KR20100072343A

KR20100072343A - 통신 시스템

Info

Publication number: KR20100072343A
Application number: KR1020107010088A
Authority: KR
Inventors: 데루요시 와따나베; 하지메 하세가와
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2010-06-30
Also published as: EP2214452B1; JP5018892B2; KR101209389B1; CN101889462A; US8391869B2; CN101889462B; EP2214452A1; US20100202410A1; EP2214452A4; JPWO2009066337A1; WO2009066337A1

Abstract

Source eNB 관리로 있었던 UE가, Target eNB 관리로 핸드오버하는 경우, Source eNB는, Target eNB와의 사이에 X2 인터페이스가 확립되어 있는지의 여부를 판단한다. Source eNB와 Target eNB와의 사이에 X2 인터페이스가 확립되어 있지 않은 경우, Source eNB는, 어드레스 관리 노드에 Target eNB의 IP 어드레스를 조회한다. 어드레스 관리 노드로부터 Target eNB의 IP 어드레스를 취득한 Source eNB는, 이 IP 어드레스를 사용하여, Target eNB에 액세스하고, X2 인터페이스를 확립한다. X2 인터페이스를 확립한 후, Source eNB는, Target eNB에의 UE의 핸드오버를 실시한다.

Description

통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은, 무선 통신을 행하는 기지국 장치간 및 기지국 장치와 기지국 제어 장치와의 사이의 통신 시스템에 관한 것이다.

예를 들면, LTE(Long Term Evolution)로 대표되는 차세대 무선 이동 통신 시스템에서, 그 무선 이동 통신 시스템을 구축하는 장치인 무선 기지국 장치(이하 eNB)는, 상위 장치인 MME/SAE-GW 장치(무선 기지국 제어 장치) 및 무선 기지국 장치간을, IP 전송로를 이용하여 접속한다.

상술한 인터페이스는, 각각 eNB간을 X2 Interface, eNB-MME/SAE-GW간을 S1 Interface라고 호칭하고 있다. 또한, 그 밖의 장치간을 형성하는 인터페이스에 관해서도 표준화상 의론되고 있다(3GPP TR 23.882 3GPP System Architecture Evolution : Report on Technical Options and Conclusions 등을 참조).

이와 같은 시스템에서, 이동 통신 시스템을 구성하는 각 장치간 인터페이스의 확립은, 시스템 기동 시에 임의로 설정 가능한 것이 일반적이지만, 그 설정 방법은 반고정적 설정이며, 시스템 가동 중의 가변은 어려운 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 시스템에 속해 있는 이동국 장치(UE)가, 에리어 이동에 수반하는 핸드오버를 행하는 경우, 그 핸드오버가 MMW/SAE-GW 관리 하의 eNB간에서 핸드오버를 행하는 경우나, MME/SAE-GW간에 걸치는 시스템 에리어(서비스 에리어)간의 핸드오버의 경우에는, 핸드오버를 허용하는 측의 시스템에서는, 그 핸드오버 회선은 사전에 용의(준비)되어 있을 필요가 있다. 핸드오버용의 회선이 준비되어 있는 것이 전제 조건에서, 핸드오버원 무선 기지국 장치(이하 Source eNB)는 MME/SAE-GW로부터 수신한 이동국용의 다운 링크(DL) 데이터를 임의의 송신 단위마다(ex, RLC-SDU 단위), 핸드오버처 무선 기지국 장치(이하 Target eNB)에 전송하는 등의 핸드오버에 필요한 동작을 실시하는 것이 가능하게 되고, Target eNB는 핸드오버 처리를 통하여 수신한 데이터를 이동국 장치(이하 UE)에 전송하는 것이 가능해진다. 즉, 이동국이 요구해 오는 핸드오버에 관하여, 핸드오버처 기지국 장치와의 회선이 미기동의 경우에는, 상기에 도시한 바와 같은 핸드오버 처리는 할 수 없게 되게 된다.

도 1에 eUTRA의 개략 구성도, 도 2에 핸드오버 시의 유저 데이터의 전송 경로도, 도 3에 H.O. 시의 장치간 시퀀스도를 도시한다.

MME/SAE 게이트웨이(10-1)의 관리로, eNB(11-1과 11-2)가 있고, MME/SAE 게이트웨이(10-2)의 관리로, eNB(11-2와 11-3)가 있다. MME/SAE 게이트웨이(10-1, 10-2)와 eNB(11-1∼11-3)의 사이는, S1 인터페이스로 접속되어 있다. eNB(11-1∼11-3)의 사이는, X2 인터페이스에 의해 접속되어 있다. eNB(11-1∼11-3) 사이의 네트워크는, E-UTRAN으로 되어 있다.

도 2는, 핸드오버 시의 유저 데이터의 전송 경로를 설명하는 도면이다. 최초, 이동국(13)은, Source eNB(11-1)의 관리로 있던 것으로 한다. 상위 네트워크로부터 전송되어 온 유저 데이터는, MME/SAE 게이트웨이(10)에서, Source eNB(11-1)의 측에 전송되고, Source eNB(11-1)로부터 이동국(13)에 무선으로 유저 데이터가 보내져 온다. 다음으로, 이동국(13)이 Source eNB(11-1)로부터, 핸드오버하여, Target eNB(11-2)의 관리 하로 된 것으로 한다. 그러면, Source eNB(11-1)는, 유저 데이터를 Target eNB(11-2)에 전송한다. Target eNB(11-2)는, 수취한 유저 데이터를 이동국(13)에 송신한다. 또한, MME/SAE 게이트웨이(10)와, Source eNB(11-1), Target eNB(11-2)와의 사이의 인터페이스는, S1 인터페이스이다. 또한, Source eNB(11-1)와 Target eNB(11-2)와의 사이는, X2 인터페이스이다.

도 3은, 핸드오버 시의 시퀀스도이다.

최초, MME/SAE 게이트웨이로부터 이동국 UE에, Source eNB를 통하여, 유저 데이터가 보내어진다. 핸드오버(H.O.)가 개시되면, 유저 데이터는, Source eNB로부터 Target eNB에 전송되고 나서, 이동국 UE에 보내어진다. 핸드오버 처리가 끝나면, 이동국 UE는, Target eNB 관리 하로 되었다고 간주하므로, 유저 데이터는, MME/SAE 게이트웨이로부터 Target eNB를 통하여, 이동국 UE에 보내어진다.

또한, eNB간에서, Source eNB가 Target eNB의 IP 어드레스를 미유지한 경우, 즉 X2 Interface가 확립되어 있지 않을 때에 H.O.(핸드오버) 요구가 오면 Source eNB-Target eNB간은, MME/SAE-GW 경유의 핸드오버로 된다고 되어 있다(ex, R3-070695).

도 4에 X2 Interface 미확립 시의 유저 데이터 전송 시퀀스를 도시한다.

최초, MME/SAE 게이트웨이로부터 Source eNB를 통하여, 이동국 UE에 유저 데이터가 보내어진다. 핸드오버가 시작되면, MME/SAE 게이트웨이로부터의 유저 데이터는, Source eNB로부터 Target eNB에 전송되지만, Source eNB와 Target eNB와의 사이의 X2 인터페이스가 미확립이기 때문에, 유저 데이터는, Source eNB로부터 MME/SAE 게이트웨이에 보내어지고, MME/SAE 게이트웨이를 통하여, Target eNB에 보내어진다. Target eNB에 보내어진 유저 데이터는, 이동국 UE에 보내어진다. 핸드오버 처리가 종료되면, 유저 데이터는, MME/SAE 게이트웨이로부터, Target eNB를 경유하여, 이동국 UE에 보내어진다.

상술한 바와 같이, 이동국의 에리어 이동에 수반하는 핸드오버 동작에서, H.O. 처리에는, eNB간에서 유저 데이터의 전송을 행하는 것도 포함되어 있다. 이 일련의 동작에 의해, UE가 연속한 유저 데이터를 수신 가능(로스리스 핸드오버)하게 하는 것을 핸드오버 처리의 목적의 하나로 하고 있다. 그러나, 도 3에 도시한 바와 같이, 장치간 인터페이스 미기동 시에, 필요 회선을 기동하기 위해서는, 예를 들면 IP 어드레스와 같은, 이동처 장치의 장치 정보를 이동원 장치가 인식할 필요가 있다. 따라서 각 장치는, 핸드오버를 의식한 회선 접속을 구성하는 각 장치 개별 정보(IP 어드레스 등)를 유지할 필요가 발생한다(혹은, 시스템 기동 시에 모든 구성 장치의 장치 정보를 각 장치에 초기 등록해 둘 필요가 있어 확장성이 작다). 그러나 실제로는, 유지하는 정보(IP 어드레스 등)는 장치마다 다른 것이나, 전체 장치와의 사이의 회선 설정을 필요로 하지 않기 때문에, 시스템을 구성하는 각 장치에서 개개의 환경에 따른 설정ㆍ조정이 필요해지고, 오퍼레이터에 많은 노동력이 필요해진다(예를 들면 핸드오버 에리어의 설계/인접 에리어의 설계 등). 또한 시스템의 확장(장치의 추가 설치, 운용 형태 변경)에의 유연한 대응을 하기 어려운 상황으로 되게 된다.

특허 문헌 1은, 망 접속 장치를 통하여 인터넷 망에 접속된 상기 무선 기지국에서, 위치 정보 관리 센터에 대해, 호 접속해야 할 상기 이동 전화기가 위치하는 그 무선 기지국에 접속된 망 접속 장치의 IP 어드레스를 조회하고, 그 IP 어드레스를 갖는 망 접속 장치와의 사이에서 통화 회선을 접속하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동 전화 시스템에 대해서 기술한 것이다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평11-150753호 공보

비특허 문헌 1 : 3GPP TR25.912, [online], [2007년 5월 1일 검색], 인터넷 <URL:http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm> 비특허 문헌 2 : 3GPP TR25.331, [online], [2007년 5월 29일 검색], 인터넷 <URL:http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm> 비특허 문헌 3 : 3GPP TR23.882, [online], [2007년 5월 29일 검색], 인터넷 <URL:http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23-series.htm> 비특허 문헌 4 : 3GPP R3-070695, [online], [2007년 5월 29일 검색], 인터넷 <URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG3_Iu/TSGR3_55bis/docs/>

본 발명의 과제는, 관리가 비교적 간단하며, 확장성이 풍부하고, 인터페이스가 확립되어 있지 않은 장치간에서의 통신을 가능하게 하는 통신 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에서의 통신 시스템은, 이동국과 무선으로 통신하는 복수의 무선 기지국 장치를 구비한 통신 시스템으로서, 제1 무선 기지국 장치 관리 하의 이동국이 제2 무선 기지국 장치 관리로 핸드오버할 때를 계기로 하여, 그 제1 무선 기지국 장치로부터, 그 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스의 조회를 접수하는 조회 접수 수단과, 그 제1 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스와, 핸드오버처의 후보로 되는 그 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스를 대응시켜 저장하는 데이터베이스 수단과, 그 조회에 따라서, 그 데이터베이스 수단으로부터 그 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스를 취득하고, 그 제1 무선 기지국 장치에 송신하는 송신 수단을 구비하고, 그 제1 무선 기지국 장치가 그 제2 무선 기지국 장치와의 사이의 인터페이스를 확립한다.

도 1은 eUTRA의 개략 구성도.
도 2는 핸드오버 시의 유저 데이터의 전송 경로도.
도 3은 핸드오버 시의 장치간 시퀀스도.
도 4는 X2 Interface 미확립 시의 유저 데이터 전송 시퀀스.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 처리의 시퀀스.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 무선 기지국 장치의 장치 구성도.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 어드레스 관리 기능을 가진 네트워크 구성을 도시하는 도면.
도 8은 MME/SAE-GW에 어드레스 관리 기능부를 갖게 한 경우의 구성도.
도 9는 본 실시 형태를 이용한 MME/SAE-GW 내, eNB간 핸드오버의 시퀀스도.
도 10은 Cell-ID에 대해서 설명하는 도면(그 1).
도 11은 Cell-ID에 대해서 설명하는 도면(그 2).
도 12는 어드레스 관리 기능이 갖는 어드레스 테이블 예의 일례를 도시하는 도면.
도 13은 어드레스 관리 노드의 IP 포커싱 방법을 설명하는 도면(그 1).
도 14는 어드레스 관리 노드의 IP 포커싱 방법을 설명하는 도면(그 2).
도 15는 어드레스 관리 노드의 IP 포커싱 방법을 설명하는 도면(그 3).
도 16은 어드레스 관리 노드의 IP 포커싱 방법을 설명하는 도면(그 4).
도 17은 어드레스 관리 기능에의 어드레스 조회 시퀀스를 도시하는 도면.
도 18은 타 네트워크의 어드레스 관리 노드에의 조회 시퀀스를 도시하는 도면.
도 19는 WiMAX 네트워크와 3GPP 네트워크(LTE 네트워크)를 걸치는 인터페이스 확립의 시퀀스를 도시하는 도면.
도 20은 어드레스 해결 응답이 NG이었던 경우의 시퀀스를 도시하는 도면.
도 21은 Source eNB의 어드레스 해결까지의 플로우를 도시하는 도면.
도 22는 네트워크 식별용의 네트워크 ID가 포함되는 경우의 어드레스 해결까지의 플로우를 도시하는 도면.

본 발명의 실시 형태에서는, 시스템을 구성하는 각 장치가 필요로 하는 Interface를 자율로 확립할 수 있는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, eNB간에 X2 Interface가 없는 경우, UE로부터 Measurement Report에 의해 Target eNB 정보를 취득한 Source eNB는, 네트워크 위에 있는 어드레스 관리 Node에 액세스하고, Target eNB의 IP 어드레스를 취득함으로써 X2 Interface를 확립하고, eNB간에서의 핸드오버 처리를 가능하게 하는 것이다.

도 5에, 본 발명의 실시 형태에 따른 처리의 시퀀스를 도시한다.

본 실시 형태에서는, 네트워크의 각 노드의 IP 어드레스를 관리하는 어드레스 관리 노드를 설치한다. 어드레스 관리 노드의 기능은, 독립된 서버로서 설치하여도 되고, Source eNB나, Target eNB, MME/SAE 게이트웨이 내에 설치하여도 되지만, 이하의 설명에서는, 독립된 서버로서 설치되어 있는 것으로 한다.

MME/SAE 게이트웨이로부터 Source eNB를 통하여, 유저 데이터가 이동국 UE에 보내져 왔을 때에, 핸드오버 처리가 시작된다. 핸드오버 처리가 시작되면, Source eNB는, 유저 데이터를 Target eNB에 보낼 필요가 있지만, X2 인터페이스가 확립되어 있지 않아서, Target eNB의 IP 어드레스를 모르므로, 전송할 수 없다. 따라서, Source eNB는, 어드레스 관리 노드에 Target eNB의 IP 어드레스를 조회하고, 이것을 취득한다. Source eNB가 IP 어드레스를 취득하는 것에 의해, Source eNB와 Target eNB와의 사이에 X2 인터페이스를 확립한다. 그리고, Source eNB는, 유저 데이터를 Target eNB에 전송하고, 이하, 핸드오버 처리를 실행한다.

각 네트워크 장치는 이동국의 핸드오버 실행 시에, 대상 이동처 장치와의 회선이 미확립된 경우, 어드레스 관리 Node에 Target 장치의 장치 정보(IP 어드레스 등)를 조회하는 것에 의해, 필요 Interface를 확립하고, 회선 기동 후에 그Interface를 경유하여 핸드오버 처치를 하는 것이 가능해진다.

각 장치의 장치 정보 관리를 하나의 Node에 집약시킴으로써, 각 장치에서 각각 정보 관리하는 것보다도 네트워크 구축의 부담은 경감되고, 시스템 확장 시에도 개별 정보 관리 노드의 정보를 업데이트하는 것만으로, 이동국으로부터의 핸드오버마다 회선 기동시킬 수 있어, 오퍼레이터의 과잉의 시스템 설계(치국(置局) 설계)를 경감시키는 것이 가능해진다.

도 6은, 본 발명의 실시 형태에 따른 무선 기지국 장치의 장치 구성도이다.

Target eNB의 장치 정보(IP 어드레스 등) 취득 처리는, CPU(27)에서 행한다. 마스트 헤드 증폭기(20-1∼20-3)는, 송수신 신호의 증폭을 행한다. 송신 전력 증폭기(21)는, 송신 신호의 증폭을 행한다. TRX(22-1∼22-3)는, 송수신부이다. BB(23-1∼23-3)는, 베이스밴드 유닛이다. 베이스밴드 유닛(23-1∼23-3) 중의 어느 것과 데이터를 수수할지는, 스위치(24)에 의해 절환된다. 데이터베이스(28)는, 무선 기지국 장치로서 유지해 두어야 할 데이터를 저장한다. 공통 메모리(26)는, 작업 메모리이다. CPU(27)는, 무선 기지국 장치로서 실행해야 할 다양한 처리를 행한다. 하이웨이 인터페이스(25)는, 다른 네트워크 장치와의 접속 인터페이스이다.

도 7은, 본 발명의 실시 형태에 따른 어드레스 관리 기능을 가진 네트워크 구성을 도시하는 도면이다.

이동국(13)이 Source eNB(11-1) 관리 하로부터 Target eNB(11-2) 관리로 핸드오버하는 경우, Source eNB(11-1)는, 어드레스 관리부(14)에 Target eNB(11-2)의 IP 어드레스를 조회하여, 취득한다. 취득한 IP 어드레스에 따라서, Source eNB(11-1)와 Target eNB(11-2)와의 사이에 X2 인터페이스를 확립하고, 유저 데이터를 전송한다.

이 어드레스 관리를 행하는 기능은, 독립된 노드로서 존재시킬 뿐만 아니라, MME/SAE-GW나 다른 eNB, 그 밖의 시스템 구성 장치에 기능부로서 갖게 하는 것도 가능하다.

도 8은, MME/SAE-GW에 어드레스 관리 기능부를 갖게 한 경우의 구성도이다.

이동국(13)이 Source eNB(11-1) 관리 하로부터 Target eNB(11-2) 관리로 핸드오버하는 경우, Source eNB(11-1)는, MME/SAE 게이트웨이(10a)에 탑재되는 어드레스 관리부(14)에 Target eNB(11-2)의 IP 어드레스를 조회하여, 취득한다. 취득한 IP 어드레스에 따라서, Source eNB(11-1)와 Target eNB(11-2)와의 사이에 X2 인터페이스를 확립하고, 유저 데이터를 전송한다.

도 9는, 본 실시 형태를 이용한 MME/SAE-GW 내, eNB간 핸드오버의 시퀀스도이다.

핸드오버 시퀀스 중의 (1)∼(8)에 대해서 설명한다.

(1) H.O. 전의 상태. MME/SAE-GW로부터 보내어진 Packet Data는, Source eNB를 경유하고, UE에 송신된다.

(2) UE는, 근린의 eNB로부터 취득한 정보를 집약하고, Source eNB에 Measurement Report를 송신한다. Measurement Report는, 3GPP TS 25.331에 규정되어 있는 UE로부터 무선 기지국에의 보고이며, 이동국이 감지한 전파의 강도 상태 등의 정보가 기재되고, 이 정보에 기초하여, 핸드오버를 행할지의 여부를 결정하는 등에 이용된다.

이 때, Target eNB를 포함하는 각 eNB는, 자기 eNB를 특정할 수 있는 개별 식별ID를 UE에 송신한다. 본 실시 형태에서는, Cell-ID의 영역을 사용하는 것으로 하고, 새롭게 파라미터를 추가하기 위해 데이터 영역을 늘리는 일은 하지 않는다.

UE로부터 Measurement Report를 수신한 Source eNB는, 상기 정보를 포함하는 보고 내용으로부터 H.O.에 필요한 정보를 취득한다.

(3) Source eNB는, UE의 H.O.처인 Target eNB와 X2 Interface가 확립되어 있는지 판정한다. 확립되어 있지 않았던 경우, Target eNB의 장치 정보인 IP 어드레스를 취득하기 위해, 어드레스 관리 노드에 어드레스 해결 요구를 송신한다.

이 요구에는, 앞서 UE로부터 취득한 Target eNB의 개별 식별 ID인 Node ID가 저장되어 있다. 옵션으로서, 네트워크 ID가 부여되어 있는 경우도 있다. 이 요구를 수신한 어드레스 관리 노드는, 이 정보를 바탕으로 Target eNB의 IP 어드레스를 해결한다.

어드레스 관리 노드는, Node ID와 각 eNB의 장치 정보를 대응시킨 데이터베이스를 유지하고 있고, 수신한 Node ID를 키로 하여, eNB의 장치 정보를 검색하는 기능을 갖는다. 또한, 어드레스 관리 노드는, 어드레스 해결을 요구해 온 Source eNB의 장치 정보(IP 어드레스 등)로부터, 검색 대상을 UE가 H.O.할 가능성이 있는 eNB에만 포커싱하는 것을 가능하게 한다.

본 발명을 적용한 LTE 시스템에서는, 장치 정보를 IP 어드레스로 하고, 어드레스 관리 노드는 Node ID와 각 eNB의 IP 어드레스를 대응시킨 데이터베이스를 유지한다. 또한, 어드레스 해결 요구에 포함되는 Source eNB의 IP 어드레스로 포커싱을 행함으로써, Node ID는 중복 가능하게 되어, 데이터량을 적게 억제하는 것을 가능하게 한다.

또한, 어드레스 관리 Node에의 조회를 행한 결과, 회답이 NG이었던 경우, Source eNB - Target eNB간에서 X2 Interface를 확립하는 일은 하지 않고, MME/SAE-GW 경유로 User data를 전송한다.

Source eNB는, 어드레스 관리 Node로부터 어드레스 해결 응답을 수신하고, Target eNB의 IP 어드레스를 취득한다. 이에 의해 Source eNB-Target eNB간에는 핸드오버용 회선인 X2 Interface가 확립된 것으로 된다.

(4) Source eNB는, Target eNB에 대해 H.O. Request를 송신하고, Target eNB로부터 H.O. Response를 수신함으로써 UE가 H.O.에 필요한 정보를 취득한다. Source eNB는 UE에 H.O. Command를 송신함으로써, Target eNB에 접속하기 위한 필요 정보를 통지한다.

(5) MME/SAE-GW로부터 UE용에게 보내어지는 Packet Data는 Source eNB에 송신된다. 이 때, Source eNB는 (3)에서 확립한 X2 Interface를 이용하고, Source eNB로부터 Target eNB를 향하여, MME/SAE-GW로부터 수신한 Packet Data를 전송한다.

(6) UE는, Target eNB에 H.O.를 실시하고, 처리가 완료된 후, Target eNB에 H.O.Complete를 송신한다. H.O.Complete를 수신한 Target eNB는, MME/SAE-GW를 향해 H.O.Complete를 송신한다.

H.O.Complete를 수신한 MME/SAE-GW는 Packet Data의 송신처를, Source eNB로부터 Target eNB로 절환하고, H.O.Complete ACK를 Target eNB에 송신한다.

(7) H.O.Complete ACK를 수신한 Target eNB는, Release Resource를 Source eNB에 송신하고, Source eNB 내의 Target eNB용 Packet Data 저장 버퍼를 해방한다.

(8) H.O. 완료 후의 상태. MME/SAE-GW로부터 보내어진 Packet Data는, Source eNB를 경유하고, UE에 송신된다.

도 10 및 도 11은, Cell-ID에 대해서 설명하는 도면이다.

현재 Cell-ID에 규정되는 값은 8bit로 표현할 수 있다. 단, 실제로 사용되는 범위는 매우 좁은 것이며, Cell-ID를 규정되는 bit수 이하의 값으로 표현하는 것이 가능하다. 도 10은, Cell-ID 영역의 사용예를 도시하는 도면이다. 단 bit수는 일례이다.

또한 옵션으로서 네트워크 식별용의 ID "네트워크 ID"를 부여하는 것을 가능하게 한다. 도 11은, 네트워크 ID를 적용한 경우의 Cell-ID 영역을 도시하는 도면이다.

본 실시 형태에서는 LTE에서 고안되어 있는 종래 Cell-ID에 할당되어 있는 영역을, 개별 식별 ID인 네트워크 ID, Node ID, Cell-ID로 분할하여 사용한다. 이하에 네트워크 ID, Node ID의 설명을 기재한다.

ㆍ네트워크 ID :

차세대 무선 통신 네트워크에서의 그 네트워크를 식별하는 ID이다. 어드레스 관리 노드는 이 ID를 이용하여, 어드레스 관리 노드에서 조회가 가능한지의 여부를 판정한다.

또한, 차세대 무선 통신 네트워크에서는, WLAN이나 Non 3GPP 네트워크 사이와의 H.O.도 상정되어 있기 때문에, 이 ID를 사용함으로써, H.O.가, LTE 내에서 행해지는 H.O.인지, 타 네트워크 소속 Node와의 H.O.인지도 식별 가능하게 한다.

도 12는, 어드레스 관리 기능이 갖는 어드레스 테이블의 일례를 도시하는 도면이다.

어드레스 관리 기능에는, 각 Source eNB의 IP 어드레스에 대해서, 핸드오버 할 가능성이 있는 eNB의 IP 어드레스가 등록된다. 장치 정보로서 등록되는 eNB의 IP 어드레스는, Node ID와 대응시켜 등록된다. Source eNB로부터 수신되는 어드레스 해결 요구는, 파라미터로서, Source eNB의 IP 어드레스, 네트워크 ID, Node ID를 갖고 있고, 도 12와 같은 테이블을 색인하는 것에 의해, 핸드오버할 장치의 IP 어드레스를 어드레스 해결 응답으로서, 어드레스 해결 요구원에게 반송한다.

도 13∼도 16은, 어드레스 관리 노드의 IP 포커싱 방법을 설명하는 도면이다.

도 13은, A, B, C, D 각각의 eNB에 대해, 어드레스 관리 노드가 접속된 도면이다. 도 14는, 도 13에서의 어드레스 관리 노드가 접속되었을 때에 어드레스 관리 노드 내에 있는, 「H.O. 가능성이 있는 eNB의 일람」을 도시하는 도면이다.

도 14에 따르면, Node:A에 대향하는 접속처 Node는 B, D이며, 각각 Node ID를 부여받고, 장치 정보와 관련시켜 관리되고 있다.

도 13의 네트워크에 신규로 Node:E를 배치하고, 도 15와 같은 구성으로 된 경우, 어드레스 관리 노드 내에 있는, 「H.O. 가능성이 있는 eNB의 일람」은, 도 16과 같이 갱신할 필요가 있다.

네트워크에 추가된 Node:E는, Node:A∼D의 각각의 테이블에, 접속처 Node로서 인식되게 된다.

이상의 갱신은, 네트워크 관리자가 어드레스 관리 노드의 테이블을 수동으로 갱신함으로써 행한다.

도 17은, 어드레스 관리 기능에의 어드레스 조회 시퀀스를 도시하는 도면이다.

Source eNB는, 어드레스 관리 기능(노드)에 어드레스 해결 요구를 송신하고, 어드레스 관리 기능으로부터 어드레스 해결 응답을 수취한다. 이에 의해, Source eNB는, Target eNB의 IP 어드레스를 알 수 있기 때문에, X2 인터페이스를 확립한다.

Cell-ID 할당 영역에 옵션인 네트워크 ID를 부여한 경우, 어드레스 관리 노드 내에서 IP 어드레스 검색을 실시할 때, 자기 데이터베이스 내에 해당하는 Node ID와 IP 어드레스의 조합이 없는 경우에는, 타 어드레스 관리 노드에의 조회를 가능하게 한다.

도 18은, 타 네트워크의 어드레스 관리 노드에의 조회 시퀀스를 도시하는 도면이다.

도 18에서는, 다른 네트워크 A와 B의 사이를, 편의적으로 라우터로 접속하고 있는 것으로 한다. Source eNB는, 자기 네트워크(네트워크 A)의 어드레스 관리 기능에, 어드레스 해결 요구를 낸다. 어드레스 관리 기능은, 네트워크 ID를 판정하고, 네트워크 B에 조회가 필요하다고 판단한다. 그러면, 네트워크 A의 어드레스 관리 기능은, 네트워크 B의 어드레스 관리 기능에 어드레스 해결 요구를 낸다. 네트워크 B의 어드레스 관리 기능이 어드레스 해결 응답을 네트워크 A의 어드레스 해결 기능으로 되돌리면, 이것을 네트워크 A의 어드레스 관리 기능은, Source eNB에 전송한다. Source eNB는, 이에 의해, 네트워크 B에 있는, Target eNB의 장치 정보(IP 어드레스 등)를 취득하고, Source eNB와 Target eNB와의 사이에서 X2 인터페이스를 확립한다.

이 방법을 이용하면, Node 사이를 연결하는 프로토콜 확립 시퀀스도 마찬가지로 확립할 수 있다.

또한, 지금까지는 3GPP에 의거한 무선 통신 시스템을 기초로 검토하여 왔지만, WiMAX 등의 타 무선 통신 시스템에서도 적용 가능하다.

도 19는, WiMAX 네트워크와 3GPP 네트워크(LTE 네트워크)를 걸치는 인터페이스 확립의 시퀀스를 도시하는 도면이다.

여기서, ASN-GW는 무선망에서의 AAA(roaming manager), Mobility(Hand off Manager) 기능 Mobile IP Foreign Agent 기능을 구비하는 장치이며, BS(Base Station)는 WiMAX 네트워크에서의 무선 기지국 장치이다.

이 때, LTE 네트워크 내에 배치된 어드레스 관리 기능은, WiMAX 네트워크 내에 배치된 어드레스 관리 기능과 네트워크를 걸쳐서 통신하는 것을 가능하게 함으로써, Source eNB와 BS 사이에서 Interface를 확립한다.

LTE 네트워크와 WiMAX 네트워크 각각에 있는 어드레스 관리 기능은, 어드레스 관리 기능간에서 접속 시퀀스를 실행시키지만, 이 때 ASN-GW를 경유할 때에 영향을 주는 일은 없으며, 기존의 ASN-GW 장치 구성인 채로 어드레스 해결을 가능하게 한다.

Source eNB는, 자기 네트워크(LTE 네트워크)의 어드레스 관리 기능에, 어드레스 해결 요구를 낸다. 어드레스 관리 기능은, 네트워크 ID를 판정하고, WiMAX 네트워크에 조회가 필요하다고 판단한다. 그러면, LTE 네트워크의 어드레스 관리 기능은, WiMAX 네트워크의 어드레스 관리 기능에 어드레스 해결 요구를 낸다. WiMAX 네트워크의 어드레스 관리 기능이 어드레스 해결 응답을 LTE 네트워크의 어드레스 해결 기능으로 되돌리면, 이것을 LTE 네트워크의 어드레스 관리 기능은, Source eNB에 전송한다. Source eNB는, 이에 의해, WiMAX 네트워크에 있는, BS의 장치 정보(IP 어드레스 등)를 취득하고, Source eNB와 BS와의 사이에서 인터페이스를 확립한다.

도 20은, 어드레스 해결 응답이 NG이었던 경우의 시퀀스를 도시하는 도면이다.

Source eNB는, 어드레스 관리 기능에 어드레스 해결 요구를 송신하지만, 어드레스 관리 기능에서는, 어드레스 해결이 NG로 되므로, Source eNB는, NG로 된 어드레스 해결 응답을 받는다. 이에 의해, Source eNB는, Target eNB와의 X2 인터페이스를 확립할 수 없어, 유저 데이터를 송신할 수 없다. 따라서, Source eNB는, MME/SAE 게이트웨이(aGW)를 통하여, Target eNB에 유저 데이터를 송신한다.

도 21은, Source eNB의 어드레스 해결까지의 플로우를 도시하는 도면이다.

스텝 S10에서, Source eNB가, Measurement report를 수신한다. 스텝 S11에서, Source eNB와 Target eNB와의 사이에 X2 인터페이스가 확립되어 있는지의 여부를 판단한다. 스텝 S11의 판단이 "예"인 경우에는, 핸드오버 처리를 실시한다. 스텝 S11의 판단이 "아니오"인 경우에는, 스텝 S12에서, 어드레스 관리 노드에, 어드레스 해결을 요구한다. 스텝 S13에서, 어드레스 관리 노드로부터 IP 어드레스를 취득할 수 있는지의 여부를 판단한다. 스텝 S13의 판단이 "아니오"인 경우에는, MME/SAE 게이트웨이 경유로, 유저 데이터를 송신하는 방법으로 핸드오버를 실시한다. 스텝 S13의 판단이 "예"인 경우에는, 스텝 S14에서, 자기 데이터베이스로부터 Target eNB의 IP 어드레스를 취득하고, Target eNB 경유로 유저 데이터를 보내는 방법으로 핸드오버를 실시한다.

도 22는, 네트워크 식별용의 네트워크 ID가 포함되는 경우의 어드레스 해결까지의 플로우를 도시하는 도면이다.

스텝 S20에서, Source eNB가 Measurement report를 수신한다. 스텝 S21에서, Source eNB와 Target eNB와의 사이에 X2 인터페이스가 확립되어 있는지의 여부를 판단한다. 스텝 S21의 판단이 "예"인 경우, 핸드오버 처리를 실시한다. 스텝 S21의 판단이 "아니오"인 경우에는, 스텝 S22에서, 어드레스 관리 노드에 조회를 행한다. 스텝 S23에서, 어드레스 관리 노드로부터 수신한 어드레스 해결 응답으로 설정된 네트워크 ID는 자기 네트워크의 것인지의 여부를 판단한다. 스텝 S23의 판단이 "예"인 경우, 스텝 S24에서, Node ID로부터 IP 어드레스를 취득할 수 있는지의 여부를 판단한다. 스텝 S24의 판단이 "아니오"인 경우에는, MME/SAE 게이트웨이 경유의 핸드오버 처리를 실시한다. 스텝 S24의 판단이 "예"인 경우에는, 스텝 S25에서, 어드레스 관리 노드의 테이블로부터 Target eNB의 IP 어드레스를 취득하고, Source eNB와 Target eNB와의 사이에서 노드간 인터페이스를 확립한다. 스텝 S23의 판단이 "아니오"인 경우, 스텝 S26에서, 타 네트워크의 어드레스 관리 노드에 조회를 행한다. 스텝 S27에서, 어드레스 해결 응답을 수신한다. 스텝 S28에서, 어드레스 해결을 할 수 있는지의 여부를 판단한다. 스텝 S28의 판단이 "예"인 경우에는, Source eNB와 Target eNB와의 사이에서 노드간 인터페이스를 확립한다. 스텝 S28의 판단이 "아니오"인 경우에는, MME/SAE 게이트웨이 경유로 핸드오버 처리를 개시한다.

이상의 실시 형태에 따르면, 어드레스 관리 노드에 Target eNB의 IP 어드레스를 조회함으로써 X2 Interface를 확립하는 것이 가능해지고, X2 Interface를 경유하여 유저 데이터를 전송하는 것이 가능해진다.

Claims

이동국과 복수의 무선 기지국 장치를 구비한 통신 시스템으로서,
제1 무선 기지국 장치 관리 하의 이동국이 제2 무선 기지국 장치 관리로 핸드오버할 때를 계기로 하여, 그 제1 무선 기지국 장치로부터, 그 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스의 조회를 접수하는 조회 접수 수단과,
상기 제1 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스와, 핸드오버처의 후보로 되는 상기 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스를 대응시켜 저장하는 데이터베이스 수단과,
상기 조회에 따라서, 상기 데이터베이스 수단으로부터 상기 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스를 취득하고, 상기 제1 무선 기지국 장치에 송신하는 송신 수단을 구비하고,
상기 제1 무선 기지국 장치가 상기 제2 무선 기지국 장치와의 사이의 인터페이스를 확립하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 조회에는, 상기 제2 무선 기지국 장치의 식별자가 포함되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 조회에는, 상기 제2 무선 기지국 장치가 소속된 네트워크의 식별자가 포함되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 조회에는, 상기 제1 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스가 포함되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제2항에 있어서,
상기 데이터베이스 수단은, 상기 제1 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스마다, 핸드오버처의 후보로 되는 상기 제2 무선 기지국 장치의 식별자와 네트워크 어드레스를 대응시킨 테이블을 저장하고 있고, 다른 테이블간에서는, 상기 제2 무선 기지국 장치의 식별자의 중복을 허용한 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 무선 기지국 장치가 소속된 네트워크와, 상기 제2 무선 기지국 장치가 소속된 네트워크가 다른 경우, 그 제2 무선 기지국 장치가 소속된 통신 시스템에, 그 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스의 송신을 의뢰하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항의 통신 시스템의 기능은, 독립된 네트워크 노드로서 구성되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항의 통신 시스템의 기능은, 무선 기지국 장치에 탑재되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항의 통신 시스템의 기능은, 무선 기지국 제어 장치에 탑재되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항의 통신 시스템이, 상기 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스를 취득할 수 없는 경우에는, 상기 제1 무선 기지국 장치와 그 제2 무선 기지국 장치는, 기지국 제어 장치를 통하여 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 조회는, 상기 제1 무선 기지국 장치와 상기 제2 무선 기지국 장치와의 사이의 인터페이스가 확립되어 있지 않은 경우에 행해지는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
이동국과 무선으로 통신하는 복수의 무선 기지국 장치와, 제1 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스와, 핸드오버처의 후보로 되는 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스를 대응시켜 저장하는 데이터베이스 수단을 구비한 통신 시스템에서의 제어 방법으로서,
상기 제1 무선 기지국 장치 관리 하의 이동국이 상기 제2 무선 기지국 장치 관리로 핸드오버할 때를 계기로 하여, 그 제1 무선 기지국 장치로부터, 그 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스의 조회를 접수하고,
상기 조회에 따라서, 상기 데이터베이스 수단으로부터 상기 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스를 취득하고, 상기 제1 무선 기지국 장치에 송신하고,
상기 제1 무선 기지국 장치가 상기 제2 무선 기지국 장치와의 사이의 인터페이스를 확립하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 제2 무선 기지국 장치의 네트워크 어드레스를 취득할 수 없는 경우에는, 무선 기지국 제어 장치를 통하여, 상기 제1 무선 기지국과 그 제2 무선 기지국과의 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 조회는, 상기 제1 무선 기지국 장치와 상기 제2 무선 기지국 장치와의 사이의 인터페이스가 확립되어 있지 않은 경우에 행해지는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 제2 무선 기지국이, 상기 통신 시스템이 소속된 네트워크와 다른 네트워크에 소속된 경우, 그 다른 네트워크에 소속된 다른 통신 시스템에 조회를 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.