JP5758352B2 - 無線通信システムおよび基地局 - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システムおよび基地局に関する。
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に規定される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（ユーザプレーン経路）が無線基地局であるｅＮＢ（evolved Node B）を経由してゲートウェイ装置とユーザ装置とに確立される。ユーザ装置は、確立されたユーザプレーン経路を用いて外部ネットワーク（インターネット等）との通信を実行する。
また、ｅＮＢは、他のｅＮＢ、交換局、およびユーザ装置と制御信号を送受信するための通信経路（制御プレーン経路）を有する。ユーザ装置と接続中のｅＮＢは、そのユーザ装置が他のｅＮＢが形成するセルへと移動する際、制御プレーン経路を介してユーザ装置および他のｅＮＢと制御メッセージを送受信し、そのユーザ装置を他のｅＮＢへハンドオーバさせるように動作する。ハンドオーバ時には、ユーザプレーン経路がハンドオーバ先のｅＮＢを経由するように経路変更される。
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)
以上のようなｅＮＢに加えて、無線通信システムが、ｅＮＢに接続され、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（制御機能が限定的な基地局）を備えることを想定する。そのような基地局は、ｅＮＢと接続される一方で、ゲートウェイ装置とは接続されないので、ゲートウェイ装置と直接的にユーザデータを送受信できない。また、そのような基地局は、ユーザ装置に対する制御プレーン経路を有さないので、ユーザ装置と直接的に制御メッセージを送受信できない。したがって、従来の無線通信システムによれば、そのような基地局を用いたシステム構成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、制御機能が限定的な基地局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、制御プレーン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、ゲートウェイ装置とを備え、前記第１基地局は、前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路及び第１ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記ゲートウェイ装置とに第２ユーザプレーン経路が確立されている場合に、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、前記第３ユーザプレーン経路を確立すべきと前記判定部が判定したときに、前記第１基地局と前記第２基地局とに前記第３ユーザプレーン経路を確立し、確立された前記第３ユーザプレーン経路を前記第２ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路制御部と、前記ユーザ装置と前記第２基地局とに第４ユーザプレーン経路を確立することを指示する無線接続再設定メッセージを、前記ユーザ装置に送信する無線接続設定部とを備え、前記第２基地局は、前記ユーザ装置が確立した前記第４ユーザプレーン経路を、前記第３ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路処理部を備える。
以上の構成によれば、第１基地局と第２基地局とに第３ユーザプレーン経路が確立され、ユーザ装置への制御プレーン経路を有さない（ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない）第２基地局とユーザ装置とに第４ユーザプレーン経路が確立される。したがって、ユーザ装置は、ゲートウェイ装置と直接的に接続されない第２基地局を経由してユーザ信号を送受信することが可能となる。すなわち、ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない（制御機能が限定的な）第２基地局を備える無線通信システムが実現される。
本発明の他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、制御プレーン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、交換局と、ゲートウェイ装置とを備え、前記第１基地局は、前記ユーザ装置から送信される、前記基地局からの電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、前記測定報告メッセージを前記交換局に転送する転送部とを備え、前記交換局は、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路及び第１ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記ゲートウェイ装置とに第２ユーザプレーン経路が確立されている場合に、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、前記判定部の判定結果を前記第１基地局に送信する判定結果送信部とを備え、前記第１基地局は、さらに、前記判定結果が前記第３ユーザプレーン経路を確立すべきとの判定を示すときに、前記第１基地局と前記第２基地局とに前記第３ユーザプレーン経路を確立し、確立された前記第３ユーザプレーン経路を前記第２ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路制御部と、前記ユーザ装置と前記第２基地局とに第４ユーザプレーン経路を確立することを指示する無線接続再設定メッセージを、前記ユーザ装置に送信する無線接続設定部とを備え、前記第２基地局は、前記ユーザ装置が確立した前記第４ユーザプレーン経路を、前記第３ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路処理部を備える。
以上の構成によれば、第１基地局と第２基地局とに第３ユーザプレーン経路が確立され、ユーザ装置への制御プレーン経路を有さない（ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない）第２基地局とユーザ装置とに第４ユーザプレーン経路が確立される。したがって、ユーザ装置は、ゲートウェイ装置と直接的に接続されない第２基地局を経由してユーザ信号を送受信することが可能となる。すなわち、ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない（制御機能が限定的な）第２基地局を備える無線通信システムが実現される。
本発明の好適な態様において、前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、前記第３ユーザプレーン経路と前記第４ユーザプレーン経路とが関連付けられた後に前記第１ユーザプレーン経路を解放する。
以上の構成によれば、ユーザ装置が第２基地局を経由してユーザ信号を送受信することが可能となった後に、ユーザ装置と第１基地局とに確立されている第１ユーザプレーン経路が解放されるので、無線通信の連続性が維持されると同時に無線リソースの効率的な利用が実現される。
以上の構成によれば、ユーザ装置が第２基地局を経由してユーザ信号を送受信することが可能となった後に、ユーザ装置と第１基地局とに確立されている第１ユーザプレーン経路が解放されるので、無線通信の連続性が維持されると同時に無線リソースの効率的な利用が実現される。
本発明の好適な態様において、前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、前記第１基地局の識別情報を含み、前記第３ユーザプレーン経路を確立することを要求する経路確立要求メッセージを第２基地局に送信し、前記第２基地局の前記ユーザプレーン経路処理部は、前記経路確立要求メッセージに応じて、前記第２基地局の識別情報を含む経路確立応答メッセージを送信し、前記第１基地局の前記無線接続設定部は、前記第２基地局の前記識別情報を含む前記無線接続再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、前記無線接続再設定メッセージに基づいて前記第２基地局にアクセスすることにより前記第４ユーザプレーン経路を確立する通信制御部を備える。
以上の構成によれば、ユーザ装置に対する制御プレーン経路を有する第１基地局が、ユーザ装置に対する制御プレーン経路を有さない第２基地局に代わってユーザ装置に無線接続再設定メッセージを送信することにより、ユーザ装置と第２基地局との無線接続（第４ユーザプレーン経路）が確立される。
以上の構成によれば、ユーザ装置に対する制御プレーン経路を有する第１基地局が、ユーザ装置に対する制御プレーン経路を有さない第２基地局に代わってユーザ装置に無線接続再設定メッセージを送信することにより、ユーザ装置と第２基地局との無線接続（第４ユーザプレーン経路）が確立される。
本発明の他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、制御プレーン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、ゲートウェイ装置とを備え、前記第１基地局は、前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路が確立され、前記ゲートウェイ装置と前記第１基地局とに第２ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路が前記第２ユーザプレーン経路と関連付けて確立され、前記第２基地局と前記ユーザ装置とに第４ユーザプレーン経路が前記第３ユーザプレーン経路と関連付けて確立されている場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第１ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、前記第１ユーザプレーン経路を確立すべきと前記判定部が判定した場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに前記第１ユーザプレーン経路を確立するユーザプレーン経路制御部とを備える。
以上の構成によれば、ユーザ装置と第１基地局とに第１ユーザプレーン経路が確立される。したがって、当初に第２基地局を経由して無線通信していたユーザ装置が、第１基地局を経由してユーザ信号を送受信することが可能となる。すなわち、ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない（制御機能が限定的な）第２基地局を備える無線通信システムが実現される。
本発明の好適な態様において、前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、前記第１ユーザプレーン経路を確立すべきと前記判定部が判定したときに、前記第４ユーザプレーン経路を解放することを要求する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、前記経路解放要求メッセージに基づいて前記第４ユーザプレーン経路を解放し、前記第４ユーザプレーン経路の解放後に、経路解放応答メッセージを前記第１基地局に送信するユーザプレーン経路処理部を備え、前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、前記経路解放応答メッセージを受信すると、前記第３ユーザプレーン経路を解放する。
以上の構成によれば、第１ユーザプレーン経路の確立に伴って、第１基地局と第２基地局とに確立された第３ユーザプレーン経路および第２基地局とユーザ装置とに確立された第４ユーザプレーン経路が解放されるので、無線リソースの効率的な利用が実現される。
以上の構成によれば、第１ユーザプレーン経路の確立に伴って、第１基地局と第２基地局とに確立された第３ユーザプレーン経路および第２基地局とユーザ装置とに確立された第４ユーザプレーン経路が解放されるので、無線リソースの効率的な利用が実現される。
本発明の他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、制御プレーン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、交換局と、ゲートウェイ装置とを備え、前記第１基地局は、前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、前記測定報告メッセージを前記交換局に転送する転送部とを備え、前記交換局は、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路が確立され、前記ゲートウェイ装置と前記第１基地局とに第２ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路が前記第２ユーザプレーン経路と関連付けて確立され、前記第２基地局と前記ユーザ装置とに第４ユーザプレーン経路が前記第３ユーザプレーン経路と関連付けて確立されている場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第１ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、前記判定部の判定結果を前記第１基地局に送信する判定結果送信部とを備え、前記第１基地局は、さらに 前記判定結果が前記第１ユーザプレーン経路を確立すべきとの判定を示すときに、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに前記第１ユーザプレーン経路を確立するユーザプレーン経路制御部とを備える。
以上の構成によれば、ユーザ装置と第１基地局とに第１ユーザプレーン経路が確立される。したがって、当初に第２基地局を経由して無線通信していたユーザ装置が、第１基地局を経由してユーザ信号を送受信することが可能となる。すなわち、ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない（制御機能が限定的な）第２基地局を備える無線通信システムが実現される。
本発明の好適な態様において、前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、前記判定結果が前記第１ユーザプレーン経路を確立すべきとの判定を示すときに、前記第４ユーザプレーン経路を解放することを要求する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、前記経路解放要求メッセージに基づいて前記第４ユーザプレーン経路を解放し、前記第４ユーザプレーン経路の解放後に、経路解放応答メッセージを前記第１基地局に送信するユーザプレーン経路処理部を備え、前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、前記経路解放応答メッセージを受信すると、前記第３ユーザプレーン経路を解放する。
以上の構成によれば、第１ユーザプレーン経路の確立に伴って、第１基地局と第２基地局とに確立された第３ユーザプレーン経路および第２基地局とユーザ装置とに確立された第４ユーザプレーン経路が解放されるので、無線リソースの効率的な利用が実現される。
以上の構成によれば、第１ユーザプレーン経路の確立に伴って、第１基地局と第２基地局とに確立された第３ユーザプレーン経路および第２基地局とユーザ装置とに確立された第４ユーザプレーン経路が解放されるので、無線リソースの効率的な利用が実現される。
本発明の好適な態様において、前記第１基地局は、無線接続再設定メッセージを送信可能な無線接続制御部を備え、前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、前記第１ユーザプレーン経路を確立すべき場合であって、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに既にユーザプレーン経路が存在するときには、当該ユーザプレーン経路を前記第２ユーザプレーン経路と関連付けて前記第１ユーザプレーン経路とし、前記ユーザ装置と前記第１基地局とにユーザプレーン経路が存在しないときには、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに前記第１ユーザプレーン経路を確立することを指示する無線接続再設定メッセージを、前記ユーザ装置に送信するように前記無線接続制御部を制御する。
以上の構成によれば、第１ユーザプレーン経路を確立すべき場合に、既にユーザプレーン経路が確立されているときにはその既存のユーザプレーン経路を第１ユーザプレーン経路とするので、無線リソースが効率的に利用される。
以上の構成によれば、第１ユーザプレーン経路を確立すべき場合に、既にユーザプレーン経路が確立されているときにはその既存のユーザプレーン経路を第１ユーザプレーン経路とするので、無線リソースが効率的に利用される。
本発明の基地局は、ユーザ装置と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を、制御プレーン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、ゲートウェイ装置とを備える無線通信システムで用いられる第１基地局であって、前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路及び第１ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記ゲートウェイ装置とに第２ユーザプレーン経路が確立されている場合に、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、前記第３ユーザプレーン経路を確立すべきと前記判定部が判定したときに、前記第１基地局と前記第２基地局とに前記第３ユーザプレーン経路を確立し、確立された前記第３ユーザプレーン経路を前記第２ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路制御部と、前記ユーザ装置と前記第２基地局とに第４ユーザプレーン経路を確立することを指示する無線接続再設定メッセージを、前記ユーザ装置に送信する無線接続設定部とを備える。
本発明の他の基地局は、ユーザ装置と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を、制御プレーン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、ゲートウェイ装置とを備える無線通信システムで用いられる第１基地局であって、前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路が確立され、前記ゲートウェイ装置と前記第１基地局とに第２ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路が前記第２ユーザプレーン経路と関連付けて確立され、前記第２基地局と前記ユーザ装置とに第４ユーザプレーン経路が前記第３ユーザプレーン経路と関連付けて確立されている場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第１ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、前記第１ユーザプレーン経路を確立すべきと前記判定部が判定した場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに前記第１ユーザプレーン経路を確立するユーザプレーン経路制御部とを備える。
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、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。
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、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）に規定される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。
本実施形態では、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。
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。
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と有線にて接続される。第２基地局ＰｈＮＢは、第１基地局ｅＮＢと有線にて接続される。なお、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとが無線にて接続される構成も採用可能である。ゲートウェイ装置ＧＷは、第１基地局ｅＮＢ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）として機能し得る。
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。
以上のインタフェースにおいては、原則として、３ＧＰＰに規定されるＥＰＳ（Evolved Packet System）のプロトコル構成が採用される。また、以上のプロトコル構成に定義されないインタフェースに関しては、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。なお、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。Ｕプレーンに関して、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢ、またはユーザ装置ＵＥと第２基地局ＰｈＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢが確立される。第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＸ３ベアラＸ３Ｂが確立される。第１基地局ｅＮＢとゲートウェイ装置ＧＷとにＳ１ベアラが確立される。なお、ネットワークＮＷ内にて確立されるベアラ（Ｘ３ベアラＸ３Ｂ，Ｓ１ベアラ等）は、ＧＴＰ（GPRS (General Packet Radio Service) Tunneling Protocol）トンネルとも称される。
ユーザ装置ＵＥは、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとに確立されたデータ無線ベアラＤＲＢ及びＳ１ベアラを含む上位ベアラ（ＥＰＳベアラ）を介してインターネットＩＮと通信可能であると共に、ユーザ装置ＵＥと第２基地局ＰｈＮＢとに確立されたデータ無線ベアラＤＲＢ、Ｘ３ベアラＸ３Ｂ、及びＳ１ベアラを含む上位ベアラを介してインターネットＩＮと通信可能である。
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ＩＤ）、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する。
１（２）． 第１基地局−第２基地局間のＧＴＰトンネルの確立
図２を参照して、第１実施形態のＧＴＰトンネルの確立動作の一例を説明する。図２の例では、当初、Ｓ１ベアラＳ１Ｂがゲートウェイ装置ＧＷと第１基地局ｅＮＢとに確立され、Ｓ１ベアラＳ１Ｂと関連付けられたデータ無線ベアラＤＲＢ１が第１基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとに確立されていると想定する（図３）。したがって、以上の想定において、ユーザ装置ＵＥは、当初、無線接続中の第１基地局ｅＮＢのみを経由してユーザ信号の送受信を実行する。また、図３に示すように、Ｃプレーンに関しては、当初、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が確立されていると想定する。
図２を参照して、第１実施形態のＧＴＰトンネルの確立動作の一例を説明する。図２の例では、当初、Ｓ１ベアラＳ１Ｂがゲートウェイ装置ＧＷと第１基地局ｅＮＢとに確立され、Ｓ１ベアラＳ１Ｂと関連付けられたデータ無線ベアラＤＲＢ１が第１基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとに確立されていると想定する（図３）。したがって、以上の想定において、ユーザ装置ＵＥは、当初、無線接続中の第１基地局ｅＮＢのみを経由してユーザ信号の送受信を実行する。また、図３に示すように、Ｃプレーンに関しては、当初、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が確立されていると想定する。
ユーザ装置ＵＥは、近傍の基地局が送信する電波の受信電力（受信品質）を測定して、無線接続中の第１基地局ｅＮＢに報告する。より具体的には、ユーザ装置ＵＥは、近傍の基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）が送信する電波（参照信号）の受信電力（受信品質）を示す情報を搭載したMeasurement Reportメッセージ（測定報告メッセージ）を、Ｃプレーン経路（シグナリング無線ベアラＳＲＢ）を介して第１基地局ｅＮＢに送信する（S100）。特に、本例では、Measurement Reportメッセージが、第１基地局ｅＮＢからの受信電力を示す情報と第２基地局ＰｈＮＢからの受信電力を示す情報とを含む。
第１基地局ｅＮＢは、ユーザ装置ＵＥから送信されたMeasurement Reportメッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥが第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ信号を送受信すべきか否か、すなわち、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路（ＧＴＰトンネル）を確立すべきか否かを判定する（S120）。以上の判定は、例えば、「第２基地局ＰｈＮＢからの電波の受信電力が、現在接続中の第１基地局ｅＮＢからの電波の受信電力よりも大きいか否か」という基準に基づいて実行される。本例では、ステップS120において、第１基地局ｅＮＢが、第１基地局ｅＮＢからの受信電力よりも第２基地局ＰｈＮＢからの受信電力が大きいため、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路を確立すべきと判定したと想定する。
ステップS120の判定後、第１基地局ｅＮＢは、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路を確立することを指示するTunnel Setup Requestメッセージ（トンネル確立要求メッセージ）を第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S140）。Tunnel Setup Requestメッセージには、第１基地局ｅＮＢの識別情報が含まれる。第２基地局ＰｈＮＢは、Tunnel Setup Requestメッセージを受信すると、Tunnel Setup Requestメッセージに含まれる第１基地局ｅＮＢの識別情報に基づいて第１基地局ｅＮＢに対する論理接続（上り論理接続）を確立した後、第２基地局ＰｈＮＢの識別情報およびアクセス層設定情報（AS Config）を含むTunnel Setup Completeメッセージ（トンネル確立完了メッセージ）を第１基地局ｅＮＢに送信する（S160）。アクセス層設定情報には、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１基地局ｅＮＢは、Tunnel Setup Completeメッセージを受信すると、Tunnel Setup Completeメッセージに含まれる第２基地局ＰｈＮＢの識別情報に基づいて第２基地局ＰｈＮＢに対する論理接続（下り論理接続）を確立する。以上のように、第１基地局ｅＮＢが主導して、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとのＵプレーン経路（ＧＴＰトンネル）であるＸ３ベアラＸ３Ｂを確立する（S180）。
第１基地局ｅＮＢは、確立されたＵプレーン経路（Ｘ３ベアラＸ３Ｂ）を、ゲートウェイ装置ＧＷと第１基地局ｅＮＢとに確立されているＳ１ベアラＳ１Ｂに関連付ける（マッピングする）（S200）。図４は、ステップS200のマッピング後の論理経路を示す図であり、当初（図３）に確立されていたシグナリング無線ベアラＳＲＢ、データ無線ベアラＤＲＢ１、及びＳ１ベアラＳ１Ｂに加えて、Ｘ３ベアラＸ３Ｂが確立された状態を示す。
ステップS200が完了すると、第１基地局ｅＮＢは、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとに新たなデータ無線ベアラＤＲＢ２を確立することを指示するRRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線接続再設定メッセージ）を、現在接続中のユーザ装置ＵＥに送信する（S220）。RRC Connection Reconfigurationメッセージには、ユーザ装置ＵＥが第２基地局ＰｈＮＢと無線接続するのに必要な情報（第２基地局ＰｈＮＢの識別情報およびアクセス層設定情報）が含まれる。
ユーザ装置ＵＥは、受信したRRC Connection Reconfigurationメッセージに従って、第２基地局ＰｈＮＢへのデータ無線ベアラＤＲＢ２を確立する。より具体的には、受信したRRC Connection Reconfigurationメッセージに含まれる第２基地局ＰｈＮＢの識別情報に基づいて、その第２基地局ＰｈＮＢとの同期を実行した後、アクセス層設定情報を用いてその第２基地局ＰｈＮＢにアクセスする（S240）。ユーザ装置ＵＥが第２基地局ＰｈＮＢへのアクセスに成功すると、新たなデータ無線ベアラＤＲＢ２の確立が完了する（S260）。すなわち、ユーザ装置ＵＥは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに従って第２基地局ＰｈＮＢにアクセスすることにより、新たなデータ無線ベアラＤＲＢ２を確立する。
第２基地局ＰｈＮＢは、確立された新たなデータ無線ベアラＤＲＢ２を、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとに確立されたＸ３ベアラＸ３Ｂに関連付ける（マッピングする）（S280）。なお、第２基地局ＰｈＮＢは、以上のマッピングが完了したことを示す制御信号をユーザ装置ＵＥおよび第１基地局ｅＮＢのいずれか一方または双方に送信すると好適である。図５は、ステップS280のマッピング後の論理経路を示す図であり、新たなデータ無線ベアラＤＲＢ２、Ｘ３ベアラＸ３Ｂ、及びＳ１ベアラＳ１Ｂを経由して、ユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとが論理的に接続されたことを示す。
ステップS280の後、ユーザ装置ＵＥは、新たなデータ無線ベアラＤＲＢ２が確立されたことを示すRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージ（無線接続再設定完了メッセージ）を第１基地局ｅＮＢに送信する（S300）。なお、ユーザ装置ＵＥは、新たなデータ無線ベアラＤＲＢ２の確立（S260）後に、RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信してもよい。
第１基地局ｅＮＢは、新しく確立されたデータ無線ベアラＤＲＢ２とＸ３ベアラＸ３Ｂとが関連付けられた後（または、RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを受信した後）に、ユーザ装置ＵＥと第１基地局とに確立されているデータ無線ベアラＤＲＢ１を解放することが可能である（S320）。なお、ステップS320が実行されず、双方のデータ無線ベアラＤＲＢ１及びＤＲＢ２が維持されてもよい。いずれの場合であっても、ユーザ装置ＵＥと第１基地局とに確立されているシグナリング無線ベアラＳＲＢは維持される。
以上に説明された動作により、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路であるＧＴＰトンネル（Ｘ３ベアラＸ３Ｂ）が確立され、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとに新たなデータ無線ベアラＤＲＢ２が確立される。
１（３）． 各要素の構成
１（３）−１． ユーザ装置の構成
図６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。
１（３）−１． ユーザ装置の構成
図６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、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（第１基地局ｅＮＢ，第２基地局ＰｈＮＢ）との無線通信を制御する要素であり、シグナリング無線ベアラＳＲＢを用いて、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、通信制御部１２２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、前述したように、通信制御部１２２は、近傍の基地局からの電波の受信電力を測定してMeasurement Reportメッセージに搭載し、第１基地局ｅＮＢに送信する。また、通信制御部１２２は、第１基地局ｅＮＢが送信したRRC Connection Reconfigurationメッセージに基づいて第２基地局ＰｈＮＢにアクセスし、データ無線ベアラＤＲＢ２をユーザ装置ＵＥと第２基地局ＰｈＮＢとに確立する。一方、データ送受信部１２４は、データ無線ベアラＤＲＢを用いて、無線通信部１１０を介して各基地局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並びに制御部１２０に含まれる通信制御部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（３）−２． 第１基地局の構成
図７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と記憶部２３０と制御部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、他のノードと電気信号を送受信する。記憶部２３０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。
図７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と記憶部２３０と制御部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、他のノードと電気信号を送受信する。記憶部２３０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２４０は、ユーザ装置ＵＥ、第２基地局ＰｈＮＢ等の他ノードとの通信を制御する要素であり、特に、測定報告メッセージ受信部２４２と判定部２４４とＵプレーン経路制御部２４６と無線接続設定部２４８とデータ送受信部２５０とを備える。以下、前述のように、測定報告メッセージ受信部２４２は、ユーザ装置ＵＥが送信したMeasurement Reportメッセージを無線通信部２１０を介して受信し、判定部２４４に供給する。判定部２４４は、前述のステップS120におけるＵプレーン経路（ＧＴＰトンネル）の確立判定を実行する。Ｕプレーン経路制御部２４６は、判定部２４４の判定に基づいて、Ｕプレーン経路（特に、Ｘ３ベアラＸ３Ｂ）の確立を制御する。また、Ｕプレーン経路制御部２４６は、１つのＵプレーン経路と他のＵプレーン経路とを関連付ける（マッピングする）。無線接続設定部２４８は、Ｃプレーン経路（シグナリング無線ベアラＳＲＢ）を用いてRRC Connection Reconfigurationメッセージを送信して、ユーザ装置ＵＥの無線リソース制御（無線ベアラＲＢの確立・解放等）を実行する。データ送受信部２５０は、データ無線ベアラＤＲＢ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ベアラＳ１Ｂ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。以上から理解されるように、制御部２４０は、Ｃプレーン上およびＵプレーン上の通信を実行する。
制御部２４０並びに制御部２４０に含まれる測定報告メッセージ受信部２４２、判定部２４４、Ｕプレーン経路制御部２４６、無線接続設定部２４８、およびデータ送受信部２５０は、第１基地局ｅＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部２３０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（３）−３． 第２基地局の構成
図８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と記憶部３３０と制御部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と通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢと電気信号を送受信する。記憶部３３０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有する。
図８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と記憶部３３０と制御部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と通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢと電気信号を送受信する。記憶部３３０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有する。
制御部３４０は、Ｕプレーン経路処理部３４２とデータ送受信部３４４とを備える。前述のように、Ｕプレーン経路処理部３４２は、第１基地局ｅＮＢの制御（Tunnel Setup Requestメッセージ）に応じて、第１基地局ｅＮＢとの論理接続を確立した後、Tunnel Setup Completeメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する。また、Ｕプレーン経路処理部３４２は、１つのＵプレーン経路と他のＵプレーン経路とを関連付ける（マッピングする）。なお、制御部３４０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３４４は、データ無線ベアラＤＲＢ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、Ｘ３ベアラＸ３Ｂ及びＳ１ベアラＳ１Ｂを介して（すなわち、第１基地局ｅＮＢ経由で）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３４４はＵプレーン上の通信を実行する。
制御部３４０並びに制御部３４０に含まれるＵプレーン経路処理部３４２およびデータ送受信部３４４は、第２基地局ＰｈＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部３３０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（３）−４． 交換局の構成
図９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と記憶部４２０と制御部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（ゲートウェイ装置ＧＷ、第１基地局ｅＮＢ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４２０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４３０は、無線通信システムＣＳの通信制御を実行する通信制御部であり、他のノードと制御信号を送受信する。交換局ＭＭＥ（制御部４３０）は、Ｃプレーン上の通信を実行し、Ｕプレーン上の通信を実行しない。
図９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と記憶部４２０と制御部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（ゲートウェイ装置ＧＷ、第１基地局ｅＮＢ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４２０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４３０は、無線通信システムＣＳの通信制御を実行する通信制御部であり、他のノードと制御信号を送受信する。交換局ＭＭＥ（制御部４３０）は、Ｃプレーン上の通信を実行し、Ｕプレーン上の通信を実行しない。
制御部４３０は、交換局ＭＭＥ内の不図示のＣＰＵが、記憶部４２０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（３）−５． ゲートウェイ装置の構成
図１０は、第１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と記憶部５３０と制御部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、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５３０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。
図１０は、第１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と記憶部５３０と制御部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、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５３０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５４０は、通信制御部５４２とデータ送受信部５４４とを備える。通信制御部５４２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、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５４２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５４４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。すなわち、データ送受信部５２４はＵプレーン上の通信を実行する。
制御部５４０並びに制御部５４０に含まれる通信制御部５４２及びデータ送受信部５４４は、ゲートウェイ装置ＧＷ内の不図示のＣＰＵが、記憶部５３０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（４）． 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と第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路であるＧＴＰトンネル（Ｘ３ベアラＸ３Ｂ）が確立され、ユーザ装置ＵＥへのＣプレーン経路を有さない第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとにＵプレーン経路であるデータ無線ベアラＤＲＢ２が確立される。したがって、ユーザ装置ＵＥは、ゲートウェイ装置ＧＷと直接的に接続されない第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ信号を送受信することが可能となる。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（制御機能が限定的な）第２基地局ＰｈＮＢを備える無線通信システムＣＳが実現される。
以上に説明した第１実施形態によれば、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路であるＧＴＰトンネル（Ｘ３ベアラＸ３Ｂ）が確立され、ユーザ装置ＵＥへのＣプレーン経路を有さない第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとにＵプレーン経路であるデータ無線ベアラＤＲＢ２が確立される。したがって、ユーザ装置ＵＥは、ゲートウェイ装置ＧＷと直接的に接続されない第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ信号を送受信することが可能となる。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（制御機能が限定的な）第２基地局ＰｈＮＢを備える無線通信システムＣＳが実現される。
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。
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。
第１実施形態では、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路が確立される。第２実施形態では、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとに確立されたＵプレーン経路が解放され得る。
２（１）． 第１基地局−第２基地局間のＧＴＰトンネルの解放
図１１を参照して、第２実施形態のＧＴＰトンネルの解放動作の一例を説明する。図１１の例では、当初、Ｓ１ベアラＳ１Ｂがゲートウェイ装置ＧＷと第１基地局ｅＮＢとに確立され、Ｓ１ベアラＳ１Ｂと関連付けられたＸ３ベアラＸ３Ｂが第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとに確立され、Ｘ３ベアラＸ３Ｂと関連付けられたデータ無線ベアラＤＲＢ２が第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとに確立されていると想定する（図１２）。すなわち、図１１の例は、第１実施形態において第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＧＴＰトンネルが確立され、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとに確立されていたデータ無線ベアラＤＲＢ１が解放された後の状態であると表現され得る。したがって、以上の想定において、ユーザ装置ＵＥは、当初、無線接続中の第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ信号の送受信を実行する。また、図１２に示すように、Ｃプレーンに関しては、当初、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が確立されていると想定する。
図１１を参照して、第２実施形態のＧＴＰトンネルの解放動作の一例を説明する。図１１の例では、当初、Ｓ１ベアラＳ１Ｂがゲートウェイ装置ＧＷと第１基地局ｅＮＢとに確立され、Ｓ１ベアラＳ１Ｂと関連付けられたＸ３ベアラＸ３Ｂが第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとに確立され、Ｘ３ベアラＸ３Ｂと関連付けられたデータ無線ベアラＤＲＢ２が第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとに確立されていると想定する（図１２）。すなわち、図１１の例は、第１実施形態において第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＧＴＰトンネルが確立され、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとに確立されていたデータ無線ベアラＤＲＢ１が解放された後の状態であると表現され得る。したがって、以上の想定において、ユーザ装置ＵＥは、当初、無線接続中の第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ信号の送受信を実行する。また、図１２に示すように、Ｃプレーンに関しては、当初、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が確立されていると想定する。
ユーザ装置ＵＥは、第１実施形態と同様に、近傍の基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）が送信する電波（参照信号）の受信電力（受信品質）を示す情報を搭載したMeasurement Reportメッセージを、Ｃプレーン経路を介して第１基地局ｅＮＢに送信する（S500）。第１基地局ｅＮＢ（判定部２４４）は、ユーザ装置ＵＥから送信されたMeasurement Reportメッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにＵプレーン経路（データ無線ベアラＤＲＢ１）を確立すべきか否か（ひいては、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとに確立されたＵプレーン経路（ＧＴＰトンネル）を解放すべきか否か）を判定する（S520）。以上の判定は、例えば、第１実施形態と同様の基準に基づいて実行される。本例では、ステップS520において、第１基地局ｅＮＢ（判定部２４４）が、第２基地局ＰｈＮＢからの受信電力よりも第１基地局ｅＮＢからの受信電力が大きいため、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢ１を確立すべきと判定したと想定する。
ステップS520の判定後、第１基地局ｅＮＢ（Ｕプレーン経路制御部２４６）は、現在ユーザ装置ＵＥと第２基地局ＰｈＮＢとに確立されているデータ無線ベアラＤＲＢ２を解放することを指示するBearer Release Requestメッセージ（ベアラ解放要求メッセージ）を、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S540）。第２基地局ＰｈＮＢ（Ｕプレーン経路処理部３４２）は、受信したBearer Release Requestメッセージに基づいて、現在確立されているデータ無線ベアラＤＲＢ２を解放する（S560）。データ無線ベアラＤＲＢ２の解放に伴い、データ無線ベアラＤＲＢ２とＸ３ベアラＸ３Ｂとの関連付けが切り離される（disassociated）。ステップS560の後、第２基地局ＰｈＮＢ（Ｕプレーン経路処理部３４２）は、データ無線ベアラＤＲＢ２が解放されたことを示すBearer Release Responseメッセージ（ベアラ解放応答メッセージ）を、第１基地局ｅＮＢに送信する（S580）。第１基地局ｅＮＢ（Ｕプレーン経路制御部２４６）は、Bearer Release Responseメッセージを受信すると、Ｘ３ベアラＸ３Ｂ（ＧＴＰトンネル）を解放する（S600）。Ｘ３ベアラＸ３Ｂの解放に伴い、Ｘ３ベアラＸ３ＢとＳ１ベアラＳ１Ｂとの関連付けが切り離される。
ステップS600のＧＴＰトンネル解放後、第１基地局ｅＮＢは、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢ１を設定（確立）する（S620）。具体的には、図１３に示すように、第１基地局ｅＮＢのＵプレーン経路制御部２４６は、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとの間にＵプレーン経路（データ無線ベアラＤＲＢ）が既に存在するか否かを判定する（S622）。データ無線ベアラＤＲＢが存在する場合（S622:YES）、第１基地局ｅＮＢは、その既存のデータ無線ベアラＤＲＢを、ゲートウェイ装置ＧＷと第１基地局ｅＮＢとに確立されているＳ１ベアラＳ１Ｂに関連付ける（マッピングする）（S624）。他方、データ無線ベアラＤＲＢが存在しない場合（S622:NO）、第１基地局ｅＮＢのＵプレーン経路制御部２４６は、無線接続設定部２４８を制御して、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとに新たなデータ無線ベアラＤＲＢを確立することを指示するRRC Connection Reconfigurationメッセージをユーザ装置ＵＥに送信させる（S626）。Ｕプレーン経路制御部２４６は、確立された新たなデータ無線ベアラＤＲＢを、Ｓ１ベアラＳ１Ｂに関連付ける（マッピングする）（S628）。ステップS620において、以上のようにしてユーザ装置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。
２（２）． 第２実施形態の変形例
以上の第２実施形態の構成において、ステップS540からS600までの動作（データ無線ベアラＤＲＢ２およびＸ３ベアラＸ３Ｂの解放）がスキップされてもよい。すなわち、既に確立されているデータ無線ベアラＤＲＢ２およびＸ３ベアラＸ３Ｂが維持されたまま、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢ１が設定されてもよい。
以上の第２実施形態の構成において、ステップS540からS600までの動作（データ無線ベアラＤＲＢ２およびＸ３ベアラＸ３Ｂの解放）がスキップされてもよい。すなわち、既に確立されているデータ無線ベアラＤＲＢ２およびＸ３ベアラＸ３Ｂが維持されたまま、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢ１が設定されてもよい。
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、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとに確立されたＵプレーン経路であるＧＴＰトンネル（Ｘ３ベアラＸ３Ｂ）が解放され得ると共に、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。したがって、当初に第２基地局ＰｈＮＢを経由して無線通信していたユーザ装置ＵＥが、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ信号を送受信することが可能となる。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（制御機能が限定的な）第２基地局ＰｈＮＢを備える無線通信システムＣＳが実現される。
以上に説明した第２実施形態によれば、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとに確立されたＵプレーン経路であるＧＴＰトンネル（Ｘ３ベアラＸ３Ｂ）が解放され得ると共に、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。したがって、当初に第２基地局ＰｈＮＢを経由して無線通信していたユーザ装置ＵＥが、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ信号を送受信することが可能となる。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（制御機能が限定的な）第２基地局ＰｈＮＢを備える無線通信システムＣＳが実現される。
第３実施形態
以上の実施形態では、第１基地局ｅＮＢが、Ｕプレーン経路の確立および解放を実行すべきか否かを判定する判定部を備える。第３実施形態で、以上のような判定部を、交換局ＭＭＥが備える。
以上の実施形態では、第１基地局ｅＮＢが、Ｕプレーン経路の確立および解放を実行すべきか否かを判定する判定部を備える。第３実施形態で、以上のような判定部を、交換局ＭＭＥが備える。
３（１）−１． 第１基地局の構成
図１４は、第３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（制御部２４０）が備える転送部２４３は、測定報告メッセージ受信部２４２が受信したMeasurement Reportメッセージを、ネットワーク通信部２２０を介して交換局へ転送する機能ブロックである。なお、第１基地局ｅＮＢの制御部２４０は、判定部２４４を備えない。
図１４は、第３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（制御部２４０）が備える転送部２４３は、測定報告メッセージ受信部２４２が受信したMeasurement Reportメッセージを、ネットワーク通信部２２０を介して交換局へ転送する機能ブロックである。なお、第１基地局ｅＮＢの制御部２４０は、判定部２４４を備えない。
３（１）−２． 交換局の構成
図１５は、第３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の制御部４３０は、判定部４３２と判定結果送信部４３４とを備える。判定部４３２は、第１実施形態および第２実施形態の第１基地局ｅＮＢが備える判定部２４４と同様の機能ブロックである。判定部４３２は、第１基地局ｅＮＢから転送されたMeasurement Reportメッセージに基づいて、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＸ３ベアラＸ３Ｂを確立すべきか否かを判定する。また、判定部４３２は、第１基地局ｅＮＢから転送されたMeasurement Reportメッセージに基づいて、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢ１を確立すべきか否かを判定する。判定結果送信部４３４は、以上の判定部４３２による判定結果を、ネットワーク通信部４１０を介して第１基地局ｅＮＢ（Ｕプレーン経路制御部２４６）に送信する機能ブロックである。
図１５は、第３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の制御部４３０は、判定部４３２と判定結果送信部４３４とを備える。判定部４３２は、第１実施形態および第２実施形態の第１基地局ｅＮＢが備える判定部２４４と同様の機能ブロックである。判定部４３２は、第１基地局ｅＮＢから転送されたMeasurement Reportメッセージに基づいて、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＸ３ベアラＸ３Ｂを確立すべきか否かを判定する。また、判定部４３２は、第１基地局ｅＮＢから転送されたMeasurement Reportメッセージに基づいて、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢ１を確立すべきか否かを判定する。判定結果送信部４３４は、以上の判定部４３２による判定結果を、ネットワーク通信部４１０を介して第１基地局ｅＮＢ（Ｕプレーン経路制御部２４６）に送信する機能ブロックである。
３（２）． 第１基地局−第２基地局間のＧＴＰトンネルの確立
図１６を参照して、第３実施形態のＧＴＰトンネルの確立動作の一例を説明する。当初の想定は、第１実施形態（特に図３）と同様である。ユーザ装置ＵＥは、第１実施形態と同様にして、Measurement Reportメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S100）。第１基地局ｅＮＢは、ユーザ装置ＵＥからMeasurement Reportメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥに転送する（S110）。交換局ＭＭＥ（判定部４３２）は、第１基地局ｅＮＢから転送されたMeasurement Reportメッセージを受信すると、第１実施形態の第１基地局ｅＮＢと同様、ユーザ装置ＵＥが第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ信号を送受信すべきか否か、すなわち、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路（ＧＴＰトンネル）を確立すべきか否かを判定する（S120）。交換局ＭＭＥ（判定結果送信部４３４）は、ステップS120における判定結果を第１基地局ｅＮＢに送信する（S130）。本例では、以上の判定結果が、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路を確立すべきとの判定を示すと想定する。第１基地局ｅＮＢ（Ｕプレーン経路制御部２４６）は、受信した判定結果に基づき、Tunnel Setup Requestメッセージを第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S140）。以降の動作は、第１実施形態（図２）と同様である。
図１６を参照して、第３実施形態のＧＴＰトンネルの確立動作の一例を説明する。当初の想定は、第１実施形態（特に図３）と同様である。ユーザ装置ＵＥは、第１実施形態と同様にして、Measurement Reportメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S100）。第１基地局ｅＮＢは、ユーザ装置ＵＥからMeasurement Reportメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥに転送する（S110）。交換局ＭＭＥ（判定部４３２）は、第１基地局ｅＮＢから転送されたMeasurement Reportメッセージを受信すると、第１実施形態の第１基地局ｅＮＢと同様、ユーザ装置ＵＥが第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ信号を送受信すべきか否か、すなわち、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路（ＧＴＰトンネル）を確立すべきか否かを判定する（S120）。交換局ＭＭＥ（判定結果送信部４３４）は、ステップS120における判定結果を第１基地局ｅＮＢに送信する（S130）。本例では、以上の判定結果が、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとにＵプレーン経路を確立すべきとの判定を示すと想定する。第１基地局ｅＮＢ（Ｕプレーン経路制御部２４６）は、受信した判定結果に基づき、Tunnel Setup Requestメッセージを第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S140）。以降の動作は、第１実施形態（図２）と同様である。
３（３）． 第１基地局−第２基地局間のＧＴＰトンネルの解放
図１７を参照して、第３実施形態のＧＴＰトンネルの解放動作の一例を説明する。当初の想定は、第２実施形態（特に図１２）と同様である。ユーザ装置ＵＥは、第２実施形態と同様にして、Measurement Reportメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S500）。第１基地局ｅＮＢは、ユーザ装置ＵＥからMeasurement Reportメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥに転送する（S510）。交換局ＭＭＥ（判定部４３２）は、第１基地局ｅＮＢから転送されたMeasurement Reportメッセージを受信すると、第２実施形態の第１基地局ｅＮＢと同様、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにＵプレーン経路を確立すべきか否か（ひいては、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとに確立されたＵプレーン経路を解放すべきか否か）を判定する（S520）。交換局ＭＭＥ（判定結果送信部４３４）は、ステップS520における判定結果を第１基地局ｅＮＢに送信する（S530）。本例では、以上の判定結果が、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢ１を確立すべきとの判定を示すと想定する。第１基地局ｅＮＢ（Ｕプレーン経路制御部２４６）は、受信した判定結果に基づき、Bearer Release Requestメッセージを第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S540）。以降の動作は、第２実施形態（図１１）と同様である。第２実施形態と同様、ステップS540からS600までの動作（データ無線ベアラＤＲＢ２およびＸ３ベアラＸ３Ｂの解放）がスキップされてもよい。
図１７を参照して、第３実施形態のＧＴＰトンネルの解放動作の一例を説明する。当初の想定は、第２実施形態（特に図１２）と同様である。ユーザ装置ＵＥは、第２実施形態と同様にして、Measurement Reportメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S500）。第１基地局ｅＮＢは、ユーザ装置ＵＥからMeasurement Reportメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥに転送する（S510）。交換局ＭＭＥ（判定部４３２）は、第１基地局ｅＮＢから転送されたMeasurement Reportメッセージを受信すると、第２実施形態の第１基地局ｅＮＢと同様、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにＵプレーン経路を確立すべきか否か（ひいては、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとに確立されたＵプレーン経路を解放すべきか否か）を判定する（S520）。交換局ＭＭＥ（判定結果送信部４３４）は、ステップS520における判定結果を第１基地局ｅＮＢに送信する（S530）。本例では、以上の判定結果が、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢ１を確立すべきとの判定を示すと想定する。第１基地局ｅＮＢ（Ｕプレーン経路制御部２４６）は、受信した判定結果に基づき、Bearer Release Requestメッセージを第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S540）。以降の動作は、第２実施形態（図１１）と同様である。第２実施形態と同様、ステップS540からS600までの動作（データ無線ベアラＤＲＢ２およびＸ３ベアラＸ３Ｂの解放）がスキップされてもよい。
３（４）． 第３実施形態の効果
以上に説明した第３実施形態によれば、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用および効果が奏される。また、交換局ＭＭＥがＵプレーン経路を確立・解放すべきか否かを判定するので、第１基地局ｅＮＢが判定を実行する構成と比較して、第１基地局ｅＮＢの処理負荷がより低減される。
以上に説明した第３実施形態によれば、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用および効果が奏される。また、交換局ＭＭＥがＵプレーン経路を確立・解放すべきか否かを判定するので、第１基地局ｅＮＢが判定を実行する構成と比較して、第１基地局ｅＮＢの処理負荷がより低減される。
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。
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、交換局ＭＭＥと第２基地局ＰｈＮＢとが直接に接続されない。しかしながら、図１８に示すように、交換局ＭＭＥと第２基地局ＰｈＮＢとの間にＣプレーンのインタフェース（Ｓ１−ＭＭＥインタフェース）が存在する構成も採用可能である。また、無線通信システムＣＳに含まれる複数の第２基地局ＰｈＮＢのうち、一部の第２基地局ＰｈＮＢが図１のように交換局ＭＭＥと接続せず、他の一部の第２基地局ＰｈＮＢが図１８のように交換局ＭＭＥと接続する構成も採用可能である。
以上の実施形態では、交換局ＭＭＥと第２基地局ＰｈＮＢとが直接に接続されない。しかしながら、図１８に示すように、交換局ＭＭＥと第２基地局ＰｈＮＢとの間にＣプレーンのインタフェース（Ｓ１−ＭＭＥインタフェース）が存在する構成も採用可能である。また、無線通信システムＣＳに含まれる複数の第２基地局ＰｈＮＢのうち、一部の第２基地局ＰｈＮＢが図１のように交換局ＭＭＥと接続せず、他の一部の第２基地局ＰｈＮＢが図１８のように交換局ＭＭＥと接続する構成も採用可能である。
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規格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。
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規格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
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）。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。
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）。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。
４（４）． 変形例４
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。
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。
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。
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。
４（６）． 変形例６
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。
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。
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。
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。
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……記憶部、２４０……制御部、２４２……測定報告メッセージ受信部、２４３……転送部、２４４……判定部、２４６……Ｕプレーン経路制御部、２４８……無線接続設定部、２５０……データ送受信部、ＰｈＮＢ……第２基地局、３１０……無線通信部、３２０……ネットワーク通信部、３３０……記憶部、３４０……制御部、３４２……Ｕプレーン経路処理部、３４４……データ送受信部、ＭＭＥ……交換局、４１０……ネットワーク通信部、４２０……記憶部、４３０……制御部、４３２……判定部、４３４……判定結果送信部、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、５２４……データ送受信部、５３０……記憶部、５４０……制御部、５４２……通信制御部、５４４……データ送受信部、Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）……セル、ＣＳ……無線通信システム、ＤＲＢ……データ無線ベアラ、ＩＮ……インターネット、ＮＷ……ネットワーク、ＲＢ……無線ベアラ、Ｓ１Ｂ……Ｓ１ベアラ、ＳＲＢ……シグナリング無線ベアラ、Ｘ３Ｂ……Ｘ３ベアラ。
Claims (9)
- ユーザ装置と、
前記ユーザ装置の無線リソース制御を、制御プレーン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、
ゲートウェイ装置とを備え、
前記第１基地局は、
前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、
前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路及び第１ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記ゲートウェイ装置とに第２ユーザプレーン経路が確立されている場合に、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、
前記第３ユーザプレーン経路を確立すべきと前記判定部が判定したときに、前記第１基地局と前記第２基地局とに前記第３ユーザプレーン経路を確立し、確立された前記第３ユーザプレーン経路を前記第２ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路制御部と、
前記ユーザ装置と前記第２基地局とに第４ユーザプレーン経路を確立することを指示する無線接続再設定メッセージを、前記ユーザ装置に送信する無線接続設定部とを備え、
前記第２基地局は、
前記ユーザ装置が確立した前記第４ユーザプレーン経路を、前記第３ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路処理部を備える
無線通信システム。 - ユーザ装置と、
前記ユーザ装置の無線リソース制御を、制御プレーン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、
交換局と、
ゲートウェイ装置とを備え、
前記第１基地局は、
前記ユーザ装置から送信される、前記基地局からの電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、
前記測定報告メッセージを前記交換局に転送する転送部とを備え、
前記交換局は、
前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路及び第１ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記ゲートウェイ装置とに第２ユーザプレーン経路が確立されている場合に、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、
前記判定部の判定結果を前記第１基地局に送信する判定結果送信部とを備え、
前記第１基地局は、さらに、
前記判定結果が前記第３ユーザプレーン経路を確立すべきとの判定を示すときに、前記第１基地局と前記第２基地局とに前記第３ユーザプレーン経路を確立し、確立された前記第３ユーザプレーン経路を前記第２ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路制御部と、
前記ユーザ装置と前記第２基地局とに第４ユーザプレーン経路を確立することを指示する無線接続再設定メッセージを、前記ユーザ装置に送信する無線接続設定部とを備え、
前記第２基地局は、
前記ユーザ装置が確立した前記第４ユーザプレーン経路を、前記第３ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路処理部を備える
無線通信システム。 - 前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、
前記第３ユーザプレーン経路と前記第４ユーザプレーン経路とが関連付けられた後に前記第１ユーザプレーン経路を解放する
請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。 - 前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、
前記第１基地局の識別情報を含み、前記第３ユーザプレーン経路を確立することを要求する経路確立要求メッセージを第２基地局に送信し、
前記第２基地局の前記ユーザプレーン経路処理部は、
前記経路確立要求メッセージに応じて、前記第２基地局の識別情報を含む経路確立応答メッセージを送信し、
前記第１基地局の前記無線接続設定部は、
前記第２基地局の前記識別情報を含む前記無線接続再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、
前記無線接続再設定メッセージに基づいて前記第２基地局にアクセスすることにより前記第４ユーザプレーン経路を確立する通信制御部を備える
請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線通信システム。 - ユーザ装置と、
前記ユーザ装置の無線リソース制御を、制御プレーン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、
ゲートウェイ装置とを備え、
前記第１基地局は、
前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、
前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路が確立され、前記ゲートウェイ装置と前記第１基地局とに第２ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路が前記第２ユーザプレーン経路と関連付けて確立され、前記第２基地局と前記ユーザ装置とに第４ユーザプレーン経路が前記第３ユーザプレーン経路と関連付けて確立されている場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第１ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、
前記第１ユーザプレーン経路を確立すべきと前記判定部が判定した場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに前記第１ユーザプレーン経路を確立するユーザプレーン経路制御部とを備える
無線通信システム。 - ユーザ装置と、
前記ユーザ装置の無線リソース制御を、制御プレーン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、
交換局と、
ゲートウェイ装置とを備え、
前記第１基地局は、
前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、
前記測定報告メッセージを前記交換局に転送する転送部とを備え、
前記交換局は、
前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路が確立され、前記ゲートウェイ装置と前記第１基地局とに第２ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路が前記第２ユーザプレーン経路と関連付けて確立され、前記第２基地局と前記ユーザ装置とに第４ユーザプレーン経路が前記第３ユーザプレーン経路と関連付けて確立されている場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第１ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、
前記判定部の判定結果を前記第１基地局に送信する判定結果送信部とを備え、
前記第１基地局は、さらに
前記判定結果が前記第１ユーザプレーン経路を確立すべきとの判定を示すときに、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに前記第１ユーザプレーン経路を確立するユーザプレーン経路制御部とを備える
無線通信システム。 - 前記第１基地局は、無線接続再設定メッセージを送信可能な無線接続制御部を備え、
前記第１基地局の前記ユーザプレーン経路制御部は、
前記第１ユーザプレーン経路を確立すべき場合であって、
前記ユーザ装置と前記第１基地局とに既にユーザプレーン経路が存在するときには、当該ユーザプレーン経路を前記第２ユーザプレーン経路と関連付けて前記第１ユーザプレーン経路とし、
前記ユーザ装置と前記第１基地局とにユーザプレーン経路が存在しないときには、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに前記第１ユーザプレーン経路を確立することを指示する無線接続再設定メッセージを、前記ユーザ装置に送信するように前記無線接続制御部を制御する
請求項５または請求項６に記載の無線通信システム。 - ユーザ装置と、
前記ユーザ装置の無線リソース制御を、制御プレーン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、
ゲートウェイ装置とを備える無線通信システムで用いられる第１基地局であって、
前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、
前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路及び第１ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記ゲートウェイ装置とに第２ユーザプレーン経路が確立されている場合に、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、
前記第３ユーザプレーン経路を確立すべきと前記判定部が判定したときに、前記第１基地局と前記第２基地局とに前記第３ユーザプレーン経路を確立し、確立された前記第３ユーザプレーン経路を前記第２ユーザプレーン経路に関連付けるユーザプレーン経路制御部と、
前記ユーザ装置と前記第２基地局とに第４ユーザプレーン経路を確立することを指示する無線接続再設定メッセージを、前記ユーザ装置に送信する無線接続設定部とを備える
基地局。 - ユーザ装置と、
前記ユーザ装置の無線リソース制御を、制御プレーン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、
ゲートウェイ装置とを備える無線通信システムで用いられる第１基地局であって、
前記ユーザ装置から送信される、前記基地局が送信する電波に関する測定報告メッセージを受信する測定報告メッセージ受信部と、
前記ユーザ装置と前記第１基地局とに制御プレーン経路が確立され、前記ゲートウェイ装置と前記第１基地局とに第２ユーザプレーン経路が確立され、前記第１基地局と前記第２基地局とに第３ユーザプレーン経路が前記第２ユーザプレーン経路と関連付けて確立され、前記第２基地局と前記ユーザ装置とに第４ユーザプレーン経路が前記第３ユーザプレーン経路と関連付けて確立されている場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第１ユーザプレーン経路を確立すべきか否かを前記測定報告メッセージに基づいて判定する判定部と、
前記第１ユーザプレーン経路を確立すべきと前記判定部が判定した場合に、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに前記第１ユーザプレーン経路を確立するユーザプレーン経路制御部とを備える
基地局。
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