KR20130121924A

KR20130121924A - 이동 통신 시스템, 중계국 모빌리티 관리 장치, 중계국 모빌리티 제어 방법, 및 컴퓨터 판독가능한 매체

Info

Publication number: KR20130121924A
Application number: KR1020137019621A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 아미나카
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-11-06
Also published as: RU2013140575A; CN103339985A; US9198108B2; EP2672754A4; JP5799962B2; CN103339985B; RU2547824C2; BR112013019779B1; BR112013019779A2; KR101515101B1; WO2012104939A1; EP2672754A1; US20130301520A1; JPWO2012104939A1; EP2672754B1

Abstract

제2 데이터 전송부(RN S/P-GW(8))는, 중계국(RN(2))과의 사이에 제공되는 중계국 데이터 베어러를 종단하며, 제1 데이터 전송부(UE S/P-GW(6))와 이동국(RN-UE(3)) 사이에 제공되는 이동국 데이터 베어러를 중계국 데이터 베어러와 연관시킴으로써, 제1 데이터 전송부(UE S/P-GW(6))와 중계국(RN(2)) 사이에서 유저 데이터를 전송한다. 중계국 모빌리티 관리부(RN MME(7))는, 중계국(RN(2))의 귀속처가 제1 기지국(DeNB(1-1))으로부터 제2 기지국(DeNB(1-2))으로 변경될 때에, 중계국(RN(2)) 및 제2 데이터 전송부(RN S/P-GW(8))에 의해 종단되는 중계국 데이터 베어러의 경로를 제2 기지국(DeNB(1-2))을 통과하도록 변경한다. 이에 따라, 예를 들면 중계 노드 셀 운용중에 있어서의 이동국(RN-UE(3))의 통신을 중단시키지 않고 기지국을 변경할 수 있게 된다.

Description

이동 통신 시스템, 중계국 모빌리티 관리 장치, 중계국 모빌리티 제어 방법, 및 컴퓨터 판독가능한 매체{MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, RELAY STATION MOBILITY MANAGEMENT DEVICE, RELAY STATION MOBILITY CONTROL METHOD, AND COMPUTER-READABLE MEDIUM}

본 발명은, 기지국과 당해 기지국에 귀속하는 중계국을 포함하는 시스템에 있어서, 중계국이 당해 중계국이 귀속하는 기지국을 변경할 때의 베어러(bearer) 경로 변경을 포함하는 중계국 모빌리티 제어 방법에 관한 것이다.

3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE-Advanced(Long Term Evolution Advanced)에서는, 중계국(이하 RN(Relay node)이라 칭함)의 도입이 검토되고 있다(비특허문헌 1∼3을 참조). RN은, 셀 말단에 배치되는 이동국(이하 UE(User Equipment)라 칭함)의 통신 속도의 고속화나, 기지국(이하 eNB(evolved Node B)라 칭함)의 셀 범위 확대 등을 목적으로 한 기술의 하나이다. 3GPP에서 검토되고 있는 RN 아키텍처의 상세가 비특허문헌 2에 기재되어 있다.

이하에서는, 비특허문헌 2에 기재되어 있는 RN 아키텍처에 의거한 RN 시스템의 개요에 대하여 도 1 및 2를 사용해서 설명한다. 도 1은, 3GPP의 RN 사용시의 네트워크 구성예를 나타내는 도면이다. 기지국(eNB)(91)은, 이동 네트워크 오퍼레이터의 코어 네트워크(이하 CN이라 칭함)(4)에 귀속하고 있다. 코어 네트워크(CN)(4)는, UE용의 Mobility Management Entity(이하 UE MME라 칭함)(5) 및 UE용의 Serving Gateway/Packet Data Network Gateway(이하 UE S/P-GW라 칭함)(6), 및 RN용의 MME(이하 RN MME라 칭함)(97)를 포함한다. UE S/P-GW(6)는, UE용의 S-GW 및 UE용의 P-GW에 대한 총칭이다.

UE용의 S-GW 및 P-GW는, 유저 데이터(유저 데이터 패킷)의 라우팅 기능 및 포워딩 기능을 갖는다. UE용의 S-GW는, 기지국(eNB)(91) 및 이동국(UE)(3)이 귀속하는 무선 액세스 네트워크와 코어 네트워크(4) 사이에서 유저 플레인을 접속한다. 또한, UE용의 P-GW는, 외부 네트워크(즉, PDN : Packet Data Network)와 코어 네트워크(4)를 접속하는 게이트웨이로서 동작한다. 중계국(RN)(92)이 도입될 경우, UE S/P-GW(6)는, 중계국(RN)(92)에 귀속하고 있는 이동국(UE)(3)에 관한 유저 데이터(유저 패킷)를 후술하는 RN S/P-GW(98)와 UE S/P=GW(6) 사이에 마련된 논리 패스(터널)에 매핑하고, 이 유저 데이터를 RN S/P-GW(98)를 통해서 중계국(RN)(92)에 송신한다.

UE MME(5)는, 이동국(UE)(3)의 모빌리티 관리 및 세션 관리(베어러 관리)를 담당하는 노드이다. UE MME(5)는, 기지국(eNB)(91) 및 UE용의 S-GW와 제어 플레인과 접속되어 있다. UE MME(5)는, UE(3)의 어태치먼트, UE(3)의 핸드오버, 및 UE S/P-GW(6)와 UE(3) 사이에서 유저 데이터를 전송하는 베어러(EPS(Evolved Packet System) 베어러)의 설정, 변경 및 개방에 관한 제어 신호를 기지국(eNB)(91) 및 UE용의 S-GW와 교환한다.

RN MME(97)은, 중계국(RN)(92)의 어태치먼트 및 베어러를 관리한다.

무선 액세스 네트워크(RAN)(9)는, 기지국(eNB)(91), 중계국(RN)(92), 및 이동국(UE)(3)을 포함한다. 기지국(eNB)(91)은, 기지국(eNB) 셀(10)을 생성하며, 이동국(UE)(3)과 코어 네트워크(CN)(4) 사이에서 트래픽을 중계한다. 중계국(RN)(92)은, 백홀(backhaul) 링크(도 1에서 BL1)에 의해 기지국(eNB)(91)에 귀속하며, 백홀 링크(BL1)를 통해서 코어 네트워크(CN)(4)에 귀속한다. 이동국(UE)(3)은, 액세스 링크(도 1에서 AL1)에 의해 기지국(eNB)(91) 또는 중계국(RN)(92)에 귀속한다. 중계국(RN)(92)은, 중계국(RN) 셀(20)을 생성하며, 이동국(UE)(3)과 코어 네트워크(CN)(4) 사이에서 트래픽을 중계한다. 백홀 링크 및 액세스 링크에 관해서는 후술한다.

도 2는, 중계국(RN)(92) 및 중계국(RN)(92)에 귀속하는 이동국(UE)(3)이 도 1의 네트워크에 접속했을 때의 베어러 매핑에 대하여 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, RN용의 S-GW 및 RN용의 P-GW의 기능은, 기지국(eNB)(91)의 논리 기능의 일부인 것(즉, 이들 기능이 기지국(eNB)(91)에 배치되는 것)으로 상정되어 있다. 그러나, 이것은 기능의 논리적인 레이아웃만을 의미하고 있으며, 기지국(eNB)(91)과, RN용의 S-GW 및 RN용의 P-GW의 기능은, 반드시 동일 하드웨어에 의해 구현될 필요는 없다. 이하에서는, RN용의 S-GW 및 RN용의 P-GW를 합쳐서 RN S/P-GW(98)라 칭한다.

RN MME(97) 및 RN S/P-GW(98)는, 중계국(RN)(92)의 도입에 따라 도입되는 네트워크 요소이다. RN S/P-GW(98)는, UE S/P-GW(6)와 논리 패스(터널)를 확립하며, 중계국(RN)(92)에 귀속하는 이동국(UE)(3)에 관한 유저 데이터를, 기지국(eNB)(91)을 통해서 중계국(RN)(92)에 전송한다.

중계국(RN)(92)이 기지국(eNB)(91)에 귀속해 있을 때, 기지국(eNB)(91)과 중계국(RN)(92) 사이에서 RN(92)용의 시그널링 무선 베어러(SRB : Signaling Radio Bearer) 및 데이터 무선 베어러(DRB : Data Radio Bearer)가 설정된다. RN(92)용의 시그널링 무선 베어러는, RN MME(97)와 기지국(eNB)(91) 사이에 설정되는 제어 프로토콜(즉, S1 MME)에 기지국(eNB)(91)에 의해 매핑된다. 즉, 중계국(RN)(92)의 제어 플레인(즉, S1 시그널링 커넥션)에 관하여, 중계국(RN)(92)은 UE로서 취급된다. 한편, RN(92)용의 데이터 무선 베어러는, RN용의 S-GW와 기지국(eNB)(91) 사이에 설정된 데이터 베어러(S1 베어러)에 매핑되며, 최종적으로 RN용의 P-GW에 의해 종단(終端)된다. 그러나, 전술한 바와 같이, RN S/P-GW(98)의 기능은 기지국(eNB)(91)에 배치되는 것으로 상정되어 있다, 따라서, RN용의 데이터 베어러는, 실질적으로 기지국(eNB)(91) 내에서 종단된다.

이동국(UE)(3)이 중계국(RN)(92)에 귀속해 있을 경우, 이동국(UE)(3)과 중계국(RN)(92) 사이에서 UE(3)용의 시그널링 무선 베어러(SRB) 및 데이터 무선 베어러(DRB)가 설정된다. UE(3)용의 시그널링 무선 베어러는, 중계국(RN)(92)에 의해 RN(92)용의 데이터 무선 베어러에 매핑되며, RN S/P-GW(98)를 통해서 UE MME(5)에 의해 종단된다. UE(3)용의 데이터 무선 베어러는, 중계국(RN)(92)에 의해 RN(92)용의 데이터 무선 베어러에 매핑되며, RN S/P-GW(98) 및 UE용의 S-GW를 통과하여, 최종적으로 UE용의 P-GW에 의해 종단된다. 환언하면, UE MME(5)와 UE(3) 사이에서 전송되는 제어 패킷, 및 UE S/P-GW(6)와 UE(3) 사이에서 전송되는 유저 데이터 패킷은 모두, RN(92)과 RN S/P-GW(98) 사이에 제공된 RN(92)용의 데이터 베어러(즉, RN(92)과 eNB(91) 사이의 데이터 무선 베어러, 및 eNB(91)와 RN S/P-GW(98) 사이의 GTP 터널)를 사용해서 전송된다.

3GPP Release(10)에서는, 중계국(RN)(92)이 이동국(UE)(3)의 트래픽을 중계하는 동안(환언하면, RN 셀(20)이 운용중인 동안)에, 중계국(RN)(92)이 어느 하나의 기지국(eNB)(91)을 고정적으로 귀속하고, 중계국(RN(92)이 귀속하는 기지국(eNB)을 변경하지 않는 것을 상정하고 있다. 한편, 비특허문헌 3은, 전차나 버스 등의 공공 교통 기관에 RN이 탑재되어, RN이 이동하는 시나리오(Mobile RN)에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 비특허문헌 3은, Mobile RN의 실현을 위해서는 S1 인터페이스에 관하여 더욱 검토가 필요한 상태를 언급할 뿐이며, 구체적인 실시형태에 대해서는 개시하고 있지 않다.

본 명세서에서는, RN의 귀속을 허용하는 기능을 갖는 eNB를 "Donor eNB(DeNB)"라 칭한다. 본 명세서에서는, RN과의 접속에 관한 DeNB 고유의 사상을 기술하는 경우에 한해서, 통상의 eNB와 구별하기 위하여 "DeNB"의 용어를 사용한다. 또한, 본 명세서에서는, DeNB에 귀속하는 UE를 "eNB-UE"라 칭하고, RN에 귀속하는 UE를 "RN-UE"라 칭한다. 본 명세서에서는, eNB-UE 및 RN-UE에 공통인 사상에 대하여 기술하는 경우에는, 간단히 "UE"라 칭한다. 3GPP에 관한 논의에서는, 장래적으로 멀티홉 RN을 서포트하는 요구가 논의되고 있다. 멀티홉 RN의 용어는, DeNB에 귀속하는 RN이 다른 RN에 캐스케이드 접속될 수 있게 하는 기술을 말한다. 본 명세서에서는, 멀티홉에 관하여 기술할 경우, 무선 인터페이스를 통해 DeNB에 귀속되는 RN을 「상위 RN」이라 칭하고, 무선 인터페이스를 통해 상위 RN에 귀속하는 RN을 「하위 RN」이라 칭하여 구별하는 것으로 한다.

또한, 본 명세서에서는, DeNB와 RN 사이의 무선 인터페이스 및 상위 RN과 하위 RN 사이의 무선 인터페이스를 "백홀 링크"라 칭한다. 한편, eNB와 eNB-UE 사이ㅇ의 무선 인터페이스 및 RN과 RN-UE 사이의 무선 인터페이스를 "액세스 링크"라 칭한다.

비특허문헌 1 : 3GPP TR36.912 v9.2.0(2010-03), "Feasibility study for Further Advancements for E-UTRA(LTE-Advanced)" 비특허문헌 2 : 3GPP TR36.806 v9.0.0(2010-03), "Relay architectures for E-UTRA(LTE-Advanced)" 비특허문헌 3 : 3GPP contribution R1-082975 "Application Scenarios for LTE-Advanced Relay", 2008년 8월

본원의 발명자는, 현재의 3GPP에 의해 규정되어 있는 RN 아키텍처에 있어서, 비특허문헌 3에서 제시되어 있는 바와 같은 Mobile RN, 또는 백홀 링크의 무선 품질의 변화에 따라 RN이 귀속하는 DeNB를 전환하는 RN을 도입했을 경우의 베어러 제어 방법에 대하여 상세 검토를 행했다. 전술한 바와 같이, RN용의 데이터 베어러는, DeNB의 논리 기능의 일부인 RN S/P-GW에 의해 종단되어 있다. 따라서, RN이 귀속하는 DeNB를 전환할 경우, RN S/P-GW도 전환할 필요가 있다. RN S/P-GW의 전환이 RN용 데이터 베어러의 종단 포인트를 변경시키므로, RN용의 데이터 베어러가 개방되게 된다. RN용의 데이터 베어러의 개방에 의해 RN용의 데이터 베어러에 매핑되어 있는 RN-UE용의 시그널링 베어러 및 데이터 베어러가 개방되게 된다. 결과적으로, RN-UE의 통신이 중단되게 되는 문제가 발생한다.

본 발명은, 전술한 문제점을 고려해서 이루어진 것으로, RN 셀 운용중에 있어서의 RN-UE의 통신을 중단시키지 않고 RN이 귀속하는 DeNB의 전환을 허용하게 하는 이동 통신 시스템, 중계국 모빌리티 관리 장치, 중계국 모빌리티 제어 방법, 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 태양은, 이동 통신 시스템을 포함한다. 이동 통신 시스템은, 제1 및 제2 기지국, 중계국, 제1 및 제2 데이터 전송부, 및 중계국 모빌리티 관리부를 포함한다. 중계국은, 제1 및 제2 기지국에 귀속할 수 있으며, 제1 또는 제2 기지국과 이동국 사이에서 무선 중계를 행한다. 제1 데이터 전송부는, 중계국을 경유해서 이동국과 제1 데이터 전송부 사이에 제공되는 이동국 데이터 베어러를 종단하며, 이동국 데이터 베어러를 사용해서 이동국에 유저 데이터를 전송한다. 제2 데이터 전송부는, 중계국과 제2 데이터 전송부 사이에 제공되는 중계국 데이터 베어러를 종단하며, 이동국 데이터 베어러를 중계국 데이터 베어러와 연관시킴으로써, 제1 데이터 전송부와 중계국 사이에서 유저 데이터를 전송한다. 중계국 모빌리티 관리부는, 중계국의 귀속처가 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경될 때에, 중계국 및 제2 데이터 전송부에 의해 종단되는 중계국 데이터 베어러의 경로를 제2 기지국을 통과하도록 변경한다.

본 발명의 제2 태양은, 이동 통신 네트워크의 제어를 행하는 중계국 모빌리티 관리 장치를 포함한다. 이동 통신 네트워크는, 제1 및 제2 기지국, 및 제1 및 제2 기지국에 귀속할 수 있으며, 제1 또는 제2 기지국과 이동국 사이에서 무선 중계를 행하는 중계국을 포함한다. 이동 통신 네트워크는, 중계국을 경유해서 이동국과의 사이에 제공되는 이동국 데이터 베어러를 종단하며, 이동국 데이터 베어러를 사용해서 이동국에 유저 데이터를 전송하는 제1 데이터 전송부를 더 포함한다. 이동 통신 네트워크는, 중계국과의 사이에 제공되는 중계국 데이터 베어러를 종단하며, 이동국 데이터 베어러를 중계국 데이터 베어러와 연관시킴으로써, 제1 데이터 전송부와 중계국 사이에서 유저 데이터를 전송하는 제2 데이터 전송부를 더 포함한다. 중계국 모빌리티 관리 장치는, 중계국의 귀속처가 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경될 때에, 중계국 및 제2 데이터 전송부에 의해 종단되는 중계국 데이터 베어러의 경로를 제2 기지국을 경유하도록 변경하도록 구성되어 있다.

본 발명의 제3 태양은, 전술한 본 발명의 제2 태양에 따른 중계국 모빌리티 관리 장치에 의해 행해지는 중계국 모빌리티 제어 방법을 포함한다. 즉, 당해 방법은, 중계국의 귀속처가 제1 기지국으로부터 제2 기지국으로 변경될 때에, 중계국 및 제2 데이터 전송부에 의해 종단되는 중계국 데이터 베어러의 경로를 제2 기지국을 경유하도록 변경하는 것을 포함한다.

본 발명의 제4 태양은, 전술한 본 발명의 제3 태양에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 포함한다.

상기 본 발명의 태양에 따르면, RN 셀 운용중에 있어서의 RN-UE의 통신을 중단시키기 않고 RN이 귀ㅣ속하는 DeNB를 변경할 수 있게 하는 이동 통신 시스템, 중계국 모빌리티 관리 장치, 중계국 모빌리티 제어 방법, 및 프로그램을 제공할 수 있다.

도 1은 배경기술에 따른, RN을 포함하는 3GPP 이동 통신 시스템의 구성예를 나타내는 블록도.
도 2는 배경기술에 따른 RN 및 RN-UE의 베어러 할당을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 이동 통신 시스템의 구성예를 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 기지국의 구성예를 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 중계국의 구성예를 나타내는 블록도.
도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 이동국의 구성예를 나타내는 블록도.
도 7은 본 발명의 실시형태 1에 따른 UE MME의 구성예를 나타내는 블록도.
도 8은 본 발명의 실시형태 1에 따른 UE S/P-GW의 구성예를 나타내는 블록도.
도 9는 본 발명의 실시형태 1에 따른 DeNB를 변경하는 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도.
도 10은 본 발명의 실시형태 1에 따른 중계국의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 11은 본 발명의 실시형태 1에 따른 소스(source) DeNB의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 12는 본 발명의 실시형태 1에 따른 타깃(target) DeNB의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 13은 본 발명의 실시형태 1에 따른 RN MME의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 14는 본 발명의 실시형태 2에 따른 이동 통신 시스템의 구성예를 나타내는 블록도.
도 15는 본 발명의 실시형태 2에 따른 DeNB를 변경하는 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도.
도 16은 본 발명의 실시형태 2에 따른 소스 DeNB의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 17은 본 발명의 실시형태 2에 따른 RN S/P-GW의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 18은 본 발명의 실시형태 3에 따른 DeNB를 변경하는 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도.
도 19는 본 발명의 실시형태 3에 따른 중계국의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 20은 본 발명의 실시형태 3에 따른 타깃 DeNB의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 21은 본 발명의 실시형태 3에 따른 RN MME의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 22는 본 발명의 실시형태 4에 따른 DeNB를 변경하는 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도.
도 23은 본 발명의 실시형태 4에 따른 중계국의 동작예를 나타내는 플로차트.
도 24는 본 발명의 실시형태 4에 따른 타깃 DeNB의 동작예를 나타내는 플로차트.

이하에서는, 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도면에 있어서, 동일 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 부호가 부여되어 있으며, 설명의 명확화를 위하여, 필요에 따라 중복 설명은 생략된다.

<실시형태 1>

도 3은, 본 실시형태에 따른 이동 통신 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 이하의 설명에서는, 본 실시형태에 따른 이동 통신 시스템은, FDD(Frequency division Duplex)-OFDMA, 보다 구체적으로는 LTE를 기초로 한 LTE-Advanced 이동 통신 시스템인 것으로 상정한다. 도 3에 있어서, 기지국(1)은, 모바일 네트워크 오퍼레이터의 코어 네트워크(4)에 귀속되어 있으며, 이동국(3)과 코어 네트워크(4) 사이에서 트래픽을 중계한다. 기지국(1)은, 중계국(2)의 귀속을 허용하며, 또한 이동국(3)의 귀속도 가능하다. 코어 네트워크(4)는, UE MME(5), UE S/P-GW(6), 및 RN MME(7)를 포함한다.

본 실시형태에서는, RN S/P-GW(8)의 기능이 기지국(eNB)(1)에 제공된다. RN(2)이 귀속하는 DeNB를 소스 기지국(DeNB(1-1))으로부터 타깃 기지국(DeNB(1-2))으로 변경할 때에, 소스 기지국(DeNB(1-1))에 제공된 RN S/P-GW(8)가 모빌리티 앵커 포인트로서 동작한다. 전술한 구성 및 동작에 따르면, 기지국(DeNB)(1) 사이에서 중계국(RN)(2)이 이동해도, RN(2)용의 데이터 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 필요가 없다. 그 결과, RN(2)용의 데이터 베어러, RN-UE(3)용의 시그널링 베어러 및 데이터 베어러를 개방하지 않고, RN-UE(3)의 통신을 계속한 채로 DeNB를 변경하는 것이 가능해진다. 소스 기지국과 타깃 기지국은, X2 인터페이스 등의 기지국간 인터페이스를 통해서 함께 접속될 수도 있다.

도 3에 나타낸 예에서는, 타깃 기지국(DeNB(1-2))에도 RN S/P-GW(8)가 제공되어 있다. 그러나, RN(2)용의 데이터 베어러는 소스 기지국(DeNB(1-1))에 의해 종단된다. 따라서, 타깃 기지국(DeNB(1-2))은 RN S/P-GW(8)의 기능의 일부 또는 전부를 갖고 있을 필요가 없다. 예를 들면, 타깃 기지국(DeNB(1-2))은, RN용의 S-GW 기능을 갖고 있지만, RN용의 P-GW 기능을 갖지 않을 수도 있다.

이하에서는, 본 실시형태에 따른 이동 통신 시스템의 구성 및 동작에 대하여 상세하게 설명한다. 도 4는, 제1 실시형태에 따른 기지국(1)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 무선 통신부(11)는, 송신 데이터 처리부(12)로부터 공급되는 물리 채널의 송신 심볼 시퀀스에 대하여, 리소스 엘리먼트에의 매핑, OFDM 신호(즉, IDFT : Inverse Discrete Fourier Transform) 생성, 주파수 변환, 및 신호 증폭 등의 처리를 행해서 다운 링크 신호를 생성한다. 생성된 다운 링크 신호는 안테나로부터 무선 송신된다. 또한, 무선 통신부(11)는, 이동국(3) 또는 중계국(2)으로부터 송신되는 업 링크 신호를 수신하며, 수신 심볼 시퀀스를 복원한다.

송신 데이터 처리부(12)는, 통신부(14)로부터 취득한 이동국(3) 또는 중계국(2)용 데이터를 각 이동국마다 또한 각 베어러마다 설정된 버퍼에 저장하며, 오류 정정 부호화, 레이트 매칭, 인터리빙 등을 행해서 트랜스포트 채널을 생성한다. 또한, 송신 데이터 처리부(12)는, 트랜스포트 채널의 데이터 시퀀스에 제어 정보를 부가해서 무선 프레임을 생성한다. 또한, 송신 데이터 처리부(12)는, 무선 프레임의 데이터 시퀀스에 대한 스크램블 및 변조 심볼 매핑을 행해서 각 물리 채널마다의 송신 심볼 시퀀스를 생성한다.

수신 데이터 처리부(13)는, 무선 통신부(11)로부터 공급되는 수신 심볼 시퀀스로부터 각 논리 채널마다의 수신 데이터를 복원한다. 얻어진 수신 데이터에 포함되는 유저 트래픽 데이터와 일부의 제어 데이터는, 통신부(14)를 통해서 코어 네트워크(4)에 전송된다.

중계국 제어부(15)는, 이동국(3) 및 중계국(2)에 송신될 데이터에 관한 송신 타이밍 및 무선 리소스 할당을 제어하고, 또한 백홀 링크에 관한 정보를 제어한다.

도 5는, 제1 실시형태에 따른 중계국(2)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 중계국(2)은, 특별한 기술이 없는 한 기지국(1)과 동등한 기능을 갖는다. 도 5를 참조하면, 하위 무선 링크 통신부(21)는, 이동국으로부터 송신된 업 링크 신호를 안테나를 통해서 수신한다. 수신 데이터 처리부(23)는, 기지국(1)의 수신 데이터부(13)와 동등한 기능을 가지며, 얻어진 수신 데이터를, 상위 무선 링크 통신부(24)를 통해서 기지국(1)에 송신한다.

송신 데이터 처리부(22)는, 기지국(1)의 송신 데이터 처리부(12)와 마찬가지의 기능을 가지며, 상위 무선 링크 통신부(24)로부터 취득한 이동국(3)에 송신되는 송신 데이터로부터 송신 심볼 시퀀스를 생성한다. 무선 통신부(21)는, 심볼 시퀀스로부터 다운 링크 신호를 생성하고, 이것을 이동국(3)에 송신한다.

베어러 제어부(25)는, 기지국(1) 또는 코어 네트워크(4)로부터 상위 무선 링크 통신부(24) 및 송신 데이터 처리부(22)를 통해서 수신된 베어러에 관한 구성 정보를 제어한다.

도 6은, 제1 실시형태에 따른 이동국(3)의 구성예를 나타내는 블록도이다. 무선 통신부(31)는, 안테나를 통해서 다운 링크 신호를 수신한다. 수신 데이터 처리부(32)는 수신된 다운 링크 신호로부터 복원한 수신 데이터를 버퍼부(35)에 보낸다. 버퍼부(35)에 저장된 수신 데이터는 판독되어, 그 목적에 따라 이용된다. 송신 데이터 제어부(33), 송신 데이터 처리부(34), 및 무선 통신부(31)는, 버퍼부(35)에 저장된 송신 데이터를 사용해서 업 링크 신호를 생성하여, 기지국(1) 또는 중계국(2)에 송신한다.

도 7은, 제1 실시형태에 따른 UE MME(5)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. UE MME(5)는, 기지국(1) 및 UE S/P-GW(6)와 통신하기 위한 통신부(51), 수신 데이터 처리부(53), 및 베어러 정보 관리부(54)를 포함하고 있다. 수신 데이터 처리부(53)는, 기지국(1) 및 UE S/P-GW(6)로부터의 데이터를 수신한다. 수신 데이터 처리부(53)는, 수신 데이터가 베어러 생성 요구인 경우, 베어러 생성 요구를 베어러 정보 관리부(54)에 전송한다. 베어러 정보 관리부(54)는, 베어러 생성 요구를 수신한 경우, 베어러 구성 정보를 생성하여, 송신 데이터 처리부(52) 및 통신부(51)를 통해서 기지국(1) 및 UE S/P-GW(6)에 송신한다. RN MME(7)는, 통신 상대가 UE S/P-GW(6) 대신에 RN S/P-GW(8)인 것을 제외하고는, UE MME(5)와 마찬가지의 구성을 갖는다.

도 8은, 제1 실시형태에 따른 UE S/P-GW(6)의 구성예를 나타내는 블록도이다. UE S/P-GW(6)는, 기지국(1)과 통신하기 위한 하위 장치 통신부(61), 송신 데이터 처리부(62), 수신 데이터 처리부(63), UE MME(5) 및 패킷 데이터 너트워크(Packet Data Network(PDN))와 통신하기 위한 상위 장치 통신부(64), 및 베어러 제어부(65)를 포함하고 있다. 수신 데이터 처리부(63)는, 기지국(1)으로부터 송신되는 데이터를 수신한다. 베어러 제어부(65)는, UE MME(5)로부터 수신되는 베어러 구성 정보를 유지하고, 송신 데이터 처리부(62)는, 베어러 구성 정보에 의거하여 베어러를 설정한다.

RN S/P-GW(8)는, 통신 상대가 UE MME(5) 대신에 RN MME(7)인 것을 제외하고는, UE S/P-GW(6)와 마찬가지의 구성을 갖는다. RN S/P-GW(8)가 기지국(1)에 배치되기 때문에, 물리적인 구현에 있어서는, 기지국(1)의 통신부(14), RN S/P-GW(8)의 하위 장치 통신부(61)(다른 기지국(1)과 통신할 경우), 및 RN S/P-GW(8)의 상위 장치 통신부(64)는, 공통의 통신 인터페이스로서 구현될 수 있다. RN S/P-GW(8)가, 자신이 배치된 기지국(1)과 통신할 경우, 하위 장치 통신부(61)는, 장치의 내부 인터페이스이기 때문에 생략되어도 된다.

이하에서는, 중계국(RN)(2)이 기지국(eNB)(1-1)으로부터 기지국(eNB)(1-2)으로 귀속처를 변경할 때의 RN용 베어러를 제어하는 수순의 구체예에 대하여 도 9∼13을 참조해서 설명한다. 도 9는, RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경할 때의 RN(2)용 데이터 베어러의 경로를 변경하는 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도이다. 도 9는, 기지국(1), 중계국(2), 이동국(3) 및 코어 네트워크(4) 간의 상호 작용을 나타내고 있다. 도 9에서, "RN S/P-GW(8)", "UE S/P-GW(6)" 및 "RN MME(7)"는 코어 네트워크(4)에 대응하고, "Source DeNB(1-1)"는 기지국(1-1)에 대응하고, "타깃 DeNB(1-2)"는 기지국(1-2)에 대응하고, "RN(2)"은 중계국(2)에 대응하고, "RN-UE(3)P는 이동국(3)에 대응한다.

스텝 S101은, RN-UE(3)와 UE S/P-GW(6) 사이에 설정된 데이터 베어러를 통해서 서로 데이터 통신이 행하고 있는 것을 나타내고 있다. 예를 들면, RN-UE(3)로부터 송신되는 업 링크 방향의 유저 데이터는, RN-UE(3), RN(2), 소스 DeNB(1-1), 및 RN S/P-GW(8)를 차례로 통과하여, 최종적으로 UE S/P-GW(6)에 도달한다. 스텝 S102에 있어서, RN(2)은, 귀속하는 DeNB를 변경하는 준비로서, 주변 셀의 무선 상태를 측정한다. RN(2)은, 그 측정 결과를 포함하는 주변 셀 측정 정보를 소스 DeNB(1-1)에 통지한다(스텝 S103). 소스 DeNB(1-1)는, 주변 셀 측정 정보를 수신하고, 측정 정보에 의거하여 결정한 타깃 DeNB(1-2)에 대하여 DeNB 변경 요구를 보낸다(스텝 S104).

타깃 DeNB(1-2)가 DeNB의 변경을 허용할 경우, 타깃 DeNB(1-2)의 셀 정보를 포함하는 DeNB 변경 응답을 소스 DeNB(1-1)에 회신한다(스텝 S105). 소스 DeNB(1-1)는, 수신한 타깃 DeNB(1-2)의 셀 정보를 RN(2)에 통지하기 위하여, DeNB 변경 지시를 RN(2)에 보낸다(스텝 S106). 그 후, RN(2)은, 소스 DeNB(1-1)로부터 지시된 타깃 DeNB(1-2)와 백홀 링크 접속의 처리를 행함으로써, 귀속하는 DeNB를 변경한다(스텝 S107). RN(2)이 타깃 DeNB(1-2)에 귀속했을 경우, 타깃 DeNB(1-2)와 RN(2) 사이에서 RN(2)용의 데이터 무선 베어러(DRB : Data Radio Bearer)가 설정된다.

DeNB가 변경된 후, 타깃 DeNB(1-2)는, RN MME(7)에 대하여 베어러 경로 변경 요구를 보낸다(스텝 S108). RN MME(7)는, 베어러 경로 변경 요구를 RN S/P-GW(8)가 배치되어 있는 소스 DeNB(1-1)에 보낸다(스텝 S109). 소스 DeNB(1-1)에 배치된 RN S/P-GW(8)는, RN(2)용 데이터 베어러의 경로를 소스 DeNB(1-1) 및 타깃 DeNB(1-2)를 통과하도록 변경하고, 베어러 경로 변경 응답을 RN MME(7)에 회신한다(스텝 S110). RN MME(7)는, 베어러 경로 변경 응답을 타깃 DeNB(1-2)에 보낸다(스텝 S111). 이상과 같이, 스텝 S104∼S111의 실행에 의해, RN(2)의 귀속처의 변경에 수반하는 RN(2)용 베어러 구성의 갱신 처리가 완료된다. 스텝 S111 후에는, 예를 들면 RN-UE(3)로부터 송신되는 업 링크 방향의 유저 데이터는, RN-UE(3), RN(2), 타깃 DeNB(1-2), 소스 DeNB(1-1)(RN S/P-GW(8))를 통과하여, 최종적으로 UE S/P-GW(6)에 도달한다(스텝 S112).

전술한 바와 같이, RN(2)의 제어 플레인(i.e. S1 시그널링 커넥션)에 관해서, RN(2)은 UE로서 취급된다. 즉, RN(2)이 타깃 DeNB(1-2)에 귀속하면, 타깃 DeNB(1-2)와 RN(2) 사이에서 RN(2)용의 시그널링 무선 베어러(SRB : Signaling Radio Bearer)가 설정된다. 이 SRB는, 타깃 DeNB(1-2)에 있어서, RN MME(7)와 타깃 DeNB(1-2) 사이에 설정되는 제어 프로토콜(S1 MME)과 연관된다. SRB와 S1 MME 간의 연관을 매핑 또는 터널링이라 칭하기도 한다. 이에 따라, RN(2)의 세션 관리 및 모빌리티 관리를 위하여 RN(2)과 RN MME(7) 사이에서 교환되는 제어 신호(NAS(Non-Access Stratum) 신호)는, 소스 DeNB(1-1)를 통하지 않고, RN MME(7)와 타깃 DeNB(1-2) 사이에서 전송된다.

도 10은, RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경할 때의 RN(2)의 동작예를 나타내는 플로차트이다. 도 10의 수순은, RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경하기 위하여, 주변 셀을 서치할 때에 개시된다(스텝 S201).

RN(2)이 주변 셀의 측정에 성공했을 경우(스텝 S201에서 Yes), RN(2)은, 측정 결과에 의거하여 주변 셀 측정 정보를 소스 DeNB에 보내고(스텝 S202), 스텝 S203으로 이행한다. RN(2)이 주변 셀의 측정에 성공하지 못했을 경우(스텝 S201에서 No), RN(2)은, 스텝 S201로 되돌아간다. 스텝 S203에서는, RN(2)은, 소스 DeNB(1-1)로부터 DeNB 변경 지시를 수신했는지의 여부를 판단한다. RN(2)이 DeNB 변경 지시를 수신했을 경우(스텝 S203에서 Yes), RN(2)은, DeNB 변경 지시에 포함되는 타깃 DeNB(1-2)의 셀 정보에 따라서 타깃 DeNB(1-2)에 귀속하고(스텝 S204), 동작을 종료한다. RN(2)이 DeNB 변경 지시를 수신하지 못한 경우(스텝 S203에서 No), RN(2)은, 다시 DeNB 변경 지시를 기다리는 스텝 S203으로 되돌아간다.

도 11은, RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경할 때의 소스 DeNB(1-1)(RN S/P-GW(8)를 포함함)의 동작예를 나타내는 플로차트이다. 스텝 S301에서는, 소스 DeNB(1-1)는, RN(2)으로부터 주변 셀 측정 정보를 수신했는지의 여부를 판단한다. 소스 DeNB(1-1)는, 주변 셀 측정 정보를 수신했을 경우(스텝 S301에서 Yes), 측정 정보에 의거하여 결정한 타깃 DeNB(1-2)에 대하여 DeNB 변경 요구를 보내고(스텝 S302), 응답을 기다리는 스텝 S303으로 이행한다. 소스 DeNB(1-1)는, 주변 셀 측정 정보를 수신하지 못한 경우(스텝 S301에서 No), 주변 셀 측정 정보를 수신했는지의 여부를 판단하는 스텝 S301로 다시 되돌아간다. 소스 DeNB(1-1)가 타깃 DeNB(1-2)로부터 DeNB 변경 응답을 수신했을 경우(스텝 S303에서 Yes), 소스 DeNB(1-1)는, DeNB 변경 지시를 RN(2)에 보내고(스텝 S304), 동작을 종료한다. 소스 DeNB(1-1)가 DeNB 변경 응답을 수신하지 못한 경우(스텝 S303에서 No), 소스 DeNB(1-1)는, 다시 DeNB 변경 응답의 수신을 기다리는 스텝 S303으로 되돌아간다.

소스 DeNB(1-1)은, 타깃 DeNB(1-2)로부터 DeNB 변경 응답을 수신했을 경우(스텝 S303에서 Yes), DeNB 변경 지시를 RN(2)에 보내고(스텝 S304), RN MME(7)로부터 베어러 경로 변경 요구를 수신했는지의 여부를 판단하는 스텝 S705로 이행한다. 스텝 S305에서, 소스 DeNB(1-1)는, RN MME(7)로부터 베어러 경로 변경 요구를 수신했는지의 여부를 판단한다. 소스 DeNB(1-1)가 베어러 경로 변경 요구를 수신했을 경우(스텝 S305에서 Yes), 소스 DeNB(1-1)(구체적으로는, 소스 DeNB(1-1)에 배치된 RN S/P-GW(8))는, 베어러 경로 변경 요구에 포함되는 베어러 경로 정보에 따라서 RN(2)용 데이터 베어러의 경로를 갱신하여(스텝 S306), 베어러 변경 응답을 RN MME(7)에 통지하고(스텝 S307), 동작을 종료한다. 소스 DeNB(1-1)가 베어러 경로 변경 요구를 수신하지 못한 경우(스텝 S305에서 No), 소스 DeNB(1-1)는, 다시 베어러 경로 변경 요구의 수신을 기다리는 스텝 S305로 되돌아간다. 스텝 S306에 있어서의 RN(2)용 데이터 베어러의 경로의 갱신에서는, 예를 들면 소스 DeNB(1-1)는, RN(2)에 관한 패킷을 전송하기 위한 제2 GTP 터널을 타깃 DeNB(1-2)와 접속하고, 또한 소스 DeNB(1-1)와 RN S/P-GW(8) 사이에 미리 설정된 제1 GTP 터널과 제2 GTP 터널 사이에서 RN(2)에 관한 패킷을 중계하도록 구성해도 된다. 제2 GTP 터널은, X2 인터페이스 등의 기지국간 인터페이스를 사용해서 접속되어도 되고, 코어 네트워크를 통해서 접속되어도 된다. 대안으로, 스텝 S306에 있어서의 RN(2)용 데이터 베어러의 경로의 갱신에서는, 소스 DeNB(1-1)에 배치된 RN S/P-GW(8)는, RN(2)에 관한 패킷을 전송하기 위한 제2 GTP 터널을 타깃 DeNB(1-2)와 접속하고 나서, 제1 GTP 터널로부터 제2 GTP 터널로 패킷 전송 경로를 변경해도 된다.

도 12는, RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경할 때의 타깃 DeNB(1-2)의 동작예를 나타내는 플로차트이다. 스텝 S401에서는, 타깃 DeNB(1-2)는, 소스 DeNB(1-1)로부터 DeNB 변경 요구를 수신했는지의 여부를 판단한다. Target DeNB(1-2)는, DeNB 변경 요구를 수신했을 경우(스텝 S401에서 Yes), RN(2)의 귀속처 변경을 허용할 것인지의 여부를 판단하고 나서, 소스 DeNB(1-1)에 대하여 DeNB 변경 응답을 보내고(스텝 S402), RN(2)으로부터의 귀속 처리를 기다리는 스텝 S403으로 이행한다. Target DeNB(1-2)는, DeNB 변경 요구를 수신하지 못한 경우(스텝 S401에서 No), 다시, DeNB 변경 요구를 수신했는지의 여부를 판단하는 스텝 S401로 되돌아간다.

RN(2)이 소스 DeNB(1-1)로부터 타깃 DeNB(1-2)로 귀속처를 변경했을 경우(스텝 S403에서 Yes), 타깃 DeNB(1-2)는, 베어러 경로 변경 요구를 RN MME(7)에 보내고(스텝 S404), RN MME(7)로부터 베어러 경로 변경 응답을 기다리는 스텝 S405로 이행한다. RN(2)이 소스 DeNB(1-1)로부터 타깃 DeNB(1-2)로 귀속처를 변경하지 않은 경우(스텝 S403에서 No), 타깃 DeNB(1-2)는, 다시 RN(2)에 의한 귀속처의 변경을 기다리는 스텝 S403으로 되돌아간다. 타깃 DeNB(1-2)는, RN MME(7)로부터 베어러 경로 변경 응답을 수신했을 경우(스텝 S405에서 Yes), RN용 데이터 베어러의 경로를 변경하고(스텝 S406), 동작을 종료한다. Target DeNB(1-2)는, RN MME(7)로부터 베어러 경로 변경 응답을 수신하지 못한 경우(스텝 S405에서 No), 다시 RN MME(7)로부터 베어러 경로 변경 응답을 기다리는 스텝 S405로 되돌아간다. 스텝 S406에 있어서의 RN(2)용 데이터 베어러의 경로의 변경에서는, RN(2)용 데이터 베어러가 타깃 DeNB(1-2) 및 소스 DeNB(1-1)를 통과하도록, 패킷 포워딩 구성을 행한다. 구체적으로, 타깃 DeNB(1-2)는, RN(2)에 관한 패킷을 전송하기 위한 제2 GTP 터널을 소스 DeNB(1-1)(또는 소스 DeNB(1-1)에 배치된 RN S/P-GW(8))와 접속하고, 또한 RN(2)과 타깃 DeNB(1-2) 사이에 미리 설정되어 있는 데이터 무선 베어러(DRB : Data Radio Bearer)와 제2 GTP 터널 사이에서 RN(2)에 관한 패킷을 중계하도록 구성하면 된다.

도 13은, RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경할 때의 RN MME(7)에 의해 행해지는 RN용 베어러의 경로를 전환하는 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 스텝 S501에서는, RN MME(7)는, 타깃 DeNB(1-2)로부터 베어러 경로 변경 요구를 수신했는지의 여부를 판단한다. RN MME(7)는, 베어러 경로 변경 요구를 수신했을 경우(스텝 S501에서 Yes), 베어러 경로 정보를 갱신하여(스텝 S502), 베어러 경로 정보를 포함하는 베어러 경로 변경 요구를 RN S/P-GW(8)에 송신하고(스텝 S503), RN S/P-GW(8)로부터 베어러 경로 변경 응답을 기다리는 스텝 S504로 이행한다. RN MME(7)는, RN S/P-GW(8)로부터 베어러 경로 변경 응답을 수신했을 경우(스텝 S504에서 Yes), 베어러 변경 응답을 타깃 DeNB(1-2)에 보내고(스텝 S505), 동작을 종료한다. RN MME(7)는, 베어러 경로 변경 응답을 수신하지 못한 경우(스텝 S504에서 No), 다시 베어러 경로 변경 응답을 기다리는 스텝 S504로 되돌아간다.

이동국(3)의 동작은, 일반적인 동작과 차이가 없으므로, 그 설명을 생략한다.

RN의 도입은, RN용의 데이터 베어러를 종단하는 RN S/P GW를 요구한다. 전술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 소스 기지국(DeNB(1-1))에 배치된 RN S/P-GW(8)가 모빌리티 앵커 포인트로서 동작한다. 전술한 구성 및 동작에 따르면, 기지국(DeNB)(1) 사이에서 중계국(RN)(2)이 이동해도, RN(2)용의 데이터 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 필요가 없다. 따라서, RN(2)용의 데이터 베어러, 및 RN-UE(3)용의 시그널링 베어러 및 데이터 베어러를 개방하지 않고, RN-UE(3)의 통신을 계속한 채로 DeNB를 변경하는 것이 가능해진다.

본 실시형태에서는, 기지국(DeNB)(1)에 배치된 RN S/P-GW(8)가가 모빌리티 앵커 포인트로서 기능하는 예를 설명하고 있다. 그러나, RN S/P-GW(8)가 모빌리티 앵커 포인트로서 기능하는 사상은, 이하의 실시형태 2에서 설명하는 바와 같이 RN S/P-GW(8)가 코어 네트워크(4)에 배치되는 경우에도 적용할 수 있다. 구체적으로는, 코어 네트워크(4)에 2개의 RN S/P-GW(8)가 배치되어 있고, 소스 기지국(DeNB)(1-1)과 타깃 기지국(DeNB)(1-2)이 각각 다른 RN S/P-GW(8)에 접속되는 경우에 이러한 개념을 적용할 수 있다. 이 경우, RN(2)이 타깃 기지국(DeNB)에 귀속한 후에, 소스 기지국(DeNB)(1-1)이 접속되어 있는 RN S/P-GW(8)를 모빌리티 앵커 포인트로서 사용하는 것만 필요하다.

<실시형태 2>

도 14는, 본 실시형태에 따른 이동 통신 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 본 실시형태에서는, 배경기술에서 설명한 RN S/P-GW(8)의 기능이 기지국(DeNB)(1)이 아닌 코어 네트워크(4)에 배치된다. 구체적으로, 소스 기지국(DeNB(1-1))과 타깃 기지국(DeNB(1-2)) 사이에서의 기지국간 제어 인터페이스(즉, X2 인터페이스)를 사용한 DeNB 변경 처리와, 타깃 기지국(DeNB(1-2))과 RN MME(7) 사이에서의 인터페이스(즉, S1 인터페이스)를 사용한 경로(베어러 경로) 변경 처리를 통하여, 중계국(RN)(2)이 기지국(DeNB)(1) 사이에서 이동할 수 있다. 전술한 구성 및 동작에 따르면, 기지국(DeNB)(1) 사이에서 중계국(RN)(2)이 이동해도, RN(2)용의 데이터 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 필요가 없다. 그 결과, RN(2)용의 데이터 베어러, 및 RN-UE(3)용의 시그널링 베어러 및 데이터 베어러를 개방하지 않고, RN-UE(3)의 통신을 계속한 채로 DeNB를 변경하는 것이 가능해진다.

이하에서는, 본 실시형태에 따른 이동 통신 시스템의 구성 및 동작에 대하여 상세하게 설명한다. 도 15는, 실시형태 2에 따른 RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경하는 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도이다. 스텝 S101∼스텝 S108은, 실시형태 1에서 설명한 도 9와 마찬가지이므로 설명을 생략하고, 차이점만을 설명한다.

RN(2)이 귀속하는 DeNB의 변경을 완료한 후의 스텝 S108에 있어서, 타깃 DeNB(1-2)는, 베어러 경로 변경 요구를 RN MME(7)에 보낸다. RN MME(7)는, 베어러 경로 변경 요구(타깃 DeNB(1-2)의 IP 어드레스 및 TEID(Tunnel Endpoint Identifier)를 포함함)를 RN S/P-GW(8)에 보낸다(스텝 S609). RN S/P-GW(8)는, RN(2)용 데이터 베어러의 경로를 소스 DeNB(1-1)보다는 타깃 DeNB(1-2)를 통과하도록 변경하는 처리를 행하고, 그 후 베어러 경로 변경 응답을 RN MME(7)에 회신한다(스텝 S610). RN MME(7)는, 베어러 경로 변경 응답을 타깃 DeNB(1-2)에 보낸다(스텝 S111). 도 15의 스텝 S104∼S111의 실행은, RN(2)의 귀속처의 변경에 수반하여 RN(2)용 데이터 베어러의 경로 구성을 갱신하는 처리를 완료한다. 스텝 S111의 후에는, 예를 들면 RN-UE(3)로부터 송신되는 업 링크 방향의 유저 데이터는, RN-UE(3), RN(2), 타깃 DeNB(1-2), 및 RN S/P-GW(8)를 통과하여, 최종적으로 UE S/P-GW(6)에 도달한다(스텝 S612).

전술한 바와 같이, RN(2)의 제어 플레인(즉, S1 시그널링 커넥션)에 관하여, RN(2)은 UE로서 취급된다. 즉, RN(2)이 타깃 DeNB(1-2)에 귀속하면, 타깃 DeNB(1-2)와 RN(2) 사이에서 RN(2)용의 시그널링 무선 베어러(SRB : Signaling Radio Bearer)가 설정된다. 이 SRB는, 타깃 DeNB(1-2)에 있어서, RN MME(7)와 타깃 DeNB(1-2) 사이에 설정되는 제어 프로토콜(S1 MME)과 연관된다. SRB와 S1 MME 간의 연관을 매핑 또는 터널링이라 칭할 수도 있다. 이에 따라, RN(2)의 세션 관리 및 모빌리티 관리를 위하여 RN(2)과 RN MME(7) 사이에서 교환되는 제어 신호(즉, NAS(Non-Access Stratum) 신호)가 소스 DeNB(1-2)를 통하지 않고 RN MME(7)와 타깃 DeNB(1-2) 사이에서전송된다. RN(2)이 장치의 설정에 기인하여 유저 데이터를 직접 타깃 DeNB(1-2)에 송신할 수 없을 경우, RN(2)은 소스 DeNB(1-1)를 통해서 타깃 DeNB(1-2)에 송신해도 된다.

도 16은, 실시형태 2에 따른 RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경할 때의 소스 DeNB(1-1)의 동작예를 나타내는 플로차트이다. 도 16의 스텝 S301∼스텝 S304는, 실시형태 1에서 설명한 도 11과 같으므로 그 상세한 설명을 생략한다.

도 17은, RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경할 때의 RN S/P-GW(8)에 의해 행해지는 RN 베어러의 경로를 변경하는 동작의 일례를 나타내는 플로차트이다. 스텝 S701에서는, RN S/P-GW(8)는, RN MME(7)로부터 베어러 경로 변경 요구를 수신했는지의 여부를 판단한다. RN S/P-GW(8)는, 베어러 경로 변경 요구를 수신했을 경우(스텝 S701에서 Yes), 베어러 경로 변경 요구에 포함되는 베어러 경로 정보에 따라서 RN(2)용의 데이터 베어러 경로를 갱신하고(스텝 S702), 그 후 베어러 변경 응답을 RN MME(7)에 보내고(스텝 S703), 동작을 종료한다. RN S/P-GW(8)는, 베어러 경로 변경 요구를 수신하지 못한 경우(스텝 S701에서 No), 다시 베어러 경로 변경 요구를 기다리는 스텝 S701로 되돌아간다. 스텝 S702에 있어서의 RN(2)용 데이터 베어러의 경로의 갱신에서는, RN S/P-GW(8)는, RN(2)에 관한 패킷을 전송하기 위한 제2 GTP 터널을 타깃 DeNB(1-2)과 접속하고, 그 후 소스 DeNB(1-1)와 RN S/P-GW(8) 사이에 미리 설정되어 있는 제1 GTP 터널로부터 제2 GTP 터널로 패킷 전송 경로를 변경할 수 있다.

본 실시형태에 따른 RN(2), 타깃 DeNB(1-2), 및 RN MME(7)의 동작은, 실시형태 1에서 설명한 도 10, 12, 및 13과 마찬가지로 하면 되므로 그 상세한 설명을 생략한다. 단, 타깃 DeNB(1-2)는, RN(2)용 데이터 베어러의 경로 변경 시에(도 12의 스텝 S406), 타깃 DeNB(1-2)는, RN(2)에 관한 패킷을 전송하기 위한 GTP 터널을 RN S/P-GW(8)와 접속하고, 또한 RN(2)과 타깃 DeNB(1-2) 사이에 미리 설정되어 있는 데이터 무선 베어러(DRB : Signaling Radio Bearer)와 GTP 터널 사이에서 RN(2)에 관한 패킷을 중계하도록 설정할 수 있다.

이동국(3)의 동작은, 일반적인 동작과 차이가 없으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태에서는, RN S/P-GW(8)의 기능이 기지국(eNB)(1)이 아닌 코어 네트워크(4)에 배치된다. 이에 따라, RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경할 때에, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)는 변경되지 않는다. 그 결과, RN(2)용의 데이터 베어러, 및 RN-UE(3)용의 시그널링 베어러 및 데이터 베어러를 개방하지 않고, RN-UE(3)의 통신을 계속한 채로 DeNB를 변경하는 것이 가능해진다.

<실시형태 3>

본 실시형태는, 전술한 실시형태 1에 나타낸 방법에 따라서 RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경한 후에, 미리 정해진 조건이 만족된 것에 대응하여 RN S/P-GW(8)를 변경하는 예를 나타낸다. 구체적으로, 본 실시형태는 타깃 DeNB(1-2)가 미리 정해진 조건을 만족시키는 것을 판정한 것에 대응하여 RN S/P-GW(8)를 변경하는 예를 나타낸다. 본 실시형태에 따른 이동 통신 시스템의 구성예는, 실시형태 1에서 설명한 도 3과 마찬가지로 하면 된다.

도 18은, 실시형태 3에 따른 RN S/P-GW를 변경하는 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도이다. 도 18의 시퀀스도는, 실시형태 1에 관한 도 4에 나타낸 시퀀스도의 스텝 S112 이후에, RN S/P-GW(8)를 변경하기 위한 스텝 S813∼S819를 추가적으로 제공하여 형성된다.

스텝 S813에 있어서, 타깃 DeNB(1-2)는, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)의 변경을 결정한다. 구체적으로는, RN(2)용 베어러가 통과하는 DeNB 수가 증가함에 따라, 데이터 지연 시간이 증가한다. 이 때문에, 데이터 지연 시간이 허용 레벨을 넘어서 증가할 때에는, RN(2)용 베어러의 경로를 재구성하는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들면, 타깃 DeNB(1-2)는, RN(2)용 베어러가 통과하는 DeNB 수가 미리 정해진 값 이상이 되었을 때에, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)의 변경을 결정한다. 타깃 DeNB(1-2)는, RN MME(7)에 대하여 베어러 종단 포인트 변경 요구를 송신한다(스텝 S814). RN MME(7)는, RN(2)용 베어러의 구성 정보를 포함하는 베어러 종단 포인트 변경 요구를 RN(2)에 보낸다(스텝 S815). 베어러 종단 포인트 변경 요구에 포함되는 RN(2)용 베어러의 구성 정보는, RN(2)용 베어러의 종단 포인트를 타깃 DeNB(1-2)에 배치된 RN S/P-GW(8)로 변경하기 위하여, 타깃 DeNB(1-2)에 배치된 RN S/P-GW(8)의 IP 어드레스 및 엔드포인트 식별자(TEID)를 포함한다.

RN(2)은, RN MME(7)로부터 수신한 베어러 구성 정보에 따라서, RN(2)용의 베어러 구성을 변경하고(스텝 S816), 베어러 종단 포인트 변경 응답을 RN MME(7)에 보낸다(스텝 S817). RN MME(7)는, 베어러 종단 포인트 변경 응답을 타깃 DeNB(1-2)에 보낸다(스텝 S818). RN(2)용의 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)가 변경된 스텝 S818 이후에서는, 예를 들면 RN-UE(3)로부터 송신되는 업 링크 방향의 유저 데이터는, RN-UE(3), RN(2), 타깃 DeNB(1-2)를 통과하고, 소스 DeNB(1-1)를 통하지 않고, 최종적으로 UE S/P-GW(6)에 도달한다(스텝 S819).

도 19는, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 때의 RN(2)의 동작예를 나타내는 플로차트이다. RN(2)이 RN MME(7)로부터 베어러 종단 포인트 변경 요구를 수신할 때에에 수순이 개시된다(스텝 S901). RN(2)이 베어러 종단 포인트 변경 요구를 수신했을 경우(스텝 S901에서 Yes), RN(2)은, 베어러 종단 포인트 변경 요구에 포함되는 베어러 구성 정보에 따라서 RN(2)용 베어러의 구성(EPS 베어러의 콘텍스트)을 갱신한다(스텝 S902). RN(2)은, 베어러 종단 포인트 변경 응답을 RN MME(7)에 송신하고(스텝 S903), 동작을 종료한다. RN(2)이 베어러 종단 포인트 변경 요구를 수신하지 못한 경우(스텝 S901에서 No), RN(2)은, 스텝 S901로 되돌아간다.

도 20은, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 때의 타깃 DeNB(1-2)의 동작예를 나타내는 플로차트이다. 스텝 S1001에서는, 타깃 DeNB(1-2)는, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경하는 조건을 만족시키는지의 여부를 판단한다. RN S/P-GW(8)를 변경하는 조건을 만족시킬 경우, 예를 들면 RN(2)용 베어러가 통과하는 DeNB 수가 미리 정해진 값 이상일 경우(스텝 S1001에서 Yes), 타깃 DeNB(1-2)는, 베어러 종단 포인트 변경 요구를 RN MME(7)에 송신하고(스텝 S1002), RN MME(7)로부터의 응답을 기다리는 스텝 S1003으로 이행한다. RN S/P-GW(8)를 변경하는 조건을 만족시키지 못할 경우(스텝 S1001에서 No), 타깃 DeNB(1-2)는, RN S/P-GW(8)를 변경하는 조건을 만족시키는지의 여부를 판단하는 스텝 S1001로 되돌아간다. 스텝 S1003에 있어서 타깃 DeNB(1-2)가 RN MME(7)로부터 베어러 종단 포인트 변경 응답을 수신했을 경우(스텝 S1003에서 Yes), 타깃 DeNB(1-2)는, RN(2)용 베어러의 구성(EPS 베어러의 콘텍스트)을 갱신하고(스텝 S1004), 동작을 종료한다. 타깃 DeNB(1-2)가 RN MME(7)로부터 베어러 종단 포인트 변경 응답을 수신하지 못한 경우(스텝 S1003에서 No), 타깃 DeNB(1-2)는, RN MME(7)로부터의 베어러 종단 포인트 변경 응답을 기다리는 스텝 S1003으로 되돌아간다.

도 21은, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 때의 RN MME(7)의 동작예를 나타내는 플로차트이다. 스텝 S1101에서는, RN MME(7)는, 타깃 DeNB(1-2)로부터 베어러 종단 포인트 변경 요구를 수신했는지의 여부를 판단한다. RN MME(7)가 베어러 종단 포인트 변경 요구를 수신했을 경우(스텝 S1101에서 Yes), RN MME(7)는, RN(2)용 베어러의 베어러 구성을 갱신하고(스텝 S1102), 그 후 갱신한 RN(2)용 베어러에 관한 베어러 구성 정보를 포함하는 베어러 종단 포인트 변경 요구를 RN(2)에 보내고(스텝 S1103), RN(2)으로부터 베어러 종단 포인트 변경 응답을 기다리는 스텝 S1104로 이행한다. RN MME(7)가 RN(2)으로부터 베어러 종단 변경 응답을 수신했을 경우(스텝 S1104에서 Yes), RN MME(7)는, 베어러 종단 포인트 변경 응답을 타깃 DeNB(1-2)에 보내고(스텝 S1105), 동작을 종료한다. RN MME(7)가 베어러 종단 포인트 변경 응답을 수신하지 못한 경우(스텝 S1104에서 No), RN MME(7)는, 다시 베어러 종단 포인트 변경 응답을 기다리는 스텝 S1104로 되돌아간다.

본 실시형태에 따른 소스 DeNB(1-1)의 동작은, 실시형태 1과 마찬가지이므로 그 상세한 설명을 생략한다. 이동국(3)의 동작은, 일반적인 동작과 차이가 없기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.

RN S/P-GW(8)를 변경하는 미리 정해진 조건은, RN(2)의 백홀 링크의 무선 품질, RN(2)에 접속되어 있는 RN-UE(3)의 수, 또는 RN(2)의 이동 속도에 의거한 것이어도 된다.

본 실시형태에서는, 실시형태 1 및 2와 마찬가지로, 기지국(DeNB)(1) 사이에서 중계국(RN)(2)이 이동해도, RN(2)용의 데이터 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 필요가 없다, 그 결과, RN(2)용의 데이터 베어러, 및 RN-UE(3)용의 시그널링 베어러 및 데이터 베어러를 개방하지 않고, RN-UE(3)의 통신을 계속한 채로 DeNB를 변경하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시형태에서는, RN-UE(3)의 통신을 계속한 채로 DeNB를 변경한 후에, 미리 정해진 조건을 만족시킬 경우에 RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경한다. 예를 들면, 전술한 구체예에 나타내는 바와 같이, RN(2)용 베어러가 통과하는 DeNB 수가 미리 정해진 값 이상인 조건을 만족시킬 경우에, RN(2)용 베어러의 종단 포인트를 소스 DeNB(1-1)에 배치된 RN S/P-GW(8)로부터 타깃 DeNB(1-2)에 배치된 RN S/P-GW(8)로 변경한다. 이 때문에, 본 실시형태는, RN-UE(3)의 통신 품질에의 영향을 억제한 RN S/P-GW(8)의 변경이 가능해진다.

본 실시형태의 구체예(도 18∼ 도 21)는, 도 3에 나타낸 RN S/P-GW(8)가 기지국(1)에 배치되는 구성에 의거하여 설명했다. 그러나, 본 실시형태는, 도 14에 나타낸 바와 같은 RN S/P-GW(8)가 코어 네트워크(4)에 배치되는 구성에 적용해도 된다. 구체적으로는, 본 실시형태는, 코어 네트워크(4)에 배치된 제1 RN S/P-GW에 접속되는 기지국(1)에 귀속하는 중계국(2)이, 코어 네트워크(4)에 배치된 제2 RN S/P-GW에 접속되는 기지국으로 그 귀속처를 변경하는 경우에 적용해도 된다. 이 경우, 모빌리티 앵커 포인트로서 기능하는 제1 RN S/P-GW에서 RN(2)용 베어러의 종단 포인트를 유지한 채로 RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경할 수 있다. 그 후에 미리 정해진 조건을 만족시킨 것에 대응하여, RN(2)용 베어러의 종단 포인트를 제2 RN S/P-GW로 변경할 수 있다.

<실시형태 4>

본 실시형태에서는, 전술한 실시형태 3과 마찬가지로, 상기한 실시형태 1에서 설명한 방법에 따라 RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경한 후에, 미리 정해진 조건이 만족된 것에 대응하여 RN S/P-GW(8)를 변경하는 예를 나타낸다. 단, 본 실시형태는, RN(2)이 미리 정해진 조건을 만족시키는 것을 판정한 것에 대응하여 RN S/P-GW(8)를 변경하는 예를 나타낸다. 본 실시형태에 따른 이동 통신 시스템의 구성예는, 실시형태 1에서 설명한 도 3과 마찬가지로 하면 된다.

도 22는, 실시형태 4에 따른 RN S/P-GW를 변경하는 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도이다. 도 22의 시퀀스도는, 실시형태 1에 관한 도 4에 나타낸 시퀀스도의 스텝 S112 이후에, RN S/P-GW(8)를 변경하기 위한 스텝 S1213∼S1219를 추가적으로 제공하여 형성된다.

스텝 S1213에 있어서, RN(2)은, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)의 변경을 결정한다. RN(2)은, RN MME(7)에 대하여 베어러 종단 포인트 변경 요구를 보낸다(스텝 S1214). RN MME(7)는, 변경된 RN(2)용 베어러의 구성 정보를 포함하는 베어러 종단 포인트 변경 요구를 타깃 DeNB(1-2)에 보낸다(스텝 S1215). 타깃 DeNB(1-2)는, 수신한 베어러 구성 정보에 따라서 RN(2)용의 베어러 구성을 변경하고(스텝 S1216), 베어러 종단 포인트 변경 응답을 RN MME(7)에 보낸다(스텝 S1217). RN MME(7)는, 베어러 종단 포인트 변경 응답을 RN(2)에 통지한다(스텝 S1218). RN(2)용의 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)가 변경된 스텝 S1218 이후에서는, 예를 들면 RN-UE(3)로부터 송신되는 업 링크 방향의 유저 데이터는, RN-UE(3), RN(2), 타깃 DeNB(1-2)를 통과하고, 소스 DeNB(1-1)를 통하지 않고, 최종적으로 UE S/P-GW(6)에 도달한다(스텝 S1219).

도 23은, 실시형태 4에 따른 RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 때의 RN(2)의 동작예를 나타내는 플로차트이다. 스텝 S1301에서는, RN(2)은, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW를 변경하는 조건을 만족시키는지의 여부를 판단한다. RN S/P-GW(8)를 변경하는 조건을 만족시킬 경우, 예를 들면 RN(2)용 베어러가 통과하는 DeNB 수가 미리 정해진 값 이상일 경우(스텝 S1301에서 Yes), RN(2)은, 베어러 종단 포인트 변경 요구를 RN MME(7)에 송신하고(스텝 S1302), RN MME(7)로부터의 응답을 기다리는 스텝 S1303으로 이행한다. RN S/P-GW(8)를 변경하는 조건을 만족시키지 못할 경우(스텝 S1301에서 No), RN(2)은, RN S/P-GW(8)를 변경하는 조건을 만족시키는지의 여부를 판단하는 스텝 S1301로 되돌아간다. 스텝 S1303에 있어서 RN(2)이 RN MME(7)로부터 베어러 종단 포인트 변경 응답을 수신했을 경우(스텝 S1303에서 Yes), RN(2)은, RN(2)용 베어러의 구성(EPS 베어러의 콘텍스트)을 갱신하고(스텝 S1304), 동작을 종료한다. RN(2)이 RN MME(7)로부터 베어러 종단 포인트 변경 응답을 수신하지 못한 경우(스텝 S1303에서 No), RN(2)은, 다시 RN MME(7)로부터 베어러 종단 변경 응답을 기다리는 스텝 S1303으로 되돌아간다.

도 24는, 실시형태 4에 따른 RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 때의 타깃 DeNB(1-2)의 동작예를 나타내는 플로차트이다. 타깃 DeNB(1-2)가 RN MME(7)로부터 베어러 종단 포인트 변경 요구를 수신할 때에 수순이 개시된다(스텝 S1401). 타깃 DeNB(1-2)가 베어러 종단 포인트 변경 요구를 수신했을 경우(스텝 S1401에서 Yes), 타깃 DeNB(1-2)는, 베어러 종단 포인트 변경 요구에 포함되는 베어러 구성 정보에 따라서 RN(2)용 베어러의 구성을 갱신한다(스텝 S1402). 타깃 DeNB(1-2)는, 베어러 종단 포인트 변경 응답을 RN MME(7)에 송신하고(스텝 S1403), 동작을 종료한다. 타깃 DeNB(1-2)가 베어러 종단 포인트 변경 요구를 수신하지 못한 경우(스텝 S1401에서 No), 타깃 DeNB(1-2)는, 스텝 S1401로 되돌아간다.

본 실시형태에 따른 소스 DeNB(1-1)의 동작은, 실시형태 1과 마찬가지이므로 그 상세한 설명을 생략한다. RN MME(7)의 동작은, 실시형태 3과 마찬가지이므로 그 상세한 설명을 생략한다. 이동국(3)의 동작은, 일반적인 동작과 차이가 없으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태에서는, 실시형태 1 및 2와 마찬가지로, 기지국(DeNB)(1) 사이에서 중계국(RN)(2)이 이동해도, RN(2)용의 데이터 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 필요가 없다. 그 결과, RN(2)용의 데이터 베어러, 및 RN-UE(3)용의 시그널링 베어러 및 데이터 베어러를 개방하지 않고, RN-UE(3)의 통신을 계속한 채로 DeNB를 변경하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시형태에서는, RN-UE(3)의 통신을 계속한 채로 DeNB를 변경한 후에, 미리 정해진 조건을 만족시킬 경우에, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경한다. 그 결과, 본 실시형태는, RN-UE(3)의 통신 품질에의 영향을 억제한 RN S/P-GW(8)의 변경이 가능해진다.

본 실시형태의 구체예(도 22∼24)는, 도 3에 나타낸 RN S/P-GW(8)가 기지국(1)에 배치되는 구성에 의거하여 설명했다. 그러나, 실시형태 3에서 설명한 바와 마찬가지로, 본 실시형태는, 도 14에 나타낸 바와 같은 RN S/P-GW(8)가 코어 네트워크(4)에 배치되는 구성에 적용해도 된다.

<그 외의 실시형태 >

본 발명의 실시형태 3 및 4는, RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경하는 미리 정해진 조건의 구체예로서 RN(2)용 베어러가 통과하는 DeNB 수를 사용하고 있다. 그러나, RN(2)의 백홀 링크의 무선 품질, RN(2)에 접속되는 RN-UE(3)의 수, 또는 RN(2)의 이동 속도 등을 RN S/P-GW(8)를 변경하는 미리 정해진 조건으로서 사용해도 된다.

구체적으로는, RN(2)의 백홀 링크의 무선 품질을 사용할 경우, 무선 품질이 미리 정해진 레벨 이상인 것에 대응하여 RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경할 수 있다. RN(2)용 베어러를 재구성(종단 포인트(RN S/P-GW(8))를 변경)하고 있는 동안, RN(2)은 코어 네트워크(4)와 데이터 통신을 행할 수 없다. 이 때문에, RN-UE(3)가 데이터를 코어 네트워크(4)에 송신할 수 없어, 지연의 증대 또는 RN-UE(3)의 통신 중단을 초래할 수 있다. 백홀 링크의 무선 품질이 높은 경우, RN(2)은 낮은 에러율(낮은 재송신율) 및 높은 데이터 레이트로 통신할 수 있다. 그 결과, RN(2)용 베어러를 재구성하는데 요하는 시간을 줄일 수 있다. 따라서, 백홀 링크의 무선 품질이 상대적으로 높은 경우에 RN(2)용 베어러를 재구성함으로써, RN-UE(3)의 데이터 통신의 지연 증가 또는 통신 중단 시간을 억제할 수 있다.

RN(2)에 접속되는 RN-UE(3)의 수를 사용할 경우, RN-UE(3)의 수가 미리 정해진 수 이하인 것에 대응하여 RN S/P-GW(8)를 변경할 수 있다. RN(2)이 전송해야 할 총 데이터량은, RN-UE(3) 수에 의존하는 것으로 생각된다. 그 때문에, RN-UE(3)의 수가 적은 경우에 RN(2)용 베어러를 재구성(종단 포인트(RN S/P-GW(8))를 변경)함으로써, RN(2)이 유지하고 있는 업 링크 송신 데이터를 저장하기 위한 버퍼가 포화되기 전에 베어러의 재구성을 완료할 수 있는 기회가 증가한다. 따라서, RN-UE(3)의 수가 상대적으로 적은 경우에 RN(2)용 베어러를 재구성함으로써, 데이터 로스량을 줄일 수 있다.

또한, RN(2)의 이동 속도를 사용할 경우, RN(2)의 이동 속도가 미리 정해진 값 이하인 것에 대응하여 RN S/P-GW(8)를 변경할 수 있다. RN(2)의 이동 속도가 고속인 경우, 고속 페이딩에 의해 백홀 링크의 무선 품질이 열화하여, 데이터 레이트가 저하한다. 반면에, RN(2)의 이동 속도가 저속인 경우, 페이딩의 영향이 상당히 작아져, 백홀 링크의 무선 품질 및 데이터 레이트를 향상시킬 수 있다. 이 때문에, RN(2)의 이동 속도가 상대적으로 저속일 경우에 RN(2)용 베어러를 재구성(종단 포인트(RN S/P-GW(8))를 변경)함으로써, RN(2)용 베어러를 재구성하는데 요하는 시간을 줄일 수 있다. 그 결과, RN-UE(3)의 데이터 통신의 지연 증가 또는 통신 중단 시간을 억제할 수 있다.

본 발명의 실시형태 1∼4에서는, LTE 방식의 RN을 서포트하는 네트워크에 본 발명을 적용하는 경우에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명의 적용은, LTE 방식의 RN을 서포트하는 기지국에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 네트워크가 기지국에 무선 또는 고정 회선을 불문하고 접속되는 중계국을 포함하고, 기지국에서 전송된 데이터가 중계국에 의해 종단되는 경우에도, 본 발명은 적용 가능하다.

본 발명의 실시형태 1∼4에서 설명한 RN(2)이 귀속하는 DeNB를 변경하는 수순, 및 RN(2)용 베어러를 종단하는 RN S/P-GW(8)를 변경하는 수순에 관하여, 소스 DeNB(1-1), 타깃 DeNB(1-2), RN(2), RN MME(7), RN 및 RN S/P-GW(8)에 의해 행해지는 처리는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor) 등의 반도체 처리 장치에 의해 실현될 수 있다. 대안으로, 이들 처리는, 마이크로프로세서 등의 컴퓨터에 프로그램을 실행시킴으로써 실현할 수도 있다. 구체적으로는, 도 10∼ 도13, 도 16, 도 17, 도 19∼ 도 21, 도 23 및 도24 중 적어도 하나에 나타낸 알고리즘을 컴퓨터에 실행시키기 위한 명령군을 포함하는 프로그램을 작성하고, 당해 프로그램을 컴퓨터에 공급하면 된다.

이 프로그램은, 다양한 타입의 비일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되며, 컴퓨터에 공급할 수 있다. 이러한 비일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체는, 다양한 타입의 실체가 있는 기록 매체(tangible storage medium), 예를 들면, 자기 기록 매체(예를 들면 플렉시블 디스크, 자기 테이프, 하드디스크 드라이브), 광자기 기록 매체(예를 들면 광자기 디스크), CD-ROM(Read Only Memory), CD-R, CD-R/W, 반도체 메모리(예를 들면, 마스크 ROM, PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable PROM), 플래시 ROM, RAM(random access memory))을 포함한다. 대안으로, 프로그램은, 다양한 타입의 일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체(transitory computer readable medium)를 통하여 컴퓨터에 공급되어도 된다. 일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체의 예는, 전기 신호, 광 신호, 및 전자파를 포함한다. 일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체는, 전선, 광섬유 등의 유선 통신 회선, 또는 무선 통신 회선을 통해서, 프로그램을 컴퓨터에 공급할 수 있다.

본 발명의 실시형태 1∼4는, 적절히 조합시키는 것도 가능하다. 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 전술한 본 발명의 사상 및 범주를 일탈하지 않고서 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다.

이 출원은, 2011년 2월 3일에 출원된 일본국 특허출원 제2011-021932호를 기초로 하는 우선권을 주장하며, 그 개시의 전부가 참조로 본 명세서에 포함한다.

1 : 기지국
2 : 중계국
3 : 이동국
4 : 코어 네트워크
5 : UE MME
6 : UE S/P-GW
7 : RN MME
8 : RN S/P-GW
9 : 무선 액세스 네트워크
11 : 무선 통신부
12 : 송신 데이터 처리부
13 : 수신 데이터 처리부
14 : 통신부
15 : 중계국 제어부
21 : 하위 무선 링크 통신부
22 : 송신 데이터 처리부
23 : 수신 데이터 처리부
24 : 상위 무선 링크 통신부
25 : 백홀 링크 제어부
31 : 무선 통신부
32 : 수신 데이터 처리부
33 : 송신 데이터 제어부
34 : 송신 데이터 처리부
35 : 버퍼부
51 : 통신부
52 : 송신 데이터 처리부
53 : 수신 데이터 처리부
54 : 베어러 정보 관리부
61 : 하위 장치 통신부
62 : 송신 데이터 처리부
63 : 수신 데이터 처리부
64 : 상위 장치 통신부
65 : 베어러 제어부

Claims

제1 및 제2 기지국;
상기 제1 및 제2 기지국에 귀속할 수 있으며, 상기 제1 또는 제2 기지국과 이동국 사이에서 무선 중계를 행하는 중계국;
상기 중계국을 통해서 상기 이동국과의 사이에 제공되는 이동국 데이터 베어러(bearer)를 종단(終端)하며, 상기 이동국 데이터 베어러를 사용해서 유저 데이터를 상기 이동국에 전송하는 제1 데이터 전송 수단;
상기 중계국과의 사이에 제공되는 중계국 데이터 베어러를 종단하며, 상기 이동국 데이터 베어러를 상기 중계국 데이터 베어러와 연관시킴으로써, 상기 제1 데이터 전송 수단과 상기 중계국 사이에서 상기 유저 데이터를 전송하는 제2 데이터 전송 수단; 및
상기 중계국의 귀속처가 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경될 때에, 상기 중계국 및 상기 제2 데이터 전송 수단에 의해 종단되는 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 상기 제2 기지국을 통과하도록 변경하는 중계국 모빌리티 관리 수단
을 구비하는 이동 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 중계국 모빌리티 관리 수단은, 상기 중계국의 귀속처가 변경될 때에, 상기 중계국 데이터 베어러가 통과하는 포인트를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경함으로써, 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 변경하는 이동 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 데이터 전송 수단은, 상기 제1 기지국에 구현되는 이동 통신 시스템.
제3항에 있어서,
상기 중계국 모빌리티 관리 수단은, 상기 중계국의 귀속처가 변경될 때에, 상기 중계국 베어러가 통과하는 포인트로서 상기 제1 및 제2 기지국을 포함시킴으로써 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 변경하는 이동 통신 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중계국 모빌리티 관리 수단은, 상기 중계국의 귀속처를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경한 후에, 상기 제1 기지국을 통하지 않고 상기 제2 기지국에 제어 데이터를 보내는 이동 통신 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 데이터 전송 수단은, 상기 이동국의 모빌리티를 관리하기 위하여 이동국 모빌리티 관리 수단과 상기 중계국 사이에 제공되는 이동국 시그널링 베어러를 상기 중계국 데이터 베어러와 연관시킴으로써, 상기 이동국 모빌리티 관리 수단과 상기 중계국 사이에서 제어 데이터를 전송하는 이동 통신 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중계국 데이터 베어러를 종단 가능한 제3 데이터 전송 수단을 더 구비하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 수단은, 상기 중계국의 귀속처의 변경에 수반하여 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 변경한 후에, 미리 정해진 조건이 만족되는 것에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 이동 통신 시스템.
제6항을 인용하는 제7항에 있어서,
상기 제3 데이터 전송 수단은, 상기 제3 데이터 전송 수단에 의해 종단되는 상기 중계국 데이터 베어러에 상기 이동국 시그널링 베어러를 매핑함으로써, 상기 이동국 모빌리티 관리 수단과 상기 중계국 사이에서 상기 제어 데이터를 전송하는 이동 통신 시스템.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건은, 상기 중계국에 현재 접속되어 있는 이동국 수에 관한 조건을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 수단은, 상기 이동국 수가 만족되어야 할 미리 정해진 레벨을 하회하는 조건에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 이동 통신 시스템.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건은, 상기 중계국 데이터 베어러가 통과하는 기지국 수에 관한 조건을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 수단은, 상기 기지국 수가 만족되어야 할 미리 정해진 레벨을 상회하는 조건에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 이동 통신 시스템.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건은, 상기 중계국의 이동 속도에 관한 조건을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 수단은, 상기 이동 속도가 만족되어야 할 미리 정해진 레벨을 하회하는 조건에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 이동 통신 시스템.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건은, 상기 중계국과 상기 제1 기지국 사이의 무선 통신 품질에 관한 조건을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 수단은, 상기 무선 통신 품질이 만족되어야 할 미리 정해진 레벨을 상회하는 조건에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 이동 통신 시스템.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 기지국 또는 상기 제2 기지국은, 상기 미리 정해진 조건이 만족되는지의 여부를 판정하며, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 변경하도록 상기 중계국 모빌리티 관리 수단에 요구하는 이동 통신 시스템.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중계국은, 상기 미리 정해진 조건이 만족되는지의 여부를 판정하며, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 변경하도록 상기 중계국 모빌리티 관리 수단에 요구하는 이동 통신 시스템.
이동 통신 네트워크의 제어를 행하는 중계국 모빌리티 관리 장치로서,
상기 이동 통신 네트워크는,
제1 및 제2 기지국;
상기 제1 및 제2 기지국에 귀속할 수 있으며, 상기 제1 또는 제2 기지국과 이동국 사이에서 무선 중계를 행하는 중계국;
상기 중계국을 통해서 상기 이동국과의 사이에 제공되는 이동국 데이터 베어러를 종단하며, 상기 이동국 데이터 베어러를 사용해서 유저 데이터를 상기 이동국에 전송하는 제1 데이터 전송 수단; 및
상기 중계국과의 사이에 제공되는 중계국 데이터 베어러를 종단하며, 상기 이동국 데이터 베어러를 상기 중계국 데이터 베어러와 연관시킴으로써, 상기 제1 데이터 전송 수단과 상기 중계국 사이에서 상기 유저 데이터를 전송하는 제2 데이터 전송 수단을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 장치는, 상기 중계국의 귀속처가 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경될 때에, 상기 중계국 및 상기 제2 데이터 전송 수단에 의해 종단되는 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 상기 제2 기지국을 통과하도록 변경하는 중계국 모빌리티 관리 장치.
제15항에 있어서,
상기 중계국 모빌리티 관리 장치는, 상기 중계국의 귀속처가 변경될 때에, 상기 중계국 데이터 베어러가 통과하는 포인트를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경함으로써, 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 변경하는 중계국 모빌리티 관리 장치.
제16항에 있어서,
상기 제2 데이터 전송 수단은, 상기 제1 기지국에 구현되고,
상기 중계국 모빌리티 관리 장치는, 상기 중계국의 귀속처가 변경될 때에, 상기 중계국 데이터 베어러를 통과하는 포인트로서 상기 제1 및 제2 기지국을 포함시킴으로써, 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 변경하는 중계국 모빌리티 관리 장치.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중계국 모빌리티 관리 장치는, 상기 중계국의 귀속처가 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경된 후에, 상기 제1 기지국을 통하지 않고 상기 제2 기지국에 제어 데이터를 보내는 중계국 모빌리티 관리 장치.
제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동 통신 네트워크는, 상기 중계국 데이터 베어러를 종단 가능한 제3 데이터 전송 수단을 더 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 장치는, 상기 중계국의 귀속처의 변경에 수반하여 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 변경한 후에, 미리 정해진 조건이 만족되는 것에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 중계국 모빌리티 관리 장치.
제19항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건은, 상기 중계국에 현재 접속되어 있는 이동국 수에 관한 조건을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 장치는, 상기 이동국 수가 만족되어야 할 미리 정해진 레벨을 하회하는 조건에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 중계국 모빌리티 관리 장치.
제19항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건은, 상기 중계국 데이터 베어러가 통과하는 기지국 수에 관한 조건을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 장치는, 상기 기지국 수가 만족되어야 할 미리 정해진 레벨을 상회하는 조건에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 중계국 모빌리티 관리 장치.
제19항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건은, 상기 중계국의 이동 속도에 관한 조건을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 장치는, 상기 이동 속도가 만족되어야 할 미리 정해진 레벨을 하회하는 조건에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 중계국 모빌리티 관리 장치.
제19항에 있어서,
상기 미리 정해진 조건은, 상기 중계국과 상기 제1 기지국 사이의 무선 통신 품질에 관한 조건을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 관리 장치는, 상기 무선 통신 품질이 만족되어야 할 미리 정해진 레벨을 상회하는 조건에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 중계국 모빌리티 관리 장치.
제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재된 중계국 모빌리티 관리 장치에 결합되는 중계국 장치로서,
상기 중계국 장치는, 상기 미리 정해진 조건이 만족되는지의 여부를 판정하며, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 변경하도록 상기 중계국 모빌리티 관리 수단에 요구하도록 구성된 중계국 장치.
이동 통신 네트워크의 제어를 행하는 중계국 모빌리티 관리 장치에 의해 행해지는 중계국 모빌리티 제어 방법으로서,
상기 이동 통신 네트워크는,
제1 및 제2 기지국;
상기 제1 및 제2 기지국에 귀속할 수 있으며, 상기 제1 또는 제2 기지국과 이동국 사이에서 무선 중계를 행하는 중계국;
상기 중계국을 통해서 상기 이동국과의 사이에 제공되는 이동국 데이터 베어러를 종단하며, 상기 이동국 데이터 베어러를 사용해서 유저 데이터를 상기 이동국에 전송하는 제1 데이터 전송 수단; 및
상기 중계국과의 사이에 제공되는 중계국 데이터 베어러를 종단하며, 상기 이동국 데이터 베어러를 상기 중계국 데이터 베어러와 연관시킴으로써, 상기 제1 데이터 전송 수단과 상기 중계국 사이에서 상기 유저 데이터를 전송하는 제2 데이터 전송 수단을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 제어 방법은, 상기 중계국의 귀속처가 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경될 때에, 상기 중계국 및 상기 제2 데이터 전송 수단에 의해 종단되는 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 상기 제2 기지국을 통과하도록 변경하는 것을 포함하는 중계국 모빌리티 제어 방법.
제25항에 있어서,
상기 경로를 변경하는 것은, 상기 중계국의 귀속처가 변경될 때에, 상기 중계국 데이터 베어러가 통과하는 포인트를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경함으로써, 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 변경하는 것을 포함하는 중계국 모빌리티 제어 방법.
제25항에 있어서,
상기 제2 데이터 전송 수단은, 상기 제1 기지국에 구현되고,
상기 경로를 변경하는 것은, 상기 중계국의 귀속처가 변경될 때에, 상기 중계국 베어러가 통과하는 포인트로서 상기 제1 및 제2 기지국을 포함시킴으로써, 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 변경하는 것을 포함하는 중계국 모빌리티 제어 방법.
제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동 통신 네트워크는, 상기 중계국 데이터 베어러를 종단 가능한 제3 데이터 전송 수단을 더 포함하고,
상기 중계국의 귀속처의 변경에 수반하여 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 변경한 후에, 미리 정해진 조건이 만족되는 것에 대응하여, 상기 중계국 데이터 베어러의 종단 포인트를 상기 제2 데이터 전송 수단으로부터 상기 제3 데이터 전송 수단으로 변경하는 것을 더 포함하는 중계국 모빌리티 제어 방법.
이동 통신 네트워크의 제어를 행하는 중계국 모빌리티 관리 장치에 의해 행해지는 중계국 모빌리티 제어 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 비일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
상기 이동 통신 네트워크는,
제1 및 제2 기지국;
상기 제1 및 제2 기지국에 귀속할 수 있으며, 상기 제1 또는 제2 기지국과 이동국 사이에서 무선 중계를 행하는 중계국;
상기 중계국을 통해서 상기 이동국과의 사이에 제공되는 이동국 데이터 베어러를 종단하고, 상기 이동국 데이터 베어러를 사용해서 유저 데이터를 상기 이동국에 전송하는 제1 데이터 전송 수단; 및
상기 중계국과의 사이에 제공되는 중계국 데이터 베어러를 종단하며, 상기 이동국 데이터 베어러를 상기 중계국 데이터 베어러와 연관시킴으로써, 상기 제1 데이터 전송 수단과 상기 중계국 사이에서 상기 유저 데이터를 전송하는 제2 데이터 전송 수단을 포함하고,
상기 중계국 모빌리티 제어 방법은, 상기 중계국의 귀속처가 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국으로 변경될 때에, 상기 중계국 및 상기 제2 데이터 전송 수단에 의해 종단되는 상기 중계국 데이터 베어러의 경로를 상기 제2 기지국을 통과하도록 변경하는 것을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체.