JP6027571B2 - ハンドオーバ制御装置及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、ハンドオーバ制御装置及びプログラムに関する。
従来、複数のセルに対してPCI(Physical Cell Identifier)を割り当てるときに、一のセルに隣接するセルに対して同一のPCIが割り当たることのないように割り当てが行われていた(例えば、特許文献1参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開2010−268463号公報
3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、PCIの数が504と規定されているので、例えば、マクロセル配下にフェムトセルを設置する場合、最大503個までしか設置することができなかった。
本発明の第1の態様によれば、移動局が在圏しているハンドオーバ元の基地局から送信された、ハンドオーバ先の基地局の識別情報を含むハンドオーバ要求を受信するハンドオーバ要求受信部と、ハンドオーバ要求に含まれる識別情報が割り当てられた複数の基地局に、移動局のハンドオーバ処理を実行させるハンドオーバ指示を送信するハンドオーバ指示送信部と、ハンドオーバ指示を受信した複数の基地局のうち、移動局との通信を確立した基地局以外の基地局に、ハンドオーバ指示送信部が送信したハンドオーバ指示をキャンセルさせるキャンセル制御部とを備えるハンドオーバ制御装置が提供される。
上記ハンドオーバ制御装置において、キャンセル制御部は、移動局との通信を確立した基地局以外の基地局に、ハンドオーバ指示送信部が送信したハンドオーバ指示をキャンセルさせるキャンセル命令を送信することにより、ハンドオーバ指示をキャンセルさせてよい。また、上記ハンドオーバ制御装置において、ハンドオーバ要求受信部は、移動局が在圏しているハンドオーバ元のeNBから送信された、ハンドオーバ先のHeNBのPCIを含むハンドオーバ要求を受信してよく、ハンドオーバ指示送信部は、ハンドオーバ要求に含まれるPCIが割り当てられた複数のHeNBにハンドオーバ指示を送信してよく、キャンセル制御部は、ハンドオーバ指示を受信した複数のHeNBのうち、移動局との通信を確立したHeNB以外のHeNBに対して、ハンドオーバ指示送信部が送信したハンドオーバ指示をキャンセルさせてよい。
また、上記ハンドオーバ制御装置は、同一のPCIが割り当てられた複数のHeNBのそれぞれが、同一の移動局識別情報が割り当てられた複数の移動局のそれぞれから受信した、移動局識別情報を含むパケットデータを複数のHeNBから受信するパケットデータ受信部と、パケットデータに含まれる移動局識別情報を変換する移動局識別情報変換部と、移動局識別情報を変換したパケットデータを送信するパケットデータ送信部とをさらに備えてよい。また、上記ハンドオーバ制御装置において、同一のPCIが割り当てられた複数のHeNBはeNB IDが同一であり、かつ、eNB Nameが異なってよく、移動局識別情報変換部は、複数のHeNBのそれぞれのeNB Nameを用いて、パケットデータに含まれる移動局識別情報を変換してよい。
本発明の第2の態様によれば、コンピュータを、上記ハンドオーバ制御装置として機能させるためのプログラムが提供される。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
通信システムの通信環境の一例を概略的に示す。 通信システムの処理の流れの一例を概略的に示す。 通信システムの通信環境の他の一例を概略的に示す。 ハンドオーバ制御装置の機能構成の一例を概略的に示す。 通信システムの他の一例を概略的に示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本実施形態にかかる通信システム10の通信環境の一例を概略的に示す。通信システム10は、eNB(eNodeB)12、HeNB(Home eNodeB)22、HeNB32、HeNB−GW(Home eNodeB Gateway)102及びMME(Mobility Management Entity)200を含む。eNB12は、MME200に接続されている。HeNB22及びHeNB32は、HeNB−GW102を介してMME200に接続されている。HeNB−GW102は、ハンドオーバ制御装置100の一例であってよい。
eNB12は、セル13を形成する。HeNB22は、セル23を形成する。HeNB32は、セル33を形成する。セル23及びセル33は、セル13の隣接セルである。隣接セルとは、カバーする範囲の少なくとも一部が重複するセルである。
HeNB22及びHeNB32には同一のPCI(Physical Cell Identifier)が割り当てられており、eNB12には、HeNB22及びHeNB32とは異なるPCIが割り当てられている。図1に示す例では、eNB12にPCI=1が割り当てられており、HeNB22及びHeNB32にPCI=2が割り当てられている。
本実施形態に係るHeNB−GW102は、eNB12に在圏している移動局82が、eNB12に隣接しており、同一のPCIが割り当てられたHeNB22及びHeNB32にハンドオーバできるように制御する。これにより、eNB12の配下に、PCIの上限数を超える数のHeNBを配置可能にできる。なお、移動局82がeNB12に在圏しているとは、eNB12が形成するセル13に移動局82が在圏していることであってよい。
図2は、通信システム10の処理の流れの一例を概略的に示す。図2では、ハンドオーバ元の基地局であるeNB12に在圏している移動局82を、ハンドオーバ先の基地局であるHeNB22にハンドオーバさせる場合の処理の流れについて概略的に説明する。
ステップ202(ステップをSと省略して記載する場合がある。)では、eNB12が、RRCコネクション再構成指示(RRC Connection Reconfiguration)を移動局82に送信する。移動局82は、受信したRRCコネクション再構成指示に含まれる設定内容に従って、周波数測定処理を実行する。
S204では、移動局82が、RRCコネクション再構成指示に含まれる設定内容に従って測定した周波数測定結果を示す測定結果通知(Measurement Report)をeNB12に送信する。eNB12は、移動局82から受信した測定結果通知に基づいて、ハンドオーバ先の基地局の識別情報を特定する。ここでは、ハンドオーバ先の基地局の識別情報として、PCI=2を特定する。
S206では、eNB12が、特定したハンドオーバ先の基地局を識別する識別情報を含むハンドオーバ要求(HO Request)をHeNB−GW102に送信する。ここでは、S204で特定したPCI=2を含むハンドオーバ要求をHeNB−GW102に送信する。
S208及びS210では、HeNB−GW102が、S204で受信したハンドオーバ要求に含まれるPCI=2が割り当てられたHeNB22及びHeNB32に、移動局82のハンドオーバ処理を実行させるハンドオーバ指示(HO Request)を送信する。S208でハンドオーバ指示を受信したHeNB22は、移動局82に割り当てる無線リソースを確保する。S210でハンドオーバ指示を受信したHeNB32は、移動局82に割り当てる無線リソースを確保する。
S212では、eNB12が、移動局82にRRCコネクション再構成指示を送信する。S214では、eNB12からRRCコネクション再構成指示を受信した移動局82が、ハンドオーバのターゲットセルであるPCI=2の基地局に向けて、RRCコネクション再構成完了通知(RRC Connection Reconfiguration Complete)を送信する。
ここで、HeNB22にハンドオーバしようとしている移動局82が発信する電波は、HeNB22には到達するが、HeNB32とは距離が離れているために到達しない。したがって、HeNB22は、移動局82が送信したRRCコネクション再構成完了通知を受信するが、HeNB32は受信しない。RRCコネクション再構成完了通知を受信したHeNB22と移動局82との間では、ハンドオーバが完了して通信が確立される。
S216では、RRCコネクション再構成完了通知を受信したHeNB22が、パススイッチ要求(Path Switch Request)をHeNB−GW102に送信する。S218では、パススイッチ要求の受信に応じて、HeNB−GW102が、当該パススイッチ要求を送信したHeNB22に、パススイッチ肯定(Path Switch Request Ack)を送信する。
S220では、HeNB−GW102が、S208及びS210でハンドオーバ指示を受信したHeNB22及びHeNB32のうち、移動局82との通信を確立したHeNB22以外の基地局であるHeNB32に、S210で送信したハンドオーバ指示をキャンセルさせるハンドオーバキャンセル命令(HANDOVER CANCEL)を送信する。ハンドオーバキャンセル命令を受信したHeNB32は、S210で確保した無線リソースを解放する。
上述したように、本実施形態に係るHeNB−GW102は、移動局82が在圏しているハンドオーバ元の基地局から送信されたハンドオーバ要求に含まれるPCIが割り当てられた基地局が複数ある場合に、当該複数の基地局のそれぞれにハンドオーバ指示を送信する。そして、複数の基地局のうち、移動局82と通信を確立したHeNB22以外の基地局であるHeNB32に対してハンドオーバキャンセル命令を送信する。
本実施形態に係るHeNB−GW102は、同様にして、eNB12に在圏している移動局82を、HeNB32にハンドオーバさせることもできる。このように、本実施形態に係るHeNB−GW102は、eNB12に在圏している移動局82が、eNB12に隣接しており、同一のPCIが割り当てられたHeNB22及びHeNB32にハンドオーバできるように制御する。これにより、eNB12に隣接する複数のHeNBに対して同一のPCIを割り当てることを可能にでき、eNB12の配下にPCIの上限数を超える数のHeNBを配置可能にできる。
図3は、本実施形態に係る通信システム10の通信環境の他の一例を概略的に示す。図3では、HeNB22に在圏している移動局82と、HeNB32に在圏している移動局84とに同一の移動局識別情報が割り当てられており、移動局82及び移動局84が、HeNB−GW102を介してパケット通信する場合について説明する。なお、移動局識別情報の例としては、UE S1AP ID及びUE X2AP ID等が挙げられる。
上述したように、HeNB22及びHeNB32には同一のPCIが割り当てられている。またさらに、HeNB22及びHeNB32には、基地局を識別可能な識別情報のうち、少なくとも一つの識別情報以外について、同一の情報が割り当てられていてよい。例えば、HeNB22及びHeNB32には、同一のeNB IDと、同一のTAI(Tracking Area ID)とが割り当てられており、異なるeNB Nameが割り当てられている。
HeNB−GW102は、HeNB22が移動局82から受信した、移動局82の移動局識別情報を含むパケットデータを、HeNB22から受信する。また、HeNB−GW102は、HeNB32が移動局84から受信した、移動局84の移動局識別情報を含むパケットデータを、HeNB32から受信する。
HeNB−GW102は、移動局82から送信されたパケットデータと、移動局84から送信されたパケットデータとを識別可能にするべく、それぞれのパケットデータに含まれる移動局識別情報を変換する。例えば、HeNB−GW102は、HeNB22及びHeNB32のPCIに対して、HeNB22とHeNB32とで異なる付加情報を付加して、移動局識別情報と組み合わせることによって、移動局識別情報を変換する。具体例として、HeNB22から受信したパケットデータに含まれる移動局識別情報には、PCI=2に対して付加情報1を付加した2−1を組み合わせてよい。また、HeNB32から受信したパケットデータに含まれる移動局識別情報には、PCI=2に対して付加情報2を付加した2−2を組み合わせてよい。
また、HeNB−GW102は、HeNB22及びHeNB32に割り当てられた複数の識別情報のうちの、HeNB22とHeNB32とで異なる識別情報を用いて、移動局識別情報を変換してもよい。例えば、HeNB−GW102は、HeNB22から受信したパケットデータに含まれる移動局識別情報に対して、PCI=2と、HeNB22のeNB Nameとを組み合わせてよい。また、HeNB−GW102は、HeNB32から受信したパケットデータに含まれる移動局識別情報に対して、PCI=2と、HeNB32のeNB Nameとを組み合わせてよい。HeNB−GW102は、HeNB22から受信したパケットデータと、HeNB32から受信したパケットデータとを識別可能にできれば、どのように移動局識別情報を変換してもよい。
上述したように、例えば、一の基地局に隣接する複数の基地局に対して同一のPCIが割り当てられた場合であって、当該複数の基地局のそれぞれに在圏する移動局に対して同一の移動局識別情報が割り当てられた場合、移動局識別情報によっても、PCIによっても、移動局を識別できなくなってしまうところ、本実施形態に係るHeNB−GW102によれば、HeNB22から受信したパケットデータと、HeNB32から受信したパケットデータとを識別可能にすることができる。これにより、パケットデータの送信先に、移動局を識別させることが可能となる。
図4は、ハンドオーバ制御装置100の機能構成の一例を概略的に示す。ハンドオーバ制御装置100は、ハンドオーバ要求受信部112、ハンドオーバ指示送信部114、パススイッチ要求受信部122、パススイッチ肯定送信部124、キャンセル制御部132、パケットデータ受信部142、移動局識別情報変換部144及びパケットデータ送信部146を備える。
ハンドオーバ要求受信部112は、移動局が在圏しているハンドオーバ元基地局11から送信された、ハンドオーバ先の基地局の識別情報を含むハンドオーバ要求を受信する。ハンドオーバ要求受信部112は、ハンドオーバ元基地局11から送信されたハンドオーバ要求を、MME200を介して受信してよい。
ハンドオーバ指示送信部114は、ハンドオーバ要求受信部112が受信したハンドオーバ要求に含まれる識別情報が割り当てられた複数の基地局に、移動局のハンドオーバ処理を実行させるハンドオーバ指示を送信する。図4は、ハンドオーバ要求受信部112が受信したハンドオーバ要求に含まれる識別情報が割り当てられた基地局が、ハンドオーバ先基地局21及びハンドオーバ先基地局31の2つの基地局である場合を例示している。これに限らず、同一の識別情報が割り当てられた複数の基地局が、ハンドオーバ先基地局21及びハンドオーバ先基地局31以外の他の基地局を含んでよく、この場合、ハンドオーバ指示送信部114は、他の基地局にもハンドオーバ指示を送信する。
パススイッチ要求受信部122は、ハンドオーバ指示送信部114が送信したハンドオーバ指示を受信した複数の基地局のうちの一の基地局からパススイッチ要求を受信する。パススイッチ要求受信部122は、ハンドオーバ指示を受信した複数の基地局のうち、移動局との通信を確立した基地局からパススイッチ要求を受信してよい。図4は、パススイッチ要求受信部122が、ハンドオーバ先基地局21からパススイッチ要求を受信する場合を例示している。
パススイッチ肯定送信部124は、パススイッチ要求受信部122によるパススイッチ要求の受信に応じて、パススイッチ要求を送信した基地局に対してパススイッチ肯定を送信する。図4は、パススイッチ肯定送信部124が、ハンドオーバ先基地局21に対してパススイッチ肯定を送信する場合を例示している。
キャンセル制御部132は、ハンドオーバ指示送信部114が送信したハンドオーバ指示を受信した複数の基地局のうち、移動局との通信を確立した基地局以外の基地局に、ハンドオーバ指示送信部114が送信したハンドオーバ指示をキャンセルさせる。キャンセル制御部132は、例えば、ハンドオーバ指示送信部114が送信したハンドオーバ指示をキャンセルさせるハンドオーバキャンセル命令を送信することによって、ハンドオーバ指示をキャンセルさせる。また、キャンセル制御部132は、移動局との通信を確立した基地局以外の基地局に、ハンドオーバ指示送信部114が送信したハンドオーバ指示についてタイムアウトさせることにより、ハンドオーバ指示をキャンセルさせてもよい。
パケットデータ受信部142は、同一のPCIが割り当てられた複数の基地局のそれぞれが、同一の移動局識別情報が割り当てられた複数の移動局のそれぞれから受信した移動局識別情報を含むパケットデータを、当該複数の基地局のそれぞれから受信する。図4は、ハンドオーバ先基地局21及びハンドオーバ先基地局31からパケットデータを受信する場合を例示している。
移動局識別情報変換部144は、パケットデータ受信部142が受信したパケットデータに含まれる移動局識別情報を変換する。移動局識別情報変換部144は、同一のPCIが割り当てられた複数の基地局のそれぞれが、同一の移動局識別情報が割り当てられた複数の移動局のそれぞれから受信したパケットデータを識別可能にするべく、それぞれのパケットデータに含まれる移動局識別情報を変換する。
例えば、移動局識別情報変換部144は、複数の基地局のPCIに対して、基地局毎に異なる付加情報を付加して、移動局識別情報と組み合わせることにより、移動局識別情報を変換する。また、移動局識別情報変換部144は、複数の基地局に割り当てられた複数の識別情報のうちの、基地局毎に異なる識別情報を用いて、移動局識別情報を変換してもよい。例えば、移動局識別情報変換部144は、複数の基地局のそれぞれに、互いに異なるeNB Nameが割り当てられている場合、パケットデータに含まれる移動局識別情報に対して、PCI及びeNB Nameを組み合わせてよい。
パケットデータ送信部146は、パケットデータ受信部142が受信したパケットデータに含まれる移動局識別情報を、移動局識別情報変換部144が変換した移動局識別情報に置き換えて送信する。パケットデータ送信部146は、例えば、MME200を介して、インターネット上の装置に対してパケットデータを送信する。パケットデータ送信部146が、パケットデータ受信部142が受信したパケットデータに含まれる移動局識別情報を、移動局識別情報変換部144によって変換された移動局識別情報に置き換えて送信することにより、パケットデータを受信した装置において、パケットデータの送信元の移動局を識別することができる。
上記実施形態では、ハンドオーバ制御装置100の一例として、HeNB−GW102を挙げて説明したが、これに限らない。MME200がハンドオーバ制御装置100の一例であってもよい。
図5は、通信システム10の他の一例を概略的に示す。図5に示す通信システム10は、eNB42、eNB44、eNB46及びMME200を含む。eNB42、eNB44及びeNB46はMME200に接続されている。
eNB42は、セル43を形成する。eNB44は、セル45を形成する。eNB46は、セル47を形成する。セル45及びセル47は、セル43の隣接セルである。
eNB44及びeNB46には同一のPCIが割り当てられており、eNB42にはeNB44及びeNB46と異なるPCIが割り当てられている。図5に示す例では、eNB42にPCI=1が割り当てられており、eNB44及びeNB46にはPCI=2が割り当てられている。
ここでは、eNB42に在圏している移動局82がeNB44にハンドオーバできるように、MME200が制御する場合について簡単に説明する。まず、MME200は、eNB42から送信された、eNB44の識別情報であるPCI=2を含むハンドオーバ要求を受信する。
次に、MME200は、受信したハンドオーバ要求に含まれるPCI=2が割り当てられたeNB44及びeNB46に、移動局82のハンドオーバ処理を実行させるハンドオーバ指示を送信する。そして、MME200は、eNB44及びeNB46のうち、パススイッチ要求を送信した一方にパススイッチ肯定を送信し、他方にハンドオーバキャンセル命令を送信する。これにより、移動局82をeNB44にハンドオーバさせることができる。
このように、ハンドオーバ制御装置100の一例はMME200であってもよい。また、本実施形態では、ハンドオーバ制御装置100をLTE(Long Term Evolution)システムに適用する場合を主に例に挙げて説明したが、これに限らず、3G(3rd Generation)システムに適用してもよい。この場合、RNC(Radio Network Controller)が、ハンドオーバ制御装置100として機能してよい。
以上の説明において、ハンドオーバ制御装置100の各部は、ハードウエアにより実現されてもよく、ソフトウエアにより実現されてもよい。また、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせにより実現されてもよい。また、プログラムが実行されることにより、コンピュータが、ハンドオーバ制御装置100として機能してもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な媒体又はネットワークに接続された記憶装置から、ハンドオーバ制御装置100の少なくとも一部を構成するコンピュータにインストールされてよい。
コンピュータにインストールされ、コンピュータを本実施形態に係るハンドオーバ制御装置100として機能させるプログラムは、CPU等に働きかけて、コンピュータを、ハンドオーバ制御装置100の各部としてそれぞれ機能させる。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータに読込まれることにより、ソフトウエアとハンドオーバ制御装置100のハードウエア資源とが協働した具体的手段として機能する。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
10 通信システム、11 ハンドオーバ元基地局、12 eNB、13 セル、21 ハンドオーバ先基地局、22 HeNB、23 セル、31 ハンドオーバ先基地局、32 HeNB、33 セル、42 eNB、43 セル、44 eNB、45 セル、46 eNB、47 セル、82 移動局、84 移動局、100 ハンドオーバ制御装置、102 HeNB−GW、112 ハンドオーバ要求受信部、114 ハンドオーバ指示送信部、122 パススイッチ要求受信部、124 パススイッチ肯定送信部、132 キャンセル制御部、142 パケットデータ受信部、144 移動局識別情報変換部、146 パケットデータ送信部、200 MME

Claims (5)

  1. 移動局が在圏しているハンドオーバ元の基地局から送信された、ハンドオーバ先の基地局のPCIを含むハンドオーバ要求を受信するハンドオーバ要求受信部と、
    前記ハンドオーバ要求に含まれるPCIが割り当てられた複数の基地局に、前記移動局のハンドオーバ処理を実行させるハンドオーバ指示を送信するハンドオーバ指示送信部と、
    前記ハンドオーバ指示を受信した前記複数の基地局のうち、前記移動局との通信を確立した基地局以外の基地局に対して、前記ハンドオーバ指示送信部が送信したハンドオーバ指示をキャンセルさせるキャンセル制御部と
    同一のPCIが割り当てられた複数の基地局のそれぞれが、同一の移動局識別情報が割り当てられた複数の移動局のそれぞれから受信した、前記移動局識別情報を含むパケットデータを前記複数の基地局から受信するパケットデータ受信部と、
    前記パケットデータに含まれる前記移動局識別情報を変換する移動局識別情報変換部と、
    前記移動局識別情報を変換した前記パケットデータを送信するパケットデータ送信部と
    を備えるハンドオーバ制御装置。
  2. 前記キャンセル制御部は、前記移動局との通信を確立した基地局以外の基地局に、前記ハンドオーバ指示送信部が送信したハンドオーバ指示をキャンセルさせるキャンセル命令を送信することにより、前記ハンドオーバ指示をキャンセルさせる、請求項1に記載のハンドオーバ制御装置。
  3. 同一のPCIが割り当てられた複数の基地局はeNB IDが同一であり、かつ、eNB Nameが異なり、
    前記移動局識別情報変換部は、前記複数の基地局のそれぞれのeNB Nameを用いて、前記パケットデータに含まれる前記移動局識別情報を変換する、請求項に記載のハンドオーバ制御装置。
  4. 前記ハンドオーバ要求受信部は、前記移動局が在圏しているハンドオーバ元のeNBから送信された、ハンドオーバ先のHeNBのPCIを含む前記ハンドオーバ要求を受信し、
    ハンドオーバ指示送信部は、前記ハンドオーバ要求に含まれるPCIが割り当てられた複数のHeNBに前記ハンドオーバ指示を送信し、
    前記キャンセル制御部は、前記ハンドオーバ指示を受信した前記複数のHeNBのうち、前記移動局との通信を確立したHeNB以外のHeNBに、前記ハンドオーバ指示送信部が送信したハンドオーバ指示をキャンセルさせ、
    前記パケットデータ受信部は、同一のPCIが割り当てられた複数のHeNBのそれぞれが、同一の移動局識別情報が割り当てられた複数の移動局のそれぞれから受信した、前記移動局識別情報を含むパケットデータを前記複数のHeNBから受信する、請求項1から3のいずれか一項に記載のハンドオーバ制御装置。
  5. コンピュータを、請求項1からのいずれか一項に記載のハンドオーバ制御装置として機能させるためのプログラム。
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