(57)【要約】  バックホール３０に障害が発生してＭＭＥ２０との間のＳ１通信が不可能になった場合には、ｅＮＢ１０−１は、２つの中継ｅＮＢであるｅＮＢ１０−２及びｅＮＢ１０−３を選択する。更に、ｅＮＢ１０−１及びｅＮＢ１０−２は、ｅＮＢ１０−２を介する迂回ベアラ＃１を設定するための処理を行い、ｅＮＢ１０−１及びｅＮＢ１０−３は、ｅＮＢ１０−３を介する迂回ベアラ＃２を設定するための処理とを行う。更に、ｅＮＢ１０−１は、ＵＥ４０からのパケットを、迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とに振り分けて、ＭＭＥ２０に向けて送信する。
2012073842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線基地局と上位ノードとを有する通信システムであって、
第１の無線基地局と前記上位ノードとの間に、異なる第２の無線基地局を介する通信経路を複数設定する設定部と、
前記設定部により設定された複数の通信経路に、パケットを振り分けて伝送させる伝送部と
を備える通信システム。
【請求項２】
前記通信経路設定部は、前記第１の無線基地局と前記上位ノードとの間に、前記第２の無線基地局毎の通信経路に関する情報に基づいて、異なる第２の無線基地局を介する通信経路を複数設定する請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記伝送部は、前記設定部により設定された複数の通信経路に、前記パケットを順次振り分けて伝送させる請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記通信経路に関する情報は、前記通信経路の伝送速度の情報を含み、
前記伝送部は、前記設定部により設定された複数の通信経路に、対応する前記伝送速度に応じた量の前記パケットを振り分けて伝送させる請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記伝送速度が変化したとき、前記伝送速度の情報を更新する更新部を備える請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記伝送部は、前記設定部により設定された通信経路の属性に基づいて、通信経路それぞれにパケットを振り分ける割合を決めてから振り分けて伝送させる請求項２に記載の通信システム。
【請求項７】
前記伝送部は、前記設定部により設定された前記複数の通信経路に、同一のパケットを伝送させる請求項１に記載の通信システム。
【請求項８】
複数の無線基地局と上位ノードとを有する通信システムにおける通信制御方法であって、
第１の無線基地局と前記上位ノードとの間に、異なる第２の無線基地局を介する通信経路を複数設定するステップと、
設定された複数の通信経路に、パケットを振り分けて伝送させる伝送ステップと  を含む通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線基地局と上位ノードとを有する通信システム、及び、当該通信システムにおける通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において、現在、規格策定中のＬＴＥ（Long Term Evolution）に対応する通信システムでは、無線基地局（ｅＮＢ）は、バックホールを介して、上位のノードであるＭＭＥ（Mobile Management Entity）に接続され、当該ＭＭＥとの間で通信を行う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】3GPP TS 36.300 V9.4.0 (2010-06)
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、バックホールに障害が発生し、ｅＮＢがＭＭＥと通信を行うことができなくなった場合には、ＭＭＥとの通信を確保することが要求される。
【０００５】
上記問題点に鑑み、本発明は、無線基地局と上位ノードとの通信の確実性を向上させた通信システム及び通信制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。
【０００７】
本発明の特徴は、複数の無線基地局（ｅＮＢ１０−１、ｅＮＢ１０−２、ｅＮＢ１０−３）と上位ノード（ＭＭＥ２０、パケット転送装置２５）とを有する通信システム（通信システム１）であって、第１の無線基地局と前記上位ノードとの間に、異なる第２の無線基地局を介する通信経路を複数設定する設定部（通信経路設定部１１２）と、前記設定部により設定された複数の通信経路に、パケットを振り分けて伝送させる伝送部（伝送処理部１１４）とを備えることを要旨とする。
【０００８】
このような通信システムは、第１の無線基地局と前記上位ノードとの間に、第２の無線基地局を介する複数の通信経路を設定し、当該複数の通信経路に、パケットを振り分けて伝送させる。従って、第１の無線基地局と上位ノードとの間を伝送されるパケットが特定の第２の無線基地局に集中して、当該第２の無線基地局の負荷が過大となってしまうことを防止しつつ、第１の無線基地局と上位ノードとの間の通信の確実性を向上できる。
【０００９】
本発明の特徴は、前記通信経路設定部は、前記第１の無線基地局と前記上位ノードとの間に、前記第２の無線基地局毎の通信経路に関する情報に基づいて、異なる第２の無線基地局を介する通信経路を複数設定することを要旨とする。
【００１０】
本発明の特徴は、前記伝送部は、前記設定部により設定された複数の通信経路に、前記パケットを順次振り分けて伝送させることを要旨とする。
【００１１】
本発明の特徴は、前記通信経路に関する情報は、前記通信経路の伝送速度の情報を含み、前記伝送部は、前記設定部により設定された複数の通信経路に、対応する前記伝送速度に応じた量の前記パケットを振り分けて伝送させることを要旨とする。
【００１２】
本発明の特徴は、前記伝送速度が変化したとき、前記伝送速度の情報を更新する更新部（更新部１１６）を備えることを要旨とする。
【００１３】
本発明の特徴は、前記伝送部は、前記設定部により設定された通信経路の属性に基づいて、通信経路それぞれにパケットを振り分ける割合を決めてから振り分けて伝送させることを要旨とする。
【００１４】
本発明の特徴は、前記伝送部は、前記設定部により設定された前記複数の通信経路に、同一のパケットを伝送させることを要旨とする。
【００１５】
このような通信システムでは、第１の無線基地局と上位ノードとの間を同一のパケットが異なる通信経路で伝送されるため、第１の無線基地局と上位ノードとの間の通信の確実性を向上できる。
【００１６】
本発明の特徴は、複数の無線基地局と上位ノードとを有する通信システムにおける通信制御方法であって、第１の無線基地局と前記上位ノードとの間に、異なる第２の無線基地局を介する通信経路を複数設定するステップと、設定された複数の通信経路に、パケットを振り分けて伝送させる伝送ステップとを含むことを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの全体概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る通信システムにおけるＳ１インタフェースの設定状態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るｅＮＢの構成図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るリレーノードの構成図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る通信経路情報の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る通信システムにおける迂回ベアラの設定状態を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る通信システムの第１の動作を示すシーケンス図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る通信システムの第２の動作を示すシーケンス図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係る通信システムの第３の動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、通信システムの概略構成、ＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）の構成、リレーノードの構成、通信システムの動作、作用・効果、その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１９】
（１）通信システムの概略構成
図１は、本実施形態に係る通信システムの概略構成図である。本実施形態では、通信システム１は、ＬＴＥ技術を用いて構成されている。図１に示す通信システム１は、無線基地局であるＬＴＥ基地局（ｅＮＢ）１０−１、ｅＮＢ１０−２、ｅＮＢ１０−３と、ＭＭＥ（Mobile Management Entity）２０と、パケット転送装置２５と、ｅＮＢ１０−１乃至ｅＮＢ１０−３とＭＭＥ２０とを接続するバックホール３０と、無線端末（ＵＥ）４０と、リレーノード５０−１及びリレーノード５０−２とを含む。
【００２０】
本実施形態において、ｅＮＢ１０−１は、ＩＰアドレスＡが付与され、ｅＮＢ１０−２は、ＩＰアドレスＢが付与され、ｅＮＢ１０−３は、ＩＰアドレスＣが付与されている。ＭＭＥ２０は、ＩＰアドレスＤが付与され、パケット転送装置２５は、ＩＰアドレスＥが付与されている。
【００２１】
図１において、ＵＥ４０は、ｅＮＢ１０−１が形成するセル内に存在する。リレーノード５０−１は、ｅＮＢ１０−１が形成するセルとｅＮＢ１０−２が形成するセルの重複領域に存在する。リレーノード５０−２は、ｅＮＢ１０−１が形成するセルとｅＮＢ１０−３が形成するセルの重複領域に存在する。
【００２２】
ｅＮＢ１０−１は、当該ｅＮＢ１０−１が形成するセル内のＵＥ４０との間で、無線区間を介して無線通信を行うことができる。ＬＴＥにおいて、ｅＮＢ１０−１と、ＵＥ４０との間の通信方式は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）と称される。
【００２３】
図２は、通信システム１におけるＳ１インタフェースの設定状態を示す図である。図２において、ｅＮＢ１０−１とＭＭＥ２０との間には、バックホール３０を介して、トランスポート層の論理的な伝送路であるＳ１インタフェース＃１が設定される。また、ｅＮＢ１０−２とＭＭＥ２０との間には、バックホール３０を介して、Ｓ１インタフェース＃２が設定される。ｅＮＢ１０−３とＭＭＥ２０との間には、バックホール３０を介して、Ｓ１インタフェース＃３が設定される。
【００２４】
（２）ｅＮＢの構成
図３は、ｅＮＢ１０−１の構成を示す図である。図３に示すｅＮＢ１０−１は、制御部１０２、記憶部１０３、Ｉ／Ｆ部１０４、無線通信部１０６、アンテナ１０８を含む。なお、ｅＮＢ１０−２及びｅＮＢ１０−３も、ｅＮＢ１０−１と同様の構成を有する。
【００２５】
制御部１０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され、ｅＮＢ１０−１が具備する各種機能を制御する。記憶部１０３は、例えばメモリによって構成され、ｅＮＢ１０−１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。
【００２６】
Ｉ／Ｆ部１０４は、バックホール３０に接続されている。Ｉ／Ｆ部１０４は、ＭＭＥ２０、ｅＮＢ１０−２及びｅＮＢ１０−３との間でデータの送信及び受信を行う。
【００２７】
無線通信部１０６は、ＲＦ回路、ベースバンド回路等を含み、変調及び復調、符号化及び復号等を行い、アンテナ１０８を介して、ＵＥ４０との間で、無線信号の送信及び受信を行う。また、無線通信部１０６は、リレーノード５０−１、リレーノード５０−２との間で、無線信号の送信及び受信を行うことが可能である。
【００２８】
制御部１０２は、ＵＥ４０からのパケット転送装置２５宛の上りデータを、アンテナ１０８及び無線通信部１０６を介して受信する。受信される上りデータは、Ｕｕ−ＩＦプロトコルに対応した構成を有する。
【００２９】
バックホール３０に設定されたＳ１インタフェース＃１を介する通信（Ｓ１通信）が可能である場合、制御部１０２は、上りデータについて、Ｕｕ−ＩＦプロトコルからＳ１−ＭＭＥ−ＩＦプロトコルへの変換を行う。更に、制御部１０２は、変換により得られた新たな上りデータを、Ｉ／Ｆ部１０４と、バックホール３０に設定されたＳ１インタフェースと、ＭＭＥ２０とを介してパケット転送装置２５へ送信する（Ｓ１通信）。
【００３０】
また、制御部１０２は、パケット転送装置２５からのＵＥ４０宛の下りデータを、Ｉ／Ｆ部１０４を介して受信する（Ｓ１通信）。受信される下りデータは、Ｓ１−ＭＭＥ−ＩＦプロトコルに対応した構成を有する。制御部１０２は、下りデータについて、Ｓ１−ＭＭＥ−ＩＦプロトコルからＵｕ−ＩＦプロトコルへの変換を行う。更に、制御部１０２は、変換により得られた新たな下りデータを、無線通信部１０６及びアンテナ１０８を介して、ＵＥ４０へ送信する。
【００３１】
（３）リレーノードの構成
図４は、リレーノード５０−１の構成を示す図である。図４に示すリレーノード５０は、制御部５０２、記憶部５０３、無線通信部５０４、アンテナ５０６、無線通信部５０８及びアンテナ５１０を含む。なお、リレーノード５０−２もリレーノード５０−１と同様の構成を有する。
【００３２】
制御部５０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され、リレーノード５０が具備する各種機能を制御する。記憶部５０３は、例えばメモリによって構成され、リレーノード５０−１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。
【００３３】
無線通信部５０４は、ＲＦ回路、ベースバンド回路等を含み、変調及び復調、符号化及び復号等を行い、アンテナ５０６を介して、ｅＮＢ１０−１との間で、無線信号の送信及び受信を行う。無線通信部５０８は、ＲＦ回路、ベースバンド回路等を含み、変調及び復調、符号化及び復号等を行い、アンテナ５１０を介して、ｅＮＢ１０−２との間で、無線信号の送信及び受信を行う。なお、リレーノード５０−２内の無線通信部５０８は、アンテナ５１０を介して、ｅＮＢ１０−３との間で、無線信号の送信及び受信を行う。
【００３４】
（４）通信システムの動作
ここで、バックホール３０の障害が発生し、ｅＮＢ１０−１とＭＭＥ２０との間のＳ１通信が不可になった場合を考える。この場合、本実施形態では、ｅＮＢ１０−１とＭＭＥ２０との上り通信は、リレーノード５０−１及びｅＮＢ１０−２を介した上り通信と、リレーノード５０−２及びｅＮＢ１０−３を介した上り通信との双方が行われる。以下、詳細を説明する。
【００３５】
（４．１）上り通信におけるｅＮＢ１０−１の制御部１０２の処理
ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、Ｓ１−ＭＭＥ−ＩＦプロトコルのＩＰの機能により、バックホール３０の障害が発生し、ｅＮＢ１０−１とＭＭＥ２０との間のＳ１通信が不可になったことを検知する。
【００３６】
この場合、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、ＭＭＥ２０との間の通信において、記憶部１０３に記憶されている通信経路情報に基づいて、中継局となるべき複数のｅＮＢ（中継ｅＮＢ）を選択する。
【００３７】
図５は、通信経路情報の一例を示す図である。図５に示す通信経路情報は、ｅＮＢ１０−１以外のｅＮＢであって、当該ｅＮＢ１０−１とリレーノードを介する無線通信が可能なｅＮＢ１０−２及びｅＮＢ１０−３のそれぞれについて設定されている。ｅＮＢ１０−２に対応する通信経路情報は、当該ｅＮＢ１０−２の識別情報であるセルＩＤと、ｅＮＢ１０−１がｅＮＢ１０−２との間で無線通信を行う際に中継するリレーノード５０−１の識別情報であるリレーノードＩＤと、ｅＮＢ１０−２とＭＭＥ２０との間の伝送速度の情報により構成される。ｅＮＢ１０−３に対応する通信経路情報は、当該ｅＮＢ１０−３の識別情報であるセルＩＤと、ｅＮＢ１０−１がｅＮＢ１０−３との間で無線通信を行う際に中継するリレーノード５０−２の識別情報であるリレーノードＩＤと、ｅＮＢ１０−３とＭＭＥ２０との間の伝送速度の情報により構成される。
【００３８】
ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、記憶部１０３から通信経路情報を読み出す。通信経路設定部１１２は、各通信経路情報に含まれるセルＩＤに対応するｅＮＢ１０−２及びｅＮＢ１０−３を選択する。
【００３９】
次に、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、ｅＮＢ１０−１とｅＮＢ１０−２との間の無線通信を中継するリレーノード５０−１との間に、回避ベアラ＃１を設定する。また、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、ｅＮＢ１０−１とｅＮＢ１０−３との間の無線通信を中継するリレーノード５０−２との間に、回避ベアラ＃２を設定する。
【００４０】
次に、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、設定した回避ベアラ＃１を介して、リレーノード５０−１へ代替ベアラ生成指示情報１を送信する。代替ベアラ生成指示情報１は、ｅＮＢ１０−２を介するベアラの生成を指示するための情報である。また、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、設定した回避ベアラ＃２を介して、リレーノード５０−２へ代替ベアラ生成指示情報２を送信する。代替ベアラ生成指示情報２は、ｅＮＢ１０−３を介するベアラの生成を指示するための情報である。
【００４１】
リレーノード５０−１の制御部５０２は、回避ベアラ＃１を介して、ｅＮＢ１０−１からの代替ベアラ生成指示情報１を受信する。また、リレーノード５０−２の制御部５０２は、回避ベアラ＃２を介して、ｅＮＢ１０−１からの代替ベアラ生成指示情報２を受信する。
【００４２】
リレーノード５０−１の制御部５０２は、無線区間を介してｅＮＢ１０−２に接続する。また、リレーノード５０−２の制御部５０２は、無線区間を介してｅＮＢ１０−３に接続する。
【００４３】
その後、リレーノード５０−１の制御部５０２は、無線通信により代替ベアラ生成指示情報１をｅＮＢ１０−２へ送信する。リレーノード５０−２の制御部５０２は、無線通信により代替ベアラ生成指示情報２をｅＮＢ１０−３へ送信する。
【００４４】
ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、リレーノード５０−１からの代替ベアラ生成情報１を受信する。また、ｅＮＢ１０−２内の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、リレーノード５０−１からの代替ベアラ生成情報２を受信する。
【００４５】
次に、ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、Ｓ１通信により、バックホール３０を介して、代替ベアラ通知情報１をＭＭＥ２０へ送信する。代替ベアラ通知情報１は、ｅＮＢ１０−２を介してｅＮＢ１０−１とパケット転送装置２５との間にベアラが生成される必要があることを通知するための情報であり、ｅＮＢ１０−２のＩＰアドレスＢが含まれている。また、ｅＮＢ１０−３の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、Ｓ１通信により、バックホール３０を介して、代替ベアラ通知情報２をＭＭＥ２０へ送信する。代替ベアラ通知情報２は、ｅＮＢ１０−３を介してｅＮＢ１０−１とパケット転送装置２５との間にベアラが生成される必要があることを通知するための情報であり、ｅＮＢ１０−３のＩＰアドレスＣが含まれている。
【００４６】
ＭＭＥ２０は、ｅＮＢ１０−２からの代替ベアラ通知情報１を受信する。更に、ＭＭＥ２０は、Ｓ１通信により、バックホール３０を介して、予め保持しているパケット転送装置２５のＩＰアドレスＥをｅＮＢ１０−２へ送信する。また、ＭＭＥ２０は、ｅＮＢ１０−３からの代替ベアラ通知情報２を受信する。更に、ＭＭＥ２０は、Ｓ１通信により、バックホール３０を介して、予め保持しているパケット転送装置２５のＩＰアドレスＥをｅＮＢ１０−３へ送信する。
【００４７】
その後、ＭＭＥ２０は、代替ベアラ通知情報１に当該代替ベアラ通知情報１の送信元であるｅＮＢ１０−２のＩＰアドレスＢを含ませる。更に、ＭＭＥ２０は、ＩＰアドレスＢを含んだ代替ベアラ通知情報１をパケット転送装置２５へ送信する。また、ＭＭＥ２０は、代替ベアラ通知情報２に当該代替ベアラ通知情報２の送信元であるｅＮＢ１０−３のＩＰアドレスＣを含ませる。更に、ＭＭＥ２０は、ＩＰアドレスＣを含んだ代替ベアラ通知情報２をパケット転送装置２５へ送信する。
【００４８】
パケット転送装置２５は、ＭＭＥ２０からの代替ベアラ通知情報１及び代替ベアラ通知情報２を受信する。
【００４９】
更に、パケット転送装置２５は、代替ベアラ通知情報１に対応する代替ベアラ生成許可情報１をｅＮＢ１０−２へ送信する。パケット転送装置２５は、代替ベアラ通知情報１に含まれるｅＮＢ１０−２のＩＰアドレスＢによって、代替ベアラ生成許可情報１の送信先を認識できる。また、パケット転送装置２５は、代替ベアラ通知情報２に対応する代替ベアラ生成許可情報２をｅＮＢ１０−３へ送信する。パケット転送装置２５は、代替ベアラ通知情報２に含まれるｅＮＢ１０−３のＩＰアドレスＣによって、代替ベアラ生成許可情報２の送信先を認識できる。
【００５０】
ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ生成許可情報１を受信する。更に、ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ生成許可情報１をリレーノード５０−１へ送信する。また、ｅＮＢ１０−３の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ生成許可情報２を受信する。更に、ｅＮＢ１０−３の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ生成許可情報２をリレーノード５０−２へ送信する。
【００５１】
その後、ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、リレーノード５０−１とパケット転送装置２５との間に、ｅＮＢ１０−２を介するベアラ（代替ベアラ＃１）を設定する。ｅＮＢ１０−１とパケット転送装置２５との間には、代替ベアラ＃１と回避ベアラ＃１とによって、ｅＮＢ１０−２を介する通信経路である迂回ベアラ＃１が設定される。
【００５２】
また、ｅＮＢ１０−３の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、リレーノード５０−２とパケット転送装置２５との間に、ｅＮＢ１０−３を介するベアラ（代替ベアラ＃２）を設定する。ｅＮＢ１０−１とパケット転送装置２５との間には、代替ベアラ＃２と回避ベアラ＃２とによって、ｅＮＢ１０−３を介する通信経路である迂回ベアラ＃２が設定される。
【００５３】
その後、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、ＵＥ４０からのパケットを受信する。更に、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、受信したパケットを、迂回ベアラ＃１を伝送させるパケットと、迂回ベアラ＃２を伝送させるパケットとに振り分ける。
【００５４】
具体的には、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、同量のパケットを迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とに交互に振り分ける。なお、２つの迂回ベアラを用いて説明しているが、３つ以上の迂回ベアラがあった場合でも、伝送処理部１１４は、受信したパケットを、迂回ベアラそれぞれに順次振り分けて伝送させる。
【００５５】
あるいは、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、ｅＮＢ１０−２に対応する通信経路情報に基づいて、ｅＮＢ１０−２とＭＭＥ２０との間の伝送速度を認識するとともに、ｅＮＢ１０−３に対応する通信経路情報に基づいて、ｅＮＢ１０−３とＭＭＥ２０との間の伝送速度を認識する。更に、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、迂回ベアラ＃１を伝送させるパケットの量と、迂回ベアラ＃２を伝送させるパケットの量との比率が、ｅＮＢ１０−２とＭＭＥ２０との間の伝送速度と、ｅＮＢ１０−３とＭＭＥ２０との間の伝送速度との比率に一致、あるいは、近似する（所定値以内の差となる）ように、パケットを迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とに交互に振り分ける。
【００５６】
あるいは、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、同一のパケットを迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とに振り分ける。
【００５７】
あるいは、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、迂回ベアラの属性に基づいてパケットを振り分ける。通信経路情報に、属性情報が含まれる場合には、伝送処理部１１４は、当該属性情報に基づいて、迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とにパケットを振り分ける割合を決めてから振り分ける。例えば、属性情報が通信経路の物理的構成が有線であるか無線であるかを示す情報であり、ｅＮＢ１０−２とＭＭＥ２０との間が有線区間、ｅＮＢ１０−３とＭＭＥ２０との間が無線区間である場合には、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、有線区間に対応するｅＮＢ１０−２を介する迂回ベアラ＃１に対して、無線区間に対応するｅＮＢ１０−３を介する迂回ベアラ＃２よりも多くのパケットを振り分ける。
【００５８】
あるいは、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、ＵＥ４０の属性情報を取得できる場合には、当該ＵＥ４０の属性情報に基づいて、パケットを迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とに振り分ける。例えば、各ＵＥがクラス分けされており、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、ＵＥ４０のクラスに関する情報を取得できる場合には、クラスが高いほど、通信速度が速くなるように、パケットを振り分ける。
【００５９】
ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、上述した処理によって振り分けられた迂回ベアラ＃１を伝送させるパケットを、迂回ベアラ＃１を介してｅＮＢ１０−２へ送信する。また、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、上述した処理によって振り分けられた迂回ベアラ＃２を伝送させるパケットを、迂回ベアラ＃２を介してｅＮＢ１０−３へ送信する。
【００６０】
ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、迂回ベアラ＃１を伝送されたパケットを受信し、当該パケットを迂回ベアラ＃１を介して、パケット転送装置２５へ送信する。また、ｅＮＢ１０−３の制御部１０２内の伝送処理部１１４は、迂回ベアラ＃２を伝送されたパケットを受信し、当該パケットを迂回ベアラ＃２を介して、パケット転送装置２５へ送信する。
【００６１】
上述したパケットの伝送処理と並行して、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の更新部１１６は、通信経路情報を随時更新する。例えば、ｅＮＢ１０−１の近隣に新たなｅＮＢが設置された場合、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の更新部１１６は、当該新たなｅＮＢに対応する通信経路情報を生成する。また、ｅＮＢ１０−２とＭＭＥ２０との間の伝送速度や、ｅＮＢ１０−３とＭＭＥ２０との間の伝送速度が変化した場合、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の更新部１１６は、対応する通信経路情報内の伝送速度の情報を更新する。
【００６２】
更に、パケットの伝送処理の間に、回避ベアラ＃１、回避ベアラ＃２、代替ベアラ＃１及び代替ベアラ＃２の何れかが切断された場合には、ｅＮＢ１０−１、ｅＮＢ１０−２及びｅＮＢ１０−３は、上述した回避ベアラ又は代替ベアラの設定処理を再度行う。
【００６３】
また、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、Ｓ１−ＭＭＥ−ＩＦプロトコルのＩＰの機能により、バックホール３０の障害が復旧し、ｅＮＢ１０−１とＭＭＥ２０との間のＳ１通信が可能になったことを検知する。
【００６４】
この場合、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、回避ベアラ＃１を介して、リレーノード５０−１へ代替ベアラ解放指示情報１を送信する。代替ベアラ解放指示情報１は、ｅＮＢ１０−２を介するベアラの解放を指示するための情報である。また、ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、回避ベアラ＃２を介して、リレーノード５０−２へ代替ベアラ解放指示情報２を送信する。代替ベアラ解放指示情報２は、ｅＮＢ１０−３を介するベアラの解放を指示するための情報である。ｅＮＢ１０−１の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ解放指示情報１の送信後、回避ベアラ＃１を解放し、代替ベアラ解放指示情報２の送信後、回避ベアラ＃２を解放する。
【００６５】
リレーノード５０−１の制御部５０２は、回避ベアラ＃１を介して、ｅＮＢ１０−１からの代替ベアラ解放指示情報１を受信する。また、リレーノード５０−２の制御部５０２は、回避ベアラ＃２を介して、ｅＮＢ１０−１からの代替ベアラ解放指示情報２を受信する。
【００６６】
その後、リレーノード５０−１の制御部５０２は、無線通信により代替ベアラ解放指示情報１をｅＮＢ１０−２へ送信する。リレーノード５０−２の制御部５０２は、無線通信により代替ベアラ解放指示情報２をｅＮＢ１０−３へ送信する。
【００６７】
ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、リレーノード５０−１からの代替ベアラ解放情報１を受信する。また、ｅＮＢ１０−２内の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、リレーノード５０−１からの代替ベアラ解放情報２を受信する。
【００６８】
次に、ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、Ｓ１通信により、バックホール３０を介して、代替ベアラ解放通知情報１をＭＭＥ２０へ送信する。代替ベアラ解放通知情報１は、ｅＮＢ１０−２を介する、ｅＮＢ１０−１とパケット転送装置２５との間にベアラが解放される必要があることを通知するための情報であり、ｅＮＢ１０−２のＩＰアドレスＢが含まれている。また、ｅＮＢ１０−３の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、Ｓ１通信により、バックホール３０を介して、代替ベアラ解放通知情報２をＭＭＥ２０へ送信する。代替ベアラ解放通知情報２は、ｅＮＢ１０−２を介する、ｅＮＢ１０−１とパケット転送装置２５との間にベアラが解放される必要があることを通知するための情報であり、ｅＮＢ１０−３のＩＰアドレスＣが含まれている。
【００６９】
ＭＭＥ２０は、ｅＮＢ１０−２からの代替ベアラ解放通知情報１を受信するとともに、ｅＮＢ１０−３からの代替ベアラ解放通知情報２を受信する。
【００７０】
ＭＭＥ２０は、代替ベアラ解放通知情報１に当該代替ベアラ解放通知情報１の送信元であるｅＮＢ１０−２のＩＰアドレスＢを含ませる。更に、ＭＭＥ２０は、ＩＰアドレスＢを含んだ代替ベアラ解放通知情報１をパケット転送装置２５へ送信する。また、ＭＭＥ２０は、代替ベアラ解放通知情報２に当該代替ベアラ解放通知情報２の送信元であるｅＮＢ１０−３のＩＰアドレスＣを含ませる。更に、ＭＭＥ２０は、ＩＰアドレスＣを含んだ代替ベアラ解放通知情報２をパケット転送装置２５へ送信する。
【００７１】
パケット転送装置２５は、ＭＭＥ２０からの代替ベアラ通知情報１及び代替ベアラ通知情報２を受信する。
【００７２】
更に、パケット転送装置２５は、代替ベアラ解放通知情報１に対応する代替ベアラ解放許可情報１をｅＮＢ１０−２へ送信する。パケット転送装置２５は、代替ベアラ解放通知情報１に含まれるｅＮＢ１０−２のＩＰアドレスＢによって、代替ベアラ解放許可情報１の送信先を認識できる。また、パケット転送装置２５は、代替ベアラ解放通知情報２に対応する代替ベアラ解放許可情報２をｅＮＢ１０−３へ送信する。パケット転送装置２５は、代替ベアラ解放通知情報２に含まれるｅＮＢ１０−３のＩＰアドレスＣによって、代替ベアラ解放許可情報２の送信先を認識できる。
【００７３】
ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ解放許可情報１を受信する。更に、ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ解放許可情報１をリレーノード５０−１へ送信する。また、ｅＮＢ１０−３の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ解放許可情報２を受信する。更に、ｅＮＢ１０−３の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ解放許可情報２をリレーノード５０−２へ送信する。
【００７４】
また、ｅＮＢ１０−２の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ＃１を解放する。同様に、ｅＮＢ１０−３の制御部１０２内の通信経路設定部１１２は、代替ベアラ＃２を解放する。
【００７５】
上述の手順を経て、迂回ベアラ＃１及び迂回ベアラ＃２が解放される。
【００７６】
次に、シーケンス図を参照しつつ、通信システム１の動作を説明する。図７、図８及び図９は、通信システム１の動作を示すシーケンス図である。
【００７７】
ステップＳ１０１において、ＵＥ４０は、ｅＮＢ１０−１へパケット転送装置２５宛のパケットを送信する。ｅＮＢ１０−１は、ＵＥ４０からのパケットを受信する。更に、ｅＮＢ１０−１は、パケットをＭＭＥ２０へ送信する。ＭＭＥ２０は、ｅＮＢ１０−１からのパケットを受信する。更に、ＭＭＥ２０は、パケットをパケット転送装置２５へ送信する。パケット転送装置２５は、ＭＭＥ２０からのパケットを受信する。
【００７８】
ステップＳ１０２において、バックホール３０の障害が発生し、ｅＮＢ１０−１とＭＭＥ２０との間のＳ１通信が不可になった場合、ステップＳ１０３において、ｅＮＢ１０−１は、通信経路情報に基づいて、複数の中継ｅＮＢを選択する。ここでは、ｅＮＢ１０−２及びｅＮＢ１０−３が選択される。
【００７９】
ステップＳ１０４において、ｅＮＢ１０−１は、中継ｅＮＢ１０−２との間の無線通信を中継するリレーノード５０−１との間で回避ベアラ＃１を設定する。ステップＳ１０５において、ｅＮＢ１０−１は、中継ｅＮＢ１０−３との間の無線通信を中継するリレーノード５０−２との間で回避ベアラ＃２を設定する。
【００８０】
ステップＳ１０６において、ｅＮＢ１０−１は、設定した回避ベアラ＃１を介して、リレーノード５０−１へ代替ベアラ生成指示情報１を送信する。リレーノード５０−１は、代替ベアラ生成指示情報１を受信する。ステップＳ１０７において、ｅＮＢ１０−１は、設定した回避ベアラ＃２を介して、リレーノード５０−２へ代替ベアラ生成指示情報２を送信する。リレーノード５０−２は、代替ベアラ生成指示情報２を受信する。
【００８１】
ステップＳ１０８において、リレーノード５０−１は、無線区間を介してｅＮＢ１０−２に接続する。ステップＳ１０９において、リレーノード５０−２は、無線区間を介してｅＮＢ１０−３に接続する。
【００８２】
ステップＳ１１０において、リレーノード５０−１は、ｅＮＢ１０−２へ代替ベアラ生成指示情報１を送信する。ｅＮＢ１０−２は、代替ベアラ生成指示情報１を受信する。ステップＳ１１１において、リレーノード５０−２は、ｅＮＢ１０−３へ代替ベアラ生成指示情報２を送信する。ｅＮＢ１０−３は、代替ベアラ生成指示情報２を受信する。
【００８３】
ステップＳ１１２において、ｅＮＢ１０−２は、ＭＭＥ２０へ代替ベアラ通知情報１を送信する。ＭＭＥ２０は、代替ベアラ通知情報１を受信する。ステップＳ１１３において、ｅＮＢ１０−３は、ＭＭＥ２０へ代替ベアラ通知情報２を送信する。ＭＭＥ２０は、代替ベアラ通知情報２を受信する。
【００８４】
ステップＳ１１４において、ＭＭＥ２０は、ｅＮＢ１０−２へパケット転送装置２５のＩＰアドレスＥを送信する。ｅＮＢ１０−２は、ＩＰアドレスＥを受信する。ステップＳ１１５において、ＭＭＥ２０は、ｅＮＢ１０−３へパケット転送装置２５のＩＰアドレスＥを送信する。ｅＮＢ１０−３は、ＩＰアドレスＥを受信する。
【００８５】
ステップＳ１１６において、ＭＭＥ２０は、ＩＰアドレスＢを含んだ代替ベアラ通知情報１をパケット転送装置２５へ送信する。パケット転送装置２５は、ＩＰアドレスＢを含んだ代替ベアラ通知情報１を受信する。ステップＳ１１７において、ＭＭＥ２０は、ＩＰアドレスＣを含んだ代替ベアラ通知情報２をパケット転送装置２５へ送信する。パケット転送装置２５は、ＩＰアドレスＣを含んだ代替ベアラ通知情報２を受信する。
【００８６】
図８のステップＳ１５１において、パケット転送装置２５は、ｅＮＢ１０−２へ代替ベアラ生成許可情報１を送信する。ｅＮＢ１０−２は、代替ベアラ生成許可情報１を受信する。ステップＳ１５２において、パケット転送装置２５は、ｅＮＢ１０−３へ代替ベアラ生成許可情報２を送信する。ｅＮＢ１０−３は、代替ベアラ生成許可情報２を受信する。
【００８７】
ステップＳ１５３において、ｅＮＢ１０−２は、代替ベアラ生成許可情報１をリレーノード５０−１へ送信する。リレーノード５０−１は、代替ベアラ生成許可情報１を受信する。ステップＳ１５４において、ｅＮＢ１０−３は、代替ベアラ生成許可情報２をリレーノード５０−２へ送信する。リレーノード５０−２は、代替ベアラ生成許可情報２を受信する。
【００８８】
ステップＳ１５５において、ｅＮＢ１０−２は、リレーノード５０−１とパケット転送装置２５との間に、ｅＮＢ１０−２を介する代替ベアラ＃１を設定する。ステップＳ１５６において、ｅＮＢ１０−３は、リレーノード５０−２とパケット転送装置２５との間に、ｅＮＢ１０−３を介する代替ベアラ＃２を設定する。
【００８９】
回避ベアラ＃１と代替ベアラ＃１とからなる迂回ベアラ＃１が設定され、回避ベアラ＃２と代替ベアラ＃２とからなる迂回ベアラ＃２が設定された後、ステップＳ１５９において、ＵＥ４０は、ｅＮＢ１０−１へパケットを送信する。ｅＮＢ１０−１は、パケットを受信する。
【００９０】
ステップＳ１６０において、ｅＮＢ１０−１は、受信したパケットを迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とに振り分ける。
【００９１】
ステップＳ１６１において、ｅＮＢ１０−１は、迂回ベアラ＃１に振り分けられたパケットを、当該迂回ベアラ＃１を介して、パケット転送装置２５へ送信する。パケット転送装置２５は、ｅＮＢ１０−１からのパケットを、迂回ベアラ＃１を介して受信する。ステップＳ１６２において、ｅＮＢ１０−１は、迂回ベアラ＃２に振り分けられたパケットを、当該迂回ベアラ＃２を介して、パケット転送装置２５へ送信する。パケット転送装置２５は、ｅＮＢ１０−２からのパケットを、迂回ベアラ＃２を介して受信する。
【００９２】
図９のステップＳ２０１において、バックホール３０の障害が復旧し、ｅＮＢ１０−１とＭＭＥ２０との間のＳ１通信が可能になった場合、ステップＳ２０２において、ｅＮＢ１０−１は、リレーノード５０−１へ代替ベアラ解放指示情報１を送信する。リレーノード５０−１は、代替ベアラ解放指示情報１を受信する。ステップＳ２０３において、ｅＮＢ１０−１は、リレーノード５０−２へ代替ベアラ解放指示情報２を送信する。リレーノード５０−２は、代替ベアラ解放指示情報２を受信する。
【００９３】
ステップＳ２０４において、リレーノード５０−１は、ｅＮＢ１０−２へ代替ベアラ解放指示情報１を送信する。ｅＮＢ１０−２は、代替ベアラ解放指示情報１を受信する。ステップＳ２０５において、リレーノード５０−２は、ｅＮＢ１０−３へ代替ベアラ解放指示情報２を送信する。ｅＮＢ１０−３は、代替ベアラ解放指示情報２を受信する。
【００９４】
ステップＳ２０６において、ｅＮＢ１０−２は、ＭＭＥ２０へ代替ベアラ解放通知情報１を送信する。ＭＭＥ２０は、代替ベアラ解放通知情報１を受信する。ステップＳ２０７において、ｅＮＢ１０−３は、ＭＭＥ２０へ代替ベアラ解放通知情報２を送信する。ＭＭＥ２０は、代替ベアラ解放通知情報２を受信する。
【００９５】
ステップＳ２０８において、ＭＭＥ２０は、ＩＰアドレスＢを含んだ代替ベアラ解放通知情報１をパケット転送装置２５へ送信する。パケット転送装置２５は、ＩＰアドレスＢを含んだ代替ベアラ解放通知情報１を受信する。ステップＳ２０９において、ＭＭＥ２０は、ＩＰアドレスＣを含んだ代替ベアラ解放通知情報２をパケット転送装置２５へ送信する。パケット転送装置２５は、ＩＰアドレスＣを含んだ代替ベアラ解放通知情報２を受信する。
【００９６】
ステップＳ２１０において、パケット転送装置２５は、ｅＮＢ１０−２へ代替ベアラ解放許可情報１を送信する。ｅＮＢ１０−２は、代替ベアラ解放許可情報１を受信する。ステップＳ２１１において、パケット転送装置２５は、ｅＮＢ１０−３へ代替ベアラ解放許可情報２を送信する。ｅＮＢ１０−３は、代替ベアラ解放許可情報２を受信する。
【００９７】
ステップＳ２１２において、ｅＮＢ１０−２は、代替ベアラ解放許可情報１をリレーノード５０−１へ送信する。リレーノード５０−１は、代替ベアラ解放許可情報１を受信する。ステップＳ２１３において、ｅＮＢ１０−３は、代替ベアラ解放許可情報２をリレーノード５０−２へ送信する。リレーノード５０−２は、代替ベアラ解放許可情報２を受信する。
【００９８】
（５）作用・効果
本実施形態に係る通信システム１において、ｅＮＢ１０−１は、通常状態、具体的には、バックホール３０の障害が発生する前の状態の場合には、Ｓ１通信により、ＭＭＥ２０へパケット転送装置２５宛のパケットを送信する。一方、バックホール３０に障害が発生してＭＭＥ２０との間のＳ１通信が不可能になった場合には、ｅＮＢ１０−１は、２つの中継ｅＮＢであるｅＮＢ１０−２及びｅＮＢ１０−３を選択する。更に、ｅＮＢ１０−１及びｅＮＢ１０−２は、ｅＮＢ１０−２を介する迂回ベアラ＃１を設定するための処理を行い、ｅＮＢ１０−１及びｅＮＢ１０−３は、ｅＮＢ１０−３を介する迂回ベアラ＃２を設定するための処理とを行う。更に、ｅＮＢ１０−１は、パケット転送装置２５宛のパケットを、迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とに振り分けて、ＭＭＥ２０に向けて送信する。
【００９９】
従って、バックホール３０に障害が発生してＭＭＥ２０との間のＳ１通信が不可能になった場合に、ｅＮＢ１０−１とＭＭＥ２０との間を伝送されるパケットが、迂回のために１の中継ｅＮＢに集中して、当該中継ｅＮＢの負荷が過大となってしまうことを防止しつつ、ｅＮＢ１０−１とパケット転送装置２５との間の通信の確実性を向上できる。
【０１００】
（６）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【０１０１】
上述した実施形態では、ｅＮＢ１０−１は、２つの中継ｅＮＢであるｅＮＢ１０−２を介する迂回ベアラ＃１と、ｅＮＢ１０−３を介する迂回ベアラ＃２とにパケットを振り分けた。しかし、ｅＮＢ１０−１は、３つ以上の中継ｅＮＢを選択し、当該中継ｅＮＢのそれぞれを介する迂回ベアラを設定するための処理を行った上で、各迂回ベアラにパケットを振り分けるようにしてもよい。
【０１０２】
上述した実施形態では、バックホール３０に障害が発生し、ｅＮＢ１０−１とＭＭＥ２０とのＳ１通信が不可になった場合に、迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とが設定され、ｅＮＢ１０−１は、迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とにパケットを振り分けて送信した。しかし、Ｓ１通信が不可となったこと以外の条件が満たされた場合に、ｅＮＢ１０−１は、迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とにパケットを振り分けて送信してもよい。
【０１０３】
例えば、ｅＮＢ１０−１内の制御部１０２は、ＭＭＥ２０との間の通信におけるトラフィック量が予め定められた閾値未満である場合には、迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とを設定するために必要な処理を行い、当該迂回ベアラ＃１と迂回ベアラ＃２とにパケットを振り分けて送信してもよい。
【０１０４】
また、上述した実施形態では、リレーノード５０−１による中継が行われる場合には、ｅＮＢ１０−１によって形成されるセルとｅＮＢ１０−２によって形成されるセルとにおいて、異なる周波数チャネルが用いられることを前提とし、リレーノード５０−２による中継が行われる場合には、ｅＮＢ１０−１によって形成されるセルとｅＮＢ１０−３によって形成されるセルとにおいて、異なる周波数チャネルが用いられることを前提とした。しかし、同一の周波数チャネルが用いられる場合であっても、ＳＤＭＡやＯＦＤＭサブチャネルを用いることで、干渉を抑制可能である。また、ＴＤＭＡにより、リレーノード５０−１やリレーノード５０−２が、時分割で接続先のｅＮＢを切り替えることで、干渉を抑制可能である。
【０１０５】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。  なお、日本国特許出願第２０１０−２６９３１７号（２０１０年１２月２日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明によれば、他の無線基地局の負荷を過大にすることなく、無線基地局と上位ノードとの通信の確実性を向上できる。
【図１】
2012073842.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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2012073842.tif 000013
2012073842.tif 000014
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