JPWO2013141086A1 - 通信制御方法、基地局、ホーム基地局、及びゲートウェイ装置 - Google Patents
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Abstract
通信制御方法は、ゲートウェイ装置の管理下にある複数のホーム基地局の中から選択されたホーム基地局と前記ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局との間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する確立ステップと、前記選択されたホーム基地局及び前記他の基地局が、前記確立ステップで確立された前記通信路を用いて、基地局間通信を行うステップと、を有する。
Description
本発明は、移動通信システムにおける通信制御方法、基地局、ホーム基地局、及びゲートウェイ装置に関する。
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)では、住居や会社に設けられる小型基地局であるホーム基地局、及び複数のホーム基地局を管理するゲートウェイ装置の仕様が策定されている(非特許文献1参照)。
このようなゲートウェイ装置は、コアネットワークに設けられる移動管理装置の代わりに、配下のホーム基地局を管理することができるため、コアネットワーク側の負荷を軽減することができる。
3GPP技術仕様 「TS 36.300 V11.0.0」 2011年12月
しかしながら、ゲートウェイ装置の管理下にあるホーム基地局と、ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局との間で、ユーザ端末がハンドオーバを行う場合には、移動管理装置が当該ハンドオーバに伴う処理を行うことで、コアネットワーク側の負荷が増えるといった問題がある。
そこで、本発明は、コアネットワーク側の負荷を軽減できる通信制御方法、基地局、ホーム基地局、及びゲートウェイ装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
本発明の通信制御方法は、ゲートウェイ装置の管理下にある複数のホーム基地局の中から選択されたホーム基地局と前記ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局との間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する確立ステップと、前記選択されたホーム基地局及び前記他の基地局が、前記確立ステップで確立された前記通信路を用いて、基地局間通信を行うステップと、を有する。
前記確立ステップは、前記複数のホーム基地局、前記他の基地局、又は前記ゲートウェイ装置が、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断する判断ステップを含み、前記判断ステップにおいて、前記他の基地局から前記複数のホーム基地局へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、前記複数のホーム基地局から前記他の基地局へのハンドオーバの実施状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断してもよい。
前記確立ステップは、前記複数のホーム基地局又は前記ゲートウェイ装置が、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断する判断ステップを含み、前記判断ステップにおいて、前記複数のホーム基地局における前記他の基地局からの無線信号の受信状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断してもよい。
本発明の基地局は、移動通信システムに適用される基地局であって、ゲートウェイ装置の管理下にある複数のホーム基地局の中から選択されたホーム基地局と前記ゲートウェイ装置の管理下にない前記基地局との間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する制御部と、前記通信路を用いて基地局間通信を行う通信部と、を有する。
前記制御部は、前記他の基地局から前記複数のホーム基地局へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、前記複数のホーム基地局から前記他の基地局へのハンドオーバの実施状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断してもよい。
本発明のホーム基地局は、移動通信システムに適用されるホーム基地局であって、ゲートウェイ装置の管理下にある前記ホーム基地局と前記ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局との間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する制御部と、前記通信路を用いて基地局間通信を行う通信部と、を有する。
前記制御部は、前記他の基地局から前記ホーム基地局へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、前記ホーム基地局から前記他の基地局へのハンドオーバの実施状況に基づいて、前記通信路を確立するか否かを判断してもよい。
前記制御部は、前記他の基地局からの無線信号の受信状況に基づいて、前記通信路を確立するか否かを判断してもよい。
本発明のゲートウェイ装置は、複数のホーム基地局を管理するゲートウェイ装置であって、前記ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局と、前記複数のホーム基地局の中から選択されたホーム基地局と、の間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する制御部と、前記通信路を用いて行われる基地局間通信を中継する中継部と、を有する。
前記制御部は、前記他の基地局から前記複数のホーム基地局へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、前記複数のホーム基地局から前記他の基地局へのハンドオーバの実施状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断してもよい。
前記制御部は、前記複数のホーム基地局における前記他の基地局からの無線信号の受信状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断してもよい。
[実施形態の概要]
実施形態に係る通信制御方法は、ゲートウェイ装置の管理下にある複数のホーム基地局と、前記ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局と、を含む移動通信システムに適用される。前記通信制御方法は、前記複数のホーム基地局の中から選択されたホーム基地局と前記他の基地局との間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する確立ステップと、前記選択されたホーム基地局及び前記他の基地局が、前記確立ステップで確立された前記通信路を用いて、基地局間通信を行うステップと、を有する。
実施形態に係る通信制御方法は、ゲートウェイ装置の管理下にある複数のホーム基地局と、前記ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局と、を含む移動通信システムに適用される。前記通信制御方法は、前記複数のホーム基地局の中から選択されたホーム基地局と前記他の基地局との間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する確立ステップと、前記選択されたホーム基地局及び前記他の基地局が、前記確立ステップで確立された前記通信路を用いて、基地局間通信を行うステップと、を有する。
これにより、ゲートウェイ装置の管理下にあるホーム基地局と、ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局と、の間で、ユーザ端末がハンドオーバを行う場合において、ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路により、当該ハンドオーバに伴う処理を行うことができる。よって、コアネットワークに設けられた移動管理装置が介在しないので、コアネットワーク側の負荷を軽減できる。また、当該通信路を用いて、基地局間干渉を制御する処理などを行うこともできる。
[実施形態]
本実施形態においては、リリース10以降の3GPP規格(すなわち、LTE Advanced)に基づいて構成される移動通信システムを例に説明する。
本実施形態においては、リリース10以降の3GPP規格(すなわち、LTE Advanced)に基づいて構成される移動通信システムを例に説明する。
以下において、(1)移動通信システムの概要、(2)ブロック構成、(3)動作、(4)実施形態のまとめの順に説明する。
(1)移動通信システムの概要
図1は、本実施形態に係る移動通信システムの構成図である。図1に示すように、移動通信システムは、ユーザ端末(UE:User Equipment)100と、マクロ基地局(MeNB:Macro evolved Node−B)200と、移動管理装置(MME:Mobility Management Entity)300と、ホーム基地局(HeNB:Home evolved Node−B)400と、ゲートウェイ装置(HeNB GW:Home evolved Node−B Gateway)500と、を有する。
図1は、本実施形態に係る移動通信システムの構成図である。図1に示すように、移動通信システムは、ユーザ端末(UE:User Equipment)100と、マクロ基地局(MeNB:Macro evolved Node−B)200と、移動管理装置(MME:Mobility Management Entity)300と、ホーム基地局(HeNB:Home evolved Node−B)400と、ゲートウェイ装置(HeNB GW:Home evolved Node−B Gateway)500と、を有する。
MeNB200、HeNB400、及びHeNB GW500のそれぞれは、無線アクセスネットワーク(E−UTRAN:Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access Network)10に含まれるネットワーク装置である。MME300は、コアネットワーク(EPC:Evolved Packet Core)20に含まれるネットワーク装置である。
UE100は、ユーザが所持する移動型無線通信装置である。UE100は、通信中の状態に相当するコネクティッド状態において、接続を確立したセル(「サービングセル」と称される)との無線通信を行う。UE100がユーザの移動に伴って移動する場合、UE100のサービングセルの変更が必要になる。UE100がRRCコネクティッド状態においてサービングセルを変更する処理は、「ハンドオーバ」と称される。
MeNB200は、オペレータが設置する大規模な固定型無線通信装置である。MeNB200は、1又は複数のマクロセルを形成する。MeNB200は、UE100との無線通信を行う。また、MeNB200は、EPC20との間の論理的な通信路であるS1インターフェイス上でEPC20との通信を行う。詳細には、MeNB200は、S1インターフェイスの一種であるS1−MMEインターフェイス上でMME300との通信を行う。さらに、MeNB200は、隣接するMeNB200との間の論理的な通信路であるX2インターフェイス上で、当該隣接するMeNB200との基地局間通信を行う。
MME300は、制御情報を取り扱う制御プレーンに対応して設けられており、UE100に対する各種モビリティ管理や認証処理などを行う。
HeNB400は、屋内に設置可能な小規模な固定型無線通信装置である。MeNB200は、マクロセルよりもカバー範囲が狭い特定セルを形成する。特定セルは、設定されるアクセスモードに応じて、「CSG(Closed Subscriber Group)セル」、「ハイブリッドセル」、又は「オープンセル」と称される。
CSGセルは、アクセス権を有するUE100(「メンバーUE」と称される)のみがアクセス可能なセルであり、CSG IDをブロードキャストする。UE100は、自身がアクセス権を有するCSG IDのリスト(「ホワイトリスト」と称される)を保持しており、当該ホワイトリストと、CSGセルがブロードキャストするCSG IDと、に基づいて、アクセス権の有無を判断する。
ハイブリッドセルは、メンバーUEが非メンバーUEよりも有利に取り扱われるセルであり、CSG IDに加えて、非メンバーUEにも解放されたセルであることを示す情報をブロードキャストする。UE100は、ホワイトリストと、ハイブリッドセルがブロードキャストするCSG IDと、に基づいて、アクセス権の有無を判断する。
オープンセルは、メンバーであるか否かを問わずUE100が同等に取り扱われるセルであり、CSG IDをブロードキャストしない。UE100の視点では、オープンセルはマクロセルと同等である。
HeNB400は、S1インターフェイス(S1−MMEインターフェイス)上で、HeNB GW500を介してMME300との通信を行う。ただし、HeNB400は、HeNB GW500を経由しないS1インターフェイスがMME300との間に確立されている場合には、HeNB GW500を介さずにMME300と直接的に通信を行うこともできる。
HeNB GW500は、EPC20(MME300)と複数のHeNB400との間で当該複数のHeNB400の集合を管理する。MME300の視点では、HeNB GW500はHeNB400と同等である。これに対し、HeNB400の視点では、HeNB GW500はMME300と同等である。HeNB GW500は、複数のHeNB400を代表してMME300との通信を行うことで、MME300と送受信すべきトラフィックを削減する。また、HeNB GW500は、自身の管理下にある一のHeNB400から他のHeNB400へのデータを中継することもできる。
本実施形態では、HeNB GW500が少なくとも1つのMeNB200との間にX2インターフェイスを確立した後において、当該MeNB200と少なくとも1つのHeNB400との間に、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスが確立される。
図2は、MeNB200とHeNB400との間に確立されるX2インターフェイスを説明するための図である。HeNB GW500は、X2インターフェイスによりMeNB200と接続されている。以下、X2インターフェイスによる接続を「X2接続」と称する。また、HeNB GW500は、S1インターフェイスにより複数のHeNB400と接続されている。以下、S1インターフェイスによる接続を「S1接続」と称する。
図2に示すように、HeNB GW500の管理下にある複数のHeNB400の中から選択されたHeNB400と、HeNB GW500の管理下にないMeNB200と、の間に、HeNB GW500を経由し、かつ、EPC20(MME300)を経由しないX2インターフェイスを確立する。これにより、当該選択されたHeNB400及びMeNB200は、当該確立されたX2インターフェイスを用いて、基地局間通信を行う。
図3及び図4は、MeNB200とHeNB400との間に確立されるX2インターフェイスに関するプロトコルスタック図である。
図3に示すように、ユーザデータを取り扱うユーザプレーンについては、レイヤ1(L1)及びレイヤ2(L2)上にIP(Internet Protocol)及びUDP(User Datagram Protocol)が設けられ、UDP上にGTP(GPRS Tunneling Protocol)が設けられる。
図4に示すように、制御プレーンについては、L1及びL2上にIP及びSCTP(Stream Control Transmission Protocol)が設けられ、SCTP上にX2−AP(X2 Application Protocol)が設けられる。X2−APは、ハンドオーバに伴う処理や基地局間干渉を制御する処理を行う。
例えば、X2−APは、ハンドオーバに伴う処理として、ハンドオーバ要求(Handover Request)やハンドオーバ応答(Handover Request ACK/NACK)などを含むハンドオーバ手順を行う。また、X2−APは、基地局間干渉を制御する処理として、干渉制御情報を送受信するLoad Indication手順を行う。X2−APの詳細については、例えば3GPP技術仕様「TS36.423 V10.1.0」を参照されたい。
なお、HeNB400とHeNB GW500との間はS1−APとし、HeNB GW500において、S1−APからX2−APへの変換及びX2−APからS1−APへの変換を行うようにしてもよい。
(2)ブロック構成
以下において、UE100、MeNB200、MME300、HeNB400、及びHeNB GW500のそれぞれのブロック構成を説明する。
以下において、UE100、MeNB200、MME300、HeNB400、及びHeNB GW500のそれぞれのブロック構成を説明する。
(2.1)UE
図5は、UE100のブロック図である。図5に示すように、UE100は、無線送受信部110と、記憶部120と、制御部130と、を含む。
図5は、UE100のブロック図である。図5に示すように、UE100は、無線送受信部110と、記憶部120と、制御部130と、を含む。
無線送受信部110は、無線信号を送受信する。
記憶部120は、制御部130による制御に使用される各種情報を記憶する。記憶部120は、ホワイトリストを記憶する。
制御部130は、UE100の各種の機能を制御する。コネクティッド状態において、サービングセルとの無線通信を行うよう無線送受信部110を制御する。
制御部130は、コネクティッド状態において、CSGセル又はハイブリッドセルから受信するCSG IDと、ホワイトリストと、に基づいて、アクセス権を有するCSGセル又はハイブリッドセルを検出すると、当該セルとの接続を確立するための制御を行う。
(2.2)MeNB
図6は、MeNB200のブロック図である。図6に示すように、MeNB200は、無線送受信部210と、ネットワーク通信部220と、記憶部230と、制御部240と、を含む。
図6は、MeNB200のブロック図である。図6に示すように、MeNB200は、無線送受信部210と、ネットワーク通信部220と、記憶部230と、制御部240と、を含む。
無線送受信部210は、無線信号を送受信する。また、無線送受信部210は、1又は複数のマクロセルを形成する。
ネットワーク通信部220は、X2インターフェイス上で他のMeNBとの基地局間通信を行う。ネットワーク通信部220は、S1インターフェイス上でMME300との通信を行う。
自身(MeNB200)とHeNB400との間にX2インターフェイスが確立されている場合、ネットワーク通信部220は、当該X2インターフェイス上で当該HeNB400との基地局間通信を行うことができる。
記憶部230は、制御部240による制御に使用される各種情報を記憶する。
制御部240は、MeNB200の各種の機能を制御する。制御部240は、詳細については後述するが、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスを自身(MeNB200)とHeNB400との間に確立するための制御を行うことができる。
(2.3)MME
図7は、MME300のブロック図である。図7に示すように、MME300は、ネットワーク通信部310と、記憶部320と、制御部330と、を含む。
図7は、MME300のブロック図である。図7に示すように、MME300は、ネットワーク通信部310と、記憶部320と、制御部330と、を含む。
ネットワーク通信部310は、S1インターフェイス上でMeNB200及びHeNB GW500との通信を行う。
記憶部320は、制御部330による制御に使用される各種情報を記憶する。
制御部330は、MME300の各種の機能を制御する。例えば、制御部330は、X2インターフェイスが確立されていない基地局(eNB)間でUE100がハンドオーバを行う場合には、当該ハンドオーバのための制御を行う。
(2.4)HeNB
図8は、HeNB400のブロック図である。図8に示すように、HeNB400は、無線送受信部410と、ネットワーク通信部420と、記憶部430と、制御部440と、を含む。
図8は、HeNB400のブロック図である。図8に示すように、HeNB400は、無線送受信部410と、ネットワーク通信部420と、記憶部430と、制御部440と、を含む。
無線送受信部410は、無線信号を送受信する。また、無線送受信部410は、CSGセル、ハイブリッドセル、又はオープンセルを形成する。
ネットワーク通信部420は、S1インターフェイス上でHeNB GW500又はMME300との通信を行う。
自局(HeNB400)とMeNB200との間にX2インターフェイスが確立されている場合、ネットワーク通信部420は、当該X2インターフェイス上で当該MeNB200との基地局間通信を行うことができる。
記憶部430は、制御部440による制御に使用される各種情報を記憶する。
制御部440は、HeNB400の各種の機能を制御する。制御部440は、詳細については後述するが、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスを自身(HeNB400)とMeNB200との間に確立するための制御を行うことができる。
(2.5)HeNB GW
図9は、HeNB GW500のブロック図である。図9に示すように、HeNB GW500は、ネットワーク通信部510と、記憶部520と、制御部530と、を含む。
図9は、HeNB GW500のブロック図である。図9に示すように、HeNB GW500は、ネットワーク通信部510と、記憶部520と、制御部530と、を含む。
ネットワーク通信部510は、S1インターフェイス上でMME300及びHeNB400との通信を行う。
記憶部520は、制御部530による制御に使用される各種情報を記憶する。記憶部520には、HeNB GW500の管理下にあるHeNB400(すなわち、HeNB GW500とのS1接続を有するHeNB400)が登録されている。
制御部530は、HeNB GW500の各種の機能を制御する。制御部530は、複数のHeNB400の集合を管理する。制御部530は、複数のHeNB400を代表してMME300との通信を行うようネットワーク通信部510を制御する。
制御部530は、自身(HeNB GW500)の管理下にある一のHeNB400から他のHeNB400へのデータを中継するようネットワーク通信部510を制御する。
制御部530は、詳細については後述するが、自身(HeNB GW500)を経由するX2インターフェイスをMeNB200とHeNB400との間に確立するための制御を行うことができる。
制御部530は、自身(HeNB GW500)を経由するX2インターフェイスがMeNB200とHeNB400との間に確立された後は、当該MeNB200と当該HeNB400との間で行われる基地局間通信を中継するようネットワーク通信部510を制御する。
(3)動作
以下において、本実施形態に係る移動通信システムの動作を、動作パターン1から動作パターン3の順に説明する。
以下において、本実施形態に係る移動通信システムの動作を、動作パターン1から動作パターン3の順に説明する。
各動作パターンは、HeNB GW500が何れかのMeNB200とのX2接続を有する状況を前提とする点は共通しているが、X2インターフェイスが確立されるべきHeNB400を判断するための判断基準が異なる。
動作パターン1は、MeNB200、HeNB400、又はHeNB GW500が、MeNB200からHeNB400へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、HeNB400からMeNB200へのハンドオーバの実施状況に基づいて、X2インターフェイスが確立されるべきHeNB400を判断する。
動作パターン2は、HeNB400(又はHeNB GW500)が、HeNB400におけるMeNB200からの無線信号の受信状況に基づいて、X2インターフェイスが確立されるべきHeNB400を判断する。
動作パターン3は、動作パターン1と動作パターン2とを併用するものである。
(3.1)動作パターン1
動作パターン1について、MeNB200主導、HeNB400主導、HeNB GW500主導のそれぞれの動作を説明する。
動作パターン1について、MeNB200主導、HeNB400主導、HeNB GW500主導のそれぞれの動作を説明する。
(3.1.1)MeNB主導の動作
図10は、動作パターン1におけるMeNB200主導の動作のフロー図である。ここでは、当該MeNB200はHeNB GW500とのX2接続を有するとする。
図10は、動作パターン1におけるMeNB200主導の動作のフロー図である。ここでは、当該MeNB200はHeNB GW500とのX2接続を有するとする。
図10に示すように、ステップS101において、MeNB200は、自身(MeNB200)からHeNB400へのハンドオーバの実施状況、及びHeNB400から自身(MeNB200)へのハンドオーバの実施状況を集計する。そして、MeNB200は、ハンドオーバ先HeNB及びハンドオーバ元HeNBのリスト(以下、「HO先/元HeNBリスト」と称する)を作成する。
MeNB200は、自身(MeNB200)との接続を確立したUE100のハンドオーバ先を決定する処理を行うため、当該処理においてUE100のハンドオーバ先HeNBを特定できる。また、MeNB200は、他のeNBから自身(MeNB200)へのハンドオーバを受け入れるか否かを決定する処理を行うため、当該処理においてUE100のハンドオーバ元HeNBを特定できる。
本実施形態では、HO先/元HeNBリストは、ハンドオーバ先HeNB及びハンドオーバ元HeNBの両方の情報を含んでいるが、ハンドオーバ先HeNB又はハンドオーバ元HeNBの何れか一方の情報のみを含むとしてもよい。
ステップS102において、MeNB200は、ステップS101で作成したHO先/元HeNBリストと、HeNB GW500とS1接続されているHeNB400のリスト(以下、「登録HeNBリスト」と称する)と、を照合し、各リストに共通して含まれるHeNB400(以下、「一致HeNB400」と称する)があるか否かを確認する。
一致HeNB400がある場合、ステップS103において、MeNB200は、当該一致HeNB400宛てのX2 SETUP Requestを送信する。X2 SETUP Requestは、X2インターフェイスの確立を要求するためのメッセージである。
図11は、動作パターン1におけるMeNB200主導の動作のシーケンス図である。
図11に示すように、ステップS111において、HeNB GW500は、上述した登録HeNBリストを作成する。
ステップS112において、MeNB200は、自身(MeNB200)からHeNB400へのハンドオーバの実施状況、及びHeNB400から自身(MeNB200)へのハンドオーバの実施状況に基づいて、上述したHO先/元HeNBリストを作成する。
例えば、MeNB200は、HeNB400毎に、自身(MeNB200)をハンドオーバ先/ハンドオーバ元とするハンドオーバの回数をカウントし、当該回数が閾値を超えたHeNB400をHO先/元HeNBリストに含める。あるいは、MeNB200は、HeNB400毎に、過去所定期間において自身(MeNB200)をハンドオーバ先/ハンドオーバ元とするハンドオーバが発生した回数からハンドオーバ頻度を計算し、当該頻度が閾値を超えたHeNB400をHO先/元HeNBリストに含める。
ステップS113において、MeNB200は、HeNB GW500に対して登録HeNBリストをX2インターフェイス上で要求する。
ステップS114において、HeNB GW500は、MeNB200からの要求に応じて、ステップS111で作成した登録HeNBリストをX2インターフェイス上でMeNB200に送信する。
ステップS115において、MeNB200は、HeNB GW500から受信した登録HeNBリストと、ステップS112で作成したHO先/元HeNBリストと、を照合し、一致HeNB400があるか否かを確認する。以下、一致HeNB400があると仮定して説明を進める。
ステップS116において、MeNB200は、一致HeNB400宛てのX2 SETUP RequestをX2インターフェイス上でHeNB GW500に送信する。
ステップS117において、HeNB GW500は、MeNB200から受信したX2 SETUP RequestをS1インターフェイス上で一致HeNB400に送信する。
ステップS118において、一致HeNB400は、HeNB GW500から受信したX2 SETUP Requestに応じて、MeNB200との間にX2インターフェイスを確立するとともに、X2 SETUP Requestに対する応答であるX2 SETUP ResponseをX2インターフェイス上でHeNB GW500に送信する。
ステップS119において、HeNB GW500は、HeNB400から受信したX2 SETUP ResponseをX2インターフェイス上でMeNB200に送信する。
このような手順によって、ハンドオーバ頻度の高いHeNB400及びMeNB200の組み合わせについて、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスが確立される。
本シーケンスは、次のように、判断主体をHeNB GW500に変更してもよい。
ステップS113でMeNB200からHeNB GW500に登録HeNBリストを要求することに代えて、MeNB200からHeNB GW500にHO先/元HeNBリストを送信する。HeNB GW500は、受信したHO先/元HeNBリストと、登録HeNBリストと、を照合し、各リストに共通して含まれる一致HeNB400があるか否かを確認する。そして、HeNB GW500は、一致HeNB400に対してX2 SETUP Requestを送信する。
なお、ステップS118においては、X2 SETUP ResponseをX2インターフェイス上で送信すると説明したが、ステップS118の前に、HeNB400がX2接続可能になることをHeNB GW500に通知してもよい(ステップS1001)。また、HeNB GW500は、当該通知に対する応答をHeNB400に送信してもよい(ステップS1002)。
(3.1.2)HeNB主導の動作
図12は、動作パターン1におけるHeNB400主導の動作のフロー図である。
図12は、動作パターン1におけるHeNB400主導の動作のフロー図である。
図12に示すように、ステップS121において、HeNB400は、MeNB200から自身(HeNB400)へのハンドオーバの実施状況、及び自身(HeNB400)からMeNB200へのハンドオーバの実施状況を集計する。そして、HeNB400は、ハンドオーバ先MeNB及びハンドオーバ元MeNBのリスト(以下、「HO先/元MeNBリスト」と称する)を作成する。
HeNB400は、自身(HeNB400)との接続を確立したUE100のハンドオーバ先を決定する処理を行うため、当該処理においてUE100のハンドオーバ先MeNBを特定できる。また、MeNB200は、他のeNBから自身(HeNB400)へのハンドオーバを受け入れるか否かを決定する処理を行うため、当該処理においてUE100のハンドオーバ元MeNBを特定できる。
本実施形態では、HO先/元MeNBリストは、ハンドオーバ先MeNB及びハンドオーバ元MeNBの両方の情報を含んでいるが、ハンドオーバ先MeNB又はハンドオーバ元MeNBの何れか一方の情報のみを含むとしてもよい。
ステップS122において、HeNB400は、ステップS121で作成したHO先/元MeNBリストと、HeNB GW500とX2接続されているMeNB200のリスト(以下、「X2接続MeNBリスト」と称する)と、を照合し、各リストに共通して含まれるMeNB200(以下、「一致MeNB200」と称する)があるか否かを確認する。
一致MeNB200がある場合、ステップS123において、HeNB400は、当該一致MeNB200宛てのX2 SETUP Requestを送信する。上述したように、X2 SETUP Requestは、X2インターフェイスの確立を要求するためのメッセージである。
図13は、動作パターン1におけるHeNB400主導の動作のシーケンス図である。
図13に示すように、ステップS131において、HeNB GW500は、上述したX2接続MeNBリストを作成する。
ステップS132において、HeNB400は、MeNB200から自身(HeNB400)へのハンドオーバの実施状況、及び自身(HeNB400)からMeNB200へのハンドオーバの実施状況に基づいて、上述したHO先/元MeNBリストを作成する。
例えば、HeNB400は、MeNB200毎に、自身(HeNB400)をハンドオーバ先/ハンドオーバ元とするハンドオーバの回数をカウントし、当該回数が閾値を超えたMeNB200をHO先/元MeNBリストに含める。あるいは、HeNB400は、MeNB200毎に、過去所定期間において自身(HeNB400)をハンドオーバ先/ハンドオーバ元とするハンドオーバが発生した回数からハンドオーバ頻度を計算し、当該頻度が閾値を超えたMeNB200をHO先/元MeNBリストに含める。
ステップS133において、HeNB400は、HeNB GW500に対してX2接続MeNBリストをS1インターフェイス上で要求する。
ステップS134において、HeNB GW500は、HeNB400からの要求に応じて、ステップS131で作成したX2接続MeNBリストをS1インターフェイス上でHeNB400に送信する。
ステップS135において、HeNB400は、HeNB GW500から受信したX2接続MeNBリストと、ステップS132で作成したHO先/元MeNBリストと、を照合し、一致MeNB200があるか否かを確認する。以下、一致MeNB200があると仮定して説明を進める。
ステップS136において、HeNB400は、一致MeNB200宛てのX2 SETUP RequestをS1インターフェイス上でHeNB GW500に送信する。
ステップS137において、HeNB GW500は、HeNB400から受信したX2 SETUP RequestをX2インターフェイス上で一致MeNB200に送信する。
ステップS138において、一致MeNB200は、HeNB GW500から受信したX2 SETUP Requestに応じて、HeNB400とのX2インターフェイスを確立する処理を行うとともに、X2 SETUP Requestに対する応答であるX2 SETUP ResponseをX2インターフェイス上でHeNB GW500に送信する。
ステップS139において、HeNB GW500は、MeNB200から受信したX2 SETUP ResponseをX2インターフェイス上でHeNB400に送信する。
なお、ステップS136でHeNB400がX2 SETUP Requestを送信する前に、HeNB400がX2接続可能になることをHeNB GW500に通知してもよい(ステップS1011)。また、HeNB GW500は、当該通知に対する応答をHeNB400に送信してもよい(ステップS1012)。
このような手順によって、ハンドオーバ頻度の高いHeNB400及びMeNB200の組み合わせについて、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスが確立される。
本シーケンスは、次のように、判断主体をHeNB GW500に変更してもよい。
ステップS133でHeNB400からHeNB GW500にX2接続MeNBリストを要求することに代えて、HeNB400からHeNB GW500にHO先/元MeNBリストを送信する。HeNB GW500は、受信したHO先/元MeNBリストと、X2接続MeNBリストと、を照合し、各リストに共通して含まれる一致MeNB200があるか否かを確認する。そして、HeNB GW500は、一致MeNB200に対してX2 SETUP Requestを送信する。
(3.1.3)HeNB GW主導の動作
図14は、動作パターン1におけるHeNB GW500主導の動作のフロー図である。
図14は、動作パターン1におけるHeNB GW500主導の動作のフロー図である。
図14に示すように、ステップS141において、HeNB GW500は、MeNB200からHeNB400へのハンドオーバの実施状況、及びHeNB400からMeNB200へのハンドオーバの実施状況から、MeNB200のそれぞれと、HeNB400のそれぞれと、の組み合わせ(「MeNB200−HeNB400セット」と称する)毎に、ハンドオーバ頻度を取得する。なお、HeNB GW500は、HeNB400についてのハンドオーバに係る情報を中継(ルーティング)しているため、当該情報に基づいて、ハンドオーバ頻度を取得することができる。
ステップS142において、HeNB GW500は、ステップS141で取得したMeNB200−HeNB400セット毎のハンドオーバ頻度と、登録HeNBリストと、X2接続MeNBリストと、を照合する。
条件を満たすMeNB200−HeNB400セットがある場合、ステップS143において、HeNB GW500は、ハンドオーバ頻度の多いMeNB200−HeNB400セットについて、自身(HeNB GW500)を経由するX2インターフェイスを確立するよう制御する。
図15は、動作パターン1におけるHeNB GW500主導の動作のシーケンス図である。
図15に示すように、ステップS151において、HeNB GW500は、上述した登録HeNBリスト及び上述したX2接続MeNBリストを作成する。
ステップS152において、HeNB GW500は、MeNB200からHeNB400へのハンドオーバの実施状況、及びHeNB400からMeNB200へのハンドオーバの実施状況を集計する。そして、HeNB GW500は、MeNB200−HeNB400セット毎にハンドオーバ頻度を取得する。
ステップS153において、HeNB GW500は、MeNB200−HeNB400セット毎のハンドオーバ頻度と、登録HeNBリストと、X2接続MeNBリストと、を照合する。例えば、HeNB GW500は、ハンドオーバ頻度の多いMeNB200−HeNB400セットにおいて、当該MeNB200とのX2接続を有し、かつ、当該HeNB400が自身(HeNB GW500)の管理下であるか否かを確認する。以下、条件を満たすMeNB200−HeNB400セットがあると仮定して説明を進める。
ステップS154において、HeNB GW500は、条件を満たすMeNB200−HeNB400セットにおいて、当該MeNB200又は当該HeNB400に対してX2 SETUP Request起動メッセージを送信する。ここでは、HeNB400に対してX2 SETUP Request起動メッセージを送信すると仮定して説明を進める。
X2 SETUP Request起動メッセージは、X2 SETUP Requestを起動(要求)するメッセージである。X2 SETUP Request起動メッセージは、X2 SETUP Requestの送信先を指定する情報を含む。よって、条件を満たすMeNB200−HeNB400セットについて、当該HeNB400に対してX2 SETUP Request起動メッセージを送信する場合には、当該X2 SETUP Request起動メッセージは当該MeNB200を送信先として指定する情報を含む。
ステップS155において、X2 SETUP Request起動メッセージを受信したHeNB400は、当該X2 SETUP Request起動メッセージで指定されたMeNB200に宛てて、X2 SETUP RequestをS1インターフェイス上で送信する。
以降のステップS156からステップS158は、図13のステップS137からステップS139と同じである。
このような手順によって、ハンドオーバ頻度の高いHeNB400及びMeNB200の組み合わせについて、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスが確立される。
(3.2)動作パターン2
次に、動作パターン2について説明する。図16は、動作パターン2におけるHeNB400主導の動作のフロー図である。
次に、動作パターン2について説明する。図16は、動作パターン2におけるHeNB400主導の動作のフロー図である。
図16に示すように、ステップS201において、HeNB400は、MeNB200からの無線信号をスキャンする。HeNB400は、スキャン結果に応じて、自身の周辺に存在するMeNB200のリスト(以下、「周辺MeNBリスト」と称する)を作成する。
ステップS202において、HeNB400は、ステップS201で作成した周辺MeNBリストと、上述したX2接続MeNBリストと、を照合し、各リストに共通して含まれるMeNB200(一致MeNB200)があるか否かを確認する。
一致MeNB200がある場合、ステップS203において、HeNB400は、当該一致MeNB200宛てのX2 SETUP Requestを送信する。上述したように、X2 SETUP Requestは、X2インターフェイスの確立を要求するためのメッセージである。
図17は、動作パターン2における動作のシーケンス図である。
図17に示すように、ステップS211において、HeNB GW500は、上述したX2接続MeNBリストを作成する。
ステップS212において、HeNB400は、MeNB200に対するスキャン結果に応じて、上述した周辺MeNBリストを作成する。例えば、HeNB400は、MeNB200から受信する参照信号の受信電力を測定し、当該受信電力が所定レベル以上であれば、当該MeNB200を周辺MeNBリストに含める。
ステップS213において、HeNB400は、X2接続MeNBリストをS1インターフェイス上でHeNB GW500に要求する。
ステップS214において、HeNB GW500は、HeNB400からの要求に応じて、ステップS211で作成したX2接続MeNBリストをS1インターフェイス上でHeNB400に送信する。
ステップS215において、HeNB400は、HeNB GW500から受信したX2接続MeNBリストと、ステップS212で作成した周辺MeNBリストと、を照合し、一致MeNB200があるか否かを確認する。
以降のステップS216からステップS219は、図13のステップS136からステップS139と同じである。
このような手順によって、近接度の高い(あるいは、干渉の影響の大きい)HeNB400及びMeNB200の組み合わせについて、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスが確立される。
本シーケンスは、次のように、判断主体をHeNB GW500に変更してもよい。
ステップS213でHeNB400からHeNB GW500にX2接続MeNBリストを要求することに代えて、HeNB400からHeNB GW500に周辺MeNBリストを送信する。HeNB GW500は、受信した周辺MeNBリストと、X2接続MeNBリストと、を照合し、各リストに共通して含まれる一致MeNB200があるか否かを確認する。そして、HeNB GW500は、一致MeNB200に対してX2 SETUP Requestを送信する。
(3.3)動作パターン3
次に、動作パターン3について説明する。図18は、動作パターン3における動作のシーケンス図である。
次に、動作パターン3について説明する。図18は、動作パターン3における動作のシーケンス図である。
図18に示すように、ステップS301において、HeNB GW500は、上述したX2接続MeNBリストを作成する。
ステップS302において、HeNB400は、MeNB200から自身(HeNB400)へのハンドオーバの実施状況、及び自身(HeNB400)からMeNB200へのハンドオーバの実施状況に基づいて、上述したHO先/元MeNBリストを作成する。
ステップS303において、HeNB400は、MeNB200に対するスキャン結果に応じて、上述した周辺MeNBリストを作成する。
ステップS304において、HeNB400は、ステップS302で作成したHO先/元MeNBリストと、ステップS303で作成した周辺MeNBリストと、を照合する。例えば、HO先/元MeNBリスト及び周辺MeNBリストに共通に含まれるMeNB200を抽出する。
ステップS305において、HeNB400は、ステップS304での照合結果をS1インターフェイス上でHeNB GW500に送信する。
ステップS306において、HeNB GW500は、HeNB GW500からの照合結果と、X2接続MeNBリストと、に基づいて、照合結果に含まれるMeNB200がX2接続MeNBリストに含まれるか否かを確認する。以下、照合結果に含まれるMeNB200がX2接続MeNBリストに含まれると仮定して説明を進める。
ステップS307において、HeNB GW500は、照合結果に含まれ、かつ、X2接続を有するMeNB200にX2 SETUP Requestを送信させるためのX2 SETUP Request起動メッセージを、S1インターフェイス上でHeNB400に送信する。
以降のステップS308からステップS311は、図15のステップS155からステップS158と同じである。
このような手順によって、ハンドオーバ頻度が高く、かつ、近接度も高いHeNB400及びMeNB200の組み合わせについて、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスが確立される。
(4)実施形態のまとめ
以上説明したように、HeNB GW500の管理下にある複数のHeNB400と、HeNB GW500の管理下にないMeNB200と、を含む移動通信システムにおいて、複数のHeNB400の中から選択されたHeNB400とMeNB200との間に、HeNB GW500を経由し、かつ、EPC20を経由しないX2インターフェイスが確立される。
以上説明したように、HeNB GW500の管理下にある複数のHeNB400と、HeNB GW500の管理下にないMeNB200と、を含む移動通信システムにおいて、複数のHeNB400の中から選択されたHeNB400とMeNB200との間に、HeNB GW500を経由し、かつ、EPC20を経由しないX2インターフェイスが確立される。
そして、当該選択されたHeNB400及びMeNB200が、当該確立されたX2インターフェイスを用いて、基地局間通信を行う。これにより、当該確立されたX2インターフェイスにより、EPC20(MME300)を介在することなく、ハンドオーバに伴う処理や基地局間干渉を制御する処理などを行うことができる。
本実施形態では、MeNB200から複数のHeNB400へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、複数のHeNB400からMeNB200へのハンドオーバの実施状況に基づいて、X2インターフェイスが確立されるべきHeNB400を判断する。これにより、ハンドオーバに利用されないような無駄なX2インターフェイスが確立される可能性を低くすることができる。よって、HeNB400とMeNB200との間に有用なX2インターフェイスを確立できる。
本実施形態では、複数のHeNB400におけるMeNB200からの無線信号の受信状況に基づいて、X2インターフェイスが確立されるべきHeNB400を判断する。これにより、基地局間干渉の制御に利用されないような無駄なX2インターフェイスが確立される可能性を低くすることができる。よって、HeNB400とMeNB200との間に有用なX2インターフェイスを確立できる。
[その他の実施形態]
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
例えば、上述した実施形態では、HeNB GW500の管理下にない基地局としてMeNB200を例示した。しかしながら、HeNB GW500の管理下にない基地局は、ピコ基地局(PeNB:Pico evolved Node−B)であってもよい。この場合、HeNB400とPeNBとの間に、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスを確立できる。あるいは、HeNB GW500の管理下にない基地局は、他のHeNB GWの管理下にあるHeNBであってもよい。この場合、HeNB GW500の管理下にあるHeNB400と、他のHeNB GWの管理下にあるHeNBとの間に、HeNB GW500を経由するX2インターフェイスを確立できる。
なお、米国仮出願第61/612537号(2012年3月19日出願)の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
以上のように、本発明は、移動通信分野において有用である。
Claims (11)
- 移動通信システムに適用される通信制御方法であって、
ゲートウェイ装置の管理下にある複数のホーム基地局の中から選択されたホーム基地局と、前記ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局との間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する確立ステップと、
前記選択されたホーム基地局及び前記他の基地局が、前記確立ステップで確立された前記通信路を用いて、基地局間通信を行うステップと、
を有することを特徴とする通信制御方法。 - 前記確立ステップは、前記複数のホーム基地局、前記他の基地局、又は前記ゲートウェイ装置が、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断する判断ステップを含み、
前記判断ステップにおいて、前記他の基地局から前記複数のホーム基地局へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、前記複数のホーム基地局から前記他の基地局へのハンドオーバの実施状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断することを特徴とする請求項1に記載の通信制御方法。 - 前記確立ステップは、前記複数のホーム基地局又は前記ゲートウェイ装置が、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断する判断ステップを含み、
前記判断ステップにおいて、前記複数のホーム基地局における前記他の基地局からの無線信号の受信状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断することを特徴とする請求項1に記載の通信制御方法。 - 移動通信システムに適用される基地局であって、
ゲートウェイ装置の管理下にある複数のホーム基地局の中から選択されたホーム基地局と、前記ゲートウェイ装置の管理下にない前記基地局との間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する制御部と、
前記通信路を用いて基地局間通信を行う通信部と、
を有することを特徴とする基地局。 - 前記制御部は、前記他の基地局から前記複数のホーム基地局へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、前記複数のホーム基地局から前記他の基地局へのハンドオーバの実施状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断することを特徴とする請求項4に記載の基地局。
- 移動通信システムに適用されるホーム基地局であって、
ゲートウェイ装置の管理下にある前記ホーム基地局と前記ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局との間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する制御部と、
前記通信路を用いて基地局間通信を行う通信部と、
を有することを特徴とするホーム基地局。 - 前記制御部は、前記他の基地局から前記ホーム基地局へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、前記ホーム基地局から前記他の基地局へのハンドオーバの実施状況に基づいて、前記通信路を確立するか否かを判断することを特徴とする請求項6に記載のホーム基地局。
- 前記制御部は、前記他の基地局からの無線信号の受信状況に基づいて、前記通信路を確立するか否かを判断することを特徴とする請求項6に記載のホーム基地局。
- 複数のホーム基地局を管理するゲートウェイ装置であって、
前記ゲートウェイ装置の管理下にない他の基地局と、前記複数のホーム基地局の中から選択されたホーム基地局と、の間に、前記ゲートウェイ装置を経由し、かつ、コアネットワークを経由しない通信路を確立する制御部と、
前記通信路を用いて行われる基地局間通信を中継する中継部と、
を有することを特徴とするゲートウェイ装置。 - 前記制御部は、前記他の基地局から前記複数のホーム基地局へのハンドオーバの実施状況、及び/又は、前記複数のホーム基地局から前記他の基地局へのハンドオーバの実施状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断することを特徴とする請求項9に記載のゲートウェイ装置。
- 前記制御部は、前記複数のホーム基地局における前記他の基地局からの無線信号の受信状況に基づいて、前記通信路が確立されるべきホーム基地局を判断することを特徴とする請求項9に記載のゲートウェイ装置。
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