JP4937296B2 - 移動通信システム - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムに関する。

図１２に示すように、３ＧＰＰで規定されているＬＴＥ方式（Ｒｅｌｅａｓｅ.８）の移動通信システムでは、移動局ＵＥの無線基地局ｅＮＢ＃１から無線基地局ｅＮＢ＃２へのハンドオーバ処理が行われる際に、無線基地局ｅＮＢ＃１と無線基地局ｅＮＢ＃２との間で設定されているＸ２ベアラを介して、無線基地局ｅＮＢ＃１と無線基地局ｅＮＢ＃２との間で、ハンドオーバ処理に係る制御信号が送受信されるように構成されている。

図１２に示すように、無線基地局ｅＮＢ＃１及び無線基地局＃２は、Ｘ２ベアラを設定するためのＸ２ベアラ機能として、ネットワークレイヤ１（ＮＷ Ｌ１）機能と、ネットワークレイヤ２（ＮＷ Ｌ２）機能と、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤ機能と、ＳＣＴＰ（Ｓｔｒｅａｍ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤ機能とを具備している。

３ＧＰＰ ＴＳ３６.４２３、「Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｅ-ＵＴＲＡＮ）；Ｘ２ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｘ２ＡＰ）

ＬＴＥ方式の後継の通信方式であるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式の移動通信システムでは、移動局ＵＥと無線基地局ｅＮＢとの間に、無線基地局ｅＮＢと同様な機能を具備する「リレーノード（Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ）ＲＮ」を接続することができる。

しかしながら、従来の移動通信システムでは、リレーノードＲＮが接続された場合、どのように移動局ＵＥのハンドオーバ処理を行うべきか規定されていないという問題点があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、リレーノードが接続された場合であっても、移動局のハンドオーバ処理を実現することができる移動通信システムを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、移動通信システムであって、リレーノードと第１無線基地局とが無線ベアラを介して接続されており、前記第１無線基地局と第２無線基地局とが接続されており、移動局が、前記リレーノードとの間で無線ベアラを設定し該リレーノード及び前記第１無線基地局を介して通信を行っている状態と、前記第２無線基地局との間で無線ベアラを設定し該第２無線基地局を介して通信を行っている状態との間で、ハンドオーバ処理を行うように構成されており、前記ハンドオーバ処理において、前記リレーノードと前記第２無線基地局との間で無線ベアラを設定し、設定された該リレーノードと該第２無線基地局との間の無線ベアラを介して、前記ハンドオーバ処理に係る制御信号を送受信するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記リレーノード及び前記第２無線基地局は、前記無線ベアラを設定するための機能の上位レイヤ機能として、該無線ベアラに対するキープアライブ処理を行うように構成されているレイヤ機能を具備してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記リレーノード及び前記第２無線基地局は、前記無線ベアラを設定するための機能の上位レイヤ機能として、前記リレーノードと前記第２無線基地局との間のセキュリティ処理を行うように構成されている第１レイヤ機能と、前記第１レイヤ機能の上位レイヤ機能として、前記無線ベアラに対するキープアライブ処理を行うように構成されている第２レイヤ機能とを具備してもよい。

本発明の第２の特徴は、移動通信システムであって、リレーノードと第１無線基地局とが無線ベアラを介して接続されており、前記第１無線基地局と第２無線基地局とがベアラを介して接続されており、移動局が、前記リレーノードとの間で無線ベアラを設定し該リレーノード及び前記第１無線基地局を介して通信を行っている第１状態と、前記第２無線基地局との間で無線ベアラを設定し該第２無線基地局を介して通信を行っている第２状態との間で、ハンドオーバ処理を行うように構成されており、前記ハンドオーバ処理において、前記リレーノードと前記第２無線基地局との間の無線ベアラ、及び、該第２無線基地局と前記第１無線基地局との間のベアラを介して、前記ハンドオーバ処理に係る制御信号を送受信するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第２の特徴において、前記リレーノードは、前記移動局から測定報告を受信した場合、該リレーノードと前記第１無線基地局との間の無線ベアラを介して、該第１無線基地局に対して、該測定報告を転送するように構成されており、 前記第１無線基地局は、前記測定報告に基づいて、前記移動局の前記第１状態から前記第２状態へのハンドオーバ処理を開始することを決定した場合、その旨を通知するハンドオーバ要求信号を、前記ハンドオーバ処理に係る制御信号として、該第１無線基地局と前記第２無線基地局との間のベアラを介して、該第２無線基地局に送信するように構成されていてもよい。

本発明の第２の特徴において、前記リレーノードは、前記移動局の前記第１状態から前記第２状態へのハンドオーバ処理を開始することを決定した場合、その旨を通知するハンドオーバ要求信号を、前記ハンドオーバ処理に係る制御信号として、該リレーノードと前記第１無線基地局との間の無線ベアラを介して、該第１無線基地局に送信するように構成されており、前記第１無線基地局は、受信した前記ハンドオーバ要求信号を、該第１無線基地局と前記第２無線基地局との間のベアラを介して、該第２無線基地局に転送するように構成されていてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、リレーノードが接続された場合であっても、移動局のハンドオーバ処理を実現することができる移動通信システムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおけるプロトコルスタック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおけるプロトコルスタック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおけるプロトコルスタック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムにおけるプロトコルスタック図である。 本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムにおけるプロトコルスタック図である。 本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムにおけるプロトコルスタック図である。 本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 現状の移動通信システムにおけるプロトコルスタック図である。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システム）
図１乃至図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。

本発明に係る移動通信システムは、ＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式の移動通信システムであって、例えば、図１に示すように、交換局ＭＭＥと、リレーノードＲＮ１乃至ＲＮ４と、リレーノードＲＮ１が接続されている無線基地局ＤｅＮＢ（Ｄｏｎｏｒ ｅＮＢ）１と、リレーノードＲＮ２及びＲＮ３が接続されている無線基地局ＤｅＮＢ２と、無線基地局ｅＮＢ１とを具備している。

ここで、無線基地局ＤｅＮＢ１と無線基地局ＤｅＮＢ２とが、Ｘ２-Ｃインターフェイスを介して接続されており、無線基地局ＤｅＮＢ２と無線基地局ｅＮＢ１とが、Ｘ２-Ｃインターフェイスを介して接続されている。

また、無線基地局ＤｅＮＢ１、無線基地局ＤｅＮＢ２及び無線基地局ｅＮＢ１のそれぞれと、交換局ＭＭＥとが、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介して接続されている。

かかる移動通信システムにおいて、移動局ＵＥは、無線基地局ｅＮＢ（ＤｅＮＢ）及びリレーノードＲＮとの間で無線ベアラを設定して、無線通信を行うように構成されている。

また、かかる移動通信システムでは、図１の（２）に示すように、移動局ＵＥが、リレーノードＲＮ２との間で無線ベアラを設定しリレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ２（第１無線基地局）を介して通信を行っている状態と、無線基地局ＤｅＮＢ１（第２無線基地局）との間で無線ベアラを設定し無線基地局ＤｅＮＢ１を介して通信を行っている状態との間で、ハンドオーバ処理を行うように構成されている。

また、かかるハンドオーバ処理において、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ１との間でＸ２-Ｃ無線ベアラ（無線ベアラ）を設定し、設定されたＸ２-Ｃ無線ベアラを介して、ハンドオーバ処理に係る制御信号（Ｘ２ＡＰ信号）を送受信するように構成されている。

例えば、図２乃至図４に示すように、リレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを設定するためのＸ２-Ｃ無線ベアラ機能として、物理（ＰＨＹ）レイヤ機能と、物理（ＰＨＹ）レイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ機能と、ＭＡＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤ機能とを具備している。

なお、リレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ１は、ＰＤＣＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ機能を具備してもよい。

また、図２に示すように、リレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラ機能の上位レイヤ機能として、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ１との間のセキュリティ処理を行うように構成されているＩＰレイヤ機能（第１レイヤ機能）を具備し、ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として、Ｘ２-Ｃ無線ベアラに対するキープアライブ処理を行うように構成されているＳＣＴＰレイヤ機能（第２レイヤ機能）とを具備してもよい。

或いは、図３に示すように、リレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラ機能の上位レイヤ機能として、Ｘ２-Ｃ無線ベアラに対するキープアライブ処理を行うように構成されているＳＣＴＰレイヤ機能を具備してもよい。図３の例では、リレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ１は、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ２との間のセキュリティ処理を行うように構成されているＩＰレイヤ機能を具備していない。

さらに、図４に示すように、リレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラ機能の上位レイヤ機能として、Ｘ２-Ｃ無線ベアラに対するキープアライブ処理を行うように構成されているＳＣＴＰレイヤ機能、及び、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ１との間のセキュリティ処理を行うように構成されているＩＰレイヤ機能を具備しなくてもよい。

以下、図５を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局ＵＥが、リレーノードＲＮ２との間で無線ベアラを設定しリレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ２を介して通信を行っている状態から、無線基地局ＤｅＮＢ１との間で無線ベアラを設定し無線基地局ＤｅＮＢ１を介して通信を行っている状態に、ハンドオーバする動作について説明する。

図５に示すように、ステップＳ１０００において、リレーノードＲＮ２は、移動局ＵＥのリレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１へのハンドオーバ処理を行うことを決定すると、ＲＲＣコネクション設定手順によって、無線基地局ＤｅＮＢ１との間で、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを設定する。

リレーノードＲＮ２は、ステップＳ１００１において、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を管理しており、ステップＳ１００２において、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、移動局ＵＥのリレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１へのハンドオーバを要求する「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ（ハンドオーバ要求信号）」を送信する。

無線基地局ＤｅＮＢ１は、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を受信すると、ステップＳ１００３において、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を記憶し、ステップＳ１００４において、リレーノードＲＮ２に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ（ハンドオーバ要求確認信号）」を送信する。

ステップＳ１００５において、リレーノードＲＮ２は、移動局ＵＥに対して、ＲＲＣレイヤ機能によって、無線基地局ＤｅＮＢ１にハンドオーバするように指示する「ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ（ハンドオーバ指示信号）」を送信する。

ステップＳ１００６において、移動局ＵＥは、ＲＲＣレイヤ機能によって、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、「ＨＯ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ（ハンドオーバ完了信号）」を送信する。

ステップＳ１００７において、無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介して、交換局ＭＭＥに対して、「Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（パス切替要求信号）」を送信する。

ステップＳ１００８において、交換局ＭＭＥは、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介して、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、「Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ（パス切替要求確認信号）」を送信すると共に、移動局ＵＥ宛ての信号の転送先を、リレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１に切り替える。

ステップＳ１００９において、無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、リレーノードＲＮ２に対して、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」を送信し、リレーノードＲＮ２は、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」に応じて、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」の管理を終了する。

なお、図５において、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ１とが入れ替わってもよい。

本実施形態に係る移動通信システムによれば、ＬＴＥ方式の移動通信システムで用いられていた各装置のプロトコルスタックに対して、大きな改修を施すことなく、リレーノードＲＮが関連するハンドオーバ処理を実現することができる。

（本発明の第２の実施形態に係る移動通信システム）
図６及び図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。以下、本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。

本実施形態に係る移動通信システムでは、上述のハンドオーバ処理において、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ２との間のＸ２-Ｃ無線ベアラ（Ｕｎインターフェイス）、及び、無線基地局ＤｅＮＢ２と無線基地局ＤｅＮＢ１との間のベアラ（Ｘ２-Ｃインターフェイス）を介して、ハンドオーバ処理に係る制御信号を送受信するように構成されている。

具体的には、図６に示すように、リレーノードＲＮ２は、無線基地局ＤｅＮＢ２との間のＸ２-Ｃ無線ベアラ（Ｕｎインターフェイス）を設定するためのＸ２-Ｃ無線ベアラ機能として、物理（ＰＨＹ）レイヤ機能と、物理（ＰＨＹ）レイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＭＡＣレイヤ機能と、ＭＡＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＬＣレイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＰＤＣＰレイヤ機能とを具備している。

なお、リレーノードＲＮ２は、ＰＤＣＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＲＣレイヤ機能を具備してもよい。

また、図６に示すように、リレーノードＲＮ２は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラ機能の上位レイヤ機能として、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ２との間のセキュリティ処理を行うように構成されているＩＰレイヤ機能を具備し、ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として、Ｘ２-Ｃ無線ベアラに対するキープアライブ処理を行うように構成されているＳＣＴＰレイヤ機能を具備してもよい。

また、リレーノードＲＮ２は、ＳＣＴＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として、ハンドオーバ処理に係る制御信号を送受信するように構成されているＸ２ＡＰレイヤ機能を具備してもよい。

また、無線基地局ＤｅＮＢ２は、リレーノードＲＮ２との間のＸ２-Ｃ無線ベアラ（Ｕｎインターフェイス）を設定するためのＸ２-Ｃ無線ベアラ機能と、無線基地局ＤｅＮＢ１との間のベアラ（Ｘ２-Ｃインターフェイス）を設定するためのベアラ機能とを具備している。

ここで、無線基地局ＤｅＮＢ２は、ベアラ機能として、ネットワークレイヤ１（ＮＷ Ｌ１）機能と、ネットワークレイヤ２（ＮＷ Ｌ２）機能とを具備している。

また、無線基地局ＤｅＮＢ２は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラ機能及びベアラ機能の上位レイヤ機能として設けられているＩＰレイヤ機能と、ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＳＣＴＰ機能と、ＳＣＴＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＸ２ＡＰレイヤ機能とを具備している。

さらに、無線基地局ＤｅＮＢ１は、無線基地局ＤｅＮＢ２との間のベアラを設定するためのベアラ機能として、ネットワークレイヤ１（ＮＷ Ｌ１）機能と、ネットワークレイヤ２（ＮＷ Ｌ２）機能とを具備している。

また、無線基地局ＤｅＮＢ１は、かかるベアラ機能の上位レイヤ機能として設けられているＩＰレイヤ機能と、ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＳＣＴＰ機能と、ＳＣＴＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＸ２ＡＰレイヤ機能とを具備している。

以下、図７を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局ＵＥが、リレーノードＲＮ２との間で無線ベアラを設定しリレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ２を介して通信を行っている状態から、無線基地局ＤｅＮＢ１との間で無線ベアラを設定し無線基地局ＤｅＮＢ１を介して通信を行っている状態に、ハンドオーバする動作について説明する。

図７に示すように、リレーノードＲＮ２は、ステップＳ２０００において、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を管理しており、ステップＳ２００１において、無線基地局ＤｅＮＢ２に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、移動局ＵＥのリレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１へのハンドオーバを要求する「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ（ハンドオーバ要求信号）」を送信する。

無線基地局ＤｅＮＢ２は、Ｘ２ＡＰレイヤ機能において、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を受信すると、ステップＳ２００２において、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を記憶し、ステップＳ２００３において、かかる「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、無線基地局ＤｅＮＢ１に転送する。

無線基地局ＤｅＮＢ１は、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を受信すると、ステップＳ２００４において、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を記憶し、ステップＳ２００５において、無線基地局ＤｅＮＢ２に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ（ハンドオーバ要求確認信号）」を送信する。

無線基地局ＤｅＮＢ２は、Ｘ２ＡＰレイヤ機能において、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」を受信すると、ステップＳ２００６において、かかる「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」を、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、リレーノードＲＮ２に転送する。

ステップＳ２００７において、リレーノードＲＮ２は、移動局ＵＥに対して、ＲＲＣレイヤ機能によって、無線基地局ＤｅＮＢ１にハンドオーバするように指示する「ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ（ハンドオーバ指示信号）」を送信する。

ステップＳ２００８において、移動局ＵＥは、ＲＲＣレイヤ機能によって、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、「ＨＯ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ（ハンドオーバ完了信号）」を送信する。

ステップＳ２００９において、無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介して、交換局ＭＭＥに対して、「Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（パス切替要求信号）」を送信する。

ステップＳ２０１０において、交換局ＭＭＥは、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介して、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、「Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ（パス切替要求確認信号）」を送信すると共に、移動局ＵＥ宛ての信号の転送先を、リレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１に切り替える。

ステップＳ２０１１において、無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、無線基地局ＤｅＮＢ２に対して、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」を送信し、ステップＳ２０１２において、無線基地局ＤｅＮＢ２は、Ｘ２ＡＰレイヤ機能において、リレーノードＲＮ２に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」を転送し、リレーノードＲＮ２は、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」に応じて、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」の管理を終了する。

なお、図７において、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ１とが入れ替わってもよい。

上述のように、無線基地局ＤｅＮＢ２におけるＸ２ＡＰレイヤ機能は、リレーノートＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ２との間におけるハンドオーバ処理に係る制御信号（Ｘ２ＡＰ信号）と、無線基地局ＤｅＮＢ１と無線基地局ＤｅＮＢ２との間におけるハンドオーバ処理に係る制御信号（Ｘ２ＡＰ信号）とを変換するように構成されている。

また、無線基地局ＤｅＮＢ２におけるＸ２ＡＰレイヤ機能は、リレーノートＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ２との間で用いられている移動局ＩＤと、無線基地局ＤｅＮＢ１と無線基地局ＤｅＮＢ２との間で用いられている移動局ＩＤとを関連付けて管理するように構成されている。

（本発明の第３の実施形態に係る移動通信システム）
図８及び図９を参照して、本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。以下、本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。

本実施形態に係る移動通信システムでは、上述のハンドオーバ処理において、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ２との間のＸ２-Ｃ無線ベアラ（Ｕｎインターフェイス）、及び、無線基地局ＤｅＮＢ２と無線基地局ＤｅＮＢ１との間のベアラ（Ｘ２-Ｃインターフェイス）を介して、ハンドオーバ処理に係る制御信号を送受信するように構成されている。

具体的には、図８に示すように、リレーノードＲＮ２は、無線基地局ＤｅＮＢ２との間のＸ２-Ｃ無線ベアラ（Ｕｎインターフェイス）を設定するためのＸ２-Ｃ無線ベアラ機能として、物理（ＰＨＹ）レイヤ機能と、物理（ＰＨＹ）レイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＭＡＣレイヤ機能と、ＭＡＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＬＣレイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＰＤＣＰレイヤ機能とを具備している。

なお、リレーノードＲＮ２は、ＰＤＣＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＲＣレイヤ機能を具備してもよい。

また、図８に示すように、リレーノードＲＮ２は、移動局ＵＥにおけるＲＲＣレイヤ機能のプロキシとして動作するように構成されており、Ｘ２-Ｃ無線ベアラ機能の上位レイヤ機能として、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ２との間のセキュリティ処理を行うように構成されているＩＰレイヤ機能や、Ｘ２-Ｃ無線ベアラに対するキープアライブ処理を行うように構成されているＳＣＴＰレイヤ機能や、ハンドオーバ処理に係る制御信号を送受信するように構成されているＸ２ＡＰレイヤ機能を具備していない。

また、無線基地局ＤｅＮＢ２は、リレーノードＲＮ２との間のＸ２-Ｃ無線ベアラ（Ｕｎインターフェイス）を設定するためのＸ２-Ｃ無線ベアラ機能と、無線基地局ＤｅＮＢ１との間のベアラ（Ｘ２-Ｃインターフェイス）を設定するためのベアラ機能とを具備している。

ここで、無線基地局ＤｅＮＢ２は、ベアラ機能として、ネットワークレイヤ１（ＮＷ Ｌ１）機能と、ネットワークレイヤ２（ＮＷ Ｌ２）機能とを具備している。

また、無線基地局ＤｅＮＢ２は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラ機能及びベアラ機能の上位レイヤ機能として設けられているＩＰレイヤ機能と、ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＳＣＴＰ機能と、ＳＣＴＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＸ２ＡＰレイヤ機能とを具備している。

さらに、無線基地局ＤｅＮＢ１は、無線基地局ＤｅＮＢ２との間のベアラ（Ｘ２-Ｃインターフェイス）を設定するためのベアラ機能として、ネットワークレイヤ１（ＮＷ Ｌ１）機能と、ネットワークレイヤ２（ＮＷ Ｌ２）機能とを具備している。

また、無線基地局ＤｅＮＢ１は、かかるベアラ機能の上位レイヤ機能として設けられているＩＰレイヤ機能と、ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＳＣＴＰ機能と、ＳＣＴＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＸ２ＡＰレイヤ機能とを具備している。

以下、図９を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局ＵＥが、リレーノードＲＮ２との間で無線ベアラを設定しリレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ２を介して通信を行っている状態から、無線基地局ＤｅＮＢ１との間で無線ベアラを設定し無線基地局ＤｅＮＢ１を介して通信を行っている状態に、ハンドオーバする動作について説明する。

図９に示すように、リレーノードＲＮ２は、ステップＳ３０００において、移動局ＵＥから「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ（測定報告）」を受信すると、ステップＳ３００１において、管理している移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を取得して、ステップＳ３００２において、ＲＲＣレイヤ機能によって、かかる移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を含む「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ」を無線基地局ＤｅＮＢ２に転送する。

無線基地局ＤｅＮＢ２は、受信した「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ」に基づいて、移動局ＵＥのリレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１へのハンドオーバ処理を行うことを決定し、ステップＳ３００３において、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を記憶し、ステップＳ３００４において、移動局ＵＥのリレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１へのハンドオーバを要求する「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ（ハンドオーバ要求信号）」を、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して送信する。

無線基地局ＤｅＮＢ１は、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を受信すると、ステップＳ３００５において、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を記憶し、ステップＳ３００６において、無線基地局ＤｅＮＢ２に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ（ハンドオーバ要求確認信号）」を送信する。

無線基地局ＤｅＮＢ２は、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」を受信すると、ステップＳ３００７において、リレーノードＲＮ２に対して、ＲＲＣレイヤ機能によって、無線基地局ＤｅＮＢ１にハンドオーバするように指示する「ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ（ハンドオーバ指示信号）」を送信する。

ステップＳ３００８において、リレーノードＲＮ２は、移動局ＵＥに対して、ＲＲＣレイヤ機能によって、受信した「ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」を転送する。

ステップＳ３００９において、移動局ＵＥは、ＲＲＣレイヤ機能によって、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、「ＨＯ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ（ハンドオーバ完了信号）」を送信する。

ステップＳ３０１０において、無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介して、交換局ＭＭＥに対して、「Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（パス切替要求信号）」を送信する。

ステップＳ３０１１において、交換局ＭＭＥは、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介して、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、「Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ（パス切替要求確認信号）」を送信すると共に、移動局ＵＥ宛ての信号の転送先を、リレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１に切り替える。

ステップＳ３０１２において、無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、無線基地局ＤｅＮＢ２に対して、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」を送信し、ステップＳ３０１３において、無線基地局ＤｅＮＢ２は、ＲＲＣレイヤ機能において、リレーノードＲＮ２に対して、「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｌｅａｓｅ」を転送し、リレーノードＲＮ２は、「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｌｅａｓｅ」に応じて、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」の管理を終了する。

（本発明の第４の実施形態に係る移動通信システム）
図１０及び図１１を参照して、本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。以下、本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。

本実施形態に係る移動通信システムでは、上述のハンドオーバ処理において、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ２との間のＸ２-Ｃ無線ベアラ（Ｕｎインターフェイス）、及び、無線基地局ＤｅＮＢ２と無線基地局ＤｅＮＢ１との間のベアラ（Ｘ２-Ｃインターフェイス）を介して、ハンドオーバ処理に係る制御信号を送受信するように構成されている。

具体的には、図１０に示すように、リレーノードＲＮ２は、無線基地局ＤｅＮＢ２との間のＸ２-Ｃ無線ベアラ（Ｕｎインターフェイス）を設定するためのＸ２-Ｃ無線ベアラ機能として、物理（ＰＨＹ）レイヤ機能と、物理（ＰＨＹ）レイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＭＡＣレイヤ機能と、ＭＡＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＬＣレイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＰＤＣＰレイヤ機能とを具備している。

なお、リレーノードＲＮ２は、ＰＤＣＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＲＣレイヤ機能を具備してもよい。

また、図１０に示すように、リレーノードＲＮ２は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラ機能の上位レイヤ機能として、リレーノードＲＮ２と無線基地局ＤｅＮＢ２との間のセキュリティ処理を行うように構成されているＩＰレイヤ機能を具備し、ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として、Ｘ２-Ｃ無線ベアラに対するキープアライブ処理を行うように構成されているＳＣＴＰレイヤ機能を具備してもよい。

また、リレーノードＲＮ２は、ＳＣＴＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として、ハンドオーバ処理に係る制御信号を送受信するように構成されているＸ２ＡＰレイヤ機能を具備してもよい。

また、無線基地局ＤｅＮＢ２は、リレーノードＲＮ２との間のＸ２-Ｃ無線ベアラ（Ｕｎインターフェイス）を設定するためのＸ２-Ｃ無線ベアラ機能と、無線基地局ＤｅＮＢ１との間のベアラ（Ｘ２-Ｃインターフェイス）を設定するためのベアラ機能とを具備している。

ここで、無線基地局ＤｅＮＢ２は、ベアラ機能として、ネットワークレイヤ１（ＮＷ Ｌ１）機能と、ネットワークレイヤ２（ＮＷ Ｌ２）機能とを具備している。

また、無線基地局ＤｅＮＢ２は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラ機能及びベアラ機能の上位レイヤ機能として、ＩＰレイヤ機能を具備しているが、ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として、ＳＣＴＰ機能やＸ２ＡＰレイヤ機能を具備していない。

さらに、無線基地局ＤｅＮＢ１は、無線基地局ＤｅＮＢ２との間のベアラを設定するためのベアラ機能として、ネットワークレイヤ１（ＮＷ Ｌ１）機能と、ネットワークレイヤ２（ＮＷ Ｌ２）機能とを具備している。

また、無線基地局ＤｅＮＢ１は、かかるベアラ機能の上位レイヤ機能として設けられているＩＰレイヤ機能と、ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＳＣＴＰ機能と、ＳＣＴＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＸ２ＡＰレイヤ機能とを具備している。

以下、図１１を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局ＵＥが、リレーノードＲＮ２との間で無線ベアラを設定しリレーノードＲＮ２及び無線基地局ＤｅＮＢ２を介して通信を行っている状態から、無線基地局ＤｅＮＢ１との間で無線ベアラを設定し無線基地局ＤｅＮＢ１を介して通信を行っている状態に、ハンドオーバする動作について説明する。

図１１に示すように、リレーノードＲＮ２は、ステップＳ４０００において、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を管理しており、ステップＳ４００１において、無線基地局ＤｅＮＢ２に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、移動局ＵＥのリレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１へのハンドオーバを要求する「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ（ハンドオーバ要求信号）」を送信する。

無線基地局ＤｅＮＢ２は、ＩＰレイヤ機能によって、ステップＳ４００２において、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を受信すると、ステップＳ４００３において、かかる「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、無線基地局ＤｅＮＢ１に転送する。

無線基地局ＤｅＮＢ１は、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を受信すると、ステップＳ４００４において、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を記憶し、ステップＳ４００５において、無線基地局ＤｅＮＢ２に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ（ハンドオーバ要求確認信号）」を送信する。

無線基地局ＤｅＮＢ２は、ＩＰレイヤ機能において、「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」を受信すると、ステップＳ４００６において、かかる「ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」を、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、リレーノードＲＮ２に転送する。

ステップＳ４００７において、リレーノードＲＮ２は、移動局ＵＥに対して、ＲＲＣレイヤ機能によって、無線基地局ＤｅＮＢ１にハンドオーバするように指示する「ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ（ハンドオーバ指示信号）」を送信する。

ステップＳ４００８において、移動局ＵＥは、ＲＲＣレイヤ機能によって、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、「ＨＯ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ（ハンドオーバ完了信号）」を送信する。

ステップＳ４００９において、無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介して、交換局ＭＭＥに対して、「Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（パス切替要求信号）」を送信する。

ステップＳ４０１０において、交換局ＭＭＥは、Ｓ１-ＭＭＥインターフェイスを介して、無線基地局ＤｅＮＢ１に対して、「Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ（パス切替要求確認信号）」を送信すると共に、移動局ＵＥ宛ての信号の転送先を、リレーノードＲＮ２から無線基地局ＤｅＮＢ１に切り替える。

ステップＳ４０１１において、無線基地局ＤｅＮＢ１は、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、無線基地局ＤｅＮＢ２に対して、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」を送信し、無線基地局ＤｅＮＢ２は、Ｉレイヤ機能によって、ステップＳ４０１２において、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」を受信すると、ステップＳ４０１３において、リレーノードＲＮ２に対して、Ｘ２-Ｃ無線ベアラを介して、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」を転送し、リレーノードＲＮ２は、「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ」に応じて、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」の管理を終了する。

なお、上述の移動局ＵＥやリレーノードＲＮや無線基地局ｅＮＢや交換局ＭＭＥの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。

ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。

かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、移動局ＵＥやリレーノードＲＮや無線基地局ｅＮＢや交換局ＭＭＥ内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして移動局ＵＥやリレーノードＲＮや無線基地局ｅＮＢや交換局ＭＭＥ内に設けられていてもよい。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

ＵＥ…移動局
ＲＮ…リレーノード
ｅＮＢ…無線基地局
ＭＭＥ…交換局

Claims (1)

1. リレーノードと第１無線基地局とが無線ベアラを介して接続されており、該第１無線基地局と第２無線基地局とが接続されている移動通信システムであって、
   前記リレーノードは、前記第１無線基地局との間のＵｎインターフェイスを設定するための無線ベアラ機能として、物理レイヤ機能と、該物理レイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＭＡＣレイヤ機能と、該ＭＡＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＬＣレイヤ機能と、該ＲＬＣレイヤ機能の上位レイヤとして設けられているＰＤＣＰレイヤ機能と、該ＰＤＣＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＲＣレイヤ機能とを具備しており、
   前記リレーノードは、前記無線ベアラ機能の上位レイヤ機能として、ＩＰレイヤ機能と、該ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＳＣＴＰレイヤ機能と、該ＳＣＴＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＸ２ＡＰレイヤ機能とを具備しており、
   前記第１無線基地局は、前記リレーノードとの間のＵｎインターフェイスを設定するための無線ベアラ機能として、物理レイヤ機能と、該物理レイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＭＡＣレイヤ機能と、該ＭＡＣレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＬＣレイヤ機能と、該ＲＬＣレイヤ機能の上位レイヤとして設けられているＰＤＣＰレイヤ機能と、該ＰＤＣＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＲＲＣレイヤ機能とを具備しており、
   前記第１無線基地局は、前記無線ベアラ機能の上位レイヤ機能として、ＩＰレイヤ機能と、該ＩＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＳＣＴＰレイヤ機能と、該ＳＣＴＰレイヤ機能の上位レイヤ機能として設けられているＸ２ＡＰレイヤ機能とを具備しており、
   前記第２無線基地局は、Ｘ２ＡＰレイヤ機能とを具備しており、
   ハンドオーバ処理に係る制御信号は、前記リレーノードのＸ２ＡＰレイヤ機能と前記第１無線基地局のＸ２ＡＰレイヤ機能との間、及び、前記第１無線基地局のＸ２ＡＰレイヤ機能と前記第２無線基地局のＸ２ＡＰレイヤ機能との間で終端するように構成されており、
   前記リレーノードのＳＣＴＰレイヤ機能及び前記第１無線基地局のＳＣＴＰレイヤ機能は、前記無線ベアラに対するキープアライブ処理を行うように構成されていることを特徴とする移動通信システム。

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