WO2011083763A1

WO2011083763A1 - 中継局管理装置及び中継局管理方法

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Publication number: WO2011083763A1
Application number: PCT/JP2011/000024
Authority: WO
Inventors: 千枝石田; 高久青山; 尚志田村
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2011-01-06
Publication date: 2011-07-14

Abstract

　移動通信端末を管理する第１移動管理エンティティと、基地局と移動通信端末間の通信を中継する中継局を管理する第２移動管理エンティティと、に分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局管理装置は、移動通信端末から中継局を介して送信された端末情報登録リクエストメッセージを受信する受信部と、端末情報登録リクエストメッセージの宛先が、第１移動管理エンティティか第２移動管理エンティティかを判定する宛先判定部と、宛先判定部によって端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定されたとき、該当する第１移動管理エンティティに端末情報登録リクエストメッセージを送信する送信部とを備える。したがって、端末を管理する移動管理エンティティの情報を持たない中継局が、端末を当該移動管理エンティティにアタッチ可能な中継局管理装置を提供できる。

Description

中継局管理装置及び中継局管理方法

　本発明は、移動通信端末を管理する移動管理エンティティと中継局を管理する移動管理エンティティに分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局管理装置及び中継局管理方法に関する。

　ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced）は、標準化団体３ＧＰＰの無線通信規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）から進化した次世代の無線通信規格であり、より向上した移動体通信サービスの提供を目標とする。

　移動体通信システムにおける情報のマルチメディア化に伴い、大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術が検討されている。しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離通信では高伝送レートが期待できる一方、通信距離が伸びるに従って減衰が大きくなる。したがって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、基地局のカバーエリアが小さいため、より多くの基地局を設置する必要がある。但し、基地局の設置には相応のコストがかかる。このため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した移動体通信サービスを実現するための技術が強く求められている。

　図１３は、基地局と端末装置の間に中継局が設けられたネットワークシステムを示す概略図である。図１３に示すネットワークシステムには、上記要求に応えるべく、基地局のカバーエリアを拡大するための中継局（リレーノード）が設けられている。中継局は、基地局のセルエッジ（基地局が受け持つセルの縁）における受信効率の向上を目的として、基地局のセルエッジ部分に配置される。また、中継局は、近隣に位置する少なくとも１つの基地局に所属し、所属する基地局と無線通信端末の通信を中継する。なお、標準化団体３ＧＰＰによる規格では、固定のリレーノード（Fixed Relay Node）と同様に、電車やバス等の交通機関に搭載される移動型のリレーノード（モバイルリレーノード、Mobile Relay Node）の導入も想定されている。

　非特許文献１で説明されているように、標準化団体３ＧＰＰでは、中継局であるリレーノードを導入したネットワークのアーキテクチャに関する議論がされている。図１４は、非特許文献１に記載されたリレーノードを含むアーキテクチャの一例を示す図である。図１４には、アーキテクチャを構成する各エンティティ、並びに、ユーザデータを送受信するユーザプレーン（U-plane）及び制御信号を送受信するコントロールプレーン（C-plane）の各インタフェースが示されている。図１４に示すように、ゲートウェイ（SGW/PGW）及び移動管理エンティティ（Mobility Management Entity: MME）といったコアネットワーク（CN）は、端末に関するものとリレーノードに関するものとで、論理的に別のノードである。

　端末（User Equipment: UE）とリレーノード（Relay Node: RN）の間のインタフェースは「Uuインタフェース」と呼ばれ、リレーノード（RN）と基地局の間のインタフェースは「Unインタフェース」と呼ばれる。また、基地局は、リレーノードに対してドナー基地局（Donor eNB又はDeNB）と呼ばれる。リレーノード（RN）は、端末（UE）に対しては基地局として機能し、ドナー基地局（DeNB）に対しては端末として機能する。ドナー基地局（DeNB）とリレーノード（RN）を管理する第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）の間のインタフェースには「S1-Uインタフェース」があり、ドナー基地局（DeNB）とリレーノード（RN）を管理する第２移動管理エンティティ（RN-MME）の間のインタフェースには「S1-MMEインタフェース」がある。

日本国特開２００７－２５１９９０号公報

Tdoc-R2-095336, "TP to internal TR on relay architecture options", Ericsson, ST-Ericsson, 3GPP TSG-RAN WG2 #67, Shenzhen, China, 24th-28th August 2009 3GPP TS23.401 v9.2.0, "3GPP TSG Services and System Aspects; General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for E-UTRAN access (Release 9)"

　上記説明したリレーノード（RN）は、無線でドナー基地局（DeNB）と接続しており、コアネットワークとの間のホップ数も多い。このため、リレーノード（RN）は、基地局と比較してセキュリティの脆弱性が問題となる。また、電車やバス等の交通機関に搭載する移動型のリレーノード（モバイルリレーノード）や、家庭で使用される中継基地局としてのリレーノードのような、オペレータ管理ではないリレーノードの導入も検討されている。

　このようなリレーノードは特にＤｏＳ攻撃等の踏み台にされやすく、リレーノード（RN）を介して移動管理エンティティ（MME）が攻撃される可能性がある。移動管理エンティティ（MME）は、電話番号等のユーザ情報を扱う。このため、端末（UE）を管理する第１移動管理エンティティ（UE-MME）とリレーノード（RN）を管理する第２移動管理エンティティ（RN-MME）は物理的にも分ける必要がある。しかし、リレーノード（RN）は、端末（UE）を管理する第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を持たないため、接続してきた端末のアタッチ先となる第１移動管理エンティティ（UE-MME）を選択することができない。このため、リレーノード（RN）は、当該端末から送られたＮＡＳ（Non-Access Stratum）メッセージ（アタッチリクエスト、トラッキングエリアアップデート（TAU）リクエスト又はサービスリクエスト等）を第１移動管理エンティティ（UE-MME）に転送することができない。

　本発明の目的は、端末を管理する移動管理エンティティの情報を持たない中継局が、端末を当該移動管理エンティティにアタッチ可能な中継局管理装置及び中継局管理方法を提供することである。

　本発明は、移動通信端末を管理する第１移動管理エンティティと、基地局と移動通信端末間の通信を中継する中継局を管理する第２移動管理エンティティと、に分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局管理装置であって、前記移動通信端末から前記中継局を介して送信された端末情報登録リクエストメッセージを受信する受信部と、前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が、第１移動管理エンティティか第２移動管理エンティティかを判定する宛先判定部と、前記宛先判定部によって前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定されたとき、該当する第１移動管理エンティティに前記端末情報登録リクエストメッセージを送信する送信部と、を備えた中継局管理装置を提供する。

　本発明は、移動通信端末を管理する第１移動管理エンティティと、基地局と移動通信端末間の通信を中継する中継局を管理する第２移動管理エンティティと、に分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局管理装置であって、前記移動通信端末が前記中継局にハンドオーバする際に、前記移動通信端末を管理している第１移動管理エンティティからのハンドオーバ要求メッセージ又は前記中継局からのハンドオーバ応答メッセージを受信する受信部と、前記ハンドオーバ要求メッセージに含まれている前記第１移動管理エンティティの識別情報と前記中継局の識別情報を対応付けた宛先関連情報を記憶する記憶部と、前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報が前記宛先関連情報に含まれているかを判定する宛先判定部と、前記宛先判定部によって前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報が前記宛先関連情報に含まれていると判定されたとき、前記宛先関連情報に基づいて前記宛先情報を変換する宛先変換部と、前記宛先変換部によって変換された宛先に前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージを送信する送信部と、を備えた中継局管理装置を提供する。

　本発明は、移動通信端末を管理する第１移動管理エンティティと、基地局と移動通信端末間の通信を中継する中継局を管理する第２移動管理エンティティと、に分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局を管理する方法であって、前記移動通信端末から前記中継局を介して送信された端末情報登録リクエストメッセージを受信するステップと、前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が、第１移動管理エンティティか第２移動管理エンティティかを判定する宛先判定ステップと、前記宛先判定ステップで前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定されたとき、該当する第１移動管理エンティティに前記端末情報登録リクエストメッセージを送信するステップと、を有する中継局管理方法を提供する。

　本発明は、移動通信端末を管理する第１移動管理エンティティと、基地局と移動通信端末間の通信を中継する中継局を管理する第２移動管理エンティティと、に分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局を管理する方法であって、前記移動通信端末が前記中継局にハンドオーバする際に、前記移動通信端末を管理している第１移動管理エンティティからのハンドオーバ要求メッセージ又は前記中継局からのハンドオーバ応答メッセージを受信するステップと、前記ハンドオーバ要求メッセージに含まれている前記第１移動管理エンティティの識別情報と前記中継局の識別情報を対応付けた宛先関連情報を記憶するステップと、前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報が前記宛先関連情報に含まれているかを判定する宛先判定ステップと、前記宛先判定ステップで前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報が前記宛先関連情報に含まれていると判定されたとき、前記宛先関連情報に基づいて前記宛先情報を変換する宛先変換ステップと、前記宛先変換ステップで変換された宛先に前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージを送信するステップと、を有する中継局管理方法を提供する。

　本発明に係る中継局管理装置及び中継局管理方法によれば、端末を管理する移動管理エンティティの情報を持たない中継局が、端末を当該移動管理エンティティにアタッチ又はハンドオーバできる。

本発明に係る無線通信システムのアーキテクチャの一例を示す図第１の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の構成を示すブロック図第１の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の動作を示すフローチャート第１の実施形態の無線通信システムにおける端末（UE）のアタッチプロシジャーのシグナリングを示すタイムチャート本発明に係る無線通信システムのアーキテクチャの一例を示す図第２の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の構成を示すブロック図宛先関連情報記憶部２０１が記憶する宛先関連情報の構成例を示す図第２の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の動作を示すフローチャート第２の実施形態の無線通信システムにおける端末（UE）がリレーノード（RN）にハンドオーバする際の、ハンドオーバプロシジャーのシグナリングを示すタイムチャート本発明に係る無線通信システムのアーキテクチャの一例を示す図宛先関連情報記憶部２０１が記憶する宛先関連情報の構成例を示す図第３の実施形態の無線通信システムにおける端末（UE）がリレーノード（RN）にハンドオーバする際の、ハンドオーバプロシジャーのシグナリングを示すタイムチャート基地局と端末装置の間に中継局が設けられたネットワークシステムを示す概略図非特許文献１に記載されたリレーノードを含むアーキテクチャの一例を示す図

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
　図１は、本発明に係る無線通信システムのアーキテクチャの一例を示す図である。図１に示したアーキテクチャでは、リレーノード（RN）を管理する第２移動管理エンティティ（RN-MME）が図１４に示したアーキテクチャと異なる。第１の実施形態では、第２移動管理エンティティ（RN-MME）がプロキシサーバとしての機能を有する。

　第１の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、リレーノード（RN）から送られてきたＮＡＳメッセージ（例えば、アタッチリクエスト）を、端末（UE）を管理する第１移動管理エンティティ（UE-MME）に転送する。このため、リレーノード（RN）が第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を持たずとも、リレーノード（RN）に接続してきた端末（UE）を第１移動管理エンティティ（UE-MME）にアタッチできる。

　以下、第１の実施形態の無線通信システムの一部を構成する第２移動管理エンティティ（RN-MME）について、詳細に説明する。

＜第１の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の構成＞
　図２は、第１の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の構成を示すブロック図である。図２に示すように、第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、宛先判定部１０１と、ＭＭＥ選択部１０３と、ＭＭＥ情報記憶部１０５と、メッセージ作成部１０７と、メッセージ処理部１０９と、受信部１１１と、送信部１１３とを備える。

　宛先判定部１０１は、リレーノード（RN）から送られたアタッチリクエストメッセージ及び端末（UE）からリレーノード（RN）を介して送られたアタッチリクエストメッセージの各宛先を判定する。当該メッセージがリレーノード（RN）から第２移動管理エンティティ（RN-MME）に対するアタッチリクエストである場合、宛先判定部１０１は、このメッセージをメッセージ処理部１０９に出力する。一方、当該メッセージが端末（UE）から第１移動管理エンティティ（UE-MME）に対するアタッチリクエストである場合、宛先判定部１０１は、ＭＭＥ選択部１０３に第１移動管理エンティティ（UE-MME）の選択を指示し、このメッセージをメッセージ作成部１０７に出力する。

　なお、第２移動管理エンティティ（RN-MME）に送られたアタッチリクエストメッセージが、端末（UE）からリレーノード（RN）を介して送られたものであるか、リレーノード（RN）自身からのアタッチリクエストメッセージであるかの判定方法としては、当該メッセージに含まれている仲介ノードの識別番号（E-UTRAN CGI）を参照する。なお、仲介ノードとは、アタッチリクエストメッセージが経由したノードであり、端末（UE）からのアタッチリクエストメッセージの場合はリレーノード（RN）のことであり、リレーノード（RN）からのアタッチリクエストメッセージの場合はドナー基地局（DeNB）のことである。

　リレーノード（RN）の識別番号が当該メッセージに含まれている場合、宛先判定部１０１は、リレーノード（RN）を介して送られたアタッチリクエストであると判定する。一方、リレーノード（RN）の識別番号は含まれずドナー基地局（DeNB）の識別番号が当該メッセージに含まれている場合、宛先判定部１０１は、リレーノード（RN）を介して送られたアタッチリクエストではないと判定する。なお、リレーノード（RN）は、基地局と同様に、固有の識別番号（Cell Global Identity: CGI）を持つ。

　なお、アタッチリクエストメッセージの判定は、上記方法に限られず、トラッキングエリアＩＤ（Tracking Area Identifier: TAI）又は端末の識別番号（S-TMSI）等を用いた方法であっても良い。トラッキングエリアＩＤ（TAI）を用いる方法では、リレーノード（RN）が基地局と異なる独自のトラッキングエリアＩＤ（TAI）を持つことを前提とする。また、端末の識別番号（S-TMSI）を用いる方法では、リレーノード（RN）がドナー基地局（DeNB）にアタッチする際に、リレーノード（RN）はドナー基地局（DeNB）に対して端末のように振る舞い、ドナー基地局（DeNB）からリレーノード（RN）にS-TMSI相当の識別番号が割り当てられることを前提とする。

　ＭＭＥ選択部１０３は、宛先判定部１０１からの指示に応じて、端末（UE）のアタッチ先の第１移動管理エンティティ（UE-MME）を選択する。なお、ＭＭＥ選択部１０３は、ＭＭＥ情報記憶部１０５が記憶する周辺UE-MMEのデータベースを参照して、第１移動管理エンティティ（UE-MME）を選択する。例えば、ＭＭＥ情報記憶部１０５が、アタッチリクエストメッセージに含まれるMME ID（Globally Unique MME Identifier: GUMMEI）を記憶している場合、ＭＭＥ選択部１０３は、当該MME IDに該当する第１移動管理エンティティ（UE-MME）を選択する。一方、ＭＭＥ情報記憶部１０５が、アタッチリクエストメッセージに含まれるMME IDを記憶していない場合、ＭＭＥ選択部１０３は、ＭＭＥ情報記憶部１０５が記憶する第１移動管理エンティティ（UE-MME）のデータベース内の各第１移動管理エンティティ（UE-MME）の負荷情報等に基づいて、利用可能な第１移動管理エンティティ（UE-MME）を選択する。ＭＭＥ選択部１０３は、選択した第１移動管理エンティティ（UE-MME）の宛先情報をメッセージ作成部１０７に出力する。

　なお、アタッチリクエストメッセージにMME ID（GUMMEI）が含まれているのは、端末（UE）が以前にネットワークへの登録（registration）を行っており、その時アタッチした移動管理エンティティのMME ID（GUMMEI）を保持している場合である。端末（UE）は最初の登録後に一度アイドル状態になり、その後再びコネクションを確立してアタッチを行う際、端末（UE）からリレーノード（RN）に対するＲＲＣ（Radio Resource Control）コネクションのセットアップ完了メッセージの中に、端末（UE）が保持しているMME ID（GUMMEI）を含める。なお、リレーノード（RN）は、ＲＲＣコネクションのセットアップ完了メッセージにMME ID（GUMMEI）が含まれているときには、第２移動管理エンティティ（RN-MME）に転送するアタッチリクエストメッセージに当該MME ID（GUMMEI）を含める。

　ＭＭＥ情報記憶部１０５は、周辺RN-MME及び周辺UE-MMEの各MME ID（GUMMEI）、各ＩＰアドレス、並びに、各MMEに接続している端末（UE）及びリレーノード（RN）の数を示す負荷情報等の情報を保持する。これらの情報は、周辺RN-MMEと周辺UE-MMEの間で定期的にやり取りされる。メッセージ作成部１０７は、宛先判定部１０１から入力された端末（UE）からのアタッチリクエストメッセージに、ＭＭＥ選択部１０３が選択した第１移動管理エンティティ（UE-MME）の宛先情報を付加し、当該第１移動管理エンティティ（UE-MME）宛のメッセージとして送信部１１３に出力する。メッセージ処理部１０９は、宛先判定部１０１から入力された第２移動管理エンティティ（RN-MME）宛（自エンティティ宛）のアタッチリクエストメッセージを処理する。

　受信部１１１は、リレーノード（RN）、基地局（eNB）若しくはドナー基地局（DeNB）、移動管理エンティティ（MME）又はゲートウェイ（GW）等から送られるコントロールプレーン（C-plane）の制御信号を受信する。送信部１１３は、リレーノード（RN）、基地局（eNB）若しくはドナー基地局（DeNB）、移動管理エンティティ（MME）又はゲートウェイ（GW）等に対するコントロールプレーン（C-plane）の制御信号を送信する。

＜第１の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の動作＞
　図３は、第１の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の動作を示すフローチャートである。図３に示すように、受信部１１１は、アタッチリクエストメッセージを含むS1メッセージであるInitial UE message（以下、単に「メッセージ」という。）を受信する（ステップＳ１０１）。次に、宛先判定部１０１は、当該メッセージに含まれる仲介ノードの識別番号（E-UTRAN CGI）にリレーノード（RN）の識別番号が含まれるかを判定する（ステップＳ１０３）。なお、リレーノード（RN）は、基地局（eNB）と同様に、固有の識別番号（Cell Global Identification: CGI）を持つことを前提とする。

　識別番号（E-UTRAN CGI）にリレーノード（RN）の識別番号が含まれる場合、宛先判定部１０１は、受信したメッセージを、リレーノード（RN）を介した端末（UE）からのメッセージと判定する（ステップＳ１０５）。一方、識別番号（E-UTRAN CGI）にリレーノード（RN）の識別番号ではなく基地局（eNB）の識別番号が含まれる場合、宛先判定部１０１は、リレーノード（RN）からのメッセージと判定し（ステップＳ１０７）、メッセージ処理部１０９は、メッセージの内容に従ってアタッチ処理を行う（ステップＳ１０９）。

　ステップＳ１０５が行われた後、ＭＭＥ選択部１０３は、メッセージに移動管理エンティティのMME ID(GUMMEI)が含まれているかを判断する（ステップＳ１１１）。メッセージにMME IDが含まれている場合はステップＳ１１３に進み、含まれていない場合はステップＳ１１９に進む。ステップＳ１１３では、ＭＭＥ選択部１０３は、メッセージに含まれているMME IDが有効であり、かつ、ＭＭＥ情報記憶部１０５が記憶するデータベースに含まれているかを判断する。当該MME IDがこれら２つの条件を満たす場合はステップＳ１１５に進み、少なくともいずれか一方の条件を満たさなければステップＳ１１９に進む。

　ステップＳ１１５では、メッセージ作成部１０７は、該当する第１移動管理エンティティ（UE-MME）宛のメッセージを作成し、送信部１１３は、その第１移動管理エンティティ（UE-MME）にこのメッセージを送信する（ステップＳ１１７）。一方、ステップＳ１１９では、ＭＭＥ選択部１０３は、ＭＭＥ情報記憶部１０５が記憶するデータベースの中から、端末（UE）のアタッチ先の第１移動管理エンティティ（UE-MME）を選択する。この時、ＭＭＥ選択部１０３は、移動管理エンティティ同士のインタフェースを介して適時送られる各第１移動管理エンティティ（UE-MME）の負荷情報に基づいて、利用可能な第１移動管理エンティティ（UE-MME）を選択する。その後、ステップＳ１１５に進み、メッセージ作成部１０７は、ステップＳ１１９で選択された第１移動管理エンティティ（UE-MME）宛のメッセージを作成し、送信部１１３は、その第１移動管理エンティティ（UE-MME）にこのメッセージを送信する（ステップＳ１１７）。

　以下、第１の実施形態の無線通信システムにおけるシグナリングについて説明する。図４は、第１の実施形態の無線通信システムにおける端末（UE）のアタッチプロシジャーのシグナリングを示すタイムチャートである。なお、本実施形態では、リレーノード（RN）は、第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を持たない。このため、図４に示した例では、リレーノード（RN）は、端末（UE）から送られてきたコントロールプレーン（C-plane）のメッセージを、リレーノード自身がアタッチしている第２移動管理エンティティ（RN-MME）に常に送る。

　図４に示すように、端末（UE）がリレーノード（RN）との間でＲＲＣコネクションを確立した（Ｐ１０１）後、端末（UE）は、リレーノード（RN）にアタッチリクエストを含むＲＲＣメッセージを送る（Ｐ１０３）。リレーノード（RN）は、リレーノード（RN）のユーザプレーン（U-plane）のメッセージとして、ＲＲＣメッセージに含まれるアタッチリクエストメッセージを含むInitial UE messageを第２移動管理エンティティ（RN-MME）に転送する（Ｐ１０５）。第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、Initial UE messageを受信すると、当該Initial UE messageに含まれる仲介ノードの識別番号（E-UTRAN CGI）を確認し、識別番号がリレーノード（RN）のものである場合は、リレーノード（RN）に接続した端末（UE）からのアタッチリクエストと判定する。

　次に、第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、アタッチリクエストメッセージの送り先となる第１移動管理エンティティ（UE-MME）を選択し、アタッチリクエストメッセージを該当する第１移動管理エンティティ（UE-MME）に転送する（Ｐ１０７）。その後、第１移動管理エンティティ（UE-MME）からリレーノード（RN）宛のアタッチ受理のメッセージが第２移動管理エンティティ（RN-MME）に対して送られ（Ｐ１０９）、第２移動管理エンティティ（RN-MME）からリレーノード（RN）に転送される（Ｐ１１１）。また、リレーノード（RN）からのアタッチ完了メッセージも同様に第２移動管理エンティティ（RN-MME）に送られ（Ｐ１１３）、第２移動管理エンティティ（RN-MME）から第１移動管理エンティティ（UE-MME）に転送される（Ｐ１１５）。

　以上説明したように、第１の実施形態の無線通信システムでは、第２移動管理エンティティ（RN-MME）が、受信したＮＡＳメッセージの仲介ノードを判定して転送先の第１移動管理エンティティ（UE-MME）を選択する。このため、リレーノード（RN）が第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を持たずとも、リレーノード（RN）に接続してきた端末（UE）を第１移動管理エンティティ（UE-MME）にアタッチできる。また、第２移動管理エンティティ（RN-MME）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）が別のエンティティとして存在するため、第２移動管理エンティティ（RN-MME）が攻撃されても第１移動管理エンティティ（UE-MME）への被害はない。

　なお、本実施形態では、第２移動管理エンティティ（RN-MME）が、Initial UE messageに含まれる仲介ノードの識別番号（E-UTRAN CGI）を参照して、当該メッセージを第１移動管理エンティティ（UE-MME）に転送するか否かを判断するが、同様の機能を基地局（eNB）が有しても良い。この場合、リレーノード（RN）にとってのドナー基地局（DeNB）が、Initial UE messageに含まれる仲介ノードの識別番号（E-UTRAN CGI）を参照して、当該メッセージを第１移動管理エンティティ（UE-MME）に転送するか第２移動管理エンティティ（RN-MME）に転送するかを判断する。

　また、同様の機能を有する新たなエンティティをアーキテクチャに含めても良い。例えば、リレーノード（RN）は、端末（UE）からのアタッチリクエストメッセージを含むInitial UE messageをこの新たなエンティティに送信し、当該エンティティが、Initial UE messageに含まれる仲介ノードの識別番号（E-UTRAN CGI）を参照して、当該メッセージを第１移動管理エンティティ（UE-MME）に転送するか第２移動管理エンティティ（RN-MME）に転送するか判断する。

（第２の実施形態）
　図５は、本発明に係る無線通信システムのアーキテクチャの一例を示す図である。図５に示したアーキテクチャでは、リレーノード（RN）を管理する第２移動管理エンティティ（RN-MME）が図１４に示したアーキテクチャと異なる。図５に示すように、ソース基地局（SeNB）と直接通信していた端末（UE）がリレーノード（RN）にハンドオーバする場合、端末（UE）が接続している第１移動管理エンティティ（UE-MME）とリレーノード（RN）がメッセージを送受信するためには、当該リレーノード（RN）は、第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を知る必要がある。しかし、リレーノード（RN）は第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を持たない。したがって、端末（UE）がリレーノード（RN）にハンドオーバする際、当該端末（UE）は、ハンドオーバ前に接続していた第１移動管理エンティティ（UE-MME）と、端末のハンドオーバ情報を送受信することができない。

　第２の実施形態では、ソース基地局（SeNB）と直接通信していた端末（UE）がリレーノード（RN）にハンドオーバするとき、第１移動管理エンティティ（UE-MME）が、端末（UE）とのリンク情報を第２移動管理エンティティ（RN-MME）に通知する。第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、通知されたリンク情報に従って、リレーノード（RN）からのメッセージを、該当する第１移動管理エンティティ（UE-MME）に転送する。このため、リレーノード（RN）が第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を持たずとも、端末（UE）は、リレーノード（RN）にハンドオーバできる。なお、本実施形態では、ハンドオーバ元のソース基地局（SeNB）とリレーノード（RN）の間にインタフェース（X2インタフェース）が存在しない場合を想定する。この場合、上位ノードである移動管理エンティティ（MME）を通してシグナリングが行われるS1ハンドオーバが行われる。

　以下、第２の実施形態の無線通信システムの一部を構成する第２移動管理エンティティ（RN-MME）について、詳細に説明する。

＜第２の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の構成＞
　図６は、第２の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の構成を示すブロック図である。図６に示すように、第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、宛先関連情報記憶部２０１と、宛先判定部２０３と、宛先変換部２０５と、メッセージ作成部２０７と、メッセージ処理部２０９と、受信部２１１と、送信部２１３とを備える。

　宛先関連情報記憶部２０１は、受信部２１１が受信した第１移動管理エンティティ（UE-MME）とリレーノード（RN）が対応付けられた宛先関連情報を記憶する。宛先関連情報には、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のMME ID（Globally Unique MME Identifier: GUMMEI）及びＩＰアドレス、リレーノード（RN）のＩＤ、第１移動管理エンティティ（UE-MME）とハンドオーバ元のソース基地局（SeNB）間のシグナリングの宛先となるアクセスポイントの識別番号、並びに、第２移動管理エンティティ（RN-MME）とターゲットリレーノード（RN）間のアクセスポイント識別番号等が含まれる。アクセスポイント識別番号は、ある端末に関するS1シグナリングの参照ポイントを一意に示すIDであり、例えば基地局‐MME間のS1シグナリングであれば、基地局側とMME側のそれぞれの参照ポイントにIDが割り振られる。アクセスポイント識別番号は端末固有のIDであるため、第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、どのアクセスポイント宛に来たメッセージかによって、どの端末に関するメッセージかを特定できる。

　図７は、宛先関連情報記憶部２０１が記憶する宛先関連情報の構成例を示す図である。図７に示すように、宛先関連情報には、大きく分けて、第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報と、端末（UE）のハンドオーバ先のリレーノード（RN）（ターゲットリレーノード（RN）ともいう）の情報とが含まれる。

　第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報には、以下の３つの情報が含まれる。
　「MME ID」は、ターゲットリレーノード（RN）にハンドオーバしてくる端末（UE）を管理する第１移動管理エンティティ（UE-MME）のMME IDである。当該情報は、第１移動管理エンティティ（UE-MME）が第２移動管理エンティティ（RN-MME）に通知する。
　「UE-MME IP address」は、上記第１移動管理エンティティ（UE-MME）のＩＰアドレスである。当該情報は、第１移動管理エンティティ（UE-MME）が第２移動管理エンティティ（RN-MME）に通知する。
　「MME UE S1 AP ID 1」は、端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを、上記第１移動管理エンティティ（UE-MME）と端末（UE）のハンドオーバ元のソース基地局（SeNB）との間で行うための、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のアクセスポイント識別番号である。当該情報は、ハンドオーバ要求メッセージ（HO required）に含まれ、ソース基地局（SeNB）が第１移動管理エンティティ（UE-MME）を介して第２移動管理エンティティ（RN-MME）に通知する。

　ターゲットリレーノード（RN）の情報には、以下の３つの情報が含まれる。
　「RN ID」は、ターゲットリレーノード（RN）のＩＤである。当該情報は、ハンドオーバ要求メッセージ（HO required）に含まれ、ソース基地局（SeNB）が第１移動管理エンティティ（UE-MME）を介して第２移動管理エンティティ（RN-MME）に通知する。
　「MME UE S1 AP ID 2」は、端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを、第２移動管理エンティティ（RN-MME）とターゲットリレーノード（RN）との間で行うための、第２移動管理エンティティ（RN-MME）のアクセスポイント識別番号である。当該情報は、第２移動管理エンティティ（RN-MME）で設定される。
　「eNB MME S1 AP ID」は、端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを、ターゲットリレーノード（RN）と第２移動管理エンティティ（RN-MME）との間で行うための、ターゲットリレーノード（RN）のアクセスポイント識別番号である。当該情報は、ターゲットリレーノード（RN）で設定され、ハンドオーバ要求応答メッセージ（HO request ack）に含まれ、第２移動管理エンティティ（RN-MME）に通知される。

　なお、宛先関連情報には、図７に示した情報以外に、端末（UE）の識別番号（Temporary Mobile Subscriber Identity: TMSI）、及び端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを第１移動管理エンティティ（UE-MME）とソース基地局（SeNB）間で行うための、ソース基地局（SeNB）側のアクセスポイント識別番号（eNB MME S1 AP ID）等が含まれていても良い。

　宛先判定部２０３は、受信部２１１によって受信されたハンドオーバ関連メッセージの宛先情報が、宛先関連情報記憶部２０１に格納された宛先関連情報に含まれているかを判定する。宛先判定部２０３は、当該判定を行った後、変換元の宛先情報として第１移動管理エンティティ（UE-MME）又はターゲットリレーノード（RN）の識別情報を宛先変換部２０５に出力する。また、宛先判定部２０３は、第１移動管理エンティティ（UE-MME）又はターゲットリレーノード（RN）に転送するメッセージ部分をメッセージ作成部２０７に出力する。なお、宛先判定部２０３は、第２移動管理エンティティ（RN-MME）宛（自エンティティ宛）のメッセージはメッセージ処理部２０９に出力する。

　宛先変換部２０５は、宛先関連情報記憶部２０１が記憶する宛先関連情報を参照して、宛先判定部２０３から送られた変換元の宛先情報を変換する。以下、変換された宛先情報を「変換先の宛先情報」という。宛先変換部２０５は、変換先の宛先情報をメッセージ作成部２０７に出力する。

　受信部２１１によって受信されたメッセージが、第１移動管理エンティティ（UE-MME）から送信され、ターゲットリレーノード（RN）へ転送されるメッセージの場合、変換元の宛先情報には、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のアクセスポイント識別番号及びターゲットリレーノード（RN）のＩＤ等が含まれる。また、変換先の宛先情報には、第２移動管理エンティティ（RN-MME）とターゲットリレーノード（RN）間のアクセスポイント識別番号等が含まれる。

　一方、受信部２１１によって受信されたメッセージが、ターゲットリレーノード（RN）から送信され、第１移動管理エンティティ（UE-MME）へ転送されるメッセージの場合、変換元の宛先情報には、第２移動管理エンティティ（RN-MME）のアクセスポイント識別番号及びターゲットリレーノード（RN）のアクセスポイント識別番号等が含まれる。また、変換先の宛先情報には、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のMME ID、ＩＰアドレス及びアクセスポイント識別番号等が含まれる。

　メッセージ作成部２０７は、宛先判定部２０３から入力されたメッセージに、宛先変換部２０５から入力された変換先の宛先情報を付加し、送信部２１３に出力する。メッセージ処理部２０９は、宛先判定部２０３から入力された第２移動管理エンティティ（RN-MME）宛（自エンティティ宛）のメッセージの内容に従って処理を行う。

　受信部２１１は、ターゲットリレーノード（RN）、ソース基地局（SeNB）若しくはドナー基地局（DeNB）、移動管理エンティティ（MME）又はゲートウェイ（GW）等から送られるコントロールプレーン（C-plane）の制御信号及びユーザプレーン（U-plane）のデータを受信する。送信部２１３は、ターゲットリレーノード（RN）、ソース基地局（SeNB）若しくはドナー基地局（DeNB）、移動管理エンティティ（MME）又はゲートウェイ（GW）等に対するコントロールプレーン（C-plane）の制御信号及びユーザプレーン（U-plane）のデータを送信する。

＜第２の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の動作＞
　図８は、第２の実施形態の第２移動管理エンティティ（RN-MME）の動作を示すフローチャートである。図８に示すように、受信部２１１は、ハンドオーバ関連メッセージを受信する（ステップＳ２０１）。次に、宛先判定部２０３は、受信したメッセージの宛先情報が、宛先関連情報記憶部２０１に格納された宛先関連情報に含まれているかを判定する（ステップＳ２０３）。宛先情報が宛先関連情報に含まれている場合はステップＳ２０５に進み、含まれていない場合はステップＳ２０７に進む。

　宛先情報が宛先関連情報に含まれている場合、宛先変換部２０５は、宛先関連情報に基づいて宛先を変換する（ステップＳ２０５）。このとき、ハンドオーバ関連メッセージが第１移動管理エンティティ（UE-MME）から送信されたメッセージであり、当該メッセージに、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のアクセスポイント識別番号及びターゲットリレーノード（RN）のＩＤが含まれている場合、宛先変換部２０５は、宛先関連情報を参照して、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のアクセスポイント識別番号（図７の「MME UE S1 AP ID 1」）を、第２移動管理エンティティ（RN-MME）が設定したアクセスポイント識別番号（図７の「MME UE S1 AP ID 2」）に変換する。また、ハンドオーバ関連メッセージが、ターゲットリレーノード（RN）から送信された第２移動管理エンティティ（RN-MME）に対するメッセージであり、当該メッセージに、第２移動管理エンティティ（RN-MME）のアクセスポイント識別番号(図７の「MME UE S1 AP ID 2」)及びターゲットリレーノード（RN）のアクセスポイント識別番号（図７の「eNB MME S1 AP ID」）が含まれている場合、宛先変換部２０５は、宛先関連情報から、該当する第１移動管理エンティティ（UE-MME）のMME ID、ＩＰアドレス及びアクセスポイント識別番号（図７の「MME UE S1 AP ID 1」）を抽出する。

　ステップＳ２０５で宛先が変換された後、メッセージ作成部２０７は、変換先の宛先情報を付加したメッセージを作成し（ステップＳ２０９）、送信部２１３は、その変換先の宛先にこのメッセージを送信する（ステップＳ２１１）。一方、ステップＳ２０７では、メッセージ処理部２０９が、メッセージの内容に従って処理を行う。

　以下、第２の実施形態の無線通信システムにおけるシグナリングについて説明する。図９は、第２の実施形態の無線通信システムにおける端末（UE）がリレーノード（RN）にハンドオーバする際の、ハンドオーバプロシジャーのシグナリングを示すタイムチャートである。

　図９に示すように、端末（UE）は、周辺の基地局及びリレーノードの受信品質を測定した測定レポート（Measurement Report）をソース基地局（SeNB）に送信する（Ｐ２０１）。ソース基地局（SeNB）は、測定レポートに基づいて端末（UE）のハンドオーバ先を決定する（Ｐ２０３）。図９の例では、リレーノード（RN）がハンドオーバ先として決定された。以下、このリレーノード（RN）をターゲットリレーノード（RN）という。

　ソース基地局（SeNB）は、第１移動管理エンティティ（UE-MME）に「HO requiredメッセージ」を送信する（Ｐ２０５）。HO requiredメッセージには、ターゲットリレーノード（RN）のＩＤ、ソース基地局（SeNB）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）間で使われているS1アクセスポイントの識別番号、及びソース基地局（SeNB）からターゲットリレーノード（RN）宛のメッセージ等が含まれる。

　ソース基地局（SeNB）からのHO requiredメッセージを受信した第１移動管理エンティティ（UE-MME）は、ターゲットリレーノード（RN）を管理する第２移動管理エンティティ（RN-MME）に、当該メッセージをハンドオーバ要求メッセージとして転送する（Ｐ２０７）。なお、第１移動管理エンティティ（UE-MME）から第２移動管理エンティティ（RN-MME）に送られるメッセージには、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のMME ID（GUMMEI）、ＩＰアドレス及びアクセスポイント識別番号がさらに含まれる。

　第１移動管理エンティティ（UE-MME）からのHO requiredメッセージを受信した第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、当該メッセージに含まれる第１移動管理エンティティ（UE-MME）のアクセスポイント識別番号とターゲットリレーノード（RN）のＩＤを対応付けて、宛先関連情報として記憶する。また、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のＩＤ及びＩＰアドレスも同様に記憶する。

　さらに、第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、HO requiredメッセージの内容を反映させた「HO requestメッセージ」をターゲットリレーノード（RN）に送信する（Ｐ２０９）。なお、HO requestメッセージに含まれる移動管理エンティティ（MME）のS1アクセスポイント識別番号は、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のアクセスポイント識別番号ではなく、第２移動管理エンティティ（RN-MME）が宛先関連情報を参照して変換した第２移動管理エンティティ（RN-MME）のS1アクセスポイント識別番号である。宛先関連情報では、第２移動管理エンティティ（RN-MME）のS1アクセスポイント識別番号が、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のS1アクセスポイント識別番号に対応付けられる。

　第２移動管理エンティティ（RN-MME）からのHO requestメッセージを受信したターゲットリレーノード（RN）は、HO request応答メッセージ（HO request acknowledge）をハンドオーバ応答メッセージとして第２移動管理エンティティ（RN-MME）に返す（Ｐ２１１）。この応答メッセージには、HO requestメッセージに含まれている第２移動管理エンティティ（RN-MME）のS1アクセスポイント識別番号に対応するターゲットリレーノード（RN）のS1アクセスポイント識別番号が含まれる。

　ターゲットリレーノード（RN）からの応答メッセージを受信した第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、当該応答メッセージに含まれるターゲットリレーノード（RN）のS1アクセスポイント識別番号を第２移動管理エンティティ（RN-MME）のS1アクセスポイント識別番号に対応付けて、宛先関連情報としてさらに記憶する。さらに、第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、HO requiredメッセージに対する応答メッセージ（HO required acknowledge）を第１移動管理エンティティ（UE-MME）に返す（Ｐ２１３）。

　第２移動管理エンティティ（RN-MME）からの応答メッセージを受信した第１移動管理エンティティ（UE-MME）は、「HO commandメッセージ」をソース基地局（SeNB）に送る（Ｐ２１５）。第１移動管理エンティティ（UE-MME）からのHO commandメッセージを受信したソース基地局（SeNB）は、当該メッセージに含まれる端末（UE）宛のメッセージを抽出して、ＲＲＣメッセージとしてHO commandメッセージを端末（UE）に送る（Ｐ２１７）。ソース基地局（SeNB）からのHO commandメッセージを受信した端末（UE）は、当該メッセージに従って「HO confirmメッセージ」をターゲットリレーノード（RN）に送る（Ｐ２１９）。

　以上説明したように、第２の実施形態の無線通信システムでは、ソース基地局（SeNB）と直接通信していた端末（UE）がターゲットリレーノード（RN）にハンドオーバするとき、第１移動管理エンティティ（UE-MME）が、端末（UE）とのリンク情報を第２移動管理エンティティ（RN-MME）に通知する。第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、通知されたリンク情報を含む宛先関連情報を参照して、第１移動管理エンティティ（UE-MME）とリレーノード（RN）の間でハンドオーバ関連メッセージをやり取りする際に宛先の変換を行う。このため、リレーノード（RN）が第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を持たずとも、端末（UE）は、リレーノード（RN）にハンドオーバできる。

　なお、本実施形態では、第２移動管理エンティティ（RN-MME）が、第１移動管理エンティティ（UE-MME）とリレーノード（RN）の間でハンドオーバ関連メッセージをやり取りするために宛先の変換を行うが、同様の機能をドナー基地局（DeNB）が有しても良い。

　また、同様の機能を有する新たなエンティティをアーキテクチャに含めても良い。例えば、リレーノード（RN）及び第１移動管理エンティティ（UE-MME）は、リレーノード（RN）にハンドオーバしてくる端末（UE）のハンドオーバ関連メッセージをこの新たなエンティティに送信し、当該エンティティが宛先関連情報を記憶し、宛先の変換及びメッセージの送受信を行う。

　また、第１移動管理エンティティ（UE-MME）同様に、リレーノード（RN）が第１ゲートウェイ（UE-SGW/PGW）の情報を持たないことが考えられる。この場合は、第２移動管理エンティティ（RN-MME）が、第１ゲートウェイ（UE-SGW/PGW）の情報と第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）の情報を変換する処理を行う。具体的には、第２移動管理エンティティ（RN-MME）が保持する宛先情報変換テーブルに、第１ゲートウェイ（UE-SGW/PGW）及び第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）のユーザプレーン（U-plane）のシグナリングトンネルのエンドポイントＩＤ（GTP Tunnel Endpoint又はGTP TEID）とＩＰアドレス（Transport Layer Address）の情報も含まれる。

　第２移動管理エンティティ（RN-MME）は、リレーノード（RN）に送るハンドオーバ要求メッセージ（HO request）で第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）のGTP TEIDとＩＰアドレスを通知し、第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）には、端末（UE）と第１ゲートウェイ（UE-SGW/PGW）間のデータ転送を指示する。

（第３の実施形態）
　図１０は、本発明に係る無線通信システムのアーキテクチャの一例を示す図である。図１０に示したアーキテクチャでは、リレーノード（RN）を管理するドナー基地局（DeNB）が図１４に示したアーキテクチャと異なる。図１０に示すように、ソース基地局（SeNB）と直接通信していた端末（UE）がリレーノード（RN）にハンドオーバする場合、端末（UE）が接続している第１移動管理エンティティ（UE-MME）とリレーノード（RN）がメッセージを送受信するためには、当該リレーノード（RN）は、第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を知る必要がある。しかし、リレーノード（RN）は第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を持たない。したがって、第２の実施の形態と同様に、端末（UE）がリレーノード（RN）にハンドオーバする際、当該端末（UE）は、ハンドオーバ前に接続していた第１移動管理エンティティ（UE-MME）と、端末のハンドオーバ情報を送受信することができない。

　第３の実施形態では、ドナー基地局（DeNB）でユーザプレーン（U-plane）のS1シグナリングが終端するアーキテクチャを想定する。また、ドナー基地局（DeNB）とハンドオーバ元のソース基地局（SeNB）の間にはX2インタフェースが存在する場合を想定する。

　端末（UE）がソース基地局（SeNB）からリレーノード（RN）にハンドオーバする際に、データを送るためのU-planeシグナリングのパスを、ソース基地局（SeNB）からリレーノード（RN）に切り替える必要がある。このとき、リレーノード（RN）は、第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を持っていないため、パススイッチングの要求メッセージを第１移動管理エンティティ（UE-MME）に送ることができない。

　本実施形態では、ドナー基地局（DeNB）に端末（UE）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）のリンク情報を通知し、ドナー基地局（DeNB）が、当該リンク情報に基づいてリレーノード（RN）からのメッセージを該当する第１移動管理エンティティ（UE-MME）に転送する。このため、リレーノード（RN）に第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を教えることなく、端末（UE）のリレーノード（RN）へのハンドオーバ処理が可能になる。

　以下、第３の実施形態の無線通信システムの一部を構成するドナー基地局（DeNB）について、詳細に説明する。なお、第３の実施形態におけるドナー基地局（DeNB）の構成は図６と同様であり、その動作を示すフローチャートは図８と同様なため、説明を省略する。

　図１１は、第２移動管理エンティティ（RN-MME）が備える宛先関連情報記憶部２０１が記憶する宛先関連情報の構成例を示す図である。図１１に示すように、宛先関連情報には、大きく分けて、第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報と、端末（UE）のハンドオーバ先のリレーノード（RN）（ターゲットリレーノード（RN）ともいう）の情報とが含まれる。

　第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報には、以下の５つの情報が含まれる。
　「MME ID」は、ターゲットリレーノード（RN）にハンドオーバしてくる端末（UE）を管理する第１移動管理エンティティ（UE-MME）のMME IDである。当該情報は、ハンドオーバリクエストメッセージ（HO request）に含まれ、ソース基地局（SeNB）がドナー基地局（DeNB）に通知する。
　「UE-MME IP address」は、上記第１移動管理エンティティ（UE-MME）のＩＰアドレスである。当該情報は、ソース基地局（SeNB）がドナー基地局（DeNB）に通知する。
　「MME UE S1 AP ID 1」は、端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを、上記第１移動管理エンティティ（UE-MME）と端末（UE）のハンドオーバ元のソース基地局（SeNB）との間で行うための、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のアクセスポイント識別番号である。当該情報は、ハンドオーバリクエストメッセージ（HO request）に含まれ、ソース基地局（SeNB）がドナー基地局（DeNB）に通知する。
　「eNB UE S1AP ID 1」は、端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを、上記第１移動管理エンティティ（UE-MME）とドナー基地局との間で行うための、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のアクセスポイント識別番号である。当該情報は、ドナー基地局（DeNB）で割り当てられ、ドナー基地局（DeNB）が第１移動管理エンティティ（UE-MME）に通知する。

　「eNB UE X2AP ID 1」は、端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを、上記ドナー基地局（DeNB）と端末（UE）のハンドオーバ元のソース基地局（SeNB）との間で行うための、X2インタフェースのアクセスポイント識別番号である。当該情報は、ハンドオーバリクエストメッセージ（HO request）に含まれ、ソース基地局（SeNB）がドナー基地局（DeNB）に通知する。

　ターゲットリレーノード（RN）の情報には、以下の４つの情報が含まれる。
　「RN ID」は、ターゲットリレーノード（RN）のＩＤである。当該情報は、ハンドオーバリクエストメッセージ（HO request）に含まれ、ソース基地局（SeNB）がドナー基地局（DeNB）に通知する。
　「MME UE S1 AP ID 2」は、端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを、第２移動管理エンティティ（RN-MME）とドナー基地局（DeNB）との間で行うための、第２移動管理エンティティ（RN-MME）のアクセスポイント識別番号である。当該情報は、第２移動管理エンティティ（RN-MME）で設定され、ドナー基地局（DeNB）に通知される。
　「eNB MME S1 AP ID 2」は、端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを、ターゲットリレーノード（RN）と第２移動管理エンティティ（RN-MME）との間で行うための、ターゲットリレーノード（RN）のアクセスポイント識別番号である。当該情報は、ターゲットリレーノード（RN）で設定され、Path switching requestメッセージに含まれ、ドナー基地局（DeNB）に通知される。
　「eNB UE X2AP ID 2」は、端末（UE）に関するコントロールプレーン（C-plane）でのシグナリングを、ドナー基地局（DeNB）とリレーノード（RN）との間で行うための、X2インタフェースのアクセスポイント識別番号である。当該情報は、ハンドオーバリクエストメッセージ（HO request）及びハンドオーバリクエスト応答メッセージ（HO request ack）に含まれ、ドナー基地局（DeNB）とリレーノード（RN）間で通知される。

　なお、宛先関連情報には、図１１に示した情報以外に、端末（UE）の識別番号（Temporary Mobile Subscriber Identity: TMSI）、及び第２移動管理エンティティ（RN-MME）のMME ID (GUMMEI)等が含まれていても良い。

　以下、第３の実施形態の無線通信システムにおけるシグナリングについて説明する。図１２は、第３の実施形態の無線通信システムにおける端末（UE）がリレーノード（RN）にハンドオーバする際の、ハンドオーバプロシジャーのシグナリングを示すタイムチャートである。

　図１２に示すように、端末（UE）は、周辺の基地局及びリレーノードの受信品質を測定した測定レポート（Measurement Report）をソース基地局（SeNB）に送信する（Ｐ３０１）。ソース基地局（SeNB）は、測定レポートに基づいて端末（UE）のハンドオーバ先を決定する（Ｐ３０３）。図１２の例では、リレーノード（RN）がハンドオーバ先として決定された。以下、このリレーノード（RN）をターゲットリレーノード（RN）という。

　ソース基地局（SeNB）は、端末（UE）から送信された測定レポートに含まれているリレーノードのＩＤに基づいて、該当リレーノードを管理しているドナー基地局を割り出し、当該ドナー基地局（DeNB）に「HO requestメッセージ」を送信する（Ｐ３０５）。HO requestメッセージには、ターゲットリレーノード（RN）のＩＤ、第１移動管理エンティティ（UE-MME）のＩＤ(GUMMEI)、ソース基地局（SeNB）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）の間で使われているS1アクセスポイントのＩＤ、ソース基地局（SeNB）とドナー基地局（DeNB）の間で使われているX2アクセスポイントのＩＤ、及びソース基地局（SeNB）からターゲットリレーノード（RN）宛のメッセージ等が含まれる。

　ドナー基地局（DeNB）は、HO requestメッセージに含まれる第１移動管理エンティティ（UE-MME）のＩＤ、ソース基地局（SeNB）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）の間で使われているS1アクセスポイントのＩＤ、及びソース基地局（SeNB）とドナー基地局（DeNB）の間で使われているX2アクセスポイントのＩＤを、ターゲットリレーノード（RN）のＩＤ、及びドナー基地局（DeNB）とターゲットリレーノード（RN）の間のX2アクセスポイントのＩＤと対応付けて、宛先変換情報として記憶する。

　また、ドナー基地局（DeNB）は、HO requestメッセージに含まれる第１移動管理エンティティ（UE-MME）のＩＤを第２移動管理エンティティ（RN-MME）のＩＤに変換し、ソース基地局（SeNB）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）の間で使われているS1アクセスポイントのＩＤを、ドナー基地局（DeNB）と第２移動管理エンティティ（RN-MME）の間で使われているS1アクセスポイントのＩＤに変換し、ソース基地局（SeNB）とドナー基地局（DeNB）の間で使われているX2アクセスポイントのＩＤを、ドナー基地局（DeNB）とターゲットリレーノード（RN）の間のX2アクセスポイントのＩＤに変換し、ターゲットリレーノード（RN）にHO requestメッセージを転送する（Ｐ３０７）。この時、ドナー基地局（DeNB）と第２移動管理エンティティ（RN-MME）の間で使われているS1アクセスポイントのＩＤは、ドナー基地局（DeNB）で割り当てられる。

　ターゲットリレーノード（RN）は、ドナー基地局（DeNB）からのHO requestメッセージを受け、HO request応答メッセージ（HO request acknowledge）をドナー基地局（DeNB）に返す（Ｐ３０９）。ドナー基地局（DeNB）は、HO request応答メッセージに含まれているドナー基地局（DeNB）とターゲットリレーノード（RN）の間のX2アクセスポイントのＩＤを、ソース基地局（SeNB）とドナー基地局（DeNB）の間のX2アクセスポイントのＩＤに変換し、ソース基地局（SeNB）にHO request応答メッセージを転送する（Ｐ３１１）。

　ソース基地局（SeNB）は、ターゲットリレーノード（RN）へのハンドオーバを指示する「HO commandメッセージ」を端末（UE）に送信する（Ｐ３１３）。端末（UE）は、端末から送信されたHO commandメッセージに応じて、HO confirmメッセージをターゲットリレーノード（RN）に送信する（Ｐ３１５）。

　ターゲットリレーノード（RN）は、HO confirmメッセージを受信すると、端末（UE）とデータをやり取りするためのユーザプレーン（U-plane）のシグナリングのパスをソース基地局（SeNB）からリレーノードに切り替えるための「Path switching requestメッセージ」を、ドナー基地局（DeNB）に送信する（Ｐ３１７）。Path switching requestメッセージには、ターゲットリレーノード（RN）で割り当てられた、ターゲットリレーノード（RN）と第２移動管理エンティティ（RN-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤ、ドナー基地局（DeNB）と第２移動管理エンティティ（RN-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤ、及びターゲットリレーノード（RN）のＩＤが含まれる。

　ドナー基地局（DeNB）は、Path switching requestメッセージを受信すると、当該メッセージに含まれるリレーノード（RN）と第２移動管理エンティティ（RN-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤを、ドナー基地局（DeNB）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤに変換し、ドナー基地局（DeNB）と第２移動管理エンティティ（RN-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤを、ソース基地局（SeNB）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤに変換し、ターゲットリレーノード（RN）のＩＤをドナー基地局（DeNB）のＩＤに変換し、Path switching requestメッセージを第１移動管理エンティティ（UE-MME）に送信する（Ｐ３１９）。ここで、ドナー基地局（DeNB）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤは、ドナー基地局（DeNB）で割り当てられる。

　第１移動管理エンティティ（UE-MME）は、ドナー基地局（DeNB）からのPath switching requestメッセージを受けると、ユーザプレーン（U-plane）のシグナリングのパスをソース基地局（SeNB）からターゲットリレーノード（RN）へ切り替え、ドナー基地局（DeNB）に「Path switching request ackメッセージ」を送信する（Ｐ３２１）。Path switching request ackメッセージには、ドナー基地局（DeNB）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤが含まれる。

　ドナー基地局（DeNB）は、Path switching request ackメッセージを受けると、当該メッセージに含まれるドナー基地局（DeNB）と第１移動管理エンティティ（UE-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤをターゲットリレーノード（RN）と第２移動管理エンティティ（RN-MME）の間のS1アクセスポイントのＩＤに変換し、Path switching request ackメッセージをリレーノード（RN）に送信する（Ｐ３２３）。

　以上説明したように、第３の実施形態の無線通信システムでは、ソース基地局（SeNB）とドナー基地局（DeNB）の間のX2インタフェースによるハンドオーバの場合にも、ターゲットリレーノード（RN）に第１移動管理エンティティ（UE-MME）の情報を教えることなく、端末（UE）は、当該ターゲットリレーノード（RN）にハンドオーバできる。

　また、第１移動管理エンティティ（UE-MME）同様に、リレーノード（RN）が第１ゲートウェイ（UE-SGW/PGW）の情報を持たないことが考えられる。この場合は、ドナー基地局（DeNB）が、第１ゲートウェイ（UE-SGW/PGW）の情報と第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）の情報を変換する処理を行う。具体的には、ドナー基地局（DeNB）が保持する宛先情報変換テーブルに、第１ゲートウェイ（UE-SGW/PGW）及び第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）のユーザプレーン（U-plane）のシグナリングトンネルのエンドポイントＩＤ（GTP Tunnel Endpoint又はGTP TEID）とＩＰアドレス（Transport Layer Address）の情報も含まれる。

　ドナー基地局（DeNB）は、リレーノード（RN）に送るHO requestメッセージで第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）のGTP TEIDとＩＰアドレスを通知し、さらに、リレーノード（RN）から送られるPath switching requestメッセージに含まれる第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）のGTP TEIDとＩＰアドレスを第１ゲートウェイ（UE-SGW/PGW）のGTP TEIDとＩＰアドレスに変換し、第１移動管理エンティティ（UE-MME）に送信する。また、第２ゲートウェイ（RN-SGW/PGW）には、端末（UE）と第１ゲートウェイ（UE-SGW/PGW）の間のデータ転送を指示する。

　なお、上記各実施形態では、前記宛先判定部は、第１移動管理エンティティの識別情報が仲介ノードの識別情報として前記端末情報登録リクエストメッセージに含まれている場合、前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定する。

　また、中継局管理装置は、第１移動管理エンティティに関する情報を記憶する記憶部と、前記宛先判定部によって前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定され、前記端末情報登録リクエストメッセージに含まれる移動管理エンティティの識別情報が前記記憶部に保持されている場合は、当該識別情報に該当する第１移動管理エンティティを、前記送信部による前記端末情報登録リクエストメッセージの送信の宛先として選択する選択部と、を備える。

　また、前記選択部は、前記宛先判定部によって前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定され、前記端末情報登録リクエストメッセージに含まれる移動管理エンティティの識別情報が前記記憶部に保持されていない場合は、前記記憶部が記憶する情報に含まれる所定の第１移動管理エンティティを、前記送信部による前記端末情報登録リクエストメッセージの送信の宛先として選択する。

　また、前記記憶部は、第１移動管理エンティティの負荷情報を記憶する。

　中継局管理装置は、前記第２移動管理エンティティ又は前記基地局である。

　また、前記記憶部は、当該中継局管理装置と前記中継局間のアクセスポイント識別情報を記憶し、前記受信部が前記ハンドオーバ要求メッセージを受信した場合、前記宛先変換部は、前記ハンドオーバ要求メッセージの宛先情報を、当該中継局管理装置と前記中継局間のアクセスポイント識別情報に変換する。

　また、前記受信部が前記ハンドオーバ応答メッセージを受信した場合、前記宛先変換部は、前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報を、前記第１移動管理エンティティの識別情報に変換する。

　上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

　また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

　さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、2010年1月8日出願の日本特許出願（特願2010-003331）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明に係る無線通信システムは、移動通信端末を管理する移動管理エンティティと中継局を管理する移動管理エンティティに分けられたアーキテクチャの無線通信システム等に適用可能である。

SGW/PGW　ゲートウェイ
UE-MME　第１移動管理エンティティ
RN-MME　第２移動管理エンティティ
UE　端末
RN　リレーノード
eNB　基地局
DeNB　ドナー基地局
SeNB　ソース基地局
１０１　宛先判定部
１０３　ＭＭＥ選択部
１０５　ＭＭＥ情報記憶部
１０７　メッセージ作成部
１０９　メッセージ処理部
１１１　受信部
１１３　送信部
２０１　宛先関連情報記憶部
２０３　宛先判定部
２０５　宛先変換部
２０７　メッセージ作成部
２０９　メッセージ処理部
２１１　受信部
２１３　送信部

Claims

　移動通信端末を管理する第１移動管理エンティティと、基地局と移動通信端末間の通信を中継する中継局を管理する第２移動管理エンティティと、に分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局管理装置であって、
　前記移動通信端末から前記中継局を介して送信された端末情報登録リクエストメッセージを受信する受信部と、
　前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が、第１移動管理エンティティか第２移動管理エンティティかを判定する宛先判定部と、
　前記宛先判定部によって前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定されたとき、該当する第１移動管理エンティティに前記端末情報登録リクエストメッセージを送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする中継局管理装置。
　請求項１に記載の中継局管理装置であって、
　前記宛先判定部は、第１移動管理エンティティの識別情報が仲介ノードの識別情報として前記端末情報登録リクエストメッセージに含まれている場合、前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定することを特徴とする中継局管理装置。
　請求項１又は２に記載の中継局管理装置であって、
　第１移動管理エンティティに関する情報を記憶する記憶部と、
　前記宛先判定部によって前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定され、前記端末情報登録リクエストメッセージに含まれる移動管理エンティティの識別情報が前記記憶部に保持されている場合は、当該識別情報に該当する第１移動管理エンティティを、前記送信部による前記端末情報登録リクエストメッセージの送信の宛先として選択する選択部と、
を備えたことを特徴とする中継局管理装置。
　請求項３に記載の中継局管理装置であって、
　前記選択部は、前記宛先判定部によって前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定され、前記端末情報登録リクエストメッセージに含まれる移動管理エンティティの識別情報が前記記憶部に保持されていない場合は、前記記憶部が記憶する情報に含まれる所定の第１移動管理エンティティを、前記送信部による前記端末情報登録リクエストメッセージの送信の宛先として選択することを特徴とする中継局管理装置。
　請求項４に記載の中継局管理装置であって、
　前記記憶部は、第１移動管理エンティティの負荷情報を記憶することを特徴とする中継局管理装置。
　請求項１～５のいずれか一項に記載の中継局管理装置であって、
　当該中継局管理装置が前記第２移動管理エンティティであることを特徴とする中継局管理装置。
　請求項１～５のいずれか一項に記載の中継局管理装置であって、
　当該中継局管理装置が前記基地局であることを特徴とする中継局管理装置。
　移動通信端末を管理する第１移動管理エンティティと、基地局と移動通信端末間の通信を中継する中継局を管理する第２移動管理エンティティと、に分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局管理装置であって、
　前記移動通信端末が前記中継局にハンドオーバする際に、
　前記移動通信端末を管理している第１移動管理エンティティからのハンドオーバ要求メッセージ又は前記中継局からのハンドオーバ応答メッセージを受信する受信部と、
　前記ハンドオーバ要求メッセージに含まれている前記第１移動管理エンティティの識別情報と前記中継局の識別情報を対応付けた宛先関連情報を記憶する記憶部と、
　前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報が前記宛先関連情報に含まれているかを判定する宛先判定部と、
　前記宛先判定部によって前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報が前記宛先関連情報に含まれていると判定されたとき、前記宛先関連情報に基づいて前記宛先情報を変換する宛先変換部と、
　前記宛先変換部によって変換された宛先に前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージを送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする中継局管理装置。
　請求項８に記載の中継局管理装置であって、
　前記記憶部は、当該中継局管理装置と前記中継局間のアクセスポイント識別情報を記憶し、
　前記受信部が前記ハンドオーバ要求メッセージを受信した場合、前記宛先変換部は、前記ハンドオーバ要求メッセージの宛先情報を、当該中継局管理装置と前記中継局間のアクセスポイント識別情報に変換することを特徴とする中継局管理装置。
　請求項８に記載の中継局管理装置であって、
　前記受信部が前記ハンドオーバ応答メッセージを受信した場合、前記宛先変換部は、前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報を、前記第１移動管理エンティティの識別情報に変換することを特徴とする中継局管理装置。
　請求項８～１０のいずれか一項に記載の中継局管理装置であって、
　当該中継局管理装置が前記第２移動管理エンティティであることを特徴とする中継局管理装置。
　請求項８～１０のいずれか一項に記載の中継局管理装置であって、
　当該中継局管理装置が前記基地局であることを特徴とする中継局管理装置。
　移動通信端末を管理する第１移動管理エンティティと、基地局と移動通信端末間の通信を中継する中継局を管理する第２移動管理エンティティと、に分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局を管理する方法であって、
　前記移動通信端末から前記中継局を介して送信された端末情報登録リクエストメッセージを受信するステップと、
　前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が、第１移動管理エンティティか第２移動管理エンティティかを判定する宛先判定ステップと、
　前記宛先判定ステップで前記端末情報登録リクエストメッセージの宛先が第１移動管理エンティティであると判定されたとき、該当する第１移動管理エンティティに前記端末情報登録リクエストメッセージを送信するステップと、
を有することを特徴とする中継局管理方法。
　移動通信端末を管理する第１移動管理エンティティと、基地局と移動通信端末間の通信を中継する中継局を管理する第２移動管理エンティティと、に分けられたアーキテクチャの一部を構成する中継局を管理する方法であって、
　前記移動通信端末が前記中継局にハンドオーバする際に、
　前記移動通信端末を管理している第１移動管理エンティティからのハンドオーバ要求メッセージ又は前記中継局からのハンドオーバ応答メッセージを受信するステップと、
　前記ハンドオーバ要求メッセージに含まれている前記第１移動管理エンティティの識別情報と前記中継局の識別情報を対応付けた宛先関連情報を記憶するステップと、
　前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報が前記宛先関連情報に含まれているかを判定する宛先判定ステップと、
　前記宛先判定ステップで前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージの宛先情報が前記宛先関連情報に含まれていると判定されたとき、前記宛先関連情報に基づいて前記宛先情報を変換する宛先変換ステップと、
　前記宛先変換ステップで変換された宛先に前記ハンドオーバ要求メッセージ又は前記ハンドオーバ応答メッセージを送信するステップと、
を有することを特徴とする中継局管理方法。