JP7189352B2 - 通信制御方法及び中継装置 - Google Patents

Description

本開示は、移動通信システムに用いる通信制御方法及び中継装置に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、ＩＡＢ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｂａｃｋｈａｕｌ）ノードと呼ばれる新たな中継装置が検討されている。１又は複数の中継装置が、ドナー装置である基地局とユーザ装置との間の通信に介在し、この通信に対する中継を行う。

このような中継装置は、ユーザ装置機能及び基地局機能を有しており、ユーザ装置機能を用いて上位装置（基地局又は上位の中継装置）との無線通信を行うとともに、基地局機能を用いて下位装置（ユーザ装置又は下位の中継装置）との無線通信を行う。

ユーザ装置と、中継装置又は基地局との間の無線区間は、アクセスリンクと呼ばれることがある。中継装置と、基地局又は他の中継装置との間の無線区間は、バックホールリンクと呼ばれることがある。非特許文献１には、アクセスリンクのデータ通信及びバックホールリンクのデータ通信をレイヤ２において統合及び多重化し、バックホールリンクに動的に無線リソースを割り当てることにより、データ転送経路を動的に切り替える方法が記載されている。

３ＧＰＰ寄書「ＲＰ－１８２８９４」

第１の態様に係る通信制御方法は、ユーザ装置と第１ドナー装置との間に複数の中継装置を用いたアップストリーム経路が形成される移動通信システムにおいて、前記複数の中継装置に含まれる中継装置において実行される方法である。前記通信制御方法は、前記アップストリーム経路において前記中継装置の下位の下位装置から受信したデータを、前記中継装置の上位の第１上位装置に転送することと、前記第１上位装置へ未送信のデータをバッファすることと、前記中継装置と前記第１上位装置との間に確立されたバックホールリンクに障害が発生した場合、前記中継装置のバックホールリンクを第２上位装置と再確立することと、前記第２上位装置を管理する第２ドナー装置が前記第１ドナー装置と同一であるか否かに基づいて、前記バッファしたデータを前記第２上位装置に転送するか否かを決定することと、を有する。

第２の態様に係る中継装置は、ユーザ装置と第１ドナー装置との間に複数の中継装置を用いたアップストリーム経路が形成される移動通信システムにおいて、前記複数の中継装置に含まれる中継装置である。前記中継装置は、前記アップストリーム経路において前記中継装置の下位の下位装置から受信したデータを、前記中継装置の上位の第１上位装置に転送する処理と、前記第１上位装置へ未送信のデータをバッファする処理と、前記中継装置と前記第１上位装置との間に確立されたバックホールリンクに障害が発生した場合、前記中継装置のバックホールリンクを第２上位装置と再確立する処理と、前記第２上位装置を管理する第２ドナー装置が前記第１ドナー装置と同一であるか否かに基づいて、前記バッファしたデータを前記第２上位装置に転送するか否かを決定する処理と、を実行する制御部を備える。

一実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。 一実施形態に係る基地局の構成を示す図である。 一実施形態に係る中継装置の構成を示す図である。 一実施形態に係るユーザ装置の構成を示す図である。 一実施形態に係るプロトコルスタック構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る移動通信システムの動作シナリオを示す図である。 一実施形態に係る中継装置の動作例を示すフロー図である。

ユーザ装置と第１ドナー装置との間に複数の中継装置を用いたアップストリーム経路が形成されている状況下において、中継装置とその上位装置（第１上位装置）との間に確立されたバックホールリンクに障害が発生した場合、中継装置のバックホールリンクを第２上位装置と再確立することによりアップストリーム経路を再形成する必要があり得る。

そこで、本開示は、バックホールリンクの障害に対して適切に対処可能な通信制御方法及び中継装置を提供することを目的とする。

図面を参照しながら、一実施形態に係る移動通信システムについて説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（移動通信システムの構成）
まず、一実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。図１は、一実施形態に係る移動通信システム１の構成を示す図である。移動通信システム１は、３ＧＰＰ規格に基づく第５世代（５Ｇ）移動通信システムである。具体的には、移動通信システム１における無線アクセス方式は、５Ｇの無線アクセス方式であるＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）である。但し、移動通信システム１には、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が少なくとも部分的に適用されてもよい。

図１に示すように、移動通信システム１は、５Ｇコアネットワーク（５ＧＣ）１０と、ユーザ装置（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、基地局（ｇＮＢと呼ばれる）２００と、ＩＡＢノード３００とを有する。ＩＡＢノード３００は、中継装置の一例である。

一実施形態において、基地局がＮＲ基地局である一例について主として説明するが、基地局がＬＴＥ基地局（すなわち、ｅＮＢ）であってもよい。

５ＧＣ１０は、ＡＭＦ（Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）１１及びＵＰＦ（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）１２を有する。ＡＭＦ１１は、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行う装置である。ＡＭＦ１１は、ＮＡＳ（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリングを用いてＵＥ１００と通信することにより、ＵＥ１００が在圏するエリアの情報を管理する。ＵＰＦ１２は、ユーザデータの転送制御等を行う装置である。

ｇＮＢ２００は、ＮＧインターフェイスと呼ばれるインターフェイスを介して、５ＧＣ１０に接続される。図１において、５ＧＣ１０に接続された３つのｇＮＢ２００－１～ｇＮＢ２００－３を例示している。ｇＮＢ２００は、ＵＥ１００との無線通信を行う固定の無線通信装置である。ｇＮＢ２００がドナー機能を有する場合、ｇＮＢ２００は、自身に無線で接続するＩＡＢノードとの無線通信を行ってもよい。

ｇＮＢ２００は、Ｘｎインターフェイスと呼ばれる基地局間インターフェイスを介して、隣接関係にある他のｇＮＢ２００と接続される。図１において、ｇＮＢ２００－１がｇＮＢ２００－２及びｇＮＢ２００－３に接続される一例を示している。

各ｇＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理する。セルは、無線通信エリアの最小単位を示す用語として用いられる。セルは、ＵＥ１００との無線通信を行う機能又はリソースを示す用語として用いられることがある。１つのセルは１つのキャリア周波数に属する。

ＵＥ１００は、ｇＮＢ２００との無線通信を行う移動可能な無線通信装置である。ＵＥ１００は、ＩＡＢノード３００との無線通信を行ってもよい。ＵＥ１００は、ｇＮＢ２００又はＩＡＢノード３００との無線通信を行う装置であればよい。例えば、ＵＥ１００は、携帯電話端末、タブレット端末、ノートＰＣ、センサ若しくはセンサに設けられる装置、又は車両若しくは車両に設けられる装置である。

図１において、ＵＥ１００－１がｇＮＢ２００－１に無線で接続され、ＵＥ１００－２がＩＡＢノード３００－１に無線で接続され、ＵＥ１００－３がＩＡＢノード３００－２に無線で接続される一例を示している。ＵＥ１００－１は、ｇＮＢ２００－１との通信を直接的に行う。ＵＥ１００－２は、ＩＡＢノード３００－１を介してｇＮＢ２００－１との通信を間接的に行う。ＵＥ１００－３は、ＩＡＢノード３００－１及びＩＡＢノード３００－２を介してｇＮＢ２００－１との通信を間接的に行う。

ＩＡＢノード３００は、ｅＮＢ２００とＵＥ１００との間の通信に介在し、この通信に対する中継を行う装置（中継装置）である。図１において、ＩＡＢノード３００－１がドナー装置であるｇＮＢ２００－１に無線で接続され、ＩＡＢノード３００－２がＩＡＢノード３００－１に無線で接続される一例を示している。各ＩＡＢノード３００は、セルを管理する。ＩＡＢノード３００が管理するセルのセルＩＤは、ドナーｇＮＢ２００－１のセルのセルＩＤと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

ＩＡＢノード３００は、ＵＥ機能（ユーザ装置機能）及びｇＮＢ機能（基地局機能）を有する。このようなＵＥ機能はＭＴと呼ばれることがあり、ｇＮＢ機能はＤＵと呼ばれることがある。

ＩＡＢノード３００は、自身のＵＥ機能（ＭＴ）により上位装置（ｇＮＢ２００又は上位のＩＡＢノード３００）との無線通信を行うとともに、自身のｇＮＢ機能（ＤＵ）により下位装置（ＵＥ１００又は下位のＩＡＢノード３００）との無線通信を行う。なお、ＵＥ機能（ＭＴ）とは、ＵＥ１００が有する機能のうち少なくとも一部の機能を意味し、必ずしもＵＥ１００の全ての機能をＩＡＢノード３００が有していなくてもよい。ｇＮＢ機能（ＤＵ）とは、ｇＮＢ２００の機能のうち少なくとも一部の機能を意味し、必ずしもｇＮＢ２００の全ての機能をＩＡＢノード３００が有していなくてもよい。例えば、ｇＮＢ機能（ＤＵ）とは、ＲＲＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤ等を有していなくてもよい。

ＵＥ１００と、ＩＡＢノード３００又はｇＮＢ２００との間の無線区間は、アクセスリンク（或いは、Ｕｕ）と呼ばれることがある。ＩＡＢノード３００と、ｇＮＢ２００又は他のＩＡＢノード３００との間の無線区間は、バックホールリンク（或いは、Ｕｎ）と呼ばれることがある。かかるバックホールリンクは、フロントホールリンクと称されてもよい。

アクセスリンクのデータ通信及びバックホールリンクのデータ通信をレイヤ２において統合及び多重化し、バックホールリンクのデータ通信に動的に無線リソースを割り当て、中継の経路を動的に切り替えることが可能である。なお、アクセスリンク及びバックホールリンクには、ミリ波帯が用いられてもよい。また、アクセスリンク及びバックホールリンクは、時分割及び／又は周波数分割により多重化されてもよい。

（基地局の構成）
次に、一実施形態に係る基地局であるｇＮＢ２００の構成について説明する。図２は、ｇＮＢ２００の構成を示す図である。図２に示すように、ｇＮＢ２００は、無線通信部２１０と、ネットワーク通信部２２０と、制御部２３０とを有する。

無線通信部２１０は、ＵＥ１００との無線通信及びＩＡＢノード３００との無線通信に用いられる。無線通信部２１０は、受信部２１１及び送信部２１２を有する。受信部２１１は、制御部２３０の制御下で各種の受信を行う。受信部２１１はアンテナを含み、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換して制御部２３０に出力する。送信部２１２は、制御部２３０の制御下で各種の送信を行う。送信部２１２はアンテナを含み、制御部２３０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナから送信する。

ネットワーク通信部２２０は、５ＧＣ１０との有線通信（又は無線通信）及び隣接する他のｇＮＢ２００との有線通信（又は無線通信）に用いられる。ネットワーク通信部２２０は、受信部２２１及び送信部２２２を有する。受信部２２１は、制御部２３０の制御下で各種の受信を行う。受信部２２１は、外部から信号を受信して受信信号を制御部２３０に出力する。送信部２２２は、制御部２３０の制御下で各種の送信を行う。送信部２２２は、制御部２３０が出力する送信信号を外部に送信する。

制御部２３０は、ｇＮＢ２００における各種の制御を行う。制御部２３０は、少なくとも１つのメモリと、メモリと電気的に接続された少なくとも１つのプロセッサとを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサとＣＰＵとを含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。プロセッサは、後述する処理を実行する。

（中継装置の構成）
次に、一実施形態に係る中継装置であるＩＡＢノード３００の構成について説明する。図３は、ＩＡＢノード３００の構成を示す図である。図３に示すように、ＩＡＢノード３００は、無線通信部３１０と、制御部３２０とを有する。ＩＡＢノード３００は、無線通信部３１０を複数有していてもよい。

無線通信部３１０は、ｇＮＢ２００との無線通信（バックホールリンク）及びＵＥ１００との無線通信（アクセスリンク）に用いられる。バックホールリンク通信用の無線通信部３１０とアクセスリンク通信用の無線通信部３１０とが別々に設けられていてもよい。

無線通信部３１０は、受信部３１１及び送信部３１２を有する。受信部３１１は、制御部３２０の制御下で各種の受信を行う。受信部３１１はアンテナを含み、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換して制御部３２０に出力する。送信部３１２は、制御部３２０の制御下で各種の送信を行う。送信部３１２はアンテナを含み、制御部３２０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナから送信する。

制御部３２０は、ＩＡＢノード３００における各種の制御を行う。制御部３２０は、少なくとも１つのメモリと、メモリと電気的に接続された少なくとも１つのプロセッサとを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサ及びＣＰＵを含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。プロセッサは、後述する処理を実行する。

（ユーザ装置の構成）
次に、一実施形態に係るユーザ装置であるＵＥ１００の構成について説明する。図４は、ＵＥ１００の構成を示す図である。図４に示すように、ＵＥ１００は、無線通信部１１０と、制御部１２０とを有する。

無線通信部１１０は、アクセスリンクにおける無線通信、すなわち、ｇＮＢ２００との無線通信及びＩＡＢノード３００との無線通信に用いられる。無線通信部１１０は、受信部１１１及び送信部１１２を有する。受信部１１１は、制御部１２０の制御下で各種の受信を行う。受信部１１１はアンテナを含み、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換して制御部１２０に出力する。送信部１１２は、制御部１２０の制御下で各種の送信を行う。送信部１１２はアンテナを含み、制御部１２０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換してアンテナから送信する。

制御部１２０は、ＵＥ１００における各種の制御を行う。制御部１２０は、少なくとも１つのメモリと、メモリと電気的に接続された少なくとも１つのプロセッサとを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサ及びＣＰＵを含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。プロセッサは、後述する処理を実行する。

（プロトコルスタック構成の一例）
次に、一実施形態に係る移動通信システム１におけるプロトコルスタック構成の一例について説明する。図５は、ユーザプレーンのプロトコルスタック構成の一例を示す図である。図５において、図１に示したＵＥ１００－３と５ＧＣ１０のＵＰＦ１２との間のユーザデータ伝送に関するプロトコルスタック構成の一例を示している。

図５に示すように、ＵＰＦ１２は、ＧＴＰ－Ｕ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）と、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と、レイヤ１／レイヤ２（Ｌ１／Ｌ２）とを有する。ｇＮＢ２００－１（ドナーｇＮＢ）には、これらに対応するプロトコルスタックが設けられる。

また、ｇＮＢ２００－１は、集約ユニット（ＣＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｔ）と分散ユニット（ＤＵ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ）とを有する。無線インターフェイスのプロトコルスタックのうちＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）以上の各レイヤをＣＵが有し、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）以下の各レイヤをＤＵが有し、Ｆ１インターフェイスと呼ばれるインターフェイスを介してＣＵ及びＤＵが接続される。

具体的には、ＣＵは、ＳＤＡＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と、ＰＤＣＰと、ＩＰと、Ｌ１／Ｌ２とを有する。ＣＵのＳＤＡＰ及びＰＤＣＰは、ＤＵと、ＩＡＢノード３００－１と、ＩＡＢノード３００－２とを介して、ＵＥ１００のＳＤＡＰ及びＰＤＣＰとの通信を行う。

また、ＤＵは、無線インターフェイスのプロトコルスタックのうち、ＲＬＣと、アダプテーションレイヤ（Ａｄａｐｔ）と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）とを有する。これらのプロトコルスタックは、ｇＮＢ向けのプロトコルスタックである。なお、アダプテーションレイヤ及びＲＬＣ（Ｓ－ＲＬＣ）は上下関係が逆であってもよい。アダプテーションレイヤは、バックホールアダプテーションプロトコル（ＢＡＰ）レイヤと呼ばれてもよい。

ＩＡＢノード３００－１には、これらに対応するＵＥ向けのプロトコルスタックＳＴ１が設けられる。さらに、ＩＡＢノード３００－１には、ｇＮＢ向けのプロトコルスタックＳＴ２が設けられる。プロトコルスタックＳＴ１及びプロトコルスタックＳＴ２は、何れもレイヤ２以下の各レイヤ（各サブレイヤ）からなる。すなわち、ＩＡＢノード３００－１は、レイヤ２以下の各レイヤを用いてユーザデータの中継を行うレイヤ２中継装置である。ＩＡＢノード３００－１は、レイヤ３以上のレイヤ（具体的には、ＰＤＣＰ以上のレイヤ）を用いることなくデータ中継を行う。なお、ＩＡＢノード３００－２は、ＩＡＢノード３００－１と同様なプロトコルスタック構成を有する。

ここではユーザプレーンにおけるプロトコルスタック構成について説明した。しかしながら、制御プレーンにおいて、ｇＮＢ２００－１、ＩＡＢノード３００－１、ＩＡＢノード３００－２、及びＵＥ１００－３のそれぞれは、レイヤ３に相当するＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を有する。

ｇＮＢ２００－１（ドナーｇＮＢ）のＲＲＣとＩＡＢノード３００－１のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続が確立され、このＲＲＣ接続を用いてＲＲＣメッセージが送受信される。また、ｇＮＢ２００－１のＲＲＣとＩＡＢノード３００－２のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続が確立され、このＲＲＣ接続を用いてＲＲＣメッセージが送受信される。さらに、ｇＮＢ２００－１のＲＲＣとＵＥ１００－３のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続が確立され、このＲＲＣ接続を用いてＲＲＣメッセージが送受信される。

（実施形態に係る動作）
次に、一実施形態に係る移動通信システム１の動作について説明する。

図６は、一実施形態に係る移動通信システム１の動作シナリオを示す図である。

図６に示すように、ＵＥ１００とドナーｇＮＢ２００ａとの間に、複数の中継装置（ＩＡＢノード３００ａ、ＩＡＢノード３００ｂ、及びＩＡＢノード３００ｃ）を用いたアップストリーム経路が形成されている。ドナーｇＮＢ２００ａは、第１ドナー装置に相当する。

以下において、アップストリーム経路上のＩＡＢノード３００ｂ（中継装置）について主として説明する。アップストリーム経路においてＩＡＢノード３００ｂの下位の下位装置はＩＡＢノード３００ａであり、アップストリーム経路においてＩＡＢノード３００ｂの上位の第１上位装置はＩＡＢノード３００ｃである。また、ＩＡＢノード３００ｂとＩＡＢノード３００ｃ（第１上位装置）との間に確立されたバックホールリンクに障害が発生し、ＩＡＢノード３００ｂがバックホールリンクをＩＡＢノード３００ｄ（第２上位装置）と再確立するものとする。

ドナーｇＮＢ２００ａは、ＩＡＢノード３００ａ、ＩＡＢノード３００ｂ、ＩＡＢノード３００ｃ、及びＩＡＢノード３００ｄを管理しており、ＩＡＢノード３００ａ、ＩＡＢノード３００ｂ、ＩＡＢノード３００ｃ、及びＩＡＢノード３００ｄのドナーとして機能する。言い換えると、ＩＡＢノード３００ａ、ＩＡＢノード３００ｂ、ＩＡＢノード３００ｃ、及びＩＡＢノード３００ｄは、ドナーｇＮＢ２００ａの配下にある。

或いは、ドナーｇＮＢ２００ｂは、ＩＡＢノード３００ｄを管理しており、ＩＡＢノード３００ｄのドナーとして機能してもよい。言い換えると、ＩＡＢノード３００ｄは、ドナーｇＮＢ２００ａの配下ではなく、ドナーｇＮＢ２００ｂの配下にあってもよい。以下において、ＩＡＢノード３００ｄを管理するドナーｇＮＢを第２ドナー装置と呼ぶ。第２ドナー装置は、ドナーｇＮＢ２００ａ又はドナーｇＮＢ２００ｂである。

ＵＥ１００は、ＩＡＢノード３００ａ、ＩＡＢノード３００ｂ、及びＩＡＢノード３００ｃの経路を介して、且つ、ＩＡＢノード３００ｄを介さずに、アップストリームデータをドナーｇＮＢ２００ａに送信する。一実施形態において、アップストリームデータは、ＰＤＣＰ ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）である。但し、ＰＤＣＰ ＰＤＵの分割（セグメント）がないと仮定した場合、アップストリームデータは、ＲＬＣ ＳＤＵであってもよい。また、アップストリームデータは、ＢＡＰ ＰＤＵであってもよい。

ＰＤＣＰ ＰＤＵ＃０がドナーｇＮＢ２００ａによって受信済みであり、ＰＤＣＰ ＰＤＵ＃１及び＃２がＩＡＢノード３００ｃによって受信済みである。ＰＤＣＰ ＰＤＵ＃３は、ＩＡＢノード３００ｃによって未だ受信されておらず、ＩＡＢノード３００ｂのＲＬＣレイヤによって送信されている。ＰＤＣＰ ＰＤＵ＃４、＃５、＃６がＩＡＢノード３００ｂによって受信されているが、ＩＡＢノード３００ｂにおいてＰＤＣＰレイヤからＲＬＣレイヤに未だ渡されていない。ＰＤＣＰ ＰＤＵ＃７がＩＡＢノード３００ａによって受信済みである。ＰＤＣＰ ＰＤＵ＃８及び＃９は、ＵＥ１００側でバッファされている。

このような状況下において、バックホールリンクの無線リンク障害（すなわち、ＢＨ ＲＬＦ）がＩＡＢノード３００ｂとＩＡＢノード３００ｃとの間で発生する。ＩＡＢノード３００ｂは、新しい親ノード（上位装置）であるＩＡＢノード３００ｄとのバックホールリンクを再確立する。例えば、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｄを介してＲＲＣ再確立処理を行うことでＩＡＢノード３００ｄとのバックホールリンクを再確立する。ＲＲＣ再確立後、ＩＡＢノード３００ｂのＲＬＣエンティティが再確立される。ここで、ＩＡＢノード３００ｂは、例えばＢＡＰレイヤにおいて、未送信のＰＤＣＰ ＰＤＵ＃３、＃４、＃５、及び＃６をバッファしているものとする。

このように、一実施形態において、ＵＥ１００とドナーｇＮＢ２００ａ（第１ドナー装置）との間にアップストリーム経路が形成されている状況下において、ＩＡＢノード３００ｂとＩＡＢノード３００ｃとの間に確立されたバックホールリンクに障害が発生した場合、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｂのバックホールリンクをＩＡＢノード３００ｄ（第２上位装置）と再確立する。これにより、アップストリーム経路が再形成されることになる。

一実施形態において、ＩＡＢノード３００ｂのＢＡＰレイヤは、バッファしているアップストリームデータ（すなわち、ＰＤＣＰ ＰＤＵ＃３、＃４、＃５、及び＃６）をＩＡＢノード３００ｄに転送し得る。言い換えると、ＩＡＢノード３００ｂのＢＡＰレイヤは、新たなアップストリーム経路を用いてアップストリームデータを再ルーティングし得る。

但し、ＩＡＢノード３００ｄがドナーｇＮＢ２００ａの配下になく、ＩＡＢノード３００ｄがドナーｇＮＢ２００ｂの配下にある場合、ドナーｇＮＢ２００ｂは、ＩＡＢノード３００ｂがバッファしたアップストリームデータをＩＡＢノード３００ｄ経由で受信しても、受信したアップストリームデータを処理できない。具体的には、ＰＤＣＰ ＰＤＵはＵＥ１００がセキュリティキーにより暗号化しており、対となるＰＤＣＰエンティティはドナーｇＮＢ２００ａに存在し、ドナーｇＮＢ２００ａはセキュリティキーを用いて復号（暗号解除）を行うが、ドナーｇＮＢ２００ｂは、このセキュリティキーを有しておらず、ＰＤＣＰ ＰＤＵを復号できない。

これに対し、ＩＡＢノード３００ｄがドナーｇＮＢ２００ａの配下にある場合、ドナーｇＮＢ２００ａは、ＩＡＢノード３００ｂがバッファしたアップストリームデータをＩＡＢノード３００ｄ経由で受信すると、受信したアップストリームデータを処理できる。

一実施形態において、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｄがドナーｇＮＢ２００ａの配下にあるか否かに応じて、バッファしたアップストリームデータをＩＡＢノード３００ｄに転送するか否かを決定することにより、バックホールリンクの障害に対して適切に対処可能とする。

第１に、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｂの下位の下位装置であるＩＡＢノード３００ａから受信したアップストリームデータをＩＡＢノード３００ｂの上位の第１上位装置であるＩＡＢノード３００ｃに転送する。また、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｃへ未送信のアップストリームデータをバッファする。

第２に、ＩＡＢノード３００ｂとＩＡＢノード３００ｃとの間に確立されたバックホールリンクに障害が発生した場合、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｂのバックホールリンクを第２上位装置であるＩＡＢノード３００ｄと再確立する。

第３に、ＩＡＢノード３００ｂのＢＡＰレイヤは、ＩＡＢノード３００ｄを管理するドナー装置（第２ドナー装置）がドナーｇＮＢ２００ａ（第１ドナー装置）と同一であるか否かに基づいて、バッファしたアップストリームデータをＩＡＢノード３００ｄに転送するか否かを決定する。

具体的には、ＩＡＢノード３００ｂのＢＡＰレイヤは、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置がドナーｇＮＢ２００ａと同一であると判定した場合、バッファしたアップストリームデータをＩＡＢノード３００ｄに転送する。この場合、ＩＡＢノード３００ｂのＢＡＰレイヤ又はＲＬＣレイヤは、バッファしたアップストリームデータの転送が完了した場合、下位装置であるＩＡＢノード３００ａに対して、バッファしたアップストリームデータに対応するＡＣＫ（例えば、ＲＬＣ ＡＣＫ）を送信してもよい。

一方、ＩＡＢノード３００ｂのＢＡＰレイヤは、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置がドナーｇＮＢ２００ａと異なると判定した場合（例えば、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置がドナーｇＮＢ２００ｂである場合）、バッファしたアップストリームデータを破棄する。また、ＩＡＢノード３００ｂのＢＡＰレイヤ又はＲＬＣレイヤは、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置がドナーｇＮＢ２００ａと異なると判定した場合、下位装置であるＩＡＢノード３００ａに対して、バッファしたアップストリームデータに対応するＮＡＣＫ（例えば、ＲＬＣ ＮＡＣＫ）を送信してもよい。

一実施形態において、ＩＡＢノード３００ｂのＭＴは、ＩＡＢノード３００ｄから、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置に関する識別子を受信してもよい。ＩＡＢノード３００ｂのＭＴ又はＢＡＰレイヤは、ＩＡＢノード３００ｄから受信した識別子に基づいて、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置がドナーｇＮＢ２００ａと同一であるか否かを判定してもよい。

例えば、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置に関する識別子を含むＲＲＣ ＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージをＩＡＢノード３００ｄから受信してもよい。このＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージは、ドナーｇＮＢ２００ａからＩＡＢノード３００ｄを介してＩＡＢノード３００ｂに送信されてもよい。

或いは、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置に関する識別子を含むＲＲＣ ＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージをＩＡＢノード３００ｃから受信してもよい。このＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージは、ドナーｇＮＢ２００ａからＩＡＢノード３００ｃを介してＩＡＢノード３００ｂに送信されてもよい。

ＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージは、ハンドオーバのためのＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージであってもよいし、ＲＲＣ再確立のためのＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージであってもよい。ＩＡＢノード３００ｂのＭＴは、受信したＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージに含まれる識別子を保持してもよい。

或いは、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置に関する識別子を含むＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）をＩＡＢノード３００ｄから受信してもよい。なお、ＳＩＢは、ＩＡＢノード３００ｄがブロードキャストで送信する報知情報である。ＩＡＢノード３００ｂのＭＴは、受信したＳＩＢに含まれる識別子を保持してもよい。

ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置に関する識別子は、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置の基地局識別子（ｇＮＢ ＩＤ）及びＩＡＢノード３００ｄのドナー装置のＣＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｔ）の識別子のうち少なくとも一方を含む。ＩＡＢノード３００ｂのＭＴ又はＢＡＰレイヤは、ドナーｇＮＢ２００ａに関する識別子（先に保持している識別子）と、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置に関する識別子（新たに取得した識別子）とを比較し、両者が一致する場合に限り、ＩＡＢノード３００ｄを管理するドナー装置がドナーｇＮＢ２００ａと同一であると判定する。

或いは、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置に関する識別子は、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置がドナーｇＮＢ２００ａと同一であるか否かを示す識別子、及びバッファしたアップストリームデータをＩＡＢノード３００ｄに転送することが許可されるか否かを示す識別子のうち少なくとも一方を含んでもよい。ＩＡＢノード３００ｂのＭＴ又はＢＡＰレイヤは、このような識別子に基づいて、ＩＡＢノード３００ｄを管理するドナー装置がドナーｇＮＢ２００ａと同一であるか否か、すなわち、バッファしたアップストリームデータをＩＡＢノード３００ｄに転送することが許可されるか否かを判定する。

或いは、ＩＡＢノード３００ｂのＭＴは、ＩＡＢノード３００ｃから、ドナーｇＮＢ２００ａの配下にあるＩＡＢノード３００ｂのリストを受信してもよい。このリストは、ドナーｇＮＢ２００ａからＩＡＢノード３００ｃを介してＩＡＢノード３００ｂに送信されるＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージに含まれていてもよい。ＩＡＢノード３００ｂのＭＴ又はＢＡＰレイヤは、ＩＡＢノード３００ｃから受信したリストに基づいて、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置がドナーｇＮＢ２００ａと同一であるか否かを判定する。例えば、ＩＡＢノード３００ｂのＭＴ又はＢＡＰレイヤは、ＩＡＢノード３００ｄに関する識別子がリストに含まれている場合、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置がドナーｇＮＢ２００ａと同一であると判定する。

図７は、一実施形態に係る中継装置の動作例を示すフロー図である。ここでは、図６に示す動作シナリオにおけるＩＡＢノード３００ｂの動作について説明する。但し、図７に示す動作を図６に示すＩＡＢノード３００ａが実行してもよい。ＩＡＢノード３００ａはＵＥ１００とのアクセスリンクを有するＩＡＢノードであって、アクセスＩＡＢノードと呼ばれることがある。

図７に示すように、ステップＳ１において、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ａ及び３００ｃと共に、ＵＥ１００と第１ドナー装置（ドナーｇＮＢ２００ａ）との間にアップストリーム経路を形成する。

ステップＳ２において、ＩＡＢノード３００ｂは、第１ドナー装置（ドナーｇＮＢ２００ａ）の配下にあるＩＡＢノードのリストをＩＡＢノード３００ｃから受信する。このリストは、第１ドナー装置（ドナーｇＮＢ２００ａ）の配下にある各ＩＡＢノードの識別子のリストであってもよい。このリストは、第１ドナー装置（ドナーｇＮＢ２００ａ）からＩＡＢノード３００ｃを介してＩＡＢノード３００ｂに送信されてもよい。なお、ステップＳ２の処理が実行されずに、後述するステップＳ６の処理が実行されてもよい。

ステップＳ３において、ＩＡＢノード３００ｂは、アップストリーム経路においてＩＡＢノード３００ｂの下位の下位装置（ＩＡＢノード３００ａ）から受信したアップストリームデータを、ＩＡＢノード３００ｂの上位の第１上位装置（ＩＡＢノード３００ｂｃ）に転送する。また、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｃへ未送信のアップストリームデータをバッファする。

ステップＳ４において、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｂと第１上位装置（ＩＡＢノード３００ｃ）との間に確立されたバックホールリンクに障害（ＢＨ ＲＬＦ）が発生したか否かを判定する。ＢＨ ＲＬＦが発生していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、処理がステップＳ３に戻る。一方、ＢＨ ＲＬＦが発生した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、処理がステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｂのバックホールリンクを第２上位装置（ＩＡＢノード３００ｄ）と再確立する。これにより、アップストリーム経路が再形成される。

ステップＳ６において、ＩＡＢノード３００ｂのＭＴは、ＩＡＢノード３００ｄから、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置に関する識別子を受信する。ＩＡＢノード３００ｂは、ＩＡＢノード３００ｄのドナー装置に関する識別子を含むＲＲＣ ＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージをＩＡＢノード３００ｄから受信してもよい。このＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージは、ドナーｇＮＢ２００ａからＩＡＢノード３００ｄを介してＩＡＢノード３００ｂに送信されてもよい。なお、前述のステップＳ２の処理が実行されていれば、ステップＳ６の処理は実行されなくてもよい。次に述べるステップＳ７でのＩＡＢノード３００ｂによる判定のためには、ステップＳ２の処理及びステップＳ６の処理の少なくとも一方が実行される必要がある。ステップＳ２の処理及びステップＳ６の処理の両方が実行されてもよい。

ステップＳ７において、ＩＡＢノード３００ｂは、ステップＳ２で受信したリスト又はステップＳ６で受信した識別子に基づいて、第２上位装置（ＩＡＢノード３００ｄ）を管理する第２ドナー装置が第１ドナー装置（ドナーｇＮＢ２００ａ）と同一であるか否かを判定する。言い換えると、ＩＡＢノード３００ｂは、バッファしたアップストリームデータをＩＡＢノード３００ｄに転送することが許可されるか否かを判定する。

第２上位装置（ＩＡＢノード３００ｄ）を管理する第２ドナー装置が第１ドナー装置（ドナーｇＮＢ２００ａ）と同一であると判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ステップＳ８において、ＩＡＢノード３００ｂは、バッファしたアップストリームデータを第２上位装置（ＩＡＢノード３００ｄ）に転送する。

一方、第２上位装置（ＩＡＢノード３００ｄ）を管理する第２ドナー装置が第１ドナー装置（ドナーｇＮＢ２００ａ）と異なると判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ９において、ＩＡＢノード３００ｂは、バッファしたアップストリームデータを破棄する。そして、ステップＳ１０において、ＩＡＢノード３００ｂは、下位装置であるＩＡＢノード３００ａに対して、バッファしたアップストリームデータに対応するＮＡＣＫを送信する。

（その他の実施形態）
上述した実施形態において、ドナーｇＮＢ２００とは別に、各ＩＡＢノード３００を管理する基地局（以下、マスタ基地局と呼ぶ）が存在してもよい。マスタ基地局は、ＬＴＥ基地局であってもよい。各ＩＡＢノード３００のＭＴは、マスタ基地局との接続と、上位装置（上位ＩＡＢノード又はドナーｇＮＢ）との接続の２つの接続（すなわち、二重接続）を有していてもよい。マスタ基地局がマスタノードであって、その接続がＭＣＧ（Ｍａｓｔｅｒ Ｃｅｌｌ Ｇｒｏｕｐ）リンクであってもよい。上位装置（上位ＩＡＢノード又はドナーｇＮＢ）がセカンダリノードであって、その接続がＳＣＧ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｅｌｌ Ｇｒｏｕｐ）リンクであってもよい。このような前提下において、ＩＡＢノード３００ｂのＭＴは、図７のステップＳ２のリスト又はステップＳ６の識別子をマスタ基地局からＭＣＧリンクを介して受信してもよい。

また、上述した実施形態において、移動通信システム１が５Ｇ移動通信システムである一例について主として説明した。しかしながら、移動通信システム１における基地局はＬＴＥ基地局であるｅＮＢであってもよい。また、移動通信システム１におけるコアネットワークはＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）であってもよい。さらに、ｇＮＢがＥＰＣに接続することもでき、ｅＮＢが５ＧＣに接続することもでき、ｇＮＢとｅＮＢとが基地局間インターフェイス（Ｘｎインターフェイス、Ｘ２インターフェイス）を介して接続されてもよい。

上述した実施形態に係る各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。ＵＥ１００、ｇＮＢ２００、又はＩＡＢノード３００が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップセットが提供されてもよい。

本願は、日本国特許出願第２０１９－１４５７４３号（２０１９年８月７日出願）の優先権を主張し、その内容の全てが本願明細書に組み込まれている。

Claims (8)

1. ユーザ装置と第１ドナー装置との間に複数の中継装置を用いて形成されるアップストリーム経路に属する中継装置において実行される通信制御方法であって、
   前記アップストリーム経路に属する、前記中継装置の下位中継装置からＢＡＰ（Ｂａｃｋｈａｕｌ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データユニットを受信することと、
   前記アップストリーム経路に属する第１上位中継装置と前記中継装置との間のバックホールリンクに障害が発生した場合、前記中継装置のバックホールリンクを第２上位中継装置と再確立することと、
   前記第１ドナー装置を識別する第１識別子が、前記第２上位中継装置を管理する第２ドナー装置を識別する第２識別子と一致するか否かを判断することと、
   前記第１識別子が前記第２識別子と一致すると判断した場合、前記ＢＡＰデータユニットを前記第２上位中継装置に転送することと、を有する
   通信制御方法。
2. 前記第１識別子が前記第２識別子と一致しないと判定した場合、前記ＢＡＰデータユニットを破棄することをさらに有する
   請求項１に記載の通信制御方法。
3. 前記第１識別子が前記第２識別子と一致しないと判定した場合、前記下位中継装置に対して、前記ＢＡＰデータユニットに対応するＮＡＣＫを送信することをさらに有する
   請求項１に記載の通信制御方法。
4. 前記第２識別子を含むＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージを前記第２上位中継装置から受信することを含む
   請求項１に記載の通信制御方法。
5. 前記第２識別子を含むＳＩＢ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）を前記第２上位中継装置から受信することを含む
   請求項１に記載の通信制御方法。
6. 前記第２識別子は、前記第２ドナー装置の基地局識別子及び前記第２ドナー装置のＣＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｔ）の識別子のうち少なくとも一方を含む
   請求項１に記載の通信制御方法。
7. ユーザ装置と第１ドナー装置との間に複数の中継装置を用いて形成されるアップストリーム経路に属する中継装置であって、
   制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記アップストリーム経路に属する、前記中継装置の下位中継装置からＢＡＰ（Ｂａｃｋｈａｕｌ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データユニットを受信する処理と、
   前記アップストリーム経路に属する上位中継装置と前記中継装置との間のバックホールリンクに障害が発生した場合、前記中継装置のバックホールリンクを第２上位中継装置と再確立する処理と、
   前記第１ドナー装置を識別する第１識別子が、前記第２上位中継装置を管理する第２ドナー装置を識別する第２識別子と一致するか否かを判断する処理と、
   前記第１識別子が前記第２識別子と一致すると判断した場合、前記ＢＡＰデータユニットを前記第２上位中継装置に転送する処理と、を実行する
   中継装置。
8. ユーザ装置と第１ドナー装置との間に複数の中継装置を用いて形成されるアップストリーム経路に属する中継装置を制御するプロセッサであって、
   前記アップストリーム経路に属する、前記中継装置の下位中継装置からＢＡＰ（Ｂａｃｋｈａｕｌ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データユニットを受信する処理と、
   前記アップストリーム経路に属する上位中継装置と前記中継装置との間のバックホールリンクに障害が発生した場合、前記中継装置のバックホールリンクを第２上位中継装置と再確立する処理と、
   前記第１ドナー装置を識別する第１識別子が、前記第２上位中継装置を管理する第２ドナー装置を識別する第２識別子と一致するか否かを判断する処理と、
   前記第１識別子が前記第２識別子と一致すると判断した場合、前記ＢＡＰデータユニットを前記第２上位中継装置に転送する処理と、を実行する
   プロセッサ。

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