JPWO2018173461A1 - 基地局、無線中継局、通信方法、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

基地局、無線中継局、通信方法、及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDF

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Abstract

基地局が高負荷状態になった場合に、通信を行うことができなくなることを防止することができる基地局を提供することを目的とする。本開示にかかる基地局（１０）は、無線中継局（２０）を介して通信端末（３０）と通信する基地局（１０）であって、自装置が予め定められた負荷を超える過負荷状態であることを検出する制御部（１１）と、制御部（１１）において過負荷状態であることが検出された場合に、無線中継局（２０）を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、他の基地局に関する情報を無線中継局（２０）へ送信する通信部（１２）を備える。

Description

本開示は基地局、無線中継局、通信方法、及びプログラムに関する。
移動通信技術に関する標準規格を規定する３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、基地局がカバーするエリアを拡張するためにリレー技術をサポートすることが定められている。
非特許文献１には、リレー技術を実現するための構成が記載されている。具体的には、無線中継局ＲＮ（Relay Node）が、基地局ＤｅＮＢ（Donor evolved Node B）と通信端末ＵＥ（User Equipment）との間において送信される無線信号を中継する構成が記載されている。無線中継局ＲＮは、基地局ｅＮＢの機能の一部を有しており、その機能を用いて通信端末ＵＥと無線通信を行う。さらに、無線中継局ＲＮは、通信端末ＵＥの機能の一部を有しており、その機能を用いて、基地局ＤｅＮＢと接続する。
また、無線中継局ＲＮは、通常、移動を前提とせず、予め定められた場所に設置される。そのため、無線中継局ＲＮは、移動を前提とした技術である、セル間のハンドオーバを実行するための機能を有していない。
3GPP TS36.300 V14.1.0 (2016-12)
今後、ＩｏＴ（Internet Of Things）端末が普及してくると、基地局ＤｅＮＢ及び無線中継局ＲＮは、大量のＩｏＴ端末と通信を行うことになる。そのため、基地局ＤｅＮＢは、直接通信する通信端末ＵＥもしくはＩｏＴ端末だけではなく、中継局ＲＮを介して通信を行う通信端末ＵＥもしくはＩｏＴ端末に関する通信リソースを確保する必要がある。しかし、基地局ＤｅＮＢが有する通信リソースは有限であるため、ＩｏＴ端末が増加した場合、基地局ＤｅＮＢが高負荷状態となり、通信端末ＵＥもしくはＩｏＴ端末は、基地局ＤｅＮＢと通信を行うことができなくなるという問題が発生する。
本開示の目的は、基地局が高負荷状態になった場合に、通信を行うことができなくなることを防止することができる基地局、無線中継局、通信方法、及びプログラムを提供することにある。
本開示の第１の態様にかかる基地局は、無線中継局を介して通信端末と通信する基地局であって、自装置が予め定められた負荷を超える過負荷状態であることを検出する制御部と、前記制御部において過負荷状態であることが検出された場合に、前記無線中継局を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する通信部を備える。
本開示の第２の態様にかかる無線中継局は、基地局と通信端末との間の通信を中継する無線中継局であって、予め定められた負荷を超える過負荷状態である第１の基地局から、接続中である前記第１の基地局とは異なる第２の基地局に関する情報を受信した場合、前記第１の基地局との接続を解消し、前記第２の基地局と接続する通信部を備える。
本開示の第３の態様にかかる通信方法は、無線中継局を介して通信端末と通信する基地局において実行される通信方法であって、前記基地局が予め定められた負荷を超える過負荷状態であるか否かを検出し、前記無線中継局を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する。
本開示の第４の態様にかかるプログラムは、無線中継局を介して通信端末と通信する基地局であるコンピュータに実行させるプログラムであって、前記基地局が予め定められた負荷を超える過負荷状態であるか否かを検出し、前記無線中継局を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する、ことをコンピュータに実行させる。
本開示により、基地局が高負荷状態になった場合に、通信を行うことができなくなることを防止することができる基地局、無線中継局、通信方法、及びプログラムを提供することができる。
実施の形態１にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態２にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態２にかかるＤｅＮＢの構成図である。 実施の形態２にかかるリレーノードの構成図である。 実施の形態２にかかるＤｅＮＢにおける過負荷検出時の処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかるＤｅＮＢにおける過負荷検出時の処理の流れを示す図である。 実施の形態３にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態３にかかるＤｅＮＢにおける過負荷検出時の処理の流れを示す図である。 実施の形態３にかかるＤｅＮＢにおける過負荷検出時の処理の流れを示す図である。
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。はじめに、図１を用いて本開示の実施の形態１にかかる通信システムの構成例について説明する。図１の通信システムは、基地局１０、無線中継局２０、及び通信端末３０を有している。基地局１０、無線中継局２０、及び通信端末３０は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。プロセッサは、例えば、マイクロプロセッサ、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、もしくはＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。メモリは、揮発性メモリもしくは不揮発性メモリであってもよく、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成されてもよい。プロセッサは、以降の図面を用いて説明されるアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを実行する。
基地局１０は、無線中継局２０を介して通信端末３０と通信する。基地局１０は、３ＧＰＰにおいて仕様が規定されているＤｅＮＢであってもよい。また、無線中継局２０は、３ＧＰＰにおいて仕様が規定されているＲＮであってもよい。また、通信端末３０は、３ＧＰＰにおいて仕様が規定されているＵＥであってもよい。無線中継局２０は、基地局１０及び通信端末３０と無線通信する。
続いて、基地局１０の構成例について説明する。基地局１０は、制御部１１及び通信部１２を有している。制御部１１及び通信部１２は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。または、制御部１１及び通信部１２は、回路もしくはチップ等のハードウェアであってもよい。
制御部１１は、基地局１０の負荷状態を測定し、基地局１０が予め定められた負荷を超える過負荷状態であることを検出する。負荷は、例えば、基地局１０と通信する無線中継局２０及び通信端末３０の数、基地局１０が処理するデータ量、基地局１０のＣＰＵ（Central Processor Unit）使用率、もしくは基地局１０のメモリ使用率等であってもよい。制御部１１は、基地局１０と通信する無線中継局２０及び通信端末３０の数等の負荷の値が、予め定められた閾値を超えた場合に、過負荷状態であることを検出してもよい。もしくは、制御部１１は、他の装置から基地局１０が過負荷状態であることを通知された場合に、基地局１０が過負荷状態であることを検出してもよい。
通信部１２は、制御部１１において基地局１０が過負荷状態であることが検出された場合、無線中継局２０を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、他の基地局に関する情報を無線中継局２０へ送信する。他の基地局は、例えば、無線中継局と接続可能な機能もしくはインタフェースを有するＤｅＮＢであってもよい。また、他の基地局は、予め定められた負荷を超えていない基地局であってもよい。他の基地局に関する情報は、例えば、他の基地局を識別する識別情報であってもよい。具体的には、識別情報は、ＩＰ（Internet Protocol）アドレス等であってもよい。
無線中継局２０は、他の基地局に関する情報を受信することによって、基地局１０が過負荷状態であると判定してもよい。この場合、無線中継局２０は、他の基地局に関する情報を受信しているため、基地局１０との接続を解消し、他の基地局と新たに接続することができる。つまり、基地局１０は、無線中継局２０へ他の基地局に関する情報を送信することによって、無線中継局２０が他の基地局へ接続するように促すことができる。
以上説明したように、図１の基地局１０は、過負荷状態である場合に、接続中の無線中継局２０へ、他の基地局へ接続させるために、他の基地局に関する情報を送信することができる。これによって、過負荷状態の基地局１０は、通信する装置の数を減少させることができるため、過負荷状態を解消することができる。その結果、基地局１０は、過負荷状態による通信停止等の品質低下を防止することができる。
（実施の形態２）
続いて、図２を用いて本開示の実施の形態２にかかる通信システムの構成例について説明する。図２の通信システムは、３ＧＰＰにおいて規定されている移動通信システムを示している。図２の通信システムは、ＲＮ４１、ＤｅＮＢ４２、ＤｅＮＢ４３、ｅＮＢ４４、ｅＮＢ４５、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）４６、ＳＧＷ（Serving Gateway）４７、及びＵＥ４８を有している。ＲＮ４１は、図１の無線中継局２０に相当する。ＤｅＮＢ４２及びＤｅＮＢ４３は、図１の基地局１０に相当する。ＵＥ４８は、図１の通信端末３０に相当する。
ＭＭＥ４６及びＳＧＷ４７は、コアネットワークを構成するノードであり、コアネットワークノードと称されてもよい。ＭＭＥ４６は、ＲＮ４１及びＵＥ４８に関するベアラもしくはコネクションの制御等を行う。ＳＧＷ４７は、ＲＮ４１もしくはＵＥ４８が送信もしくは受信するユーザデータを処理する。具体的には、ＳＧＷ４７は、ユーザデータの転送処理等を行う。
ｅＮＢ４４及びｅＮＢ４５は、無線通信方式としてＬＴＥ（Long Term Evolution）をサポートする基地局である。また、ＤｅＮＢ４２及びＤｅＮＢ４３も、無線通信方式としてＬＴＥをサポートする基地局である。ＤｅＮＢ４２及びＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１と接続し、ＲＮ４１を制御する基地局であるが、ｅＮＢ４４及びｅＮＢ４５は、ＲＮ４１と接続しない。ＤｅＮＢ４２がＲＮ４１と接続するとは、例えば、ＤｅＮＢ４２がＲＮ４１との間において無線通信を行うことができる状態であってもよい。
ＲＮ４１は、ＤｅＮＢ４２と無線通信を行う。また、ＲＮ４１は、ＤｅＮＢ４２とＵＥ４８との間において伝送されるユーザデータを中継する。また、ＲＮ４１と、ＤｅＮＢ４３との間の点線は、ＲＮ４１が、接続先をＤｅＮＢ４２からＤｅＮＢ４３へ変更することができることを示している。ＲＮ４１におけるＤｅＮＢの変更処理については後に詳述する。
ＤｅＮＢ４２は、ｅＮＢ４４及びＲＮ４１とＸ２インタフェースを設定することによって、ｅＮＢ４４とＲＮ４１との間において伝送されるＸ２シグナリングメッセージを中継することができる。言い換えると、ＤｅＮＢ４２は、Ｘ２プロキシ機能（X2 proxy functionality）を有する。Ｘ２シグナリングメッセージは、Ｘ２インタフェースにおいて伝送される制御メッセージである。また、Ｘ２プロキシ機能は、ｅＮＢ４４とＲＮ４１との間において伝送されるユーザデータを中継することも含む。ユーザデータは、例えば、ＧＴＰ（GPRS（General Packet Radio Service） Tunneling Protocol）データであってもよい。
さらに、ＤｅＮＢ４２は、ＭＭＥ４６、ＳＧＷ４７、及びＲＮ４１とＳ１インタフェースを設定することによって、ＲＮ４１とＭＭＥ４６との間、さらに、ＲＮ４１とＳＧＷ４７との間においてＳ１メッセージを中継することができる。言い換えると、ＤｅＮＢ４２は、Ｓ１プロキシ機能（S1 proxy functionality）を有する。Ｓ１インタフェースは、具体的には、ＤｅＮＢ４２とＭＭＥ４６との間は、Ｓ１−ＭＭＥインタフェースと称され、ＤｅＮＢ４２とＳＧＷ４７との間は、Ｓ１−Ｕインタフェースと称されてもよい。
さらに、ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ４１との間において無線回線を終端し、Ｕｎインタフェースを設定する。Ｕｎインタフェースを設定することは、例えば、RRC（Radio Resource Control） Connectionを設定すると言い換えられてもよい。ＲＮ４１は、Ｘ２インタフェース、Ｓ１インタフェース、及びＵｎインタフェースを終端する。
また、ＲＮ４１は、ＵＥ４８との間において無線回線を終端し、Ｕｕインタフェースを設定する。また、ｅＮＢ４４及びｅＮＢ４５の間にも、Ｘ２インタフェースが設定される。また、ＤｅＮＢ４３も、ＤｅＮＢ４２と同様に各種インタフェースが設定される。
続いて、図３を用いて実施の形態２にかかるＤｅＮＢ４２の構成例について説明する。ＤｅＮＢ４２は、図１の基地局１０に管理部１３が追加されている。図３においては、図１と異なる構成である管理部１３について主に説明する。
管理部１３は、自装置及び他のＤｅＮＢ、例えば、ＤｅＮＢ４２及びＤｅＮＢ４３の負荷状態を管理する。さらに、管理部１３は、ｅＮＢ４４及びｅＮＢ４５の負荷状態を管理してもよい。例えば、管理部１３は、制御部１１において測定された自装置の負荷状態に関する情報を管理する。さらに、管理部１３は、ＤｅＮＢ４３から送信されたＤｅＮＢ４３の負荷状態に関する情報を管理する。例えば、ＤｅＮＢ４２は、ＭＭＥ４６を介してＤｅＮＢ４３の負荷状態に関する情報を受信してもよく、ｅＮＢ４５及びｅＮＢ４４を介してＤｅＮＢ４３の負荷状態に関する情報を受信してもよい。さらに、管理部１３は、ｅＮＢ４４及びｅＮＢ４５から送信されたｅＮＢ４４及びｅＮＢ４５の負荷状態に関する情報を管理してもよい。
また、管理部１３は、ＤｅＮＢ４２及びＤｅＮＢ４３等の負荷状態を、ネットワークを構成する装置の負荷状態を管理するオペレーションシステム等から取得してもよい。また、管理部１３は、コアネットワークノードからＤｅＮＢ４２及びＤｅＮＢ４３等の負荷状態を取得してもよい。例えば、管理部１３は、Ｓ１インタフェースを介してコアネットワークであるＭＭＥ４６からＤｅＮＢ４２及びＤｅＮＢ４３等の負荷状態を取得してもよい。
制御部１１は、ＤｅＮＢ４２が過負荷状態であることを検出した場合、管理部１３において管理されているＤｅＮＢの中から、過負荷状態ではないＤｅＮＢを選択する。また、制御部１１は、過負荷状態ではないＤｅＮＢが複数存在する場合、負荷が最も低いＤｅＮＢを選択してもよい。制御部１１は、ＤｅＮＢ４２が過負荷状態であることを検出した場合、通信部１２を介して、選択したＤｅＮＢの識別情報をＲＮ４１へ送信する。
続いて、図４を用いて実施の形態２にかかるＲＮ４１の構成例について説明する。ＲＮ４１は、制御部５１及び通信部５２を有している。制御部５１及び通信部５２等のＲＮ４１を構成する構成要素は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。または、ＲＮ４１を構成する構成要素は、回路もしくはチップ等のハードウェアであってもよい。
通信部５２は、ＤｅＮＢ４２もしくはＤｅＮＢ４３と通信を行う。通信部５２と、接続中のＤｅＮＢ４２もしくはＤｅＮＢ４３との間は、Ｕｎインタフェース、Ｘ２インタフェース、及びＳ１インタフェースが設定される。通信部５２は、接続中のＤｅＮＢが過負荷状態になった場合、接続中のＤｅＮＢから、他のＤｅＮＢの識別情報を受信する。例えば、通信部５２は、ＤｅＮＢ４２と接続中である場合であって、ＤｅＮＢ４２が過負荷状態となった場合に、ＤｅＮＢ４２から、ＤｅＮＢ４３に関する識別情報を受信する。
制御部５１は、通信部５２を介して接続中のＤｅＮＢから他のＤｅＮＢの識別情報を受信した場合、接続中のＤｅＮＢとの接続を解消することを決定する。さらに、制御部５１は、受信した識別情報を用いて、他のＤｅＮＢと接続することを決定する。
通信部５２は、制御部５１における決定に基づいて、例えば、接続中のＤｅＮＢ４２との接続を解消する。さらに、通信部５２は、ＤｅＮＢ４２から送信されたＤｅＮＢ４３の識別情報を用いて、ＤｅＮＢ４３と接続する。
通信部５２は、ＤｅＮＢ４２もしくはＤｅＮＢ４３と通信するとともに、ＵＥ４８とも通信する。
続いて、図５を用いて実施の形態２にかかるＤｅＮＢにおける過負荷検出時の処理の流れについて説明する。図５においては、ＲＮ４１は、ＤｅＮＢ４２と接続中であることを前提とする。さらに、ＤｅＮＢ４３が過負荷状態ではないことを前提とする。
はじめに、ＤｅＮＢ４２は、自装置が過負荷状態であることを検出する（Ｓ１１）。次に、ＤｅＮＢ４２は、Overload IndicationメッセージをＲＮ４１へ送信する（Ｓ１２）。例えば、ＤｅＮＢ４２は、Ｕｎインタフェースを介してOverload IndicationメッセージをＲＮ４１へ送信してもよい。ＤｅＮＢ４２は、接続中の全てのＲＮへOverload Indicationメッセージを送信してもよい。もしくは、ＤｅＮＢ４２は、接続中のＲＮの中から、任意の数のＲＮへOverload Indicationメッセージを送信してもよい。例えば、ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ毎のデータ処理量を測定し、データ処理量が多いＲＮもしくはデータ処理量が少ないＲＮを選択し、Overload Indicationメッセージを送信してもよい。
Overload Indicationメッセージは、ＲＮ４１へＤｅＮＢ４２が過負荷状態であることを通知するために用いられる。Overload Indicationメッセージは、過負荷状態ではないＤｅＮＢ４３の識別情報を含む。
次に、ＲＮ４１は、Overload Indicationメッセージに含まれるＤｅＮＢ４３の識別情報を用いて、ＤｅＮＢ４３へ接続要求メッセージを送信する（Ｓ１３）。接続要求メッセージは、現在接続中のＤｅＮＢ４２に関する識別情報を含む。
次に、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１が接続中のＤｅＮＢ４２へＲＮ情報要求メッセージを、ｅＮＢ４５及びｅＮＢ４４を介して送信する（Ｓ１４）。もしくは、ＤｅＮＢ４３は、ＭＭＥ４６を介してＤｅＮＢ４２へＲＮ接続情報要求メッセージを送信してもよい。
次に、ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ情報要求メッセージに対する応答メッセージとして、ＲＮ情報応答メッセージをｅＮＢ４４及びｅＮＢ４５を介してＤｅＮＢ４３へ送信する（Ｓ１５）。ＲＮ情報応答メッセージは、ＤｅＮＢ４３がＲＮ４１とセッションを確立するために必要な情報を含んでもよい。例えば、ＲＮ情報応答メッセージは、ＲＮ４１に割り当てられているアドレス情報、ＲＮ４１に関するセキュリティパラメータ等を含んでもよい。また、ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ情報応答メッセージをＭＭＥ４６を介してＤｅＮＢ４３へ送信してもよい。
次に、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１との間にＵｎインタフェースを設定する（Ｓ１６）。次に、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１との間、及び、ＭＭＥ４６との間にＳ１−ＭＭＥインタフェースを設定する（Ｓ１７）。さらに、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１との間、及びＳＧＷ４７との間にＳ１−Ｕインタフェースを設定する（Ｓ１７）。
次に、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１との間、及び、ｅＮＢ４５との間にＸ２インタフェースを設定する（Ｓ１８）。また、ＲＮ４１は、ステップＳ１２においてOverload Indicationメッセージを受信した後から、ステップＳ１８においてＸ２インタフェースを設定した後までの任意のタイミングに、ＤｅＮＢ４２との間の接続を解消する。接続を解消するとは、ＲＮ４１とＤｅＮＢ４２との間に設定された、Ｕｎインタフェース、Ｘ２インタフェース、及びＳ１インタフェースの設定を解除することであってもよい。
続いて、図６を用いて、図５とは異なるＤｅＮＢにおける過負荷検出時の処理の流れについて説明する。はじめに、ＤｅＮＢ４２は、自装置が過負荷状態であることを検出する（Ｓ２１）。次に、ＤｅＮＢ４２は、Overload Indicationメッセージを、ｅＮＢ４４及びｅＮＢ４５を介して、ＤｅＮＢ４３へ送信する（Ｓ２２）。Overload IndicationメッセージはＤｅＮＢ４３へＤｅＮＢ４２が過負荷状態であることを通知するために用いられる。Overload Indicationメッセージは、接続中のＲＮ４１を識別する情報を含んでもよい。また、ＤｅＮＢ４２は、ＭＭＥ４６を介してOverload IndicationメッセージをＤｅＮＢ４３へ送信してもよい。
ＤｅＮＢ４２は、周囲のＤｅＮＢの負荷状態を管理しており、例えば、過負荷状態ではないＤｅＮＢもしくは負荷状態が最も低いＤｅＮＢを選択する。ＤｅＮＢ４２は、選択したＤｅＮＢ４３へ、Overload Indicationメッセージを送信する。
次に、ＤｅＮＢ４３は、ＤｅＮＢ４２へＲＮ情報要求メッセージを、ｅＮＢ４５及びｅＮＢ４４を介して送信する（Ｓ２３）。もしくは、ＤｅＮＢ４３は、ＭＭＥ４６を介してＤｅＮＢ４２へＲＮ接続情報要求メッセージを送信してもよい。ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１に関する情報を要求するために、ＲＮ４１の識別情報を設定したＲＮ情報要求メッセージをＤｅＮＢ４２へ送信してもよい。
次に、ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ情報要求メッセージに対する応答メッセージとして、ＲＮ情報応答メッセージを、ｅＮＢ４４及びｅＮＢ４５を介して、ＤｅＮＢ４３へ送信する（Ｓ２４）。もしくは、ＤｅＮＢ４２は、ＭＭＥ４６を介してＲＮ情報応答メッセージをＤｅＮＢ４３へ送信してもよい。ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ情報要求メッセージに、特定のＲＮ、例えば、ＲＮ４１の識別情報が設定されている場合、ＲＮ４１とセッションを確立するために必要な情報をＲＮ情報応答メッセージに含めてもよい。もしくは、ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ情報要求メッセージに、特定のＲＮが設定されていない場合、ＤｅＮＢ４２と接続中のそれぞれのＲＮとセッションを確立するために必要な情報をＲＮ情報応答メッセージに含めてもよい。
次に、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ情報応答メッセージに含まれる情報を用いて、それぞれのＲＮに対して、接続要求メッセージを送信する（Ｓ２５）。図６においては、ＤｅＮＢ４３が、ＲＮ４１へ接続要求メッセージを送信することを示している。
ステップＳ２６〜Ｓ２８は、ステップＳ１６〜Ｓ１８と同様であるため詳細な説明を省略する。
以上説明したように、実施の形態２にかかる通信システムを用いることにより、ＤｅＮＢが過負荷状態となった場合に、ＤｅＮＢは、ＲＮに対して、自装置とは異なるＤｅＮＢの識別情報を送信することができる。ＲＮは、接続中のＤｅＮＢから、他のＤｅＮＢの識別情報を受信した場合、接続中のＤｅＮＢから指定された他のＤｅＮＢへ、接続先を変更することができる。これによって、ＲＮ４１及びＲＮ４１に接続しているＵＥは、ＤｅＮＢが過負荷状態となった場合であっても、通信を行うことができる。
（実施の形態３）
続いて、図７を用いて、実施の形態３にかかる通信システムの構成例について説明する。図７の通信システムは、ＲＮ４１が、ＲＮ６１を介してＤｅＮＢ４３と通信を行うことが示されている。図７におけるその他の構成は、図２と同様であるため詳細な説明を省略する。図７におけるＲＮ４１とＲＮ６１との間の点線は、ＲＮ４１が、はじめにＤｅＮＢ４２と通信を行っており、その後、接続先をＤｅＮＢ４２からＲＮ６１へ変更することを示している。
ＲＮ４１は、ＲＮ６１へ接続する際に、ＲＮ６１との間にＵｕインタフェースを設定してもよい。また、ＲＮ４１は、ＵＥ４８とＵｕインタフェースを設定している場合、Ｕｕプロキシ機能を実行する。もしくは、ＲＮ４１は、ＵＥ４８と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信を用いて接続してもよく、無線ＬＡＮ通信を用いて接続してもよい。もしくは、ＲＮ４１は、３ＧＰＰにおいてＤ２Ｄ（Device to Device）通信を行うために定めれられている通信方式であるProSe（Proximity Service）を用いてＵＥ４８と通信を行ってもよい。
続いて、図８を用いて実施の形態３にかかるＤｅＮＢにおける過負荷検出時の処理の流れについて説明する。図８においては、ＲＮ４１は、ＤｅＮＢ４２と接続中であることを前提とする。また、ＤｅＮＢ４３は、過負荷状態ではないことを前提とする。
はじめに、ＤｅＮＢ４２は、自装置が過負荷状態であることを検出する（Ｓ３１）。次に、ＤｅＮＢ４２は、Overload IndicationメッセージをＲＮ４１へ送信する（Ｓ３２）。
Overload Indicationメッセージは、ＲＮ４１へＤｅＮＢ４２が過負荷状態であることを通知するために用いられる。Overload Indicationメッセージは、過負荷状態ではないＤｅＮＢ４３と接続中のＲＮ６１の識別情報を含む。ＤｅＮＢ４２は、他のＤｅＮＢの負荷状態に関する情報を受信する時に、併せて、それぞれのＤｅＮＢと接続中のＲＮの識別情報も受信していてもよい。
次に、ＲＮ４１は、Overload Indicationメッセージに含まれるＲＮ６１の識別情報を用いて、ＲＮ６１へ接続要求メッセージを送信する（Ｓ３３）。接続要求メッセージは、現在接続中のＤｅＮＢ４２に関する識別情報を含む。
次に、ＲＮ６１は、ＲＮ４１が接続中のＤｅＮＢ４２へＲＮ情報要求メッセージを、ＤｅＮＢ４３、ｅＮＢ４５、及びｅＮＢ４４を介して送信する（Ｓ３４）。もしくは、ＲＮ６１は、ＤｅＮＢ４３及びＭＭＥ４６を介してＤｅＮＢ４２へＲＮ情報要求メッセージを送信してもよい。
次に、ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ情報要求メッセージに対する応答メッセージとして、ＲＮ情報応答メッセージを、ｅＮＢ４４、ｅＮＢ４５、及びＤｅＮＢ４３を介してＲＮ６１へ送信する（Ｓ３５）。もしくは、ＤｅＮＢ４２は、ＭＭＥ４６及びＤｅＮＢ４３を介して、ＲＮ情報応答メッセージをＲＮ６１へ送信してもよい。ＲＮ情報応答メッセージは、ＲＮ６１がＲＮ４１とセッションを確立するために必要な情報を含んでもよい。例えば、ＲＮ情報応答メッセージは、ＲＮ４１に割り当てられているアドレス情報、ＲＮ４１に関するセキュリティパラメータ等を含んでもよい。
次に、ＲＮ６１は、ＲＮ４１との間にＵｕインタフェースを設定する（Ｓ３６）。次に、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１とＲＮ６１とが接続したことに伴い、ＲＮ６１との間のＵｎインタフェースの設定を更新する（Ｓ３７）。さらに、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１とＲＮ６１とが接続したことに伴い、ＲＮ６１との間、及び、ＭＭＥ４６との間のＳ１−ＭＭＥインタフェースの設定を更新する（Ｓ３８）。さらに、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１とＲＮ６１とが接続したことに伴い、ＲＮ６１との間、及び、ＳＧＷ４７との間のＳ１−Ｕインタフェースの設定を更新する（Ｓ３８）。
次に、ＤｅＮＢ４３は、ＲＮ４１とＲＮ６１とが接続したことに伴い、ＲＮ６１との間、及び、ｅＮＢ４５との間のＸ２インタフェースの設定を更新する（Ｓ３９）。
続いて、図９を用いて、図８とは異なる、ＤｅＮＢにおける過負荷検出時の処理の流れについて説明する。はじめに、ＤｅＮＢ４２は、自装置が過負荷状態であることを検出する（Ｓ４１）。次に、ＤｅＮＢ４２は、Overload Indicationメッセージを、ｅＮＢ４４、ｅＮＢ４５、及びＤｅＮＢ４３を介して、ＲＮ６１へ送信する（Ｓ４２）。もしくは、ＤｅＮＢ４２は、Overload Indicationメッセージを、ＭＭＥ４６及びＤｅＮＢ４３を介して、ＲＮ６１へ送信してもよい。Overload Indicationメッセージは、ＲＮ６１へＤｅＮＢ４２が過負荷状態であることを通知するために用いられる。Overload Indicationメッセージは、接続中のＲＮ４１を識別する情報を含んでもよい。ＤｅＮＢ４２は、他のＤｅＮＢの負荷状態に関する情報を受信する時に、併せて、それぞれのＤｅＮＢと接続中のＲＮの識別情報も受信していてもよい。
次に、ＲＮ６１は、ＤｅＮＢ４２へＲＮ情報要求メッセージを、ＤｅＮＢ４３、ｅＮＢ４５及びｅＮＢ４４を介して送信する（Ｓ４３）。もしくは、ＲＮ６１は、ＤｅＮＢ４３及びＭＭＥ４６を介してＤｅＮＢ４２へＲＮ情報要求メッセージを送信してもよい。ＲＮ６１は、ＲＮ４１に関する情報を要求するために、ＲＮ４１の識別情報を設定したＲＮ情報要求メッセージをＤｅＮＢ４２へ送信してもよい。
次に、ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ情報要求メッセージに対する応答メッセージとして、ＲＮ情報応答メッセージを、ｅＮＢ４４、ｅＮＢ４５、及びＤｅＮＢ４３を介して、ＲＮ６１へ送信する（Ｓ４４）。もしくは、ＤｅＮＢ４２は、ＭＭＥ４６及びＤｅＮＢ４３を介して、ＲＮ情報応答メッセージをＲＮ６１へ送信してもよい。ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ情報要求メッセージに、特定のＲＮ、例えば、ＲＮ４１の識別情報が設定されている場合、ＲＮ４１とセッションを確立するために必要な情報をＲＮ情報応答メッセージに含めてもよい。もしくは、ＤｅＮＢ４２は、ＲＮ情報要求メッセージに、特定のＲＮが設定されていない場合、ＤｅＮＢ４２と接続中のそれぞれのＲＮとセッションを確立するために必要な情報をＲＮ情報応答メッセージに含めてもよい。
次に、ＲＮ６１は、ＲＮ情報応答メッセージに含まれる情報を用いて、それぞれのＲＮに対して、接続要求メッセージを送信する（Ｓ４５）。図９においては、ＲＮ６１が、ＲＮ４１へ接続要求メッセージを送信することを示している。
ステップＳ４６〜Ｓ４９は、ステップＳ３６〜Ｓ３９と同様であるため詳細な説明を省略する。
以上説明したように、実施の形態３にかかる通信システムを用いることによって、ＲＮ４１は、ＤｅＮＢ４２が過負荷状態となった場合に、ＲＮ６１を介して、過負荷状態となっていないＤｅＮＢ４３と通信することができる。これによって、ＲＮ４１及びＲＮ４１に接続しているＵＥは、ＤｅＮＢが過負荷状態となった場合であっても、通信を行うことができる。
上述の実施の形態は、ハードウェアで構成される例として説明したが、これに限定されるものではない。本開示は、通信端末、無線中継局、及び基地局における処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本開示は、それぞれの実施の形態を適宜組み合わせて実施されてもよい。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１７年３月２３日に出願された日本出願特願２０１７−０５６９５４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
無線中継局を介して通信端末と通信する基地局であって、
自装置が予め定められた負荷を超える過負荷状態であることを検出する制御部と、
前記制御部において過負荷状態であることが検出された場合に、前記無線中継局を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する通信部を備える基地局。
（付記２）
他の基地局の負荷状態を管理する管理部をさらに備え、
前記通信部は、
過負荷状態ではない前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する、付記１に記載の基地局。
（付記３）
前記管理部は、
前記他の基地局の負荷状態とともに自装置の負荷状態を管理し、
前記通信部は、
前記管理部において、自装置が過負荷状態であることが検出された場合、Ｕｎインタフェースを用いて前記無線中継局へ、前記他の基地局に関する情報及び自装置が過負荷状態であることを示す情報を送信する、付記２に記載の基地局。
（付記４）
前記管理部は、
前記他の基地局の負荷状態とともに自装置の負荷状態を管理し、
前記通信部は、
前記管理部において、自装置が過負荷状態であることが検出された場合、前記他の基地局へ、自装置が過負荷状態であることを示す情報を送信する、付記２に記載の基地局。
（付記５）
基地局と通信端末との間の通信を中継する無線中継局であって、
予め定められた負荷を超える過負荷状態である第１の基地局から、接続中である前記第１の基地局とは異なる第２の基地局に関する情報を受信した場合、前記第１の基地局との接続を解消し、前記第２の基地局と接続する通信部を備える無線中継局。
（付記６）
前記通信部は、
前記第２の基地局との間において、RRC connectionを確立し、さらに、S1インタフェース及びX2インタフェースを設定する、付記５に記載の無線中継局。
（付記７）
前記通信部は、
Ｕｎインタフェースを介して前記第２の基地局に関する情報を受信する、付記６に記載の無線中継局。
（付記８）
前記通信部は、
前記第２の基地局から送信される接続要求メッセージを受信することによって、前記第２の基地局に関する情報を受信する、付記６に記載の無線中継局。
（付記９）
無線中継局を介して通信端末と通信する基地局において実行される通信方法であって、
前記基地局が予め定められた負荷を超える過負荷状態であるか否かを検出し、
前記無線中継局を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する、通信方法。
（付記１０）
基地局と通信端末との間の通信を中継する無線中継局において実行される通信方法であって、
予め定められた負荷を超える過負荷状態である第１の基地局から、接続中である前記第１の基地局とは異なる第２の基地局に関する情報を受信し、
受信した前記情報に基づいて、前記第１の基地局との接続を解消し、前記第２の基地局と接続する、通信方法。
（付記１１）
無線中継局を介して通信端末と通信する基地局であるコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記基地局が予め定められた負荷を超える過負荷状態であるか否かを検出し、
前記無線中継局を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する、ことをコンピュータに実行させるプログラム。
（付記１２）
基地局と通信端末との間の通信を中継する無線中継局であるコンピュータに実行させるプログラムであって、
予め定められた負荷を超える過負荷状態である第１の基地局から、接続中である前記第１の基地局とは異なる第２の基地局に関する情報を受信し、
受信した前記情報に基づいて、前記第１の基地局との接続を解消し、前記第２の基地局と接続する、ことをコンピュータに実行させるプログラム。
１０ 基地局
１１ 制御部
１２ 通信部
１３ 管理部
２０ 無線中継局
３０ 通信端末
４１ ＲＮ
４２ ＤｅＮＢ
４３ ＤｅＮＢ
４４ ｅＮＢ
４５ ｅＮＢ
４６ ＭＭＥ
４７ ＳＧＷ
４８ ＵＥ
５１ 制御部
５２ 通信部
６１ ＲＮ

Claims (12)

  1. 無線中継局を介して通信端末と通信する基地局であって、
    自装置が予め定められた負荷を超える過負荷状態であることを検出する制御手段と、
    前記制御手段において過負荷状態であることが検出された場合に、前記無線中継局を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する通信手段を備える基地局。
  2. 他の基地局の負荷状態を管理する管理手段をさらに備え、
    前記通信手段は、
    過負荷状態ではない前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する、請求項１に記載の基地局。
  3. 前記管理手段は、
    前記他の基地局の負荷状態とともに自装置の負荷状態を管理し、
    前記通信手段は、
    前記管理手段において、自装置が過負荷状態であることが検出された場合、Ｕｎインタフェースを用いて前記無線中継局へ、前記他の基地局に関する情報及び自装置が過負荷状態であることを示す情報を送信する、請求項２に記載の基地局。
  4. 前記管理手段は、
    前記他の基地局の負荷状態とともに自装置の負荷状態を管理し、
    前記通信手段は、
    前記管理手段において、自装置が過負荷状態であることが検出された場合、前記他の基地局へ、自装置が過負荷状態であることを示す情報を送信する、請求項２に記載の基地局。
  5. 基地局と通信端末との間の通信を中継する無線中継局であって、
    予め定められた負荷を超える過負荷状態である第１の基地局から、接続中である前記第１の基地局とは異なる第２の基地局に関する情報を受信した場合、前記第１の基地局との接続を解消し、前記第２の基地局と接続する通信手段を備える無線中継局。
  6. 前記通信手段は、
    前記第２の基地局との間において、RRC connectionを確立し、さらに、S1インタフェース及びX2インタフェースを設定する、請求項５に記載の無線中継局。
  7. 前記通信手段は、
    Ｕｎインタフェースを介して前記第２の基地局に関する情報を受信する、請求項６に記載の無線中継局。
  8. 前記通信手段は、
    前記第２の基地局から送信される接続要求メッセージを受信することによって、前記第２の基地局に関する情報を受信する、請求項６に記載の無線中継局。
  9. 無線中継局を介して通信端末と通信する基地局において実行される通信方法であって、
    前記基地局が予め定められた負荷を超える過負荷状態であるか否かを検出し、
    前記無線中継局を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する、通信方法。
  10. 基地局と通信端末との間の通信を中継する無線中継局において実行される通信方法であって、
    予め定められた負荷を超える過負荷状態である第１の基地局から、接続中である前記第１の基地局とは異なる第２の基地局に関する情報を受信し、
    受信した前記情報に基づいて、前記第１の基地局との接続を解消し、前記第２の基地局と接続する、通信方法。
  11. 無線中継局を介して通信端末と通信する基地局であるコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
    前記基地局が予め定められた負荷を超える過負荷状態であるか否かを検出し、
    前記無線中継局を過負荷状態ではない他の基地局へ接続させるために、前記他の基地局に関する情報を前記無線中継局へ送信する、ことをコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
  12. 基地局と通信端末との間の通信を中継する無線中継局であるコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
    予め定められた負荷を超える過負荷状態である第１の基地局から、接続中である前記第１の基地局とは異なる第２の基地局に関する情報を受信し、
    受信した前記情報に基づいて、前記第１の基地局との接続を解消し、前記第２の基地局と接続する、ことをコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
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