(57)【要約】【課題】移動体の移動に伴って端末装置が一斉に移動する場合のハンドオーバに関するシグナリング負担を軽減すること。【解決手段】コアネットワークと接続する基地局装置との間で他の装置を介した通信経路を用いて無線で通信可能であると共に、その基地局装置と１つ以上の端末装置との間の通信を中継する中継装置が提供される。中継装置は、使用している第１の通信経路からの切替先の通信経路の候補に関する候補情報を、その第１の通信経路におけるサービング基地局として動作する基地局装置から取得し、接続中の１つ以上の端末装置が行う通信に関する端末情報を取得し、第１の通信経路からの通信経路の切替を行うか否かを判定し、候補情報を取得した後に第１の通信経路からの通信経路の切替を行うと判定されたことに応じて、端末情報に基づいて、第１の通信経路から候補に含まれる第２の通信経路への切り替えを実行する。【選択図】  図４
2020014112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアネットワークと接続する基地局装置との間で他の装置を介した通信経路を用いて無線で通信可能であると共に、前記基地局装置と１つ以上の端末装置との間の通信を中継する中継装置であって、
使用している第１の通信経路からの切替先の通信経路の候補に関する候補情報を、当該第１の通信経路におけるサービング基地局として動作する前記基地局装置から、取得する第１の取得手段と、
前記１つ以上の端末装置が行う通信に関する端末情報を取得する第２の取得手段と、
前記第１の通信経路からの通信経路の切替を行うか否かを判定する判定手段と、
前記候補情報を取得した後に前記第１の通信経路からの通信経路の切替を行うと判定されたことに応じて、前記端末情報に基づいて、前記第１の通信経路から前記候補に含まれる第２の通信経路への切り替えを実行する実行手段と、
を有することを特徴とする中継装置。
【請求項２】
前記候補情報は、前記候補のそれぞれにおけるサービング基地局が提供することができるサービスの情報を含み、
前記端末情報は、前記１つ以上の端末装置がそれぞれ要求するサービスの情報を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記候補情報は、前記候補のそれぞれにおける、負荷と遅延量とスループットとの少なくともいずれかに関する情報を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記実行手段が前記第２の通信経路への切り替えを実行した場合に、当該第２の通信経路に含まれると共に前記中継装置と直接接続する装置へ、前記１つ以上の端末装置に関する情報を通知する通知手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項５】
前記１つ以上の端末装置に含まれる一部の端末装置の要求を満たすことができない場合、前記通知手段は、当該一部の端末装置についての情報の通知を行わない、
ことを特徴とする請求項４に記載の中継装置。
【請求項６】
前記通知手段によって通知される情報は、サービスの識別子と当該サービスを要求する前記端末装置の識別情報とを関連付ける情報を含む、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の中継装置。
【請求項７】
前記第２の通信経路を介した通信では、前記１つ以上の端末装置に含まれる一部の端末装置の要求を満たすことができない場合、当該一部の端末装置を前記中継装置からハンドオーバさせるための信号を送信する送信手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項８】
コアネットワークと接続する基地局装置との間で他の装置を介した通信経路を用いて無線で通信可能であると共に、前記基地局装置と１つ以上の端末装置との間の通信を中継する中継装置の制御方法であって、
第１の取得手段が、使用している第１の通信経路からの切替先の通信経路の候補に関する候補情報を、当該第１の通信経路におけるサービング基地局として動作する前記基地局装置から、取得する第１の取得工程と、
第２の取得手段が、前記１つ以上の端末装置が行う通信に関する端末情報を取得する第２の取得工程と、
判定手段が、前記第１の通信経路からの通信経路の切替を行うか否かを判定する判定工程と、
実行手段が、前記候補情報を取得した後に前記第１の通信経路からの通信経路の切替を行うと判定されたことに応じて、前記端末情報に基づいて、前記第１の通信経路から前記候補に含まれる第２の通信経路への切り替えを実行する実行工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
コアネットワークと接続する基地局装置との間で他の装置を介した通信経路を用いて無線で通信可能であると共に、前記基地局装置と１つ以上の端末装置との間の通信を中継する中継装置に備えられたコンピュータに、
使用している第１の通信経路からの切替先の通信経路の候補に関する候補情報を、当該第１の通信経路におけるサービング基地局として動作する前記基地局装置から、取得させ、
前記１つ以上の端末装置が行う通信に関する端末情報を取得させ、
前記第１の通信経路からの通信経路の切替を行うか否かを判定させ、
前記候補情報を取得した後に前記第１の通信経路からの通信経路の切替を行うと判定されたことに応じて、前記端末情報に基づいて、前記第１の通信経路から前記候補に含まれる第２の通信経路への切り替えを実行させる、
ためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継伝送路を含んだハンドオーバが実行される際の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ通信システムでは、多数の端末装置がそれぞれ周囲に存在する基地局装置（又は中継装置）を介してコアネットワークと接続し、通信を行う。端末装置は、接続中の基地局装置（又は中継装置）が展開しているセルを超えて移動する場合、隣接するセルを展開する基地局装置（又は中継装置）との接続を確立するハンドオーバ処理を実行する。これにより、端末装置が移動しても接続を維持することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電車等の移動体の移動に伴って多数のユーザ（端末装置）が一斉に移動する場合、それらの多数の端末装置が一斉にハンドオーバ処理を実行することが想定される。この場合、短時間に大量のシグナリングリソースが要求され、他の通信を圧迫することが想定される。
【０００４】
本発明は、移動体の移動に伴って端末装置が一斉に移動する場合のハンドオーバに関するシグナリング負担を軽減する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様による中継装置は、コアネットワークと接続する基地局装置との間で他の装置を介した通信経路を用いて無線で通信可能であると共に、前記基地局装置と１つ以上の端末装置との間の通信を中継する中継装置であって、使用している第１の通信経路からの切替先の通信経路の候補に関する候補情報を、当該第１の通信経路におけるサービング基地局として動作する前記基地局装置から、取得する第１の取得手段と、前記１つ以上の端末装置が行う通信に関する端末情報を取得する第２の取得手段と、前記第１の通信経路からの通信経路の切替を行うか否かを判定する判定手段と、前記候補情報を受信した後に前記第１の通信経路からの通信経路の切替を行うと判定されたことに応じて、前記端末情報に基づいて、前記第１の通信経路から前記候補に含まれる第２の通信経路への切り替えを実行する実行手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、移動体の移動に伴って端末装置が一斉に移動する場合のハンドオーバに関するシグナリング負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】中継装置の構成例を示す図である。
【図３】中継装置の機能構成例を示す図である。
【図４】システムで実行される処理の流れの例を示す図である。
【図５】システムで実行される処理の流れの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００９】
（システム構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、一例において、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）システムや、第５世代以降のセルラ通信システムである。ただし、これに限られず、同様の構成を有する任意の無線通信システムに、以下の議論を適用することができる。
【００１０】
本無線通信システムは、端末装置が、コアネットワークと接続される基地局と直接接続せずに、その基地局との通信を中継する中継装置に接続することによって通信可能となるセルラ無線通信システムである。ネットワーク内には、コアネットワークと直接接続し、サービング基地局として機能することができる基地局装置（図１ではｇＮＢ４、ｇＮＢ５）と、コアネットワークと直接接続せず、端末装置とサービング基地局との間の通信を中継する中継装置として機能する基地局装置（図１ではｇＮＢ１〜ｇＮＢ３）とが存在する。中継装置は、サービング基地局又は他の中継装置を介した通信経路によりコアネットワークと通信可能なように構成される。なお、サービング基地局として動作可能な基地局装置が、中継装置として機能してもよい。サービング基地局は、例えばモビリティ管理機能を有する基地局装置であり、また、例えば通信経路において最もコアネットワークと近い基地局装置でありうる。すなわち、端末装置が使用する通信経路においてコアネットワークと直接接続し、その端末装置のモビリティ管理を行う基地局装置が、その端末装置にとってのサービング基地局装置となる。なお、１つの通信経路がサービング基地局として動作可能な（コアネットワークと直接接続している）基地局装置を複数含んでもよく、その場合でも、その通信経路において最もコアネットワークと近い１つの基地局装置がサービング基地局として動作する。この場合、その通信経路においては、サービング基地局として動作可能な他の基地局装置は中継装置として機能し、サービング基地局としては動作しない。ただし、これらのサービング基地局として動作可能な他の基地局装置は、他の通信経路においては当然にサービング基地局として動作しうる。すなわち、１つの基地局装置が、ある通信経路においては中継装置として動作しながら、別の通信経路においてはサービング基地局として動作しうる。
【００１１】
本実施形態では、このようなセルラ無線通信システムにおいて、１つ以上の端末装置が、電車やバス等の車両又は別の移動体によって移動する場合について検討する。従来、車両等の移動体の移動に伴って端末装置が移動する場合、通信中の端末装置が周囲の基地局装置との間でハンドオーバ処理を繰り返し実行することによって、それらの端末装置の接続が維持される。一方、近年、利用可能な周波数帯域を広く確保するための高周波数化や狭い範囲をカバーするビームフォーミング等により、各基地局装置または中継装置が展開可能なセルの大きさ（カバレッジ範囲）の大きさが縮小する傾向にあり、このようなハンドオーバが行われる頻度がより高くなることが想定される。また、このために、端末装置と基地局装置（中継装置）との間のハンドオーバのためのシグナリングが行われる回数も増えることが予想される。特に、移動体の移動に伴って移動する端末装置の数が多いと、エリア端の特定の地域において、その移動体が通過する一定の時間帯に急激にシグナリングのために多くのリソースが消費されることとなる。そして、このようなシグナリングオーバーヘッドにより、システム全体の周波数利用効率の低下や他の通信の速度低下が生じ、場合によっては通信ができない状況の発生等の不都合が生じうる。
【００１２】
このため、本実施形態では、図１に示すように、１つ以上の端末装置が運搬されうる移動体（図１の例では車両）に、中継装置（図１の例では「ｇＮＢ０」）を設ける。これによれば、１つ以上の端末装置が個別にハンドオーバ処理を実行せずに、中継装置がハンドオーバ処理を実行することにより、端末装置の通信を維持することができる。一方、移動体に設けられた中継装置は、接続先の基地局装置または中継装置を切り替えるハンドオーバ処理を実行する。このように、１つの中継装置がハンドオーバ処理を実行することによって、多数の端末装置がハンドオーバ処理を実行する必要がなくなりうる。
【００１３】
一方、中継装置のハンドオーバ先によっては、その中継装置に接続している端末装置が要求するサービスを継続できなくなることがありうる。例えば、ハンドオーバ後の通信経路におけるサービング基地局が、端末装置が要求するサービスに対応していない場合がありうるからである。また、通信経路によっては、遅延量やスループットへの端末装置の要求を満足できない場合が想定され、そのような場合に、中継装置のハンドオーバによって、端末装置が十分なサービスを受けることができなくなりうる。
【００１４】
このため、本実施形態に係る中継装置は、ハンドオーバによる通信経路の切替先の候補のそれぞれについての候補情報と、自装置に接続している端末装置が行う通信に関する端末情報とを取得し、それらの情報に基づいて切替先の通信経路を選択する。候補情報は、例えば、各候補の通信経路におけるサービング基地局が提供可能なサービスの情報を含む。また、端末情報は、例えば、各端末装置が要求するサービスの情報を含む。これにより、中継装置は、例えば、自装置に接続している端末装置によって要求されるサービスを提供可能なサービング基地局が含まれる通信経路を選択することができる。これにより、端末装置が、中継装置のハンドオーバにより要求するサービスを継続することができなくなることを防ぐことができる。
【００１５】
なお、候補情報は、例えば、各候補の通信経路における負荷、遅延量、スループットの少なくともいずれか情報を含みうる。中継装置は、この負荷の情報に基づいて、例えば負荷の低い状態の通信経路を選択するなど、ハンドオーバ先の通信経路を選択することができる。また、中継装置は、負荷の情報と、自装置に接続される端末装置における許容遅延量の情報とに基づいて、その許容遅延量を満足する通信経路を選択してハンドオーバを実行しうる。また、スループットの情報と自装置に接続される端末装置が送受信するデータ量の予測値やその端末装置によって要求されるスループットに基づいて、その予測値が大きい場合には十分なスループットを得ることができる通信経路を選択してハンドオーバを実行しうる。一方、中継装置は、自装置に接続されている端末装置が少量のデータを送受信するだけの場合などには、スループットの情報によらずに、ハンドオーバ先の通信経路を決定しうる。なお、端末装置の許容遅延量や送受信するデータ量の予測値（要求されるスループット）は、端末装置が要求するサービスの情報から、そのサービスによって規定される値を取得してもよいし、これらの情報を端末装置から取得してもよい。
【００１６】
中継装置は、このようにして選択した通信経路の末端の装置（中継装置と直接接続する基地局装置または他の中継装置）との間の接続を、例えば従来のランダムアクセス手順に従って確立する。また、中継装置は、このときに、選択した通信経路の情報をその末端の装置へ送信する。これにより、その末端の装置は、中継装置によって選択された通信経路を確立するための処理を行うことができる。なお、中継装置は、接続中の端末装置の情報をその末端の装置へ通知しうる。これによって、切替後の通信経路におけるサービング基地局が、中継装置とコアネットワークとの間の通信経路が切り替えられたことに応じて、端末装置が（中継装置と共に）移動したことを認識し、各端末装置の移動を適切に管理することができる。また、中継装置は、接続中の端末装置の要求サービスの情報等を切替後の通信経路における末端の装置へ通知してもよい。末端の装置は、このような要求サービスの情報を取得することによって、この末端の装置自身がハンドオーバする際に、その情報に基づいて切替先の通信経路を選択することができる。
【００１７】
なお、中継装置は、例えば、自装置に接続中の端末装置の要求遅延量や要求スループットに基づいて、最も短い要求遅延量や要求スループットの合算値を満足することができるような通信経路を選択しうるが、そのような通信経路が候補に含まれない場合がある。また、中継装置は、例えば、自装置に接続中の端末装置のうち、所定数又は所定割合の一部の端末装置の通信に関する要求を満たすことができる通信経路を、接続の切替先の候補としてもよい。この場合、選択された通信経路によっては、要求が満たされない端末装置が発生しうる。これに対して、中継装置は、その要求を満たすことができない一部の端末装置に対して、中継装置が選択する通信経路と異なる通信経路を用いて、その要求を満たすことができる通信を行わせるために、自装置から他の装置へのハンドオーバを行わせる個別の信号（メッセージ）を送信してもよい。
【００１８】
この場合、その信号を個別に受信した端末装置は、中継装置から他の周囲の基地局装置（又は中継装置）にハンドオーバする。この場合、端末装置は、例えばサービング基地局に対してハンドオーバ要求メッセージを送信し、サービング基地局は、その要求に応じてその端末装置がハンドオーバすべき基地局装置または他の中継装置の情報をその端末装置へ通知する。これにより、その端末装置は、要求するサービスを受け続けることが可能となる。なお、サービング基地局は、中継装置に接続されている端末装置の全てに対して、予め、ハンドオーバ先の候補となる基地局装置及び端末装置の情報を通知しておき、端末装置は、ハンドオーバ指示を中継装置から受信したことに応じて、サービング基地局の指示によらずに自律的にハンドオーバを実行してもよい。なお、端末装置を中継装置から他の装置へハンドオーバさせた場合、中継装置は、上述の末端の装置へ通知する情報に、その端末装置の情報を含めないようにする。すなわち、中継装置は、自装置から他の装置へハンドオーバした端末装置の情報については、切替先の通信経路における末端の装置へ通知しないようにする。
【００１９】
なお、上述の例では、中継装置が、サービング基地局の制御によらずに自律的にハンドオーバを行って通信経路を切り替える場合について説明したが、サービング基地局や他のネットワークノードの制御の下でハンドオーバを実行するようにしてもよい。この場合、中継装置は、例えば、上述の端末情報をサービング基地局等のハンドオーバ制御を行うノードへ通知し、そのノードが、切替先の通信経路を決定して、その決定に基づいて中継装置にハンドオーバを実行させるようにしてもよい。すなわち、中継装置の接続の切替先が、上述の通信経路の候補情報及び端末情報またはそれらと同等の情報に基づいて決定される限り、どのような処理が行われてもよい。
【００２０】
以下では、このような中継装置の構成と、システム内で実行される処理の流れの例について説明する。
【００２１】
（ハードウェア構成）
図２に、中継装置のハードウェア構成例を示す。中継装置は、一例において、図２に示すようなハードウェア構成を有し、例えば、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、外部記憶装置２０４、及び通信回路２０５を有する。中継装置では、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び外部記憶装置２０４のいずれかに記録された、上述のような中継装置の各機能を実現するプログラムがＣＰＵ２０１により実行される。
【００２２】
そして、中継装置は、例えばＣＰＵ２０１により通信回路２０５を制御して、他の装置と通信を行う。なお、中継装置の通信回路２０５は、例えば、有線回線を通じて、他の基地局装置や中継装置と通信を行うことができる。また、中継装置の通信回路２０５は、１つ以上（複数）のビームを形成して端末装置との間で無線通信することが可能でありうる。なお、図２の構成において、中継装置は、１つの通信回路２０５を有するような概略図を示しているが、これに限られず、複数の通信回路を有してもよい。例えば、中継装置は、他の基地局装置や中継装置との無線通信のための第１の通信回路と、端末装置との無線通信のための第２の通信回路とを有しうる。
【００２３】
なお、中継装置は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。
【００２４】
（機能構成）
図３に、中継装置の機能構成例を示す。中継装置は、例えば、通信部３０１、候補情報取得部３０２、端末情報取得部３０３、トリガ判定部３０４、周辺情報取得部３０５、ハンドオーバ実行部３０６、及びハンドオーバ指示部３０７を有する。
【００２５】
通信部３０１は、周囲の基地局装置または他の中継装置と無線接続を確立し、接続中の基地局装置または他の中継装置を含んで設定される通信経路を用いてコアネットワークとの間での通信を行うことができる。さらに、通信部３０１は、端末装置との間で無線接続を確立し、端末装置との間の無線通信を実行することができ、これらの通信により、端末装置とコアネットワークとの間の一部の区間の通信の中継を行う。また、通信部３０１は、接続していない基地局装置または中継装置からの無線信号を受信して、その無線信号に含まれるセルの識別情報（例えばＰＣＩ）等を取得することができる。
【００２６】
候補情報取得部３０２は、現在使用中の通信経路からの切替先の候補の通信経路に関する候補情報を、サービング基地局から（必要に応じて他の中継装置を介して）取得する。候補情報取得部３０２は、例えば、現在使用中の通信経路を用いて接続中のサービング基地局から、その通信経路からの切替先となりうる全ての通信経路に関する候補情報を取得しうる。また、候補情報取得部３０２は、自装置に接続中の端末装置が要求するサービスの情報に応じてサービング基地局が抽出した切替先の通信経路に関する候補情報を取得してもよい。なお、候補情報取得部３０２は、例えば、通信経路の候補の情報から、それぞれの通信経路の末端であり、自装置が直接接続すべき基地局装置または他の中継装置を特定し、その基地局装置または他の中継装置の情報を取得する。なお、基地局装置または他の中継装置の情報は、例えば、その基地局装置または他の中継装置が形成するセルの識別情報（例えばＮＣＧＩ）と、その基地局装置または他の中継装置との接続手順で用いられる情報（例えばビーム情報、ルーティング情報、周波数情報等）を含みうる。候補情報がこれらの情報を含んでもよいし、候補情報とは別個にこれらの情報が取得されてもよい。
【００２７】
端末情報取得部３０３は、自装置に接続中の端末装置が行う通信に関する端末情報を取得する。端末情報は、例えば、各端末装置が要求するサービスの情報を含む。また、端末情報は、各端末装置の許容遅延量、要求スループットの情報、送受信されるデータ量の予測値等を含んでもよい。なお、端末情報取得部３０３は、サービスの情報からこれらの情報を導出してもよい。例えば、サービスが音声通話である場合、短い許容遅延量と小さい予想送受信データ量が導出されうる。また、サービスが映像ストリーミングである場合、短い許容遅延量と大きい予想送受信データ量が導出される。また、サーバに保存されているデータのダウンロード等では、長い許容遅延量が導出されうる。なお、端末情報取得部３０３は、これら以外にも、接続の切替先の判断基準となりうる、端末装置が行う通信に関する任意の情報を取得しうる。
【００２８】
トリガ判定部３０４は、例えば、自装置が直接接続している基地局装置または他の中継装置からの無線信号の品質が所定レベルを下回ったことや、サービング基地局の負荷が所定値を超えたこと等に応じて遅延量が所定値より大きくなったこと、サービング基地局から割り当てられるリソース量が所定量以下であること等の、端末装置がハンドオーバを開始するためのトリガを判定する。なお、周囲の基地局装置や他の中継装置が固定局であり、また、自装置が搭載されている移動体が電車等の一定の軌道上を動くことが分かっている場合には、トリガ判定部３０４は、自装置が所定の位置に到達したことに応じて、無線信号の品質の測定等を行わずに、ハンドオーバを開始すべきと判定してもよい。なお、トリガ判定部３０４は、自装置がハンドオーバを開始するための任意のトリガを判定しうる。
【００２９】
周辺情報取得部３０５は、例えばトリガ判定部３０４がハンドオーバの開始のトリガを検出した場合に、周囲に存在する接続中でない基地局装置または他の中継装置からの無線信号を観測し、それらの装置の識別情報（ＰＣＩ）を取得する。なお、周辺情報取得部３０５は、併せて、周囲の基地局装置または他の中継装置からの無線信号の受信電力等の無線品質を測定しうる。そして、周辺情報取得部３０５は、周辺の基地局装置または他の中継装置の識別情報に、候補情報取得部３０２が取得した候補情報における通信経路の末端の装置の識別情報と対応するものが存在するかを判定する。周辺情報取得部３０５は、末端の装置の識別情報が周囲の基地局装置または他の中継装置の識別情報と対応する通信経路に関する候補情報を候補情報取得部３０２が取得していた場合、その周囲の基地局装置または他の中継装置をハンドオーバのターゲットとして決定する。さらに、周辺情報取得部３０５は、そのハンドオーバのターゲットとして決定された基地局装置または他の中継装置を末端の装置とする通信経路を、切替後の通信経路として決定する。なお、そのような通信経路の候補が複数存在する場合、周辺情報取得部３０５は、それらの複数の通信経路のうち、末端の装置からの無線信号の無線品質が最も良好な通信経路又は無線品質が所定の基準を超える通信経路を、切替先の通信経路として決定しうる。また、周辺情報取得部３０５は、このような末端の装置からの無線信号の無線品質が良好な通信経路が複数存在する場合、例えばホップ数が最も少ない通信経路を、切替後の通信経路として決定しうる。
【００３０】
また、周辺情報取得部３０５は、候補情報と共に、その負荷情報、遅延量の情報、スループットの情報等の追加の情報を取得していた場合、その情報と、自装置に接続している端末装置が実行しているサービス等の要求に応じて、候補の通信経路を限定してもよい。この場合、要求を満たすことができない通信経路は切替先の候補として考慮されず、要求を満たすことができる通信経路における末端の装置の識別情報が、周辺の基地局装置または他の中継装置の識別情報に対応するか否かが判定されうる。これによれば、末端の装置からの無線信号の無線品質が良好であるものの、経路全体として要求を満たすことができない通信経路への切り替えが行われてしまうことを防ぐことができる。また、周辺情報取得部３０５は、接続中の端末装置のうち、その要求を満足することができる端末装置の数が最も多い通信経路であって、末端の装置からの無線信号の無線品質が所定の基準を満たす通信経路を、切替先の通信経路として選択しうる。また、周辺情報取得部３０５は、接続中の端末装置のうち、その要求を満足することができる端末装置の数が所定数以上又は所定割合以上となる通信経路に、候補の通信経路を限定してもよい。これによれば、中継装置は、自装置に接続している端末装置の要求の多くが満たされる通信経路を選択することができ、端末装置に対して通信サービスを安定的に供給することができる。
【００３１】
また、周辺情報取得部３０５は、トリガ判定部３０４がハンドオーバの開始のトリガを検出する前の段階で、周囲に存在する接続中でない基地局装置または他の中継装置からの無線信号の観測とそれらの装置の識別情報の取得や受信電力の測定を行ってもよい。例えば、周辺情報取得部３０５は、周期的に、周囲の基地局装置または他の中継装置からの無線信号の観測等を行ってその結果を保持しておき、トリガ判定部３０４がハンドオーバ開始のトリガを検出した場合に、その保持していた情報に基づいて、ハンドオーバのターゲットを決定してもよい。また、周辺情報取得部３０５は、事前に周囲の基地局装置または他の中継装置からの無線信号の観測等を行う場合、候補情報取得部３０２が取得した経路情報における末端の装置の識別情報と対応する装置に関する結果のみを保持しておくようにしてもよい。これによれば、周辺情報取得部３０５は、トリガ判定部３０４がハンドオーバ開始のトリガを検出した後に、保持している情報の中から切替先となりうる通信経路の候補情報を抽出する処理を行わなくてよくなる。これにより、ハンドオーバ開始のトリガが検出されてからの処理に要する時間を短縮することができる。
【００３２】
ハンドオーバ実行部３０６は、周辺情報取得部３０５が決定したハンドオーバのターゲットの装置へのハンドオーバを、サービング基地局を介さずに実行する。ハンドオーバ実行部３０６は、例えば、ターゲットの基地局装置との間でランダムアクセス手順を実行する。ハンドオーバ実行部３０６は、このときに、選択した切替先の通信経路の情報を送信しうる。これにより、ネットワーク側に、使用される通信経路の情報が通知され、その通知に従って、周辺情報取得部３０５が決定した適切な通信経路が設定される。
【００３３】
また、ハンドオーバ実行部３０６は、ターゲットの装置に対して、自装置に接続中の端末装置のコンテキスト情報を送信しうる。なお、コンテキスト情報は、例えば、端末装置の識別情報と、その端末装置が要求するサービスの識別子とを関連付ける情報を含みうる。この情報は、例えば、「端末ＩＤ１：サービスＩＤ１：端末ＩＤ２：サービスＩＤ２、端末ＩＤ３：サービスＩＤ１、…」などのように、端末装置の識別情報とサービスの識別子とが順に記述される情報でありうる。また、この情報は、例えば、「サービスＩＤ１：端末ＩＤ１；端末ＩＤ３：サービスＩＤ２：端末ＩＤ２」などのように、サービス識別子ごとに、そのサービスを要求する端末装置の識別情報の一覧を含んだ情報であってもよい。また、サービスを特定する情報は、例えば、Network Slice Selection Assistance Information（ＮＳＳＡＩ）である。ＮＳＳＡＩは、１つ以上のＳｉｎｇｌｅ−ＮＳＳＡＩ（Ｓ−ＮＳＳＡＩ）を含む。また、Ｓ−ＮＳＳＡＩは、ＳＳＴ（Slice/Service Type）及びＳＤ（Service Differentiation）を含み、上述のサービス識別子は、例えば、Ｓ−ＮＳＳＡＩの全体であってもよいし、ＳＳＴの部分等の情報の一部であってもよい。
【００３４】
ハンドオーバ指示部３０７は、ハンドオーバ実行部３０６によってハンドオーバした後の通信経路において、サービス等の要求を満たすことができなくなる端末装置に対して、個別にハンドオーバを実行させるための信号を生成し、通信部３０１を介して送信する。これにより、サービス等の要求を満たすことができなくなる端末装置を、自装置から他の基地局装置または中継装置に迅速にハンドオーバさせることができる。
【００３５】
（処理の流れ）
続いて、無線通信ネットワークで実行される処理の流れの例について、図４及び図５を用いて説明する。なお、図４及び図５においては、複数の端末装置（ＵＥ）が接続中のｇＮＢ０が、ｇＮＢ１及びｇＮＢ４を介する通信経路を用いてコアネットワークと接続しているものとする。なお、このとき、サービング基地局はｇＮＢ４である。図４は、ハンドオーバ後の通信経路がｇＮＢ２とｇＮＢ４とを接続する経路を含む場合であってサービング基地局が変更されない場合の例を示しており、図５は、ハンドオーバ後の通信経路がｇＮＢ２とｇＮＢ３とを接続する経路となり、サービング基地局がｇＮＢ３に切り替えられる場合の例を示している。
【００３６】
本処理では、まず、ｇＮＢ０は、自装置に接続中の端末装置から、各端末装置が行う通信に関する端末情報を取得する（Ｓ４０１）。なお、端末情報は、端末装置から取得されてもよいし、例えば、ネットワークノード（ＡＭＦ）から取得してもよい。すなわち、ｇＮＢ０は、端末装置がＡＭＦに登録する際に通知した要求サービスの情報（例えばＳ−ＮＳＳＡＩ）を、ＡＭＦから取得しうる。
【００３７】
また、ｇＮＢ０は、サービング基地局であるｇＮＢ４から、ｇＮＢ１を介して、自装置が現在使用中の通信経路からハンドオーバをする場合の切替先の通信経路の候補を示す候補情報を取得する（Ｓ４０４）。この候補情報の取得は、一例において、サービング基地局又はそのサービング基地局との通信を中継する他の中継装置からの、ブロードキャスト信号によって行われてもよいし、ＲＲＣシグナリング等の個別シグナリングによって行われてもよい。なお、ｇＮＢ０に接続中の端末装置が要求するサービスに対応可能な通信経路についての経路情報を通知する場合等、ｇＮＢ０に接続中の端末装置に適した経路情報が通知される場合は、個別シグナリングが用いられる。なお、候補情報等の各種情報については上述しているため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【００３８】
なお、ｇＮＢ４は、各通信経路の候補について、負荷、遅延量、スループット等の情報を、各経路を監視することによって取得し（Ｓ４０２）、その情報を候補情報と共にｇＮＢ０へ送信してもよい。また、ｇＮＢ４は、候補情報の通知のために、例えば中継装置やＡＭＦから、ｇＮＢ０に接続中の端末装置が要求するサービスの情報を取得して、その情報に基づいて、そのサービスの要求を満たすことができる通信経路を特定して、その特定した通信経路の情報をｇＮＢ０へ通知してもよい。また、ｇＮＢ４は、各通信経路の負荷、遅延量、スループット等の情報に基づいて、ｇＮＢ０に通知する通信経路を限定してもよい（Ｓ４０３）。すなわち、ｇＮＢ４は、ｇＮＢ０に接続中の端末装置が要求するサービスを適用可能な通信経路についての候補情報のみを、ｇＮＢ０に通知してもよい。
【００３９】
ｇＮＢ０は、例えばｇＮＢ１及びｇＮＢ４を介した通信経路での通信中に、直接接続しているｇＮＢ１から送信された無線信号の無線品質が劣化したこと等の契機が検出されたことに応じて、ハンドオーバを実行するか否かの判定を行う（Ｓ４０５）。また、ｇＮＢ０は、ハンドオーバを実行すると判定した場合に、いずれの基地局装置（他の中継装置）にハンドオーバするかを決定する（Ｓ４０６）。一例において、ｇＮＢ０は、Ｓ４０４で取得した候補情報で示される通信経路における末端として規定されている周囲のｇＮＢ（基地局装置または他の中継装置）からの無線信号の無線品質を測定し、その無線品質が現在接続中のｇＮＢ１からの無線信号の無線品質より十分に高い場合などに、その周囲のｇＮＢへのハンドオーバを実行すると決定する。ここでは、ｇＮＢ０は、ハンドオーバ先としてｇＮＢ２を選択したものとする。そして、ｇＮＢ０は、Ｓ４０６で決定した接続の切替先のｇＮＢからコアネットワークまでの通信経路を、Ｓ４０１で取得した端末情報及びＳ４０４で取得した候補情報に基づいて選択する（Ｓ４０７）。例えば、ｇＮＢ０は、自装置に接続されている端末装置が要求する通信品質に応じて通信経路を１つ選択する。一例において、それらの端末装置によって送受信されるデータ量が多い場合は、負荷が低く、高いスループットを得ることが可能な通信経路が選択される。また、送受信されるデータ量が少ないが、低遅延が要求される場合には、負荷やスループットによらず、遅延量が少ない又はホップ数が少ない通信経路が選択される。なお、これらは一例であり、ｇＮＢ０は、様々な基準で通信経路の選択を行いうる。また、ハンドオーバ先の装置の選択と通信経路の選択とが同時に行われてもよい。例えば、ｇＮＢ０は、各通信経路におけるサービング基地局が、自装置に接続中の端末装置が要求するサービスを提供できるか否かを判定することによって、また、上述の負荷や遅延等に応じて、一部の通信経路を特定し、その特定された通信経路の末端の装置の中からハンドオーバ先を決定してもよい。ここでは、ｇＮＢ２とｇＮＢ４とが直接通信する通信経路が選択されたものとする。
【００４０】
ｇＮＢ０は、切替先ｇＮＢと通信経路の選択の後に、ハンドオーバ先として決定したｇＮＢ２との接続を、ランダムアクセス手順を用いて確立する（Ｓ４０８）。なお、ｇＮＢ０は、このときに、Ｓ４０７で選択した通信経路の情報を、ハンドオーバ先のｇＮＢ２へ通知する。ｇＮＢ２は、ｇＮＢ０と接続すると、Ｓ４０８で通知された通信経路に含まれる基地局装置及び他の中継装置に対して、ハンドオーバが行われたことを通知し、通信経路の切り替えを実行する（Ｓ４０９）。これにより、ｇＮＢ０が使用する通信経路が切り替えられ、それに伴って、ｇＮＢ０に接続している端末装置が使用する通信経路が一斉に切り替えられる。
【００４１】
なお、ｇＮＢ２は、選択された通信経路に含まれる基地局装置又は他の中継装置から、通信経路の切り替えを拒否された場合には、ハンドオーバが失敗したことをｇＮＢ０に通知してもよい。また、通信経路の切り替えを拒否された場合、ｇＮＢ２が自律的に他の通信経路を選択して、通信経路の切り替えを行ってもよい。この場合、ｇＮＢ２は、ｇＮＢ０に対して、設定した通信経路の情報を通知しうる。
【００４２】
なお、ｇＮＢ０は、ハンドオーバ実行判定のみを行い、切替先ｇＮＢの選択や通信経路の選択は、他のネットワークノードによって行われてもよい。すなわち、ｇＮＢ０と異なるネットワークノードが、例えば各通信経路で対応可能なサービスや各通信経路の負荷等の状態に関する候補情報と、ｇＮＢ０に接続中の端末装置が行う通信に関する端末情報とを取得し、これらの情報に基づいて、ｇＮＢ０が使用すべき通信経路を決定してもよい。そして、このネットワークノードは、例えば決定した通信経路における末端の装置に接続先を切り替えるようにｇＮＢ０に指示しうる。すなわち、上述の処理例ではｇＮＢ０が自律的にハンドオーバを実行しているが、ネットワーク主導でこのハンドオーバが行われてもよい。
【００４３】
なお、ｇＮＢ０は、Ｓ４０７で選択した通信経路によっては要求するサービスを継続することができない端末装置に対して、自装置から他の基地局装置または他の中継装置へハンドオーバすべきことを示す信号を送信しうる（Ｓ４１０）。この指示を受けた端末装置は、自装置が要求するサービスを実行可能な通信経路での通信を行うために、周囲の基地局装置または他の中継装置からの無線信号を測定し、その測定結果に基づいてハンドオーバ処理を実行する（Ｓ４１１）。図４の例では、図１のように、１つの端末装置が、ｇＮＢ０からｇＮＢ３にハンドオーバした場合の例を示している。なお、このハンドオーバ処理は、端末装置が自律的に接続の切替先を決定することによって行われてもよいし、ネットワーク側が接続の切替先を指定するネットワーク主導の形式で行われてもよい。ここでのハンドオーバ処理は、どのような手順で行われてもよいため、詳細な説明については省略する。なお、図４の例では、ｇＮＢ０が、個別の端末装置へのハンドオーバ指示を、ｇＮＢ２とのランダムアクセス手順の後に実行しているように記載しているが、これに限られない。すなわち、ｇＮＢ０は、Ｓ４０７の通信経路の選択の後に、その通信経路では要求を満たせない端末装置を特定することができるため、この選択の後の任意のタイミングで、例えばＳ４０８の処理と並行して又はその前に、Ｓ４１０の処理を実行することができる。
【００４４】
図５の処理は、基本的な流れは図４と同様であるが、サービング基地局が切り替わるため、ｇＮＢ２が、ｇＮＢ０が選択した通信経路においてサービング基地局となるｇＮＢ５にハンドオーバが行われたことを通知した際に、ｇＮＢ５は、そのことをハンドオーバ前のサービング基地局であるｇＮＢ４へ通知する（Ｓ５０１）。なお、このｇＮＢ４への通知をｇＮＢ２が行ってもよい。これにより、ｇＮＢ４は、ハンドオーバ後のサービング基地局となるｇＮＢ５へ、バッファに蓄積されたｇＮＢ０に接続中の端末装置宛のデータを転送し（Ｓ５０２）、また、実行中の通信に関するシーケンス番号の状態を通知する（Ｓ５０３）。なお、ｇＮＢ５は、これらの通知を受信した後に、ＵＥの情報を破棄させるためのメッセージ（ＵＥ  Ｃｏｎｔｅｘｔ  Ｒｅｌｅａｓｅ）をｇＮＢ４へ送信する等の処理を実行しうるが、これは従来のハンドオーバと同様であるため、詳細な説明については省略する。
【００４５】
以上の手順によれば、移動体の移動に伴ってユーザが一斉に移動する場合のハンドオーバに関するシグナリング負担を軽減する技術を提供する。より具体的には、移動体に備えられ、他の基地局装置または他の中継装置と無線接続している中継装置が、その中継装置に接続中の１つ以上の端末装置との接続を維持しながら、自装置が他の基地局装置または他の中継装置と確立している無線接続をハンドオーバすることによって、各端末装置が個別にハンドオーバ処理をする必要がなくなる。このときに、中継装置は、接続中の端末装置が行う通信に関する情報を取得して、その情報に基づいてハンドオーバ先を決定することで、接続中の端末装置の通信に対する要求をハンドオーバ後も満たすことができる。なお、ハンドオーバによって要求を満たすことができなくなる一部の端末装置について、自装置から他の装置へのハンドオーバを指示する場合、その一部の端末装置の個別のハンドオーバのためのシグナリングが発生しうるが、中継装置との接続を維持する他の端末装置についてはこのようなシグナリングが発生しないため、システム全体におけるシグナリングオーバーヘッドを削減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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