JP5807487B2 - 基地局装置、ハンドオーバ制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。以下、3GPPで検討されているLTE−Advanced方式の移動通信システムにおける実施例を例にあげて説明を行う。しかし、本明細書において説明されるハンドオーバ方法を適用できる移動通信システムは、LTE−Advanced方式のシステムに限定されない。例えば、本明細書において説明されるハンドオーバ方法が適用される通信システムは、以下に示す条件(1)〜(3)を満たすものであってよい。
(1) 基地局間の通信コネクションが設定されている基地局間におけるハンドオーバが、基地局間の通信コネクションで制御信号をやり取りする第1のシーケンスにしたがって行われる。
(2) 基地局との通信コネクションが設定されていない基地局間におけるハンドオーバは、第1のシーケンスと異なる第2のシーケンスに従って行われる。
(3) 中継局がカバーするセルから他のセルへ移動するハンドオーバの場合、中継局は、第2のシーケンスに従ってハンドオーバを行う。
<2.1.基地局のハードウエア構成例>
続いて、基地局2の実施例を説明する。図2は、基地局2のハードウエア構成例を示す。基地局2は、CPU(Central Processing Unit)10と、補助記憶装置11及び14と、メモリ12及び15と、DSP(Digital Signal Processor)13と、無線通信回路16と、ネットワークインタフェース回路17を備える。添付する図面においてネットワークインタフェース回路を「NIF」と表記する。CPU10と、補助記憶装置11と、メモリ12と、DSP13は、バス18によって接続されている。
続いて、上記ハードウエア構成によって実現される基地局2の機能について説明する。図3は、基地局2の機能ブロック図である。基地局2は、交換インタフェース部20と、基地局間インタフェース部21と、無線インタフェース部22と、変復調部23と、無線プロトコル処理部24と、交換プロトコル処理部25と、基地局間プロトコル処理部26と、呼制御部27を備える。図3は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。基地局2は、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。
<3.1.リレーノードのハードウエア構成例>
図4は、リレーノード5のハードウエア構成例を示す。リレーノード5は、CPU40と、補助記憶装置41及び44と、メモリ42及び45と、DSP43と、無線通信回路16及び17を備える。CPU40と、補助記憶装置41と、メモリ42と、DSP43は、バス48によって接続されている。
図5は、リレーノード5の機能ブロック図である。リレーノード5は、無線インタフェース部50及び51と、変復調部52及び53と、無線プロトコル処理部54及び55と、交換プロトコル処理部56と、呼制御部57を備える。図5は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。リレーノード5は、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。
<4.1.基地局の処理の第1例>
続いて、基地局2の処理について説明する。図6は、リレーノード5aがカバーするセルを移動元セルとするハンドオーバにおける基地局2aの処理の一例を示す。なお、以下、図6〜図10を参照して説明する一連の処理は複数の手順を含む方法と解釈してよい。この場合に「オペレーション」を「ステップ」と読み替えてもよい。
次に、移動先基地局の処理の第2例を説明する。図7は、基地局2bがカバーするセル、又はリレーノード5bがカバーするセルを移動先セルとするハンドオーバにおける基地局2bの処理の一例を示す。オペレーションBAにおいてリレーノード5bと交換局8との間の呼接続処理が実行される。オペレーションBBにおいてパラメータ取得部30は、交換局8からリレーノード5bへ送信されるメッセージによって通知されるパラメータを取得する。
<5.1 信号シーケンス>
続いて、ハンドオーバ時における制御信号シーケンスの例を説明する。図8は、ハンドオーバ時における制御信号シーケンスの第1例を示す。このハンドオーバにおいて移動局4aは、基地局2aに接続するリレーノード5aがカバーするセルから基地局3がカバーするセルへ移動する。なお、以下の説明及び図面においてS1 HOシーケンス及びX2 HOシーケンスに従う制御信号の名称に対して「S1 AP:」及び「X2 AP:」を付加する。
続いて、図8に示す各制御信号に含まれる情報要素について説明する。ここでは、基地局2aによる制御信号の変換に関連する制御信号のみについて説明する。「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」の情報要素を表1に示す。「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」は、情報要素「Message Type」、「MME UE S1AP ID」、「eNB UE S1AP ID」、「Handover Type」、「Cause」、「Target ID」及び「Source to Target Transparent Container」を含む。
続いて、基地局2aによる制御信号の変換処理の例を説明する。以下の説明において変換後の各制御信号のそれぞれの情報要素の取得元となる情報を示す。なお、いずれの制御信号にも含まれる情報要素「Message Type」は固定値であるので言及を省略する。
以下、「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の情報要素毎に説明する。
(1) 「Old eNB UE X2AP ID」:「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」の情報要素「eNB UE S1AP ID」。
(2) 「Cause」:「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」の情報要素「Cause」。
(3) 「Target Cell ID」:「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」の情報要素「Target ID」。
(4) 「GUMMEI」:基地局2aが接続する交換局8の識別子。
(5) 「MME UE S1AP ID」:「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」の情報要素「MME UE S1AP ID」。
(8) 「UE Aggregate Maximum Bit Rate」:「S1 AP: E-RAB SETUP REQUEST」及び「S1 AP: INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST」にて通知されるパラメータ。「S1 AP: E-RAB SETUP REQUEST」は、呼接続時に、交換局8からリレーノード5へ送信される。パラメータ取得部30は、基地局2aが「S1 AP: E-RAB SETUP REQUEST」を中継する際に、この信号に含まれるパラメータを抽出し、移動局4の識別子と対応付けてメモリ12又は補助記憶装置11に格納する。変換部32は、「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」に含まれる移動局4の識別子に基づいて検索することにより、このパラメータを利用することができる。
(10) 「E-RAB Level QoS Parameters」:「S1 AP: E-RAB SETUP REQUEST」及び「S1 AP: INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST」にて通知されるパラメータ。
(11) 「UL GTP Tunnel Endpoint」:「S1 AP: E-RAB SETUP REQUEST」及び「S1 AP: INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST」にて通知されるパラメータ。
(13) 「UE History Information」:「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」の情報要素「Source to Target Transparent Container」から抽出される。
以下、「S1 AP: HANDOVER COMMAND」の情報要素毎に説明する。
(1) 「MME UE S1AP ID」: 「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」の情報要素「MME UE S1AP ID」。
(2) 「eNB UE S1AP ID」: 「X2 AP: HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE」の情報要素「New eNB UE X2AP ID」。
(3) 「Handover Type」:ハンドオーバ前後のセルの通信方式を示す指定値が指定される。
(4) 「E-RABs Subject to Forwarding List」: 「X2 AP: HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE」の情報要素「E-RABs Admitted List」。
(5) 「Target to Source Transparent Container」: 「X2 AP: HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE」の情報要素「Target eNB To Source eNB Transparent Container」から抽出される。
以下、「X2 AP: SN STATUS TRANSFER」の情報要素毎に説明する。
(1) 「Old eNB UE X2AP ID」:「S1 AP: eNB STATUS TRANSFER」の情報要素「eNB UE S1AP ID」。
(2) 「New eNB UE X2AP ID」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE」の情報要素「New eNB UE X2AP ID」。
(3) 「E-RABs Subject To Status Transfer List」:「S1 AP: eNB STATUS TRANSFER」の情報要素「eNB Status Transfer Transparent Container」から抽出される。
以下、「X2 AP: S1 AP: UE CONTEXT RELEASE COMMAND」の情報要素毎に説明する。
(1) 「UE S1AP ID pair」:「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」の情報要素「MME UE S1AP ID」及び「X2 AP: CONTEXT RELEASE」の情報要素「Old eNB UE X2AP ID」。
(2) 「MME UE S1AP ID」:「S1 AP: HANDOVER REQUIRED」の情報要素「MME UE S1AP ID」。
(3) 「Cause」:ハンドオーバに伴う解放を示す指定値が指定される。
<6.1 信号シーケンス>
図9及び図10は、ハンドオーバ時における制御信号シーケンスの第2例を示す。このハンドオーバにおいて移動局4aは、基地局2aに接続するリレーノード5aがカバーするセルから、基地局2bに接続するリレーノード5bがカバーするセルへ移動する。
オペレーションDKにおいて基地局2bは、「X2 AP: SN STATUS TRANSFER」を「S1 AP: MME STATUS TRANSFER」に変換し、「S1 AP: MME STATUS TRANSFER」をリレーノード5bへ送信する。オペレーションDLにおいて移動局4aは、「RRC conection reconfiguration complete」を交換局8へ送信する。
続いて、図9及び図10に示す各制御信号に含まれる情報要素について説明する。上記「6.2 各制御信号の情報要素」と同様に、基地局2による制御信号の変換に関連する制御信号のみについて説明する。また、上記「6.2 各制御信号の情報要素」で既に説明した制御信号については重複説明を省略する。
続いて、基地局2による制御信号の変換処理の例を説明する。以下の説明において変換後の各制御信号のそれぞれの情報要素の取得元となる情報を示す。上記「6.3 制御信号の変換処理例」で既に説明した基地局2aによる変換処理については重複説明を省略する。
以下、「S1 AP: HANDOVER REQUEST」の情報要素毎に説明する。
(1) 「MME UE S1AP ID」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の情報要素「MME UE S1AP ID」。
(2) 「Handover Type」:ハンドオーバ前後のセルの通信方式を示す指定値が指定される。
(3) 「Cause」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の情報要素「Cause」。
(4) 「UE Aggregate Maximum Bit Rate」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の情報要素「UE Aggregate Maximum Bit Rate」。
(5) 「E-RAB ID」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の情報要素「E-RAB ID」。
(6) 「Transport Layer Address」:「S1 AP: INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST」にて通知されるパラメータ。
(7) 「GTP-TEID」:「S1 AP: INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST」にて通知されるパラメータ。
(8) 「E-RAB Level QoS Parameters」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の「E-RAB Level QoS Parameters」。
(9) 「Source to Target Transparent Container」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の情報要素「RRC Context」及び「UE History Information」から抽出される。
(10) 「UE Security Capabilities」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の「UE Security Capabilities」。
(11) 「Security Context」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の情報要素「AS Security Information」から抽出される。
以下、「X2 AP: HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE」の情報要素毎に説明する。
(1) 「Old eNB UE X2AP ID」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の情報要素「Old eNB UE X2AP ID」。
(2) 「New eNB UE X2AP ID」:「S1 AP: HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE」の情報要素「eNB UE S1AP ID」。
(3) 「E-RABs Admitted List」:「S1 AP: HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE」の情報要素「E-RABs Admitted List」。
(4) 「Target eNB To Source eNB Transparent Container」:「S1 AP: HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE」の情報要素「Target to Source Transparent Container」から抽出される。
以下、「S1 AP: MMS STATUS TRANSFER」の情報要素毎に説明する。
(1) 「MME UE S1AP ID」:「X2 AP: HANDOVER REQUEST」の「MME UE S1AP ID」。
(2) 「eNB UE S1AP ID」:「X2 AP: SN STATUS TRANSFER」の「Old eNB UE X2AP ID」。
(3) 「eNB Status Transfer Transparent Container」:「X2 AP: SN STATUS TRANSFER」の「E-RABs Subject To Status Transfer List」から抽出される。
本実施例によれば、リレーノード5がカバーするセルを移動元セル又は移動先セルとするハンドオーバ処理の一部が、X2 HOシーケンスに従って実行される。このため、交換局8が行うハンドオーバ処理数が低減され、交換局8の処理負荷が軽減される。
(付記1)
基地局間コネクションを経由してハンドオーバ制御信号を送受信する第1プロトコルに従って、ハンドオーバ制御信号を送受信する処理と、
交換局装置を経由してハンドオーバ制御信号を送受信する第2プロトコルに従って、ハンドオーバ制御信号を送受信する処理と、
基地局装置に接続する中継局装置との間で送受信される第2プロトコルに従うハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に変換する処理と、
変換されたハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従って送信する処理と、
を実行する制御部を備えることを特徴とする基地局装置。
前記制御部は、
前記基地局装置とハンドオーバの移動先のセルをカバーする他の基地局装置との間、又は前記基地局装置と移動先のセルをカバーする中継局装置が接続する他の基地局装置との間に、基地局間コネクションが存在するか否かを判定する処理と、
前記基地局間コネクションが存在する場合に、前記中継局装置との間で送受信されるハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に変換する処理と、
を実行することを特徴とする付記1に記載の基地局装置。
前記制御部は、
第1プロトコルに従って受信したハンドオーバ制御信号に係るハンドオーバの移動先セルが、前記中継局装置にカバーされるか否かを判定する処理と、
移動先セルが前記中継局装置にカバーされる場合に、前記中継局装置との間で送受信されるハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に変換する処理と、
を実行することを特徴とする付記1に記載の基地局装置。
前記制御部は、前記第2プロトコルに従って前記交換局装置から前記中継局装置へ送信されるパラメータを取得する処理と、
前記中継局装置から受信した前記第2プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に前記パラメータを付加することにより、第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号へ変換する処理と、
を実行することを特徴とする付記1〜3のいずれか一項に記載の基地局装置。
基地局装置が備える制御部に、
基地局間コネクションを経由してハンドオーバ制御信号を送受信する第1プロトコルに従って、ハンドオーバ制御信号を送受信する処理と、
交換局装置を経由してハンドオーバ制御信号を送受信する第2プロトコルに従って、ハンドオーバ制御信号を送受信する処理と、
前記基地局装置に接続する中継局装置との間で送受信される第2プロトコルに従うハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に変換する処理と、
変換されたハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従って送信する処理と、
を実行させることを特徴とするハンドオーバ制御方法。
基地局装置が備える制御部に、
基地局間コネクションを経由してハンドオーバ制御信号を送受信する第1プロトコルに従って、ハンドオーバ制御信号を送受信する処理と、
交換局装置を経由してハンドオーバ制御信号を送受信する第2プロトコルに従って、ハンドオーバ制御信号を送受信する処理と、
前記基地局装置に接続する中継局装置との間で送受信される第2プロトコルに従うハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に変換する処理と、
変換されたハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従って送信する処理と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
2、2a、2b、3 基地局装置
4、4a〜4c 移動局装置
5、5a、5b リレーノード
6 IPネットワーク
8 交換局装置
Claims (5)
- 移動し得る中継局装置を自局の配下に有する基地局装置であって、
前記中継局装置から移動先の識別子を含むハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従って受信する処理と、
前記第1プロトコルに従ったハンドオーバ制御信号に含まれる前記移動先の識別子を、自局のセルと隣接関係にある隣接セルに関する情報のリストと照合し、自局と前記移動先との間で前記基地局間コネクションが存在するか否かを判定する処理と、
前記移動先の識別子が前記隣接セルに関する情報のリストに存在する場合、前記移動先との間で前記基地局間コネクションが存在すると判定し、前記第1プロトコルに従ったハンドオーバ制御信号を第2プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に変換して、前記変換後のハンドオーバ制御信号を前記第2プロトコルに従って前記基地局間コネクションを経由して前記移動先へ送信する処理と、
前記移動先の識別子が前記隣接セルに関する情報のリストに存在しない場合、前記移動先との間で前記基地局間コネクションが存在しないと判定し、前記第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号を、交換局装置を経由して前記移動先へ送信する処理と、
を実行する制御部を備えることを特徴とする基地局装置。 - 前記第1プロトコルはS1AP(Application Protocol)であり、
前記第2プロトコルはX2AP(Application Protocol)であり、
前記制御部は、
前記移動先の識別子が前記隣接セルに関する情報のリストに存在する場合、前記移動先との間で前記基地局間コネクションが存在すると判定し、前記S1APに従ったハンドオーバ制御信号を前記X2APに従うハンドオーバ制御信号に変換して、前記変換後のハンドオーバ制御信号を前記X2APに従って前記基地局間コネクションを経由して前記移動先へ送信する処理と、
前記移動先の識別子が前記隣接セルに関する情報のリストに存在しない場合、前記移動先との間で記基地局間コネクションが存在しないと判定し、前記第S1APに従うハンドオーバ制御信号を、交換局装置を経由して前記移動先へ送信する処理と、
を実行することを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。 - 前記制御部は、前記第2プロトコルに従って前記交換局装置から前記中継局装置へ送信されるパラメータを取得する処理と、
前記中継局装置から受信した前記第2プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に前記パラメータを付加することにより、第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号へ変換する処理と、
を実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の基地局装置。 - 移動し得る中継局装置を自局の配下に有する基地局装置が備える制御部が、
前記中継局装置から移動先の識別子を含むハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従って受信し、
前記第1プロトコルに従ったハンドオーバ制御信号に含まれる前記移動先の識別子を、自局のセルと隣接関係にある隣接セルに関する情報のリストと照合し、自局と前記移動先とで前記基地局間コネクションが存在するか否かを判定し、
前記移動先の識別子が前記隣接セルに関する情報のリストに存在する場合、前記移動先との間で前記基地局間コネクションが存在すると判定し、前記第1プロトコルに従ったハンドオーバ制御信号を第2プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に変換して、前記変換後のハンドオーバ制御信号を前記第2プロトコルに従って前記基地局間コネクションを経由して前記移動先へ送信し、
前記移動先の識別子が前記隣接セルに関する情報のリストに存在しない場合、前記移動先との間で前記基地局間コネクションが存在しないと判定し、前記第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号を、交換局装置を経由して前記移動先へ送信する、
ことを特徴とするハンドオーバ制御方法。 - 移動し得る中継局装置を自局の配下に有する基地局装置が備える制御部に、
前記中継局装置から移動先の識別子を含むハンドオーバ制御信号を第1プロトコルに従って受信する処理と、
前記第1プロトコルに従ったハンドオーバ制御信号に含まれる前記移動先の識別子を、自局のセルと隣接関係にある隣接セルに関する情報のリストと照合し、自局と前記移動先との間で前記基地局間コネクションが存在するか否かを判定する処理と、
前記移動先の識別子が前記隣接セルに関する情報のリストに存在する場合、前記移動先との間で前記基地局間コネクションが存在すると判定し、前記第1プロトコルに従ったハンドオーバ制御信号を第2プロトコルに従うハンドオーバ制御信号に変換して、前記変換後のハンドオーバ制御信号を前記第2プロトコルに従って前記基地局間コネクションを経由して前記移動先へ送信する処理と、
前記移動先の識別子が前記隣接セルに関する情報のリストに存在しない場合、前記移動先との間で前記基地局間コネクションが存在しないと判定し、前記第1プロトコルに従うハンドオーバ制御信号を、交換局装置を経由して前記移動先へ送信する処理と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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