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JP2018033188A - 移動体通信システム - Google Patents

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

【課題】中継装置が移動しても、中継装置に接続された移動端末装置とコアネットワークとの間で通信を行うことができ、さらに一斉に多数のTAUが発生するという問題を解消できる移動体通信システムを提供する。【解決手段】コアネットワークは、予め定めるトラッキングエリア毎に基地局装置、移動端末装置および移動中継装置を管理する管理手段を含む。移動中継装置1304が属するトラッキングエリアは、移動中継装置1304の移動によっても変わらない。管理手段は、基地局装置の傘下の移動端末装置のモビリティをトラッキングエリア毎に管理する第1管理手段1302と、複数のトラッキングエリアのうちで移動中継装置1304が属するトラッキングエリアのみを管理し、移動中継装置1304の傘下の移動端末装置1303のモビリティを管理する、第2管理手段3003とを含む。【選択図】図30

Description

本発明は、複数の移動端末装置と基地局装置との間で無線通信を行う移動体通信システムに関する。
第3世代と呼ばれる通信方式のうち、W−CDMA(Wideband Code division Multiple Access)方式が、2001年から日本で商用サービスが開始されている。また、下りリンク(個別データチャネル、個別制御チャネル)にパケット伝送用のチャネル(High Speed-Downlink Shared Channel:HS−DSCH)を追加することにより、下りリンクを用いたデータ送信の更なる高速化を実現するHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)のサービスが開始されている。さらに、上り方向のデータ送信をより高速化するために、HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)方式についてもサービスが開始されている。W−CDMAは、移動体通信システムの規格化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)により定められた通信方式であり、リリース10版の規格書がとりまとめられている。
また、3GPPにおいて、W−CDMAとは別の通信方式として、無線区間についてはロングタームエボリューション(Long Term Evolution:LTE)、コアネットワーク(単にネットワークとも称する)を含めたシステム全体構成については、システムアーキテクチャエボリューション(System Architecture Evolution:SAE)と称される新たな通信方式が検討されている。この通信方式は3.9G(3.9 Generation)システムとも呼ばれる。
LTEでは、アクセス方式、無線のチャネル構成やプロトコルが、W−CDMA(HSDPA/HSUPA)とは全く異なるものになる。例えば、アクセス方式は、W−CDMAが符号分割多元接続(Code Division Multiple Access)を用いているのに対して、LTEは下り方向はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、上り方向はSC−FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)を用いる。また、帯域幅は、W−CDMAが5MHzであるのに対し、LTEでは1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz,20MHzの中で基地局毎に選択可能となっている。また、LTEでは、W−CDMAのように回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。
LTEでは、W−CDMAのコアネットワークであるGPRS(General Packet Radio Service)とは異なる新たなコアネットワークを用いて通信システムが構成されるので、LTEの無線アクセス網(無線アクセスネットワーク(radio access network))は、W−CDMA網とは別の独立した無線アクセス網として定義される。
したがって、W−CDMAの通信システムと区別するために、LTEの通信システムでは、移動端末(User Equipment:UE)と通信を行う基地局(Base station)はeNB(E-UTRAN NodeB)と称される。また、複数の基地局と制御データおよびユーザデータのやり取りを行う基地局制御装置(Radio Network Controller)は、EPC(Evolved Packet Core)またはaGW(Access Gateway)と称される。
このLTEの通信システムでは、ユニキャスト(Unicast)サービスとE-MBMSサービス(Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service)とが提供される。E−MBMSサービスとは、放送型マルチメディアサービスである。E-MBMSサービスは、単にMBMSと称される場合もある。E-MBMSサービスでは、複数の移動端末に対してニュースおよび天気予報、ならびにモバイル放送などの大容量放送コンテンツが送信される。これを1対多(Point to Multipoint)サービスともいう。
3GPPでの、LTEシステムにおける全体的なアーキテクチャ(Architecture)に関する決定事項が、非特許文献1(4章)に記載されている。全体的なアーキテクチャについて図1を用いて説明する。図1は、LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。図1において、移動端末101に対する制御プロトコル、例えばRRC(Radio Resource Control)と、ユーザプレイン、例えばPDCP(Packet Data Convergence Protocol)、RLC(Radio Link Control)、MAC(Medium Access Control)、PHY(Physical layer)とが基地局102で終端するならば、E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)は1つあるいは複数の基地局102によって構成される。
基地局102は、移動管理エンティティ(Mobility Management Entity:MME)103から通知されるページング信号(Paging Signal、ページングメッセージ(paging messages)とも称される)のスケジューリング(Scheduling)および送信を行う。基地局102は、X2インタフェースにより、互いに接続される。また基地局102は、S1インタフェースによりEPC(Evolved Packet Core)に接続される。より明確には、基地局102は、S1_MMEインタフェースによりMME(Mobility Management Entity)103に接続され、S1_UインタフェースによりS−GW(Serving Gateway)104に接続される。
MME103は、複数あるいは単数の基地局102へのページング信号の分配を行う。また、MME103は待受け状態(Idle State)のモビリティ制御(Mobility control)を行う。MME103は、移動端末が待ち受け状態の際、および、アクティブ状態(Active State)の際に、トラッキングエリア(Tracking Area)リストの管理を行う。
S−GW104は、一つまたは複数の基地局102とユーザデータの送受信を行う。S−GW104は、基地局間のハンドオーバの際、ローカルな移動性のアンカーポイント(Mobility Anchor Point)となる。EPCには、さらにP−GW(PDN Gateway)が存在し、ユーザ毎のパケットフィルタリングやUE−IDアドレスの割当などを行う。
移動端末101と基地局102との間の制御プロトコルRRCは、報知(Broadcast)、ページング(paging)、RRC接続マネージメント(RRC connection management)などを行う。RRCにおける基地局と移動端末の状態として、RRC_IDLEと、RRC_CONNECTEDとがある。RRC_IDLEでは、PLMN(Public Land Mobile Network)選択、システム情報(System Information:SI)の報知、ページング(paging)、セル再選択(cell re-selection)、モビリティなどが行われる。RRC_CONNECTEDでは、移動端末はRRC接続(connection)を有し、ネットワークとのデータの送受信を行うことができ、また、ハンドオーバ(Handover:HO)、隣接セル(Neighbour cell)のメジャメントなどが行われる。
非特許文献1(5章)に記載される、3GPPでの、LTEシステムにおけるフレーム構成に関する決定事項について、図2を用いて説明する。図2は、LTE方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図2において、1つの無線フレーム(Radio frame)は10msである。無線フレームは10個の等しい大きさのサブフレーム(Subframe)に分割される。サブフレームは、2個の等しい大きさのスロット(slot)に分割される。無線フレーム毎に1番目および6番目のサブフレームに下り同期信号(Downlink Synchronization Signal:SS)が含まれる。同期信号には、第一同期信号(Primary Synchronization Signal:P−SS)と、第二同期信号(Secondary Synchronization Signal:S−SS)とがある。
サブフレーム単位で、MBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network)用のチャネルと、MBSFN以外用のチャネルとの多重が行われる。MBSFN送信(MBSFN Transmission)とは、同時に複数のセルから同じ波形の送信により実現される同時放送送信技術(simulcast transmission technique)である。MBSFN領域(MBSFN Area)の複数のセルからのMBSFN送信は、移動端末によって1つの送信であると見える。MBSFNとは、このようなMBSFN送信をサポートするネットワークである。以降、MBSFN送信用のサブフレームをMBSFNサブフレーム(MBSFN subframe)と称する。
非特許文献2に、MBSFNサブフレームの割り当て時のシグナリング例が記載されている。図3は、MBSFNフレームの構成を示す説明図である。図3において、割当周期(radio Frame Allocation Period)毎にMBSFNサブフレームを含む無線フレームが割り当てられる。MBSFNサブフレームは、割当周期と割当オフセット(radio Frame Allocation Offset)によって定義された無線フレームにてMBSFNのために割り当てられるサブフレームであり、マルチメディアデータを伝送するためのサブフレームである。以下の式(1)を満たす無線フレームが、MBSFNサブフレームを含む無線フレームである。
SFN mod radioFrameAllocationPeriod=radioFrameAllocationOffset …(1)
MBSFNサブフレームの割当は6ビットにて行われる。1番左のビットは、サブフレーム2番目(#1)のMBSFN割当を定義する。2番目のビットはサブフレーム3番目(#2)、3番目のビットはサブフレーム4番目(#3)、4番目のビットはサブフレーム7番目(#6)、5番目のビットはサブフレーム8番目(#7)、6番目のビットはサブフレーム9番目(#8)のMBSFN割当を定義する。該ビットが「1」を示す場合、対応するサブフレームがMBSFNのために割当てられることを示す。
3GPPでの、LTEシステムにおけるチャネル構成に関する決定事項が、非特許文献1(5章)に記載されている。CSG(Closed Subscriber Group)セルにおいてもnon−CSGセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。物理チャネル(Physical channel)について、図4を用いて説明する。図4は、LTE方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。
図4において、物理報知チャネル(Physical Broadcast channel:PBCH)401は、基地局102から移動端末101への下り送信用のチャネルである。BCHトランスポートブロック(transport block)は、40ms間隔中の4個のサブフレームにマッピングされる。40msタイミングの明白なシグナリングはない。物理制御チャネルフォーマットインジケータチャネル(Physical Control Format Indicator Channel:PCFICH)402は、基地局102から移動端末101への下り送信用のチャネルである。PCFICHは、PDCCHsのために用いるOFDMシンボルの数について基地局102から移動端末101へ通知する。PCFICHは、サブフレーム毎に送信される。
物理下り制御チャネル(Physical Downlink Control Channel:PDCCH)403は、基地局102から移動端末101への下り送信用のチャネルである。PDCCHは、後述の図5に示されるトランスポートチャネルの1つである下り共有チャネル(Downlink Shared Channel:DL−SCH)のリソース割り当て(allocation)情報、図5に示されるトランスポートチャネルの1つであるページングチャネル(Paging Channel:PCH)のリソース割り当て(allocation)情報、DL−SCHに関するHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)情報を通知する。PDCCHは、上りスケジューリンググラント(Uplink Scheduling Grant)を運ぶ。PDCCHは、上り送信に対する応答信号であるAck(Acknowledgement)/Nack(Negative Acknowledgement)を運ぶ。PDCCHは、L1/L2制御信号とも呼ばれる。
物理下り共有チャネル(Physical Downlink Shared Channel:PDSCH)404は、基地局102から移動端末101への下り送信用のチャネルである。PDSCHには、トランスポートチャネルであるDL−SCH(下り共有チャネル)やトランスポートチャネルであるPCHがマッピングされている。
物理マルチキャストチャネル(Physical Multicast Channel:PMCH)405は、基地局102から移動端末101への下り送信用のチャネルである。PMCHには、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル(Multicast Channel:MCH)がマッピングされている。
物理上り制御チャネル(Physical Uplink Control Channel:PUCCH)406は、移動端末101から基地局102への上り送信用のチャネルである。PUCCHは、下り送信に対する応答信号(response signal)であるAck/Nackを運ぶ。PUCCHは、CQI(Channel Quality Indicator)レポートを運ぶ。CQIとは、受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またPUCCHは、スケジューリングリクエスト(Scheduling Request:SR)を運ぶ。
物理上り共有チャネル(Physical Uplink Shared Channel:PUSCH)407は、移動端末101から基地局102への上り送信用のチャネルである。PUSCHには、図5に示されるトランスポートチャネルの1つである上り共有チャネル(Uplink Shared Channel:UL−SCH)がマッピングされている。
物理HARQインジケータチャネル(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel:PHICH)408は、基地局102から移動端末101への下り送信用のチャネルである。PHICHは、上り送信に対する応答信号であるAck/Nackを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel:PRACH)409は、移動端末101から基地局102への上り送信用のチャネルである。PRACHは、ランダムアクセスプリアンブル(random access preamble)を運ぶ。
下り参照信号(リファレンスシグナル(Reference signal):RS)は、移動体通信システムとして既知のシンボルである。以下の5種類の下りリファレンスシグナルが定義されている。セル固有参照信号(Cell-specific Reference Signals:CRS)、MBSFN参照信号(MBSFN reference signals)、UE固有参照信号(UE-specific reference signals)であるデータ復調用参照信号(Demodulation Reference Signal:DM−RS)、位置決定参照信号(Positioning Reference Signals:PRS)、チャネル情報参照信号(Channel-State Information Reference Signals:CSI−RS)。移動端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシグナルの受信電力(Reference Signal Received Power:RSRP)測定がある。
非特許文献1(5章)に記載されるトランスポートチャネル(Transport channel)について、図5を用いて説明する。図5は、LTE方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。図5(A)には、下りトランスポートチャネルと下り物理チャネルとの間のマッピングを示す。図5(B)には、上りトランスポートチャネルと上り物理チャネルとの間のマッピングを示す。
下りトランスポートチャネルについて説明する。報知チャネル(Broadcast Channel:BCH)は、その基地局(セル)のカバレッジ全体に報知される。BCHは、物理報知チャネル(PBCH)にマッピングされる。
下り共有チャネル(Downlink Shared Channel:DL−SCH)には、HARQ(Hybrid ARQ)による再送制御が適用される。DL−SCHは、基地局(セル)のカバレッジ全体への報知が可能である。DL−SCHは、ダイナミックあるいは準静的(Semi-static)なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては、パーシステントスケジューリング(Persistent Scheduling)ともいわれる。DL−SCHは、移動端末の低消費電力化のために移動端末の間欠受信(Discontinuous reception:DRX)をサポートする。DL−SCHは、物理下り共有チャネル(PDSCH)へマッピングされる。
ページングチャネル(Paging Channel:PCH)は、移動端末の低消費電力を可能とするために移動端末のDRXをサポートする。PCHは、基地局(セル)のカバレッジ全体への報知が要求される。PCHは、動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル(PDSCH)のような物理リソースへマッピングされる。
マルチキャストチャネル(Multicast Channel:MCH)は、基地局(セル)のカバレッジ全体への報知に使用される。MCHは、マルチセル送信におけるMBMSサービス(MTCHとMCCH)のSFN合成をサポートする。MCHは、準静的なリソース割り当てをサポートする。MCHは、PMCHへマッピングされる。
上り共有チャネル(Uplink Shared Channel:UL−SCH)には、HARQ(Hybrid ARQ)による再送制御が適用される。UL−SCHは、ダイナミックあるいは準静的(Semi-static)なリソース割り当てをサポートする。UL−SCHは、物理上り共有チャネル(PUSCH)へマッピングされる。
図5(B)に示されるランダムアクセスチャネル(Random Access Channel:RACH)は、制御情報に限られている。RACHは、衝突のリスクがある。RACHは、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)へマッピングされる。
HARQについて説明する。HARQとは、自動再送要求(Automatic Repeat reQuest:ARQ)と誤り訂正(Forward Error Correction)との組合せにより、伝送路の通信品質を向上させる技術である。HARQには、通信品質が変化する伝送路に対しても、再送により誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に、再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果との合成をすることで、更なる品質向上を得ることも可能である。
再送の方法の一例を説明する。受信側にて、受信データが正しくデコードできなかった場合、換言すればCRC(Cyclic Redundancy Check)エラーが発生した場合(CRC=NG)、受信側から送信側へ「Nack」を送信する。「Nack」を受信した送信側は、データを再送する。受信側にて、受信データが正しくデコードできた場合、換言すればCRCエラーが発生しない場合(CRC=OK)、受信側から送信側へ「Ack」を送信する。「Ack」を受信した送信側は次のデータを送信する。
HARQ方式の一例として、チェースコンバイニング(Chase Combining)がある。チェースコンバイニングとは、初送と再送とにおいて、同じデータを送信するものであり、再送において初送のデータと再送のデータとの合成を行うことで、利得を向上させる方式である。これは、初送データに誤りがあったとしても、部分的に正確なものも含まれており、正確な部分の初送データと再送データとを合成することで、より高精度にデータを送信できるという考え方に基づいている。また、HARQ方式の別の例として、IR(Incremental Redundancy)がある。IRとは、冗長度を増加させるものであり、再送においてパリティビットを送信することで、初送と組合せて冗長度を増加させ、誤り訂正機能により品質を向上させるものである。
非特許文献1(6章)に記載される論理チャネル(ロジカルチャネル:Logical channel)について、図6を用いて説明する。図6は、LTE方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。図6(A)には、下りロジカルチャネルと下りトランスポートチャネルとの間のマッピングを示す。図6(B)には、上りロジカルチャネルと上りトランスポートチャネルとの間のマッピングを示す。
報知制御チャネル(Broadcast Control Channel:BCCH)は、報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるBCCHは、トランスポートチャネルである報知チャネル(BCH)、あるいは下り共有チャネル(DL−SCH)へマッピングされる。
ページング制御チャネル(Paging Control Channel:PCCH)は、ページング情報(Paging Information)およびシステム情報(System Information)の変更を送信するための下りチャネルである。PCCHは、移動端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるPCCHは、トランスポートチャネルであるページングチャネル(PCH)へマッピングされる。
共有制御チャネル(Common Control Channel:CCCH)は、移動端末と基地局との間の送信制御情報のためのチャネルである。CCCHは、移動端末がネットワークとの間でRRC接続(connection)を持っていない場合に用いられる。下り方向では、CCCHは、トランスポートチャネルである下り共有チャネル(DL−SCH)へマッピングされる。上り方向では、CCCHは、トランスポートチャネルである上り共有チャネル(UL−SCH)へマッピングされる。
マルチキャスト制御チャネル(Multicast Control Channel:MCCH)は、1対多の送信のための下りチャネルである。MCCHは、ネットワークから移動端末への1つあるいはいくつかのMTCH用のMBMS制御情報の送信のために用いられる。MCCHは、MBMS受信中の移動端末のみに用いられる。MCCHは、トランスポートチャネルであるマルチキャストチャネル(MCH)へマッピングされる。
個別制御チャネル(Dedicated Control Channel:DCCH)は、1対1にて、移動端末とネットワークとの間の個別制御情報を送信するチャネルである。DCCHは、移動端末がRRC接続(connection)である場合に用いられる。DCCHは、上りでは上り共有チャネル(UL−SCH)へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル(DL−SCH)にマッピングされる。
個別トラフィックチャネル(Dedicated Traffic Channel:DTCH)は、ユーザ情報の送信のための個別移動端末への1対1通信のチャネルである。DTCHは、上りおよび下りともに存在する。DTCHは、上りでは上り共有チャネル(UL−SCH)へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル(DL−SCH)へマッピングされる。
マルチキャストトラフィックチャネル(Multicast Traffic channel:MTCH)は、ネットワークから移動端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。MTCHは、MBMS受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。MTCHは、マルチキャストチャネル(MCH)へマッピングされる。
CGIとは、セルグローバル識別子(Cell Global Identification)のことである。ECGIとは、E−UTRANセルグローバル識別子(E-UTRAN Cell Global Identification)のことである。LTE、後述のLTE−A(Long Term Evolution Advanced)およびUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)において、CSG(Closed Subscriber Group)セルが導入される。CSGセルについて以下に説明する(非特許文献3 3.1章参照)。
CSG(Closed Subscriber Group)セルとは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセル(以下「特定加入者用セル」という場合がある)である。特定された加入者は、PLMN(Public Land Mobile Network)の1つ以上のセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている1つ以上のセルを「CSGセル(CSG cell(s))」と呼ぶ。ただし、PLMNにはアクセス制限がある。
CSGセルは、固有のCSGアイデンティティ(CSG identity:CSG ID;CSG−ID)を報知し、CSGインジケーション(CSG Indication)にて「TRUE」を報知するPLMNの一部である。予め利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのCSG−IDを用いてCSGセルにアクセスする。
CSG−IDは、CSGセルまたはセルによって報知される。移動体通信システムにCSG−IDは複数存在する。そして、CSG−IDは、CSG関連のメンバーのアクセスを容易にするために、移動端末(UE)によって使用される。
移動端末の位置追跡は、1つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても移動端末の位置を追跡し、移動端末を呼び出す、換言すれば移動端末が着呼することを可能にするために行われる。この移動端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアと呼ぶ。
CSGホワイトリスト(CSG White List)とは、加入者が属するCSGセルのすべてのCSG IDが記録されている、USIM(Universal Subscriber Identity Module)に格納されることもあるリストである。CSGホワイトリストは、単にホワイトリスト、あるいは許可CSGリスト(Allowed CSG List)と呼ばれることもある。CSGセルを通しての移動端末のアクセスは、MMEがアクセスコントロール(access control)を実行する(非特許文献9 4.3.1.2章参照)。移動端末のアクセスの具体例としては、アタッチ(attach)、コンバインドアタッチ(combined attach)、デタッチ(detach)、サービスリクエスト(service request)、トラッキングエリアアップデートプロシジャー(Tracking Area Update procedure)などがある(非特許文献9 4.3.1.2章参照)。
待受け状態の移動端末のサービスタイプについて以下に説明する(非特許文献3 4.3章参照)。待受け状態の移動端末のサービスタイプとしては、制限されたサービス(Limited service、限られたサービスとも称される)、標準サービス(ノーマルサービス(Normal service))、オペレータサービス(Operator service)がある。制限されたサービスとは、後述のアクセプタブルセル上の緊急呼(Emergency calls)、ETWS(Earthquake and Tsunami Warning System)、CMAS(Commercial Mobile Alert System)である。標準サービス(通常サービスとも称される)とは、後述の適切なセル上の公共のサービスである。オペレータサービスとは、後述のリザーブセル上のオペレータのためのみのサービスである。
「適切なセル(Suitable cell)」について以下に説明する。「適切なセル(Suitable cell)」とは、UEが通常(normal)サービスを受けるためにキャンプオン(Camp ON)するかもしれないセルである。そのようなセルは、以下の(1),(2)の条件を満たすものとする。
(1)セルは、選択されたPLMNもしくは登録されたPLMN、または「Equivalent PLMNリスト」のPLMNの一部であること。
(2)NAS(Non-Access Stratum)によって提供された最新情報にて、さらに以下の(a)〜(d)の条件を満たすこと。
(a)そのセルが禁じられた(barred)セルでないこと。
(b)そのセルが「ローミングのための禁止されたLAs」リストの一部でないトラッキングエリア(Tracking Area:TA)の一部であること。その場合、そのセルは前記(1)を満たす必要がある。
(c)そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること。
(d)そのセルが、CSGセルとしてシステム情報(System Information:SI)によって特定されたセルに関しては、CSG−IDはUEの「CSGホワイトリスト」(CSG WhiteList)の一部であること、すなわちUEのCSG WhiteList中に含まれること。
「アクセプタブルセル(Acceptable cell)」について以下に説明する。「アクセプタブルセル(Acceptable cell)」とは、UEが制限されたサービスを受けるためにキャンプオンするかもしれないセルである。そのようなセルは、以下の(1),(2)のすべての要件を充足するものとする。
(1)そのセルが禁じられたセル(「バードセル(Barred cell)」とも称される)でないこと。
(2)そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること。
「バードセル(Barred cell)」は、システム情報で指示がある。「リザーブセル(Reserved cell)」は、システム情報で指示がある。
「セルにキャンプオン(camp on)する」とは、UEがセル選択(cell selection)またはセル再選択(cell reselection)の処理を完了し、UEがシステム情報とページング情報とをモニタするセルを選択した状態になることをいう。UEがキャンプオンするセルを「サービングセル(Serving cell)」と称することがある。
3GPPにおいて、Home−NodeB(Home−NB;HNB)、Home−eNodeB(Home−eNB;HeNB)と称される基地局が検討されている。UTRANにおけるHNB、またはE−UTRANにおけるHeNBは、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献4には、HeNBおよびHNBへのアクセスの3つの異なるモードが開示されている。具体的には、オープンアクセスモード(Open access mode)と、クローズドアクセスモード(Closed access mode)と、ハイブリッドアクセスモード(Hybrid access mode)である。
各々のモードは、以下のような特徴を有する。オープンアクセスモードでは、HeNBおよびHNBは、通常のオペレータのノーマルセルとして操作される。クローズドアクセスモードでは、HeNBおよびHNBは、CSGセルとして操作される。これはCSGメンバーのみアクセス可能なCSGセルである。ハイブリッドアクセスモードでは、HeNBおよびHNBは、非CSGメンバーも同時にアクセス許可されているCSGセルとして操作される。言い換えれば、ハイブリッドアクセスモードのセル(ハイブリッドセルとも称する)は、オープンアクセスモードとクローズドアクセスモードの両方をサポートするセルである。
3GPPでは、全PCI(Physical Cell Identity)のうち、CSGセルで使用するためにネットワークによって予約されたPCI範囲がある(非特許文献1 10.5.1.1章参照)。PCI範囲を分割することをPCIスプリットと称することがある。PCIスプリット情報は、システム情報によって基地局から傘下の移動端末に対して報知される。基地局の傘下とは、該基地局をサービングセルとすることを意味する。非特許文献5は、PCIスプリットを用いた移動端末の基本動作を開示する。PCIスプリット情報を有していない移動端末は、全PCIを用いて、例えば504コード全てを用いて、セルサーチを行う必要がある。これに対して、PCIスプリット情報を有する移動端末は、当該PCIスプリット情報を用いてセルサーチを行うことが可能である。
また3GPPでは、リリース10として、ロングタームエボリューションアドヴァンスド(Long Term Evolution Advanced:LTE−A)の規格策定が進められている(非特許文献6、非特許文献7参照)。
LTE−Aシステムでは、高い通信速度、セルエッジでの高いスループット、新たなカバレッジエリアなどを得るために、リレー(Relay)およびリレーノード(Relay Node:RN)をサポートすることが検討されている。中継装置であるリレーノードは、ドナーセル(Donor cell;Donor eNB;DeNB)を介して無線アクセスネットワークに無線で接続される。ドナーセルの範囲内で、ネットワーク(Network:NW)からリレーノードへのリンクは、ネットワークからUEへのリンクと同じ周波数帯域(以下「周波数バンド」という場合がある)を共用する。この場合、リリース8のUEも該ドナーセルに接続することを可能とする。ドナーセルとリレーノードとの間のリンクをバックホールリンク(backhaul link)と称し、リレーノードとUEとの間のリンクをアクセスリンク(access link)と称する。
FDD(Frequency Division Duplex)におけるバックホールリンクの多重方法として、DeNBからRNへの送信は下り(DL)周波数バンドで行われ、RNからDeNBへの送信は上り(UL)周波数バンドで行われる。リレーにおけるリソースの分割方法として、DeNBからRNへのリンクおよびRNからUEへのリンクが一つの周波数バンドで時分割多重され、RNからDeNBへのリンクおよびUEからRNへのリンクも一つの周波数バンドで時分割多重される。こうすることで、リレーにおいて、リレーの送信が自リレーの受信へ干渉することを防ぐことができる。
3GPPでは、通常のeNB(マクロセル)だけでなく、ピコeNB(ピコセル(pico cell))、HeNB(HNB、CSGセル)、ホットゾーンセル用のノード、リレーノード、リモートラジオヘッド(Remote Radio Head:RRH)、リピータなどのいわゆるローカルノードが検討されている。前述のような各種タイプのセルからなるネットワークは、異機種ネットワーク(heterogeneous network、ヘットネット)と称されることもある。
LTEでは、通信に使用可能な周波数バンド(以下「オペレーティングバンド」という場合がある)が予め決められている。非特許文献8には、該周波数バンドが記載されている。
LTE−Aシステムでは、100MHzまでのより広い周波数帯域幅(transmission bandwidths)をサポートするため、二つ以上のコンポーネントキャリア(Component Carrier:CC)をアグリゲーション(aggregation)すなわち集約する、キャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation:CA)が検討されている。
LTE対応であるリリース8または9対応のUEが、一つのサービングセルに相当するCC上のみで送受信可能であるのに対して、リリース10対応のUEは、同時に複数のサービングセルに相当するCC上で送受信、あるいは受信のみ、あるいは送信のみをするための能力(ケーパビリティ、capability)を持つことが考えられている。
各CCは、リリース8または9の構成を用いており、CAは、連続CC、非連続CC、異なる周波数帯域幅のCCをサポートする。UEが下りリンクのCC(DL CC)数以上の上りリンクのCC(UL CC)数を構成することは不可能である。同一eNBから構成されるCCは、同じカバレッジを提供する必要は無い。CCは、リリース8または9と互換性を有する。
CAにおいて、上りリンク、下りリンクともに、サービングセル毎に一つの独立したHARQエンティティがある。トランスポートブロックは、サービングセル毎にTTI毎に生成される。各トランスポートブロックとHARQ再送とは、シングルサービングセルにマッピングされる。
CAが構成される場合、UEはNWと唯一つのRRC接続(RRC connection)を有する。RRC接続において、一つのサービングセルがNASモビリティ情報とセキュリティ入力を与える。このセルをプライマリセル(Primary Cell:PCell)と呼ぶ。下りリンクで、PCellに対応するキャリアは、下りプライマリコンポーネントキャリア(Downlink Primary Component Carrier:DL PCC)である。上りリンクで、PCellに対応するキャリアは、上りプライマリコンポーネントキャリア(Uplink Primary Component Carrier:UL PCC)である。
UEケーパビリティに応じて、セカンダリセル(Secondary Cell:SCell)が、PCellとサービングセルとの組を形成するために構成される。下りリンクで、SCellに対応するキャリアは、下りセカンダリコンポーネントキャリア(Downlink Secondary Component Carrier:DL SCC)である。上りリンクで、SCellに対応するキャリアは、上りセカンダリコンポーネントキャリア(Uplink Secondary Component Carrier:UL SCC)である。
一つのUEに対して、一つのPCellと、一つ以上のSCellからなるサービングセルとの組が構成される。
3GPPにおいて、さらに進んだ新たな無線区間の通信方式として、前述のLTEアドヴァンスド(LTE Advanced:LTE−A)が検討されている(非特許文献6および非特許文献7参照)。LTE−Aは、LTEの無線区間通信方式を基本とし、それにいくつかの新技術を加えて構成される。新技術としては、より広い帯域をサポートする技術(Wider bandwidth extension)、および多地点協調送受信(Coordinated Multiple Point transmission and reception:CoMP)技術などがある。3GPPでLTE−Aのために検討されているCoMPについては、非特許文献6および非特許文献7に記載されている。
CoMPとは、地理的に分離された多地点間で協調した送信あるいは受信を行うことによって、高いデータレートのカバレッジの拡大、セルエッジでのスループットの向上、および通信システムにおけるスループットの増大を図る技術である。CoMPには、下りCoMP(DL CoMP)と、上りCoMP(UL CoMP)とがある。
DL CoMPでは、一つの移動端末(UE)へのPDSCHを多地点(マルチポイント)間で協調して送信する。一つのUEへのPDSCHを、マルチポイントの一つのポイントから送信してもよいし、マルチポイントの複数のポイントから送信してもよい。DL CoMPにおいて、サービングセルとは、PDCCHによってリソース割当を送信する単独のセルである。
DL CoMPの方法として、結合処理(Joint Processing:JP)と、協調スケジューリング(Coordinated Scheduling:CS)/協調ビームフォーミング(Coordinated Beamforming:CB)とが検討されている。
JPは、CoMPコオペレーティングセット(CoMP cooperating set)中のそれぞれのポイントでデータが利用可能である。JPには、結合送信(Joint Transmission:JT)と、動的セル選択(Dynamic Cell Selection:DCS)とがある。JTでは、ある時点で複数のポイント、具体的にはCoMPコオペレーティングセット(CoMP cooperating set)の一部あるいは全部から、PDSCHの送信が行われる。DCSでは、ある時点でCoMPコオペレーティングセット内の1つのポイントから、PDSCHの送信が行われる。
CS/CBでは、サービングセルからのデータ送信でのみ利用可能であるが、CoMPコオペレーティングセットに対応するセル間での調整と併せて、ユーザスケジューリングまたはビームフォーミングの決定がなされる。
マルチポイントで送信するユニットおよびセルとして、基地局(NB、eNB、HNB、HeNB)、RRU(Remote Radio Unit)、RRE(Remote Radio Equipment)、RRH(Remote Radio Head)、リレーノード(Relay Node:RN)などが検討されている。多地点協調送信を行うユニットおよびセルを、それぞれマルチポイントユニット、マルチポイントセルと称する。
3GPP TS36.300 V10.2.0 3GPP TS36.331 V10.0.0 3GPP TS36.304 V10.0.0 3.1章、4.3章、5.2.4章 3GPP S1−083461 3GPP R2−082899 3GPP TR 36.814 V9.0.0 3GPP TR 36.912 V9.3.0 3GPP TS 36.101 V10.0.0 3GPP TR 23.830 V9.0.0
3GPPにおいて、RNが移動する場合の通信方法についての具体的な議論はなされていない。従来の技術によって、移動するRNをサポートした場合、傘下のUEとネットワークとの間で行われる通信において問題が生じる。例えば、高速バスなどの移動体に設置されたRNが移動する場合、乗客が所持している、RNの傘下のUEは、実際は移動体とともに移動するが、UEが単独で移動するときの動作を行わない。移動するRNの傘下のUEは、該RNと通信を行っているので、セル間を移動したことを認識しないためである。したがって、移動するRNの傘下のUEは、UEが単独でセル間を移動したときに行うモビリティ(mobility)処理を行わなくなる。
移動するRNの傘下のUEがモビリティ処理を行わない場合、RNが移動した後に新たに接続したDeNBに接続されているMMEは、UEの存在を認識することができず、UEのモビリティ管理を行えなくなる。RNが移動前に接続していたDeNBに接続されているMMEは、UEとの通信を試みるが、管理範囲内にUEが存在しないので、UEとの通信が不可能になる。
このように、MMEがUEの存在を認識することができずにモビリティ管理を行えない場合、UEとコアネットワークとの間での通信が不可能となってしまう。
本発明の目的は、中継装置が移動しても、中継装置に接続された移動端末装置とコアネットワークとの間で通信を行うことができる移動体通信システムを提供することである。
本発明の移動体通信システムは、コアネットワークに接続される複数の基地局装置と、前記基地局装置と無線通信可能な移動端末装置と、移動可能に構成され、前記基地局装置と前記移動端末装置との間の前記無線通信を中継する移動中継装置とを備える移動体通信システムであって、前記コアネットワークは、予め定めるトラッキングエリア毎に前記基地局装置、前記移動端末装置および前記移動中継装置を管理する管理手段を含み、前記移動中継装置が属する前記トラッキングエリアは、前記移動中継装置の移動によっても変わらず、前記管理手段は、前記基地局装置の傘下の前記移動端末装置のモビリティを前記トラッキングエリア毎に管理する第1管理手段と、複数のトラッキングエリアのうちで前記移動中継装置が属する前記トラッキングエリアのみを管理し、前記移動中継装置の傘下の前記移動端末装置のモビリティを管理する、第2管理手段とを含むことを特徴とする。
本発明の移動体通信システムによれば、中継装置が移動しても、中継装置に接続された移動端末装置とコアネットワークとの間で通信を行うことができる。また、一斉に多数のTAU(Tracking Area Update)が発生するという問題を解消できる。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。 LTE方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。 MBSFNフレームの構成を示す説明図である。 LTE方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。 LTE方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。 LTE方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。 3GPPにおいて議論されているLTE方式の移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。 本発明に係る移動端末(図7の移動端末71)の構成を示すブロック図である。 本発明に係る基地局(図7の基地局72)の構成を示すブロック図である。 本発明に係るMME(図7のMME部73)の構成を示すブロック図である。 本発明に係るHeNBGWである図7に示すHeNBGW74の構成を示すブロック図である。 LTE方式の通信システムにおいて移動端末(UE)が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。 3GPPのリリース10におけるRNを伴う場合の移動体通信システムのアーキテクチャを示す図である。 移動RNのユースケース(使用事例)を説明するための図である。 RNが移動する場合のUEのTAについて説明するための図である。 RN移動時に、RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにする場合のUEの属するTAについて説明するための図である。 RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにする場合のRN移動時のシーケンスの一例を示す図である。 RN移動時に、RNのTAIを固定とした場合のUEの属するTAについて説明するための図である。 UE用MMEとRN用MMEとの間でTAに関する情報の送受信を行う場合のRNを含む移動体通信システムのアーキテクチャを示す図である。 UE用MMEにおけるTAの管理方法の一例を説明するための図である。 RN用MMEにおけるTAの管理方法の一例を説明するための図である。 RNのHO処理の処理手順を示すフローチャートである。 RNのHO処理の間に行われるTAU処理をトリガとして行われる場合の、UEのTAに関する情報を通知するシーケンスを示す図である。 UE用MMEにおけるRNのTAIリスト情報とUEのTAIリスト情報との関連付け処理後のマッピング表を示す図である。 UEへの着信をトリガとして行われる場合の、UEのTAに関する情報を通知するシーケンスを示す図である。 RNがMME間HOを行った場合のHO処理およびTAU処理のシーケンスを示す図である。 移動先MMEが、RNからのTAU要求メッセージを受信したことをトリガとして、該RNの傘下のUEのTAU処理を起動する場合のシーケンスを示す図である。 UEのデータ転送処理を起動するシーケンスを示す図である。 RNがMME内HOおよびMME間HOのいずれであるかを判断する処理の処理手順を示すフローチャートである。 移動RNの属するTAのみを管理するMMEを設けた場合のRNのアーキテクチャを示す図である。 移動RNが属するTAと、移動RNの傘下のUEが属するTAとを説明するための図である。 通常のMME内に、移動RN用のMMEを構成する場合のアーキテクチャを示す図である。 実施の形態4の変形例1における、移動RNの属するTAと、移動RNの傘下のUEの属するTAとを説明するための図である。 実施の形態4の変形例2における、移動RNの属するTAと、移動RNの傘下のUEの属するTAとを説明するための図である。 RRC_Idle状態のUEが移動RNと一緒に移動する場合と移動しない場合とを説明するための図である。 RNのTAIとその他の種類のセルのTAIとを同じTAIリストに入れることを禁止する場合におけるRNの移動時のシーケンスを示す図である。 MMEが1つのUEに対して2つのTAIリストを管理する場合におけるRNの移動時のシーケンスを示す図である。 UEがRRC_Connected状態への遷移時に、MMEが一方のTAIリストを削除するシーケンスを示す図である。 1つのUEに対して、移動元のMMEと移動先のMMEとの両方がTAIリストを管理する場合におけるRNの移動時のシーケンスを示す図である。 UEがRRC_Connected状態に遷移するときに、MMEが一方のTAIリストを削除するシーケンスを示す図である。 RNのTAU処理において、RNに関する情報の送受信とともに、RNの傘下のUEに関する情報の送受信を、移動元のMMEと移動先のMMEとの間で行う場合のシーケンスを示す図である。 RNのTAU処理において、RNのロケーションアップデート処理、およびRNの傘下のUEのロケーションアップデート処理をともに行う場合のシーケンスを示す図である。 RNがHO処理を行った場合に、RNが傘下のUEにTAU起動要求信号を通知するシーケンスを示す図である。 RNがHO処理を行った場合に、RN用MMEがRNの傘下のUEにTAU起動要求信号を通知するシーケンスを示す図である。 RNの傘下のUEのTAU処理をまとめて行う場合のTAU処理のシーケンスを示す図である。
実施の形態1.
図7は、3GPPにおいて議論されているLTE方式の移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。3GPPにおいては、CSG(Closed Subscriber Group)セル(E−UTRANのHome−eNodeB(Home−eNB;HeNB)、UTRANのHome−NB(HNB))と、non−CSGセル(E−UTRANのeNodeB(eNB)、UTRANのNodeB(NB)、GERANのBSS)とを含めたシステムの全体的な構成が検討されており、E−UTRANについては、図7のような構成が提案されている(非特許文献1 4.6.1章参照)。
図7について説明する。移動端末装置(以下「移動端末」または「UE」という)71は、基地局装置(以下「基地局」という)72と無線通信可能であり、無線通信で信号の送受信を行う。基地局72は、マクロセルであるeNB72−1と、ローカルノードであるHome−eNB72−2とに分類される。eNB72−1は、移動端末(UE)71と通信可能な範囲であるカバレッジとして、比較的大きい大規模カバレッジを有する。Home−eNB72−2は、カバレッジとして、比較的小さい小規模カバレッジを有する。
eNB72−1は、MME、あるいはS−GW、あるいはMMEおよびS−GWを含むMME/S−GW部(以下「MME部」という場合がある)73とS1インタフェースにより接続され、eNB72−1とMME部73との間で制御情報が通信される。一つのeNB72−1に対して、複数のMME部73が接続されてもよい。MME部73は、管理手段に相当する。MME部73は、コアネットワークに含まれる。eNB72−1間は、X2インタフェースにより接続され、eNB72−1間で制御情報が通信される。
Home−eNB72−2は、MME部73とS1インタフェースにより接続され、Home−eNB72−2とMME部73との間で制御情報が通信される。一つのMME部73に対して、複数のHome−eNB72−2が接続される。あるいは、Home−eNB72−2は、HeNBGW(Home-eNB GateWay)74を介してMME部73と接続される。Home−eNB72−2とHeNBGW74とは、S1インタフェースにより接続され、HeNBGW74とMME部73とはS1インタフェースを介して接続される。一つまたは複数のHome−eNB72−2が一つのHeNBGW74と接続され、S1インタフェースを通して情報が通信される。HeNBGW74は、一つまたは複数のMME部73と接続され、S1インタフェースを通して情報が通信される。
MME部73およびHeNBGW74は、上位ノード装置であり、基地局であるeNB72−1およびHome−eNB72−2と、移動端末(UE)71との接続を制御する。MME部73、具体的にはMME部73を構成するMMEおよびS−GW、ならびにHeNBGW74は、管理手段に相当する。MME部73およびHeNBGW74は、コアネットワークに含まれる。
さらに3GPPでは、以下のような構成が検討されている。Home−eNB72−2間のX2インタフェースはサポートされる。すなわち、Home−eNB72−2間は、X2インタフェースにより接続され、Home−eNB72−2間で制御情報が通信される。MME部73からは、HeNBGW74はHome−eNB72−2として見える。Home−eNB72−2からは、HeNBGW74はMME部73として見える。Home−eNB72−2が、HeNBGW74を介してMME部73に接続される場合および直接MME部73に接続される場合のいずれの場合も、Home−eNB72−2とMME部73との間のインタフェースは、S1インタフェースで同じである。HeNBGW74は、複数のMME部73にまたがるような、Home−eNB72−2へのモビリティ、あるいはHome−eNB72−2からのモビリティはサポートしない。Home−eNB72−2は、唯一のセルをサポートする。
図8は、本発明に係る移動端末(図7の移動端末71)の構成を示すブロック図である。図8に示す移動端末71の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部801からの制御データ、およびアプリケーション部802からのユーザデータが、送信データバッファ部803へ保存される。送信データバッファ部803に保存されたデータは、エンコーダー部804へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部803から変調部805へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコーダー部804でエンコード処理されたデータは、変調部805にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部806へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ807から基地局72に送信信号が送信される。
また、移動端末71の受信処理は、以下のとおりに実行される。基地局72からの無線信号がアンテナ807により受信される。受信信号は、周波数変換部806にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部808において復調処理が行われる。復調後のデータは、デコーダー部809へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部801へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部802へ渡される。移動端末71の一連の処理は、制御部810によって制御される。よって制御部810は、図8では省略しているが、各部801〜809と接続している。
図9は、本発明に係る基地局(図7の基地局72)の構成を示すブロック図である。図9に示す基地局72の送信処理を説明する。EPC通信部901は、基地局72とEPC(MME部73、HeNBGW74など)との間のデータの送受信を行う。他基地局通信部902は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。EPC通信部901および他基地局通信部902は、それぞれプロトコル処理部903と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部903からの制御データ、ならびにEPC通信部901および他基地局通信部902からのユーザデータおよび制御データは、送信データバッファ部904へ保存される。
送信データバッファ部904に保存されたデータは、エンコーダー部905へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部904から変調部906へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコードされたデータは、変調部906にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部907へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ908より一つもしくは複数の移動端末71に対して送信信号が送信される。
また、基地局72の受信処理は以下のとおりに実行される。一つもしくは複数の移動端末71からの無線信号が、アンテナ908により受信される。受信信号は、周波数変換部907にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部909で復調処理が行われる。復調されたデータは、デコーダー部910へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部903あるいはEPC通信部901、他基地局通信部902へ渡され、ユーザデータはEPC通信部901および他基地局通信部902へ渡される。基地局72の一連の処理は、制御部911によって制御される。よって制御部911は、図9では省略しているが、各部901〜910と接続している。
他基地局通信部902は、通知部および取得部に相当する。送信データバッファ部904、エンコーダー部905、変調部906、周波数変換部907、アンテナ908、復調部909およびデコーダー部910は、通信部に相当する。
3GPPにおいて議論されているHome−eNB72−2の機能を以下に示す(非特許文献1 4.6.2章参照)。Home−eNB72−2は、eNB72−1と同じ機能を有する。加えて、HeNBGW74と接続する場合、Home−eNB72−2は、適当なサービングHeNBGW74を発見する機能を有する。Home−eNB72−2は、1つのHeNBGW74に唯一接続する。つまり、HeNBGW74との接続の場合は、Home−eNB72−2は、S1インタフェースにおけるFlex機能を使用しない。Home−eNB72−2は、1つのHeNBGW74に接続されると、同時に別のHeNBGW74や別のMME部73に接続しない。
Home−eNB72−2のTACとPLMN IDは、HeNBGW74によってサポートされる。Home−eNB72−2をHeNBGW74に接続すると、「UE attachment」でのMME部73の選択は、Home−eNB72−2の代わりに、HeNBGW74によって行われる。Home−eNB72−2は、ネットワーク計画なしで配備される可能性がある。この場合、Home−eNB72−2は、1つの地理的な領域から別の地理的な領域へ移される。したがって、この場合のHome−eNB72−2は、位置によって、異なったHeNBGW74に接続する必要がある。
図10は、本発明に係るMMEの構成を示すブロック図である。図10では、前述の図7に示すMME部73に含まれるMME73aの構成を示す。PDN GW通信部1001は、MME73aとPDN GWとの間のデータの送受信を行う。基地局通信部1002は、MME73aと基地局72との間のS1インタフェースによるデータの送受信を行う。PDN GWから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、PDN GW通信部1001から、ユーザプレイン通信部1003経由で基地局通信部1002に渡され、1つあるいは複数の基地局72へ送信される。基地局72から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、基地局通信部1002から、ユーザプレイン通信部1003経由でPDN GW通信部1001に渡され、PDN GWへ送信される。
PDN GWから受信したデータが制御データであった場合、制御データは、PDN GW通信部1001から制御プレイン制御部1005へ渡される。基地局72から受信したデータが制御データであった場合、制御データは、基地局通信部1002から制御プレイン制御部1005へ渡される。
HeNBGW通信部1004は、HeNBGW74が存在する場合に設けられ、情報種別によって、MME73aとHeNBGW74との間のインタフェース(IF)によるデータの送受信を行う。HeNBGW通信部1004から受信した制御データは、HeNBGW通信部1004から制御プレイン制御部1005へ渡される。制御プレイン制御部1005での処理の結果は、PDN GW通信部1001経由でPDN GWへ送信される。また、制御プレイン制御部1005で処理された結果は、基地局通信部1002経由でS1インタフェースにより1つあるいは複数の基地局72へ送信され、またHeNBGW通信部1004経由で1つあるいは複数のHeNBGW74へ送信される。
制御プレイン制御部1005には、NASセキュリティ部1005−1、SAEベアラコントロール部1005−2、アイドルステート(Idle State)モビリティ管理部1005―3などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。NASセキュリティ部1005―1は、NAS(Non-Access Stratum)メッセージのセキュリティなどを行う。SAEベアラコントロール部1005―2は、SAE(System Architecture Evolution)のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部1005―3は、待受け状態(LTE−IDLE状態、単にアイドルとも称される)のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成および制御、傘下の1つあるいは複数の移動端末71のトラッキングエリア(TA)の追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト(TA List)管理などを行う。
MME73aは、UEが登録されている(registered)追跡領域(トラッキングエリア:Tracking Area:TA)に属するセルへ、ページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。MME73aに接続されるHome−eNB72−2のCSGの管理やCSG−IDの管理、そしてホワイトリスト管理は、アイドルステートモビリティ管理部1005―3で行ってもよい。
CSG−IDの管理では、CSG−IDに対応する移動端末とCSGセルとの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、あるCSG−IDにユーザアクセス登録された一つまたは複数の移動端末と該CSG−IDに属するCSGセルとの関係であってもよい。ホワイトリスト管理では、移動端末とCSG−IDとの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、ホワイトリストには、ある移動端末がユーザ登録した一つまたは複数のCSG−IDが記憶されてもよい。これらのCSGに関する管理は、MME73aの中の他の部分で行われてもよい。MME73aの一連の処理は、制御部1006によって制御される。よって制御部1006は、図10では省略しているが、各部1001〜1005と接続している。
3GPPにおいて議論されているMME73aの機能を以下に示す(非特許文献1 4.6.2章参照)。MME73aは、CSG(Closed Subscriber Groups)のメンバーの1つ、あるいは複数の移動端末のアクセスコントロールを行う。MME73aは、ページングの最適化(Paging optimization)の実行をオプションとして認める。
図11は、本発明に係るHeNBGWである図7に示すHeNBGW74の構成を示すブロック図である。EPC通信部1101は、HeNBGW74とMME73aとの間のS1インタフェースによるデータの送受信を行う。基地局通信部1102は、HeNBGW74とHome−eNB72−2との間のS1インタフェースによるデータの送受信を行う。ロケーション処理部1103は、EPC通信部1101経由で渡されたMME73aからのデータのうちレジストレーション情報などを、複数のHome−eNB72−2に送信する処理を行う。ロケーション処理部1103で処理されたデータは、基地局通信部1102に渡され、一つまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。
ロケーション処理部1103での処理を必要とせず通過(透過)させるだけのデータは、EPC通信部1101から基地局通信部1102に渡され、一つまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。HeNBGW74の一連の処理は、制御部1104によって制御される。よって制御部1104は、図11では省略しているが、各部1101〜1103と接続している。
3GPPにおいて議論されているHeNBGW74の機能を以下に示す(非特許文献1 4.6.2章参照)。HeNBGW74は、S1アプリケーションについてリレーする。Home−eNB72−2へのMME73aの手順の一部分であるが、HeNBGW74は、移動端末71に関係しないS1アプリケーションについて終端する。HeNBGW74が配置されるとき、移動端末71に無関係な手順がHome−eNB72−2とHeNBGW74との間、そしてHeNBGW74とMME73aとの間を通信される。HeNBGW74と他のノードとの間でX2インタフェースは設定されない。HeNBGW74は、ページングの最適化(Paging optimization)の実行をオプションとして認める。
次に移動体通信システムにおける一般的なセルサーチ方法の一例を示す。図12は、LTE方式の通信システムにおいて移動端末(UE)が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。移動端末は、セルサーチを開始すると、ステップST1201で、周辺の基地局から送信される第一同期信号(P−SS)、および第二同期信号(S−SS)を用いて、スロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。
P−SSとS−SSとを合わせて、同期信号(SS)という。同期信号(SS)には、セル毎に割り当てられたPCI(Physical Cell Identity)に1対1に対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。PCIの数は504通りが検討されている。この504通りのPCIを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのPCIを検出(特定)する。
次に同期がとれたセルに対して、ステップST1202で、基地局からセル毎に送信される参照信号(リファレンスシグナル:RS)であるセル固有参照信号(Cell-specific Reference Signal:CRS)を検出し、RSの受信電力(Reference Signal Received Power:RSRP)の測定を行う。参照信号(RS)には、PCIと1対1に対応したコードが用いられており、そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ステップST1201で特定したPCIから、該セルのRS用のコードを導出することによって、RSを検出し、RSの受信電力を測定することが可能となる。
次にステップST1203で、ステップST1202までで検出された一つ以上のセルの中から、RSの受信品質が最もよいセル、例えば、RSの受信電力が最も高いセル、つまりベストセルを選択する。
次にステップST1204で、ベストセルのPBCHを受信して、報知情報であるBCCHを得る。PBCH上のBCCHには、セル構成情報が含まれるMIB(Master Information Block)がのる。したがってPBCHを受信してBCCHを得ることで、MIBが得られる。MIBの情報としては、例えば、DL(ダウンリンク)システム帯域幅(送信帯域幅設定(transmission bandwidth configuration:dl-bandwidth)とも呼ばれる)、送信アンテナ数、SFN(System Frame Number)などがある。
次にステップST1205で、MIBのセル構成情報をもとに該セルのDL−SCHを受信して、報知情報BCCHの中のSIB(System Information Block)1を得る。SIB1には、該セルへのアクセスに関する情報や、セルセレクションに関する情報、他のSIB(SIBk;k≧2の整数)のスケジューリング情報が含まれる。また、SIB1には、TAC(Tracking Area Code)が含まれる。
次にステップST1206で、移動端末は、ステップST1205で受信したSIB1のTACと、移動端末が既に保有しているTA(Tracking Area)リスト内のトラッキングエリア識別子(Tracking Area Identity:TAI)のTAC部分とを比較する。TA(Tracking Area)リストは、TAIリスト(TAI list)とも称される。TAIはTAの識別子であり、MCC(Mobile Country Code)と、MNC(Mobile Network Code)と、TAC(Tracking Area Code)とによって構成される。MCCは国コードである。MNCはネットワークコードである。TACはTAのコード番号である。
移動端末は、ステップST1206で比較した結果、ステップST1205で受信したTACがTA(Tracking Area)リスト内に含まれるTACと同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して、ステップST1205で受信したTACがTA(Tracking Area)リスト内に含まれなければ、移動端末は、該セルを通して、MMEなどが含まれるコアネットワーク(Core Network,EPC)へ、TAU(Tracking Area Update)を行うためにTA(Tracking Area)の変更を要求する。コアネットワークは、TAU要求信号とともに移動端末から送られてくる該移動端末の識別番号(UE−IDなど)をもとに、TA(Tracking Area)リストの更新を行う。コアネットワークは、移動端末に更新後のTA(Tracking Area)リストを送信する。移動端末は、受信したTA(Tracking Area)リストにて移動端末が保有するTACリストを書き換える(更新する)。その後、移動端末は、該セルで待ち受け動作に入る。
LTE、LTE−AおよびUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)においては、CSG(Closed Subscriber Group)セルの導入が検討されている。前述したように、CSGセルに登録した一つまたは複数の移動端末のみにアクセスが許される。CSGセルと登録された一つまたは複数の移動端末とが一つのCSGを構成する。このように構成されたCSGには、CSG−IDと呼ばれる固有の識別番号が付される。なお、一つのCSGには、複数のCSGセルがあってもよい。移動端末は、どれか一つのCSGセルに登録すれば、そのCSGセルが属するCSGの他のCSGセルにはアクセス可能となる。
また、LTEおよびLTE−AでのHome−eNBやUMTSでのHome−NBが、CSGセルとして使われることがある。CSGセルに登録した移動端末は、ホワイトリストを有する。具体的には、ホワイトリストはSIM(Subscriber Identity Module)/USIMに記憶される。ホワイトリストには、移動端末が登録したCSGセルのCSG情報が格納される。CSG情報として具体的には、CSG−ID、TAI(Tracking Area Identity)、TACなどが考えられる。CSG−IDとTACとが対応付けられていれば、どちらか一方でよい。また、CSG−IDおよびTACと、ECGIとが対応付けられていれば、ECGIでもよい。
以上から、ホワイトリストを有しない(本発明においては、ホワイトリストが空(empty)の場合も含める)移動端末は、CSGセルにアクセスすることは不可能であり、non−CSGセルのみにしかアクセスできない。一方、ホワイトリストを有する移動端末は、登録したCSG−IDのCSGセルにも、non−CSGセルにもアクセスすることが可能となる。
HeNBおよびHNBに対しては、様々なサービスへの対応が求められている。例えば、オペレータは、ある決められたHeNBおよびHNBに移動端末を登録させ、登録した移動端末のみにHeNBおよびHNBのセルへのアクセスを許可することで、該移動端末が使用できる無線リソースを増大させて、高速に通信を行えるようにする。その分、オペレータは、課金料を通常よりも高く設定する、といったサービスである。
このようなサービスを実現するため、登録した(加入した、メンバーとなった)移動端末のみがアクセスできるCSG(Closed Subscriber Group)セルが導入されている。CSG(Closed Subscriber Group)セルは、商店街やマンション、学校、会社などへ数多く設置されることが要求される。例えば、商店街では店舗毎、マンションでは部屋毎、学校では教室毎、会社ではセクション毎にCSGセルを設置し、各CSGセルに登録したユーザのみが該CSGセルを使用可能とするような使用方法が要求されている。HeNB/HNBは、マクロセルのカバレッジ外での通信を補完するため(エリア補完型HeNB/HNB)だけでなく、上述したような様々なサービスへの対応(サービス提供型HeNB/HNB)が求められている。このため、HeNB/HNBがマクロセルのカバレッジ内に設置される場合も生じる。
前述のように、LTE−Aの新技術として、リレー(Relay)およびリレーノード(RN)をサポートすることが検討されている。3GPPのリリース10でサポートされるRNは、固定のRNであり、動作開始後は移動しない。
図13は、3GPPのリリース10におけるRNを伴う場合の移動体通信システムのアーキテクチャを示す図である。図13に示す移動体通信システム(以下、単に「通信システム」という場合がある)のアーキテクチャは、3GPP TS23.401 V10.3.0(以下「参考文献1」という)に記載されている。移動体通信システムは、RN用MME1301、UE用MME1302、UE1303、RN1304、DeNB1305、UE用P−GW1306およびUE用S−GW1307を備える。
RN用MME1301は、RN1304を管理するMMEである。UE用MME1302は、UE1303を管理するMMEである。RN用MME1301とUE用MME1302とを、同一のMME1300内に構成してもよい。図13では、RN用MME1301とUE用MME1302とが、同一のMME1300内に構成される場合を示している。RN用MME1301とUE用MME1302とは、同一のMME1300内に構成されなくてもよい。UE用P−GW1306は、UE1303のためのP−GWである。UE用S−GW1307は、UE1303のためのS−GWである。
UE1303とRN1304とは、Uuインタフェース1314によって接続される。RN1304とDeNB1305とは、S1インタフェース、X2インタフェースおよびUnインタフェースから成るインタフェース1315によって接続される。DeNB1305とRN用MME1301とは、S1インタフェース1308およびS11インタフェース1309によって接続される。UE用MME1302とDeNB1305とは、S1インタフェース1310によって接続される。UE用MME1302とUE用S−GW1307とは、S11インタフェース1311によって接続される。DeNB1305とUE用S−GW1307とは、S1インタフェース1316によって接続される。UE用P−GW1306とUE用S−GW1307とは、S5/S8インタフェース1313によって接続される。UE用P−GW1306と外部パケットネットワークとは、SGiインタフェース1312によって接続される。
RNを伴う移動体通信システムのアーキテクチャの概念として、RNは、UEから見るとeNBとして認識され、DeNBから見るとUEとして認識される。
DeNBは、eNBが有する従来のファンクションに加えて、次の二つのファンクションを有する(非特許文献1参照)。
(1)1つまたは複数のRNをサポートするためのS1/X2プロキシファンクション(S1/X2 proxy functionality)。
(2)1つまたは複数のRNをサポートするためのS11終端とS−GW/P−GWファンクション(S11 termination and S-GW/P-GW functionality)。
RNがUEとして動作する場合、RN、DeNB、RN用MME、DeNBのS−GW/P−GWファンクションの間で通信が行われる。RNとDeNBとの間の通信には、Unインタフェースが用いられる。DeNBとRN用MMEとの間の通信には、S1インタフェースが用いられる。RN用MMEとDeNBのS−GW/P−GWファンクションとの間の通信には、S11インタフェースが用いられる。
他方、RNがUEのeNBとして動作する場合、UE、RN、DeNBのS1/X2プロキシファンクション、UE用MME、UE用S−GW/UE用P−GWの間で通信が行われる。UEとRNとの間の通信には、Uuインタフェースが用いられる。RNとUE用MMEとの間の通信には、DeNBのS1プロキシファンクションを介してS1インタフェースが用いられる。UE用MMEとUE用S−GW/UE用P−GWとの間の通信には、S11インタフェースが用いられる。S1インタフェースに代えてX2インタフェースを用いる場合は、UEとRNとの間の通信には、Uuインタフェースが用いられる。RNと隣接eNBとの間の通信には、DeNBのX2プロキシファンクションを介してX2インタフェースが用いられる。
3GPPにおいて、固定RNに加えて、新たに、移動RN(mobile relay、mobile RN)が提案されている。移動RNについては、3GPP R1-082975(以下「参考文献2」という)および3GPP R3-110656(以下「参考文献3」という)に開示されている。
移動RNは、例えば、高速バスおよび高速鉄道などの移動体に設置され、それらと一緒に移動する。移動RNは、高速バスおよび高速鉄道などの移動体の中の乗客の移動端末(UE)と基地局との間の通信をリレーする。
図14は、移動RNのユースケース(使用事例)を説明するための図である。基地局1402は、基地局1402が構成するカバレッジ1401内に存在する。図14では、1つの基地局1402が1つのセルを構成する場合を示している。この場合、セルは、基地局1402に相当する。これに限定されず、1つの基地局が複数のセルを構成してもよい。この場合、1つ1つのセルが、基地局1402に相当する。基地局が、例えばeNBである場合も同様である。以降に示す図でも同様である。
移動体、たとえば高速バス1406は、現時点において基地局1402が構成するカバレッジ1401内に存在し、矢符1400の向きに沿って移動しているものとする。高速バス1406には、RN1407が搭載されている。また高速バス1406に乗車している乗客は、UE1403〜1405を所持している。換言すれば、高速バス1406には、UE1403〜1405が搭載されている。
基地局1402は、高速バス1406とともに移動するRN1407と通信を行う。高速バス1406内のUE1403〜1405は、基地局1402と直接通信を行うのではなく、高速バス1406に搭載されるRN1407を介して基地局1402と通信を行うことになる。すなわち、RN1407は、高速バス1406内のUE1403〜1405から見ると、基地局となる。
高速バス1406内のUE1403〜1405がマクロセルと直接通信を行う場合、次のような問題がある。UEに対するドップラーシフトのインパクトがあるという問題、乗り物の内部および外部間のトランスミッションロスがあるという問題、HO成功率が低下するという問題、ならびにオペレータの投資コストおよび運用コストが増大するという問題などである。
移動RNは、これらの問題を解決する手段として有効と考えられている。UEは、移動RNとの通信を行うので、UEに対するドップラーシフトのインパクト、ならびに乗り物の内部および外部間のトランスミッションロスなどが無くなる。また、UEと移動RNとの間の距離は、UEとマクロセルとの間の距離よりも十分短くなるので、UEの消費電力も低減可能となる。さらには、UEは移動RNとエアインタフェースで接続されているので、HOをする必要が無くなり、シグナリングの混雑(コンジェスチョン(congestion))が解決される。これらによって、新たにマクロセルを設置する必要が無くなり、オペレータの投資コストおよび運用コストを削減することができる。
3GPPにおいて、RNが移動する場合の通信方法についての具体的な議論はなされていない。従来の技術によって、移動RNをサポートした場合、傘下のUEとネットワークとの間で行われる通信において問題が生じる。例えば、高速バスなどの移動体に設置されたRNが移動する場合、高速バスなどの移動体の乗客が所持している、RN傘下のUEは、実際は移動体とともに移動するが、UEが単独で移動するときの動作を行わない。移動するRN傘下のUEは、該RNと通信を行っているので、セル間を移動したことを認識しないためである。したがって、移動するRN傘下のUEは、UEが単独でセル間を移動したときに行うモビリティ(mobility)処理を行わなくなる。
UEがモビリティ処理を行わなくなった場合の問題点を以下に示す。まず、マクロセル傘下のUEが移動する場合について示す。この場合は、問題なくUEのモビリティ処理が行われる。
前述したように、MMEはUEのモビリティ管理のために、UEのTAIリスト(TAI list)を管理する。TAIリストは、UEとMMEとの間で共有される。TAIリスト内のTAIは、該TAIリストを管理するMMEが管理するTAのTAIである。
例えば、通信中のUEが、接続されるMMEが異なるeNB間で移動した場合、UEにおいてHO処理が起動される。HO処理によって、UEは、自UEが属するTAを、新たに接続したeNB(以下「移動先eNB」という場合がある)が属するTAに更新するために、該移動先eNBが接続されるMME(以下「移動先MME」という場合がある)に対してTAU要求を行う。
TAU要求を受信したMMEは、UEのモビリティ管理処理を行い、UEのTAIリストに、移動先eNBが属するTAのTAIを含めて、UEに該TAIリストを送信する。
この処理によって、移動先MMEがUEを認識することができ、モビリティ管理を行うことができる。これによって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
通信中だけでなく、待受け(Idle)中の移動においても、UEはTAU処理を起動するので、一連の処理により、移動先MMEがUEを認識することができ、モビリティ管理を行うことができる。これによって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
次に、RNが移動する場合について示す。図15は、RNが移動する場合のUEのTAについて説明するための図である。第1〜第6eNB(セル)1522〜1527は、第1MME1520とS1インタフェース1521で接続される。第7〜第12eNB(セル)1502〜1507は、第2MME1501とS1インタフェース1510で接続される。
第1〜第6eNB(セル)1522〜1527は、各eNB(セル)1522〜1527が構成する第1〜第6カバレッジ1528〜1533内に存在する。同様に、第7〜第12eNB(セル)1502〜1507は、各eNB(セル)1502〜1507が構成する第7〜第12カバレッジ1511〜1516内に存在する。
RN1508は、RN1508が構成するカバレッジ1517内に存在する。RN1508の傘下には、UE1509が存在する。
予め定める第1TA1534には、第1、第4、第5eNB(セル)1522,1525,1526が属する。予め定める第2TA1535には、第2、第3、第6eNB(セル)1523,1524,1527が属する。
予め定める第3TA1518には、第7、第10、第11eNB(セル)1502,1505,1506が属する。予め定める第4TA1519には、第8、第9、第12eNB(セル)1503,1504,1507が属する。
第1TA1534と第2TA1535とは、第1MME1520によって管理される。第3TA1518と第4TA1519とは、第2MME1501によって管理される。
前述したように、MMEは、UEのモビリティ管理のために、UEのTAIリストを管理する。TAIリストは、UEとMMEとの間で共有される。TAIリスト内のTAIは、該TAIリストを管理するMMEが管理するTAのTAIである。
例えば、図15に示すように、RN1508が矢符1500に沿って移動した場合、第4eNB1525と第10eNB1505との間、すなわち、第4カバレッジ1531と第10カバレッジ1514との間を移動することになり、RN1508においてHO処理が起動される。第4eNB1525および第10eNB1505は、RN1508をサポートするためのファンクションを有するDeNBである。
しかし、移動したRN1508の傘下のUE1509は、引続き同じRN1508と通信を行っているので、HO処理を起動しない。したがって、移動したRN1508の傘下のUE1509は、TAUを起動しない。
図15に示す例において、RN1508が移動前に接続していたeNB(以下「移動元eNB」という場合がある)は、第4eNB1525であり、移動元eNBに接続されるMME(以下「移動元MME」という場合がある)は、第1MME1520である。RN1508が移動後に新たに接続するeNBである移動先eNBは、第10eNB1505であり、移動先eNBに接続されるMMEである移動先MMEは、第2MME1501である。
RN1508の移動先eNBである第10eNB1505に接続される移動先MME、すなわち第2MME1501は、UE1509からのTAU要求を受信できないので、UE1509の存在を認識できず、モビリティ管理を行えなくなる。RN1508の移動元eNBである第4eNB1525に接続される移動元MME、すなわち第1MME1520は、UE1509との通信を試みるが、管理範囲内にUE1509が存在しないので、UE1509との通信が不可能になる。
MMEが、UEの存在を認識できずにモビリティ管理を行えなくなった場合、RRC_Connected状態のUEがコアネットワーク側と通信しようとしても、移動先MMEとのNASメッセージの送受信が不可能となる。また、S−GW/P−GWへのルーティングも不可能となる場合がある。したがって、UEとコアネットワークとの間での通信が不可能となる。
また、RRC_Idle状態のUEの場合も、移動元MMEおよび移動先MMEがUEの属するTAを認識できなくなる。UEの属するTAが認識できないと、移動元MMEおよび移動先MMEは、UEにページング(Paging)信号を通知できなくなる。また、UEもサービスリクエストの送信が不可能となる。したがって、UEとコアネットワークとの間での通信が不可能となる。
そこで本実施の形態では、これらの問題を解消するための方法を開示する。本実施の形態では、RNの属するTAを移動先DeNBの属するTAと同じにする。すなわち、RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにする。
図16は、RN移動時に、RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにする場合のUEの属するTAについて説明するための図である。図16に示す構成は、図15に示す構成と類似しているので、対応する部分については同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
図16では、RN1508が、矢符1500に沿って移動する場合を示している。移動前のRN1508が属するTAを、RNの移動元DeNBである第4eNB1525が属するTAとする。すなわち移動前のRN1508が属するTAは、第1TA1601である。この第1TA1601は、第1MME1520によって管理される。第1TA1601には、第1、第4、第5eNB(セル)1522,1525,1526が属する。
RN1508は、移動した後、DeNBである第10eNB1505に接続される。移動後のRN1508が属するTAを、RN1508の移動先DeNBである第10eNB1505が属するTAとする。すなわち移動後のRN1508が属するTAは、第3TA1602である。この第3TA1602は、第2MME1501によって管理される。第3TA1602には、第7、第10、第11eNB(セル)1502,1505,1506が属する。
RN1508が、第4DeNB1525から第10DeNB1505へ移動することによって、RN1508においてHO処理が起動される。RN1508が移動した後、RN1508が属するTAが、第1TA1601から第3TA1602に変わることになる。したがって、RN1508は、HO処理の間に、TAU処理を起動する。
移動したRN1508の傘下のUE1509は、引続き同じRN1508と通信を行っているので、HO処理を起動しない。しかし、移動したRN1508が属するTAが、第1TA1601から第3TA1602に変更になるので、該UE1509もTAU処理を起動することになる。
このように、移動するRN1508の傘下のUE1509がTAU処理を起動してUEのTAU処理が行われるようにすることで、RN1508が移動先eNB1505を介して接続される移動先MME1501は、UE1509からのTAU要求を受信することが可能となる。これによって、UE1509のTAU処理により、移動先MME1501および移動元MME1520は、ともにUE1509の存在を認識することができ、モビリティ管理を行えるようになる。したがって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能になる。
3GPP R3-091335(以下「参考文献4」という)には、RNのTAIをDeNBのTAIと同じにすることに関する記載があるが、これは固定RNの場合についてであり、RNが移動した場合のTAIについて、さらには、RNが移動することによって生じる問題点については、何ら開示されていない。
本実施の形態で開示する方法は、前述の問題点を解決することを目的としており、その方法として、RNが移動した場合に、該RNのTAIをターゲットのDeNBのTAIと同じにする。したがって、例えば、移動先DeNBのTAIが、移動前のDeNBである移動元DeNBのTAIと異なれば、RNのTAIも変更される。この点において、本実施の形態で開示する方法は、参考文献4に開示される技術とは大きく異なる。
RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにするための具体例を開示する。RNは、DeNBからDeNBのTAIを受信し、傘下のUEに該TAIを通知する。RNは、DeNBのTAIをUEにトランスペアレント(transparent)してもよい。「トランスペアレントする」とは、透過的に伝送すること、すなわち、そのままの形で伝送することをいう。
RNは、DeNBからDeNBのTAIを受信する。TAIではなく、TACを受信するようにしてもよい。TACの場合、RNは、DeNBから別途受信するPLMNあるいはMCC、MNCからTAIを導出すればよい。TAIとTACとの関連付けは可能である。DeNBがRNにTAIを通知する方法の具体例として、以下の3つを開示する。
(1)DeNBは、システム情報(SI)内に自DeNBが属するTAのTAIを含めて報知する。RNはDeNBから報知された報知情報を受信してTAIを得る。
(2)DeNBは、傘下のRNに、個別シグナリングで、自DeNBが属するTAのTAIを通知する。RNは、DeNBから通知された個別シグナリングを受信してTAIを得る。個別シグナリングとしては、RRCシグナリングとするとよい。また、個別シグナリングでDeNBのシステム情報を通知するようにしてもよい。該システム情報内にTAIを含めておくとよい。
(3)移動元DeNBは、傘下のRNに、個別シグナリングで、移動先DeNBの属するTAのTAIを通知する。具体例(3)は、RNのHO処理においてDeNBのTAIを通知する場合に適用できる。RNは、移動元DeNBから通知された個別シグナリングを受信して、移動先DeNBのTAIを得る。個別シグナリングとしては、RRCシグナリングとするとよい。また、個別シグナリングで移動先DeNBのシステム情報を通知するようにしてもよい。該システム情報内にTAIを含めておくとよい。
RNは、DeNBから受信したTAIを、自RNのTAIとして設定し、システム情報として報知する。
図17は、RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにする場合のRN移動時のシーケンスの一例を示す図である。
RNは、移動元DeNB(source DeNB、s-DeNB)のカバレッジ内で電源をオン(ON)した後、ステップST1701に移行する。ステップST1701において、RNは、移動元DeNB、移動元MME(source MME、s-MME)およびホーム加入者サーバ(Home Subscriber Server:HSS)間でアタッチ処理を行う。HSSは、管理手段に相当する。HSSは、コアネットワークに含まれる。
RNは、ステップST1701のアタッチ処理のときに、ステップST1702において、移動元DeNBから、移動元DeNBのTAIが含まれるRRCシグナリングを受信し、TAIを得る。
ステップST1703において、RNは、移動元DeNBから受信したTAIを、自RNのTAIとして設定する。そしてRNは、ステップST1704において、設定したTAIをシステム情報として、自RNの傘下のUEに報知する。
RNの傘下のUEは、RNからのシステム情報を受信することによって、RNのTAIを認識する。UEは、UE内のTAIリスト内にRNのTAIが含まれているか否かを確認し、含まれていない場合はTAU処理を行い、含まれている場合はTAU処理を行わない。図17では、UE内のTAIリスト内にRNのTAIが含まれている場合、すなわちUEがTAU処理を行わない場合を示している。
ステップST1705において、RNが移動元DeNBのカバレッジ内から、移動先DeNBのカバレッジ内に移動する。
ステップST1706において、RNはHOを起動し、移動元DeNB、移動先DeNB(target DeNB、t-DeNB)、移動元MME、移動先MME(target MME、t-MME)およびHSS間で、RNのHO処理を行う。
RNは、ステップST1706のHO処理のときに、ステップST1707において、移動先DeNBからTAIを受信する。そして、RNは、自RN内のTAIリスト内に、移動先DeNBから受信したTAIが含まれているか否かを確認し、含まれていない場合はTAU処理を行い、含まれている場合はTAU処理を行わない。図17では、RN内のTAIリスト内に移動先DeNBから受信したTAIが含まれていない場合を示している。このようにRN内のTAIリスト内に、移動先DeNBから受信したTAIが含まれていない場合は、ステップST1706のHO処理のときに、RN、移動元DeNB、移動先DeNB、移動元MME、移動先MMEおよびHSS間で、RNのTAU処理を行う。
RNは、ステップST1706のHO処理およびTAU処理のときに、ステップST1707において、移動先DeNBから、移動先DeNBのTAIが含まれるRRCシグナリングを受信し、TAIを得る。
ステップST1708において、RNは、自RNのTAIを、移動先DeNBから受信したTAIに変更する。
ステップST1709において、RNは、傘下のUEに対して、システム情報修正(SI modification)処理を実行する。RNは、傘下のUEに対して、ページングを用いてシステム情報の修正の通知を行う。そして、RNは、ステップST1710において、ステップST1708で変更したTAIをシステム情報として、傘下のUEに報知する。UEは、ページングによって、システム情報が修正されたことを認識し、報知されるシステム情報を受信する。こうすることによって、RNの傘下のUEが、RRC_Connected状態あるいはRRC_Idle状態のどちらの状態であっても、変更されたTAIを受信することが可能となる。
RNの傘下のUEは、RNからのシステム情報を受信することによって、RNのTAIを認識する。UEは、UE内のTAIリスト内にRNのTAIが含まれているか否かを確認し、含まれていない場合はTAU処理を行い、含まれている場合はTAU処理を行わない。図17では、UE内のTAIリスト内にRNのTAIが含まれていない場合、すなわちUEがTAU処理を行う場合を示している。
ステップST1711において、UEは、TAU処理を起動し、TAU要求(TAU request)信号をRNに送信する。
ステップST1712およびステップST1714において、RNは、UEからのTAU要求信号を、移動先DeNBを経由して、移動先MMEに送信する。
このとき、移動先DeNBは、ステップST1713において、S1プロキシ(S1 proxy)ファンクションによって、移動先MMEに対して、RNからのS1メッセージのプロキシを行う。
ステップST1715において、UE、RN、移動元DeNB、移動先DeNB、移動元MME、移動先MMEおよびHSS間でUEのTAU処理が行われる。
移動先MMEは、ステップST1715のTAU処理において、UEのTAIリストを更新し、更新されたTAIリストをUEに通知する。UEは、TAU処理において、移動先MMEから、更新されたTAIリストを受信する。
本実施の形態で開示した方法により、RNが移動した場合に、該RNと一緒に移動した傘下のUEによるTAU処理の起動が可能となる。したがって、移動先MMEおよび移動元MMEは、UEのTAIリストの更新および消去などの管理を行うことが可能となり、UEと移動先MMEとの間で、更新されたTAIリストを共有することが可能となる。これによって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
また、本実施の形態で開示した方法では、RNが、TAIをシステム情報として報知し、TAI変更時、傘下のUEに対して、システム情報の修正処理を実行する。これによって、RNの傘下のUEは、RRC_Connected状態あるいはRRC_Idle状態のどちらの状態であってもTAU処理を起動することになるので、コアネットワークとの間での通信が可能となる。
本実施の形態で開示した方法は、RNがMME間HO(Inter-MME HO)した場合だけでなく、MME内HO(Intra-MME HO)をした場合にも適用可能である。MME内HOの場合も、RNは、DeNBのTAIがTAIリストに無い場合、TAUを行い、自RNのTAIを変更する。したがって、該RNの傘下のUEも、TAUを起動し、TAU処理を行うことになるので、MMEは、UEの存在するTAを認識することが可能となる。
本実施の形態の方法を用いることで、MME間HOおよびMME内HOというHOの種類によらず、同じプロシージャを適用できる。したがって、RNの傘下のUEとコアネットワークと間の通信を可能とする制御を簡単化することが可能である。
図17では省略したが、RNのアタッチ処理、RNのHO処理およびTAU処理、UEのTAU処理において、S−GWおよびP−GWに対するベアラ修正および設定処理が行われてもよい。
RNがUEとして動作する場合、RN用のS−GWおよびP−GW機能がDeNBに内蔵される。この場合、従来のHOシーケンスにおけるMMEとS−GWとの間、およびMMEとP−GWとの間のシグナリングを省略するとよい。DeNB内で該シグナリングを行えばよく、ノード間のシグナリングを不要とできる。これによって、システムとしてのシグナリング負荷の削減が可能となる。
実施の形態2.
実施の形態1で開示した、RNのTAIをDeNBのTAIと同じにする方法の場合、変更したTAIを得たRNの傘下のUEが一斉にTAUを起動するので、一斉に多数のTAU要求が発生してしまうという問題が生じる。これは前述した移動RNの利点を失わせることになる。
本実施の形態では、この問題を解消するための方法を開示する。本実施の形態では、RNの属するTAは、移動によって変わらないとする。すなわち、RNのTAIは、移動によって変わらないとする。RNのTAIを固定としてもよい。
図18は、RN移動時に、RNのTAIを固定とした場合のUEの属するTAについて説明するための図である。図18に示す構成は、図15に示す構成と類似しているので、対応する部分には同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
図18では、RN1508が、矢符1810に沿って移動する場合を示している。移動前のRN1508が属するTAを、第5TA1801とする。この第5TA1801は、第1MME1520によって管理される。
RN1508は、移動した後、第6DeNB1527に接続される。移動後のRN1508が属するTAは、前と変わらず第5TA1801とする。この第5TA1801は、第1MME1520によって管理される。
RN1508は、さらに移動した後、第10DeNB1505に接続される。移動後のRN1508が属するTAは、前と変わらず第5TA1801とする。この第5TA1801は、第2MME1501によって管理される。
図18に示すように、本実施の形態では、RN1508が、同一のMME内で、すなわち第1MME1520内で、第4DeNB1525から第6DeNB1527に移動したとしても、RN1508の属するTAは同じままにする。すなわち、RN1508のTAIは変わらないとする。ここでは、第5TA1801のままである。またRN1508が、異なるMME間で、すなわち第1MME1520と第2MME1501との間で、第6DeNB1527から第10DeNB1505に移動したとしても、RN1508が属するTAは同じままにする。すなわち、RN1508のTAIは変わらないとする。ここでは、第5TA1801のままである。
こうすることにより、RNの傘下のUEは、たとえRNがDeNB間あるいはMME間を移動したとしても、該RNのTAIが変わらないので、TAUを起動することは無い。したがって、RNの移動の際に、RNの傘下のUEが一斉にTAUを起動することは無くなり、前述の問題を解消することができる。
RNが属するTAに関して、以下の2つを開示する。
(1)RN専用のTAに属する。
(2)RNは特定のTAに属する。
前記(1)は、すなわち、RNのTAIをRN専用とすることである。この場合、1つのRNが1つのTAに属するようにしてもよいし、複数のRNが1つのTAに属するようにしてもよい。
前記(1)のようにすることによって、RNが属するTAに、RNではない基地局(セル)が属することはなくなるので、MMEでの管理が容易になる。また、RN専用のMMEを設けることも可能となる。
またRNが属するTAに、RNではない基地局(セル)が属することがなくなることによって、従来の、エリアに依存したTA構成と、RN専用のTA構成とを分別することが可能となり、たとえRNがモビリティをサポートしたとしても、すなわちRNが移動可能である場合でも、RN特有のTAの管理を容易にすることが可能となる。
前記(2)は、すなわち、RNが特定のTAIを有するようにすることである。特定のTAは、RNが接続可能な特定のDeNB(以下「P−DeNB」という場合がある)が属するTAとする。P−DeNBは、たとえば、RNが最初にRRC接続を行ったDeNBとしてもよい。P−DeNBは、RNの電源をオフ(off)/オン(on)後、最初にRRC接続したDeNBとしてもよい。
また、P−DeNBは、MME間HO(inter-MME HO)、またはMME間(inter-MME)でのセル再選択において、移動先MMEに接続されるeNBのうち、該RNが最初にRRC接続したDeNBとしてもよい。こうすることによって、RNが同一のMME内で移動した場合には、TAIは変わらない。したがって、RNの傘下のUEが一斉にTAUを起動する状況を低減することができる。
前記(2)のようにすることによって、例えば、電車に移動RNが設置されるような場合に、電車のRNと各駅をカバーするDeNBとを同じTAに属する構成とすることができる。また、同じMMEで管理することも可能となる。これによって、電車の乗客が使用するUEの管理を容易にすることができる。
モビリティをサポートするRNを移動RN(mobile RN)とし、サポートしないRNを固定RN(fixed RN)とする。固定RNが属するTAと、移動RNが属するTAとを異ならせてもよい。例えば、移動RNは固定のTAIとし、固定RNはDeNBのTAIと同じにしてもよい。これによって、移動RNのみを特有のTA管理とすることができるので、RNのTAの管理をさらに容易にすることが可能となる。
RNのモードとして、移動(mobile)と固定(fixed)とを設けてもよい。1つのRNが両モードに対応可能としてもよい。1つのRNが両モードに対応可能な場合、RNは、あるときは移動モードで動作し、またあるときは固定モードで動作する。移動RNは移動モードで動作し、固定RNは固定モードで動作するようにしてもよい。また、移動RNは、移動モードで動作するか、または固定モードで動作するようにしてもよい。固定モードで動作するRNが属するTAと、移動モードで動作するRNが属するTAとを異ならせてもよい。これによって、RNの動作モードに応じてTA管理を行うことができる。
RNのTAIと、RNでない基地局(セル)のTAIとを分別してもよい。例えば、TAIのTAC部分が0〜65535の整数で与えられたとする。RN用のTACを0〜32767とし、他の基地局用のTACを32768〜65535として分別する。分別方法はこれに限らない。
移動RN用のTAIと、固定RN用のTAIと、他のeNB用のTAIとを分別してもよい。あるいは、移動RN用のTAIと、固定RNおよび他のeNB用のTAIとを分別してもよい。
従来、eNBは固定され、TAも地理的に分割されるので、MME毎に管理するTAが異なる。RNがモビリティをサポートする場合、「移動する」という特徴を有するので、移動RNの属するTAをどのMMEが管理可能とするかが問題となる。3GPPにおいて、移動RNのTAを管理するMMEについては何ら議論されていない。
モビリティをサポートするRNの属するTAを管理可能なMMEについて、以下の4つを開示する。
(1)移動RNの属するTAは、任意のMMEが管理可能とし、該MMEがサーブするTAIリスト内に移動RNのTAIを登録可能とする。
(2)移動RNの属するTAは、DeNBのMMEが管理可能とし、該MMEがサーブするTAIリスト内に移動RNのTAIを登録可能とする。
(3)移動RNの属するTAは、P−DeNBのMMEが管理可能とし、該MMEがサーブするTAIリスト内に移動RNのTAIを登録可能とする。
(4)移動RNの属するTAは、MMEが管理可能とするが、移動RNのTAIは、どのMMEが管理するTAIリストにも含めない。
以上の(1)〜(4)のようにすることによって、RNの属するTAおよびRNのTAIが、たとえ移動によって変わらないとしても、移動先MMEが該RNのTAを管理することが可能となる。
RNのTAIが移動によって変わらないとした場合、傘下のUEとネットワークとの間で行われる通信において問題が生じる。たとえRNが移動したとしても、移動するRNの傘下のUEは、該RNと通信を行っているので、セル間を移動したことを認識しないためである。したがって、移動するRNの傘下のUEは、モビリティ処理を行わなくなるので、MMEは、UEのTAIリストを構成および管理することができずに、UEとコアネットワークとの間の通信が不可能となる。
そこで、これらの問題を解消するための方法を以下に開示する。UE用MMEとRN用MMEとの間で、TAに関する情報の送受信を行う。該情報の送受信を行うために、UE用MMEとRN用MMEとの間に、新たにインタフェース(IF)を設けてもよい。
図19は、UE用MMEとRN用MMEとの間でTAに関する情報の送受信を行う場合のRNを含む移動体通信システムのアーキテクチャを示す図である。図19に示す構成は、図13に示す構成と類似しているので、対応する部分には同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。図19に示す構成では、RN用MME1301とUE用MME1302との間にIF1901が設けられている。RN用MME1301とUE用MME1302とは、IF1901を介して、TAに関する情報の送受信を行う。
UE用MMEおよびRN用MMEにおけるTAの管理方法について開示する。まず、UE用MMEが管理するTAについて説明する。UE用MMEが管理するTAは、RNの傘下のUEのモビリティ管理用である。したがって、UE用MMEが管理するTAには、UEから見た場合にeNBとして動作するRNが属する。
図20は、UE用MMEにおけるTAの管理方法の一例を説明するための図である。図20に示す表、UE用MMEが管理するTAとそれに属するRNとの対応関係を示すマッピング表である。UE用MMEは、TAIでTAを管理し、RNの識別子でRNを管理する。例えば、UE用MMEは、TAI#13およびTAI#14のTAを管理する。TAI#n(nは0以上の整数)は、各TAのTAIを表す。
図20に示す例では、TAI#13のTAには、RN#0、RN#1、RN#2のRNが属する。TAI#14のTAには、RN#3、RN#4、RN#5のRNが属する。RN#n(nは0以上の整数)は、各RNの識別子(アイデンティティ、Identity)を表す。RN#nは、セルの識別子であってもよい。
例えば、あるUEのTAIリスト(TAI list_UE)にTAI#13が存在するとすると、UE用MME内で以下のような関連付けがなされる。
TAI list_UE={TAI#13}={RN#0,RN#1,RN#2}
次に、RN用MMEが管理するTAについて説明する。RN用MMEが管理するTAは、RNのモビリティ管理用である。したがって、RN用MMEが管理するTAには、RNから見た場合にeNBとして動作するDeNBが属する。
図21は、RN用MMEにおけるTAの管理方法の一例を説明するための図である。図21に示す表は、RN用MMEが管理するTAとそれに属するDeNBとの対応関係を示すマッピング表である。RN用MMEは、TAIでTAを管理し、DeNBの識別子でDeNBを管理する。例えば、RN用MMEは、TAI#11およびTAI#12のTAを管理する。
TAI#11のTAには、DeNB#0、DeNB#1のDeNBが属する。TAI#12のTAには、DeNB#2、DeNB#3のDeNBが属する。DeNB#n(nは0以上の整数)は、DeNBの識別子(アイデンティティ、Identity)である。DeNB#nは、セルの識別子であってもよい。RN用MMEは、DeNBの識別子として、eNBの識別子で管理してもよい。
例えば、あるRNのTAIリスト(TAI list_RN)にTAI#11、TAI#12が存在するとすると、RN用MME内で以下のような関連付けがなされる。
TAI list_RN#0={TAI#11,TAI#12}={DeNB#0,DeNB#1,DeNB#2,DeNB#3}
移動するRNの傘下のUEがモビリティ処理を行わなくても、UEとコアネットワークとの間の通信を可能とする方法を開示する。
UE用MMEが管理するUEのTAIリスト情報(TAI list_UE)と、RN用MMEが管理するRNのTAIリスト情報(TAI list_RN)とを関連付ける。RN用MMEは、UE用MMEに、該UEのTAに関する情報を通知する。
該通知は、RNが移動した際のTAU処理をトリガとして行われてもよいし、あるいは、移動したRNの傘下のUEへの発着信をトリガとして行われてもよい。UEへの発着信をトリガとする方法は、RNの傘下のUEがRRC_Idle状態の場合に適する。
移動するRNの傘下のUEがモビリティ処理を行わなくても、UEとコアネットワークとの間の通信を可能とする方法の具体例を、以下に開示する。
まず、RNが移動した場合のHO処理について説明する。図22は、RNのHO処理の処理手順を示すフローチャートである。
ステップST2201において、移動元DeNBは、移動元MMEに、移動したRNのHO要求を行う。HO要求が生じると、ステップST2202に移行する。
ステップST2202において、移動元DeNBから移動先DeNBへのデータの転送(forwarding(フォワーディング))のための設定が行われる。データ転送の設定後は、ステップST2203に移行する。
ステップST2203において、移動元DeNBは、移動先DeNBに、データ転送を行う。データ転送が行われると、ステップST2204に移行する。ステップST2204において、ULが開通する。その後、ステップST2205に移行する。
ステップST2205において、移動元DeNBから移動先DeNBへのパス切替え設定が行われる。パス切替え設定が行われると、ステップST2206に移行する。ステップST2206において、DLが開通する。その後、ステップST2207に移行する。
ステップST2207において、必要に応じてRNのTAU処理が行われる。TAU処理は、移動先DeNBのTAIがRNのTAIリスト内に存在しない場合に行われる。このTAU処理によって、移動先MMEがモビリティ管理を行うことが可能となる。その後、ステップST2208に移行する。
ステップST2208において、パス切替え前の旧パスのリリース処理が行われる。旧パスのリリース処理が行われると、ステップST2209に移行する。
ステップST2209において、HO処理が完了する。RNの移動において、MMEの変更を伴わない場合は、移動元MMEと移動先MMEとが同じとなる。
なお、HO処理の際に行われるTAUではなく、TAU単独の処理の場合には、TAU処理は、図22で示したステップST2205のパス切替え処理、ステップST2207のTAU処理およびステップST2208の旧パスのリリース処理を含む。
図23は、RNのHO処理の間に行われるTAU処理をトリガとして行われる場合の、UEのTAに関する情報を通知するシーケンスを示す図である。図23では、MME内HO(Intra-MME HO)の場合について示している。
RNのHO処理の間に行われるTAU処理、例えば図22に示すステップST2207の処理において、まずステップST2301で、RNはTAU要求信号を、移動先DeNBを介してRN用MMEに送信する。ステップST2207におけるRNのTAU処理は、前述のように、移動先DeNBのTAIがRNのTAIリスト内に存在しない場合に行われる。移動先DeNBのTAIがRNのTAIリスト内に存在しないことは、RNが接続されるeNBが属するTAが変更されたことを意味する。すなわち、RNは、自RNが接続されるeNBが属するTAが変更されたと判断すると、自RNが属するTAを更新するTAU要求信号をRN用MMEに送信する。
ステップST2302において、RN用MMEは、RNのTAU処理を行う。具体的には、RN用MMEは、RNのTAU処理として、TAIリストに属するTAIの変更を行う。
ステップST2303において、RN用MMEは、TAU受領信号を、移動先DeNBを介してRNに送信する。
ステップST2304において、RNは、TAU完了信号を、移動先DeNBを介してRN用MMEに送信する。
ステップST2301あるいはステップST2304において、RNは、RN用MMEに送信するTAU要求信号とともに、RNの傘下のUEの識別子を送信する。該UEの識別子は、通信中のUEの識別子であってもよい。さらには、該RNの識別子も合わせて送信してもよい。
RN用MMEは、このRNからTAU完了信号を受信したことをトリガとして、ステップST2305において、RN用MMEは、UE用MMEに、該RNの傘下のUEのTAU要求信号を送信する。
RN用MMEは、該TAU要求信号とともに、RNのTAU処理後のTAIリスト情報を送信する。また、合わせてRNの傘下のUEの識別子を送信してもよい。該UEの識別子は、通信中のUEの識別子であってもよい。さらには、該RNの識別子を送信してもよい。これらは、TAU要求信号に含めるのではなく、別の信号としてUE用MMEに送信してもよい。
ステップST2305において、RNの傘下のUEのTAU要求信号を受信したUE用MMEは、合わせて受信したRNの傘下のUEの識別子と、RNのTAIリスト情報とを用いて、ステップST2306において、RNのTAIリスト情報とUEのTAIリスト情報との関連付けを行う。
例えば、TAI#11内DeNBのカバレッジから、TAI#12内DeNBのカバレッジへ移動したRNの識別子を#0とする。RN#0のTAU処理により、TAIリストに、新たにTAI#12が追加される。そのTAU処理後のTAIリストを以下に表す。 TAI list_RN#0={TAI#11,TAI#12}={DeNB#0,DeNB#1,DeNB#2,DeNB#3}
ここで、TAI#11には、DeNB#0、DeNB#1が属する。TAI#12には、DeNB#2、DeNB#3が属する。
UEのTAIリスト(TAI list_UE)は、RN#0のTAIを含むので、そのTAIをTAI#13とすると、以下のようになる。TAI#13には、RN#0、RN#1、RN#2が属するとする。
TAI list_UE={TAI#13}={RN#0,RN#1,RN#2}
UE用MMEは、ステップST2306において、RNのTAIリスト情報とUEのTAIリスト情報との関連付けを行う。たとえば、以下のようにRN#0を、TAI list_RN#0内のDeNB識別子で置き換える。
図24は、UE用MMEにおけるRNのTAIリスト情報とUEのTAIリスト情報との関連付け処理後のマッピング表を示す図である。TAI#13には、DeNB#0、DeNB#1、DeNB#2、DeNB#3、RN#1、RN#2が属する。
したがって、UEのTAIリスト(TAI list_UE)は、以下のように関連付けられる。
TAI list_UE={TAI#13}={RN#0,RN#1,RN#2}={DeNB#0,DeNB#1,DeNB#2,DeNB#3,RN#1,RN#2}
このようにRNのTAIリスト情報とUEのTAIリスト情報とを関連付けることによって、UEのTAIリストに属するRNあるいはeNBあるいはDeNBのマッピング表において、RNの移動後のTAIに属するDeNBが追加されることになる。UEのTAIリストの変更は無いが、UEのTAIリストに属するRNあるいはeNBあるいはDeNBの変更が行われる。このようにしてUE用MMEは、UEが属するTAを更新する処理を行う。
したがって、UE用MMEは、UEと接続されるRNが、どのDeNBと接続されているかを認識することができる。これによって、UE用MMEは、RNの傘下のUEのモビリティ管理を行うことができ、UEとコアネットワークとの間での通信を可能とする。
図23に戻って、ステップST2307において、UE用MMEは、RNのTAIリスト情報とUEのTAIリスト情報との関連付け処理の完了を、RN用MMEに通知する。
以上のように、RN用MMEとUE用MMEとを含むMMEは、RN用MMEがRNからTAU要求信号を受信すると、RN用MMEによってRNのTAU処理を行うとともに、UE用MMEによってUEのTAU処理を行う。これによって、RNが移動しても、RNおよびRNの傘下のUEのモビリティ管理を行うことができるので、UEとコアネットワークとの間で通信を行うことができる。
以上に述べた例では、TAIが追加される場合を示したが、TAIが削除あるいは変更される場合も同様にできる。
また以上に述べた例では、図23のステップST2305において、RNが傘下のUEの識別子をUE用MMEに通知することを開示したが、これに限らず、UE用MMEが、ステップST2305で受信したRNに関する情報から、該RNの傘下のUEの識別子を導出してもよい。
次に、UEからの発信およびUEへの着信をトリガとする方法について開示する。
図25は、UEへの着信をトリガとして行われる場合の、UEのTAに関する情報を通知するシーケンスを示す図である。UEへの着信の場合は、UE用MMEに通知される着信信号をトリガとする。
UEに着信が発生すると、ステップST2501において、UE用MMEは、着信信号を受信する。
着信信号を受信すると、ステップST2502において、UE用MMEは、着信が発生したUEのTAIリスト(TAI list_UE)のTAIを検索し、該TAI内のRN識別子を得る。
次に、ステップST2503において、UE用MMEは、RN用MMEに、該RN識別子を有するRNのTAIリスト情報を要求する信号を送信する。
ステップST2504において、RN用MMEは、該RN識別子を有するRNのTAIリスト(TAI list_RN)のTAIを検索し、該TAI内のeNB識別子を得る。
ステップST2505において、RN用MMEは、UE用MMEに、RNのTAIリスト情報を通知する。このとき、該TAIリスト情報に、eNB識別子を含めておく。
ステップST2506において、UE用MMEは、RNのTAIリスト情報とUEのTAIリスト情報との関連付けを行う。ステップST2506の処理は、図23に示すステップST2306の処理と同一であるので、説明を省略する。
以上の処理によって、UE用MMEは、UEと接続されるRNが、どのDeNBと接続されているかを認識することができるので、RNの傘下のUEのモビリティ管理を行うことができる。したがって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
ステップST2507およびステップST2509において、UE用MMEは、UEのTAIリスト内のTAIに属するRN、eNB、DeNBに、ページングメッセージを送信する。
ステップST2508において、DeNBは、S1プロキシファンクションにより、傘下のRNに対して、該ページングメッセージのプロキシを行う。該ページングメッセージを受信したRNは、ステップST2510において、UEに、ページングメッセージを送信する。これによって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
UEからの発信の場合は、ステップST2501において発信によるサービスリクエストが、該UEからUE用MMEに送信される。ステップST2502〜ステップST2506の処理は、UEへの着信の場合と同様に行われる。以上の処理によって、発信の場合もUE用MMEは、UEと接続されるRNが、どのDeNBと接続されているかを認識することができるので、RNの傘下のUEのモビリティ管理を行うことができる。したがって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
本実施の形態で開示した方法によって、移動するRNの傘下の多数のUEが一斉にTAUを発生する問題を解消するとともに、移動するRNの傘下のUEがモビリティ処理を行わなくても、UEとコアネットワークとの間の通信を可能とすることができる。
実施の形態2 変形例1.
前述の実施の形態2では、RNのTAIを固定とし、UE用MMEとRN用MMEとの間でTAに関する情報の送受信を行う方法について開示した。本変形例では、移動先MMEと移動元MMEとの間でUEに関する情報の送受信を行う方法について開示する。
本変形例では、RNがTAUを行った場合に、移動元MMEと移動先MMEとの間で、RNの傘下のUEに関する情報を送受信する。RNのHOの際に、移動元MMEと移動先MMEとの間で、RNの傘下のUEに関する情報を送受信するようにしてもよい。本変形例で開示した方法は、RNがMME間HO(Inter-MME HO)を行った場合に適用するとよい。
前述のように、3GPPにおいて、「移動する」という特徴を有するRNのTAIを管理するMMEについては、何ら議論されていない。
本変形例では、RNがMME間HO(Inter-MME HO)を行う場合のMMEについて開示する。
移動RN用のTAは、DeNBを管理するMMEに属する。すなわち、DeNBを管理するMMEが移動RN用のTAIを管理する。
こうすることで、移動RNが異なるMMEに移動したとしても、移動先MMEで管理を行えるようにすることができる。
この場合のRNを伴うアーキテクチャは、図13と同じでよいが、UE用MMEは、移動RNの属するTAを管理する機能を有するようにしておく。また、RN用MMEは、移動RNのTAIリストを管理する機能を有するようにしておく。
具体的には、UE用MMEが管理するTAを、動的に更新可能、例えば追加または削除可能とする。これによって、MMEは、自MMEに接続するDeNBに移動してきたRNのTAIを自MMEの管理下に追加することができる。他方、MMEは、自MMEに接続するDeNBから移動していったRNのTAIを自MMEの管理下から削除することができる。
ここで開示した方法では、同一のTAIを異なるMMEが管理できることになる。また、移動RNのTAIと、eNBおよびDeNBのTAIとは、同じTAIリストに含まれていてもよいし、異なるTAIリストに含まれるようにしてもよい。移動RNの傘下のUEは、移動RNがアタッチしたMMEにアタッチする。
RNが移動し、MME間HOをした場合、該RNのHO処理とTAU処理とが必要となる。該RNの傘下のUEについては、HO処理は不要だが、TAU処理は必要となる。
該RNの傘下のUEが、eNBおよびDeNBと該RNとの間で移動する場合、eNBおよびDeNBのTAIと移動RNのTAIとが同じTAIリストに含まれることを禁止することで、該UEがTAU処理を起動する。他方、同じTAIリストに含まれることを可能とすることで、該RNの傘下のUEがTAU処理を行わずに済む。
ここで開示した方法は、前述の実施の形態1にも適用することができる。RNの移動先DeNBと接続されるMMEが、該RNのTAIを管理するようにすればよい。
RNがMME間HOを行った場合、RNは図22で示したHO処理を起動し、それに従ってRN、DeNBおよびMME間でHO処理が行われる。移動によってDeNBのTAIが変更される場合は、TAU処理も行われる。MME間HOの場合、TAを管理するMMEが変更されるので、DeNBのTAIは変更され、TAU処理が行われる。
しかし、該RNの傘下のUEは、引続き該RNとの通信を行うので、実際に移動したことを認識しない。したがって、該RNの傘下のUEでは、HO処理が起動されない。TAUも起動されないので、該UEは、TAU要求(TAU request)メッセージを、該RNを介してMMEに送信しない。したがって、移動先MMEは、移動元MMEに、UEに関する情報を要求するメッセージ、例えばUEコンテキスト要求(UE context request)メッセージを送信しない。移動先MMEは、移動してきたRNの傘下のUEを認識できずに、該UEを管理することが不可能となる。また、移動元MMEも、移動してしまったRNの傘下のUEを認識できずに、該UEを管理することが不可能となる。
この問題を解決するために、RNがMME間HOを行った場合に、移動元MMEと移動先MMEとの間で、RNの傘下のUEに関する情報の送受信を行う。
移動元MMEと移動先MMEとの間該RNの傘下のUEに関する情報を送受信する処理は、該RNのTAU処理の間、またはそれに引き続いて行ってもよい。あるいは、該RNのTAU処理後のHO処理の間、またはそれに引き続いて行ってもよい。
移動元MMEと移動先MMEとの間で、該RNの傘下のUEに関する情報の送受信を行うために、該UEのTAU処理を起動してもよい。RNの傘下のUEに関する情報は、通信中のUEの識別子であってもよい。
移動したRNの傘下のUEのTAU処理を起動する方法の具体例として、以下3つの方法を開示する。以下の方法では、移動したRNの傘下のUEのTAU処理を起動するために、予め定める信号をトリガとする。予め定める信号は、例えばTAU要求メッセージ、TAU完了メッセージなどのメッセージを含む。
(1)移動先MMEが、RNからのTAU要求メッセージを受信したことをトリガとして、該RNの傘下のUEのTAU処理を起動する。
(2)移動先MMEが、RNからのTAU完了メッセージを受信したことをトリガとして、該RNの傘下のUEのTAU処理を起動する。
(3)移動先MMEが、RNのHO完了を検出したことをトリガとして、該RNの傘下のUEのTAU処理を起動する。
前記具体例(1)は、関連するノードが、RNのTAU処理と該RNの傘下のUEのTAU処理とを並行して行える能力を有する場合に適している。RNのTAU処理とRNの傘下のUEのTAU処理とが並行して行われるので、処理の遅延を削減することが可能となる。
前記具体例(2)は、関連するノードが、RNのTAU処理と該RNの傘下のUEのTAU処理とを並行して行えない場合に適している。前記具体例(2)は、関連するノードの処理能力が低い場合にも適用することができる。
前記具体例(3)は、RNのHO処理が完了してから、傘下のUEのTAU処理を行うことになるので、関連するノードの処理能力が低い場合にも適用することができ、さらに、誤動作を少なくすることが可能となる。
RNのHO処理およびTAU処理の際に、移動元MMEと移動先MMEとの間で該RNの傘下のUEに関する情報の送受信を行う方法の具体例を開示する。
図26は、RNがMME間HOを行った場合のHO処理およびTAU処理のシーケンスを示す図である。移動先MMEが、移動RNからのTAU要求メッセージを受信したことをトリガとして、該RNの傘下のUEのTAU処理を起動する場合について示す。
ステップST2601において、RNの傘下のUEと、RN、移動元DeNB(s−DeNB)、移動元のUE用MMEであるUE用移動元MME(UE用s−MME)、移動元のUE用S−GWであるUE用移動元S−GW(UE用source S-GW、UE用s-S-GW)、UE用P−GWおよびHSSとの間で通信が行われる。
ステップST2602において、RNが移動する。これによって、RNとDeNBとの間の通信品質が低下する。
ステップST2603において、移動元DeNBは、RNが行うメジャメント結果報告を受けて移動先DeNBを決定し、移動元のRN用MMEであるRN用移動元MME(RN用s−MME)に、該RNのHO要求信号を送信する。
ステップST2603においてHO要求信号を受信した移動元のRN用MMEは、ステップST2604において、移動元DeNB、移動先DeNB(t−DeNB)、移動元のRN用MME、および移動先のRN用MMEであるRN用移動先MME(RN用t−MME)間で、データ転送の設定を行う。
ステップST2605において、移動元のRN用MMEは、移動元DeNBに、HOコマンド信号を送信する。そして、ステップST2606において、移動元DeNBは、RNに、HOコマンド信号を送信する。
ステップST2607およびステップST2608において、移動元DeNBは、移動元のRN用MMEおよび移動先のRN用MMEを介して、移動先DeNBに、DeNB状態情報を送信する。
ステップST2609において、移動元DeNBは、移動先DeNBに、データ転送を行う。
ステップST2610において、RNは、移動先DeNBに、HOコンファーム信号を送信する。そして、ステップST2611において、RNは、移動先DeNBへのULデータの送信を開始する。
ステップST2612において、移動元DeNBは、移動元のRN用MMEに、HO通知信号を送信する。
ステップST2613において、移動元DeNB、移動先DeNB、移動元のRN用MME、および移動先のRN用MME間でパスの切り替え設定を行う。
ステップST2614において、移動先DeNBは、RNに、DLデータの送信を開始する。
ステップST2615において、RNはTAU要求処理を起動し、RN、移動元DeNB、移動先DeNB、移動元のRN用MME、移動先のRN用MME、およびHSS間でTAU処理を行う。この際に、移動元のRN用MMEであるRN用移動元MMEと、移動先のRN用MMEであるRN用移動先MMEとの間で、RNの傘下のUEに関する情報の送受信が行われる。
ステップST2615のTAU処理が終了した後は、ステップST2616において、移動元のRN用MMEは、移動元DeNBに、コンテキストの開放信号を送信する。コンテキストの開放信号を受信した移動元DeNBは、コンテキストの開放を行い、ステップST2617において、移動元のRN用MMEに、コンテキストの開放完了信号を送信する。
ステップST2618において、移動元のRN用MME、移動元DeNB、移動先のRN用MMEおよび移動先DeNB間でデータ転送設定の消去を行う。
ステップST2619において、RNの傘下のUEと、RN、移動先DeNB、移動先のUE用MMEであるUE用移動先MME(UE用t−MME)、移動先のUE用S−GWであるUE用移動先S−GW(UE用t−S−GW)、UE用P−GWおよびHSSとの間で通信を行う。
RNの傘下のUEのTAU処理方法を開示する。図27は、移動先MMEが、RNからのTAU要求メッセージを受信したことをトリガとして、該RNの傘下のUEのTAU処理を起動する場合のシーケンスを示す図である。図27に示すシーケンスの各処理は、図26のステップST2615で行われる。
MME間HOの場合、移動先DeNBのTAIは、RNのTAIリストに含まれない。したがって、ステップST2701において、RNは、TAU要求処理を起動し、移動先のRN用MME(RA用t−MME)に、TAU要求信号を送信する。RNは、TAU要求信号とともに、RNの傘下のUEの識別子を移動先のRN用MMEに送信する。さらには、該RNの識別子も併せて送信してもよい。
ステップST2702において、移動先のRN用MMEは、ステップST2701におけるRNからのTAU要求信号を受信したことをトリガとして、RN傘下のUEのTAU処理を起動する。
ステップST2703において、移動先のRN用MMEは、移動先のUE用MME(UE用t−MME)に、RNの傘下のUEのTAU要求信号を送信する。移動先のRN用MMEは、このTAU要求信号とともに、該RNの傘下のUEの識別子を移動先のUE用MMEに送信する。RNの傘下のUEの識別子は、TAU要求信号に含めるのではなく、別の信号として移動先のUE用MMEに送信してもよい。また、該RNの識別子も併せて送信してもよい。ステップST2703においてRNの傘下のUEのTAU要求信号を受信した移動先のUE用MMEは、一緒に受信した該RNの傘下のUEの識別子で表されるUEのTAU処理を起動する。
ステップST2704において、移動先のRN用MMEは、移動元のRN用MME(RN用s−MME)に、コンテキスト要求信号を送信する。ステップST2705において、移動先のUE用MMEは、移動元のUE用MME(UE用s−MME)に、UEのコンテキスト要求信号を送信する。
ステップST2706において、移動元のRN用MMEは、移動先のRN用MMEに、コンテキスト応答信号を送信する。ステップST2707において、移動元のUE用MMEは、移動先のUE用MMEに、UEコンテキスト応答信号を送信する。
ステップST2708において、移動先のRN用MMEは、ステップST2706で移動元のRN用MMEから送信されたコンテキスト応答信号の受領が成功したことを表すコンテキストAck信号を、移動元のRN用MMEに送信する。ステップST2709において、移動先のUE用MMEは、ステップST2707で移動元のUE用MMEから送信されたUEコンテキスト応答信号の受領に成功したことを表すUEコンテキストAck信号を、移動元のUE用MMEに送信する。
ステップST2710において、移動先のRN用MMEは、HSSに、RNのロケーションの更新(アップデート)を要求するロケーションアップデート要求信号を送信する。ステップST2711において、移動先のUE用MMEは、HSSに、UEのロケーションのアップデートを要求するUEロケーションアップデート要求信号を送信する。
ステップST2712において、HSSは、RNのロケーションのキャンセルを要求するロケーションキャンセル要求信号を移動元のRN用MMEに送信する。ステップST2713において、HSSは、UEのロケーションのキャンセルを要求するUEロケーションキャンセル要求信号を移動元のUE用MMEに送信する。
ステップST2712でRNのロケーションキャンセル要求信号を受信した移動元のRN用MMEは、RNのロケーションのキャンセルを行う。そして、移動元のRN用MMEは、ステップST2714において、RNのロケーションのキャンセルに成功したことを表すロケーションキャンセルAck信号をHSSに送信する。
ステップST2713でUEロケーションキャンセル要求信号を受信した移動元のUE用MMEは、UEのロケーションのキャンセルを行う。そして、移動元のUE用MMEは、ステップST2715において、UEのロケーションのキャンセルに成功したことを表すUEロケーションキャンセルAck信号をHSSに送信する。
ステップST2716において、HSSは、移動先のRN用MMEに、ロケーションアップデートが完了したことを表すロケーションアップデートAck信号を送信する。ステップST2717において、HSSは、移動先のUE用MMEに、UEのロケーションアップデートが完了したことを表すUEロケーションアップデートAck信号を送信する。
ステップST2718において、移動先のRN用MMEは、RNに、TAU受領信号を送信する。ステップST2719において、移動先のUE用MMEは、RNの傘下のUEに、UEのTAU受領信号を送信する。
ステップST2720において、RNは、TAU完了信号を移動先のRN用MMEに送信する。これによって、RNの一連のTAU処理が完了する。
ステップST2721において、RNの傘下のUEは、UEのTAU完了信号を移動先のUE用MMEに送信する。ステップST2722において、移動先のUE用MMEは、RNの傘下のUEのTAU処理が完了したことを表すUEのTAU完了信号を移動先のRN用MMEに送信する。これによって、UEの一連のTAU処理が完了する。
ステップST2719のUEへのTAU受領信号の送信処理と、ステップST2721のUEからのTAU完了信号の送信処理とは、UEに送信する情報が無い場合、およびTAU受領信号内の情報に変更がない場合は、省略してもよい。すなわち、UEに送信する情報が無い場合、およびTAU受領信号内の情報に変更がない場合は、ステップST2719においてTAU受領信号で通知されるUEへのTAU受領メッセージ、およびステップST2721においてTAU完了信号で通知されるUEからのTAU完了メッセージを省略してもよい。
その場合、移動先のUE用MMEは、ステップST2717でロケーションアップデートAck信号を受信した後、ステップST2722において、RNの傘下のUEのTAU完了信号を、移動先のRN用MMEに送信する。
このようにすることによって、RNが移動した際に起動するRNのTAU処理に連動して、RNの傘下のUEのTAU処理を行うことができる。RNの傘下のUEがTAU処理を起動しなくても、RNの傘下のUEのTAU処理が行われることになる。したがって、移動元MMEと移動先MMEとが、RNの傘下のUEが移動したことを認識することができ、モビリティ管理を行うことが可能となる。また、移動先MMEは、UEのTAIリストを構成および管理することが可能となり、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
図27で開示した具体例では、ステップST2701において移動先のRN用MMEがRNからのTAU要求信号を受信したことをトリガとして、RNのTAU処理とUEのTAU処理とが並行して行われる。これによって、RNおよびRNの傘下のUEのTAU処理が終了するまでの時間を短縮することができるので、システムとして処理の遅延を削減することが可能となる。
また、ステップST2701においてRNから移動先のRN用MMEに送信するTAU要求信号に、移動元MMEと移動先MMEとの間で、RNの傘下のUEに関する情報の送受信を行うか否かを示す情報を含めてもよい。この送受信を行うか否かを示す情報は、例えば、UEのTAU処理を行うか否かを示す情報としてもよい。該情報を示す新たなパラメータを設けて該要求信号内に含めるようにしてもよい。こうすることによって、RNが、MMEに対して、傘下のUEのTAU処理を行うように要求することができる。
本変形例で開示したように、移動元MMEと移動先MMEとの間で、RNの傘下のUEに関する情報の送受信を行うことで、移動元および移動先の双方のMMEが該UEのモビリティ管理を行うことが可能となる。移動先MMEは、UEのTAIリストを構成および管理することが可能となり、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
また、本変形例で開示した方法により、RNの傘下のUEは、TAU要求信号を送信しなくてよい。したがって、該RNがTAを跨ぐ移動をした場合に、該RNの傘下のUEが一斉にTAU要求信号を発生してしまうという問題を解消することができる。これによって、シグナリングの負荷を低減することが可能となる。
移動元MMEと移動先MMEとの間で、移動したRNの傘下のUEに関して、UE毎にUEに関する情報の送受信を行ってもよいし、所定のグループに属するUEあるいは全てのUEのUEに関する情報をまとめて送受信するようにしてもよい。
また、UE個別の情報とUE共通の情報とを分けて、UE共通の情報に関しては1つの情報要素として、あるいは1つのパラメータとして、信号内に含めて送受信するようにしてもよい。こうすることによって、MME間あるいはHSSとMMEとの間のシグナリング量を低減することが可能となる。
RNのHO処理を行っているときに、RNの傘下のUEのTAU処理を行う場合、UEのTAU処理が失敗しても、該RNのHO処理は続けて行ったほうがよい。または、HO処理を完了してもよい。
この場合、UEのTAU処理を再度行うようにするとよい。再度行うTAU処理の回数は、制限を設けてもよい。また、UEがTAU処理を行う制限時間を設けておき、該制限時間以内であればTAU処理を再度行えるようにしておいてもよい。制限時間を過ぎた場合は、TAU処理を再度行うことを禁止し、禁止されたUEに、TAU処理が失敗した旨を通知するようにしてもよい。
TAU処理が失敗した旨を通知されたUEは、RNとの間の接続を切断し、セル再選択処理を行うようにしてもよい。あるいは、UE自らがTAU処理を起動し、RN経由で移動先MMEに、TAU要求信号を送信してもよい。すなわち、通常のTAU処理を行うことになる。これによって、たとえ再度、移動先MMEとの接続に失敗したとしても、通常のTAU処理を失敗した場合の処理を行うことが可能となる。こうすることによって、UEが、eNB、DeNB、RNなどの他のセルを選択することができるようになるので、選択したセルを介して通信することが可能となる。
移動先MMEが、RNを介してUEへ通知する方法について開示する。UE個別に通知、または所定のグループに属するUEに通知、または全てのUEにまとめて通知するとよい。あるいは、移動先MMEからRNまでは、所定のグループに属するUEに対する情報をまとめて通知、または全てのUEに対する情報をまとめて通知し、RNからUEまでは個別に通知してもよい。UE個別の情報とUE共通の情報とを分けて、UE共通の情報に関しては1つの情報要素として、あるいは1つのパラメータとして、通知するようにしてもよい。
移動先MMEが、RNを介してUEへ通知する手段としては、NASメッセージを用いてもよいし、ページングメッセージを用いてもよい。ページングメッセージを用いた場合、UEがRRC_Connected状態あるいはRRC_Idle状態のどちらの状態であっても、通知が可能となる。
また、移動先MMEがRNへ通知する手段として、S1メッセージを用い、RNからUEへ通知する手段として、RRCシグナリングあるいはMACシグナリングを用いてもよい。これによって、RRC_Connected状態のUEに個別に通知することが可能となる。RNからUEへ通知する別の方法として、システム情報として報知してもよい。これによって、RRC_Idle状態のUEに通知することが可能となる。
NASメッセージ、S1シグナリング、RRCシグナリング、MACシグナリング、システム情報およびページングメッセージのうちの少なくともいずれか1つの情報上に、UEのTAU処理が失敗した旨の情報を示すパラメータを設けて、通知してもよい。該パラメータは、1ビットとして、例えば、「1」の場合、TAU処理が失敗したことを示すとしてもよい。
RNの傘下のUEが、移動先MMEに対してアクセス制限されている場合がある。アクセス制限されている場合、該UEは、移動先MMEに対してアクセス不可能であることを認識できず、該RNとの接続が引続き行われてしまう。したがって、該UEはネットワークと通信不可能な状態が続いてしまう。
この問題を解決する方法を開示する。RNが移動した場合、移動先MMEが、該RNの傘下のUEのアクセス制限を行う。移動先MMEとして、移動先のUE用MMEを用いてもよい。移動先MMEは、アクセス制限によるアクセスの可否をUE毎に判断する。アクセス可能な場合、本変形例で開示した、移動元MMEと移動先MMEとの間でのRNの傘下のUEに関する情報の送受信を行う。アクセス不可能な場合、移動先MMEは、RNの傘下のUEに対して、アクセス不可能あるいはアクセス禁止である旨を通知する。
TAU処理が失敗した旨を通知されたUEの動作としては、前述の方法を適用するとよい。また、RNからUEへの通知方法についても、前述の方法を適用するとよい。こうすることによって、移動したRNの傘下のUEが、移動先MMEに対してアクセス制限されているような場合でも、UEがeNB、DeNBおよびRNなどの他のセルを選択できるようになり、該選択したeNB、DeNBおよびRNなどのセルを介して通信することが可能となる。
図27において、移動先MMEからRNの傘下のUEに送信する情報が無い場合、またはTAU受領信号で送信する情報に変更が無い場合は、ステップST2719において、移動先のUE用MMEからUEに通知するTAU受領メッセージを省略してもよいことを開示した。この省略してもよい場合の具体例を以下に開示する。
RNのTAIが移動によって変わらず、該TAIが移動先MMEによっても管理可能な場合である。また、UEがGUTI(Globally Unique Temporary Identity)、EPS(Evolved Packet System)ベアラの変更を不要とする場合である。
UEのTAIリスト内のTAIに変更が無い場合、該TAU受領メッセージを省略してもよい。例えば、RNが移動してもRNのTAIが変わらず、RNの傘下のUEのTAIリスト内に該RNのTAIのみが含まれるようにしておく。こうすることによって、UEのTAIリストを省略することができる。
また、RNが、たとえ異なるMME間を移動したとしても、移動先MMEがRNの傘下のUEに割り当てるGUTIを、移動元MMEで割り当てていたGUTIと同じにする。こうすることによって、GUTIを省略することができる。また、移動先のEPSベアラを移動元のEPSベアラと同じにすることによって、EPSベアラ情報を省略することができる。
移動先MMEからUEに通知するTAU受領メッセージを省略することによって、UEが本変形例のシーケンスに関わることが無くなる。これによって、UEのTAU処理は、コアネットワーク内で行われることになるので、制御遅延の削減、制御の簡易化およびシグナリングの負荷の低減を図ることが可能となる。
他方、移動先MMEからTAU受領メッセージをUEに通知する場合について開示する。(a)移動先MMEとUEとの間で秘匿(セキュリティ)に関する情報の通知を行う場合、(b)RNのTAIが移動先MMEによっても管理不可能な場合、(c)移動元のTAIリストに含まれるTAIが移動先MMEによっても管理不可能な場合などである。これらの(a)〜(c)の場合、移動先MMEから該UEへ、TAU受領メッセージによって、移動先MMEで更新された情報(以下「更新情報」という場合がある)を通知するとよい。
移動先MMEからUEに更新情報を通知する方法としては、前述のTAU処理が失敗した旨の情報を通知する方法と同様の方法を適用することができる。
また、更新情報として、GUTIだけであれば、NASメッセージの「GUTI reallocation command」を通知するようにしてもよい。
移動RNがHO処理を行っているとき、該RNは傘下のUEとRRC_Connected状態にあったとしても、該UEとコアネットワークとの間での通信を行うことはできない。この場合、該UEは通信不可能であることを認識せず、該RNにデータを送信し続けてしまうという問題が生じる。
この問題を解決する方法を以下に開示する。RNがスケジューリングで調整する。該RNのHO処理を行っているときは、DLおよびULともにスケジューリングしないようにするとよい。スケジューリングを中断するトリガの具体例として、以下の3つを開示する。
(1)RNがDeNBにメジャメント報告(measurement report)を送信したことをトリガとする。スケジューリングの中断は、該メジャメント報告の送信がなくなるまでとするとよい。
(2)RNがDeNBからHOコマンドを受信したことをトリガとする。スケジューリングの中断は、RNがDeNBにHOコンファーム(confirm)を送信するまでとするとよい。
(3)RNがDeNBとの無線リンク失敗(Radio Link Failure:RLF)になったことをトリガとする。スケジューリングの中断は、移動RNがRRC_Connected状態に復帰するまでとするとよい。
既にスケジューリングしているデータ、HARQが行われているデータは、引続きRNと傘下のUEとの間のみで通信を行い、ULデータに関してはRNがバッファしてデータを保持するとよい。RNのHO処理が完了した後、該データをコアネットワーク側に送信するとよい。
また、傘下のUEと通信を行わないようにするために、通信保留コマンドを設けて、RNから傘下のUEに該通信保留コマンドを通知するとよい。該通信保留コマンドを受信したUEは、RNと通信を行わない。
このようにすることで、RNがHO処理を行っているときに、該RNの傘下のUEからのデータで、該RNのバッファがオーバフローになったり、該データが放棄(ディスカード(discard))されてしまうことを防ぐことが可能となる。また、傘下のUEは、PDCCHを毎サブフレーム受信しなくてもよくなる。これによって、UEの消費電力を削減することができる。
本変形例で開示した方法により、RNのHO処理を行っているときに、該RNの傘下のUEのTAU処理は行われるようになる。しかし、該RNの傘下のUEのHO処理が行われるわけではないので、通常のHO処理で行われるデータ転送(フォワーディング(forwarding))は行われない。
ここでは、データフォワーディングの方法を開示する。X2 HOでは、データフォワーディングは基地局間で行われる。RNがX2 HOを行った場合でも、該RNの傘下のUEのデータフォワーディングは、該UEをサーブする該RN内部で行えばよい。すなわち、RN外へのデータフォワーディングは不要となる。
S1 HOでは、データフォワーディングは基地局間およびS−GW間で行われる。以下の説明では、基地局間で行われるデータフォワーディングを「ダイレクトフォワーディング」といい、S−GW間で行われるデータフォワーディングを「インダイレクトデータフォワーディング」という。
基地局間のダイレクトフォワーディングは、前述のX2 HOと同じ方法で行えばよい。移動元S−GWまたは移動元P−GWから、移動先S−GWまたは移動先P−GWへのインダイレクトフォワーディングは、UEのHO処理を起動して行うとよい。UEのデータフォワーディングの設定を起動し、インダイレクトフォワーディング処理のみを行うようにしてもよい。あるいは、インダイレクトフォワーディングを禁止し、ダイレクトフォワーディングのみを行うようにしてもよい。
UEのデータ転送(フォワーディング)処理を行う方法を開示する。UEのデータ転送処理は、RNのHO処理の間に行うようにするとよい。UEのデータ転送処理の具体例を以下に示す。
図28は、UEのデータ転送処理を起動するシーケンスを示す図である。移動元MMEが、移動元DeNBからのRNのHO要求(HO required)信号を受信したことをトリガとして、RNの傘下のUEのデータ転送処理を開始すればよい。
UEのデータ転送処理は、図26で示したRNのHO処理およびTAU処理の間に行われる。図26のステップST2603において、移動元DeNB(s−DeNB)は、移動元のRN用MME(RN用s−MME)に、RNのHO要求信号を送信する。
ステップST2801において、移動元のRN用MMEは、移動元DeNBからのHO要求信号を受信したことをトリガとして、移動元のUE用MME(UE用s−MME)に、傘下のUEのデータ転送要求信号を送信する。データ転送要求信号に代えて、インダイレクトフォワーディングを要求する信号を送信してもよい。
ステップST2802において、RN、移動元のUE用MME、移動先のUE用MME(UE用t−MME)、移動元のUE用S−GW(UE用s−S−GW)および移動先のUE用S−GW(t−S−GW)間で、UEのデータ転送設定が行われる。
ステップST2803において、移動元のUE用MMEは、RNに、UEのデータの転送を指示するデータ転送指示信号を送信する。
ステップST2804において、RNは、移動元のUE用S−GWを介して、移動先のUE用S−GWに、UEのデータ転送を行う。ステップST2805において、移動先のUE用S−GWは、RNに、UEのデータ転送を行う。このステップST2804およびステップST2805におけるデータ転送によって、移動元のUE用S−GWに存在するUEのデータについても、移動先のUE用S−GWを介してRNにデータ転送を行うとよい。これによって、移動元のUE用S−GWに保持されていたUEのデータもRNに転送されることになる。
ステップST2806において、RN、移動元のUE用MME、移動先のUE用MME、移動元のUE用S−GWおよび移動先のUE用S−GW間で、UEのデータ転送設定の消去が行われる。UEのデータ転送処理は、RNのHO処理およびTAU処理と並行して行われてもよい。
UEのHO処理を起動する場合は、移動元のRN用MMEが、移動元DeNBからRNのHO要求(HO required)信号を受信したことをトリガとして、移動元のRN用MMEから移動元のUE用MMEに、RNの傘下のUEのHO処理を起動させる信号を送信する。移動元のUE用MMEは、RNの傘下のUEのHO処理を起動させる信号を受信することによって、RNの傘下のUEのHO処理を行うようにすればよい。
RNの傘下のUEがデータの転送を不要にする方法を開示する。RNがHO処理を起動されたら、RNは、傘下のUEへのスケジューリングを中断する。これによって、RNと該RNの傘下のUEとの間のデータの送受信が無くなるので、該UEのデータ転送を不要とすることができる。RNのHO処理を行っているときに、傘下のUEへのスケジューリングを中断する方法としては、前述の方法を用いるとよい。UEのデータ転送をしなくてはならない場合、例えばVoIPについては、前述の方法を用いるとよい。
本変形例で開示した方法によって、移動先MMEおよび移動元MMEは、RNの傘下のUEを認識することが可能となり、UEのTAIリストを構成および管理することができるようになる。したがって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
RNのHO処理を行っているときに、RNの傘下のUEのHO処理を行う場合、UEのHO処理が失敗しても、該RNのHO処理は続けて行った方がよい。または、HO処理を完了してもよい。
この場合、UEのHO処理を再度行うようにするとよい。再度行うHO処理の回数は、制限を設けてもよい。また、UEがHO処理を行う制限時間を設けておき、該制限時間以内であれば、HO処理を再度行えるようにしておいてもよい。制限時間を過ぎた場合は、HO処理を再度行うことを禁止し、禁止されたUEに、HO処理が失敗した旨を通知するようにしてもよい。
HO処理が失敗した旨を通知されたUEは、RNとの間の接続を切断し、セル再選択処理を行うようにしてもよい。あるいは、HO失敗(HO failure)処理を行うようにしてもよい。これによって、通常のHO処理を失敗した場合の処理を行うことが可能となる。このようにすることによって、UEが、eNB、DeNB、RNなどの他のセルを選択することができるようになるので、選択したセルを介して通信することが可能となる。
実施の形態3.
MMEが、移動したRNの傘下のUEを認識および管理することができず、UEとネットワークとの間での通信が不可能となってしまう問題を解決するために、前述の実施の形態1で開示した方法と実施の形態2で開示した方法とを組合せてもよい。
具体的には、RNがMME内HOをした場合は、実施の形態2で開示した方法を適用して、RNのTAIを固定とし、MME間HOをした場合のみ、実施の形態1で開示した方法を適用して、RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにする。
換言すれば、RNがMME内HOをしたと判断される、すなわちRNが接続されるeNBが属するTAが変更されたと判断され、かつ、RNが接続されるeNBが属するTAを管理するMMEが変更されてないと判断されると、実施の形態2で開示した方法が適用される。RNがMME間HOをしたと判断される、すなわちRNが接続されるeNBが属するTAが変更されたと判断され、かつ、RNが接続されるeNBが属するTAを管理するMMEが変更されたと判断されると、実施の形態1で開示した方法が適用される。
固定のTAIは、RNをサーブするDeNBと接続されるMMEが管理する所定のTAIとするとよい。該所定のTAIは、P−DeNBが属するTAIとしてもよい。
RNがMME間HOを行った場合、RNは、自RNのTAIを、移動先DeNBのTAIと同じにする必要がある。RN自体がMME内HOを行ったのか、MME間HOを行ったのかを判断する方法として、以下の2つを開示する。
(1)RNが、MMEから通知されるMME間HOか否かの識別子に基づいて判断する。
(2)RNが、HOを行ったときに移動先MMEから通知されるGUTIに基づいて判断する。
前記(1)の方法において、MMEは、移動元MMEであっても移動先MMEであっても、どちらでもよい。MME間HOか否かの識別子を設け、MMEは、HO処理を行うRNに該識別子を通知する。
移動元MMEがRNに該識別子を通知する具体例を開示する。RNが移動してHOが起動された場合、移動元MMEから移動元DeNBを介してRNにHOコマンドが通知される。このHOコマンドにMME間HOか否かの識別子を含めてもよい。あるいは、別途、MME間HOか否かの識別子を含めた信号を通知するようにしてもよい。
移動先MMEがRNに該識別子を通知する具体例を開示する。RNが移動して、異なるMME間のHOが起動された場合、RNのTAU処理が行われる。RNのTAU処理において、移動先MMEは、RNにMME間HOか否かの識別子を通知するとよい。例えば、移動先MMEから移動先DeNBを介してRNにTAU受領信号が通知される。このTAU受領信号に、MME間HOか否かの識別子を含めてもよい。あるいは、別途、MME間HOか否かの識別子を含めた信号を通知するようにしてもよい。
RNは、MMEから通知されたMME間HOか否かの識別子によって、MME内HOを行ったのか、MME間HOを行ったのかを判断する。RNは、MME内HOの場合は、前述の実施の形態2で開示した方法を適用し、MME間HOの場合は、前述の実施の形態1で開示した方法を適用することが可能となる。
前記(2)の方法について具体例を開示する。
RNがHOを行ったとき、RNのHO処理またはTAU処理において、移動先MMEは、RN用のGUTIを割当て、RNに通知する。移動先MMEは、移動先のRN用MMEであってもよい。RNは、通知されたGUTIに基づいて、MME内HOを行ったのか、MME間HOを行ったのかを判断する。
このように、移動端末装置(UE)と同様に、RNに対してもGUTIを割当てることによって、MMEは、UEの識別子を管理する場合と同じ識別子管理方法で、RNの識別子を管理することが可能となる。これによって、MMEの制御を簡略化することが可能となる。
GUTIは、以下に示す番号構成となっている(3GPP TS23.003 V9.0.0(以下「参考文献5」という)参照)。
<GUTI>=<GUMMEI><M−TMSI>
GUMMEI(Globally Unique MME Identifier)は、MMEの識別子(Identity)であるMME番号である。M−TMSI(M-Temporary Mobile Subscriber Identity)は、MME内で与えられる端末(UE)の識別子(identity)である端末番号である。RNに対しても、M−TMSIが割当てられる。
図29は、RNがMME内HOおよびMME間HOのいずれであるかを判断する処理の処理手順を示すフローチャートである。RNのHO処理またはTAU処理が開始される。例えば、図26で開示したステップST2615のTAU処理において、移動先のRN用MME(RN用t−MME)は、該RNにGUTIを割当て、TAU受領信号内に該RNのGUTIを含めて該RNに送信する。
ステップST2901において、RNは、移動先MMEによって自RNに割当てられて送信されたGUTIを受信する。
ステップST2902において、RNは、移動先MMEから送信されて受信したGUTIから、前述のGUTIの番号構成を用いて、GUMMEIを導出する。
ステップST2903において、RNは、ステップST2902で導出したGUMMEIと、移動元のRN用MMEから送信されて受信し、既に保有していた、移動元のRN用MMEのGUMMEIとが同じであるか否かを判断する。ステップST2903においてRNが、導出したGUMMEIと移動元のRN用MMEのGUMMEIとが同じであると判断した場合はステップST2904に移行し、導出したGUMMEIと移動元のRN用MMEのGUMMEIとが同じでないと判断した場合は、ステップST2905に移行する。
ステップST2904において、RNは、移動先MMEと移動元MMEとは同じであり、MME内HO(intra-MME HO)が行われたと判断する。ステップST2904の処理が終了した後は、ステップST2906に移行する。
ステップST2906において、RNは、自RNのTAIの変更を行わず、前述の実施の形態2の方法に従う。この場合、前述の図27に示すステップST2701において、RNから移動先のRN用MMEに送信するTAU要求信号に、移動元MMEと移動先MMEとの間でRNの傘下のUEに関する情報の送受信を行うか否かを示す情報を含めておくとよい。これによって、RNがMMEに対して、傘下のUEのTAU処理を行うように要求することができる。
ステップST2905において、RNは、移動先MMEと移動元MMEとは異なり、MME間HO(inter-MME HO)が行われたと判断する。ステップST2905の処理が終了した後は、ステップST2907に移行する。
ステップST2907において、RNは、自RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにする。そして、RNは、前述の実施の形態1の方法に従う。このようにすることで、RNは、MME内HOおよびMME間HOのいずれであるかを判断することが可能となる。これによって、RNは、MME内HOの場合は、前述の実施の形態2で開示した方法を適用し、MME間HOの場合は、前述の実施の形態1で開示した方法を適用することが可能となる。
RNがMME内HOを行った場合は、MMEが該RNにGUTIを通知しないようにしてもよい。MMEの変更は行わないので、GUTIの変更を行わなくてもよい。
この場合、RNは、HO処理またはTAU処理において、移動先MMEから新たにGUTIを通知されたか否かで、MME間HOおよびMME内HOのいずれであるかを判断してもよい。
移動先MMEから新たにGUTIが通知された場合は、MME間HOと判断し、GUTIが通知されなかった場合は、MME内HOと判断する。こうすることによって、MMEからRNへ通知する情報を削減することができる。
前述の実施の形態1で開示した方法は、UEが行うTAU処理については新たな仕組みを必要としないが、RNの傘下のUEが一斉にTAUを起動するので、一斉に多数のTAUが発生してしまうという問題がある。他方、前述の実施の形態2および実施の形態2の変形例1で開示した方法は、一斉に多数のTAUが発生する問題を解消できるが、特にMME間HOの場合、移動先MMEと移動元MMEとの間でのUEに関する情報の交換が必要となり、傘下のUEのTAU処理が複雑になってしまう。
本実施の形態で開示した方法を適用することによって、これらの双方の問題点を削減することが可能となる。MME内HOの場合に、前述の実施の形態2で開示した方法を適用することによって、異なるMME間で情報の交換を必要とせず、TAU処理を複雑にすることはなくなる。また、MME間HOの場合のみ、実施の形態1で開示した方法を適用することによって、一斉に多数のTAUが発生する状況をMME間HOの場合に限定することができ、シグナリングの負荷を削減することができる。
本実施の形態で開示した方法によって、制御の複雑化を防ぎ、シグナリングの負荷を削減することができる。さらに、移動先MMEおよび移動元MMEは、RNの傘下のUEを認識することが可能となり、UEのTAIリストを構成および管理することができるようになるので、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
実施の形態4.
前述の実施の形態1〜実施の形態3では、移動RNのTAIを管理するMMEを、DeNBが接続されるMMEにする構成とした。本実施の形態では、移動RNのTAIを管理するMMEについて、他の構成を開示する。
移動RNの属するTAのみを管理するMMEを設ける。該MMEが移動RNのTAIを管理する。該MMEは、移動RNの傘下のUEのモビリティの管理を行う。
移動RN用のMMEの機能として、以下の4つを開示する。
(1)移動RNの属するTAの管理機能。
(2)移動RNのTAIの管理機能。
(3)移動RNの傘下のUEが属するTAおよびTAIの管理機能。
(4)移動RNの傘下のUEのTAIリストの管理機能。
移動RN用のMMEには、上記機能の少なくとも一つを持たせるようにしてもよい。移動RN用のMMEには、上記機能を通常のMMEの機能に加えて持たせるようにしてもよい。
図30は、移動RNの属するTAのみを管理するMMEを設けた場合の移動体通信システムのアーキテクチャを示す図である。図30に示す構成は、図13に示す構成と類似しているので、対応する部分には同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
UE用m−MME3003は、RNの属するTAのみを管理するMMEである。DeNB1305とUE用m−MME3003とは、S1インタフェース3001によって接続される。UE用m−MME3003とUE用S−GW1307とは、S11インタフェース3002によって接続される。
図30に示すように、通常のeNBあるいは固定のRNの傘下のUEのモビリティを管理するUE用MME1302とは別に、移動RNの傘下のUEのモビリティの管理を行うUE用m−MME3003を設ける。
RN1304が固定のRNである場合は、図13で説明した動作とする。RN1304が移動RNである場合の動作を以下に開示する。
移動RN1304がUEとして動作する場合は、図13で説明した動作と同じとする。すなわち、移動RN1304、DeNB1305、RN用MME1301、およびDeNB1305のS−GW/P−GWファンクションの間で通信が行われる。これは、DeNBのTAIを管理するMMEがRN用MMEであることから、移動RNのモビリティを管理するのは、RN用MMEとするのが適当であるためである。
他方、移動RN1304がUEのeNBとして動作する場合、UE1303、移動RN1304、DeNB1305のS1/X2プロキシファンクション、UE用m−MME3003、UE用S―GW1307、およびUE用P−GW1306の間で通信が行われる。
UE1303と移動RN1304との間の通信には、Uuインタフェース1314が用いられる。移動RN1304とUE用m−MME3003との間の通信には、DeNB1305のS1プロキシファンクションを介してS1インタフェース3001が用いられる。UE用m−MME3003とUE用S−GW1307との間の通信には、S11インタフェース3002が用いられる。
X2インタフェースを用いる場合は、移動RN1304と隣接eNBとの間の通信には、DeNB1305のX2プロキシファンクションを介してX2インタフェースが用いられる。移動RNのTAIを管理するMMEはm−MMEであることから、移動RNの傘下のUEのモビリティの管理を行うのは、m−MMEとするのが適当であるためである。移動RNの傘下のUEを管理するm−MMEを、UE用m−MMEと称する。
本実施の形態で開示した方法では、移動RNのTAIと、eNB、DeNBおよび固定のRNなどのその他のセルのTAIとは、同じTAIリストに含めない。たとえ、DeNBが属するTAと移動RNが属するTAとが同じであったとしても、同じTAIリストに含めないようにする。例えば、前述の実施の形態1で開示した、移動RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにした場合などである。
図31は、移動RNが属するTAと、移動RNの傘下のUEが属するTAとを説明するための図である。図31の構成は、図15に示す構成と類似しているので、対応する部分には同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
図31では、RN3106が、矢符3100に沿って移動する場合を示している。RN3106は、RN3106が構成するカバレッジ3107内に存在する。移動前のRN3106が属するTAは、第5TA3108である。RN3106の傘下のUE3109は、RN3106の移動とともに移動する。移動前のRN3106は、第6DeNB1527に接続される。第6DeNB1527は、第1MME1520に接続される。
RN3106が矢符3100に沿って移動した後は、第10DeNB1505に接続される。第10DeNB1505は、第2MME1501に接続される。RN3106が移動した後に属するTAは、前と変わらず第5TA3108とする。このRN3106が属するTAである第5TA3108は、m−MME3102によって管理される。m−MMEは、移動RNをサポートする全てのDeNBに接続される。図31に示す例では、m−MME3102は、DeNB1522〜1527,1502〜1507に接続される。
図31に示すように、移動RN3106が第6DeNB1527から第10DeNB1505に、異なるMME間で移動する。このとき、移動RNが属するTAは同じままにする。すなわち、RNのTAIは変わらないとする。ここでは、第5TA3108のTAIのままである。
移動RNは、接続するDeNBが変更となるので、HO処理が起動される。また、DeNBが属するTAが異なる、すなわちDeNBのTAIが異なるので、移動RNは、HOの際にTAUを起動することになる。
他方、移動RNの傘下のUEは、たとえ移動RNが異なるDeNB間を移動したとしても、該RNのTAIが変わらないので、HO処理は起動されず、TAU処理を起動することは無い。
本実施の形態で開示した方法では、前述の実施の形態1〜実施の形態3と異なり、UEのTAU処理が行われなかったとしても、問題は生じなくなる。本実施の形態では、移動RNが属するTAのみを管理するm−MMEを設けた。これによって、m−MMEは、移動RNのTAIを管理することになり、移動RNの傘下のUEのモビリティの管理を行うことになる。すなわち、たとえ移動RNが異なるDeNB間を移動したとしても、移動RNの傘下のUEのモビリティの管理を行うMMEであるm−MMEは変わらない。したがって、たとえ移動RNの傘下のUEのTAU処理が行われなかったとしても、m−MMEが引続き該UEのモビリティの管理を行うことが可能であるので、問題は生じない。
また、RN用MMEの機能を、固定RN用の管理機能と移動RN用の管理機能とに分離してもよい。RN用MMEに固定RN用の管理機能を入れ、移動RN用の管理機能を有するRN用m−MMEを設けてもよい。UE用m−MMEとRN用m−MMEとを、同一のMME内に構成してもよい。これによって、移動RNとしてのモビリティ管理を、その他のセル(eNB、DeNB、固定RN)と分離して管理することが可能となる。移動RNのみのMMEを構成できるので、柔軟な追加設置および運用が可能となる。したがって、投資コストおよび運用コストを削減することができる。
本実施の形態で開示した方法とすることによって、例えば前述の実施の形態1〜実施の形態3で開示したようなRNの傘下のUEのTAU処理を行うようにしなくても、m−MMEは、UEのTAIリストを構成および管理することができる。したがって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
移動RNの数が膨大になった場合、移動RNのTAIを1つのm−MMEで管理するは困難になる。膨大な数の移動RNをサポートするDeNBの数も膨大になるので、特に、1つのm−MMEがそれら全てのDeNBと接続することは困難になる。このような問題を解決する方法を以下に開示する。
移動RNをグループ化(グルーピング(grouping))する。該グループ毎にサポートするDeNBを限定する。また、該グループ毎に移動RNのTAIを管理するm−MMEを設ける。
移動RNのグループ毎にm−MMEを設けることによって、各m−MMEが接続されるDeNBを限定することができる。これによって、1つのm−MMEが膨大な数のDeNBと接続されなくてもよくなる。
移動RNのグルーピングは、例えばサービス毎に行われるとよい。例えば、○○新幹線の車両上に設置されるグループ、および△△新幹線の車両上に設置されるグループなどである。
仮に、移動RNをサポートするDeNBが、m−MMEに接続されていない場合、RNの傘下のUEは、m−MMEによるモビリティの管理が行われないことになる。この問題を解消する方法として、以下の3つを開示する。
(1)UEは通信不可能とする。
(2)移動RNがTAUしたMMEに、移動RNのTAIの管理を移す。
(3)移動RNのTAIをDeNBのTAIに変更する。
前記(1)の方法は、移動RNのアクセスが所望のm−MMEに限定されているような場合に適する。例えば、ある移動RNのグループが、移動後、他の移動RNのグループのTAIを管理するm−MMEに接続されたDeNBと接続してしまうような場合、該移動RNの傘下のUEは通信不可能とする。こうすることによって、グループ内の移動RNの傘下のUEだけの通信を可能とすることができる。
前記(2)の方法のように、移動RNがTAUしたMMEに、移動RNのTAIの管理を移すことによって、該RNの傘下のUEの通信を可能にすることができる。
前記(3)の方法は、前述の実施の形態1で開示した方法となり、その場合の効果を得ることができる。
本実施の形態で開示した方法によれば、たとえ移動RNがMME間HOを行ったとしても、該RNの傘下のUEのTAIを管理するMMEは、m−MMEであり、変更されないので、UEのTAU処理が行われる必要が無くなる。これによって、前述の実施の形態1〜実施の形態3で開示した方法によって生じる、一斉に多数のTAUが発生するという問題を解消することができる。また移動元MMEと移動先MMEとの間での情報の交換を不要とすることができる。したがって、TAU処理の複雑化を防ぐとともに、シグナリングの負荷を削減することができる。
実施の形態4 変形例1.
本変形例では、移動RNのTAIを管理するMMEについて、他の構成を開示する。
移動RN用のMMEを複数個設ける。通常のMME内に、移動RN用のMMEを構成するようにしてもよいし、移動RN用のMMEの機能を持たせるようにしてもよい。移動RN用のMMEの機能は、前述の実施の形態4で開示した機能とするとよい。
図32は、通常のMME内に、移動RN用のMMEを構成する場合のアーキテクチャを示す図である。図32の構成は、図13に示す構成と類似しているので、対応する部分には同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
UE用m−MME3203は、移動RNの属するTAのみを管理する。DeNB1305とUE用m−MME3203とは、S1インタフェース3201によって接続される。UE用m−MME3203とUE用S−GW1307とは、S11インタフェース3202によって接続される。
本変形例では、UE用MME1302とUE用m−MME3203とを、同一のMME3200内に構成する。図32に示す例とは異なるが、RN用MME1301とUE用MME1302とUE用m−MME3203とを、同一のMME内に構成するようにしてもよい。換言すれば、RNのモビリティ管理機能と、eNB、DeNBまたは固定RNの傘下のUEのモビリティ管理機能と、移動RNの傘下のUEのモビリティ機能とをあわせ持つMMEを構成するようにしてもよい。
RN用MME1301とUE用m−MME3203とは、インタフェース3204によって接続される。これによって、RNがTAU処理を行った場合に、RN用MME1301とUE用m−MME3203との間での情報交換を可能にする。
RN1304が固定のRNの場合、およびRN1304が移動RNでUEとして動作する場合は、図30で説明した動作と同じとする。
移動RN1304がUEのeNBとして動作する場合、UE1303、移動RN1304、DeNB1305のS1/X2プロキシファンクション、UE用m−MME3203、UE用S−GW1307およびUE用P−GW1306の間で通信が行われる。この場合の動作も図30で説明した動作と同じとする。
本変形例で開示した方法では、移動RNのTAIと、eNB、DeNBおよび固定のRNなどのその他のセルのTAIとは、同じTAIリストに含めない。たとえ、DeNBが属するTAと移動RNが属するTAとが同じであったとしても、同じTAIリストに含めないようにする。例えば、実施の形態1で開示した、移動RNのTAIを移動先DeNBのTAIと同じにした場合などである。
図33は、実施の形態4の変形例1における、移動RNの属するTAと、移動RNの傘下のUEの属するTAとを説明するための図である。図33に示す構成は、図15に示す構成と類似しているので、対応する部分には同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
図33では、RN3305が矢符3300に沿って移動する場合を示している。第1m−MME3301は、第1MME1520と接続する全てのDeNB1522〜1527と、S1インタフェース3303によって接続される。第2m−MME3302は、第2MME1501と接続する全てのDeNB1502〜1507と、S1インタフェース3304によって接続される。
RN3305は、RN3305が構成するカバレッジ3307内に存在する。移動前のRN3305が属するTAは、第5TA3308である。RN3305の傘下のUE3306は、RN3305の移動とともに移動する。
移動前のRN3305は、第6DeNB1527に接続される。第6DeNB1527は、第1MME1520および第1m−MME3301に接続される。RN3305が移動する前に属するTAは、第5TA3308である。この第5TA3308は、第1m−MME3301によって管理される。
RN3305は、矢符3300に沿って移動した後は、第10DeNB1505に接続される。第10DeNB1505は、第2MME1501および第2m−MME3302に接続される。RN3305が移動した後に属するTAは、前と変わらず第5TA3308とする。この移動後の第5TA3308は、第2m−MME3302によって管理される。
移動RNの傘下のUEのTAIリストと、固定RN、eNBまたはDeNBの傘下のUEのTAIリストとは、異なるMMEで管理される。移動RNの傘下のUEのTAIリストは、UE用m−MMEで管理される。固定RN、eNBまたはDeNBの傘下のUEのTAIリストは、UE用MMEで管理される。具体的に図33を用いて説明する。
移動前の移動RN3305の傘下のUE3306のTAIリストと、第1〜第6DeNB1522〜1527の傘下のUEのTAIリストとは、異なるMMEで管理される。具体的には、移動RN3305の傘下のUE3306のTAIリストは、UE用m−MMEである第1m−MME3301で管理される。第1〜第6DeNB1522〜1527の傘下のUEのTAIリストは、UE用MMEである第1MME1520で管理される。
移動後の移動RN3305の傘下のUE3306のTAIリストと、第7〜第12DeNB1502〜1507の傘下のUEのTAIリストとは、異なるMMEで管理される。具体的には、移動RN3305の傘下のUE3306のTAIリストは、UE用m−MMEである第2m−MME3302で管理される。第7〜第12DeNB1502〜1507の傘下のUEのTAIリストは、UE用MMEである第2MME1501で管理される。
移動RNのTAIと、固定RN、eNBまたはDeNBのTAIとは、同じTAIリストに含まれることはない。移動RNの傘下のUEは、移動RNがアタッチしたMME内に設けられた移動RN用のMMEにアタッチする。
移動RNがMME間HOをした場合、移動RNのHO処理およびTAU処理が行われる。移動RNの傘下のUEのHO処理およびTAU処理は行われない。しかし、該UEのTAU処理は必要となる。MMEが変更されるので、移動先MMEが管理するTAと移動元MMEとが管理するTAが異なるからである。
該UEのTAU処理を行う方法としては、前述の実施の形態1〜実施の形態3で開示した方法を用いるとよい。この際、RN用MMEとUE用m−MMEとの間の情報交換は、図32で示したインタフェース3204を用いて行うとよい。UEが、移動RNとeNBまたはDeNBとの間のモビリティを行った場合、該UEからTAU処理が起動される。
本変形例で開示した方法によって、m−MMEが、移動RNをサポートする全てのDeNBに接続されなくてはならない状況を回避することができる。m−MMEは、従来のMME内に構成されることによって、従来MMEに接続されていたDeNBと接続されるだけでよい。新たな物理的なMMEの設置およびDeNBとの接続を不要とすることができるので、通信システムの構築が容易になり、通信システムを構築する費用の削減を図ることができる。
実施の形態4 変形例2.
本変形例では、移動RNのTAIを管理するMMEについて、他の構成を開示する。所定のDeNB、具体的にはP−DeNBが属するMME内に、移動RN用のMMEを構成する。P−DeNBが属するMMEに、移動RN用のMMEの機能を持たせるようにしてもよい。
P−DeNBが属するMME内に、移動RN用のMMEを備える場合のアーキテクチャは、図13に示すアーキテクチャと同じように構成することができる。ただし、P−DeNBが属するMME内のUE用MME1302に、移動RN用のMMEの機能を設けておく。P−DeNBとなり得るDeNBが全てのDeNBであれば、全てのDeNBが属するMME内のUE用MMEに、移動RN用のMMEの機能を設けておくとよい。
RN1304が固定のRNの場合、およびRN1304が移動RNでUEとして動作する場合は、図13で説明した動作と同じとする。
移動RN1304がUEのeNBとして動作する場合、UE1303、移動RN1304、DeNB1305のS1/X2プロキシファンクション、移動RN用のMMEの機能を追加したUE用MME1302、UE用S―GW1307およびUE用P−GW1306の間で通信が行われる。
UEと移動RNとの間の通信には、Uuインタフェースが用いられる。移動RNとUE用m−MMEとの間の通信には、DeNBのS1プロキシファンクションを介してS1インタフェースが用いられる。UE用m−MMEとUE用S−GWとの間の通信には、S11インタフェースが用いられる。X2インタフェースを用いる場合は、移動RNと隣接eNBとの間の通信には、DeNBのX2プロキシファンクションを介してX2インタフェースが用いられる。
本変形例で開示した方法では、移動RNのTAIと、P−DeNBのMMEに属するeNBまたはDeNBのTAIとは、同じTAIリストに含まれてもよいものとする。
図34は、実施の形態4の変形例2における、移動RNの属するTAと、移動RNの傘下のUEの属するTAとを説明するための図である。図34に示す構成は、図15に示す構成と類似しているので、対応する部分には同一の参照符号を付して、共通する説明を省略する。
第4DeNB1525をP−DeNBとする。第1〜第12DeNB1522〜1527,1505〜1507を、移動RNをサポートするDeNBとする。P−DeNB1525が属する第1MME1520は、該全てのDeNB1522〜1527,1505〜1507と、S1インタフェース1521,3405によって接続される。
図34では、RN3401が矢符3400に沿って移動する場合を示している。RN3401は、RN3401が構成するカバレッジ3403内に存在する。移動前のRN3401が属するTAは、第5TA3404である。RN3401の傘下のUE3402は、RN3401の移動とともに移動する。
移動前のRN3401は、P-DeNB1525に接続される。P−DeNB1525は、第1MME1520に接続される。
RN3401が矢符3400に沿って移動した後は、DeNB1505に接続される。DeNB1505は、第1MME1520および第2MME1501に接続される。RN3401が移動した後に属するTAは、前と変わらずTA3404とする。このTA3404は、第1MME1520によって管理される。
移動RNの傘下のUEのTAIリストと、固定RN、eNBまたはDeNBの傘下のUEのTAIリストとは、同一のMMEで管理されてもよい。具体的には、移動RNの傘下のUEのTAIリストと、固定RN、eNBまたはDeNBの傘下のUEのTAIリストとは、P−DeNBに接続されるUE用MME1520で管理される。
移動RNのTAIと、固定RN、eNBまたはDeNBのTAIとは、同じTAIリストに含まれてもよい。移動RNの傘下のUEは、移動RNがアタッチしたP−DeNBに接続されるMMEにアタッチする。
移動RN3401が、P−DeNB1525からDeNB1505へMME間HOをした場合、移動RN3401のHO処理およびTAU処理が行われる。しかし、移動RN3401の傘下のUE3402のHO処理およびTAU処理は行われない。本変形例で開示した方法では、移動RNの傘下のUE3402のTAU処理は、不要とすることができる。
移動RN3401が、MME間HOを行ったとしても、RN3401の傘下のUE3402のTAIを管理するMMEは、第1MME1520のまま変更されないためである。
UEが、移動RNと、該RNと同じTAIを持つ固定RN、eNBまたはDeNBとの間のモビリティを行った場合、該UEからのTAU処理は起動されない。
移動RN3401のP−DeNB1525の第1MME1520は、RN3401をサポートする全てのDeNB1522〜1527,1505〜1507に接続される。移動RNの数が膨大になり、各々のP−DeNBが、ある1つのMMEに接続される場合、該MMEがそれらの膨大な数の移動RNをサポートする全てのDeNBとの接続が困難になる。このような問題を解決する方法を以下に開示する。
移動RNをグルーピングする。該グループ毎にサポートするDeNBを限定する。これによって、MMEが接続されるDeNBを限定することができる。また、該グループ毎にP−DeNBを設定してもよい。該P−DeNBは、予めグループ毎に決められていてもよい。該P−DeNBは、1つまたは複数であってもよい。これによって、該グループ毎にTAIの管理を統一することができ、MMEに限らず、ネットワークとしてTAIの保守管理を容易にすることができる。
移動RNのグルーピングは、例えばサービス毎に行われるとよい。例えば、○○新幹線の車両上に設置されるグループ、または△△新幹線の車両上に設置されるグループなどである。
仮に、移動RNをサポートするDeNBが、P−DeNBに接続されるMMEに接続されていない場合の対策方法については、前述の実施の形態4で開示した方法を適用することができる。
本変形例で開示した方法によって、たとえ移動RNがMME間HOを行ったとしても、該RNの傘下のUEのTAIを管理するMMEは変更されないので、UEは、TAUを行う必要が無くなる。これによって、前述の実施の形態1〜実施の形態3で開示した方法によって生じる、一斉に多数のTAUが発生するという問題を解消することができ、移動元MMEと移動先MMEとの間で情報の交換を不要とすることができる。したがって、TAU処理の複雑化を防ぐとともに、シグナリングの負荷を削減することができる。
また、本変形例で開示した方法によって、MMEが全てのDeNBと接続されなくてはならない状況を回避することができる。P−DeNBと接続されるMMEは、P−DeNBのTAIを有する移動RNが移動する範囲内のDeNBと接続されるだけでよい。これによって、通信システムの構築が容易になり、通信システムを構築する費用の削減を図ることができる。
実施の形態5.
RNが移動した場合、RNの傘下のUEのうち、RNと一緒に移動するものもあれば、元の場所に留まるものもある。MMEは、RNと一緒に移動したUEを認識する必要がある。例えば、前述の実施の形態2で開示した方法において、RNは、RN用MMEに、RNの傘下のUEの識別子を通知する。あるいは、前述の実施の形態2の変形例1で開示した方法において、RNは、移動先のRN用MMEに、RNの傘下のUEの識別子を通知する。RN用MMEは、該UEの識別子をUE用MMEに通知する。この通知を行うために、RNまたはMMEは、どのUEがRNと一緒に移動したかを認識する必要がある。具体的には、RNまたはMMEは、RNと一緒に移動したUEの識別子を認識する必要がある。
RNは、自セルの傘下のRRC_Connected状態のUEを認識している。UE用MMEは、RRC_Connected状態のUEのサービングセルの識別子であるセル識別子(セルアイデンティティ(cell identity))、具体的にはCGI、ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier)を認識している。すなわち、RNおよびUE用MMEは、どのセルの傘下にRRC_Connected状態のUEが存在するのかを認識することができる。
RRC_Connected状態のUEが移動した場合は、HO処理によってセル外へ移動したか、またはセル内に留まっているかを、RNおよびUE用MMEは、ともに判断することが可能である。したがって、RNは、前述の実施の形態2および実施の形態2の変形例1で開示した、RNの傘下のUEの識別子をRN用MMEに通知することが可能である。また、UE用MMEが、RNの傘下のUEの識別子を認識および判断するようにしてもよい。
しかし、RNは、自セルの傘下のRRC_Idle状態のUEを認識していない。MMEは、RRC_Idle状態のUEについては、該UEがどのセルの傘下に存在するかを認識することができず、該UEのTAIリスト内のセルの範囲でしか認識することができない。
RRC_Idle状態のUEが移動した場合は、仮に、該UEのTAIリスト内のセルの範囲の移動の場合、RNおよびMMEともに、セル外へ移動したか、またはセル内に留まっているかを判断することが不可能である。
このように、RNおよびMMEは、RRC_Idle状態のUEがRNと一緒に移動した場合、該UEを認識することができなくなる。換言すれば、RNの傘下のどのRRC_Idle状態のUEが該RNと一緒に移動したかを、RNおよびMMEは認識することができない。移動先のMMEだけでなく、移動元MMEも、RNの傘下のどのRRC_Idle状態のUEが該RNと一緒に移動したかを認識することができない。
したがって、MMEは、RNと一緒に移動したRRC_Idle状態のUEに、ページング信号を通知することができなくなり、UEとコアネットワークとの間での通信が不可能となる。
本実施の形態では、これらの問題を解決する方法を開示する。RNのTAIと、eNBおよびDeNBなどのその他の種類のセルのTAIとを、同じUE用のTAIリストに入れることを禁止する。たとえ同一のMMEが、eNBまたはDeNBとRNとに接続される場合であっても、RNのTAIとその他の種類のセルのTAIとを同じTAIリストに入れることを禁止する。
図35は、RRC_Idle状態のUEが移動RNと一緒に移動する場合と移動しない場合とを説明するための図である。図35では、RN3511が、矢符3500に沿って移動する場合について示している。図35(a)は、RN3511が移動する前の移動体通信システムの状態を示す図であり、図35(b)は、RN3511が移動した後の移動体通信システムの状態を示す図である。
DeNB3507は、第1DeNB3507が構成するカバレッジ3514内に存在する。第1DeNB3507が属する第1TA3505は、第1MME3501によって管理される。第2DeNB3508は、第2DeNB3508が構成するカバレッジ3516内に存在する。第2DeNB3508が属する第2TA3506は、第2MME3502によって管理される。
第1MME3501と第1DeNB3507とは、S1インタフェース3503によって接続される。第2MME3502と第2DeNB3508とは、S1インタフェース3504によって接続される。RN3511は、RN3511が構成するカバレッジ3510内に存在する。
図35(a)において、移動前のRN3511が属する第3TA3509は、第1MME3501によって管理される。第1UE3512および第2UE3513は、ともにRRC_Idle状態で、RN3511の傘下に存在する。
図35(b)において、移動後のRN3511が属するTAは、移動前と変えずに第3TA3509とする。移動後のRN3511が属する第3TA3509は、第2MME3502によって管理される。第2UE3513は、元の場所に留まり、RRC_Idle状態で、第1DeNB3507の傘下に存在する。第1UE3512は、RN3511とともに移動し、RRC_Idle状態で、RN3511の傘下に存在する。
RN3511と一緒に移動する第1UE3512は、RN3511の傘下のままである。したがって、第1UE3512は、RN3511のTAIが、自TAリスト内のTAIに既に存在すると判断し、TAU処理を起動しない。これによって、第1MME3501は、UEが該UEのTAIリスト内のセルに存在すると認識する。
他方、RN3511と一緒に移動しない第2UE3513は、RN3511のカバレッジ3510からはずれ、第1DeNB3507のカバレッジ3514に移り、第1DeNB3507をセル再選択する。DeNBのTAIとRNのTAIとを、同じTAIリストに入れることを禁止しているので、第2UE3513のTAIリスト内に第1DeNB3507の属する第1TA3505のTAIは存在しない。したがって、第2UE3513は、第1MME3501に対してTAU処理を起動する。第2UE3513のTAU処理は、第1MME3501によって行われる。
したがって、第1MME3501は、RN3511と一緒に移動せずにその場所に留まった第2UE3513が、自MMEが管理するTA内に存在するか否かを認識することができる。UEが接続されるDeNB(eNB)が異なり、異なるMME間でセル再選択が行われたとしても、同様に、移動先MMEおよび移動元MMEはともに、該UEが自MMEの管理するTA内に存在するか否かを認識することができる。したがって、移動元MMEおよび移動先MMEはともに、どのUEが元の場所に留まったか、またはRNと一緒に移動したかを認識することができるようになる。これによって、UEは、コアネットワークとの通信が可能となる。
MMEが、RNのTAIとその他の種類のセルのTAIとをUEの同じTAIリストに入れないようにする方法の具体例を開示する。
図36は、RNのTAIとその他の種類のセルのTAIとを同じTAIリストに入れることを禁止する場合におけるRNの移動時のシーケンスを示す図である。
ステップST3601において、第1UE#1は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。ステップST3602において、第2UE#2は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。
ステップST3603において、RNは、第1DeNB#1とRRC接続されている。
ステップST3605において、UE用MMEは、第1UE#1のTAIリストであるTAI list_UE#1と、第2UE#2のTAIリストであるTAI list_UE#2とを管理している。TAI list_UE#1内には、RNの属するTAのTAIである第3TAI#3が含まれる。TAI list_UE#2内にも、同様に第3TAI#3が含まれる。したがって、ステップST3604において、第1UE#1のTAIリスト内には、第3TAI#3が含まれる。ステップST3606において、第2UE#2のTAIリスト内には、第3TAI#3が含まれる。
ステップST3607において、第2UE#2は、RNと一緒に移動する。ステップST3608において、RNは、第1DeNB#1の傘下から、第2DeNB#2の傘下へ移動する。第1UE#1は、元の場所に留まる。
ステップST3609において、RNと第1DeNB#1と、第2DeNB#2と、RN用MMEとの間でHO/TAU処理が行われる。ステップST3610において、RNは、第2DeNB#2とRRC接続される。
元の場所に留まった第1UE#1は、第1DeNB#1の傘下になるので、第1DeNB#1の属する第1TAI#1と自TAIリスト内のTAIとを比較し、第1TAI#1が存在しないと判断する。
ステップST3611において、第1UE#1は、TAUを起動し、第1UE#1と、第1DeNB#1と、UE用MMEとの間で、第1UE#1のTAU処理が行われる。これによって、UE用MMEは、第1UE#1のTAI list_UE#1の変更を行う。RNのTAIとその他の種類のセルのTAIとを同じTAIリストに入れることを禁止しているので、UE用MMEは、TAI list_UE#1から第3TAI#3を削除して第1TAI#1を入れる。
ステップST3611において、UE用MMEは、TAU受領信号に、更新したTAI list_UE#1を含めて、第1UE#1に通知する。これによって、第1UE#1は、TAIリストを更新する。
ステップST3612において、第1UE#1のTAIリストには、第1TAI#1のみが含まれることになる。ステップST3613において、UE用MMEの管理する第1UE#1のTAI list_UE#1には、第1TAI#1のみが含まれることになる。他方、第2UE#2の属するTAは、第3TAI#3のまま変わらないので、UE用MMEは、TAI list_UE#2を変更しない。
RNが移動した後に、ステップST3614において、第1UE#1に着信が生じた場合、ステップST3615において、UE用MMEは、ステップST3613のTAI list_#UE1を用いて、ページング信号を、第1TAI#1に属する第1DeNB#1に送信する。
第1DeNB#1は、ページングメッセージ内のTAI list_UE#1を確認する。そして、TAI list_UE#1の中に自セルの第1TAI#1が含まれているので、ステップST3616において、ページング信号を、傘下の第1UE#1に送信する。
RNが移動した後に、ステップST3614で第2UE#2に着信が生じた場合、UE用MMEは、ステップST3613のTAI list_#UE2を用いて、ページング信号を、第3TAI#3に属するRNに送信する。このとき、RNは第2DeNB#2と接続されているので、UE用MMEは、ステップST3617、ステップST3618で第2DeNB#2を介して、RNにページング信号を送信する。RNの移動時に、RNと接続されるDeNBの変更は、ステップST3609のRNのHO/TAU処理で行うようにする。UE用MMEは、RN用MMEより、RNが接続されているDeNBの情報を得ておくとよい。
ステップST3617でUE用MMEからページングメッセージを受信した第2DeNB#2は、ステップST3618において、プロキシファンクションによって該ページングメッセージをRNに送信する。ページングメッセージを受信したRNは、ページングメッセージ内のTAI list_UE#2を確認する。そして、TAI list_UE#2の中に自セルの第3TAI#3が含まれているので、ステップST3619において、ページング信号を傘下の第2UE#2に送信する。
このように、UEのTAU処理の前に、UEのTAIリストにRNのTAIが存在していた場合、UEのTAU処理において、新たにUEが存在するTAIがRNのTAIであれば、MMEは、該TAIをTAIリストに追加してもよい。UEのTAU処理において、新たにUEが存在するTAIが他の種類のセルのTAIであれば、MMEは、UEのTAIリスト内のTAIを削除し、該他の種類のセルのTAIをTAIリストに入れる。
他方、UEのTAU処理の前に、UEのTAIリストにその他のセルのTAIが存在していた場合、UEのTAU処理において、新たにUEが存在するTAIがその他のセルのTAIであれば、MMEは、該TAIをTAIリストに追加してもよい。UEのTAU処理において、新たにUEが存在するTAIがRNのTAIであれば、MMEは、UEのTAIリスト内のTAIを削除し、該RNのTAIをTAIリストに入れる。
このようにすることによって、MMEは、UEがたとえRRC_Idle状態であっても、UEの接続先DeNBあるいはRNを介して、着信処理を行うことが可能となる。したがって、UEは、コアネットワークとの通信が可能となる。
MMEが、TAIがRNのTAIであるか、またはその他のセルのTAIであるかを判断できるようにしておく。具体例を以下に開示する。
例えば、RNは、RNのアタッチの際に、自セルがRNである旨を示す情報をMMEに通知してもよい。OAM(Operation Administration and Maintenance)が、セルがRNである旨を示す情報を該セルとMMEとに通知するようにしてもよい。MMEは、RNである旨を示す情報と、該情報の対象となるセルの識別子とを関連付けて管理する。MMEは、セルがRNである旨を示す情報をHSSに通知するようにしてもよい。HSSは、RNである旨を示す情報と、該情報の対象となるセルの識別子とを関連付けて管理する。このようにすることによって、MMEおよびHSSは、セルがRNであるか否かを認識することができるようになり、RNとしての管理を行うことが可能となる。
UEからのTAU要求信号は、RNを介してMMEに通知される。RNは、UEからのTAU要求信号に、セル識別子およびTAIを含めて、あるいはTAU要求信号とともに、MMEに通知する。MMEは、該セル識別子と、該セルの識別子と関連付けられるセルがRNであるか否かの情報とによって、該TAIがRNのものであるか否かを認識することが可能となる。また、MMEからHSSに該セル識別子および該TAIを通知することで、HSSにおいても同様に該TAIがRNのものであるか否かを認識することが可能となる。
他の例として、RNは、UEからのTAU要求信号に、自セルがRNである旨の情報、セル識別子およびTAIを含めて、あるいはTAU要求信号とともに、MMEに通知する。これによって、MMEは、該TAIがRNのものであるか否かを認識することが可能となる。RNに限らず、全てのセルが、RNであるか、または他の種類のセルであるかを示す情報、セル識別子およびTAIを含めて送るようにしてもよい。これによって、MMEは、該TAIがRNのものであるか、または他の種類のセルであるかを認識することが可能となる。また、MMEからHSSに該セル識別子および該TAIを通知するようにしてもよい。これによって、HSSにおいても同様に、該TAIがRNのものであるか否かを認識することが可能となる。
他の例として、RNは、傘下のUEに自セルがRNである旨を示す情報を通知する。通知方法は、UEに対して個別シグナリング、たとえばRRCメッセージ、MACメッセージで通知してもよいし、システム情報として報知してもよい。RNであるか否かを示す情報を受信したUEは、TAI要求信号に、該RNであるか否かを示す情報を含めて、あるいはTAI要求信号とともに、MMEに通知する。これによって、MMEは、RNから受信するセル識別子およびTAIとともに、該TAIがRNのものであるか否かを認識することが可能となる。RNに限らず、全てのセルが、RNであるか、または他の種類のセルであるかを示す情報を、傘下のUEに通知するようにしてもよい。これによって、MMEは、TAIがRNのものであるか、または他の種類のセルであるかを認識することが可能となる。また、MMEからHSSに該セル識別子および該TAIを通知するようにしてもよい。これによって、HSSにおいても同様に、該TAIがRNのものであるか否かを認識することが可能となる。
固定のRNと移動RNとの運用を分別し、移動RNのみ、eNB、DeNBおよび固定RNなどの他の種類のセルと同じTAIリストに入れることを禁止してもよい。RNのモードとして、固定(fixed)と移動(mobile)とを設けてもよい。MMEあるいはHSSは、このモードによって他の種類のセルと同じTAIリストに入れることを禁止するのか、または許可するのかを判断することができる。MMEあるいはHSSが、TAIが移動のRNのTAIであるかその他のセルのTAIであるか、あるいは、TAIが移動モードのRNのTAIであるかその他のセルのTAIであるか、を認識可能とする方法は、前述の方法を適用することができる。自セルがRNである旨の情報の代わりに、移動RNか否かを示す情報、あるいはRNのモードを示す情報とすればよい。
複数の移動RNのTAIが、UEのTAIリストに入っていると、MMEは、RRC_Idle状態のUEがどの移動RNと一緒に移動したか判らない。したがって、複数の移動RNのTAIを、同じTAIリストに入れることを禁止するようにしてもよい。これによって、RRC Idle状態のUEが、他の移動RNと一緒に移動してしまい、元の移動RNの傘下に存在しなくなったような場合でも、MMEはUEを認識することが可能となる。
実施の形態5 変形例1.
本変形例では、実施の形態5で述べた問題を解決するための別の方法を開示する。MMEは、1つのUEに対して2つのTAIリストを管理する。2つのTAIリストは、移動RN用のTAIリストと、他のセル用のTAIリストとするとよい。具体例を以下に開示する。
図37は、MMEが1つのUEに対して2つのTAIリストを管理する場合におけるRNの移動時のシーケンスを示す図である。
ステップST3701において、第1UE#1は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。ステップST3702において、第2UE#2は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。
ステップST3703において、RNは、第1DeNB#1とRRC接続されている。
ステップST3705において、UE用MMEは、第1UE#1に対して2つのTAIリスト、具体的にはTAI list_UE#1(RN)と、TAI list_UE#1(other)とを管理する。同様に、UE用MMEは、第2UE#2に対して2つのTAIリスト、具体的にはTAI list_UE#2(RN)と、TAI list_UE#2(other)とを管理する。
TAI list_UE#1(RN)内には、RNの属するTAの第3TAI#3が含まれる。TAI list_UE#1(other)内には、RNと接続されるDeNBの属するTAの第1TAI#1が含まれる。
同様に、TAI list_UE#2(RN)内には、RNの属するTAの第3TAI#3が含まれる。TAI list_UE#2(other)内には、RNと接続されるDeNBの属するTAの第1TAI#1が含まれる。
したがって、ステップST3704において、第1UE#1のTAI list_UE#1内には、第1TAI#1と第3TAI#3とが含まれる。同様に、ステップST3706において、第2UE#2のTAI list_UE#2内には、第1TAI#1と第3TAI#3とが含まれる。
ステップST3707において、RNは、第2UE#2と一緒に移動する。ステップST3708において、RNは、第1DeNB#1の傘下から、第2DeNB#2の傘下へ移動する。第1UE#1は、元の場所に留まる。
ステップST3709において、RNと第1DeNB#1と、第2DeNB#2と、RN用MMEとの間でHO/TAU処理が行われる。ステップST3710において、RNは、第2DeNB#2とRRC接続される。
元の場所に留まった第1UE#1は、第1DeNB#1の傘下になるので、第1DeNB#1の属する第1TAI#1と自TAIリスト内のTAIとを比較し、第1TAI#1が存在すると判断する。したがって、第1UE#1は、TAUを起動しない。
UE用MMEは、第1UE#1のTAU処理が行われないので、TAI list_UE#1(RN)およびTAI list_UE#1(other)の変更を行わない。
他方、第2UE#2の属するTAは、第3TAI#3のまま変わらないので、UE用MMEは、TAI list_UE#2(RN)およびTAI list_UE#2(other)の変更を行わない。
RNが移動した後に、ステップST3712において、第1UE#1に着信が生じた場合、UE用MMEは、ステップST3711の第1UE#1の2つのTAIリスト、具体的にはTAI list_UE#1(other)と、TAI list_UE#1(RN)とを用いて、ページング信号を送信する。
ステップST3713において、UE用MMEは、ページング信号を、TAI list_UE#1(other)内に含まれる第1TAI#1に属する第1DeNB#1に送信する。
このとき、ページングメッセージには、TAI list_UE#1(other)内のTAIと、TAI list_UE#1(RN)内のTAIとを1つにまとめて第1UE#1のTAIリストとして入れておく。あるいは、ページングメッセージに、第1UE#1のTAIリストとして、TAI list_UE#1(other)と、TAI list_UE#1(RN)との2つを入れておくようにしてもよい。あるいは、MMEは、どのTAIリスト内のTAIの傘下のセルにページングメッセージを送信するかを判断し、該セルに送信するページングメッセージには、該TAIリストのみを入れておくようにしてもよい。
例えば、ここでは、ステップST3713において、ページング信号を、TAI list_UE#1(other)内に含まれる第1TAI#1に属する第1DeNB#1に送信するので、ステップST3713で送信するページングメッセージには、TAI list_UE#1(other)のみを入れる。
第1DeNB#1は、ページングメッセージ内の第1UE#1のTAIリストを確認する。そして、第1UE#1のTAIリストの中に自セルの第1TAI#1が含まれているので、第1DeNB#1は、ステップST3714において、ページング信号を第1UE#1に送信する。
UE用MMEは、さらにステップST3715、ステップST3716において、ページング信号を、TAI list_UE#1(RN)内に含まれる第3TAI#3に属するRNにも送信する。このとき、ページングメッセージに含ませるTAIリストは、前述と同様である。
RNは、ページングメッセージ内の第1UE#1のTAIリストを確認する。そして、第1UE#1のTAIリストの中に自セルの第3TAI#3が含まれているので、RNは、ステップST3717において、ページング信号を第1UE#1に送信する。
第2DeNB#2は、前述の実施の形態5で開示した方法によって、ページングメッセージをプロキシする。第1UE#1は、第1DeNB#1の傘下に存在し、RNの傘下には存在しないので、第1UE#1は、ステップST3717でRNからのページング信号を受信することはないが、ステップST3714で第1DeNB#1からのページング信号を受信することができる。
他方、RNが移動した後に、ステップST3712において、第2UE#2に着信が生じた場合、UE用MMEは、ステップST3711における第2UE#2の2つのTAIリストであるTAI list_UE#2(other)とTAI list_UE#2(RN)とを用いて、ページング信号を送信する。
第1UE#1の場合と同様に、UE用MMEは、ステップST3718において、ページング信号を、TAI list_UE#2(other)内に含まれる第1TAI#1に属する第1DeNB#1に送信する。第1DeNB#1は、ページングメッセージ内の第2UE#2のTAIリストを確認する。そして、第2UE#2のTAIリストの中に自セルの第1TAI#1が含まれているので、第1DeNB#1は、ステップST3719において、ページング信号を第2UE#2に送信する。
UE用MMEは、さらにステップST3720、ステップST3721において、ページング信号を、TAI list_UE#2(RN)内に含まれる第3TAI#3に属するRNにも送信する。
RNは、ページングメッセージ内の第2UE#2のTAIリストを確認する。そして、第2UE#2のTAIリストの中に自セルの第3TAI#3が含まれているので、RNは、ステップST3722において、ページング信号を第2UE#2に送信する。
第2DeNB#2は、前述の実施の形態5で開示した方法によって、ページングメッセージをプロキシする。第2UE#2は、RNの傘下に存在し、第1DeNB#1の傘下には存在しないので、第2UE#2は、ステップST3719で第1DeNB#1からのページング信号を受信することはないが、ステップST3722において、RNからのページング信号を受信することができる。
このように、MMEが1つのUEに対して2つのTAIリスト、具体的には移動RN用のTAIリストと他のセル用のTAIリストとを管理するようにしたので、MMEは、UEがたとえ、RRC_Idle状態であっても、UEの接続先DeNBまたはRNを介して、着信処理を行うことが可能となる。したがって、UEは、コアネットワークとの通信が可能となる。
また、たとえ、RNのTAIと他のセルのTAIとを同じTAIリストに入れたとしても、MMEは、UEの接続先DeNBまたはRNを介して、着信処理を行うことが可能となる。したがって、UEは、コアネットワークとの通信が可能となる。
したがって、RNのTAIと他のセルのTAIとが同じTAIリストに入れることが可能となるので、UEがRNとDeNBあるいは隣接eNB間で移動を繰り返し、TAUが繰返し発生することを防ぐことが可能となる。これによって、シグナリングの負荷を削減することができる。
また、図37に開示したように、UEは、TAIリストが2つ存在することを認識しなくてよい。したがって、UEの動作は、従来と変える必要はない。これによって、制御の複雑化を回避することができる。
本変形例で開示した方法では、MMEは1つのUEに対してTAIリストを常に2つ保持するので、UEが存在しないTA内のセルにまでページング信号を送信してしまう。このことは、通信システムとしてシグナリングの負荷を増大させることになる。
ここでは、不要なTAIリストの削除方法を開示する。次回TAUの発生時もしくは、RRC_Connected状態への遷移時に、一方のTAIリストを削除する。具体例を以下に開示する。
図38は、UEがRRC_Connected状態への遷移時に、MMEが一方のTAIリストを削除するシーケンスを示す図である。
ステップST3701において、第1UE#1は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。ステップST3702において、第2UE#2は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。
ステップST3710において、RNは、第2DeNB#2とRRC接続される。
ステップST3711において、UE用MMEは、第1UE#1に対して2つのTAIリスト、具体的にはTAI list_UE#1(RN)と、TAI list_UE#1(other)とを管理する。同様に、ステップST3711において、UE用MMEは、第2UE#2に対して2つのTAIリスト、具体的にはTAI list_UE#2(RN)と、TAI list_UE#2(other)とを管理する。
TAI list_UE#1(RN)内には、RNの属するTAの第3TAI#3が含まれる。TAI list_UE#1(other)内には、RNと接続されるDeNBの属するTAの第1TAI#1が含まれる。
同様に、TAI list_UE#2(RN)内には、RNの属するTAの第3TAI#3が含まれる。TAI list_UE#2(other)内には、RNと接続されるDeNBの属するTAの第1TAI#1が含まれる。
したがって、ステップST3704において、第1UE#1のTAI list_UE#1内には、第1TAI#1と第3TAI#3とが含まれる。同様に、ステップST3706において、第2UE#2のTAI list_UE#2内には、第1TAI#1と第3TAI#3とが含まれる。
第1UE#1は、通信を開始するにあたってUE用MMEにサービスリクエストを通知するために、ステップST3802において、第1DeNB#1に対してRRC接続設立処理を行い、RRC接続する。そして、第1UE#1は、RRC_Connected状態に遷移する。
ステップST3802でRRC_connected状態に遷移した第1UE#1は、ステップST3802において、サービスリクエストを第1DeNB#1に送信する。第1DeNB#1は、ステップST3803において、サービスリクエストをUE用MMEに送信する。
ステップST3803において、第1DeNB#1は、第1UE#1のサービスリクエストに、自セルのセル識別子および自セルのTAIの少なくともいずれか一方を含めておく。該サービスリクエストを受信したUE用MMEは、第1UE#1が第1DeNB#1の傘下に存在することを認識する。これによって、UE用MMEは、第1UE#1がRNの傘下に存在しないことを認識する。
ステップST3813において、UE用MMEは、第1UE#1のTAI list_UE#1(RN)を、消去あるいは空(empty)にする。
第1UE#1のTAIリストに変更が生じたので、UE用MMEは、ステップST3805およびステップST3804において、第1DeNB#1を介して第1UE#1に、更新したTAIリストを表すTAIリスト更新メッセージを送信する。ステップST3805およびステップST3804では、TAIリスト更新メッセージに、更新したTAI list_UE#1を入れて送信する。TAI list_UE#1には、第1TAI#1のみが含まれる。該TAIリスト更新メッセージは、S1シグナリングとしてもよい。
第1UE#1は、ステップST3804でTAUリスト更新メッセージを受信し、ステップST3806において、TAIリスト内に含まれるTAIを更新する。ここでは、第3TAI#3が削除され、TAIリスト内には第1TAI#1が残る。
第2UE#2の場合について開示する。第1UE#1の場合と同様の方法で行われる。 第2UE#2は、通信を開始するにあたってUE用MMEにサービスリクエストを通知するために、ステップST3807において、RNに対してRRC接続設立処理を行い、RRC接続する。そして、第2UE#2は、RRC_Connected状態に遷移する。
ステップST3807でRRC_connected状態に遷移した第2UE#2は、ステップST3807において、サービスリクエストをRNに送信する。RNは、ステップST3808において、サービスリクエストをUE用MMEに送信する。
ステップST3808において、RNは、第2UE#2のサービスリクエストに、自セルのセル識別子および自セルのTAIの少なくともいずれか一方を含めておく。RNからUE用MMEへの送信は、第2DeNB#2を介して送信し、第2DeNB#2は、UE用MMEへのプロキシを行う。該サービスリクエストを受信したUE用MMEは、第2UE#2がRNの傘下に存在することを認識する。これによって、UE用MMEは、第2UE#2が第1DeNB#1の傘下に存在しないことを認識する。
ステップST3809において、UE用MMEは、第2UE#2のTAI list_UE#2(other)を、消去あるいは空(empty)にする。
第2UE#2のTAIリストに変更が生じたため、UE用MMEは、ステップST3810およびステップST3811において、RNを介して第2UE#2に、更新したTAIリストを表すTAIリスト更新メッセージを送信する。ステップST3810およびステップST3811では、TAIリスト更新メッセージに、更新したTAI list_UE#2を入れて送信する。TAI list_UE#2には、第3TAI#3のみが含まれる。該TAIリスト更新メッセージは、S1シグナリングとしてもよい。
UE用MMEからRNへの送信は、第2DeNB#2を介して送信し、第2DeNB#2は、RNへのプロキシを行う。第2UE#2は、ステップST3811において、TAUリスト更新メッセージを受信する。そして、ST3812において、第2UE#2は、TAIリスト内に含まれるTAIを更新する。ステップST3812では、第1TAI#1が削除され、TAIリスト内には第3TAI#3が残る。
このようにすることによって、MMEは、1つのUEに対してTAIリストを常に2つ保持することが無くなり、UEが存在しないTA内のセルにまでページング信号を送信してしまうことを防ぐことができる。これによって、通信システムとしてのシグナリングの負荷の増大を防ぐことができる。
また、UE用MMEが保持するTAIリストも削減することができるので、MMEの記憶容量を削減することができる。これによって、MMEの製造コストを削減することができる。
図38では、UEがRRC_connected状態に遷移した場合を示したが、UEがTAUを起動した場合でもよく、同様の効果を得ることができる。
図37のステップST3709において、UE用MMEが、RNが接続するDeNBのTAIを認識するようにしてもよい。ステップST3709において、第1DeNB#1から第2DeNB#2に移動したRNは、HO処理が行われ、TAU処理が行われる。この処理によって、RN用MMEは、RNが第2DeNB#2に接続されたことを認識する。RN用MMEとUE用MMEとの間で、RNが接続されたDeNBに関する情報、例えばセル識別子および該セルが属するTAIの交換を行うようにしておく。これによって、UE用MMEは、RNが接続されるDeNBのTAIを認識することが可能となる。
ステップST3711において、UE用MMEが、UEのTAIリストの更新をしてもよい。RNが接続されるDeNBのTAIを認識したUE用MMEは、ステップST3711において、第1UE#1および第2UE#2のTAIリストを更新する。第1UE#1のTAI list_UE#1(other)に、第2TAI#2を追加する。また、第2UE#2のTAI list_UE#2(other)に、第2TAI#2を追加する。TAIリストが変更されたので、UE用MMEは、第1UE#1および第2UE#2に、更新されたTAIリストを通知する。通知方法は、図38で開示したTAUリスト更新方法を用いればよい。
このようにすることによって、第1UE#1および第2UE#2は、TAUリストに、RNが接続される第2DeNB#2のTAIが含まれることになる。したがって、RNと一緒に移動したUEが、該DeNBとRNとの間を移動したとしても、TAU処理を発生させないで済む。これによって、さらにシグナリングの負荷の削減を図ることができる。
前述の方法では、UE内のTAIリストは1つでよく、2つ持つ必要は無い。しかし、UE内のTAIリストを、MME内のTAIリストと同様に2つ持つようにしてもよい。この場合、UE内とMME内とで、同じTAIリストとして管理することができるので、TAIリストの運用において、誤動作を可及的に少なくすることが可能となる。
実施の形態5 変形例2.
本変形例では、実施の形態5で述べた問題を解決するための別の方法を開示する。1つのUEに対して、移動元のMMEと移動先のMMEとの両方がTAIリストを有するか、あるいは管理する。移動元のMMEと移動先のMMEとが同じ場合には、該MMEが、UEのTAIリストを1つ有するようにして管理すればよい。
このようにすることによって、MMEが、RRC_Idle状態のUEがRNと一緒に移動したか否かを認識しなくても、該UEに対して着信があった場合、移動元のMMEおよび移動先のMMEはともに、該UEに対してページングを行うことができるようになる。したがって、UEは、コアネットワークとの間での通信が可能となる。具体例を以下に開示する。
図39は、1つのUEに対して、移動元のMMEと移動先のMMEとの両方がTAIリストを管理する場合におけるRNの移動時のシーケンスを示す図である。図39では、RNがMME間HOを行った場合について示している。
ステップST3901において、第1UE#1は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。ステップST3902において、第2UE#2は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。
ステップST3903において、RNは、第1DeNB#1とRRC接続される。ステップST3905において、UE用第1MMEは、第1DeNB#1と接続される。ステップST3905において、UE用第1MMEは、第1UE#1および第2UE#2のTAIリストを管理する。TAI list_UE#1内には、RNの属するTAの第3TAI#3と、第1DeNB#1の属するTAの第1TAI#1とが含まれる。同様に、TAI list_UE#2内には、RNの属するTAの第3TAI#3と、第1DeNB#1の属するTAの第1TAI#1とが含まれる。
したがって、ステップST3904において、第1UE#1のTAI list_UE#1内には、第1TAI#1と第3TAI#3とが含まれる。同様に、ステップST3906において、第2UE#2のTAI list_UE#2内には、第1TAI#1と第3TAI#3とが含まれる。
ステップST3907において、第2UE#2は、RNと一緒に移動する。ステップST3908において、RNは、第1DeNB#1の傘下から、第2DeNB#2の傘下へ移動する。第1UE#1は、元の場所に留まる。
ステップST3909において、RNと第1DeNB#1と、第2DeNB#2と、RN用第1MME#1と、RN用第2MME#2との間でHO/TAU処理が行われる。ステップST3910において、RNは、第2DeNB#2とRRC接続される。
元の場所に留まった第1UE#1は、第1DeNB#1の傘下になるので、第1DeNB#1の属する第1TAI#1と自TAIリスト内のTAIとを比較し、第1TAI#1が存在すると判断する。したがって、第1UE#1は、TAUを起動しない。
UE用第1MME#1は、第1UE#1のTAU処理が行われないので、TAI list_UE#1の変更を行わない。
他方、第2UE#2の属するTAは、第3TAI#3のまま変わらないので、UE用第1MME#1は、TAI list_UE#2の変更を行わない。
ステップST3911において、UE用第1MME#1は、移動したRNのTAIをTAIリストに含むUEを導出する。
ステップST3911の処理を行う前に、RN用第1MME#1は、移動したRNのTAIをUE用第1MME#1に通知しておくとよい。
ここでは、ステップST3909において、RN用第1MME#1は、移動したRNのTAIをUE用第1MME#1に通知する。これによって、UE用第1MME#1は、移動したRNのTAIを認識することが可能となり、移動したRNのTAIをTAIリストに含むUEを導出することが可能となる。
また、ステップST3909において、RN用第1MME#1は、移動したRNの移動先のMMEの識別子をUE用第1MME#1に通知しておくとよい。これによって、UE用第1MME#1は、移動したRNの移動先のMMEを認識することができる。
UE用第1MME#1は、TAIリストを用いて、TAI list_UE#1、TAI list_UE#2に、RNの第3TAI#3が含まれていることを検出する。これによって、第1UE#1および第2UE#2が、RNの第3TAI#3を含むと判断する。
ステップST3912において、UE用第1MME#1は、導出したUEの識別子とともに、該UEのTAIリストを、RNの移動先のUE用第2MME#2に通知する。UE用第1MME#1は、導出したUEの識別子とともに、該UEのTAIリストを、移動先のRN用第2MME#2に通知してもよい。その場合、移動先のRN用第2MME#2は、該情報を移動先のUE用第2MME#2に通知するとよい。
ステップST3914において、UE用第2MME#2は、第1UE#1および第2UE#2のTAIリスト、具体的にはTAI list_UE#1およびTAI list_UE#2を作成する。これによって、UE用第2MME#2上に、UE用第1MME#1にある第1UE#1および第2UE#2のTAIリストと同じものが作成される。
ステップST3913において、UE用第1MME#1は、第1UE#1および第2UE#2のTAIリストを引続き保持する。これによって、第1UE#1および第2UE#2のTAIリストは、UE用第1MME#1およびUE用第2MME#2の両方で有することになる。
ここでは、UE用第1MME#1が、RNの移動先のUE用第2MME#2に、導出したUEの識別子とともに該UEのTAIリストを通知するようにしているが、RNの移動先のUE用第2MME#2が、移動元のUE用第1MME#1に、導出したUEの識別子とともに該UEのTAIリストの通知を要求する旨の情報を通知してもよい。この情報を受信したUE用第1MME#1が、移動先のUE用第2MME#2に、導出したUEの識別子とともに該UEのTAIリストを通知すればよい。このとき、移動元のRN用第1MME#1および移動先のRN用第2MME#2を介して通知するようにしてもよい。
移動先のMMEは、自MME内で有効でないTAIを、UEのTAIリストから削除するようにしてもよい。例えばRNがMME間HOを行ったような場合、移動先のMMEが、移動元のMMEが管理していたTAを管理することが不可能な場合がある。このような場合に、移動先のMMEは、自MME内で有効でないTAIを削除する。そして、残ったTAIでUEのTAIリストを更新する。他方、移動元のMMEでのUEのTAIリストは、変更すること無く、そのまま残す。
このようにすることによって、移動先のMMEで管理されるUEのTAIリストが適宜更新され、無駄なTAを含むことが無くなる。したがって、不要なセルまでページング信号を送信することを防ぐことができ、シグナリングの負荷を削減することができる。
図39では、第2MME#2が自MMEの管理外のTAのTAIを削除する場合について示す。ステップST3915において、UE用第2MME#2は、自MMEの管理外のTAのTAIを削除する。第1UE#1および第2UE#2のTAIリストから、UE用第2MME#2が管理していない第1TAI#1を削除する。
その結果、ステップST3916において、第1UE#1のTAI list_UE#1には、第3TAI#3のみが含まれ、第2UE#2のTAI list_UE#2には、第3TAI#3のみが含まれることになる。ここで、第2MME#2において、第1UE#1および第2UE#2のTAIリストが変更されるが、この管理はMME内だけで行い、UEへの通知を行わないようにしてもよい。
MMEとHSSとの間でのUEの管理も、移動元のMMEと移動先のMMEとで行うとよい。例えば、HSSは、UE毎の情報を有する。その中に該UEが位置するMMEの識別子(Identity)を含めておく。該MMEの識別子として、複数の識別子を含めることを可能としておく。該UEが位置するMMEの識別子として、移動元のMMEの識別子と移動先のMMEの識別子との両方をHSS内に保持(記録)することによって、該UEの情報を要求されたHSSが、移動元および移動先の両方のMMEの識別子を通知することができるようになる。これによって、例えば着信時など、移動元および移動先の両方のMMEに着信信号が通知されるようになる。着信信号を受信した移動元および移動先の両方のMMEは、該UEに対してページングを行うことが可能となる。
UEは、移動元のMMEおよび移動先のMMEのそれぞれにTAIリストがあることを認識しない。したがって、UE内のTAIリストは、1つのみでよい。
RNが移動した後に、第1UE#1に着信が生じた場合、第1UE#1の情報を要求されたHSSが、第1MME#1および第2MME#2の識別子を要求元のノードに通知する。これによって、第1MME#1および第2MME#2の両方のMMEに、第1UE#1への着信信号が通知される。
ステップST3917において着信信号を受信したUE用第1MME#1は、ステップST3913の第1UE#1のTAI list_UE#1を用いて、ページング信号を送信する。具体的には、ステップST3918において、UE用第1MME#1は、TAI list_UE#1内に含まれる第1TAI#1に属する第1DeNB#1にページング信号を送信する。第1DeNB#1は、ページングメッセージ内の第1UE#1のTAIリストを確認する。そして、第1UE#1のTAIリストの中に、自セルの第1TAI#1が含まれているので、ステップST3919において、第1DeNB#1は、ページング信号を第1UE#1に送信する。
UE用第1MME#1は、さらにステップST3920において、TAI list_UE#1内に含まれる第3TAI#3に属するRNにもページング信号を送信する。しかし、RNは移動しているので、第1DeNB#1と接続されておらず、第1DeNB#1が該ページング信号をRNにプロキシすることは不可能となる。したがって、ページング信号は、RNに送信されないことになる。
他方、ステップST3921において着信信号を受信したUE用第2MME#2は、ステップST3916の第1UE#1のTAI list_UE#1を用いて、ページング信号を送信する。具体的には、ステップST3922において、UE用第2MME#2は、ページング信号を第2DeNB#2に送信する。ステップST3923において、第2DeNB#2は、TAI list_UE#1内に含まれる第3TAI#3に属するRNにページング信号を送信する。第2DeNB#2は、ページング信号をRNへプロキシする。
RNは、ページングメッセージ内の第1UE#1のTAIリストを確認する。そして、第1UE#1のTAIリストの中に自セルの第3TAI#3が含まれているので、ステップST3924において、RNは、ページング信号を第1UE#1に送信する。
第1UE#1は、第1DeNB#1の傘下に存在し、RNの傘下には存在しないので、第1UE#1は、ステップST3924におけるRNからのページング信号を受信することはない。第1UE#1は、ステップST3919において、第1DeNB#1からのページング信号を受信することができる。
RNが移動した後に、第2UE#2に着信が生じた場合も、第1UE#1に着信が生じた場合と同様に、第2UE#2の情報を要求されたHSSが、第1MME#1および第2MME#2の識別子を要求元のノードに通知する。これによって、第1MME#1および第2MME#2の両方のMMEに、第2UE#2への着信信号が通知される。
ステップST3925において着信信号を受信したUE用第1MME#1は、ステップST3913の第2UE#2のTAI list_UE#2を用いて、ページング信号を送信する。具体的には、ステップST3926において、UE用第1MME#1は、TAI list_UE#2内に含まれる第1TAI#1に属する第1DeNB#1にページング信号を送信する。第1DeNB#1は、ページングメッセージ内の第2UE#2のTAIリストを確認する。そして、第2UE#2のTAIリストの中に自セルの第1TAI#1が含まれているので、ステップST3927において、ページング信号を第2UE#2に送信する。
UE用第1MME#1は、さらにステップST3928において、TAI list_UE#2内に含まれる第3TAI#3に属するRNにもページング信号を送信する。しかし、RNは移動しているので、第1DeNB#1と接続されておらず、第1DeNB#1が該ページング信号をRNにプロキシすることは不可能となる。したがって、ページング信号はRNに送信されないことになる。
他方、ステップST3929において着信信号を受信したUE用第2MME#2は、ステップST3916の第2UE#2のTAI list_UE#2を用いて、ページング信号を送信する。具体的には、ステップST3930において、UE用第2MME#2は、ページング信号を第2DeNB#2に送信する。ステップST3931において、第2DeNB#2は、TAI list_UE#2内に含まれる第3TAI#3に属するRNにページング信号を送信する。第2DeNB#2は、ページング信号をRNへプロキシする。RNは、ページングメッセージ内の第2UE#2のTAIリストを確認する。そして、第2UE#2のTAIリストの中に、自セルの第3TAI#3が含まれているので、ステップST3932において、ページング信号を第2UE#2に送信する。
第2UE#2は、RNの傘下に存在し、第1DeNB#1の傘下には存在しないので、第2UE#2は、ステップST3927における第1DeNB#1からのページング信号を受信することはない。第2UE#2は、ステップST3932において、RNからのページング信号を受信することができる。
本変形例で開示した方法とすることで、MMEは、UEが、たとえRRC_Idle状態であっても、UEの接続先のDeNBあるいはRNを介して、着信処理を行うことが可能となる。したがって、UEは、コアネットワークとの通信が可能となる。
また、たとえ、RNのTAIとその他のセルのTAIとを、同じTAIリストに入れたとしても、MMEは、UEの接続先のDeNBあるいはRNを介して、着信処理を行うことが可能となる。したがって、UEは、コアネットワークとの通信が可能となる。
したがって、RNのTAIとその他のセルのTAIとを同じTAIリストに入れることが可能となるので、UEがRNとDeNBあるいは隣接eNB間で移動を繰り返し、TAUが繰返し発生することを無くすことが可能となる。これによって、シグナリングの負荷を削減することができる。
また、UEは、TAIリストが2つ存在することを認識しなくてよい。したがって、UEの動作は、従来と変える必要はなく、制御の複雑化を回避することができる。また、RNがMME間HOを行った場合でも、UEは、コアネットワークとの通信が可能となる。
不要となったMMEのTAIリストを削除する処理を設ける。移動元のMMEあるいは移動先のMMEのうちのどちらかのUEのTAIリストが不要になった場合、不要になったMMEの該UEのTAIリストを削除する。次回TAU発生時もしくは、RRC_Connected状態への遷移時に、一方のTAIリストを削除する。また、HSS内のUEの不要となったロケーション情報を削除するようにしてもよい。具体例を以下に開示する。
図40は、UEがRRC_Connected状態に遷移するときに、MMEが一方のTAIリストを削除するシーケンスを示す図である。
ステップST3901において、第1UE#1は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。ステップST3902において、第2UE#2は、RRC_Idle状態でRNの傘下に存在する。
ステップST3910において、RNは、第2DeNB#2とRRC接続される。
ステップST3905において、UE用第1MME#1は、第1UE#1のTAI list_UE#1と、第2UE#2のTAI list_UE#2とを管理する。TAI list_UE#1内には、RNの属するTAの第3TAI#3と、第1DeNB#1の属するTAの第1TAI#1とが含まれる。TAI list_UE#2内にも同様に、第3TAI#3と、第1TAI#1とが含まれる。
ステップST3916において、UE用第2MME#2は、第1UE#1のTAI list_UE#1と、第2UE#2のTAI list_UE#2とを管理する。TAI list_UE#1内には、RNの属するTAの第3TAI#3が含まれる。TAI list_UE#2内にも同様に、第3TAI#3が含まれる。
ステップST3904において、第1UE#1のTAI list_UE#1内には、第1TAI#1と第3TAI#3とが含まれる。同様に、ステップST3906において、第2UE#2のTAI list_UE#2内には、第1TAI#1と第3TAI#3とが含まれる。
第2UE#2は、通信を開始するにあたってUE用MMEにサービスリクエストを通知するために、ステップST4003において、RNに対してRRC接続設立処理を行い、RRC接続する。そして、第2UE#2は、RRC_Connected状態に遷移する。
ステップST4003でRRC_connected状態に遷移した第2UE#2は、ステップST4003において、サービスリクエストをRNに送信する。RNは、ステップST4004において、サービスリクエストをUE用第2MME#2に送信する。
ステップST4004において、RNは、第2UE#2のサービスリクエストに、自セルのセル識別子および自セルのTAIの少なくともいずれか一方を含めておく。RNからUE用第2MME#2への送信は、第2DeNB#2を介して送信し、第2DeNB#2は、UE用第2MME#2へのプロキシを行う。
該サービスリクエストを受信したUE用第2MME#2は、ステップST4005において、第2UE#2がRNの傘下に存在すると判断する。これによって、UE用第2MME#2は、第2UE#2が第1DeNB#1の傘下に存在しないことを認識する。
ステップST4006において、UE用第2MME#2は、UE用第1MME#1に、TAIリスト削除要求信号、具体的には第2UE#2のTAI list_UE#2の削除要求信号を送信する。TAIリスト削除要求信号には、TAIリストを削除するUEの識別子(Identity、UE-ID)とともに、TAIリストの削除を要求する情報を含めておく。
TAI list_UE#2の削除要求信号を受信したUE用第1MME#1は、ステップST4007において、第2UE#2のTAI list_UE#2を削除する。これによって、UE用第1MME#1内のTAIリストから、第2UE#2のTAIリストが削除される。
ステップST4008において、第1UE#1のTAI list_UE#1は、そのままUE用第1MME#1内で管理される。
次に第1UE#1の場合について開示する。第1UE#1も第2UE#2と同様の方法で行われる。
第1UE#1は、通信を開始するにあたってUE用第1MME#1にサービスリクエストを通知するために、ステップST4010において、第1DeNB#1に対してRRC接続設立処理を行い、RRC接続する。そして、第1UE#1は、RRC_Connected状態に遷移する。
ステップST4010でRRC_connected状態に遷移した第1UE#1は、ステップST4010において、サービスリクエストを第1DeNB#1に送信する。第1DeNB#1は、ステップST4009において、サービスリクエストをUE用第1MME#1に送信する。
ステップST4009において、第1DeNB#1は、第1UE#1のサービスリクエストに、自セルのセル識別子および自セルのTAIの少なくともいずれか一方を含めておく。該サービスリクエストを受信したUE用第1MME#1は、ステップST4011において、第1UE#1が第1DeNB#1の傘下に存在すると判断する。これによって、UE用第1MME#1は、第1UE#1がRNの傘下に存在しないことを認識する。
ステップST4012において、UE用第1MME#1は、UE用第2MME#2に、TAIリスト削除要求信号、具体的には第1UE#1のTAI list_UE#1の削除要求信号を送信する。TAIリスト削除要求信号には、TAIリストを削除するUEの識別子(Identity、UE-ID)とともに、TAIリストの削除を要求する情報を含めておく。
TAI list_UE#1の削除要求信号を受信したUE用第2MME#2は、ステップST4013において、第1UE#1のTAI list_UE#1を削除する。これによって、UE用第2MME#2内のTAIリストから、第1UE#1のTAIリストが削除される。
ステップST4014において、第2UE#2のTAI list_UE#2は、そのままUE用第2MME#2内で管理される。
UE用第1MME#1において、第1UE#1のTAIリストに変更は生じていないので、UE用第1MME#1は、第1UE#1に、更新したTAIリストを送信しなくてよい。
UE用第2MME#2において、第2UE#2のTAIリストに変更が生じるので、ステップST4015において、UE用第2MME#2は、第2DeNB#2を介してRNに、更新したTAIリストを送信する。
ステップST4016において、RNは、更新したTAIリストを第2UE#2に送信する。図40に示すシーケンスでは、ステップST4015およびステップST4016において、TAIリスト更新メッセージに、更新したTAI list_UE#2を入れて送信する。TAI list_UE#2には、第3TAI#3のみが含まれる。該TAIリスト更新メッセージは、S1シグナリングとしてもよい。
ステップST4016でTAUリスト更新メッセージを受信した第2UE#2は、ステップST4017において、TAIリスト内に含まれるTAIを更新する。ステップST4017では、第1TAI#1が削除され、TAIリスト内には第3TAI#3が残る。
HSS内のUEの不要となったロケーション情報を削除する方法を開示する。
図40において、UE用第1MME#1は、自MMEの識別子、ロケーション情報を削除する第2UE#2の識別子、および該UEのHSS内の第2UE#2のロケーション情報から第1MME#1を削除する旨の情報をHSSに通知する。該情報を受信したHSSは、第2UE#2のロケーション情報から、第1MME#1のロケーション情報を削除する。
同様に、UE用第2MME#2は、自MMEの識別子、ロケーション情報を削除する第1UE#1の識別子、および該UEのHSS内の第1UE#1のロケーション情報から第2MME#2を削除する旨の情報をHSSに通知する。該情報を受信したHSSは、第1UE#1のロケーション情報から、第2MME#2のロケーション情報を削除する。
不要となったMMEのTAIリストの削除、およびHSS内のロケーション情報の削除を行うことによって、MMEおよびHSSにおいて無駄な情報を保持し続けることを回避し、不要なセルへのページングを削減することができる。これによって、シグナリングの負荷の削減が可能となる。また、MMEおよびHSSの記憶容量を削減することができる。これによって、MMEおよびHSSの製造コストを削減することができる。
実施の形態5 変形例3.
本変形例では実施の形態5で述べた問題を解決するための別の方法を開示する。RNが移動した後に、RNは傘下のRRC_Idle状態のUEに対して存在確認(ポーリング)を行う。システム情報に、存在確認用の情報を設けるとよい。存在確認用の情報は、最小情報量の1ビットとしてもよい。たとえば存在確認用の情報が「1」である場合、存在確認が必要であるとし、存在確認用の情報が「0」である場合、存在確認が不要であるとするとよい。
RNは、システム情報内の存在確認用の情報を「1」に設定して報知する。存在確認用の情報が「0」から「1」に変更される場合、RNは、傘下のUEに対して、システム情報の修正処理を実行する。RNは、傘下のUEに対して、ページングを用いてシステム情報の修正の通知を行う。そして、RNは、変更した存在確認用の情報「1」をシステム情報として、傘下のUEに報知する。UEは、ページングによって、システム情報が修正されたことを認識し、報知されるシステム情報を受信する。このようにすることによって、RRC_Idle状態のUEは、変更された存在確認用の情報を受信することが可能となる。
報知情報を受信し、存在確認用の情報を得たUEは、存在確認用の情報が「1」である場合は、存在確認が必要であると認識し、存在している旨の信号をRNに送付する。またUEは、存在確認用の情報が「0」である場合は、何もしない。UEが、存在している旨の信号をRNに送付する方法として、ランダムアクセスプロシージャを起動してもよい。ランダムアクセスプロシージャによって、ランダムアクセス信号を受信したRNは、該UEが傘下に存在すると認識する。
RNが存在確認(ポーリング)を終了する場合、存在確認用の情報を「0」に設定して報知する。傘下のUEへの通知方法は、RNがポーリングを行う場合と同様である。
RNは、傘下のRRC_Connected状態のUEに対してもポーリングを行ってもよい。接続確認のために行うとよい。例えば、DRX動作に入っている端末などがDRX中に他のセルに移動していないかどうかを確認することができる。RRC_Connected状態のUEに対するポーリングも、本変形例で開示した方法を適用することが可能である。
RNが存在確認を起動する場合として、RNがHO処理を完了した場合、RNが移動先DeNBと接続完了した場合、RNが移動先MMEにHOコンファーム信号を送信した場合、RNが移動先MMEに対してTAU要求信号を送信した場合、またはRNが移動先MMEに対してTAU完了信号をした場合などとするとよい。
RNが存在確認を終了する場合として、存在確認を起動してから所定の期間経過後とするとよい。あるいは、RNがシステム情報の修正処理を実行してから所定の期間経過後としてもよい。該所定の期間は予め決めておいてもよい。該所定の期間をタイマとして管理してもよい。
RNが存在確認を行う他の方法として、ページングメッセージに存在確認用の情報を含めるようにしてもよい。RNは、ページングによって、存在確認用の情報を傘下のUEに通知することが可能となる。前述の方法に比べて、システム情報の変更を必要としないので、RNおよびUEともに制御を簡単化することができる。
RNが移動した後に、移動先のRN用MMEあるいは移動先のUE用MMEが、移動したRN経由で、RNの傘下のRRC_Idle状態のUEに対して存在確認を行ってもよい。また、移動元のRN用MMEあるいは移動元のUE用MMEが、RNが移動前に接続されていたDeNBを介して、DeNBの傘下のRRC_Idle状態のUEに対して存在確認を行ってもよい。
MMEが存在確認を行う方法として、ページングメッセージを用いるとよい。ページングメッセージの中に、存在確認用の情報を設けるとよい。存在確認用の情報は、最小情報量の1ビットとしてもよい。たとえば存在確認用の情報が「1」である場合、存在確認が必要であるとし、存在確認用の情報が「0」である場合、存在確認が不要であるとするとよい。
MMEは、ページングメッセージ内の存在確認用の情報を「1」に設定して、RNを介してUEに通知する。ページングメッセージを受信し、存在確認用の情報を得たUEは、存在確認用の情報が「1」である場合は、存在確認が必要であると認識し、RNを介してMMEに、存在している旨の信号を送付する。存在確認用の情報が「0」である場合は、何もしない。UEが、存在している旨の信号をMMEに送付する方法として、イニシャルUEメッセージを送信するとよい。このとき、RNからMMEに、自RNのセル識別子を含めて送信するとよい。RNを介してイニシャルUEメッセージを受信したMMEは、該RNの傘下にUEが存在すると認識する。
こうすることによって、RRC_Idle状態のUEがRNと一緒に移動したか否かを、RNあるいはMMEが認識することが可能となる。これによって、UEに対して着信があった場合、移動元のMMEおよび移動先のMMEは、ともにUEに対してページングを行うことができる。したがって、UEは、コアネットワークとの間での通信が可能となる。
前述の実施の形態5〜実施の形態5の変形例3で開示した方法と、前述の実施の形態2あるいは実施の形態2の変形例1で開示した方法とを合わせて用いるとよい。RNの傘下のUEがRRC_Connected状態でもRRC_Idle状態でも、MMEは、RNの傘下のUEのモビリティの管理を行うことが可能となる。したがって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
たとえば、前述の実施の形態5で開示した方法と前述の実施の形態2あるいは実施の形態2の変形例1で開示した方法とを合わせて用いる場合、RNの傘下のRRC_Connected状態のUEについては、図36のステップST3609のRNのHO/TAU処理において、前述の実施の形態2あるいは実施の形態2の変形例1で開示した方法を適用するとよい。
実施の形態6.
前述の実施の形態2の変形例1では、移動先のMMEと移動元のMMEとの間で、UEに関する情報の送受信を行う方法について開示した。移動元のMMEと移動先のMMEとの間で、該RNの傘下のUEに関する情報の送受信を行うので、該UEのTAU処理を起動する方法を開示した。
ここでは、別の方法について開示する。
RNのTAU処理において、RNに関する情報の送受信とともに、RNの傘下のUEに関する情報の送受信を、移動元のMMEと移動先のMMEとの間で行う。本実施の形態におけるRNのTAU処理の具体例を以下に開示する。
図41は、RNのTAU処理において、RNに関する情報の送受信とともに、RNの傘下のUEに関する情報の送受信を、移動元のMMEと移動先のMMEとの間で行う場合のシーケンスを示す図である。図41に示すシーケンスは、図27に示すシーケンスと類似しているので、同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ステップST2701において、RNはTAUを起動し、移動先のRN用MMEに、TAU要求信号を送信する。
RNは、TAU要求信号とともに、RNの傘下のUEの識別子を移動先のRN用MMEに送信する。さらには、該RNの識別子も併せて送信してもよい。
移動先のRN用MMEは、ステップST2701でRNからのTAU要求信号を受信した後、RNのTAU処理を行う。
ステップST2704において、移動先のRN用MMEは、移動元のRN用MMEに、コンテキスト要求信号を送信する。このとき、RNの傘下のUEの識別子、さらには、該RNの識別子も併せて送信する。
移動元のRN用MMEは、ステップST2704でコンテキスト要求信号を受信すると、ステップST4101において、移動元のUE用MMEに、RNの傘下のUEのコンテキスト要求信号を送信する。このとき、RNの傘下のUEの識別子、さらには、該RNの識別子も併せて送信する。
移動元のUE用MMEは、ステップST4101で受信したRNの傘下のUEのコンテキスト要求信号に応じて、ステップST4102において、RNの傘下のUEのコンテキスト情報を移動元のRN用MMEに送信する。
RNの傘下のUEのコンテキスト情報を受信した移動元のRN用MMEは、ステップST4103において、移動元のUE用MMEに、RNの傘下のUEのコンテキスト情報受領成功信号を送信する。
RNの傘下のUEのコンテキスト情報を受信した移動元のRN用MMEは、ステップST4104において、移動先のRN用MMEに、RNのコンテキスト情報とともに、RNの傘下のUEのコンテキスト情報を送信する。
RNのコンテキスト情報とともに、RNの傘下のUEのコンテキスト情報を受信した移動先のRN用MMEは、ステップST4105において、移動元のRN用MMEに、RNおよびRNの傘下のUEのコンテキスト情報受領成功信号を送信する。
RNのコンテキスト情報とともに、RNの傘下のUEのコンテキスト情報を受信した移動先のRN用MMEは、ステップST4106において、移動先のUE用MMEに、RNの傘下のUEのコンテキスト情報を送信する。このコンテキスト情報とともに、RNの傘下のUEのロケーションのアップデート起動要求情報を送信する。このとき、RNの傘下のUEの識別子も併せて送信する。RNの識別子も併せて送信するようにしてもよい。
ステップST4105において、RNおよびRNの傘下のUEのコンテキスト情報受領成功信号を送信した移動先のRN用MMEは、ステップST2710、ステップST2712、ステップST2714、ステップST2716において、RNのロケーションのアップデート処理を行う。
また、ステップST4106において、RNの傘下のUEのロケーションのアップデート起動要求信号を受信した移動先のUE用MMEは、ステップST2711、ステップST2713、ステップST2715、ステップST2717において、RNの傘下のUEのロケーションのアップデート処理を行う。
RNの傘下のUEのロケーションのアップデート処理が終了した後、ステップST4107において、移動先のUE用MMEは、移動先のRN用MMEに、RNの傘下のロケーションアップデート処理が完了したことを通知する。
ステップST2718において、移動先のRN用MMEは、RNに、TAU受領信号を送信する。ステップST2720において、RNは、TAU完了信号を移動先のRN用MMEに送信する。これによって、RNの一連のTAU処理が完了する。
ステップST2719およびステップST2721のTAU受領信号の送信とTAU完了信号の送信とは、UEに送信する情報がある場合のみ行われる。TAU受領信号では無く、他のS1シグナリングを用いてもよい。
本実施の形態で開示したように、RNのTAU処理において、RNに関する情報の送受信とともに、RNの傘下のUEに関する情報の送受信を、移動元のMMEと移動先のMMEとの間で行うことによって、RNの傘下のUEのTAU処理を行ったのと同等の処理が行われることになる。
したがって、移動元のMMEと移動先のMMEとが、RNの傘下のUEが移動したことを認識することができ、モビリティの管理を行うことが可能となる。これによって、移動先のMMEは、UEのTAIリストを構成および管理することが可能となり、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
また、RNに関する情報の送受信とともに、RNの傘下のUEに関する情報の送受信を行うので、移動元のMMEと移動先のMMEとの間のシグナリングの負荷の削減を図ることができる。
実施の形態6 変形例1.
前述の実施の形態6では、RNのTAU処理において、RNに関する情報の送受信とともに、RNの傘下のUEに関する情報の送受信を、移動元のMMEと移動先のMMEとの間で行うことを開示した。本変形例では、RNのロケーションアップデート処理とともに、RNの傘下のUEのロケーションアップデート処理も行う。本変形例におけるRNのTAU処理の具体例を以下に開示する。
図42は、RNのTAU処理において、RNのロケーションアップデート処理、およびRNの傘下のUEのロケーションアップデート処理をともに行う場合のシーケンスを示す図である。図42に示すシーケンスは、図41に示すシーケンスと類似しているので、同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。
ステップST4104において、RNのコンテキスト情報とともに、RNの傘下のUEのコンテキスト情報を受信した移動先のRN用MMEは、ステップST4201において、移動先のUE用MMEに、RNの傘下のUEのコンテキスト情報を送信する。このとき、RNの傘下のUEの識別子も併せて送信する。RNの識別子も併せて送信するようにしてもよい。
ステップST4105において、RNおよびRNの傘下のUEのコンテキスト情報受領成功信号を送信した移動先のRN用MMEは、ステップST4202において、HSSに、ロケーションのアップデート要求信号を送信する。該ロケーションのアップデート要求信号に、RNのロケーションアップデート要求のための情報と、RNの傘下のUEのロケーションアップデート要求のための情報とを入れる。このとき、RNの識別子と、RNの傘下のUEの識別子とを併せて送信する。
ステップST4202においてロケーションのアップデート要求信号を受信したHSSは、RNのロケーションアップデート処理とRNの傘下のUEのアップデート処理を行う。
ステップST4203において、HSSは、移動元のRN用MMEに、ロケーションのキャンセルを要求するロケーションキャンセル要求信号を送信する。該ロケーションキャンセル要求信号に、RNのロケーションキャンセル要求のための情報と、RNの傘下のUEのロケーションキャンセル要求のための情報とを入れる。このとき、RNの識別子と、RNの傘下のUEの識別子とを併せて送信してもよい。
ロケーションキャンセル要求信号を受信した移動元のRN用MMEは、該RNのロケーションのキャンセルを行う。さらに、移動元のRN用MMEは、ステップST4204において、移動元のUE用MMEに、RNの傘下のUEのロケーションキャンセル要求信号を送信する。このとき、RNの傘下のUEの識別子を併せて送信してもよい。RNの識別子も併せて送信するようにしてもよい。
RNの傘下のUEのロケーションキャンセル要求信号を受信した移動元のUE用MMEは、RNの傘下のUEのロケーションのキャンセルを行う。
ステップST4205において、移動元のUE用MMEは、RNの傘下のUEのロケーションキャンセル完了の信号を、移動元のRN用MMEに送信する。
RNのロケーションのキャンセルと、RNの傘下のUEのロケーションキャンセルが行われたこととを認識した移動元のRN用MMEは、ステップST4206において、HSSに、RNおよびRNの傘下のUEのロケーションのキャンセルが完了したことを通知する。
HSSは、RNのロケーションアップデート処理と、RNの傘下のUEのロケーションアップデート処理とを行う。RNおよびRNの傘下のUEのロケーションのキャンセルが完了したことを認識したHSSは、ステップST4207において、移動先のRN用MMEに、RNおよびRNの傘下のUEのロケーションアップデート完了信号を通知する。
ロケーションアップデート完了信号を受信した移動先のRN用MMEは、ステップST4208において、移動先のUE用MMEに、RNの傘下のUEのロケーションアップデートが完了したことを通知する。
このようにすることによって、RNのTAU処理において、RNのロケーションアップデート処理とともに、RNの傘下のUEのロケーションアップデート処理を行うことができる。
これによって、HSSと移動元のMMEおよび移動先のMMEとの間でのシグナリングを削減することができる。RNの傘下のUEのモビリティの管理におけるシグナリングの負荷の増大を抑えることが可能となる。
ステップST4209において、移動先のRN用MMEは、RNに、TAU受領信号を送信する。TAU受領信号に、RNのTAU受領を示す情報と、RNの傘下のUEのTAU処理、すなわちコンテキスト転送およびロケーション情報のアップデート、旧ロケーション情報のキャンセルが行われた旨を示す情報とを入れる。このとき、RNの傘下のUEの識別子を併せて送信する。
ステップST4210において、RNは、傘下のUEに、該UEのTAU処理が行われた旨の情報を送信する。図42では、該送信信号をTAU受領信号として示している。
ステップST4211において、RNの傘下のUEは、TAU処理が行われた旨の情報を受信し、UE内でTAU処理、例えば、TAIリストの変更などが完了したことをRNに通知する。
ステップST4212において、RNは、移動先のRN用MMEに、RNのTAU処理完了とともに、傘下のUEのTAU処理が完了したことを示す情報を送信する。
ステップST4210およびステップST4211の処理は、UEに送信する情報がある場合のみ行われてもよい。RNからUEへの通知は、前述の実施の形態2の変形例1で開示した、RNからUEへ通知する方法を適用することができる。UEからRNへの通知は、個別シグナリングによって行うとよい。RRC_Idle状態のUEの場合は、RNとRRC接続設立処理を行い、RRC_connected状態に遷移した後に、個別シグナリングで行うとよい。
このようにして、UEに送信する情報がある場合の処理の一部を、RNのTAU受領信号に含ませることによって、処理を簡略化することができる。これによって、RNからコアネットワーク側のシグナリング量を削減することができる。
本変形例で開示した方法によって、RNの傘下のUEのモビリティの管理におけるシグナリングの負荷の増大を抑えることが可能となる。
実施の形態7.
本実施の形態では、RNが移動したとき、RNの傘下のUEを移動元のMMEおよび移動先のMMEが認識できずに、UEとコアネットワークとの間での通信が不可能となる問題を解決するための別の方法を開示する。
RNがHO処理を行った場合に、RNは、傘下のUEにTAUの起動を要求する旨の信号を送る。
RNが傘下のUEにTAU起動要求信号を通知する場合の具体例として、以下の2つの方法を開示する。
(1)RNがTAU要求を送信した場合。
(2)RNがTAU受領(TAUアクセプト)を受信した場合。
前記(1)の方法は、関連するノードが、RNのTAU処理と該RNの傘下のUEのTAU処理とを並行して行える能力を有する場合に適している。RNのTAU処理と該RNの傘下のUEのTAU処理とが並行して行われるので、処理の遅延を削減することが可能となる。
前記(2)の方法は、関連するノードが、RNのTAU処理と該RNの傘下のUEのTAU処理とを並行して行えない場合に適している。前記(2)の方法は、関連するノードの処理能力が低い場合にも適用することができる。
RNがHO処理を行った場合に、RNが、傘下のUEにTAUの起動を要求する方法の具体例を開示する。
図43は、RNがHO処理を行った場合に、RNが傘下のUEにTAU起動要求信号を通知するシーケンスを示す図である。図43に示すシーケンスは、図26に示すシーケンスと類似しているので、同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。図43では、MME間HOの場合について示している。
移動したRNは、ステップST4301において、移動先のRN用MMEに、TAU要求信号を送信する。これによって、ステップST4303において、RN、移動元DeNB、移動先DeNB、移動元のRN用MME、移動先のRN用MME、およびHSS間でRNのTAU処理が行われることになる。
RNから移動先のRN用MMEに送信したTAU要求信号をトリガとして、RNは、ステップST4302において、傘下のUEにTAU起動要求信号を送信する。このTAU起動要求信号の送信には、前述の実施の形態2の変形例1で開示した、RNからUEへの通知方法を適用することができる。
RNからTAU起動要求信号を受信したUEは、ステップST4304において、TAU処理を起動する。ステップST4304において、UEは、移動後のRNをサービングするDeNBに接続されるMME、具体的には移動先のUE用MMEに、TAU要求信号を送信する。これによって、UE、RN、移動元DeNB、移動先DeNB、移動元のUE用MME、移動先のUE用MME、移動元のUE用S−GW、移動先のUE用S−GW、UE用P−GW、およびHSS間でUEのTAU処理が行われる。
本実施の形態で開示した方法によって、RNが移動して、RNがTAU処理を行うとともに、該RNと一緒に移動した傘下のUEもTAU処理が起動されることになる。したがって、移動先のMMEおよび移動元のMMEは、UEのモビリティの管理を行うことが可能となり、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
本実施の形態で開示した方法は、RNがMME間HOを行った場合だけでなく、MME内HOを行った場合にも適用することが可能である。本実施の形態の方法を用いることによって、MME間HOおよびMME内HOによらず、同じプロシージャを適用することができる。これによって、RNの傘下のUEとコアネットワークとの間での通信を可能とする制御を簡単化することができる。
実施の形態8.
本実施の形態では、RNが移動したとき、RNの傘下のUEを移動元のMMEおよび移動先のMMEが認識できずに、UEとコアネットワークとの間での通信が不可能となる問題を解決するための別の方法を開示する。
前述の実施の形態7では、RNがHO処理を行った場合に、RNが傘下のUEにTAUの起動を要求する旨の信号を送るように構成している。これに対して本実施の形態では、コアネットワークが、移動したRNの傘下のUEに、TAUの起動を要求する旨の信号を送る。コアネットワークとしては、RN用MMEとするとよい。コアネットワークは、RN用MMEに限らず、UE用MME、UE用S−GWまたはHSSであってもよい。またコアネットワークは、移動先DeNBのS−GWファンクションであってもよい。RNがMME間HOを行う場合は、コアネットワークを移動先のMMEとするとよい。
RN用MMEが、RNの傘下のUEにTAU起動要求信号を通知する場合の具体例として、以下の2つの方法を開示する。
(1)RNからのTAU要求を受信した場合。
(2)RNへTAU受領(TAUアクセプト)を送信する場合。
前記(1)の方法は、関連するノードが、RNのTAU処理と該RNの傘下のUEのTAU処理とを並行して行える能力を有する場合に適している。RNのTAU処理と該RNの傘下のUEのTAU処理とが並行して行われるので、処理の遅延を削減することが可能となる。
前記(2)の方法は、関連するノードが、RNのTAU処理と該RNの傘下のUEのTAU処理とを並行して行えない場合に適している。前記(2)の方法は、関連するノードの処理能力が低い場合にも適用することができる。
RNがHO処理を行った場合に、RN用MMEが、RNの傘下のUEにTAUの起動を要求する方法の具体例を開示する。
図44は、RNがHO処理を行った場合に、RN用MMEがRNの傘下のUEにTAU起動要求信号を通知するシーケンスを示す図である。図44に示すシーケンスは、図26に示すシーケンスと類似しているので、同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、共通する説明を省略する。図44では、MME間HOの場合について示している。
移動したRNは、ステップST4401において、移動先のRN用MMEに、TAU要求信号を送信する。これによって、ステップST4402において、RN、移動元DeNB、移動先DeNB、移動元のRN用MME、移動先のRN用MME、およびHSS間でRNのTAU処理が行われることになる。
ステップST4403において、移動先のRN用MMEは、TAU受領信号をRNに送信する。移動先のRN用MMEは、該TAU受領信号に、RNの傘下のUEに、TAUの起動を要求する旨の情報を含める。このとき、RNの傘下のUEの識別子も併せて送信する。
ステップST4403では、TAU受領信号に、RNの傘下のUEにTAUの起動を要求する旨の情報を含めて送信するようにしているが、これに限らず、他のS1シグナリングを用いてもよいし、新たにRNの傘下のUEに、TAUの起動を要求する信号を設けて送信してもよい。
ステップST4404において、RNは、移動先のRN用MMEから受信した、RNの傘下のUEにTAUの起動を要求する旨の情報に基づいて、傘下のUEに、TAU起動要求信号を送信する。このTAU起動要求信号の送信には、前述の実施の形態2の変形例1で開示した、RNからUEへの通知方法を適用することができる。
移動先のRN用MMEは、移動先のUE用MMEを介してRNに、傘下のUEにTAUの起動を要求する旨の情報をのせた信号を送信してもよい。あるいは、移動先のRN用MMEは、移動先のUE用MMEと、RNを介してRNの傘下のUEとに、TAUの起動を要求する旨の情報をのせた信号を送信してもよい。
RNからTAU起動要求信号を受信したUEは、ステップST4405において、TAU処理を起動する。ステップST4404において、UEは、移動後のRNをサービングするDeNBに接続されるMME、具体的には移動先のUE用MMEに、TAU要求信号を送信する。これによって、UE、RN、移動元DeNB、移動先DeNB、移動元のUE用MME、移動先のUE用MME、移動元のUE用S−GW、移動先のUE用S−GW、UE用P−GW、およびHSS間でUEのTAU処理が行われる。
本実施の形態で開示した方法によって、RNが移動して、RNがTAU処理を行うとともに、該RNと一緒に移動した傘下のUEもTAU処理が起動されることになる。したがって、移動先のMMEおよび移動元のMMEは、UEのモビリティの管理を行うことが可能となり、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
本実施の形態で開示した方法は、RNがMME間HOを行った場合だけでなく、MME内HOを行った場合にも適用することが可能である。本実施の形態の方法を用いることによって、MME間HOおよびMME内HOによらず、同じプロシージャを適用することができる。これによって、RNの傘下のUEとコアネットワークとの間での通信を可能とする制御を簡単化することができる。
実施の形態9.
RNの傘下の多数のUEが一斉にTAUを起動し、多数のUEのTAU処理が一斉に行われるような場合、RNからコアネットワーク側において、シグナリングの負荷が集中してしまい、制御遅延およびTAU処理の失敗などが生じる場合がある。例えば、前述の実施の形態1、実施の形態7、および実施の形態8で開示したような場合である。例えば、RNのTAIが変更された場合、RNあるいはコアネットワーク側が、RNの傘下のUEへTAUを要求した場合である。このような問題を解消するために、RNの傘下のUEのTAU処理をまとめて行うようにする。
RNの傘下のUEのTAU処理をまとめて行う場合のTAU処理の具体例を開示する。 図45は、RNの傘下のUEのTAU処理をまとめて行う場合のTAU処理のシーケンスを示す図である。図45では、MME間でのTAUの場合について示している。
ステップST4501〜ステップST4504において、RNの傘下の多数のUEが一斉にTAUを起動し、RNにTAU要求信号を送信する。これら多数のTAU要求信号を受信したRNは、該TAU要求信号に含まれる情報を送信してきたUEの識別子とともに、1つのTAU要求メッセージに含める。
RNは、ステップST4505において、該1つのTAU要求メッセージを移動先のUE用MMEに送信する。
移動先のUE用MMEは、ステップST4506において、移動元のUE用MMEに、RNの傘下の全てのUEのコンテキスト要求情報を含めた1つの信号を送信する。
ステップST4507において、移動元のUE用MMEは、移動先のUE用MMEに、RNの傘下の全てのUEのコンテキストを含めた1つの信号を送信する。
ステップST4508において、移動先のUE用MMEは、移動元のUE用MMEに、RNの傘下の全てのUEのコンテキスト受領成功を含めた1つの信号を送信する。
ステップST4509において、移動先のUE用MMEは、HSSに、RNの傘下の全てのUEのロケーションのアップデート要求情報を含めた1つの信号を送信する。
ステップST4510において、HSSは、RNの傘下の全てのUEのロケーションのキャンセル要求情報を含めた1つの信号を、移動元のUE用MMEに送信する。
移動元のUE用MMEは、RNの傘下の全てのUEのロケーションのキャンセルを行う。そして、ステップST4511において、移動元のUE用MMEは、HSSに、RNの傘下の全てのUEのロケーションのキャンセル成功の信号を送信する。
HSSは、RNの傘下の全てのUEのロケーションアップデート処理を行う。そして、HSSは、ステップST4512において、移動先のUE用MMEに、RNの傘下の全てのUEのロケーションアップデートの完了信号を送信する。
移動先のUE用MMEは、RNの傘下の全てのUEのTAU処理を行う。そして、ステップST4513において、移動先のUE用MMEは、RNに、RNの傘下の全てのUEのTAU受領情報を含めた1つの信号を送信する。
ステップST4514〜ステップST4517において、RNは、TAU受領信号を傘下のUEに送信する。
TAU受領信号を受信したUEは、例えばTAIリストの更新などのTAU処理を行う。そして、UEは、ステップST4518〜ステップST4521において、TAU完了信号をRNに送信する。
これら多数のTAU完了信号を受信したRNは、該TAU完了信号に含まれる情報を送信してきたUEの識別子とともに、1つのTAU完了メッセージに含める。このとき、全てのUEで共通する情報とUE個別の情報とを分け、共通する情報は、UE共通情報として1つの信号に含めるようにしてもよい。
ステップST4522において、RNは、該1つのTAU完了メッセージを、移動先のUE用MMEに送信する。
前述した信号に、RNの傘下の全てのUEの情報を含めるときに、UEの識別子とともに、どの情報がどのUEのものであるかが判るように関連付けて含めておくとよい。リストとして、1つのメッセージに含めてもよい。
また、全てのUEで共通する情報とUE個別の情報とを分け、共通する情報は、UE共通情報として一つの信号に含めるようにしてもよい。これによって、情報量の削減を図ることができる。
RNとの間の通信品質が悪いUEは、RNへのTAU要求信号を送信できない場合がある。このような場合、RNは、該UEとの通信品質が良好になるまで、該UEからのTAU要求信号を待ち続けることになる。TAU要求信号を待ち続けると、大きな制御遅延が生じてしまい、最悪の場合、全てのRNの傘下のUEのTAU処理が行われなくなってしまう。
この問題を解消するために、RNが傘下の多数のTAU要求信号を受信してから、移動先のUE用MMEに該1つのTAU要求メッセージを送信するまでを、所定の期間とするとよい。
例えば、RNが、最初に傘下のUEからのTAU要求信号を受信してから、所定の期間経過後に、移動先のUE用MMEに、TAU要求メッセージを送信する。該所定の期間中に受信した全てのRNの傘下のUEからのTAU要求信号を、1つのTAU要求メッセージに含めて、移動先のUE用MMEに送信する。
こうすることによって、制御遅延を低減することができ、可能な限りの傘下のUEのTAU処理を行うことができる。
該所定の期間をタイマで管理してもよい。傘下のUEからの最初のTAU要求信号を受信したときにタイマを開始し、タイマが終了したときに、それまでに受信した全ての傘下のUEからのTAU要求信号を、1つのTAU要求メッセージに含めて、移動先のUE用MMEに送信する。
該所定の期間は、RNが設定してもよいし、MMEが設定してRNに通知するようにしてもよい。あるいは、RNの維持管理ノードであるOAMからRNに通知されるようにしてもよい。
本実施の形態で開示した方法を用いることによって、RNの傘下の多数のUEが一斉にTAUを起動し、多数のUEのTAU処理が一斉に行われるような場合でも、RNからコアネットワーク側において、シグナリングの負荷が集中することを防ぎ、制御遅延およびTAU処理の失敗などを低減することができる。
実施の形態10.
本実施の形態では、RNが移動したとき、RNの傘下のUEを移動元のMMEおよび移動先のMMEが認識できずに、UEとコアネットワークとの間での通信が不可能となる問題を解決するための別の方法を開示する。
移動RNの傘下のUEは、定期的あるいは周期的にTAUを起動する。これによって、移動RNの傘下のUEのTAU処理が行われることになり、MMEは、UEのモビリティ管理を行うことが可能となる。したがって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
MMEあるいは移動RNは、UEのTAU周期を設定し、移動RNの傘下のUEに通知する。MMEがTAU周期を設定する場合、MMEから移動RNへ、S1シグナリングあるいはS1シグナリングとUnインタフェース上のシグナリングとを用いて通知し、移動RNが傘下のUEに通知するようにしてもよい。移動RNから傘下のUEへの通知方法としては、システム情報に含めて報知してもよいし、個別情報で通知するようにしてもよい。あるいは、RN構成(コンフィギュレーション)パラメータに含めて通知するようにしてもよい。
固定モードと移動モードとに対応するRNの場合、固定モード用のTAU周期と移動モード用のTAU周期とを設定するようにしてもよい。
移動RNの傘下のUEが定期的あるいは周期的にTAUを起動する場合、TAUを起動している間にRNの移動が生じると、MMEはUEの位置を認識することができず、モビリティ管理を行えなくなる。その結果、UEがTAUを起動している間は、UEとコアネットワークとの間での通信が不可能となる。移動RNにおける通信不可能な期間を短くするために、移動モードのTAU周期を短くしておくとよい。より詳細には、固定モードのRNあるいは他の種類のセル(eNB)のTAU期間よりも短く設定するとよい。これによって、MMEがUEのモビリティ管理を行えなくなる期間を短くすることができる。
MMEあるいはRNが個別シグナリングで通知する場合、UE毎にTAU周期を異ならせてもよい。また、UE毎にTAU周期をランダムに設定するようにしてもよい。
また、MMEあるいはRNは、許容TAU周期範囲を設定し、傘下のUEに通知するようにしてもよい。UEが、個別に該許容TAU周期範囲内からTAU周期をランダムに選択するようにしておく。
これらにより、RNの傘下のUEからのTAU処理がランダムに起動されることになるので、UE、RNおよびコアネットワーク間でのTAU処理の集中によって生じる制御遅延およびTAU処理の失敗を防ぐことができる。
本実施の形態で開示した方法によって、移動RNの傘下のUEのTAU処理が行われることになり、MMEはUEのモビリティ管理を行うことが可能となる。これによって、UEとコアネットワークとの間での通信が可能となる。
本発明で開示した方法においては、RN用MMEとUE用MMEとが同一のMME内に構成されてもよい。RN用MMEとUE用MMEとが同一のMME内に構成される場合、RN用MMEとUE用MMEとの間のシグナリングは、同一のMME内で行われることになるので、RN用MMEとUE用MMEとの間のシグナリングは不要となる。
本発明で開示した方法は、RNがHO処理を行った場合だけでなく、RNがセル選択またはセル再選択を行った場合にも適用することが可能である。具体的には、RNが移動によってセル再選択を行った場合、あるいはRNが電源をオフされた後、再度オンされた場合、あるいは、RNとDeNBとの間の通信品質が劣化し、RNが無線リンク切断(Radio Link Failure)を行った後に、セル選択またはセル再選択を行った場合にも適用することが可能である。このような場合にも、RNとともに傘下のUEのTAU処理を可能とすることによって、RNの傘下のUEとコアネットワークとの間での通信を可能とすることができる。
本発明で開示した方法は、適宜組合せて行うことができる。UE、リレー、eNB、MMEなどシステムの状況に応じた制御を行うことが可能となる。
リレーのリソースの分割方法として、DeNBからRNへのリンクおよびRNからUEへのリンクが一つの周波数バンドで時分割多重され、RNからDeNBへのリンクおよびUEからRNへのリンクも一つの周波数バンドで時分割多重されることを述べたが、これに限らず、他の分割方法でもよい。
例えば、DeNBからRNへのリンクおよびRNからUEへのリンクが異なるキャリアあるいは周波数バンドで周波数分割多重され、RNからDeNBへのリンクおよびUEからRNへのリンクも異なるキャリアあるいは周波数バンドで周波数分割多重されてもよい。前述の実施の形態1〜実施の形態10で開示した方法を適用することが可能である。
本発明で開示した方法は、リレーノードに限らず、eNBに接続される、RRU、RRE、RRHなどにも適用可能である。例えばRRHとeNBとの間を無線で接続する。RNとUEとのアクセスリンクをRRHとUEとの無線リンクに適用し、DeNBとRNとの間のバックホールリンクをeNBとRRHとの間の無線リンクに適用すればよい。これによって、RRHが移動した場合も、RRHの傘下のUEとコアネットワークとの間での通信を可能とすることができる。RRU、RREでも同様である。RRU、RRE、RRHは、中継装置に相当する。
本発明で開示した方法は、リレーノードに限らず、HeNBにも適用可能である。HeNBとMMEとの間、あるいはHeNBとHeNBGWとの間を無線で接続する。RNとUEとのアクセスリンクをHeNBとUEとの無線リンクに適用し、DeNBとRNとの間のバックホールリンクを含むMMEとRNとの間のリンクを、MMEとHeNBとの間の無線リンクに適用すればよい。あるいは、DeNBとRNとの間のバックホールリンクを含むMMEとRNとの間のリンクを、HeNBGWとHeNBとの間の無線リンクに適用してもよい。このようにすることによって、HeNBが移動した場合も、HeNBの傘下のUEとコアネットワークとの間での通信を可能とすることができる。HeNBは、中継装置に相当する。
本発明で開示した方法は、リレーノードに限らず、移動端末および基地局の両方の機能あるいはモードを併せ持つノードあるいはデバイスであれば適用可能である。移動端末および基地局の両方の機能あるいはモードを併せ持つノードおよびデバイスは、中継装置に相当する。
このように、本発明で開示した方法は、リレーをサーブするDeNBとして、通常のeNB(マクロセル)に限らず、ピコeNB(ピコセル(pico cell))、HeNB(フェムトセル)、ホットゾーンセル用のノード、リレーノード、リモートラジオヘッド(RRH)などの、いわゆるローカルノードにも適用することができる。ローカルノードは、中継装置に相当する。
前述の各実施の形態では、高速バスあるいは高速鉄道などの移動体の乗客が保持する移動端末(UE)と記載したが、これに限らず、人間の操作を必要としない通信端末にも適用可能である。人間の操作を必要としない通信端末として、例えば、マシンタイプ通信(Machine Type Communication:MTC)用の端末(MTC device)であっても適用することが可能である。通信端末は、移動端末装置に相当する。
以上の各実施の形態では、LTE−AにおけるRNについて説明したが、本発明の通信システムは、他の通信システムにおいてリレー通信を行う場合、あるいは異種通信システムにおいてリレー通信を行うような場合にも適用することが可能である。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
1501 第2MME、1502〜1507 第7〜第12eNB(セル)、1508 リレーノード(RN)、1509 移動端末(UE)、1511〜1516 第7〜第12カバレッジ、1602 第3TA、1519 第4TA、1520 第1MME、1522〜1527 第1〜第6eNB(セル)、1528〜1533 第1〜第6カバレッジ、1601 第1TA、1535 第2TA。

Claims (4)

  1. コアネットワークに接続される複数の基地局装置と、
    前記基地局装置と無線通信可能な移動端末装置と、
    移動可能に構成され、前記基地局装置と前記移動端末装置との間の前記無線通信を中継する移動中継装置と
    を備える移動体通信システムであって、
    前記コアネットワークは、予め定めるトラッキングエリア毎に前記基地局装置、前記移動端末装置および前記移動中継装置を管理する管理手段を含み、
    前記移動中継装置が属する前記トラッキングエリアは、前記移動中継装置の移動によっても変わらず、
    前記管理手段は、
    前記基地局装置の傘下の前記移動端末装置のモビリティを前記トラッキングエリア毎に管理する第1管理手段と、
    複数のトラッキングエリアのうちで前記移動中継装置が属する前記トラッキングエリアのみを管理し、前記移動中継装置の傘下の前記移動端末装置のモビリティを管理する、第2管理手段と
    を含む、
    ことを特徴とする移動体通信システム。
  2. 前記第2管理手段は前記第1管理手段とは別々に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システム。
  3. 前記第2管理手段は前記第1管理手段とともに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システム。
  4. 前記第2管理手段は、複数の前記第1管理手段のうちで、前記移動中継装置が接続可能な特定の基地局装置が属する特定の管理手段とともに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システム。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103368930B (zh) * 2012-03-27 2017-11-28 华为技术有限公司 用于控制访问核心网的方法和用户设备
JP2013239817A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Sharp Corp 中継装置、無線端末装置、通信システム及び通信方法
IN2015DN01343A (ja) * 2012-09-25 2015-07-03 Nec Corp
CN103974228B (zh) * 2013-01-30 2019-05-07 中兴通讯股份有限公司 一种实现x2代理的方法及系统
KR102015804B1 (ko) * 2013-03-11 2019-08-29 삼성전자주식회사 이동 통신 시스템에서 착신 호 페이징 방법 및 장치
US9232516B1 (en) * 2014-01-03 2016-01-05 Sprint Spectrum L.P. Managing allocation of frequency bandwidth between donor access link and relay backhaul link
US10136407B2 (en) * 2014-07-01 2018-11-20 Sharp Kabushiki Kaisha Base station device, first location management device, terminal device, communication control method, and communication system
KR102301826B1 (ko) * 2014-08-27 2021-09-14 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템 및 그 시스템에서 간섭 조정을 위한 자원 관리 방법
JP6520044B2 (ja) * 2014-10-24 2019-05-29 日本電気株式会社 無線端末、ネットワーク装置、及びこれらの方法
US9775170B2 (en) * 2014-12-04 2017-09-26 Intel Corporation Apparatus, system and method of allocation using a frame
WO2017022039A1 (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 日本電気株式会社 通信システム、装置、端末、通信制御方法並びにプログラム
US9866310B1 (en) 2015-11-17 2018-01-09 Sprint Spectrum L.P. Dynamic selection of a donor base station to serve a relay node
JP6396378B2 (ja) * 2016-08-08 2018-09-26 ソフトバンク株式会社 通信制御サーバ、通信制御方法、中継装置、及び中継方法
US10298313B2 (en) * 2016-09-13 2019-05-21 Sprint Spectrum L.P. Systems and methods for selecting a donor for a relay wireless device
US10873938B2 (en) * 2017-10-09 2020-12-22 Qualcomm Incorporated Rate matching for broadcast channels
WO2019074344A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 Samsung Electronics Co., Ltd. METHOD AND SYSTEM FOR MAINTAINING SERVICE CONTINUITY BY USER EQUIPMENT (UE) IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM
CN111434143B (zh) 2017-10-13 2023-11-03 三星电子株式会社 用于管理网络切片拥塞的用户设备及其方法
CN109788507B (zh) * 2017-11-13 2021-10-22 华为技术有限公司 通信方法和装置
CN110536482B (zh) * 2018-09-28 2023-04-07 中兴通讯股份有限公司 一种节点之间链路连接管理的方法及相关设备
WO2020071889A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and ue for triggering registration procedure within registration area of wireless communication network
CN114554415A (zh) * 2019-03-29 2022-05-27 华为技术有限公司 卫星跟踪区更新方法及相关装置
KR102812739B1 (ko) * 2019-10-25 2025-05-26 삼성전자주식회사 통신 서비스를 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법
CN113015154B (zh) * 2019-12-20 2022-10-25 维沃移动通信有限公司 基于移动iab节点的tau方法和设备
US20240031904A1 (en) * 2020-12-15 2024-01-25 Sharp Kabushiki Kaisha Serving cell mobility information for vehicle-mounted relays
CN114650581B (zh) * 2020-12-18 2024-08-20 维沃移动通信有限公司 中继通信方法及装置
JP7648058B2 (ja) * 2020-12-24 2025-03-18 株式会社Nttドコモ ネットワークノード、基地局及び通信方法
KR20240035229A (ko) * 2022-09-08 2024-03-15 삼성전자주식회사 페이징을 수신하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법
CN120569998A (zh) 2023-02-09 2025-08-29 本田技研工业株式会社 无线基站、无线中继装置、移动体、无线通信系统、无线通信方法和程序
JPWO2024166336A1 (ja) 2023-02-09 2024-08-15

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003134552A (ja) * 2001-10-23 2003-05-09 Ntt Docomo Inc 位置情報管理方法、中継装置、位置情報管理装置および移動通信システム
JP2009130641A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Fujitsu Ltd 特定エリアの位置登録方法および位置登録装置
WO2010089949A1 (ja) * 2009-02-03 2010-08-12 シャープ株式会社 移動通信システム、基地局装置、通信制御方法及び通信制御プログラム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1860904A1 (en) * 2006-05-26 2007-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mobility management in communication networks
EP2152035B1 (en) * 2008-08-06 2016-12-21 Alcatel Lucent Method for automatically configuring addresses and/or security data between ENBS of an LTE access network, and associated MME and ENB
CN101815298B (zh) * 2009-02-25 2013-04-24 华为技术有限公司 跟踪区优化和跟踪区更新方法、装置及系统
BRPI0924660B1 (pt) * 2009-04-28 2021-01-12 Huawei Technologies Co., Ltd. método de paging, método de atualização de localização, enodeb, retransmissora, sistema de comunicação e meio legível por computador não transitório
US8059586B2 (en) * 2009-06-04 2011-11-15 Motorola Mobility, Inc. Mobility management entity tracking for group mobility in wireless communication network
WO2011002244A2 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Lg Electronics Inc. A method to facilitate user equipment (ue) handoff within a packet data communication system
JP5123274B2 (ja) * 2009-11-02 2013-01-23 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信方法及び無線基地局
CN102118812B (zh) * 2009-12-31 2014-07-30 华为技术有限公司 中继网络中的切换方法和系统、中继站、控制基站及基站
US9504079B2 (en) * 2010-02-22 2016-11-22 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for communications in communications systems with relay nodes
CN102118808B (zh) * 2011-03-03 2014-11-12 电信科学技术研究院 触发切换及移动管理实体池标识信息的传递方法和设备
WO2012124894A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Lg Electronics Inc. The method and apparatus for updating tracking area in wireless communication system including mobile relay node
EP2533599A1 (en) * 2011-06-07 2012-12-12 Alcatel Lucent A mobility concept for a mobile relay station transceiver
US8811347B2 (en) * 2011-06-16 2014-08-19 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for selecting MME in wireless communication system including mobile relay node

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003134552A (ja) * 2001-10-23 2003-05-09 Ntt Docomo Inc 位置情報管理方法、中継装置、位置情報管理装置および移動通信システム
JP2009130641A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Fujitsu Ltd 特定エリアの位置登録方法および位置登録装置
WO2010089949A1 (ja) * 2009-02-03 2010-08-12 シャープ株式会社 移動通信システム、基地局装置、通信制御方法及び通信制御プログラム

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