(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の無線アクセス技術を含む複数の無線アクセス技術によって移動局と接続可能な基地局と、
前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワーク及び前記第２の無線アクセス技術に対応する第２の上位ネットワークを含む複数の上位ネットワークと、
を備え、
前記基地局は、前記移動局が前記第２の無線アクセス技術によって通信する場合、前記第１の上位ネットワークを経由する第１の通信路を用いることができるよう構成されている、
無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局は、
前記移動局との接続を前記第１の無線アクセス技術から前記第２の無線アクセス技術に切り替える無線アクセス技術間ハンドオーバーが行われる際に、前記ハンドオーバーの前に設定されていた前記第１の通信路を、前記ハンドオーバー後もデータ転送のために継続して使用するよう構成されている、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、前記ハンドオーバーの際に、前記第１の通信路の切り替えが不要であることを通知するための制御メッセージを前記第１及び第２の上位ネットワークのうち少なくとも一方に送信する、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第１の通信路は、前記第１の上位ネットワークに配置され、外部ネットワークに対するゲートウェイとして機能する転送ノードと前記基地局との間に設定されるベアラである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記基地局は、前記複数の上位ネットワーク内での通過経路が互いに異なる前記第１の通信路を含む複数の通信路の中から、データ転送のために用いる通信路を第１の条件に基づいて選択する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記第１の条件は、前記複数の上位ネットワークのうち少なくとも１つの上位ネットワークの負荷に関する、請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記基地局は、前記複数の通信路のうち、前記複数の上位ネットワークの中で相対的に負荷が低い上位ネットワークを経由する通信路を前記データ転送のための通信路として優先的に選択する、請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記第１の条件は、前記基地局の周辺で使用されている無線アクセス技術に関する、請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記基地局は、前記複数の通信路のうち、前記基地局の周辺に配置された少なくとも１つの周辺基地局によって使用されている無線アクセス技術に対応した上位ネットワークを経由する通信路を前記データ転送のための通信路として優先的に選択する、請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記第１の条件は、前記基地局による前記複数の上位ネットワークの利用可否に関する、請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記基地局は、前記複数の通信路のうち、利用可能な上位ネットワークを経由する通信路を前記データ転送のための通信路として優先的に選択する、請求項１０に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記第１の無線アクセス技術は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）であり、
前記第１の上位ネットワークは、３ＧＰＰのＥＰＣ（Evolved Packet Core）を含む、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記第２の無線アクセス技術は、３ＧＰＰのＵＴＲＡＮであり、
前記第２の上位ネットワークは、３ＧＰＰのＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）パケットコアを含む、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記第２の無線アクセス技術は、非３ＧＰＰの無線アクセス技術であり、
前記第２の上位ネットワークは、前記第１の上位ネットワークに接続可能な非３ＧＰＰのアクセスネットワークを含む、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
第１及び第２の無線アクセス技術を含む複数の無線アクセス技術によって移動局と接続可能であり、且つ前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワーク及び前記第２の無線アクセス技術に対応する第２の上位ネットワークを含む複数の上位ネットワークと接続可能な基地局であって、
前記移動局が前記第２の無線アクセス技術によって通信する場合、前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワークを経由する第１の通信路を用いることができるよう構成された通信路制御手段を備える基地局。
【請求項１６】
前記通信路制御手段は、前記移動局との接続を前記第１の無線アクセス技術から前記第２の無線アクセス技術に切り替える無線アクセス技術間ハンドオーバーが行われる際に、前記ハンドオーバーの前に設定されていた前記第１の通信路を、前記ハンドオーバー後もデータ転送のために継続して使用する、請求項１５に記載の基地局。
【請求項１７】
前記通信路制御手段は、前記ハンドオーバーの際に、前記第１の通信路の切り替えが不要であることを通知するための制御メッセージを前記第１及び第２の上位ネットワークのうち少なくとも一方に送信する、請求項１６に記載の基地局。
【請求項１８】
前記第１の通信路は、前記第１の上位ネットワークに配置され、外部ネットワークに対するゲートウェイとして機能する転送ノードと前記基地局との間に設定されるベアラである、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１９】
前記通信路制御手段は、前記第１及び第２の上位ネットワークを含む前記複数の上位ネットワーク内での通過経路が互いに異なる前記第１の通信路を含む複数の通信路の中から、データ転送のために用いる通信路を第１の条件に基づいて選択する、請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項２０】
前記第１の条件は、前記複数の上位ネットワークのうち少なくとも１つの上位ネットワークの負荷に関する、請求項１９に記載の基地局。
【請求項２１】
前記通信路制御手段は、前記複数の通信路のうち、前記複数の上位ネットワークの中で相対的に負荷が低い上位ネットワークを経由する通信路を前記データ転送のための通信路として優先的に選択する、請求項２０に記載の基地局。
【請求項２２】
前記第１の条件は、前記基地局の周辺で使用されている無線アクセス技術に関する、請求項１９に記載の基地局。
【請求項２３】
前記通信路制御手段は、前記複数の通信路のうち、前記基地局の周辺に配置された少なくとも１つの周辺基地局によって使用されている無線アクセス技術に対応した上位ネットワークを経由する通信路を前記データ転送のための通信路として優先的に選択する、請求項２２に記載の基地局。
【請求項２４】
前記第１の条件は、前記基地局による前記複数の上位ネットワークの利用可否に関する、請求項１９に記載の基地局。
【請求項２５】
前記通信路制御手段は、前記複数の通信路のうち、利用可能な上位ネットワークを経由する通信路を前記データ転送のための通信路として優先的に選択する、請求項２４に記載の基地局。
【請求項２６】
第１及び第２の無線アクセス技術を含む複数の無線アクセス技術によって移動局と接続可能であり、且つ前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワーク及び前記第２の無線アクセス技術に対応する第２の上位ネットワークを含む複数の上位ネットワークと接続可能な基地局の通信方法であって、
前記移動局が前記第２の無線アクセス技術によって通信する場合、前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワークを経由する第１の通信路を用いること、
を備える基地局の通信方法。
【請求項２７】
前記第１の通信路を用いることは、前記移動局との接続を前記第１の無線アクセス技術から前記第２の無線アクセス技術に切り替える無線アクセス技術間ハンドオーバーが行われる際に、前記ハンドオーバーの前に設定されていた前記第１の通信路を、前記ハンドオーバー後もデータ転送のために継続して使用することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ハンドオーバーの際に、前記第１の通信路の切り替えが不要であることを通知するための制御メッセージを前記第１及び第２の上位ネットワークのうち少なくとも一方に送信することをさらに備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の通信路は、前記第１の上位ネットワークに配置され、外部ネットワークに対するゲートウェイとして機能する転送ノードと前記基地局との間に設定されるベアラである、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１及び第２の上位ネットワークを含む前記複数の上位ネットワーク内での通過経路が互いに異なる前記第１の通信路を含む複数の通信路の中から、データ転送のために用いる通信路を第１の条件に基づいて選択することをさらに備える、請求項２６〜２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の条件は、前記複数の上位ネットワークのうち少なくとも１つの上位ネットワークの負荷に関する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記選択することは、前記複数の通信路のうち、前記複数の上位ネットワークの中で相対的に負荷が低い上位ネットワークを経由する通信路を前記データ転送のための通信路として優先的に選択することを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の条件は、前記基地局の周辺で使用されている無線アクセス技術に関する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記選択することは、前記複数の通信路のうち、前記基地局の周辺に配置された少なくとも１つの周辺基地局によって使用されている無線アクセス技術に対応した上位ネットワークを経由する通信路を前記データ転送のための通信路として優先的に選択することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の条件は、前記基地局による前記複数の上位ネットワークの利用可否に関する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
前記選択することは、前記複数の通信路のうち、利用可能な上位ネットワークを経由する通信路を前記データ転送のための通信路として優先的に選択することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
基地局の通信方法をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
前記基地局は、第１及び第２の無線アクセス技術を含む複数の無線アクセス技術によって移動局と接続可能であり、且つ前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワーク及び前記第２の無線アクセス技術に対応する第２の上位ネットワークを含む複数の上位ネットワークと接続可能であり、
前記方法は、前記移動局が前記第２の無線アクセス技術によって通信する場合、前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワークを経由する第１の通信路を用いるよう制御することを含む、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線アクセス技術（RAT（Radio Access Technology））をサポートする基地局を含む無線通信システムにおける移動局の無線アクセス技術間（Inter-RAT）ハンドオーバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、無線アクセス技術（RAT）の多様化に対応するため、3GPPで標準化された複数のRAT間のハンドオーバー、例えばUTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network）とE-UTRAN（Evolved UTRAN）の間のハンドオーバー、及びE-UTRANとGERAN（GSM/EDGE Radio Access Network）の間のハンドオーバー、を規定している（非特許文献１を参照）。さらに、3GPPでは、3GPPで標準化されたRATとその他のRAT（Non-3GPP RAT）の間のハンドオーバーについても検討されている（非特許文献２を参照）。Non-3GPP RATの具体例は、IEEE802.11で標準化されている無線LAN、IEEE 802.16で標準化されているWiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、及び3GPP2（3rd Generation Partnership Project 2）で標準化されているcdma2000等である。【０００３】
図１４は、3GPPで検討されている、複数のRATから3GPPのコアネットワーク（EPC（Evolved Packet Core））に接続する場合のネットワーク構成例を示す図である。図１４において、移動局（UE）４は、E-UTRAN、UTRAN、及びNon-3GPP RATを含む複数のRATをサポートしている。基地局（eNB）１１は、3GPPで規定されたE-UTRANをサポートしており、E-UTRANセル１０を生成し、移動局（UE）４と接続する。基地局（eNB）１１は、EPC４０と移動局４との間でユーザーデータを中継する。【０００４】
EPC４０は、3GPPで規定されているE-UTRANに対応するコアネットワークである。EPC４０は、S-GW（Serving Gateway）４１、P-GW（Packet Data Network Gateway）４２、MME（Mobility Management Entity）４３を含む。S-GW４１及びP-GW42は、ユーザーデータの転送を行う転送ノードである。P-GW４２は、外部ネットワーク７０に対するゲートウェイとして機能し、移動局４とEPC４０の間の通信路（i.e. EPS（Evolved Packet System）ベアラ）を終端する。外部ネットワーク７０は、3GPPではPDN（Protocol Data Network）と呼ばれる。MME４３は、移動局（UE）４のモビリティ管理及びベアラ管理を行う。MME４３によって行われるベアラ管理は、移動局（UE）４とP-GW４２の間の通信路（i.e. EPSベアラ）の設定に関する情報（QoSクラス、ベアラID、ベアラ経路情報など）を管理すること、並びに基地局(eNB)１１、移動局（UE）４、及びS-GW４１等との間でベアラ設定のためのシグナリングを行うことを含む。【０００５】
基地局（NB）２１は、3GPPで規定されたUTRANをサポートしており、UTRANセル２０を生成し、移動局（UE）４と接続する。基地局（NB）２１は、RNC（Radio Network Controller）２２及びGPRSパケットコア５０を含む上位ネットワークと移動局４との間でユーザーデータを中継する。RNC２２は、基地局（NB）２１を含むUTRANの無線リソース管理を行うノードである。【０００６】
GPRSパケットコア５０は、3GPPで規定されているUTRANに対応するコアネットワークである。GPRSパケットコア５０は、制御ノード及び転送ノードとしてのSGSN（Serving GPRS Support Node）５１を含む。SGSN５１は、移動局（UE）４のモビリティ管理及びベアラ管理を行うとともに、ユーザーデータの転送処理を行う。基地局（NB）２１に帰属する移動局（UE）４から送信されるアップリンクのユーザーデータは、RNC２２及びSGSN５１を経由してEPC４０に転送され、P-GW４２を経由して外部ネットワーク７０に転送される。ダウンリンクのユーザーデータもアップリンクのユーザーデータと同様にEPC４０及びGPRSパケットコア５０を経由して転送される。【０００７】
基地局（AP（Access Point））３１は、Non-3GPPのRAT、例えばcdma2000、WiMAX、又は無線LANをサポートしており、Non-3GPPセル３０を生成し、移動局（UE）４と接続する。基地局（AP）３１は、Non-3GPP上位ネットワーク６０と移動局４との間でユーザーデータを中継する。【０００８】
HLR（Home Location Register）/HSS（Home Subscriber Server）４４は、移動局(UE)４の識別子、認証情報、及び位置情報などを管理する。HLR/HSS４４は、MME４３及びSGSN５１と連携して、移動局(UE)４がEPC４０及びGPRSパケットコア５０にアタッチする際の認証処理を行う。【０００９】
Non-3GPP上位ネットワーク６０は、基地局（AP）３１がサポートするNon-3GPPのRATに対応する上位ネットワークである。Non-3GPP上位ネットワーク６０は、ユーザーデータの転送を行う転送ノード６１と、ベアラ管理及びモビリティ管理等を行う制御ノード６２を含む。基地局（AP）３１に帰属する移動局（UE）４から送信されるアップリンクのユーザーデータは、転送ノード６１を経由してEPC４０に転送され、P-GW４２を経由して外部ネットワーク７０に転送される。ダウンリンクのユーザーデータもアップリンクのユーザーデータと同様にEPC４０及びNon-3GPP上位ネットワーク６０を経由して転送される。【００１０】
Non-3GPP上位ネットワーク６０は、RANのノード及びコアネットワークのノードを含む。例えば、WiMAXの場合、Non-3GPP上位ネットワーク６０は、無線アクセスネットワーク（WiMAX Access Service Network（ASN）に配置されるASN GW（Access Network Gateway）、及びコアネットワーク（Core Services Network（CSN））に配置されるHA（Home Agent）等を含む。ASN GW及びHAは、ともに転送ノード６１及び制御ノード６２の両方に相当する。【００１１】
上述したように、図１４のアーキテクチャでは、外部ネットワーク７０と移動局４の間で送受信されるユーザーデータは、EPC４０に配置されたP-GW４２を経由して転送される。言い換えると、図１４のアーキテクチャでは、EPC４０に配置されたP-GW４２は、異なるRATをサポートする基地局１１、２１及び３１の間で移動局（UE）４がハンドオーバーする際のアンカーノードとして動作する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】3GPP TS 23.401 v10.3.0、"General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN) access"、2011年3月
【非特許文献２】3GPP TS 23.402 v10.3.0、"Architecture enhancements for non-3GPP accesses"、2011年3月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本願の発明者等は、複数のRATをサポートするMulti-RAT基地局と上位ネットワークとの接続に関して検討を行った。上述したE-UTRANとEPCの組み合わせのように、RATと上位ネットワークとの対応関係は予め決定されている。このため、一般的には、Multi-RAT基地局は、複数の上位ネットワークとの接続をサポートするとともに、移動局との接続に使用しているRATに対応する上位ネットワークとの間でユーザーデータを転送するための通信路を確立するよう構成されると考えられる。しかしながら、本願の発明者等は、Multi-RAT基地局によるこのような上位ネットワークの選択は、必ずしも効率的と言えないことを見出した。【００１４】
一例として、Multi-RAT基地局の下でのInter-RATハンドオーバーについて考察する。上述したように非特許文献１及び２は、Inter-RATハンドオーバーについて記載している。これらのInter-RATハンドオーバーの前後では、移動局（UE）４が帰属する上位ネットワークが変更されるため、ハンドオーバーの前後でユーザーデータの通信路（例えばEPSベアラ、PDNコネクション、IPsecトンネル等）の経路が変更される。したがって、ハンドオーバー後のユーザーデータの通信路に必要なリソースを確保するためのシグナリングが必要となる。さらに、非特許文献２は、3GPP RAT（e.g. UTRAN、E-UTRAN）とNon-3GPP RAT（e.g. 無線LAN、WiMAX、cdma2000）の間のInter-RATハンドオーバーについて記載している。このような異なる標準に準拠するRAT 間でのハンドオーバーの場合、ハンドオーバーの前後に係る２つの異なる上位ネットワークの間では、通常、移動局（UE）４の認証システムが共通化されていない。したがって、異なる標準に準拠するRAT 間でのハンドオーバーでは、ハンドオーバー先のシステム（上位ネットワーク）は移動局(UE)４の認証処理を改めて行う必要がある。通常は、上位ネットワークに初期接続（アタッチ）する際と同様の認証処理が行われる。【００１５】
非特許文献１及び２に記載されたInter-RATハンドオーバーをMulti-RAT基地局が行うと、ベアラの切り替え処理および移動局（UE）の認証処理に時間がかかるため、ハンドオーバーが失敗する可能性が高くなる。【００１６】
さらに、Inter-RATハンドオーバーの場合だけでなく、移動局の初期アタッチに応じて上位ネットワークとの通信路を確立する場合においても、RATと上位ネットワークとの既存の対応関係に拘束されずに柔軟な上位ネットワークの選択を行えることが望ましい。本発明の目的の１つは、Multi-RAT基地局が複数の上位ネットワークをサポートする場合に上位ネットワークを効率的に使用することが可能な無線通信システム、基地局、通信方法、移動局、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の態様は、無線通信システムを含む。当該無線通信システムは、基地局及び複数の上位ネットワークを含む。前記基地局は、第１及び第２の無線アクセス技術を含む複数の無線アクセス技術によって移動局と接続可能に構成されている。前記上位ネットワークは、前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワーク及び前記第２の無線アクセス技術に対応する第２の上位ネットワークを含む。さらに、前記基地局は、前記移動局が前記第２の無線アクセス技術によって通信する場合、前記第１の上位ネットワークを経由する第１の通信路を用いることができるよう構成されている。【００１８】
第２の態様は、第１及び第２の無線アクセス技術を含む複数の無線アクセス技術によって移動局と接続可能な基地局を含む。当該基地局は、前記移動局が前記第２の無線アクセス技術によって通信する場合、前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワークを経由する第１の通信路を用いることができるよう構成された通信路制御部を有する。【００１９】
第３の態様は、第１及び第２の無線アクセス技術を含む複数の無線アクセス技術によって移動局と接続可能な基地局の通信方法を含む。当該方法は、前記移動局が前記第２の無線アクセス技術によって通信する場合、前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワークを経由する第１の通信路を用いること、を含む。【００２０】
第４の態様は、無線通信システムで用いられる移動局を含む。前記無線通信システムは、複数の上位ネットワーク及び基地局を含む。前記複数の上位ネットワークは、第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワーク及び第２の無線アクセス技術に対応する第２の上位ネットワークを含む。前記基地局は、前記第１及び第２の無線アクセス技術を含む複数の無線アクセス技術によって前記移動局と接続可能に構成され、前記移動局が前記第２の無線アクセス技術によって通信する場合、前記第１の上位ネットワークを経由する第１の通信路を用いることができるよう構成されている。そして、本態様に係る移動局は、前記第１及び第２の無線アクセス技術の少なくとも１つを用いて、前記基地局に接続するよう構成されている。【００２１】
第５の態様は、上述した第３の態様に係る方法をコンピュータに行わせるためのプログラムを含む。
【発明の効果】
【００２２】
上述した各態様によれば、Multi-RAT基地局が複数の上位ネットワークをサポートする場合に上位ネットワークを効率的に使用することが可能な無線通信システム、基地局、通信方法、移動局、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施の形態１に係る基地局を含む無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る基地局の構成例を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る基地局の通信動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態２に係るInter-RATハンドオーバー手順の一例を示すシーケンス図である。
【図５】比較例に係るInter-RATハンドオーバー手順を示すシーケンス図である。
【図６】実施の形態２に係る基地局によるInter-RATハンドオーバーの実施手順の具体例を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態３に係るInter-RATハンドオーバー手順の一例を示すシーケンス図である。
【図８】実施の形態３に係る基地局によるInter-RATハンドオーバーの実施手順の具体例を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態４に係る基地局を含む無線通信システムの構成例を示す図である。
【図１０】実施の形態４に係るInter-RATハンドオーバー手順（E-UTRANからUTRAN）の一例を示すシーケンス図である。
【図１１】実施の形態４に係るInter-RATハンドオーバー手順（E-UTRANからNon-３GPP RAT）の一例を示すシーケンス図である。
【図１２】実施の形態５に係る通信手順（移動局アタッチ手順）の一例を示すシーケンス図である。
【図１３】実施の形態５に係る基地局による移動局アタッチ時の動作例を示すフローチャートである。
【図１４】背景技術に係る無線通信システムの第１の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【００２５】
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態に係るMulti-RAT基地局１を含む無線通信システムの構成例を示す図である。基地局１は、少なくとも２つの異なるRATをサポートし、これら少なくとも２つのRATにより移動局と接続可能である。図１の例では、基地局１は、第１のRATによる第１のセル１１０及び第２のRATによる第２のセル１２０を生成し、移動局４との通信を行う。基地局１は、第１のRATに対応する第１の上位ネットワーク１４０及び第２のRATに対応する第２の上位ネットワーク１５０と接続可能である。
【００２６】
第１の上位ネットワーク１４０は、転送ノード１４１及び１４２、並びに制御ノード１４３を含む。転送ノード１４１及び１４２は、基地局１と転送ノード１４１の間に設定された通信路４００を用いて、基地局１と外部ネットワーク７０の間で送受信されるユーザーデータを中継する。通信路４００は、ユーザーデータの転送に使用される物理的又は論理的に確立された通信路である。ユーザーデータは、基地局１と移動局４の間の無線ベアラ（無線リンク）と通信路４００によって、移動局４と転送ノード１４１間で中継される。通信路４００は、例えば、S1ベアラ、S5/S8ベアラ、GTP（GPRS Tunneling Protocol）トンネル、PMIP（Proxy Mobile IP）のGRE（Generic Routing Encapsulation）トンネル、若しくはIPsecトンネル、又はこれらのうち少なくとも２つの組み合わせである。
【００２７】
転送ノード１４２は、外部ネットワーク７０に対するゲートウェイとして動作し、ユーザーデータの転送のために基地局１との間に設定される通信路４００を終端する。制御ノード１４３は、移動局４のモビリティ管理及びベアラ管理を行う。制御ノード１４３によって行われるベアラ管理は、移動局４と転送ノード１４２の間の通信路４００を含む通信路の設定に関する情報（QoSクラス、ベアラID、ベアラ経路情報など）を管理すること、並びに基地局１、移動局４、及び転送ノード１４１等との間でベアラ設定のためのシグナリングを行うことを含む。なお、図１における転送ノード１４１及び１４２並びに制御ノード１４３は、機能的な要素を示しているに過ぎない。つまり、転送ノード１４１及び１４２並びに制御ノード１４３のうち少なくとも２つは、１つの物理的なノードとして実現されてもよい。また、これら３つのノードが有する機能は、４つ以上の物理ノードによって分担されてもよい。
【００２８】
第２の上位ネットワーク１５０は、転送ノード１５１及び制御ノード１５２を含む。転送ノード１５１は、基地局１と転送ノード１４１（又は転送ノード１４２）の間でユーザーデータを中継する機能を有する。制御ノード１５２は、第２のRATに対応するRANに接続された移動局４のモビリティ管理及びベアラ管理を行う。図１における転送ノード１５１及び制御ノード１５２は、機能的な要素を示しているに過ぎない。つまり、転送ノード１５１及び制御ノード１５２は、１つの物理的なノードとして実現されてもよい。また、これら２つのノードが有する機能は、３つ以上の物理ノードによって分担されてもよい。
【００２９】
移動局４は、第１及び第２のRATをサポートしており、第１のセル１１０及び第２のセル１２０に接続可能である。移動局４は、第１のセル１１０および第２のセル１２０の一方に選択的に接続してもよい。また、移動局４は、第１のセル１１０及び第２のセル１２０の両方に同時に接続してもよい。言い換えると、移動局４は、第１及び第２のRATを選択的に用いて、又は第１及び第２のRATの両方を用いて、基地局１に接続可能である。移動局４は、これら２つのRAT間（セル１１０とセル１２０の間）でハンドオーバーを行うことができるように構成されてもよい。
【００３０】
さらに、本実施の形態に係るMulti-RAT基地局１は、第２のRATによって移動局４と接続して通信を行う場合における移動局４と外部ネットワーク７０との間のデータ転送のために、第２の上位ネットワーク１５０を経由せずに第１の上位ネットワーク１４０を経由する通信路４００を用いることができるよう構成されている。言い換えると、基地局１は、第２のRATに対応する第２の上位ネットワーク１５０を経由する通信路（例えば、GTPトンネル、GREトンネル、又はIPsecトンネル）を用いずに、ユーザーデータの転送を行うことができる。さらに、言い換えると、基地局１は、移動局４と通信を行う第２のRATに対応付けられている上位ネットワーク（第２の上位ネットワーク１５０）とは異なる他の上位ネットワーク（第１の上位ネットワーク１４０）を用いてユーザーデータの転送を行うことができる。
【００３１】
図２は、Multi-RAT基地局１の構成例を示すブロック図である。無線通信部１０１−１は、第１のRATをサポートし、第１のセル１１０を生成し、移動局４との間で無線通信を行う。無線通信部１０１−２は、第２のRATをサポーとし、第２のセル１２０を生成し、移動局４との間で無線通信を行う。
【００３２】
通信部１０２は、第１及び第２の上位ネットワーク１４０及び１５０との通信に利用されるインタフェースである。つまり、通信部１０２は、転送ノード１４１、制御ノード１４３、転送ノード１５１、及び制御ノード１５２との間でユーザーデータの送受信、制御メッセージの送受信を行う。
【００３３】
通信路制御部１０３は、基地局１と上位ネットワーク１４０及び１５０との間における通信路の設定を制御する。具体的に述べると、通信路制御部１０３は、移動局４との接続を第１のRAT（第１のセル１１０）から第２のRAT（第２のセル１２０）に切り替えるInter-RATハンドオーバーを制御し、このハンドオーバーに際して通信路の設定を制御してもよい。
【００３４】
また、通信路制御部１０３は、複数の上位ネットワーク（上位ネットワーク１４０及び１５０を含む）内での通過経路が互いに異なる複数の通信路（通信路４００を含む）の中から、ユーザーデータの転送のために用いる通信路を選択してもよい。通信路制御部１０３は、この通信路の選択を予め定められた条件に基づいて行えばよい。予め定められた条件は、例えば、複数の上位ネットワークの状態（通信負荷、基地局１の接続可否など）を考慮したものとしてもよい。また、予め定められた条件は、基地局１の周囲に位置する周辺基地局が使用するRATを考慮したものとしてもよい。
【００３５】
図３は、本実施の形態に係る基地局１の通信動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１では、基地局１は、第２のRATで移動局４と接続する。ステップＳ１２では、基地局１は、第２の上位ネットワーク１５０を経由せずに第１の上位ネットワーク１４０を経由する通信路４００を用いて、転送ノード１４２との間でユーザーデータを転送する。
【００３６】
上述したように、本実施の形態にかかるMulti-RAT基地局１は、移動局４との接続に使用するRATに対応していない上位ネットワークとの通信路をユーザーデータの転送のために用いることができる。このため、本実施の形態によれば、Multi-RAT基地局を含む無線通信システムにおいて、基地局と上位ネットワークとの間の通信路設定の柔軟性を向上させることができる。
＜実施の形態２＞
【００３７】
上述した実施の形態１では、Multi-RAT基地局１が、移動局４との接続に使用するRATに対応していない上位ネットワークとの通信路をユーザーデータの転送のために用いる動作について説明した。本実施の形態では、この動作の具体例として、移動局４との接続を第１のRAT（第１のセル１１０）から第２のRAT（第２のセル１２０）に切り替えるInter-RATハンドオーバーに際して通信路の設定を制御する例について説明する。なお、本実施の形態に係る移動通信システムの構成例は、図１に示した実施の形態１の例と同様とすればよい。また、本実施の形態に係るMulti-RAT基地局の構成は図２に示したブロック図と同様とすればよい。
【００３８】
本実施の形態に係る基地局１は、移動局４との接続を第１のRAT（第１のセル１１０）から第２のRAT（第２のセル１２０）に切り替えるInter-RATハンドオーバーを制御する。基地局１が行うInter-RATハンドオーバーの制御は、例えば、Inter-RATハンドオーバーの実施を決定すること、ハンドオーバー先（第１のセル１１０又は第２のセル１２０）の無線リソースを準備すること、及び移動局４に対して接続先セル（RAT）の切り替えを要求すること、を含む。
【００３９】
またさらに、基地局１は、このInter-RATハンドオーバーの前後において、基地局１と転送ノード１４２との間に設定された通信路４００の経路変更を行わないよう構成されている。言い換えると、基地局１は、移動局４が第１のRAT（第１のセル１１０）から第２のRAT（第２のセル１２０）にハンドオーバーする場合に、ハンドオーバーの前に設定されていた通信路（ベアラ）４００を、第２の上位ネットワーク１５０を経由するよう変更することなく、Inter-RATハンドオーバー後もユーザーデータ転送のために継続して使用する。
【００４０】
Inter-RATハンドオーバー前の通信路４００をハンドオーバー後も継続的に使用するために、基地局１は以下のように動作すればよい。例えば、基地局１は、通信路４００の経路変更を要求する制御メッセージの第１及び第２の上位ネットワーク１４０及び１５０に対する送信を抑止すればよい。又は、基地局１は、通信路４００の経路変更が不要であることを示す制御メッセージを第１及び第２の上位ネットワーク１４０及び１５０の制御ノード１４３及び１５２に向けて送信してもよい。また、基地局１は、第２の上位ネットワーク１５０の制御ノード１５２又は認証システム（不図示）に対して、移動局４の再認証が不要であることを通知してもよい。
【００４１】
また、基地局１は、第２の上位ネットワーク１５０へのアタッチ要求（認証要求）を移動局４から受信した場合に、このアタッチ要求の第２の上位ネットワーク１５０への転送を抑止してもよい。また、基地局１は、第２の上位ネットワーク１５０へのアタッチ要求（認証要求）の送信が不要であることを示す制御メッセージを移動局４に向けて送信してもよい。この移動局４への制御メッセージは、ハンドオーバー要求として送信されてもよい。例えば、基地局１は、Multi-RAT基地局下での特別なハンドオーバーであることを示す識別情報を含むハンドオーバー要求を送信してもよい。
【００４２】
上述したように、本実施の形態に係るMulti-RAT基地局１の構成例は図２と同様とすればよい。ただし、本実施の形態では、通信路制御部１０３は、移動局４との接続を第１のRAT（第１のセル１１０）から第２のRAT（第２のセル１２０）に切り替えるInter-RATハンドオーバーを制御する。具体的に述べると、通信路制御部１０３は、Inter-RATハンドオーバーの実施を決定する。ハンドオーバーのトリガ要因の具体例は、移動局４のダウンリンク受信品質の低下、基地局１の負荷増大、及び移動局４からの自発的な要求などである。典型的には、通信路制御部１０３は、ダウンリンク無線品質の測定報告を移動局４から受信し、現在のセル（例えば第１のセル１１０）に比べて隣接セル（例えば第２のセル１２０）の受信品質が良好であることを条件として、ハンドオーバーの開始を決定する。また、通信路制御部１０３は、ハンドオーバー先（例えば第２のセル１２０）の無線リソースの準備を無線通信部１０１−２に要求し、移動局４に対して接続先セルの切り替えを要求する。
【００４３】
続いて以下では、本実施の形態に係るInter-RATハンドオーバー手順について説明する。図４は、本実施の形態に係るInter-RATハンドオーバー手順の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ２１では、移動局４は、第１のRAT（第１のセル１１０）によりMulti-RAT基地局１に接続し、基地局１及び第１の上位ネットワーク１４０を経由して転送ノード１４２との間でデータ通信を行っている。上述したように、転送ノード１４２は、外部ネットワーク７０とのゲートウェイであり、移動局４との間に設定された通信路４００と外部ネットワーク７０との間でユーザーデータを中継する。
【００４４】
ステップＳ２２では、基地局１が第１のRAT（第１のセル１１０）から第２のRAT（第２のセル１２０）へのInter-RATハンドオーバーの実施を決定し、基地局１及び移動局４はInter-RATハンドオーバーの準備を行う。このInter-RATハンドオーバーの準備は、ハンドオーバー先である第２のRAT（第２のセル１２０）の無線リソースを準備すること、及び基地局１から移動局４に対して接続先セル（RAT）の切り替えを要求すること、を含む。ただし、上述したように、基地局１は、Inter-RATハンドオーバーの前後において、基地局１と転送ノード１４２との間に設定された通信路４００の経路変更を行わない。このため、図４の例では、基地局１は、通信路４００の経路変更を要求する制御メッセージの第１及び第２の上位ネットワーク１４０及び１５０に対する送信を抑止する。
【００４５】
ステップＳ２３では、移動局４は、第２のRATを用いて基地局１に接続要求を送信し、第２のセル１２０に接続する。そして、ステップＳ２４では、移動局４は、第２のRAT（第２のセル１２０）によりMulti-RAT基地局１に接続し、基地局１及び第１の上位ネットワーク１４０を経由して転送ノード１４２との間でデータ通信を行う。
【００４６】
ここで、図４に示したハンドオーバー手順との比較のために、Inter-RATハンドオーバーの前後で通信路４００の経路変更を行う例について説明する。図５は、比較例に係るInter-RATハンドオーバー手順を示すシーケンス図である。ステップＳ１０１は、図４のステップＳ２１と同様である。つまり、移動局４は、第１のRAT（第１のセル１１０）によりMulti-RAT基地局１に接続し、基地局１及び第１の上位ネットワーク１４０を経由して転送ノード１４２との間でデータ通信を行っている。
【００４７】
ステップＳ１０２では、基地局１が第１のRAT（第１のセル１１０）から第２のRAT（第２のセル１２０）へのInter-RATハンドオーバーの実施を決定する。このとき、基地局１は、第２の上位ネットワーク１５０のリソースを確保してベアラ設定を行うために、第１及び第２の上位ネットワーク１４０及び１５０のうち少なくとも一方との間でシグナリングを行う。例えば、基地局１は、第１の上位ネットワーク１４０の制御ノード１４３に対して、ベアラの再配置を要求する制御メッセージを送信する。そして、制御ノード１４３は、基地局１からの制御メッセージの受信に応じて、第２の上位ネットワーク１５０の転送ノード１５１又は制御ノード１５２に対してベアラ設定を要求する制御メッセージを送信する。そして、基地局１は、第２の上位ネットワーク１５０におけるベアラ設定が完了したことを条件として、移動局４に対して接続先セル（RAT）の切り替えを要求する。
【００４８】
ステップＳ１０３では、移動局４は、第２のRATを用いて基地局１に接続要求を送信し、第２のセル１２０に接続する。ステップＳ１０４では、第２のセル１２０に接続した移動局４は、第２のRATに対応する第２上位ネットワーク１５０との間で認証処理を実行する。ステップＳ１０４の認証処理は、第１及び第２の上位ネットワーク１４０及び１５０の間で認証システムが共通化されている場合（例えば3GPPのEPC及びGPRSパケットコアの場合）には省略されてもよい。
【００４９】
ステップＳ１０５では、基地局１は、第２の上位ネットワーク１５０を経由して転送ノード１４２に対してベアラ切り替え要求を送信する。この要求に応じて、転送ノード１４２は、ベアラの再設定を実行し、第２の上位ネットワーク１５０を経由するよう通信路４００を経路変更する。ステップＳ１０６では、移動局４は、第２のRAT（第２のセル１２０）によりMulti-RAT基地局１に接続し、基地局１及び第２の上位ネットワーク１５０を経由して転送ノード１４２との間でデータ通信を行う。
【００５０】
図４と図５の対比から明らかであるように、図４のハンドオーバー手順では、第２の上位ネットワーク１５０でのリソース確保及びベアラ設定が不要となり、通信路４００の経路変更のためのシグナリングが不要となる。さらに、移動局４の認証処理（ステップＳ１０４）を省略することも可能である。このため、図４のハンドオーバー手順によれば、Multi-RAT基地局１が管理する２つのRATの間で移動局４のInter-RATハンドオーバーが行われる場合に、ハンドオーバー処理を軽減することができる。
【００５１】
図６は、Multi-RAT基地局１によるInter-RATハンドオーバーの実施手順の具体例を示すフローチャートである。図６のステップＳ３１〜３３は、図４のハンドオーバー準備（ステップＳ２２）に対応する。つまり、ステップＳ３１では、基地局１の通信路制御部１０３は、第１のRAT（第１のセル１１０）から第２のRAT（第２のセル１２０）へのInter-RATハンドオーバーの実行を決定する。ステップＳ３２では、通信路制御部１０３は、無線通信部１０１−２と協働して、第２のRATにおいて無線リソースを確保する。ステップＳ３３では、通信路制御部１０３は、無線通信部１０１−１を介して移動局４に対してハンドオーバーを指示する。
【００５２】
ステップＳ３４では、通信路制御部１０３は、第２のRAT（第２のセル１２０）において移動局４の接続要求を受信したかを判定する。移動局４の接続要求を受信した場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）、通信路制御部１０３は、無線通信部１０１−２と協働して、移動局４の接続処理を実行する。移動局４の接続要求を受信しない場合（ステップＳ３４でＮＯ）、通信路制御部１０３は、再度、接続要求を受信するステップＳ３４に戻る。
【００５３】
上述したように、本実施の形態にかかるMulti-RAT基地局１は、Inter-RATハンドオーバーの前後において、基地局１と転送ノード１４２との間に設定された通信路４００の経路変更を行わないよう構成されている。言い換えると、基地局１は、移動局４が第１のRAT（第１のセル１１０）から第２のRAT（第２のセル１２０）にInter-RATハンドオーバーする場合に、Inter-RATハンドオーバーの前に設定されていた通信路（ベアラ）４００を、第２の上位ネットワーク１５０を経由するよう変更することなく、Inter-RATハンドオーバー後もユーザーデータ転送のために継続して使用する。そのため、Multi-RAT基地局１並びに上位ネットワーク１４０及び１５０は、ベアラ経路変更のための処理を実行しなくてよいため、Inter-RATハンドオーバーに要する処理を軽減することができる。
【００５４】
＜実施の形態３＞
本実施の形態では、上述した実施の形態２で説明したInter-RATハンドオーバー手順の変形について説明する。図４を用いて説明したInter-RATハンドオーバー手順では、通信路４００の経路変更を要求する制御メッセージの基地局１から上位ネットワーク１４０及び１５０への送信を抑止する例を示した。本実施の形態では、通信路４００の経路変更が不要であることを示す制御メッセージを基地局１から上位ネットワーク１４０及び１５０のうち少なくとも一方に向けて送信する例について説明する。なお、本実施の形態に係る移動通信システムの構成例は、図１に示した実施の形態１の例と同様とすればよい。また、本実施の形態に係るMulti-RAT基地局の構成は図２に示したブロック図と同様とすればよい。
【００５５】
図７は、本実施の形態に係るInter-RATハンドオーバー手順の一例を示すシーケンス図である。図７に示されたステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、及びＳ２４で行われる処理及び動作は、図４に示した同じ符号のステップ群と同じである。図７のステップＳ４１−１及びＳ４１−２において、Multi-RAT基地局１は、ハンドオーバー情報を第１のRAT及び第２のRATに対応した上位ネットワーク１４０及び１５０に送信する。ハンドオーバー情報は、通信路４００の経路変更が不要であることを上位ネットワーク１４０及び１５０に通知する。例えば、ハンドオーバー情報は、Multi-RAT基地局内でのInter-RATハンドオーバーであることを示す情報を含む。ハンドオーバー情報は、Inter-RATハンドオーバーを行う移動局４の識別子（例えば、IMSI（International Mobile Subscriber Identity）、TMSI（Temporary Mobile Subscriber Identity）、又はM-TMSI（MME-TMSI））を含んでもよい。
【００５６】
なお、基地局１は、上位ネットワーク１４０及び１５０のうち一方にハンドオーバー情報を送信してもよい。具体的には、基地局１は、上位ネットワーク１４０及び１５０のうちベアラ経路変更の制御主体となるノード（例えば制御ノード１４３）を含む上位ネットワーク（例えばネットワーク１４０）に対してハンドオーバー情報を送信すればよい。ハンドオーバー情報は、一方の上位ネットワーク（例えばネットワーク１４０）から他方の上位ネットワーク（例えばネットワーク１５０）に転送されてもよい。
【００５７】
図８は、本実施の形態に係るMulti-RAT基地局１によるInter-RATハンドオーバーの実施手順の具体例を示すフローチャートである。図８のステップＳ３１〜３５で行われる処理及び動作は、図６に示した同じ符号のステップ群と同じである。図８のステップＳ５１では、通信路制御部１０３は、通信部１０２を介して、上位ネットワーク１４０及び１５０のうち少なくとも一方にハンドオーバー情報を送信する。
【００５８】
上述したように、本実施の形態では、Multi-RAT基地局１は、Inter-RATハンドオーバーを行う際に、通信路４００の経路変更が不要であることを通知するためのハンドオーバー情報を上位ネットワーク１４０及び１５０のうち少なくとも一方に送信する。これにより、上位ネットワーク１４０及び１５０は、通信路４００の経路変更が不要であることを認識できる。また、上位ネットワーク１４０及び１５０は、移動局４が帰属するセルの変更を把握することができる。
【００５９】
＜実施の形態４＞
本実施の形態では、上述した実施の形態２及び３において、第１のRATがE-UTRANであり、第２のRATがUTRAN又はNon-3GPP RATである場合について具体的に説明する。図９は、本実施の形態に係るMulti-RAT基地局１を含む無線通信システムの構成例を示す図である。図９の例では、基地局１は、３種類のRAT、具体的にはE-UTRAN、UTRAN、及びNon-3GPP RAT（cdma2000、WiMAX、又は無線LAN等）をサポートする。基地局１は、第１のセル１１０としてE-UTRANセルを生成し、第２のセル１２０としてUTRANセルを生成する。また、基地局１は、Non-3GPP RATに対応する第３のセル１３０としてNon-3GPPセルを生成する。
【００６０】
図９に示された第１の上位ネットワーク１４０は、E-UTRANに対応するEPCである。S-GW４０１及びP-GW４２は、転送ノード１４１及び１４２にそれぞれ対応する。また、MME４０３は、制御ノード１４３に対応する。本実施の形態では、通信路４００は、E-UTRANの基地局(eNB)とP-GWの間に設定されるユーザーデータの通信路である。つまり、本実施の形態の通信路４００は、基地局１とS-GW４０１の間に設定されるGTPトンネル（S1ベアラ）と、S-GW４０１とP-GW４２の間に設定されるGTPトンネル（S5/S8ベアラ）又はGREトンネルとを含む。EPS（Evolved Packet System）ベアラに相当する。
【００６１】
図９に示された第２の上位ネットワーク１５０は、UTRANに対応するGPRSパケットコア及びRNCである。SGSN５０１は、転送ノード１５１及び制御ノード１５２に対応する。さらに、RNC２０２も、転送ノード１５１及び制御ノード１５２に対応する。
【００６２】
図９に示された第３の上位ネットワーク１６０は、Non-3GPP RATに対応するNon-3GPPの上位ネットワークである。第３の上位ネットワーク１６０は、転送ノード６０１及び制御ノード６０２を含む。
【００６３】
図９に示されたMulti-RAT基地局１は、E-UTRANセル１１０からUTRANセル１２０又はNon-3GPPセル１３０への移動局４のInter-RATハンドオーバーの前後において、基地局１とP-GW４２との間に設定されたEPSベアラ４００の経路変更を行わないよう構成されている。言い換えると、基地局１は、移動局４がE-UTRANセル１１０からUTRANセル１２０又はNon-3GPPセル１３０にハンドオーバーする場合に、当該ハンドオーバーの前に設定されていたEPSベアラ４００を、第２又は第３の上位ネットワーク１５０又は１６０を経由するよう変更することなく、Inter-RATハンドオーバー後もユーザーデータ転送のために継続して使用する。
【００６４】
図１０は、本実施の形態におけるE-UTRANセル１１０からUTRANセル１２０へのInter-RATハンドオーバー手順の一例を示すシーケンス図である。なお、図１０は、実施の形態３で説明したハンドオーバー情報の送信を伴う手順（図７）に対応する。図１０のステップＳ６１は、図７のステップＳ２１と同様である。すなわち、ステップＳ６１では、移動局４は、E-UTRANによりMulti-RAT基地局１に接続し、基地局１及びEPC１４０を経由してP-GW４２との間でデータ通信を行っている。図１０のステップＳ６２は、図７のステップＳ２２と同様である。すなわち、ステップＳ６２では、基地局１がE-UTRANからUTRANへのInter-RATハンドオーバーの実施を決定し、基地局１及び移動局４はInter-RATハンドオーバーの準備を行う。
【００６５】
図１０のステップＳ６３は、図７のステップＳ４１−１及びＳ４１−２と同様である。すなわち、ステップＳ６３では、基地局１は、ハンドオーバー情報を第１の上位ネットワーク（EPC）１４０に配置されたMME４０３及びS-GW４０１に送信する。MME４０３は、第２の上位ネットワーク（GPRSパケットコア及びRNC）１５０に配置されたRNC２０２及びSGSN５０１にハンドオーバー情報を通知する。
【００６６】
図１０のステップＳ６４は、図７のステップＳ２３と同様である。すなわち、ステップＳ６４では、移動局４は、UTRANのRATにより基地局１に接続要求を送信し、UTRANセル１２０に接続する。図１０のステップＳ６５は、図７のステップＳ２４と同様である。すなわち、ステップＳ６５では、移動局４は、UTRANによりMulti-RAT基地局１に接続し、基地局１及び第１の上位ネットワーク（EPC）１４０を経由してP-GW４２との間でデータ通信を行う。
【００６７】
次に、E-UTRANセル１１０からNon-3GPPセル１３０へのInter-RATハンドオーバーについて説明する。図１１は、本実施の形態におけるE-UTRANセル１１０からNon-3GPPセル１３０へのInter-RATハンドオーバー手順の一例を示すシーケンス図である。図１１も、実施の形態３で説明したハンドオーバー情報の送信を伴う手順（図７）に対応する。図１１のステップＳ７１は、図７のステップＳ２１と同様である。すなわち、ステップＳ７１では、移動局４は、E-UTRANによりMulti-RAT基地局１に接続し、基地局１及びEPC１４０を経由してP-GW４２との間でデータ通信を行っている。図１１のステップＳ７２は、図７のステップＳ２２と同様である。すなわち、ステップＳ７２では、基地局１がE-UTRANからNon-3GPP RATへのInter-RATハンドオーバーの実施を決定し、基地局１及び移動局４はInter-RATハンドオーバーの準備を行う。
【００６８】
図１１のステップＳ７３−１及びＳ７３−２は、図７のステップＳ４１−１及びＳ４１−２と同様である。すなわち、ステップＳ７３−１及びＳ７３−２において、Multi-RAT基地局１は、ハンドオーバー情報を第１の上位ネットワーク（EPC）１４０及び第３の上位ネットワーク（Non-3GPPの上位ネットワーク）１６０に送信する。
【００６９】
図１１のステップＳ７４は、図７のステップＳ２３と同様である。すなわち、ステップＳ７４では、移動局４は、Non-3GPP RATにより基地局１に接続要求を送信し、Non-3GPPセル１３０に接続する。図１１のステップＳ７５は、図７のステップＳ２４と同様である。すなわち、ステップＳ７５では、移動局４は、Non-3GPP RATによりMulti-RAT基地局１に接続し、基地局１及び第１の上位ネットワーク（EPC）１４０を経由してP-GW４２との間でデータ通信を行う。
【００７０】
なお、本実施の形態では、Multi-RAT基地局１が３種類のRATをサポートする例について具体的に説明したが、Multi-RAT基地局１は２種類のRATのみをサポートしてもよいし、４種類以上のRATをサポートしてもよい。
【００７１】
また、本実施の形態では、実施の形態３で説明したハンドオーバー情報の送信を伴う手順（図７）をE-UTRANとUTRANの間のハンドオーバー、並びにE-UTRANとNon-3GPP RATの間のハンドオーバーに適用する例について説明した。しかしながら、実施の形態２で説明したハンドオーバー情報の送信を伴わない手順（図４）についても、E-UTRANとUTRANの間のInter-RATハンドオーバー、並びにE-UTRANとNon-3GPP RATの間のInter-RATハンドオーバーに適用できる。
【００７２】
＜実施の形態５＞
上述した実施の形態１では、Multi-RAT基地局１が、移動局４との接続に使用するRATに対応していない上位ネットワークとの通信路をユーザーデータの転送のために用いる動作について説明した。本実施の形態では、この動作の具体例として、複数の上位ネットワーク（上位ネットワーク１４０及び１５０を含む）内での通過経路が互いに異なる複数の通信路（通信路４００を含む）の中から、ユーザーデータの転送のために用いる通信路を選択する例について説明する。なお、本実施の形態に係る移動通信システムの構成例は、図１に示した実施の形態１の例と同様とすればよい。また、本実施の形態に係るMulti-RAT基地局の構成は図２に示したブロック図と同様とすればよい。
【００７３】
本実施の形態に係るMulti-RAT基地局１は、複数の上位ネットワーク（上位ネットワーク１４０及び１５０を含む）内での通過経路が互いに異なる複数の通信路（通信路４００を含む）の中から、ユーザーデータの転送のために用いる通信路を選択する。この通信路（言い換えると、上位ネットワーク）の選択は、例えば、（ａ）移動局４の電源オン又はセル再選択に伴うアタッチ時、（ｂ）移動局４の周辺セルからのハンドオーバー時、又は（ｃ）基地局１の配下での移動局４のInter-RATハンドオーバー時などに行えばよい。また、Multi-RAT基地局１は、ユーザーデータの転送のために用いる通信路の選択条件として様々な条件を用いることができる。通信路の選択条件のいくつかの具体例について以下に説明する。
【００７４】
（具体例１：上位ネットワークの負荷）
基地局１は、複数の上位ネットワーク（上位ネットワーク１４０及び１５０を含む）のうち少なくとも１つの上位ネットワークの負荷に基づいて、複数の上位ネットワーク内での通過経路が互いに異なる複数の通信路の中から、ユーザーデータの転送のために用いる通信路を選択する。具体的には、基地局１は、複数の上位ネットワークの中で相対的に負荷が低い上位ネットワークを経由する通信路を、ユーザーデータ転送のための通信路として優先的に選択するとよい。より具体的な例としては、基地局１は、複数の上位ネットワークの中で最も負荷が低い上位ネットワークを経由する通信を、ユーザーデータ転送のための通信路として優先的に選択してもよい。
【００７５】
上位ネットワークの負荷は、例えば、上位ネットワークに配置された転送ノード若しくは制御ノードの処理負荷、又は通信リンクの輻輳状態により判定すればよい。基地局１は、複数の上位ネットワークのうち少なくとも１つからの通知によって、上位ネットワークの負荷を把握すればよい。また、基地局１は、通信事業者が管理するＯＡＭ（Operations Administration and Maintenance）サーバからの通知によって、上位ネットワークの負荷を把握してもよい。
【００７６】
上位ネットワークの負荷を考慮してユーザーデータ転送のための通信路を選択することによって、複数の上位ネットワークの間で負荷分散を行うことができる。このため、通信容量の向上、及びスループットの向上を図ることができる。
【００７７】
（具体例２：周辺セルで使用されているRAT）
基地局１は、基地局１の周辺セルで使用されているRATに基づいて、複数の通信路の中からユーザーデータの転送のために用いる通信路を選択する。具体的には、基地局１は、基地局１の周辺に配置された少なくとも１つの周辺基地局によって使用されているRATに対応した上位ネットワークを経由する通信路をユーザーデータ転送のための通信路として優先的に選択するとよい。より具体的な例としては、基地局１は、自身がサポートしている複数のRATのうち、１又は複数の周辺基地局によって最も多く使用されているRATに対応した上位ネットワークを経由する通信路をユーザーデータ転送のための通信路として選択してもよい。
【００７８】
基地局１は、上位ネットワークからの通知によって、周辺セルで使用されているRATを把握してもよい。また、基地局１は、ＯＡＭサーバからの通知によって、周辺セルで使用されているRATを把握してもよい。また、基地局１は、周辺基地局との通信インタフェースを用いて、周辺基地局から直接的にRATの使用状況を受信してもよい。
【００７９】
周辺セルで使用されているRATに対応した上位ネットワークを経由する通信路を選択することによって、移動局４が基地局１から周辺セルにハンドオーバーする場合に、共通の上位ネットワーク内でのハンドオーバー処理で済む。このため、ハンドオーバーの処理遅延の低減を図ることができる。
【００８０】
（具体例３：上位ネットワークの存在・利用可否）
基地局１は、基地局１による複数の上位ネットワーク（上位ネットワーク１４０及び１５０を含む）の利用可否に基づいて、複数の通信路の中からユーザーデータの転送のために用いる通信路を選択する。具体的には、基地局１は、基地局１が利用可能な上位ネットワークを経由する通信路をユーザーデータ転送のための通信路として優先的に選択するとよい。これにより、基地局１は、対応する上位ネットワークが利用でいない又は存在しないRATであっても、移動局４との間の無線リンクに使用することができる。
【００８１】
図１２は、本実施形態に係る通信手順の一例を示すシーケンス図である。具体的には、図１２は、移動局４が基地局１に対してアタッチを要求した場合に、上位ネットワークとの通信路の選択を行う例を示している。ステップＳ８１では、移動局４は、移動局４は、第２のRAT（第２のセル１２０）によりMulti-RAT基地局１に接続要求を送信し、第２のRATにより基地局１に接続する。ステップＳ８２では、基地局１は、移動局４のユーザーデータの転送に使用するための通信路を選択する。図１２の例では、基地局１は、上述した通信路４００（第１の上位ネットワーク１４０を経由する通信路）と、第２のRATに対応する第２の上位ネットワーク１５０を経由する通信路との間で、ユーザーデータの転送に使用するための通信路を選択する。ここでは、通信路４００が選択されたものとして説明する。
【００８２】
ステップＳ８３では、基地局１は、通信路４００に対応する第１の上位ネットワーク１４０との間で通信路４００を設定するためのシグナリングを実行することによって、通信路４００を確立する。ステップＳ８４では、移動局４は、第２のRATによりMulti-RAT基地局１に接続し、基地局１及び第１の上位ネットワーク１４０を経由する通信路４００を用いてP-GW４２との間でデータ通信を行う。
【００８３】
図１３は、本実施の形態に係る移動局４のアタッチ時の基地局１による動作例を示すフローチャートである。ステップＳ９１では、通信路制御部１０３は、移動局４の接続要求を受信したかを判定する。移動局４の接続要求を受信した場合（ステップ９１でＹＥＳ）、通信路制御部１０３は、上位ネットワークとの通信路を選択する（ステップＳ９２）。ステップＳ９３では、通信路制御部１０３は、選択した通信路の設定を上位ネットワークに対して要求する。
【００８４】
＜その他の実施の形態＞
上述した実施の形態１〜５では、E-UTRANとUTRANの間のInter-RATハンドオーバー、並びにE-UTRANとNon-3GPP RATの間のInter-RATハンドオーバーについて具体的に説明した。しかしながら、上述した実施の形態１〜３は、これら以外のInter-RATハンドオーバーに適用してもよい。
【００８５】
また、上述した実施の形態１〜５は、適宜組み合わせることも可能である。例えば、移動局４のアタッチ時に実施の形態５で説明した上位ネットワークとの通信路の選択を行うとともに、その後のInter-RATハンドオーバーの際に、実施の形態２〜４で説明したハンドオーバーの前後において通信路を維持する動作を行ってもよい。
【００８６】
実施の形態１〜５で説明した基地局１、移動局４、並びに上位ネットワーク１４０、１５０及び１６０に配置されたノード（制御ノード１４３、転送ノード１４１等）が行う処理は、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のコンピュータにプログラムを実行させることによって実現してもよい。具体的には、図３、４、６、７、８、１０、１１、１２、及び１３のシーケンス図及びフローチャートを用いて説明した各ノードに関するアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含むプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータに供給すればよい。
【００８７】
このプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００８８】
さらに、上述した実施形態は本件発明者により得られた技術思想の適用に関する例に過ぎない。すなわち、当該技術思想は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは勿論である。
【００８９】
例えば、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００９０】
（付記１）
第１及び第２の無線アクセス技術によって移動局と接続可能な基地局と、
前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワークと、
前記第２の無線アクセス技術に対応する第２の上位ネットワークと、
を備え、
前記基地局は、
前記移動局との接続を前記第１の無線アクセス技術から前記第２の無線アクセス技術に切り替える無線アクセス技術間ハンドオーバーを制御するよう構成されるとともに、
前記移動局と外部ネットワークとの間のデータ転送のために前記ハンドオーバーの前に設定されていた前記基地局と前記第１の上位ネットワークとの間の通信路を、前記第２の上位ネットワークを経由するよう変更することなく、前記ハンドオーバー後も前記データ転送のために継続して使用するよう構成されている、
無線通信システム。
【００９１】
（付記２）
前記基地局は、前記ハンドオーバーの際に、前記通信路の切り替えが不要であることを通知するための制御メッセージを前記第１及び第２の上位ネットワークのうち少なくとも一方に送信する、付記１に記載の無線通信システム。
【００９２】
（付記３）
前記通信路は、前記第１の上位ネットワークに配置されて前記外部ネットワークに対するゲートウェイとして機能する転送ノードと前記基地局との間に設定されるベアラである、付記１又は２に記載の無線通信システム。
【００９３】
（付記４）
前記第１の無線アクセス技術は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）であり、
前記第１の上位ネットワークは、３ＧＰＰのＥＰＣ（Evolved Packet Core）を含む、
付記１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【００９４】
（付記５）
前記第２の無線アクセス技術は、３ＧＰＰのＵＴＲＡＮであり、
前記第２の上位ネットワークは、３ＧＰＰのＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）パケットコアを含む、
付記４に記載の無線通信システム。
【００９５】
（付記６）
前記第２の無線アクセス技術は、非３ＧＰＰの無線アクセス技術であり、
前記第２の上位ネットワークは、前記第１の上位ネットワークに接続可能な非３ＧＰＰの無線アクセスネットワークを含む、
付記４に記載の無線通信システム。
【００９６】
（付記７）
第１及び第２の無線アクセス技術によって移動局と接続可能な基地局であって、
前記移動局との接続を前記第１の無線アクセス技術から前記第２の無線アクセス技術に切り替える無線アクセス技術間ハンドオーバーを制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記移動局と外部ネットワークとの間のデータ転送のために前記ハンドオーバーの前に設定されていた前記基地局と前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワークとの間の通信路を、前記第２の無線アクセス技術に対応する第２の上位ネットワークを経由するよう変更することなく、前記ハンドオーバー後も前記データ転送のために継続して使用する、
基地局。
【００９７】
（付記８）
前記基地局は、前記ハンドオーバーの際に、前記通信路の切り替えが不要であることを通知するための制御メッセージを前記第１及び第２の上位ネットワークのうち少なくとも一方に送信する、付記７に記載の基地局。
【００９８】
（付記９）
前記通信路は、前記第１の上位ネットワークに配置されて前記外部ネットワークに対するゲートウェイとして機能する転送ノードと前記基地局との間に設定されるベアラである、付記７又は８に記載の基地局。
【００９９】
（付記１０）
前記第１の無線アクセス技術は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）であり、
前記第１の上位ネットワークは、３ＧＰＰのＥＰＣ（Evolved Packet Core）を含む、
付記７〜９のいずれか１項に記載の基地局。
【０１００】
（付記１１）
前記第２の無線アクセス技術は、３ＧＰＰのＵＴＲＡＮであり、
前記第２の上位ネットワークは、３ＧＰＰのＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）パケットコアを含む、
付記１０に記載の基地局。
【０１０１】
（付記１２）
前記第２の無線アクセス技術は、非３ＧＰＰの無線アクセス技術であり、
前記第２の上位ネットワークは、前記第１の上位ネットワークに接続可能な非３ＧＰＰの無線アクセスネットワークを含む、
付記１０に記載の基地局。
【０１０２】
（付記１３）
第１及び第２の無線アクセス技術によって移動局と接続可能な基地局による無線アクセス技術間ハンドオーバーの制御方法であって、
前記移動局との接続を前記第１の無線アクセス技術から前記第２の無線アクセス技術に切り替える無線アクセス技術間ハンドオーバーを制御すること、及び
前記移動局と外部ネットワークとの間のデータ転送のために前記ハンドオーバーの前に設定されていた前記基地局と前記第１の無線アクセス技術に対応する第１の上位ネットワークとの間の通信路を、前記第２の無線アクセス技術に対応する第２の上位ネットワークを経由するよう変更することなく、前記ハンドオーバー後も前記データ転送のために継続して使用すること、
を備える無線アクセス技術間ハンドオーバーの制御方法。
【０１０３】
（付記１４）
前記ハンドオーバーの際に、前記通信路の切り替えが不要であることを通知するための制御メッセージを前記第１及び第２の上位ネットワークのうち少なくとも一方に送信することをさらに備える、付記１３に記載の方法。
【０１０４】
（付記１５）
前記通信路は、前記第１の上位ネットワークに配置されて前記外部ネットワークに対するゲートウェイとして機能する転送ノードと前記基地局との間に設定されるベアラである、付記１３又は１４に記載の方法。
【０１０５】
（付記１６）
付記７〜１２のいずれか１項に記載の基地局に前記第１及び第２の無線アクセス技術によって接続可能な移動局。
【０１０６】
（付記１７）
付記１３〜１５のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに行わせるためのプログラム。
【０１０７】
この出願は、２０１１年８月１２日に出願された日本出願特願２０１１−１７６７８５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１０８】
１  Multi-RAT基地局
４  移動局
７０  外部ネットワーク
１０１−１  無線通信部
１０１−２  無線通信部
１０２  通信部
１０３  通信路制御部
１１０  第１のＲＡＴによる第１のセル（e.g. E-UTRANセル）
１２０  第２のＲＡＴによる第２のセル（e.g. UTRANセル）
１３０  第３のＲＡＴによる第３のセル（e.g. Non-3GPPセル）
１４０  第１の上位ネットワーク（e.g. EPC）
１４１  転送ノード
１４２  転送ノード
１４３  制御ノード
１５０  第２の上位ネットワーク（e.g. GPRSパケットコア及びRNC）
１５１  転送ノード
１５２  制御ノード
１６０  第３の上位ネットワーク（e.g. Non-3GPPの上位ネットワーク）
１６１  転送ノード
１６２  制御ノード
４００  通信路（ベアラ）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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