WO2014073301A1 - 無線通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

無線通信システムおよび通信制御方法 Download PDF

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WO2014073301A1
WO2014073301A1 PCT/JP2013/077087 JP2013077087W WO2014073301A1 WO 2014073301 A1 WO2014073301 A1 WO 2014073301A1 JP 2013077087 W JP2013077087 W JP 2013077087W WO 2014073301 A1 WO2014073301 A1 WO 2014073301A1
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WO
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base station
user
request message
message
route
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PCT/JP2013/077087
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English (en)
French (fr)
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浩人 安田
康史 森岡
ジンホ キム
高橋　秀明
奥村　幸彦
石井　啓之
Original Assignee
株式会社Ｎｔｔドコモ
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Publication date
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/32—Hierarchical cell structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16—Gateway arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system and a communication control method.
  • a user plane route which is a logical communication route used for user data communication, passes through a radio base station. Established in the user device and the gateway device. The above user plane path is controlled (established, changed, changed) by a switching center (Mobility Management Entity, MME) in the wireless communication system via a control plane path that is a logical communication path used for communication of control data. Released).
  • MME Mobility Management Entity
  • an eNB (evolved Node B) is used as a radio base station that can directly communicate with a user apparatus.
  • the eNB has a control plane path to the exchange, other eNBs, and user equipment.
  • the exchange and the user equipment are not directly connected by radio. Therefore, the exchange performs control of the above-described user plane path by transmitting and receiving a control message to and from the user apparatus via the eNB.
  • the wireless communication system has a new base station (having a limited control function) that does not have a part of the control plane path (for example, the control plane path for the user apparatus).
  • Base station A base station that does not have a control plane path for the user equipment cannot transmit and receive control messages to and from the user equipment. Therefore, according to the wireless communication system according to the conventional LTE / SAE standard, it is difficult to control a user plane path established via a base station having a limited control function.
  • an object of the present invention is to realize control of a logical path established via a base station having a limited control function.
  • the radio communication system of the present invention includes a user apparatus, a first base station that can execute radio resource control of the user apparatus via a control plane path that is a logical path established in the user apparatus, and the user apparatus
  • a plurality of base stations including a second base station that does not execute the radio resource control, a gateway device, and an exchange station that controls a user plane route that is a logical route established between the user device and the gateway device.
  • the switching center should determine whether to release a user plane path established between the user apparatus and the gateway apparatus via the second base station, and should release the user plane path
  • a non-access layer message instructing to release the user plane path is transmitted via the control plane path established between the first base station and the user apparatus.
  • a communication control unit for transmitting to the apparatus.
  • the communication control unit of the switching center and the identifier of the user plane route to be released and the non-access layer A route release request message including a message to the first base station, and the first base station sends a route release request message to the second base station based on the route release request message received from the exchange.
  • a base station control unit that transmits a radio resource control message including the non-access layer message included in the route release request message received from the switching center, and a radio control unit that transmits the radio resource control message to the user apparatus.
  • a communication control unit that is established via a second base station and releases the user plane path corresponding to the identifier, wherein the user apparatus is included in the radio resource control message received from the first base station;
  • a radio control unit that releases the user plane path based on the non-access layer message is provided.
  • the base station controller of the first base station separates the identifier of the user plane path to be released from the path release request message received from the switching center, and The radio control unit of the first base station transmits the non-access from the path release request message received from the exchange station, mounted in the path release request message for two base stations and transmitted to the second base station.
  • a layer message is separated, mounted in the radio resource control message, and transmitted to the user equipment.
  • the communication control unit of the switching center when the determination unit determines that the user plane path should be released, includes a first path release that includes an identifier of the user plane to be released.
  • a request message is transmitted to the second base station, and a second path release request message including the non-access layer message is transmitted to the first base station, and the second base station receives the received from the switching center.
  • a communication control unit configured to release the user plane path corresponding to the identifier established via the second base station based on the first path release request message, wherein the first base station No radio resource control message including the non-access layer message included in the second route release request message received from the user apparatus is transmitted to the user apparatus.
  • a controller, the user equipment, based on the non-access layer message contained in the radio resource control message received from the first base station comprises a radio control unit to release the user plane path.
  • the communication control unit of the switching center and the identifier of the user plane route to be released and the non-access layer A route release request message including a message is transmitted to the second base station, and the second base station is established via the second base station based on the route release request message received from the exchange.
  • One base station receives the non-access layer message included in the route release request message for the first base station received from the second base station.
  • a radio control unit that transmits a radio resource control message to the user apparatus, the user apparatus based on the non-access layer message included in the radio resource control message received from the first base station, A radio control unit for releasing the user plane path is provided.
  • the radio control unit of the second base station separates the non-access layer message from the path release request message received from the switching center, and releases the path to the first base station. It is mounted on the request message and transmitted to the first base station.
  • the communication control method of the present invention includes a user apparatus, a first base station that can execute radio resource control of the user apparatus via a control plane path that is a logical path established in the user apparatus, and the user apparatus.
  • a plurality of base stations including a second base station that does not execute the radio resource control, a gateway device, and an exchange station that controls a user plane route that is a logical route established between the user device and the gateway device.
  • a communication control method in a wireless communication system comprising: determining whether or not to release a user plane path established between the user apparatus and the gateway apparatus via the second base station in the exchange And a non-instruction to release the user plane path when it is determined that the user plane path should be released.
  • the user plane path is controlled (released).
  • a non-access layer message instructing to do so can be transmitted to the user equipment via the first base station. Therefore, it is possible to control (release) the user plane path established via the second base station.
  • 1 is a block diagram showing a wireless communication system according to a first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing of the structure of the protocol used in a radio
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio communication system CS according to the first embodiment of the present invention.
  • the radio communication system CS includes a user apparatus UE, a first base station eNB, a second base station PhNB, an exchange MME, and a gateway apparatus GW as elements.
  • the network NW includes all elements other than the user apparatus UE among the elements included in the above wireless communication system CS.
  • Each element in the radio communication system CS executes communication according to a predetermined access technology (Access Technology), for example, LTE / SAE (Long Term Evolution / System Architecture Evolution) included in the 3GPP standard (Third Generation Partnership Project).
  • access Technology for example, LTE / SAE (Long Term Evolution / System Architecture Evolution) included in the 3GPP standard (Third Generation Partnership Project).
  • LTE / SAE Long Term Evolution / System Architecture Evolution
  • 3GPP standard Third Generation Partnership Project
  • the user apparatus UE is User Equipment
  • the first base station eNB is evolved Node B
  • the switching center MME is a Mobile Management Entity
  • the gateway apparatus GW is Packet-Data-Network.
  • Serving Gateway SAE Gateway.
  • the second base station PhNB is a base station that relies on the first base station eNB for all or part of its control function (details will be described later).
  • the radio communication system CS is described as an example in which the radio communication system CS operates in accordance with LTE / SAE in principle.
  • the present invention is not intended to limit the technical scope of the present invention.
  • the present invention can be applied to other access technologies with necessary design changes.
  • the user apparatus UE can wirelessly communicate with the first base station eNB and the second base station PhNB.
  • a method of radio communication between the user apparatus UE and each base station (eNB, PhNB) is arbitrary.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single-Carrier Frequency Division Multiple Access
  • a configuration in which a wireless communication method used by the first base station eNB and a wireless communication method used by the second base station PhNB are different can be employed.
  • the first base station eNB is connected to the second base station PhNB, the exchange MME, and the gateway device GW.
  • the second base station PhNB is connected to the first base station eNB and the gateway device GW.
  • the gateway device GW is connected to the first base station eNB, the second base station PhNB, and the exchange MME, and is also connected to the Internet IN that is an external network of the radio communication system CS. That is, the gateway device GW functions as a connection point (access point) with an external network.
  • the above connection is typically a wired connection, but all or part of the above connection may be a wireless connection.
  • a solid line indicates a path used for transmission / reception of a user signal (a signal indicating user data such as a voice signal and a data signal), and a broken line indicates a path used for transmission / reception of a control signal (control message). That is, a solid line indicates an interface of a U plane (user plane, User Plane), and a broken line indicates an interface of a C plane (control plane, Control Plane).
  • a U-plane path is established through the U-plane interface
  • a C-plane path is established through the C-plane interface.
  • the X3 interface exists between the first base station eNB and the second base station PhNB, and the Ph-Uu interface exists between the second base station PhNB and the user apparatus UE. Further, there is no C plane interface between the second base station PhNB and the user apparatus UE.
  • EPS bearer In the radio communication system CS, user signals are transmitted and received via a bearer that is a logical route.
  • the bearer (EPS bearer) is established in the user apparatus UE and the gateway apparatus GW based on control by the switching center MME (control signal transmitted by the switching center MME). Further, the PDN connection PC that is an IP session set from the user apparatus UE to the external network (Internet IN) via the gateway apparatus GW includes one or more bearers (EPS bearers).
  • the user apparatus UE can communicate with the Internet IN using the PDN connection PC that passes through the first base station eNB and the gateway apparatus GW, and the PDN connection PC that passes through the second base station PhNB and the gateway apparatus GW. It is also possible to communicate with the Internet IN using.
  • the EPS bearer includes a radio bearer RB and an S1 bearer S1B.
  • the radio bearer RB is a bearer established between the user apparatus UE and the base station (first base station eNB, second base station PhNB), and the S1 bearer S1B is a base station (first base station eNB, second base station). Station (PhNB) and the gateway device GW.
  • the established EPS bearer (U-plane path) can be rerouted and rerouted based on the control of the switching center MME.
  • Each node in the radio communication system CS has unique identification information.
  • the identification information may include an IP address of the node, a TEID (tunnel endpoint identifier), a network address, and the like. Further, the identification information of the first base station eNB and the second base station PhNB may include a physical cell ID (Physical Cell ID) for identifying the cell C formed by the base station.
  • the IP address is an address value that uniquely identifies the node in the radio communication system CS.
  • the TEID is an identifier that identifies an end point of a bearer (GTP tunnel) that logically connects nodes.
  • the network address is an address value for identifying a subnet to which the node belongs when the radio communication system CS is divided into a plurality of subnets.
  • a node in the wireless communication system CS can identify another node based on the identification information of the other node, and can transmit / receive a signal to / from the identified node.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a protocol configuration (protocol stack) used in the radio communication system CS of the present embodiment.
  • the protocol stack of FIG. 2 includes a physical layer (PHY), a media access control layer (MAC), a radio link control layer (RLC), a packet data convergence layer (PDCP), a radio resource control layer (RRC), in order from the lower layer. And a non-access layer (NAS).
  • PHY physical layer
  • MAC media access control layer
  • RLC radio link control layer
  • PDCP packet data convergence layer
  • RRC radio resource control layer
  • NAS non-access layer
  • the C plane path and the U plane path are set for the user apparatus UE via different base stations, that is, the C plane and the U plane are separated. Is possible.
  • FIG. 2 shows that a C plane path is established between the user apparatus UE and the switching center MME via the first base station eNB, and a U plane path between the user apparatus UE and the gateway apparatus GW via the second base station PhNB. Indicates the established state.
  • the four layers from the physical layer (PHY) to the packet data convergence layer (PDCP) are common to the C plane and the U plane.
  • the U plane user data is transmitted and received between nodes connected to each other in each layer from the physical layer (PHY) to the packet data convergence layer (PDCP).
  • a radio resource control layer (RRC) and a non-access layer (NAS) exist above the above four layers.
  • the first base station eNB transmits a radio resource control layer control message (for example, RRC Connection Reconfiguration, which will be described later) to the user apparatus UE, so that the radio resource (e.g., radio bearer RB) used by the user apparatus UE is transmitted. ) To control.
  • the switching center MME transmits a non-access layer control message (for example, Deactivate EPS Bearer Context Request described later) to the user device UE, whereby a logical resource (for example, the user device UE uses) PDN connection PC) is controlled.
  • the non-access layer control message is included in the radio resource control layer control message generated by the first base station eNB and transferred to the user apparatus UE.
  • the 2nd base station PhNB which does not have a radio
  • Operation example 1-1 An example of the PDN connection PC release operation according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. Schematically, based on the route release request message from the switching center MME, the first base station eNB controls the second base station PhNB and the user apparatus UE so as to release the PDN connection PC.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the release operation of the PDN connection PC.
  • a C plane path (not shown) is established between the user apparatus UE and the switching center MME via the first base station eNB, and the user apparatus UE and the user apparatus UE via the second base station PhNB.
  • a U-plane path (PDN connection PC) is established with the gateway apparatus GW.
  • a PDN connection other than the PDN connection PC shown in FIG. 3 may be established in parallel.
  • the exchange MME determines whether or not the PDN connection PC should be released (S100). The determination in step S100 described above can be performed based on various criteria. For example, the exchange MME may determine that the PDN connection PC should be released when a PDNPDDisconnection Request message transmitted from the user apparatus UE via the C plane path is received. The above PDN Disconnection Request message may include the identifier of the PDN connection PC to be released. In addition, for example, the switching center MME determines that the PDN connection PC should be released based on information (for example, information indicating that communication resources are insufficient in the radio communication system CS) held by itself. May be.
  • information for example, information indicating that communication resources are insufficient in the radio communication system CS
  • the switching center MME If it is determined in step S100 that the PDN connection PC should be released, the switching center MME generates a Delete Session Request message requesting the release of the PDN connection PC and transmits it to the gateway device GW (S120).
  • the Delete Session Request message includes the identifier of the PDN connection PC to be released.
  • the gateway apparatus GW Upon receiving the Delete Session Request message, the gateway apparatus GW returns a Delete Session Response message to the exchange MME (S140), and executes a session completion procedure (Session Termination Procedure) to release the PDN connection PC. . That is, the gateway apparatus GW deletes the context information (information necessary for establishing and maintaining the PDN connection PC) related to the PDN connection PC to be released, stored in the local station.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a Deactivate Bearer Request message generated by the exchange MME.
  • This Deactivate Bearer Request message includes the following fields: Message Type field indicating the type of message; UE ID field indicating the identifier of the user equipment UE that is the destination of the message; UE-AMBR field indicating the total maximum bit rate of all bearers; An EPS Bearer List field indicating an identifier of an EPS bearer (PDN connection PC) to be released; and a NAS Message field including a Deactivate EPS Bearer Context Request message (non-access layer control message) to the user apparatus UE.
  • the Deactivate EPS Bearer Context Request message included in the NAS Message field is a message that instructs the user apparatus UE to release the PDN connection PC.
  • the first base station eNB When receiving the Deactivate Bearer Request message from the switching center MME, the first base station eNB generates a Deactivate Bearer Request message for the second base station PhNB based on the received message and transmits it to the second base station PhNB. (S200). More specifically, when the Deactivate Bearer Request message received from the switching center MME requests the release of the PDN connection PC via the second base station PhNB, the first base station eNB performs the new operation shown in FIG. A Deactivate Bearer Request message is generated and transmitted to the second base station PhNB. This new Deactivate Bearer Request message (FIG.
  • step S200 the first base station eNB separates (extracts) elements necessary for control of the second base station PhNB from among elements included in the Deactivate Bearer Request message from the exchange MME. A new Deactivate Bearer Request message is generated.
  • the second base station PhNB When receiving the Deactivate Bearer Request message from the first base station eNB, the second base station PhNB releases the PDN connection PC corresponding to the identifier indicated by the EPS Bearer List field included in the received message (that is, its own station). Deletes the context information related to the PDN connection PC stored in (1). Then, the second base station PhNB transmits a Deactivate Bearer Response message indicating that the operation of releasing the PDN connection PC in the own station is completed to the first base station eNB (S220).
  • the first base station eNB When the first base station eNB receives the Deactivate Bearer Response message from the second base station PhNB, based on the Deactivate Bearer Request message received from the switching center MME in step S160, the RRC Connection Reconfiguration message (radio resource control message) Is transmitted to the user apparatus UE (S240). More specifically, the first base station eNB generates an RRC Connection Reconfiguration message including a non-access layer control message in the NAS Message field included in the Deactivate Bearer Request message from the switching center MME, and passes through the C plane path. To the user apparatus UE.
  • the RRC Connection Reconfiguration message radio resource control message
  • the first base station eNB separates (extracts) elements necessary for control of the user apparatus UE among elements included in the Deactivate Bearer Request message from the exchange MME, and RRC Connection Generate a Reconfiguration message.
  • the user apparatus UE When receiving the RRC Connection Reconfiguration message from the first base station eNB, the user apparatus UE releases the PDN connection PC based on the non-access layer control message included in the received message. That is, the context information regarding the PDN connection PC stored in the own station is deleted.
  • the context information stored in the gateway device GW is deleted based on the Delete Session Request message (S120), and the second base station PhNB is based on the Deactivate Bearer Request message (S200).
  • the context information stored in the user apparatus UE is deleted based on the RRCRRConnection Reconfiguration message (S240). As a result, the PDN connection PC is completely released (S260).
  • the user apparatus UE When the PDN connection PC is released, the user apparatus UE generates an RRC Connection Reconfiguration Complete message indicating that the release operation based on the RRC Connection Reconfiguration message is completed, and transmits it to the first base station eNB (S280).
  • the first base station eNB When the RRC Connection Reconfiguration Complete message is received, the first base station eNB generates a Deactivate Bearer Response message indicating that the release operation based on the Deactivate Bearer Request message is completed, and transmits it to the exchange MME (S300).
  • the user apparatus UE generates a Deactivate EPS Bearer Context Accept message indicating that the release operation based on the Deactivate EPS Bearer Context Request message is completed, and transmits the Deactivate EPS Bearer Context? ).
  • the first base station eNB transfers the Deactivate EPS Bearer Context Accept message included in the Direct Transfer message to the exchange MME (S340).
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating another example of the release operation of the PDN connection PC according to the first embodiment. Steps S100 to S160 are the same as in the example of FIG. 3 (operation example 1-1), and thus the description thereof is omitted.
  • the first base station eNB When receiving the Deactivate Bearer Request message from the switching center MME, the first base station eNB, based on the received message, similarly to Step S240 of Operation Example 1-1, RRC Connection Reconfiguration message (radio resource control message) Is transmitted to the user apparatus UE (S210). Similarly to the operation example 1-1, the user apparatus UE deletes the context information regarding the PDN connection PC stored in the own station, and transmits the RRC Connection Reconfiguration Complete message to the first base station eNB (S230).
  • RRC Connection Reconfiguration message radio resource control message
  • the first base station eNB When receiving the RRC Connection Reconfiguration Complete message from the user apparatus UE, the first base station eNB sends a Deactivate Bearer Request message for the second base station PhNB based on the Deactivate Bearer Request message received from the exchange MME in step S160. It is generated and transmitted to the second base station PhNB (S250). The specific operation is the same as Step S200 in Operation Example 1-1.
  • the second base station PhNB deletes the context information regarding the PDN connection PC stored in the own station, as in the operation example 1-1.
  • the context information regarding the PDN connection PC stored in each of the gateway apparatus GW, the second base station PhNB, and the user apparatus UE is deleted as in the operation example 1-1.
  • the PDN connection PC is completely released (S270).
  • control messages indicating that the release operation is completed are sequentially transmitted and received (S290 to S340).
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the user device UE according to the present embodiment.
  • the user apparatus UE includes a radio communication unit 110, a control unit 120, and a storage unit 130. Illustrations of an output device that outputs audio, video, and the like, an input device that receives an instruction from a user, and the like are omitted for convenience.
  • the radio communication unit 110 is an element for executing radio communication with each base station (first base station eNB, second base station PhNB), and receives a radio signal (radio wave) from a transmission / reception antenna and converts it into an electrical signal.
  • the storage unit 130 stores information related to communication control, particularly identification information of each node including its own station and context information of communication paths (C plane path, U plane path).
  • the control unit 120 includes a wireless control unit 122 and a data transmission / reception unit 124.
  • the radio control unit 122 is an element that controls communication between the user apparatus UE and each base station (first base station eNB, second base station PhNB). Control messages). That is, the radio control unit 122 executes communication on the C plane. For example, as described above, the radio control unit 122 releases the PDN connection PC based on the received RRC Connection Reconfiguration Request message (deletes the context information in the storage unit 130).
  • the data transmission / reception unit 124 transmits / receives a data signal to / from each base station via the wireless communication unit 110 using the established PDN connection PC (EPS bearer). That is, the data transmission / reception unit 124 performs communication on the U plane.
  • EPS bearer established PDN connection PC
  • a CPU Central Processing Unit
  • the user apparatus UE executes a computer program stored in the storage unit 130, It is a functional block realized by functioning according to the computer program.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the first base station eNB according to the present embodiment.
  • the first base station eNB includes a radio communication unit 210, a network communication unit 220, a control unit 230, and a storage unit 240.
  • the radio communication unit 210 is an element for executing radio communication with the user apparatus UE, and has the same configuration as the radio communication unit 110 of the user apparatus UE.
  • the network communication unit 220 is an element for performing communication with other nodes (second base station PhNB, switching center MME, gateway device GW, etc.) in the network NW, and electric signals with other nodes are wired or wireless. Send and receive.
  • the storage unit 240 stores information related to communication control, particularly identification information of each node including its own station, and context information of communication paths (C plane path, U plane path).
  • the control unit 230 includes a base station control unit 232, a radio control unit 234, and a data transmission / reception unit 236.
  • the base station control unit 232 is an element that controls communication with another base station (second base station PhNB or the like) based on an instruction (control message) from an upper node (switching center MME or the like). Control signals are transmitted / received to / from the second base station PhNB and the switching center MME via 220.
  • the radio control unit 234 is an element that controls communication with the user apparatus UE based on an instruction (control message) from an upper node (such as the exchange MME), and the exchange MME is connected via the network communication unit 220.
  • the control signal is transmitted / received to / from the user apparatus UE via the wireless communication unit 210. That is, the base station control unit 232 and the radio control unit 234 execute communication on the C plane.
  • the data transmission / reception unit 236 transmits / receives (relays) a user signal to / from the user apparatus UE via the wireless communication unit 210 using the established PDN connection PC, and communicates with the gateway apparatus GW via the network communication unit 220. Send and receive (relay) user signals. That is, the data transmitting / receiving unit 236 performs communication on the U plane.
  • the control unit 230 and the base station control unit 232, the radio control unit 234, and the data transmission / reception unit 236 included in the control unit 230 are computer programs stored in the storage unit 240 by a CPU (not shown) in the first base station eNB. Is a functional block realized by functioning according to the computer program.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the second base station PhNB according to the present embodiment.
  • the second base station PhNB includes a wireless communication unit 310, a network communication unit 320, a control unit 330, and a storage unit 340.
  • the radio communication unit 310 is an element for executing radio communication with the user apparatus UE, and has the same configuration as the radio communication unit 210 of the first base station eNB.
  • the network communication unit 320 is an element for performing communication with the first base station eNB and the gateway device GW, and transmits and receives electrical signals to and from the first base station eNB and the gateway device GW in a wired or wireless manner.
  • the storage unit 340 stores information related to communication control, particularly identification information of each node including its own station and context information of a communication path.
  • the control unit 330 includes a communication control unit 332 and a data transmission / reception unit 336.
  • the communication control unit 332 is an element that controls communication via its own station (for example, controls the PDN connection PC) based on an instruction (control message) from the higher order node (first base station eNB), and performs network communication. Control signals are transmitted to and received from the first base station eNB via the unit 320. That is, the communication control unit 332 performs communication on the C plane. Note that the communication control unit 332 does not execute radio resource control of the user apparatus UE.
  • the data transmission / reception unit 336 transmits / receives (relays) a user signal to and from the user apparatus UE via the wireless communication unit 310 using the established PDN connection PC, and also communicates with the gateway apparatus GW and the user signal via the network communication unit 320. Send / receive (relay). That is, the data transmitting / receiving unit 336 performs communication on the U plane.
  • control unit 330 and the communication control unit 332 and the data transmission / reception unit 336 included in the control unit 330 are executed by a computer (not shown) in the second base station PhNB executing a computer program stored in the storage unit 340. It is a functional block realized by functioning according to.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the switching center MME according to the present embodiment.
  • the switching center MME includes a network communication unit 410, a control unit 420, and a storage unit 430.
  • the network communication unit 410 is an element for performing communication with other nodes (first base station eNB, gateway device GW, etc.) in the network NW, and has the same configuration as the network communication unit 220 of the first base station eNB
  • the storage unit 430 stores information related to communication control, particularly identification information of each node including its own station, and context information of communication paths (C plane path, U plane path).
  • the control unit 420 includes a determination unit 422 and a communication control unit 424.
  • the determination unit 422 determines whether or not the PDN connection PC should be released.
  • the communication control unit 424 is an element that executes communication control of the radio communication system CS, and transmits and receives control signals to and from the first base station eNB, the gateway device GW, and the like via the network communication unit 410.
  • the communication control part 424 produces
  • the exchange MME (control unit 420) does not execute communication on the U plane.
  • control unit 420 and the determination unit 422 and the communication control unit 424 included in the control unit 420 are executed by a CPU (not shown) in the switching center MME that executes a computer program stored in the storage unit 430 and functions according to the computer program. It is a functional block realized by this.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the gateway device GW according to the present embodiment.
  • the gateway device GW includes a network communication unit 510, an external network communication unit 520, a control unit 530, and a storage unit 540.
  • the network communication unit 510 is an element for performing communication with other nodes (first base station eNB, second base station PhNB, switching center MME, etc.) in the network NW, and network communication of the first base station eNB
  • the configuration is the same as that of the unit 220.
  • the external network communication unit 520 is an element for executing communication with the Internet IN, and executes protocol conversion of user signals as necessary.
  • the storage unit 540 stores information related to communication control, particularly identification information of each node including its own station and context information of communication paths (C plane path, U plane path).
  • the control unit 530 includes a communication control unit 532 and a data transmission / reception unit 534.
  • the communication control unit 532 is an element that executes communication control of the radio communication system CS based on its own determination or an instruction (control message) from another node (exchange MME or the like). Control signals are exchanged with the switching center MME. That is, the communication control unit 532 performs communication on the C plane via the network communication unit 510.
  • the data transmission / reception unit 534 transmits (relays) the user signal transmitted from the user apparatus UE received via the network communication unit 510 to the Internet IN (external server in the Internet IN) via the external network communication unit 520.
  • a user signal received from the Internet IN (external server in the Internet IN) via the external network communication unit 520 is transmitted (relayed) to the user apparatus UE via the network communication unit 510.
  • control unit 530 and the communication control unit 532 and the data transmission / reception unit 534 included in the control unit 530 have a CPU (not shown) in the gateway device GW execute a computer program stored in the storage unit 540 and function according to the computer program It is a functional block realized by doing.
  • the first base station eNB releases the PDN connection PC so that the second base station PhNB is released.
  • user apparatus UE are controlled (separation (extraction) of route release request message is executed), so that control messages cannot be transmitted to and received from user apparatus UE (having a limited control function) via second base station PhNB It is possible to release the established PDN connection PC (U-plane path).
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a radio communication system CS according to the second embodiment of the present invention.
  • the first base station eNB and the second base station PhNB of the second embodiment are connected to the switching center MME and the gateway device GW, respectively.
  • C-plane interfaces exist between the first base station eNB and the switching center MME, and between the second base station PhNB and the switching center MME, respectively. Similar to the first embodiment, there is no C-plane interface between the second base station PhNB and the user apparatus UE.
  • the switching center MME controls the second base station PhNB and the user apparatus UE so as to release the PDN connection PC (performs the separation (extraction) of the route release request message).
  • Control of the user apparatus UE is performed via the first base station eNB.
  • the first base station eNB of the second embodiment does not perform separation (extraction) of the route release request message and does not transmit a control message to the second base station PhNB, and therefore does not include the base station control unit 232. Also good.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an example of the PDN connection PC release operation.
  • a C plane path (not shown) is established between the user apparatus UE and the switching center MME via the first base station eNB, and via the second base station PhNB.
  • a PDN connection PC is established between the user apparatus UE and the gateway apparatus GW.
  • Steps S400 to S440 are the same as steps S100 to S140 in FIG.
  • the switching center MME Upon receiving the Delete Session Response message from the gateway device GW, the switching center MME generates a Deactivate Bearer Request message (first route release request message) including the identifier of the PDN connection PC to be released, and the second base station PhNB. (S500).
  • the structure of the Deactivate Bearer Request message generated in step S500 is the same as that of the Deactivate Bearer Request message (FIG. 5) transmitted from the first base station eNB to the second base station PhNB in step S200 of the first embodiment (operation example 1-1).
  • the configuration is the same as 5).
  • the second base station PhNB When receiving the Deactivate Bearer Request message from the switching center MME, the second base station PhNB releases the PDN connection PC corresponding to the identifier indicated by the EPS Bearer List field included in the received message (that is, stored in its own station). Delete the context information relating to the PDN connection PC that has been made). Then, the second base station PhNB transmits a Deactivate Bearer Response message indicating that the operation of releasing the PDN connection PC in the own station is completed to the exchange MME (S520).
  • the exchange MME Upon receiving the Deactivate Bearer Response message from the second base station PhNB, the exchange MME generates a Deactivate Bearer Request message (second route release request message) and transmits it to the first base station eNB (S540).
  • FIG. 14 shows the structure of the Deactivate Bearer ⁇ Request message generated in step S540.
  • This Deactivate Bearer Request message has a NAS Message field containing a Deactivate EPS Bearer Context Request message (non-access layer control message).
  • the Deactivate EPS Bearer Context Request message is a message for instructing the user apparatus UE to release the PDN connection PC, as in the first embodiment.
  • the first base station eNB When receiving the Deactivate Bearer Request message from the exchange MME, the first base station eNB generates an RRC Connection Reconfiguration message (radio resource control message) based on the received message and transmits it to the user apparatus UE (S560). ).
  • the specific operation is the same as step S240 in the first embodiment.
  • the user apparatus UE releases the PDN connection PC based on the non-access layer control message included in the received message. That is, the context information regarding the PDN connection PC stored in the own station is deleted.
  • the context information regarding the PDN connection PC stored in each of the gateway apparatus GW, the second base station PhNB, and the user apparatus UE is deleted as in the first embodiment.
  • the PDN connection PC is completely released (S580).
  • control messages indicating that the release operation is completed are sequentially transmitted and received (S600 to S660).
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating another example of the releasing operation of the PDN connection PC according to the second embodiment. Steps S400 to S440 are the same as in the example of FIG. 13 (operation example 2-1), and thus the description thereof is omitted.
  • the exchange MME Upon receipt of the Delete Session ⁇ ⁇ Response message from the gateway device GW, the exchange MME generates a Deactivate Bearer Request message (second route release request message) and transmits it to the first base station eNB (S510).
  • the specific operation is the same as Step S540 in Operation Example 2-1.
  • the first base station eNB When receiving the Deactivate Bearer Request message from the exchange MME, the first base station eNB generates an RRC Connection Reconfiguration message (radio resource control message) based on the received message and transmits it to the user apparatus UE (S530). ).
  • the user apparatus UE deletes the stored context information regarding the PDN connection PC, and transmits an RRC Connection Reconfiguration Complete message to the first base station eNB (S550).
  • the first base station eNB transmits a Deactivate Bearer Response message to the exchange MME (S570).
  • the exchange MME Upon receiving the Deactivate Bearer Response message from the first base station eNB, the exchange MME generates a Deactivate Bearer Request message (first route release request message) and transmits it to the second base station PhNB (S590).
  • the specific operation is the same as step S500 in operation example 2-1.
  • the second base station PhNB deletes the context information regarding the PDN connection PC stored in the own station, as in the operation example 2-1.
  • the context information regarding the PDN connection PC stored in each of the gateway apparatus GW, the second base station PhNB, and the user apparatus UE is deleted as in the operation example 2-1.
  • the PDN connection PC is completely released (S610).
  • control messages indicating that the release operation is completed are sequentially transmitted and received (S630 to S660).
  • the switching center MME controls the second base station PhNB and the user apparatus UE so as to release the PDN connection PC (separation of route release request messages). (Execution) is performed), so that the PDN connection PC established via the second base station PhNB cannot transmit / receive a control message to / from the user apparatus UE (having a limited control function) as in the first embodiment. (U-plane path) can be released.
  • the processing load of the first base station eNB is compared with the configuration in which the first base station eNB separates (extracts) the route release request message. Can be reduced.
  • the configuration of the first embodiment in which the first base station eNB separates (extracts) the route release request message it is possible to reduce the processing load of the exchange MME.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a radio communication system CS according to the third embodiment of the present invention.
  • the first base station eNB and the second base station PhNB of the third embodiment are connected to each other and to the switching center MME and the gateway device GW, respectively.
  • C plane interfaces between the first base station eNB and the second base station PhNB, between the first base station eNB and the exchange MME, and between the second base station PhNB and the exchange MME, respectively.
  • Exists Similar to the first and second embodiments, there is no C-plane interface between the second base station PhNB and the user apparatus UE.
  • PDN Connection Release Operation An example of a PDN connection PC release operation according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 17, 4, and 14.
  • the second base station PhNB controls the local station and the user apparatus UE so as to release the PDN connection PC (separation of the route release request message). (Extract)). Control of the user apparatus UE is performed via the first base station eNB.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an example of the PDN connection PC release operation.
  • a C-plane path is established between the user apparatus UE and the switching center MME via the first base station eNB, and the user via the second base station PhNB.
  • a PDN connection PC is established between the device UE and the gateway device GW.
  • Steps S700 to S740 are the same as steps S100 to S140 in FIG.
  • the switching center MME Upon receiving the Delete Session Response message from the gateway device GW, the switching center MME generates a Deactivate Bearer Request message (path release request message) requesting release of the PDN connection PC and transmits it to the second base station PhNB. (S800).
  • the configuration of the Deactivate Bearer Request message generated in step S800 is the Deactivate Bearer Request message transmitted from the switching center MME to the first base station eNB in step S160 of the first embodiment (operation example 1-1) (FIG. 4). It is the same as that of the structure.
  • the second base station PhNB When receiving the Deactivate Bearer Request message from the switching center MME, the second base station PhNB releases the PDN connection PC corresponding to the identifier indicated by the EPS Bearer List field included in the received message (that is, stored in its own station). Delete the context information relating to the PDN connection PC that has been made).
  • the second base station PhNB generates a Deactivate Bearer Request message for the first base station eNB based on the received Deactivate Bearer Request message, and transmits it to the first base station eNB (S820).
  • the structure of the Deactivate Bearer Request message generated in Step S820 is the Deactivate Bearer Request message (FIG. 14) transmitted from the switching center MME to the first base station eNB in Step S540 of the second embodiment (Operation Example 2-1). (That is, having a NAS Message field including a Deactivate EPS Bearer Context Request message (non-access layer control message)).
  • the second base station PhNB separates (extracts) elements necessary for control of the user apparatus UE from among elements included in the Deactivate Bearer Request message from the exchange MME, and creates a new one. Generate a Deactivate Bearer Request message.
  • the first base station eNB When receiving the Deactivate Bearer Request message from the second base station PhNB, the first base station eNB generates an RRC Connection Reconfiguration message (radio resource control message) based on the received message and transmits it to the user apparatus UE. (S840).
  • the specific operation is the same as Step S560 in the second embodiment (Operation Example 2-1).
  • the user apparatus UE releases the PDN connection PC based on the non-access layer control message included in the received message. That is, the context information regarding the PDN connection PC stored in the own station is deleted.
  • the context information regarding the PDN connection PC stored in each of the gateway apparatus GW, the second base station PhNB, and the user apparatus UE is deleted as in the first and second embodiments.
  • the PDN connection PC is completely released (S860).
  • control messages indicating that the release operation has been completed are sequentially transmitted and received (S880 to S960).
  • FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of the second base station PhNB according to this embodiment.
  • the control unit 330 of the second base station PhNB includes a base station control unit 334 in addition to the communication control unit 332 and the data transmission / reception unit 336 described above.
  • the base station control unit 334 is an element that controls communication with another base station (first base station eNB or the like) based on an instruction (control message) from an upper node (switching center MME or the like). Control signals are transmitted to and received from the first base station eNB and the switching center MME via 320.
  • the base station control unit 334 executes a computer program stored in the storage unit 340 by a CPU (not shown) in the second base station PhNB, and according to the computer program It is a functional block realized by functioning.
  • the second base station PhNB performs separation (extraction) of the route release request message, compared with the configuration in which the first base station eNB separates (extracts) the route release request message, the first base station eNB It is possible to reduce the processing load.
  • Modification 1 the release operation of one PDN connection PC is executed.
  • the above releasing operation can be adopted when releasing one PDN connection PC when the one PDN connection PC is established via the second base station PhNB.
  • the present invention can also be applied to releasing one of them.
  • the gateway device GW is described as a single device.
  • the gateway device GW may be configured by a plurality of devices, for example, a serving gateway (Serving Gateway) and a PDN gateway (Packet Data Network Gateway) defined in LTE / SAE.
  • a serving gateway Serving Gateway
  • PDN gateway Packet Data Network Gateway
  • the 1st base station eNB isolate separates (extracts) the element required for control of the 2nd base station PhNB among the elements contained in the Deactivate Bearer Request message (FIG. 4) from the switching center MME.
  • a new Deactivate Bearer Request message (FIG. 5) is generated.
  • the Deactivate Bearer Request message (FIG. 5) for the second base station PhNB encapsulated may be included in the Deactivate Bearer Request message transmitted from the switching center MME to the first base station eNB. . According to the configuration of this modification, it is not necessary to generate a new Deactivate Bearer Request message, and the processing load on the first base station eNB is reduced.
  • the second base station PhNB separates (extracts) elements necessary for control of the user apparatus UE among elements included in the Deactivate Bearer Request message (FIG. 4) from the exchange MME.
  • a new DeactivateivBearer Request message (FIG. 14) is generated.
  • the Deactivate Bearer Request message for the first base station eNB (FIG. 14) encapsulated may be included in the Deactivate Bearer ⁇ ⁇ Request message transmitted from the exchange MME to the second base station PhNB. .
  • the size of the cell C (range in which radio waves effectively reach) formed around each base station is arbitrary.
  • the small cells C2 are formed in layers (overlaid) inside the macrocell C1 (a plane on which the macrocell C1 is shown for convenience of drawing). Is different from the plane on which the small cell C2 is shown, but actually, the macro cell C1 and the small cell C2 may be superimposed on the same plane (the ground surface or the like).
  • 2nd base station PhNB does not transmit / receive a control message with the user apparatus UE.
  • a configuration in which the second base station PhNB can transmit and receive control messages of lower layers can also be employed.
  • the second base station PhNB does not transmit or receive a signal (radio resource control layer control message) related to radio resource control.
  • the user apparatus UE is an arbitrary apparatus capable of wireless communication with each base station (first base station eNB, second base station PhNB).
  • the user apparatus UE may be, for example, a mobile phone terminal such as a feature phone or a smartphone, a desktop personal computer, a notebook personal computer, a UMPC (Ultra-Mobile Personal Computer), or a portable game machine. Other wireless terminals may be used.
  • each function executed by the CPU in each element (user apparatus UE, first base station eNB, second base station PhNB, switching center MME, gateway apparatus GW) in the radio communication system CS is implemented by hardware instead of the CPU.
  • a programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a DSP (Digital Signal Processor).
  • Modification 8 A configuration in which the frequency band of the radio wave transmitted by the first base station eNB and the frequency band of the radio wave transmitted by the second base station PhNB are different can also be adopted.
  • the first base station eNB performs radio communication using a first frequency band (for example, 2 GHz band), and the second base station PhNB uses a second frequency band (for example, 3.5 GHz band) higher than the first frequency band. It is assumed that the wireless communication is used. Since the propagation loss increases as the frequency increases, the wireless communication using the first frequency band is often more stable than the wireless communication using the second frequency band.
  • the first base station eNB performs transmission / reception of control signals (C-plane communication) with the user apparatus UE. Therefore, if the configuration of this modified example is adopted, control signal transmission / reception (C-plane communication) is performed in the more stable first frequency band, so that more reliable control of the user apparatus UE is realized. obtain.
  • UE ?? User equipment 110 ... Radio communication unit 120 ... Control unit 122 ... Radio control unit 124 ... Data transmission / reception unit 130 ... Storage unit eNB ... First base station 210 ... Wireless communication unit, 220 ... Network communication unit, 230 ... Control unit, 232 ... Base station control unit, 234 ... Wireless control unit, 236 ... Data transmission / reception unit, 240 ... Storage unit, PhNB ... Second Base station 310... Wireless communication unit 320 320 Network communication unit 330 Control unit 332 Communication control unit 334 Base station control unit 336 Data transmission / reception unit 340 Storage unit , MME: switching center, 410: network communication unit, 420: control unit, 422: determination unit, 424 ... communication control unit, 430 ...
  • GW ... gateway device 510: network communication , 520... External network communication unit, 530... Control unit, 532 .. communication control unit, 534 .. data transmission / reception unit, 540... Storage unit, C. Cell, CS ... Wireless communication system, IN ... Internet, NW ... Network, PC ... PDN connection, RB ... Radio bearer, S1B ... S1 bearer.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

　無線通信システムが、ユーザ装置と、ユーザ装置の無線リソース制御を実行可能な第１基地局と、ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局とを含む複数の基地局と、ゲートウェイ装置と、ユーザプレーン経路を制御する交換局とを備える。交換局は、第２基地局を経由して確立されたユーザプレーン経路を解放すべきと判定した場合に、ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、第１基地局とユーザ装置とに確立された制御プレーン経路を介してユーザ装置に送信する。

Description

無線通信システムおよび通信制御方法
　本発明は、無線通信システムおよび通信制御方法に関する。
　３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格に従う様々な無線通信システムが活用されている。３ＧＰＰ規格のうちＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）規格に従う無線通信システムにおいては、ユーザデータの通信に使用される論理的な通信経路であるユーザプレーン経路が、無線基地局を介してユーザ装置とゲートウェイ装置とに確立される。以上のユーザプレーン経路は、制御データの通信に使用される論理的な通信経路である制御プレーン経路を介して、無線通信システム内の交換局（Mobility Management Entity，ＭＭＥ）によって制御（確立、変更、解放等）される。
　従来のＬＴＥ／ＳＡＥ規格に従う無線通信システムにおいては、ユーザ装置と直接に無線通信可能な無線基地局として、ｅＮＢ（evolved Node B）が利用される。ｅＮＢは、交換局、他のｅＮＢ、およびユーザ装置への制御プレーン経路を有する。交換局とユーザ装置とは直接に無線接続されない。したがって、交換局は、ｅＮＢを経由して制御メッセージをユーザ装置と送受信することにより、上述のユーザプレーン経路の制御を実行する。
3GPP TS 36.300 V10.6.0 (2011-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)
　以上のような基地局（ｅＮＢ）に加えて、無線通信システムが、制御プレーン経路の一部（例えば、ユーザ装置に対する制御プレーン経路）を有さない新たな基地局（限定的な制御機能を有する基地局）を備えることを想定する。ユーザ装置に対する制御プレーン経路を有さない基地局は、ユーザ装置と制御メッセージを送受信できない。したがって、従来のＬＴＥ／ＳＡＥ規格に従う無線通信システムによれば、限定的な制御機能を有する基地局を経由して確立されたユーザプレーン経路を制御することが困難である。
　以上の事情を考慮して、本発明は、限定的な制御機能を有する基地局を経由して確立される論理経路の制御を実現することを目的とする。
　本発明の無線通信システムは、ユーザ装置と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を、当該ユーザ装置に確立された論理経路である制御プレーン経路を介して実行可能な第１基地局と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局とを含む複数の基地局と、ゲートウェイ装置と、前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立された論理経路であるユーザプレーン経路を制御する交換局とを備える。前記交換局は、前記第２基地局を経由して前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立されたユーザプレーン経路を解放すべきか否かを判定する判定部と、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、当該ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、前記第１基地局と前記ユーザ装置とに確立された前記制御プレーン経路を介して前記ユーザ装置に送信する通信制御部とを備える。
　本発明の好適な態様において、前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーン経路の識別子と前記非アクセス層メッセージとを含む経路解放要求メッセージを前記第１基地局に送信し、前記第１基地局は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに基づいて、前記第２基地局に対する経路解放要求メッセージを送信する基地局制御部と、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部とを備え、前記第２基地局は、前記第１基地局から受信した、当該第２基地局に対する前記経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部を備え、前記ユーザ装置は、前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える。
　本発明の好適な態様において、前記第１基地局の前記基地局制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから、解放すべき前記ユーザプレーン経路の前記識別子を分離し、前記第２基地局に対する前記経路解放要求メッセージに搭載して、前記第２基地局に送信し、前記第１基地局の前記無線制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから前記非アクセス層メッセージを分離し、前記無線リソース制御メッセージに搭載して、前記ユーザ装置に送信する。
　本発明の好適な態様において、前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーンの識別子を含む第１経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信するとともに、前記非アクセス層メッセージを含む第２経路解放要求メッセージを前記第１基地局に送信し、前記第２基地局は、前記交換局から受信した前記第１経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部を備え、前記第１基地局は、前記交換局から受信した前記第２経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部を備え、前記ユーザ装置は、前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える。
　本発明の好適な態様において、前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーン経路の識別子と前記非アクセス層メッセージとを含む経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信し、前記第２基地局は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部と、前記非アクセス層メッセージを含む、前記第１基地局に対する経路解放要求メッセージを送信する基地局制御部とを備え、前記第１基地局は、前記第２基地局から受信した、当該第１基地局に対する前記経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部を備え、前記ユーザ装置は、前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える。
　本発明の好適な態様において、前記第２基地局の前記無線制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから前記非アクセス層メッセージを分離し、前記第１基地局に対する前記経路解放要求メッセージに搭載して、前記第１基地局に送信する。
　本発明の通信制御方法は、ユーザ装置と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を、当該ユーザ装置に確立された論理経路である制御プレーン経路を介して実行可能な第１基地局と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局とを含む複数の基地局と、ゲートウェイ装置と、前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立された論理経路であるユーザプレーン経路を制御する交換局とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記交換局において、前記第２基地局を経由して前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立されたユーザプレーン経路を解放すべきか否かを判定することと、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと判定された場合に、当該ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、前記第１基地局と前記ユーザ装置とに確立された前記制御プレーン経路を介して前記ユーザ装置に送信することとを備える。
　以上の構成によれば、ユーザ装置に対して非アクセス層メッセージを送信できない第２基地局を経由してユーザプレーン経路が確立されている場合であっても、そのユーザプレーン経路を制御（解放）することを指示する非アクセス層メッセージを、第１基地局を介してユーザ装置に送信することができる。したがって、第２基地局を経由して確立されているユーザプレーン経路を制御（解放）することが可能になる。
本発明の第１実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 無線通信システムにおいて用いられるプロトコルの構成の説明図である。 第１実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 Deactivate Bearer Requestメッセージの構成例を示す図である。 分離後のDeactivate Bearer Requestメッセージの構成例を示す図である。 第１実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 第１実施形態のユーザ装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の第１基地局の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の第２基地局の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の交換局の構成を示すブロック図である。 第１実施形態のゲートウェイ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 第２実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 Deactivate Bearer Requestメッセージの構成例を示す図である。 第２実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 本発明の第３実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 第３実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 第３実施形態の第２基地局の構成を示すブロック図である。 各基地局が形成するセルの構成の一例を示す図である。
１．　第１実施形態
１（１）．　無線通信システムの構成
　図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムＣＳの構成を示すブロック図である。無線通信システムＣＳは、ユーザ装置ＵＥと、第１基地局ｅＮＢと、第２基地局ＰｈＮＢと、交換局ＭＭＥと、ゲートウェイ装置ＧＷとを要素として備える。また、ネットワークＮＷは、以上の無線通信システムＣＳが備える要素のうち、ユーザ装置ＵＥ以外の要素を全て備える。
　無線通信システムＣＳ内の各要素は、所定のアクセス技術（Access Technology）、例えば３ＧＰＰ規格（Third Generation Partnership Project）に含まれるＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）に従って通信を実行する。３ＧＰＰ規格に規定された用語に従うと、ユーザ装置ＵＥはUser Equipmentであり、第１基地局ｅＮＢはevolved Node Bであり、交換局ＭＭＥはMobile Management Entityであり、ゲートウェイ装置ＧＷはPacket-Data-Network/Serving Gateway、すなわちSAE Gatewayである。また、第２基地局ＰｈＮＢは、その制御機能の全部又は一部を第１基地局ｅＮＢに依存する基地局である（詳細は後述される）。
　本実施形態では、無線通信システムＣＳが、原則としてＬＴＥ／ＳＡＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変更を施した上で、他のアクセス技術にも適用可能である。
　ユーザ装置ＵＥは、第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢと無線通信することが可能である。ユーザ装置ＵＥと各基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）との無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。また、第１基地局ｅＮＢが用いる無線通信の方式と、第２基地局ＰｈＮＢが用いる無線通信の方式が異なる構成も採用可能である。
　第１基地局ｅＮＢは、第２基地局ＰｈＮＢ、交換局ＭＭＥ、およびゲートウェイ装置ＧＷと接続される。第２基地局ＰｈＮＢは、第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷと接続される。ゲートウェイ装置ＧＷは、第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ、および交換局ＭＭＥに接続される他、無線通信システムＣＳの外部ネットワークであるインターネットＩＮに接続される。すなわち、ゲートウェイ装置ＧＷは、外部ネットワークとの接続点（アクセスポイント）として機能する。以上の接続は典型的には有線接続であるが、以上の接続の全部または一部が無線接続であってもよい。
１（２）．　ユーザ信号および制御信号の送受信
　無線通信システムＣＳにおけるユーザ信号および制御信号の送受信について説明する。図１において、実線がユーザ信号（音声信号、データ信号等のユーザデータを示す信号）の送受信に用いられる経路を示し、破線が制御信号（制御メッセージ）の送受信に用いられる経路を示す。すなわち、実線はＵプレーン（ユーザプレーン，User Plane）のインタフェースを示し、破線はＣプレーン（制御プレーン，Control Plane）のインタフェースを示す。Ｕプレーンのインタフェースを介してＵプレーン経路が確立され、Ｃプレーンのインタフェースを介してＣプレーン経路が確立される。
　以上の構成においては、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとの間にＸ３インタフェースが存在し、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとの間にＰｈ－Ｕｕインタフェースが存在する。また、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとの間には、Ｃプレーンのインタフェースが存在しない。
　無線通信システムＣＳ内において、論理的な経路であるベアラ（Bearer）を介してユーザ信号が送受信される。ベアラ（ＥＰＳベアラ）は、交換局ＭＭＥによる制御（交換局ＭＭＥが送信する制御信号）に基づいて、ユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとに確立される。また、ゲートウェイ装置ＧＷを経由してユーザ装置ＵＥから外部ネットワーク（インターネットＩＮ）に対して設定されるＩＰセッションであるＰＤＮコネクションＰＣは、１以上のベアラ（ＥＰＳベアラ）を含む。
　ユーザ装置ＵＥは、第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷを経由するＰＤＮコネクションＰＣを用いてインターネットＩＮと通信することが可能であるし、第２基地局ＰｈＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷを経由するＰＤＮコネクションＰＣを用いてインターネットＩＮと通信することも可能である。
　ＥＰＳベアラは、無線ベアラＲＢとＳ１ベアラＳ１Ｂとを含む。無線ベアラＲＢは、ユーザ装置ＵＥと基地局（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ）とに確立されるベアラであり、Ｓ１ベアラＳ１Ｂは、基地局（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ）とゲートウェイ装置ＧＷとに確立されるベアラである。確立されたＥＰＳベアラ（Ｕプレーン経路）は、交換局ＭＭＥの制御に基づいて経路変更および経路解放され得る。
　無線通信システムＣＳ内のノードは、それぞれ固有の識別情報を有する。識別情報には、そのノードのＩＰアドレス、ＴＥＩＤ（トンネルエンドポイント識別子）、ネットワークアドレス等が含まれ得る。また、第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢの識別情報には、その基地局が形成するセルＣを識別するための物理セルＩＤ（Physical Cell ID）が含まれ得る。ＩＰアドレスは、無線通信システムＣＳ内でそのノードを一意に識別するアドレス値である。ＴＥＩＤは、ノード間を論理的に接続するベアラ（ＧＴＰトンネル）の端点を識別する識別子である。ネットワークアドレスは、無線通信システムＣＳが複数のサブネットに分割されている場合に、そのノードが属するサブネットを識別するアドレス値である。無線通信システムＣＳ内のノードは、他のノードの識別情報に基づいて他のノードを識別し、識別したノードと信号を送受信することが可能である。
１（３）．　ＣプレーンおよびＵプレーンの分離
　図２は、本実施形態の無線通信システムＣＳにおいて用いられるプロトコルの構成（プロトコルスタック）の説明図である。図２のプロトコルスタックは、下位層から順に、物理層（ＰＨＹ）、メディアアクセス制御層（ＭＡＣ）、無線リンク制御層（ＲＬＣ）、パケットデータ収束層（ＰＤＣＰ）、無線リソース制御層（ＲＲＣ）、および非アクセス層（ＮＡＳ）を含む。以上の各層の構成は、ＬＴＥ／ＳＡＥに規定される構成と同様である。
　本実施形態の無線通信システムＣＳでは、ユーザ装置ＵＥに対して、互いに異なる基地局を経由してＣプレーン経路およびＵプレーン経路を設定すること、すなわち、ＣプレーンとＵプレーンとを分離することが可能である。図２は、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ装置ＵＥと交換局ＭＭＥとにＣプレーン経路が確立され、第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとにＵプレーン経路が確立されている状態を示す。
　図２に示されるように、物理層（ＰＨＹ）からパケットデータ収束層（ＰＤＣＰ）までの４つの層は、ＣプレーンとＵプレーンとで共通している。Ｕプレーンにおいては、物理層（ＰＨＹ）からパケットデータ収束層（ＰＤＣＰ）までの各層において互いに接続されたノード同士で、ユーザデータの送受信が実行される。
　一方、Ｃプレーンにおいては、以上の４つの層の上位に、無線リソース制御層（ＲＲＣ）と非アクセス層（ＮＡＳ）とが存在する。第１基地局ｅＮＢは、無線リソース制御層の制御メッセージ（例えば、後述されるRRC Connection Reconfiguration）をユーザ装置ＵＥに対して送信することで、ユーザ装置ＵＥが使用する無線リソース（例えば、無線ベアラＲＢ）を制御する。また、交換局ＭＭＥは、非アクセス層の制御メッセージ（例えば、後述されるDeactivate EPS Bearer Context Request）をユーザ装置ＵＥに対して送信することで、ユーザ装置ＵＥが使用する論理的なリソース（例えば、ＰＤＮコネクションＰＣ）を制御する。なお、非アクセス層の制御メッセージは、第１基地局ｅＮＢが生成する無線リソース制御層の制御メッセージに含まれてユーザ装置ＵＥへ転送される。
　無線リソース制御層を有さない第２基地局ＰｈＮＢは、無線リソース制御層の制御メッセージをユーザ装置ＵＥに送信することができない。したがって、第２基地局ＰｈＮＢは、交換局ＭＭＥからの非アクセス層の制御メッセージをユーザ装置ＵＥに転送することもできない。
１（４）．　ＰＤＮコネクションの解放動作
１（４）－１．　動作例１－１
　図３から図５を参照して、第１実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を説明する。概略的には、交換局ＭＭＥからの経路解放要求メッセージに基づいて、第１基地局ｅＮＢが、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御する。
　図３は、ＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を示すフロー図である。図３の例では、当初、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ装置ＵＥと交換局ＭＭＥとにＣプレーン経路（不図示）が確立され、第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとにＵプレーン経路（ＰＤＮコネクションＰＣ）が確立されていると想定する。なお、図３に図示されたＰＤＮコネクションＰＣ以外のＰＤＮコネクションが並行して確立されていてもよい。
　交換局ＭＭＥは、ＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきか否かを判定する（S100）。以上のステップS100の判定は、様々な基準に基づいて実行され得る。例えば、交換局ＭＭＥは、Ｃプレーン経路を介してユーザ装置ＵＥから送信されたPDN Disconnection Requestメッセージを受信した場合に、ＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきと判定してもよい。以上のPDN Disconnection Requestメッセージには、解放すべきＰＤＮコネクションＰＣの識別子が含まれてもよい。また、例えば、交換局ＭＭＥは、自局が有する情報（例えば、無線通信システムＣＳにおいて通信用のリソースが不足していることを示す情報）に基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきと判定してもよい。
　ステップS100においてＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきと判定すると、交換局ＭＭＥは、そのＰＤＮコネクションＰＣを解放することを要求するDelete Session Requestメッセージを生成して、ゲートウェイ装置ＧＷに送信する（S120）。Delete Session Requestメッセージには、解放すべきＰＤＮコネクションＰＣの識別子が含まれる。Delete Session Requestメッセージを受信すると、ゲートウェイ装置ＧＷは、Delete Session Responseメッセージを交換局ＭＭＥに返信するとともに（S140）、セッション完了手順（Session Termination Procedure）を実行してＰＤＮコネクションＰＣの解放動作を実行する。すなわち、ゲートウェイ装置ＧＷは、自局に記憶された解放すべきＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報（ＰＤＮコネクションＰＣの確立及び維持に必要な情報）を削除する。
　ゲートウェイ装置ＧＷからのDelete Session Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、ＰＤＮコネクションＰＣを解放することを要求するDeactivate Bearer Requestメッセージ（経路解放要求メッセージ）を生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S160）。図４は、交換局ＭＭＥにて生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成例を示す図である。このDeactivate Bearer Requestメッセージは、以下のフィールドを含む：
　メッセージの種別を示すMessage Typeフィールド；
　メッセージの宛先であるユーザ装置ＵＥの識別子を示すUE IDフィールド；
　全ベアラの合計最大ビットレートを示すUE-AMBRフィールド；
　解放すべきＥＰＳベアラ（ＰＤＮコネクションＰＣ）の識別子を示すEPS Bearer Listフィールド；および
　ユーザ装置ＵＥへのDeactivate EPS Bearer Context Requestメッセージ（非アクセス層の制御メッセージ）を含むNAS Messageフィールド。
　なお、NAS Messageフィールドに含まれるDeactivate EPS Bearer Context Requestメッセージは、ＰＤＮコネクションＰＣを解放することをユーザ装置ＵＥに指示するメッセージである。
　交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、受信したそのメッセージに基づいて、第２基地局ＰｈＮＢに対するDeactivate Bearer Requestメッセージを生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S200）。より具体的には、第１基地局ｅＮＢは、交換局ＭＭＥから受信したDeactivate Bearer Requestメッセージが第２基地局ＰｈＮＢを経由するＰＤＮコネクションＰＣの解放を要求する場合に、図５に示される新たなDeactivate Bearer Requestメッセージを生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する。この新たなDeactivate Bearer Requestメッセージ（図５）は、Message Typeフィールド、UE IDフィールド、UE-AMBRフィールド、およびEPS Bearer Listフィールドを含み、NAS Messageフィールドを含まない。
　以上のように、第１基地局ｅＮＢは、ステップS200において、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージに含まれる要素のうち、第２基地局ＰｈＮＢの制御に必要な要素を分離（抽出）して新たなDeactivate Bearer Requestメッセージを生成する。
　第１基地局ｅＮＢからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、受信したそのメッセージに含まれるEPS Bearer Listフィールドが示す識別子に対応するＰＤＮコネクションＰＣを解放する（すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する）。そして、第２基地局ＰｈＮＢは、自局におけるＰＤＮコネクションＰＣを解放する動作が終了したことを示すDeactivate Bearer Responseメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S220）。
　第１基地局ｅＮＢは、第２基地局ＰｈＮＢからのDeactivate Bearer Responseメッセージを受信すると、ステップS160にて交換局ＭＭＥから受信したDeactivate Bearer Requestメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成してユーザ装置ＵＥに送信する（S240）。より具体的には、第１基地局ｅＮＢは、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージに含まれるNAS Messageフィールドの非アクセス層制御メッセージを含むRRC Connection Reconfigurationメッセージを生成して、Ｃプレーン経路を介してユーザ装置ＵＥに送信する。
　以上のように、第１基地局ｅＮＢは、ステップS240において、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージに含まれる要素のうち、ユーザ装置ＵＥの制御に必要な要素を分離（抽出）してRRC Connection Reconfigurationメッセージを生成する。
　第１基地局ｅＮＢからのRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥは、受信したそのメッセージに含まれる非アクセス層の制御メッセージに基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放する。すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。
　以上に説明したように、ＰＤＮコネクションＰＣに関して、Delete Session Requestメッセージ（S120）に基づいてゲートウェイ装置ＧＷに記憶されたコンテキスト情報が削除され、Deactivate Bearer Requestメッセージ（S200）に基づいて第２基地局ＰｈＮＢに記憶されたコンテキスト情報が削除され、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（S240）に基づいてユーザ装置ＵＥに記憶されたコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S260）。
　ＰＤＮコネクションＰＣが解放されると、ユーザ装置ＵＥは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに基づく解放動作が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S280）。RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、Deactivate Bearer Requestメッセージに基づく解放動作が完了したことを示すDeactivate Bearer Responseメッセージを生成して、交換局ＭＭＥに送信する（S300）。　また、ユーザ装置ＵＥは、Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージに基づく解放動作が完了したことを示すDeactivate EPS Bearer Context Acceptメッセージを生成し、Direct Transferメッセージに搭載して第１基地局ｅＮＢへ送信する（S320）。第１基地局ｅＮＢは、Direct Transferメッセージに含まれるDeactivate EPS Bearer Context Acceptメッセージを、交換局ＭＭＥに転送する（S340）。
１（４）－２．　動作例１－２
　図６は、第１実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の他の一例を示すフロー図である。ステップS100からステップS160までは、図３の例（動作例１－１）と同様であるから、説明を省略する。
　交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、動作例１－１のステップS240と同様に、受信したそのメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成して、ユーザ装置ＵＥに送信する（S210）。ユーザ装置ＵＥは、動作例１－１と同様に、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除し、RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S230）。
　ユーザ装置ＵＥからのRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、ステップS160にて交換局ＭＭＥから受信したDeactivate Bearer Requestメッセージに基づいて、第２基地局ＰｈＮＢに対するDeactivate Bearer Requestメッセージを生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S250）。具体的な動作は、動作例１－１のステップS200と同様である。第１基地局ｅＮＢからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、動作例１－１と同様に、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。
　以上のように、動作例１－１と同様に、ゲートウェイ装置ＧＷ、第２基地局ＰｈＮＢ、およびユーザ装置ＵＥの各々に記憶されたＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S270）。その後、解放動作が完了したことを示す制御メッセージが、順次に送受信される（S290～S340）。
１（５）．　各要素の構成
１（５）－１．　ユーザ装置の構成
　図７は、本実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と制御部１２０と記憶部１３０とを備える。音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。
　無線通信部１１０は、各基地局（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ）と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号、データ信号等の電気信号を無線信号に変換して送信する送信回路とを含む。記憶部１３０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路（Ｃプレーン経路、Ｕプレーン経路）のコンテキスト情報を記憶する。
　制御部１２０は、無線制御部１２２とデータ送受信部１２４とを備える。無線制御部１２２は、ユーザ装置ＵＥと各基地局（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ）との通信を制御する要素であり、無線通信部１１０を介して各基地局と制御信号（制御メッセージ）を送受信する。すなわち、無線制御部１２２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、無線制御部１２２は、前述のように、受信したRRC Connection Reconfiguration Requestメッセージに基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放する（記憶部１３０内のコンテキスト情報を削除する）。データ送受信部１２４は、確立されたＰＤＮコネクションＰＣ（ＥＰＳベアラ）を用いて、無線通信部１１０を介して各基地局とデータ信号を送受信する。すなわち、データ送受信部１２４はＵプレーン上の通信を実行する。
　制御部１２０並びに制御部１２０に含まれる無線制御部１２２及びデータ送受信部１２４は、ユーザ装置ＵＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、記憶部１３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（５）－２．　第１基地局の構成
　図８は、本実施形態に係る第１基地局ｅＮＢの構成を示すブロック図である。第１基地局ｅＮＢは、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と制御部２３０と記憶部２４０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置ＵＥの無線通信部１１０と同様の構成を有する。ネットワーク通信部２２０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（第２基地局ＰｈＮＢ、交換局ＭＭＥ、ゲートウェイ装置ＧＷ等）と通信を実行するための要素であり、有線または無線で他のノードと電気信号を送受信する。記憶部２４０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路（Ｃプレーン経路、Ｕプレーン経路）のコンテキスト情報を記憶する。
　制御部２３０は、基地局制御部２３２と無線制御部２３４とデータ送受信部２３６とを備える。基地局制御部２３２は、上位ノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御メッセージ）に基づいて他の基地局（第２基地局ＰｈＮＢ等）との通信を制御する要素であり、ネットワーク通信部２２０を介して、第２基地局ＰｈＮＢおよび交換局ＭＭＥと制御信号を送受信する。また、無線制御部２３４は、上位ノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御メッセージ）に基づいてユーザ装置ＵＥとの通信を制御する要素であり、ネットワーク通信部２２０を介して、交換局ＭＭＥと制御信号を送受信するとともに、無線通信部２１０を介してユーザ装置ＵＥと制御信号を送受信する。すなわち、基地局制御部２３２および無線制御部２３４はＣプレーン上の通信を実行する。一方、データ送受信部２３６は、確立されたＰＤＮコネクションＰＣを用いて、無線通信部２１０を介してユーザ装置ＵＥとユーザ信号を送受信（中継）すると共に、ネットワーク通信部２２０を介してゲートウェイ装置ＧＷとユーザ信号を送受信（中継）する。すなわち、データ送受信部２３６はＵプレーン上の通信を実行する。
　制御部２３０並びに制御部２３０に含まれる基地局制御部２３２、無線制御部２３４、およびデータ送受信部２３６は、第１基地局ｅＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部２４０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（５）－３．　第２基地局の構成
　図９は、本実施形態に係る第２基地局ＰｈＮＢの構成を示すブロック図である。第２基地局ＰｈＮＢは、無線通信部３１０とネットワーク通信部３２０と制御部３３０と記憶部３４０とを備える。無線通信部３１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢの無線通信部２１０と同様の構成を有する。ネットワーク通信部３２０は、第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷと通信を実行するための要素であり、有線または無線で第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷと電気信号を送受信する。記憶部３４０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路のコンテキスト情報を記憶する。
　制御部３３０は、通信制御部３３２とデータ送受信部３３６とを備える。通信制御部３３２は、上位ノード（第１基地局ｅＮＢ）からの指示（制御メッセージ）に基づいて自局を経由する通信を制御する（例えば、ＰＤＮコネクションＰＣを制御する）要素であり、ネットワーク通信部３２０を介して、第１基地局ｅＮＢと制御信号を送受信する。すなわち、通信制御部３３２は、Ｃプレーン上の通信を実行する。なお、通信制御部３３２は、ユーザ装置ＵＥの無線リソース制御を実行しない。データ送受信部３３６は、確立されたＰＤＮコネクションＰＣを用いて、無線通信部３１０を介してユーザ装置ＵＥとユーザ信号を送受信（中継）すると共に、ネットワーク通信部３２０を介してゲートウェイ装置ＧＷとユーザ信号を送受信（中継）する。すなわち、データ送受信部３３６はＵプレーン上の通信を実行する。
　制御部３３０並びに制御部３３０に含まれる通信制御部３３２及びデータ送受信部３３６は、第２基地局ＰｈＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部３４０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（５）－４．　交換局の構成
　図１０は、本実施形態に係る交換局ＭＭＥの構成を示すブロック図である。交換局ＭＭＥは、ネットワーク通信部４１０と制御部４２０と記憶部４３０とを備える。ネットワーク通信部４１０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（第１基地局ｅＮＢ、ゲートウェイ装置ＧＷ等）と通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢのネットワーク通信部２２０と同様の構成を有する。記憶部４３０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路（Ｃプレーン経路、Ｕプレーン経路）のコンテキスト情報を記憶する。
　制御部４２０は、判定部４２２と通信制御部４２４とを備える。判定部４２２は、ＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきか否かを判定する。通信制御部４２４は、無線通信システムＣＳの通信制御を実行する要素であり、第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷ等とネットワーク通信部４１０を介して制御信号を送受信する。また、通信制御部４２４は、ユーザ装置ＵＥに対する非アクセス層（ＮＡＳ）の制御メッセージを生成して、第１基地局ｅＮＢを介してユーザ装置ＵＥに送信する。すなわち、制御部４２０は、ネットワーク通信部４１０を介してＣプレーン上の通信を実行して、論理的な通信経路（Ｕプレーン経路）を制御する。なお、交換局ＭＭＥ（制御部４２０）は、Ｕプレーン上の通信を実行しない。
　制御部４２０並びに制御部４２０に含まれる判定部４２２及び通信制御部４２４は、交換局ＭＭＥ内の不図示のＣＰＵが、記憶部４３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（５）－５．　ゲートウェイ装置の構成
　図１１は、本実施形態に係るゲートウェイ装置ＧＷの構成を示すブロック図である。ゲートウェイ装置ＧＷは、ネットワーク通信部５１０と外部ネットワーク通信部５２０と制御部５３０と記憶部５４０とを備える。ネットワーク通信部５１０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ、交換局ＭＭＥ等）と通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢのネットワーク通信部２２０と同様の構成を有する。外部ネットワーク通信部５２０は、インターネットＩＮと通信を実行するための要素であり、必要に応じてユーザ信号のプロトコル変換を実行する。記憶部５４０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路（Ｃプレーン経路、Ｕプレーン経路）のコンテキスト情報を記憶する。
　制御部５３０は、通信制御部５３２とデータ送受信部５３４とを備える。通信制御部５３２は、自らの判断または他のノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御メッセージ）に基づいて無線通信システムＣＳの通信制御を実行する要素であり、ネットワーク通信部５１０を介して交換局ＭＭＥと制御信号を送受信する。すなわち、通信制御部５３２は、ネットワーク通信部５１０を介してＣプレーン上の通信を実行する。データ送受信部５３４は、ネットワーク通信部５１０を介して受信したユーザ装置ＵＥ発のユーザ信号を、外部ネットワーク通信部５２０を介してインターネットＩＮ（インターネットＩＮ内の外部サーバ）に送信（中継）するとともに、外部ネットワーク通信部５２０を介してインターネットＩＮ（インターネットＩＮ内の外部サーバ）から受信したユーザ信号を、ネットワーク通信部５１０を介してユーザ装置ＵＥに送信（中継）する。
　制御部５３０並びに制御部５３０に含まれる通信制御部５３２およびデータ送受信部５３４は、ゲートウェイ装置ＧＷ内の不図示のＣＰＵが、記憶部５４０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（６）．　本実施形態の効果
　以上に説明した第１実施形態によれば、交換局ＭＭＥからの経路解放要求メッセージに基づいて、第１基地局ｅＮＢが、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）ので、ユーザ装置ＵＥと制御メッセージを送受信できない（限定的な制御機能を有する）第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されたＰＤＮコネクションＰＣ（Ｕプレーン経路）を解放することが可能である。
２．　第２実施形態
　本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態の同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。
２（１）．　無線通信システムの構成
　図１２は、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムＣＳの構成を示すブロック図である。第２実施形態の第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢは、それぞれ、交換局ＭＭＥおよびゲートウェイ装置ＧＷと接続される。第１基地局ｅＮＢと交換局ＭＭＥとの間、および第２基地局ＰｈＮＢと交換局ＭＭＥとの間には、それぞれ、Ｃプレーンのインタフェースが存在する。第１実施形態と同様、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとの間には、Ｃプレーンのインタフェースが存在しない。
２（２）．　ＰＤＮコネクションの解放動作
２（２）－１．　動作例２－１
　図１３、図１４および図５を参照して、第２実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を説明する。概略的には、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように、交換局ＭＭＥが第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）。ユーザ装置ＵＥの制御は第１基地局ｅＮＢを経由して実行される。
　なお、第２実施形態の第１基地局ｅＮＢは、経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行せず、第２基地局ＰｈＮＢに制御メッセージを送信しないので、基地局制御部２３２を備えなくてもよい。
　図１３は、ＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を示すフロー図である。図１３の例では、図３と同様に、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ装置ＵＥと交換局ＭＭＥとにＣプレーン経路（不図示）が確立され、第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとにＰＤＮコネクションＰＣが確立されていると想定する。なお、ステップS400からステップS440までは、図３のステップS100からステップS140までと同様であるから、説明を省略する。
　ゲートウェイ装置ＧＷからのDelete Session Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、解放すべきＰＤＮコネクションＰＣの識別子を含むDeactivate Bearer Requestメッセージ（第１経路解放要求メッセージ）を生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S500）。ステップS500で生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成は、第１実施形態（動作例１－１）のステップS200において第１基地局ｅＮＢから第２基地局ＰｈＮＢに送信されるDeactivate Bearer Requestメッセージ（図５）の構成と同様である。
　交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、受信したそのメッセージに含まれるEPS Bearer Listフィールドが示す識別子に対応するＰＤＮコネクションＰＣを解放する（すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する）。そして、第２基地局ＰｈＮＢは、自局におけるＰＤＮコネクションＰＣを解放する動作が終了したことを示すDeactivate Bearer Responseメッセージを交換局ＭＭＥに送信する（S520）。
　第２基地局ＰｈＮＢからのDeactivate Bearer Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、Deactivate Bearer Requestメッセージ（第２経路解放要求メッセージ）を生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S540）。ステップS540で生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成を図１４に示す。このDeactivate Bearer Requestメッセージは、Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージ（非アクセス層の制御メッセージ）を含むNAS Messageフィールドを有する。Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージは、第１実施形態と同様、ＰＤＮコネクションＰＣを解放することをユーザ装置ＵＥに指示するメッセージである。
　交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、受信したそのメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成してユーザ装置ＵＥに送信する（S560）。具体的な動作は第１実施形態のステップS240と同様である。第１基地局ｅＮＢからのRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥは、受信したそのメッセージに含まれる非アクセス層の制御メッセージに基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放する。すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。
　以上のように、第１実施形態と同様に、ゲートウェイ装置ＧＷ、第２基地局ＰｈＮＢ、およびユーザ装置ＵＥの各々に記憶されたＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S580）。その後、解放動作が完了したことを示す制御メッセージが、順次に送受信される（S600～S660）。
２（２）－２．　動作例２－２
　図１５は、第２実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の他の一例を示すフロー図である。ステップS400からステップS440までは、図１３の例（動作例２－１）と同様であるから、説明を省略する。
　ゲートウェイ装置ＧＷからのDelete Session Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、Deactivate Bearer Requestメッセージ（第２経路解放要求メッセージ）を生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S510）。具体的な動作は、動作例２－１のステップS540と同様である。交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、受信したそのメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成してユーザ装置ＵＥに送信する（S530）。ユーザ装置ＵＥは、動作例２－１と同様に、記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除し、RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S550）。RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、Deactivate Bearer Responseメッセージを交換局ＭＭＥに送信する（S570）。
　第１基地局ｅＮＢからのDeactivate Bearer Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、Deactivate Bearer Requestメッセージ（第１経路解放要求メッセージ）を生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S590）。具体的な動作は、動作例２－１のステップS500と同様である。交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、動作例２－１と同様に、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。
　以上のように、動作例２－１と同様に、ゲートウェイ装置ＧＷ、第２基地局ＰｈＮＢ、およびユーザ装置ＵＥの各々に記憶されたＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S610）。その後、解放動作が完了したことを示す制御メッセージが、順次に送受信される（S630～S660）。
２（３）．　本実施形態の効果
　以上に説明した第２実施形態によれば、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように、交換局ＭＭＥが第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）ので、第１実施形態と同様に、ユーザ装置ＵＥと制御メッセージを送受信できない（限定的な制御機能を有する）第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されたＰＤＮコネクションＰＣ（Ｕプレーン経路）を解放することが可能である。
　また、交換局ＭＭＥが経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行するので、第１基地局ｅＮＢが経路解放要求メッセージを分離（抽出）する構成と比較して、第１基地局ｅＮＢの処理負荷を低減させることが可能である。逆に言えば、第１基地局ｅＮＢが経路解放要求メッセージを分離（抽出）する第１実施形態の構成では、交換局ＭＭＥの処理負荷を低減させることが可能である。
３．　第３実施形態
３（１）．　無線通信システムの構成
　図１６は、本発明の第３実施形態に係る無線通信システムＣＳの構成を示すブロック図である。第３実施形態の第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢは、相互に接続されるとともに、それぞれ、交換局ＭＭＥおよびゲートウェイ装置ＧＷと接続される。第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとの間、第１基地局ｅＮＢと交換局ＭＭＥとの間、および第２基地局ＰｈＮＢと交換局ＭＭＥとの間には、それぞれ、Ｃプレーンのインタフェースが存在する。第１および第２実施形態と同様、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとの間には、Ｃプレーンのインタフェースが存在しない。
３（２）．　ＰＤＮコネクションの解放動作
　図１７、図４および図１４を参照して、第３実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を説明する。概略的には、交換局ＭＭＥからの経路解放要求メッセージに基づいて、第２基地局ＰｈＮＢが、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように自局とユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）。ユーザ装置ＵＥの制御は第１基地局ｅＮＢを経由して実行される。
　図１７は、ＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を示すフロー図である。図１７の例では、図３および図１３と同様に、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ装置ＵＥと交換局ＭＭＥとにＣプレーン経路が確立され、第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとにＰＤＮコネクションＰＣが確立されていると想定する。なお、ステップS700からステップS740までは、図３のステップS100からステップS140までと同様であるから、説明を省略する。
　ゲートウェイ装置ＧＷからのDelete Session Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、ＰＤＮコネクションＰＣを解放することを要求するDeactivate Bearer Requestメッセージ（経路解放要求メッセージ）を生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S800）。ステップS800で生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成は、第１実施形態（動作例１－１）のステップS160において交換局ＭＭＥから第１基地局ｅＮＢに送信されるDeactivate Bearer Requestメッセージ（図４）の構成と同様である。
　交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、受信したそのメッセージに含まれるEPS Bearer Listフィールドが示す識別子に対応するＰＤＮコネクションＰＣを解放する（すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する）。
　そして、第２基地局ＰｈＮＢは、受信したDeactivate Bearer Requestメッセージに基づいて、第１基地局ｅＮＢに対するDeactivate Bearer Requestメッセージを生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S820）。ステップS820で生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成は、第２実施形態（動作例２－１）のステップS540において交換局ＭＭＥから第１基地局ｅＮＢに送信されるDeactivate Bearer Requestメッセージ（図１４）の構成と同様である（すなわち、Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージ（非アクセス層の制御メッセージ）を含むNAS Messageフィールドを有する）。
　以上のように、第２基地局ＰｈＮＢは、ステップS820において、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージに含まれる要素のうち、ユーザ装置ＵＥの制御に必要な要素を分離（抽出）して新たなDeactivate Bearer Requestメッセージを生成する。
　第２基地局ＰｈＮＢからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、受信したそのメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成してユーザ装置ＵＥに送信する（S840）。具体的な動作は、第２実施形態（動作例２－１）のステップS560と同様である。第１基地局ｅＮＢからのRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥは、受信したそのメッセージに含まれる非アクセス層の制御メッセージに基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放する。すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。
　以上のように、第１および第２実施形態と同様に、ゲートウェイ装置ＧＷ、第２基地局ＰｈＮＢ、およびユーザ装置ＵＥの各々に記憶されたＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S860）。その後、解放動作が完了したことを示す制御メッセージが、順次に送受信される（S880～S960）。
３（３）．　第２基地局の構成
　図１８は、本実施形態に係る第２基地局ＰｈＮＢの構成を示すブロック図である。第２基地局ＰｈＮＢの制御部３３０は、前述の通信制御部３３２およびデータ送受信部３３６に加え、基地局制御部３３４を備える。基地局制御部３３４は、上位ノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御メッセージ）に基づいて他の基地局（第１基地局ｅＮＢ等）との通信を制御する要素であり、ネットワーク通信部３２０を介して、第１基地局ｅＮＢおよび交換局ＭＭＥと制御信号を送受信する。
　基地局制御部３３４は、通信制御部３３２およびデータ送受信部３３６と同様に、第２基地局ＰｈＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部３４０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
３（４）．　本実施形態の効果
 以上に説明した第３実施形態によれば、交換局ＭＭＥからの経路解放要求メッセージに基づいて、第２基地局ＰｈＮＢが、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように自局とユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）。ユーザ装置ＵＥの制御は第１基地局ｅＮＢを経由して実行される。したがって、第１実施形態と同様に、ユーザ装置ＵＥと制御メッセージを送受信できない（限定的な制御機能を有する）第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されたＰＤＮコネクションＰＣ（Ｕプレーン経路）を解放することが可能である。
　また、第２基地局ＰｈＮＢが経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行するので、第１基地局ｅＮＢが経路解放要求メッセージを分離（抽出）する構成と比較して、第１基地局ｅＮＢの処理負荷を低減させることが可能である。
４．　変形例
　以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
４（１）．　変形例１
　以上の実施形態では、１つのＰＤＮコネクションＰＣの解放動作が実行される。以上の解放動作は、１つのＰＤＮコネクションＰＣが第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されている場合に、そのＰＤＮコネクションＰＣを解放する際に採用可能である。また、２つ以上のＰＤＮコネクションＰＣが第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されている場合に、そのうち１つを解放する際にも適用可能である。
４（２）．　変形例２
　以上の実施形態では、ゲートウェイ装置ＧＷが単一の装置であるように記載される。しかしながら、ゲートウェイ装置ＧＷが、複数の装置、例えば、ＬＴＥ／ＳＡＥに規定されるサービングゲートウェイ（Serving Gateway）およびＰＤＮゲートウェイ（Packet Data Network Gateway）により構成されてもよい。
４（３）．　変形例３
　第１実施形態では、第１基地局ｅＮＢが、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージ（図４）に含まれる要素のうち、第２基地局ＰｈＮＢの制御に必要な要素を分離（抽出）して新たなDeactivate Bearer Requestメッセージ（図５）を生成する。以上の構成に代えて、交換局ＭＭＥが第１基地局ｅＮＢに送信するDeactivate Bearer Requestメッセージに、カプセル化された第２基地局ＰｈＮＢ向けのDeactivate Bearer Requestメッセージ（図５）が含まれてもよい。この変形例の構成によれば、新たなDeactivate Bearer Requestメッセージの生成が不要となり、第１基地局ｅＮＢの処理負荷が低減される。
　また、第３実施形態では、第２基地局ＰｈＮＢが、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージ（図４）に含まれる要素のうち、ユーザ装置ＵＥの制御に必要な要素を分離（抽出）して新たなDeactivate Bearer Requestメッセージ（図１４）を生成する。以上の構成に代えて、交換局ＭＭＥが第２基地局ＰｈＮＢに送信するDeactivate Bearer Requestメッセージに、カプセル化された第１基地局ｅＮＢ向けのDeactivate Bearer Requestメッセージ（図１４）が含まれてもよい。この変形例の構成によれば、新たなDeactivate Bearer Requestメッセージの生成が不要となり、第２基地局ＰｈＮＢの処理負荷が低減される。
４（４）．　変形例４
　以上の実施形態では、各基地局がその周囲に形成するセルＣ（電波が有効に到達する範囲）の大きさは任意である。例えば、第１基地局ｅＮＢの無線送信能力（平均送信電力、最大送信電力等）が第２基地局ＰｈＮＢの無線送信能力と比較して大きく、第１基地局ｅＮＢが形成するセル（マクロセルＣ１）の大きさが第２基地局ＰｈＮＢが形成するセル（スモールセルＣ２）の大きさを上回る構成が採用され得る。以上の構成においては、例えば、図１９に示すように、スモールセルＣ２がマクロセルＣ１の内部に重層的に形成される（オーバレイされる）と好適である（作図の便宜上、マクロセルＣ１が示される平面とスモールセルＣ２が示される平面とが相違しているが、実際には、同一の平面（地表等）上にマクロセルＣ１とスモールセルＣ２とが重畳され得る）。
　以上の変形例の構成を第３実施形態の構成に適用することを考える。以上の変形例の構成では、スモールセルＣ２はマクロセルＣ１より小さいので、同じ面積をカバーするのに必要な基地局の数は、第１基地局ｅＮＢより第２基地局ＰｈＮＢの方が多い。また、スモールセルＣ２に在圏するユーザ装置ＵＥの数は、マクロセルＣ１に在圏するユーザ装置ＵＥの数よりも少ない傾向にあると考えられる。前述のように、第３実施形態では、第２基地局ＰｈＮＢが経路解放要求メッセージの分離（ユーザ装置ＵＥの制御）を実行する。したがって、以上の変形例の構成を第３実施形態の構成に適用する場合には、交換局ＭＭＥまたは第１基地局ｅＮＢが経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する構成と比較して、制御処理の負荷分散が実現される。
４（５）．　変形例５
　以上の実施形態では、第２基地局ＰｈＮＢはユーザ装置ＵＥと制御メッセージを送受信しない。しかしながら、第２基地局ＰｈＮＢが下位レイヤ（例えば、物理層，メディアアクセス制御層）の制御メッセージを送受信可能な構成も採用可能である。以上の構成においても、第２基地局ＰｈＮＢは、無線リソース制御に関する信号（無線リソース制御層の制御メッセージ）を送受信しない。
４（６）．　変形例６
　ユーザ装置ＵＥは、各基地局（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ）と無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
４（７）．　変形例７
　無線通信システムＣＳ内の各要素（ユーザ装置ＵＥ、第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ、交換局ＭＭＥ、ゲートウェイ装置ＧＷ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
４（８）．　変形例８
　第１基地局ｅＮＢが送信する電波の周波数帯と第２基地局ＰｈＮＢが送信する電波の周波数帯とが相違する構成も採用可能である。例えば、第１基地局ｅＮＢが第１周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）を用いて無線通信し、第２基地局ＰｈＮＢが第１周波数帯より高い第２周波数帯（例えば、３．５ＧＨｚ帯）を用いて無線通信する構成を想定する。周波数が高いほど伝搬損失が大きくなることから、第２周波数帯を用いた無線通信よりも第１周波数帯を用いた無線通信の方が安定性が高い場合が多い。以上の実施形態にて説明した通り、ユーザ装置ＵＥとの制御信号の送受信（Ｃプレーンの通信）は第１基地局ｅＮＢが実行する。したがって、この変形例の構成を採用すれば、より安定性の高い第１周波数帯にて制御信号の送受信（Ｃプレーンの通信）が実行されるので、より確実なユーザ装置ＵＥの制御が実現され得る。
　ＵＥ……ユーザ装置、１１０……無線通信部、１２０……制御部、１２２……無線制御部、１２４……データ送受信部、１３０……記憶部、ｅＮＢ……第１基地局、２１０……無線通信部、２２０……ネットワーク通信部、２３０……制御部、２３２……基地局制御部、２３４……無線制御部、２３６……データ送受信部、２４０……記憶部、ＰｈＮＢ……第２基地局、３１０……無線通信部、３２０……ネットワーク通信部、３３０……制御部、３３２……通信制御部、３３４……基地局制御部、３３６……データ送受信部、３４０……記憶部、ＭＭＥ……交換局、４１０……ネットワーク通信部、４２０……制御部、４２２……判定部、４２４……通信制御部、４３０……記憶部、ＧＷ……ゲートウェイ装置、５１０……ネットワーク通信部、５２０……外部ネットワーク通信部、５３０……制御部、５３２……通信制御部、５３４……データ送受信部、５４０……記憶部、Ｃ……セル、Ｃ１……マクロセル、Ｃ２……スモールセル、ＣＳ……無線通信システム、ＩＮ……インターネット、ＮＷ……ネットワーク、ＰＣ……ＰＤＮコネクション、ＲＢ……無線ベアラ、Ｓ１Ｂ……Ｓ１ベアラ。
 

Claims (7)

  1. 　ユーザ装置と、
    　　前記ユーザ装置の無線リソース制御を、当該ユーザ装置に確立された論理経路である制御プレーン経路を介して実行可能な第１基地局と、
    　　前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局と
    　を含む複数の基地局と、
    　ゲートウェイ装置と、
    　前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立された論理経路であるユーザプレーン経路を制御する交換局と
    　を備え、
    　前記交換局は、
    　前記第２基地局を経由して前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立されたユーザプレーン経路を解放すべきか否かを判定する判定部と、
    　前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、当該ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、前記第１基地局と前記ユーザ装置とに確立された前記制御プレーン経路を介して前記ユーザ装置に送信する通信制御部とを備える
    　無線通信システム。
  2. 　前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーン経路の識別子と前記非アクセス層メッセージとを含む経路解放要求メッセージを前記第１基地局に送信し、
    　前記第１基地局は、
    　前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに基づいて、前記第２基地局に対する経路解放要求メッセージを送信する基地局制御部と、
    　前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部とを備え、
    　前記第２基地局は、
    　前記第１基地局から受信した、当該第２基地局に対する前記経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部を備え、
    　前記ユーザ装置は、
    　前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える
    　請求項１の無線通信システム。
  3. 　前記第１基地局の前記基地局制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから、解放すべき前記ユーザプレーン経路の前記識別子を分離し、前記第２基地局に対する前記経路解放要求メッセージに搭載して、前記第２基地局に送信し、
    　前記第１基地局の前記無線制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから前記非アクセス層メッセージを分離し、前記無線リソース制御メッセージに搭載して、前記ユーザ装置に送信する
    　請求項２の無線通信システム。
  4. 　前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーンの識別子を含む第１経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信するとともに、前記非アクセス層メッセージを含む第２経路解放要求メッセージを前記第１基地局に送信し、
    　前記第２基地局は、
    　前記交換局から受信した前記第１経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部を備え、
    　前記第１基地局は、
    　前記交換局から受信した前記第２経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部を備え、
    　前記ユーザ装置は、
    　前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える
    　請求項１の無線通信システム。
  5. 　前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーン経路の識別子と前記非アクセス層メッセージとを含む経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信し、
    　前記第２基地局は、
    　前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部と、
    　前記非アクセス層メッセージを含む、前記第１基地局に対する経路解放要求メッセージを送信する基地局制御部とを備え、
    　前記第１基地局は、
    　前記第２基地局から受信した、当該第１基地局に対する前記経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部を備え、
    　前記ユーザ装置は、
    　前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える
    　請求項１の無線通信システム。
  6. 　前記第２基地局の前記無線制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから前記非アクセス層メッセージを分離し、前記第１基地局に対する前記経路解放要求メッセージに搭載して、前記第１基地局に送信する
    　請求項５の無線通信システム。
  7. 　ユーザ装置と、
    　　前記ユーザ装置の無線リソース制御を、当該ユーザ装置に確立された論理経路である制御プレーン経路を介して実行可能な第１基地局と、
    　　前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局と
    　を含む複数の基地局と、
    　ゲートウェイ装置と、
    　前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立された論理経路であるユーザプレーン経路を制御する交換局と
    　を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
    　前記交換局において、
    　前記第２基地局を経由して前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立されたユーザプレーン経路を解放すべきか否かを判定することと、
    　前記ユーザプレーン経路を解放すべきと判定された場合に、当該ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、前記第１基地局と前記ユーザ装置とに確立された前記制御プレーン経路を介して前記ユーザ装置に送信することとを備える
    　通信制御方法。
     
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