(57)【要約】【課題】C/U-plane splitシナリオにおいてUEがセル間を移動する際のパススイッチ遅延の低減に寄与する。【解決手段】第１の基地局は、UEへC-Plane を提供するとともに、UEへのU-Planeの提供を第２の基地局から第３の基地局へ移す際に、第２の基地局に関する設定情報を第３の基地局へ送信し、U-Planeの提供を第２の基地局から第３の基地局へ移す要求をモビリティ管理装置へ送信する。当該要求は、第３の基地局のトンネルエンドポイント情報を含む。【選択図】図１２
2019037010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
User Equipment（UE）へControl Plane (C-Plane)を提供する第１の基地局であって、
前記UEへのUser Plane (U-Plane)の提供を第２の基地局から第３の基地局へ移す際に、前記第２の基地局に関する設定情報を前記第３の基地局へ送信するよう構成された送信手段と、
モビリティ管理装置へ、前記U-Planeの提供を前記第２の基地局から前記第３の基地局へ移す要求を送信するよう構成された送信手段と、を備え、
前記要求は、前記第３の基地局のトンネルエンドポイント情報を含む、第１の基地局。
【請求項２】
前記設定情報は、E-UTRAN無線アクセスベアラ識別子（E-UTRAN Radio Access Bearer Identifier（E-RAB ID））、前記E-RABのQualityに関する情報、及びデータ中継装置のトンネルエンドポイント情報のうち少なくとも１つを含む、
請求項１に記載の第１の基地局。
【請求項３】
前記設定情報が送信された後に、前記第３の基地局から第１の応答を受信するよう構成された受信手段と、
前記第１の応答が受信された後に、RRC再構成メッセージを前記UEに送信するよう構成された送信手段と、
をさらに備える請求項１又は２に記載の第１の基地局。
【請求項４】
前記RRC再構成メッセージが送信された後に、前記UEから第２の応答を受信するよう構成された受信手段をさらに備える請求項３に記載の第１の基地局。
【請求項５】
前記RRC再構成メッセージは、前記第１の応答に基づいて生成される、
請求項３又は４に記載の第１の基地局。
【請求項６】
前記第１の応答は、前記第３の基地局のトンネルエンドポイント情報を含む、
請求項３〜５のいずれか１項に記載の第１の基地局。
【請求項７】
前記UEのためのS1-MMEインタフェースは前記第１の基地局において終端され、
前記UEのためのS1-Uインタフェースは前記第２の基地局又は前記第３の基地局において終端される、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の第１の基地局。
【請求項８】
前記S1-MMEインタフェースは、C-Planeのために使用され、
前記S1-Uインタフェースは、U-Planeのために使用される、
請求項７に記載の第１の基地局。
【請求項９】
前記S1-MMEインタフェース及び前記S1-Uインタフェースは、同時に使用される、
請求項７又は８に記載の第１の基地局。
【請求項１０】
前記S1-Uインタフェースは、前記第１の基地局を経由する、
請求項７〜９のいずれか１項に記載の第１の基地局。
【請求項１１】
前記設定情報を送信する前に、前記第２の基地局から、
前記第２の基地局の負荷情報；
前記第２の基地局の無線リソース使用率；
前記UEの接続状態；
前記UEの再送要求の発生数；及び
前記UEの再送要求の発生率；
のうち少なくとも１つを受信するよう構成された受信手段を更に備える、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の第１の基地局。
【請求項１２】
User Equipment（UE）へControl Plane (C-Plane)を提供する第１の基地局における通信制御方法であって、
前記UEへのUser Plane (U-Plane)の提供を第２の基地局から第３の基地局へ移す際に、前記第２の基地局に関する設定情報を前記第３の基地局へ送信し、
モビリティ管理装置へ、前記U-Planeの提供を前記第２の基地局から前記第３の基地局へ移す要求を送信し、
前記要求は、前記第３の基地局のトンネルエンドポイント情報を含む、通信制御方法。
【請求項１３】
前記設定情報は、E-UTRAN無線アクセスベアラ識別子（E-UTRAN Radio Access Bearer Identifier（E-RAB ID））、前記E-RABのQualityに関する情報、及びデータ中継装置のトンネルエンドポイント情報のうち少なくとも１つを含む、
請求項１２に記載の通信制御方法。
【請求項１４】
前記設定情報が送信された後に、前記第３の基地局から第１の応答を受信し、
前記第１の応答が受信された後に、RRC再構成メッセージを前記UEに送信する、
請求項１２又は１３に記載の通信制御方法。
【請求項１５】
前記RRC再構成メッセージが送信された後に、前記UEから第２の応答を受信する、
請求項１４に記載の通信制御方法。
【請求項１６】
前記RRC再構成メッセージは、前記第１の応答に基づいて生成される、
請求項１４又は１５に記載の通信制御方法。
【請求項１７】
前記第１の応答は、前記第３の基地局のトンネルエンドポイント情報を含む、
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項１８】
前記UEのためのS1-MMEインタフェースは前記第１の基地局において終端され、
前記UEのためのS1-Uインタフェースは前記第２の基地局又は前記第３の基地局において終端される、
請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項１９】
前記S1-MMEインタフェースは、C-Planeのために使用され、
前記S1-Uインタフェースは、U-Planeのために使用される、
請求項１８に記載の通信制御方法。
【請求項２０】
前記S1-MMEインタフェース及び前記S1-Uインタフェースは、同時に使用される、
請求項１８又は１９に記載の通信制御方法。
【請求項２１】
前記S1-Uインタフェースは、前記第１の基地局を経由する、
請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【請求項２２】
前記設定情報を送信する前に、前記第２の基地局から、
前記第２の基地局の負荷情報；
前記第２の基地局の無線リソース使用率；
前記UEの接続状態；
前記UEの再送要求の発生数；及び
前記UEの再送要求の発生率；
のうち少なくとも１つを受信する、
請求項１２〜２１のいずれか１項に記載の通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、特に、Small cell enhancementシナリオにおけるネットワークアーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
3rdGenelation Partnership Project (3GPP) におけるLong Term Evolution (LTE) Release 12においては、局所的な巨大トラフィックの収容、スループットの改善、及び高周波数帯の効率的な利用などのために"local area enhancement" または"small cell enhancement"が議題の１つとなっている（非特許文献１を参照）。 local area enhancementまたはsmall cell enhancementでは、small cell を形成するlow-power node (LPN) が用いられる。
【０００３】
さらに、small cell enhancementに関して、C/U-plane splitシナリオが提案されている。C/U-plane splitでは、macro cell が移動局（User Equipment (UE）)に対するcontrol plane（例えば、Radio Resource Control (RRC)コネクション、及びNon-Access Stratum (NAS)メッセージ転送）を提供し、small cellがUEに対するuser planeを提供する。具体的な導入例をControl plane (C-plane)について見ると、macro cellは、低い周波数帯を用いた広いカバレッジにより、UEとの良好なコネクションを維持し、UEの移動性をサポートできる。一方、user plane (U-plane) について見ると、small cellは、高い周波数帯で広い帯域幅を用いることでUEに対して局所的な高スループットを提供できる。
【０００４】
C/U-plane splitシナリオにおいて、small cellは、既存のセル固有シグナル／チャネル、例えば、Primary Synchronization Signal (PSS)、Secondary Synchronization Signal (SSS)、Cell-specific Reference Signal (CRS)、Master Information Block (MIB)、 System Information Block (SIB)、の送信を必要としない場合も想定されている。したがって、このような新たなsmall cellは、phantom cellと呼ばれる場合もある。また、small cellを提供する基地局（eNB）又はLPNは、Phantom eNodeB (PhNB)と呼ばれる場合もある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP RWS-120010, NTT DOCOMO, "Requirements, Candidate Solutions & Technology Roadmap for LTE Rel-12 Onward", 3GPP TSG RAN Workshop on Rel-12 and Onwards Ljubljana, Slovenia, 11-12 June 2012
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、MeNBが制御するセルにおいてC-planeをUEに提供し、LPNが制御するセルにおいてU-planeをUEに提供するC/U-plane splitシナリオが提案されている。以下では、C/U-plane splitシナリオにおいてC-Planeを提供するセルをプライマリセル（PCell）と呼び、U-Planeを提供するセルをセカンダリセル（SCell）と呼ぶ。
【０００７】
本件発明者等は、C/U-plane splitシナリオにおけるUEのセル間移動について検討を行い、様々な課題を見出した。例えば、C/U-plane splitシナリオにおいて、UEが１つのMeNBセル（PCell）のカバレッジ内で移動し、これによりデータ無線ベアラ（Data Radio bearer (DRB)）を確立している第１のLPNセル（SCell）の外に移動するケースを考える。このケースでは以下に説明する第１及び第２のモビリティ・シナリオが考えられる。
【０００８】
第１のモビリティ・シナリオでは、第１のLPNセルが他のLPNセルとオーバーラップすること無く疎らに配置されており、したがってUEは、SCell（つまり、SCellにて確立されているDRB）を第１のLPNセルからMeNBセルに変更する。仮に通常のS1ハンドオーバ手順を第１のモビリティ・シナリオにおけるUE移動に適用すると、無駄なシグナリングが生じ、そのためにパススイッチ遅延（つまり、データベアラの切り替え遅延時間）が大きくなってしまうという問題がある。なぜなら、C-PlaneはMeNBセルにて確立されているから、第１のハンドオーバ・シナリオにおいてC-Planeを変更する必要ないためである。このため、通常のハンドーバ手順を使用すると、C-Planeをソースセルからターゲットセルに変更するためのシグナリングが無駄である。したがって、C/U-plane splitシナリオでは特別な考慮が必要である。
【０００９】
第２のモビリティ・シナリオでは、第１のLPNセルが第２のLPNセルとオーバーラップして密に配置されており、したがってUEは、SCell（つまり、SCellにて確立されているDRB）を第１のLPNセルから第２のLPNセルに変更する。第２のモビリティ・シナリオにおいても、第１のモビリティ・シナリオと同様にパススイッチ遅延に関する問題が起こる。
【００１０】
したがって、本発明の目的の１つは、C/U-plane splitシナリオにおいてUEがセル間を移動する際のパススイッチ遅延の低減に寄与する無線通信システム、基地局、移動局、通信制御方法、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】
【００１１】
第１の態様では、無線通信システムは、第１及び第２の基地局、コアネットワーク、並びに移動局を含む。前記コアネットワークは、モビリティ管理装置およびデータ中継装置を含む。前記第１の基地局は第１のセルを運用し、前記第２の基地局は第２のセルを運用する。前記第１の基地局は、前記モビリティ管理装置との間に第１のシグナリングベアラを確立し、前記第２の基地局との間に第２のシグナリングベアラを確立し、前記第１のセルにおいて前記移動局との間にシグナリング無線ベアラを確立するよう構成されている。前記第２の基地局は、前記第１の基地局との間に前記第２のシグナリングベアラを確立し、前記データ中継装置との間にデータベアラを確立し、前記第２のセルにおいて前記移動局との間にデータ無線ベアラを確立するよう構成されている。さらに、前記第１の基地局は、前記データベアラ及び前記データ無線ベアラを前記第２の基地局において確立するために必要な第１の設定情報を、前記第２のシグナリングベアラを介して前記第２の基地局に送信するよう構成されている。さらにまた、前記第１の基地局は、前記第２の基地局における前記データベアラ及び前記データ無線ベアラの確立後も引き続き、前記第１の基地局において前記第１の設定情報を保持するよう構成されている。
【００１２】
第２の態様では、第１の基地局は、第１のセルを運用する無線通信部、及び制御部を含む。前記制御部は、コアネットワーク内のモビリティ管理装置との間に第１のシグナリングベアラを確立し、第２のセルを運用する第２の基地局との間に第２のシグナリングベアラを確立し、前記第１のセルにおいて移動局との間にシグナリング無線ベアラを確立するよう制御すうよう構成されている。さらに、前記制御部は、データベアラ及びデータ無線ベアラを前記第２の基地局において確立するために必要な第１の設定情報を前記第２のシグナリングベアラを介して前記第２の基地局に送信するよう構成されている。さらにまた、前記制御部は、前記第２の基地局における前記データベアラ及び前記データ無線ベアラの確立後も引き続き、前記第１の設定情報を保持するよう構成されている。ここで、前記データベアラは、前記コアネットワーク内のデータ中継装置と前記第２の基地局の間に確立される。前記データ無線ベアラは、前記第２のセルにおいて前記第２の基地局と前記移動局の間に確立される。
【００１３】
第３の態様では、移動局は、上述した第１の態様の無線通信システムと結合して使用され、無線通信部及び制御部を含む。前記制御部は、前記データ無線ベアラに関する設定情報を前記第１の基地局から受信し、前記第２のセルを利用してユーザーデータを受信又は送信するよう前記無線通信部を制御するよう構成されている。
【００１４】
第４の態様では、第１のセルを運用する第１の基地局における通信制御方法は、以下の（ａ）〜（ｃ）を含む。
（ａ）コアネットワーク内のモビリティ管理装置との間に第１のシグナリングベアラを確立し、第２のセルを運用する第２の基地局との間に第２のシグナリングベアラを確立し、前記第１のセルにおいて移動局との間にシグナリング無線ベアラを確立するよう制御すること、
（ｂ）データベアラ及びデータ無線ベアラを前記第２の基地局において確立するために必要な第１の設定情報を前記第２のシグナリングベアラを介して前記第２の基地局に送信すること、及び
（ｃ）前記第２の基地局における前記データベアラ及び前記データ無線ベアラの確立後も引き続き、前記第１の基地局において前記第１の設定情報を保持すること。
ここで、前記データベアラは、前記コアネットワーク内のデータ中継装置と前記第２の基地局の間に確立される。前記データ無線ベアラは、前記第２のセルにおいて前記第２の基地局と前記移動局の間に確立される。
【００１５】
第５の態様では、プログラムは、上述した第４の態様に係る通信制御方法をコンピュータに行わせるための命令群を含む。
【発明の効果】
【００１６】
上述した態様によれば、C/U-plane splitシナリオにおいてUEがセル間を移動する際のパススイッチ遅延の低減に寄与する無線通信システム、基地局、移動局、通信制御方法、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態に係る無線通信システム（e.g. LTEシステム）の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるベアラ・アーキテクチャの一例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるベアラ・アーキテクチャの他の例を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る第１の基地局（e.g. MeNB）の構成例を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る第２の基地局（e.g. LPN）の構成例を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る移動局（e.g. UE）の構成例を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係るモビリティ管理装置（e.g. MME）の構成例を示す図である。
【図８】第１の実施形態に係るデータ中継装置（e.g. S-GW）の構成例を示す図である。
【図９】第１の実施の形態に係る通信制御方法の一例を示すシーケンス図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る無線通信システム（e.g. LTEシステム）の構成例を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る移動局の移動に伴うベアラスイッチ手順を示すシーケンス図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る第１の基地局（e.g. MeNB）の動作例を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施の形態に係る第２の基地局（e.g. LPN）の動作例を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施の形態に係る移動局（e.g. UE）の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施の形態に係るモビリティ管理装置（e.g. MME）の動作例を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態に係るデータ中継装置（e.g. S-GW）の動作例を示すフローチャートである。
【図１７】第３の実施の形態に係る無線通信システム（e.g. LTEシステム）の構成例を示す図である。
【図１８】第３の実施の形態に係る移動局の移動に伴うベアラスイッチ手順を示すシーケンス図である。
【図１９】第３の実施の形態に係る第１の基地局（e.g. MeNB）の動作例を示すフローチャートである。
【図２０】第４の実施の形態に係る無線通信システム（e.g. LTEシステム）の構成例を示す図である。
【図２１】第４の実施の形態に係る移動局の移動に伴うベアラスイッチ手順を示すシーケンス図である。
【図２２】第４の実施の形態に係る第１の基地局（e.g. MeNB）の動作例を示すフローチャートである。
【図２３】第４の実施の形態に係る第２の基地局（e.g. LPN）の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、具体的な実施形態について、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。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示している。本実施形態に係る無線通信システムは、第１の基地局１、第２の基地局２、移動局４、及びコアネットワーク５を含む。基地局１及び２は、第１のセル１０及び第２のセル２０をそれぞれ運用する。コアネットワーク５は、モビリティ管理装置６及びデータ中継装置７を含む。以下では、説明の容易化のために、本実施形態に係る無線通信システムがLTEシステムである場合を例に説明する。従って、第１の基地局１はMeNB、第２の基地局２はLPN、移動局４はUE、コアネットワーク５はEvolved Packet Core (EPC)、モビリティ管理装置６はMobility Management Entity (MME)、データ中継装置７はServing Gateway (S-GW) に相当する。
【００２０】
本実施形態に係る無線通信システムは、C/U-plane splitをセル１０及び２０に適用する。すなわち、LPN２は、セル２０内において、U-planeサービスをUE４に提供する。言い換えると、LPN２は、UE４との間にデータ無線ベアラ（Data Radio bearer (DRB)）を確立し、UE４のユーザーデータを転送する。MeNB１は、LPN２との間にDRBを確立するUE４に対して、セル１０においてC-planeサービスを提供する。言い換えると、MeNB１は、UE４との間にシグナリング無線ベアラ（Signaling Radio Bearer (SRB)）を確立し、セル２０でのLPN２とのDRBの確立及び修正（modify）等のためのRRCシグナリング、及びEPC５とUE４の間のNASメッセージ転送などを提供する。また、MeNB１は、LPN２のセル２０に関するマスター情報（例えば、システム帯域幅、送信アンテナ数など）及びシステム情報（例えば、セル２０のDRBに関するパラメータ）をセル１０の下りリンクチャネル（例えば、Physical Broadcast Channel (PBCH)、又はPhysical Downlink Shared Channel (PDSCH)）を用いて送信してもよい。
【００２１】
なお、MeNB１は、UE４に関する全てのC-planeサービスを担う必要はない。例えば、LPN２は、自身に確立したデータ無線ベアラに関して、レイヤ１（物理レイヤ）及びレイヤ２（Media Access Control (MAC)サブレイヤ及びRadio Link Control (RLC)サブレイヤ）の制御を行なってもよい。具体的には、LPN２は、上りリンク制御チャネル（例えば、Physical Uplink Control Channel (PUCCH)）又は上りリンクデータチャネル（例えば、Physical Uplink Shared Channel (PUSCH））を用いて、レイヤ１／レイヤ２制御信号（例えば、Hybrid Automatic Repeat Request （H-ARQ） ACK、Channel Quality Indicator (CQI)、Precoding Matrix Indicator (PMI)、及びRank Indicator (RI)）を受信してもよい。また、LPN２は、下りリンク制御チャネル（例えば、Physical Downlink Control Channel (PDCCH)）を用いて下りリンクのスケジューリング情報、及び上りリンク送信に対するACK/NACK等をUE４に送信してもよい。
【００２２】
EPC５は、主に移動通信サービスを提供するオペレータによって管理されるネットワークである。EPC５は、UE４のモビリティ管理（例えば、位置登録、位置更新）、及びベアラ管理（例えば、ベアラ確立、ベアラ構成変更、ベアラ解放）等を行うコントロールプレーン（C-plane）機能と、MeNB１及びLPN２と図示しない外部ネットワークとの間でUE４のユーザーデータを転送するユーザープレーン（U-plane）機能を有する。MME６は、EPCにおけるC-plane機能を担う。S-GW７は、EPCにおけるU-plane機能を担う。S-GW７は、MeNB１及びLPN２を含む無線アクセスネットワーク（Radio Access Network (RAN)）とEPC５との境界に配置される。
【００２３】
続いて以下では、本実施形態に係るベアラ・アーキテクチャについて図２及び図３を用いて説明する。図２は、セル２０でのユーザーデータ転送に関係するベアラ・アーキテクチャの第１の例を示している。無線ベアラについては既に述べた通りである。すなわち、MeNB１は、UE４との間にSRBを確立し、セル２０でのDRBの確立及び修正（modify）等のためのRRCシグナリング、及びEPC５とUE４の間のNASメッセージ転送などのC-planeサービスをセル１０において提供する。また、LPN２は、UE４との間にDRBを確立し、UE４のユーザーデータをセル２０において送受信する。
【００２４】
次に、EPC５とMeNB１及びLPN２の間のベアラについて説明する。EPC５とのシグナリングベアラ（つまり、S1-MMEインタフェースを用いたS1シグナリングベアラ）は、MME６とMeNB１の間に確立される。MeNB１は、MME６との間にS1シグナリングベアラを確立し、MME６との間でS1 Application Protocol (S1-AP)メッセージを送受信する。一方、EPC５とのデータベアラ（つまり、S1-Uインタフェースを用いたS1ベアラ）は、S-GW７とLPN２の間に確立される。LPN２は、S-GW７との間にS1ベアラを確立し、S-GW７との間でUE４のユーザーデータを送受信する。
【００２５】
さらに、MeNB１は、LPN２との間にシグナリングベアラを確立する。MeNB１とLPN２の間のシグナリングベアラは、例えば、X2インタフェースを用いて確立される。X2インタフェースは、eNB間のインタフェースである。なお、LPN２が新規なノードとして定義され、eNBとLPNの間にX2インタフェースとは異なる新たなインタフェースが定義される場合が考えられる。この場合、MeNB１とLPN２の間のシグナリングベアラは、この新たなインタゲースを用いて確立されてもよい。この新たなインタフェースを本明細書では仮にX3インタフェースと呼ぶ。MeNB１は、S-GW７とのS1ベアラ及びUE４とのDRBをLPN２において確立するために必要なベアラ設定情報（以下では、E-UTRAN Radio Access Bearer (E-RAB) 設定情報と呼ぶ）を、X2/X3シグナリングベアラを介してLPN２に送信するよう構成されている。なお、E-RABとは、S1ベアラ及びDRBを含む無線アクセスベアラを意味する。
【００２６】
図２に示されたベアラ・アーキテクチャによれば、LPN２は、MME６との間のS1シグナリングベアラを必要とせず、MeNB１から与えられるE-RAB設定情報に基づいてS1ベアラ及びDRBを設定できる。また、上述したベアラ・アーキテクチャでは、S1ベアラ（S1-Uベアラ）の終端点がS1シグナリングベアラの終端点と異なる。つまり、MeNB１では無くLPN２がS1ベアラを終端している。つまり、図２のアーキテクチャでは、RAN内のシグナリングだけでなく、EPC５とRANの間のインタフェースにおいてもC/U planeが分離されている。これにより、MeNB１は、UE４がセル２０及びLPN２を経由してユーザーデータを送受信するために必要なDRB及びS1ベアラを確立するためのシグナリングを行うのみで済む。言い換えると、MeNB１は、一例において、セル２０を介したUE４の通信のために、S1ベアラ（つまり、GPRS Tunneling Protocol（GTP）トンネル）を終端する必要がなく、S1ベアラとDRBの間のユーザーデータパケットのフォワーディング処理を行う必要もない。これらの処理は、LPN２によって行われる。したがって、一例において、MeNB１の処理負荷を軽減できる。
【００２７】
なお、S1ベアラは、GTPトンネルであり、ユーザーデータ（データパケット）は、S-GW７とLPN２の間で送受信されるGTPトンネルパケットにカプセル化される。例えば、下りリンクユーザーデータをカプセル化しているGTPトンネルパケットは、S-GW７とLPN２の間に配置されたルータによりルーティング及びフォワーディングされることによってLPN２に到達する。したがって、図２のベアラ・アーキテクチャでは、典型的には、GTPトンネルパケットは、MeNB１を経由することなく転送される。この場合、MeNB１は、S1ベアラの終端処理を行う必要がないためMeNB１の処理負荷を低減できる。また、GTPトンネルパケットがMeNB１とLPN２の間のX2/X3インタフェースを流れないため、X2/X3インタフェースの容量及び遅延等に関する性能要件が緩和される。例えば、X2/X3インタフェースに非光ファイバ回線（例えば、無線回線）を用いることも可能となる。
【００２８】
しかしながら、ユーザーデータをカプセル化しているGTPトンネルパケットは、MeNB１を経由してS-GW７とLPN２の間を転送されてもよい。この場合、MeNB１は、ルータ（例えば、Internet Protocol (IP)ルータ）として機能し、GTPトンネルパケットをルーティング及びフォワーディングすればよい。MeNB１を経由するGTPトンネルパケットのルーティングは、S-GW７、LPN２、及びMeNB１が有するルーティングテーブルの設定により実現できる。
【００２９】
図３は、ベアラ・アーキテクチャの第２の例を示している。図３の例では、MeNB１がGTPトンネルパケットをルーティング及びフォワーディングする。MeNB１は、GTPトンネルパケットのIPアドレスを変換するプロキシ機能を有してもよい。具体的に述べると、MeNB１及びLPN２は、X2/X3インタフェースにおいてトンネル８０（例えば、GTPトンネル）を設定する。MeNB１は、S-GW７とLPN２の間のS1ベアラにおいてユーザーデータをカプセル化しているGTPトンネルパケットをさらにカプセル化し、トンネル８０を用いて転送する。なお、トンネル８０は設定されなくてもよい。つまり、MeNB１は、GTPトンネルパケット対してさらなるカプセル化を行わずに、GTPトンネルパケットをそのまま転送してもよい。
【００３０】
図３の例において注目すべき点の１つは、MeNB１がS1ベアラを終端する必要はない点である。MeNB１は、GTPトンネルパケットをフォワーディングするルータとして動作すればよく、ユーザーパケットを取り出すための逆カプセル化処理を行う必要はない。したがって、GTPトンネル終端に伴うMeNB１の処理負荷の増大は発生しない。
【００３１】
また、図３の例において他の注目すべき点は、MeNB1は、GTPトンネルパケットを観測できる点である。例えば、MeNB1は、転送するGTP トンネルパケットのトラフィック量を観測できる。GTP トンネルパケットのトラフィック量を観測することで、MeNB1は、LPN２の負荷またはセル２０の負荷を自立的に推定することができる。したがって、本実施形態のMeNB1は、例えば、自身が観測したGTP トンネルパケットのトラフィック量に基づいてLPN２を経由するE-RAB又はセル２０の非活性化の判定を行うことができる。
【００３２】
続いて、本実施形態に係る装置の構成及び動作についてさらに詳細に説明する。本実施形態に係るMeNB１は、LPN２におけるS1ベアラ及びDRBの確立のために最初のデータベアラ確立手順においてMME６から受け取ったE-RAB設定情報を破棄（解放）せずに保持しておくよう構成されている。言い換えると、MeNB１は、E-RAB設定情報に基づくLPN２におけるS1ベアラ及びDRBの確立後も引き続き、MeNB１においてE-RAB設定情報を保持するよう構成されている。一例において、MeNB１は、UE４のためのS1ベアラ及びDRBのエンドポイント（終端点）がLPN２から他の基地局（例えば、他のeNB又は他のLPN）に変更される際に、S1ベアラの確立要求（又はS1ハンドオーバの要求）をMME６に改めて送信すること無く、MeNB１において保持されていたE-RAB設定情報を他の基地局に送信してもよい。また、他の例において、MeNB１は、UE４のためのS1ベアラ及びDRBのエンドポイント（終端点）がLPN２からMeNB１に変更される際に、S1ベアラの確立要求（又はS1ハンドオーバの要求）をMME６に改めて送信すること無く、MeNB１において保持されていたE-RAB設定情報を再利用してS1ベアラ及びDRBをMeNB１において確立してもよい。なお、UE４のためのDRBをMeNB１において確立する場合、当該DRBはセル１０に設定されてもよいし、セル１０とは異なるMeNB１のセル（セカンダリセル）に設定されてもよい。
【００３３】
既に述べたように、本実施形態の無線通信システムは、C/U Splitアーキテクチャを採用している。したがって、MeNB１は、MeNB１のC-Planeを担当するだけでなく、MeNB１のセル１０内に配置されたLPN２のセル２０のC-Planeも担当する。したがって、UE４がセル１０内で移動する限り、MeNB１、LPN２、又はセル１０内の他LPNのいずれがUE４のためのDRB及びS1ベアラを提供するかに関わらず、MeNB１は、UE４のためのDRB及びS1ベアラのC-Planeを担当する。この点に着目し、本実施形態のMeNB１は、最初のデータベアラ確立手順においてMME６から受け取ったE-RAB設定情報を破棄（解放）せずに継続して保持しておく。そして、MeNB１は、UE４のセル１０内での移動によってDRB及びS１ベアラのエンドポイントがMeNB１又は他の基地局変更される際に、保持しておいたE-RAB設定情報を再利用する。これにより、本実施形態は、MeNB１とMME６の間で行われるハンドオーバ処理の少なくとも一部を省略することができる。したがって、本実施形態は、C/U-plane splitシナリオにおいてUE４がセル間を移動する際のパススイッチ遅延（つまり、データベアラの切り替え遅延時間）の低減に寄与することができる。
【００３４】
続いて以下では、本実施形態に係るMeNB１、LPN２、UE４、MME６、及びS-GW７の構成例について説明する。図４は、MeNB１の構成例を示すブロック図である。無線通信部１１は、UE４から送信された上りリンク信号（uplink signal）をアンテナを介して受信する。受信データ処理部１３は、受信された上りリンク信号を復元する。得られた受信データは、通信部１４を経由して他のネットワークノード、例えばMME６若しくはS-GW７に転送される。例えば、セル１０においてUE４から受信された上りリンクユーザーデータは、S-GW７に転送される。また、UE４から受信された制御データのうちNASデータは、MME６に転送される。さらに、受信データ処理部１３は、LPN２又はMME６に送信される制御データを制御部１５から受信し、これを通信部１４を経由してLPN２又はMME６に送信する。
【００３５】
送信データ処理部１２は、UE４宛てのユーザーデータを通信部１４から取得し、誤り訂正符号化、レートマッチング、インタリービング等を行なってトランスポートチャネルを生成する。さらに、送信データ処理部１２は、トランスポートチャネルのデータ系列に制御情報を付加して送信シンボル列を生成する。無線通信部１１は、送信シンボル列に基づく搬送波変調、周波数変換、信号増幅等の各処理を行って下りリンク信号（downlink signal）を生成し、これをUE４に送信する。さらに、送信データ処理部１２は、UE４に送信される制御データを制御部１５から受信し、これを無線通信部１１を経由してUE４に送信する。
【００３６】
制御部１５は、LPN２により運用されるセル２０においてUE４がユーザーデータを受信又は送信できるようにするために、シグナリングベアラを介してMME６、LPN２、及びUE４とシグナリングする。具体的には、制御部１５は、E-RAB又はS1ベアラの確立要求を、S1シグナリングベアラを介してMME６に送信する。制御部１５は、S1ベアラ及びDRBをLPN２において確立するために必要なE-RAB設定情報を、X2/X3シグナリングベアラを介してLPN２に送信する。制御部１５は、セル２０でのDRBをUE４において確立するために必要なDRB設定情報を、セル１０でのSRBを介してUE４に送信する。
【００３７】
さらに、制御部１５は、E-RAB設定情報に基づくLPN２におけるS1ベアラ及びDRBの確立後も引き続き、MeNB１においてE-RAB設定情報を保持するよう構成されている。一例において、制御部１５は、UE４のためのS1ベアラ及びDRBのエンドポイント（終端点）がLPN２から他の基地局（例えば、他のeNB又は他のLPN）に変更される際に、S1ベアラの確立要求（又はS1ハンドオーバの要求）をMME６に改めて送信すること無く、MeNB１において保持されていたE-RAB設定情報を他の基地局に送信してもよい。また、他の例において、制御部１５は、UE４のためのS1ベアラ及びDRBのエンドポイント（終端点）がLPN２からMeNB１に変更される際に、S1ベアラの確立要求（又はS1ハンドオーバの要求）をMME６に改めて送信すること無く、MeNB１において保持されていたE-RAB設定情報を再利用してS1ベアラ及びDRBをMeNB１において確立してもよい。
【００３８】
なお、制御部１５は、UE４のためのDRB及びS1ベアラのエンドポイントがLPN２からMeNB１又は他の基地局に変更される際に、MeNB１又は他の基地局とUE４の間にDRBを確立するためのDRB設定情報を、MeNB１において保持されていたE-RAB設定情報に基づいて生成してもよい。制御部１５は、生成したDRB設定情報をセル１０におけるUE４とのSRBを介してUE４に送信すればよい。
【００３９】
また、制御部１５は、LPN２からMeNB１又は他の基地局に変更されたS1ベアラのエンドポイント情報をMME６に通知してもよい。MME６は、通知されたS1ベアラのエンドポイント情報をS-GW７に送信し、S-GW７において管理されているS1ベアラのRadio Access Network（RAN）側エンドポイント設定が更新される。
【００４０】
また、制御部１５は、UE４又はLPN２からのトリガー通知に応答して、UE４のためのDRB及びS1ベアラをLPN2からMeNB１又は他の基地局に切り替えることを決定してもよい。
【００４１】
図５は、LPN２の構成例を示すブロック図である。図５に示された無線通信部２１、送信データ処理部２２、受信データ処理部２３、及び通信部２４の機能及び動作は、図４に示された基地局１の対応する要素、すなわち無線通信部１１、送信データ処理部１２、受信データ処理部１３、及び通信部１４と同様である。
【００４２】
LPN２の制御部２５は、MeNB1（制御部１５）からのE-RAB設定情報をX2/X3シグナリングベアラを介して受信し、E-RAB設定情報に従ってS-GW７とのS1ベアラ及びUE４とのSRBを設定する。
【００４３】
図６は、UE４の構成例を示すブロック図である。無線通信部４１は、セル１０及びセル２０のどちらとも通信可能である。また、無線通信部４１は、異なるeNBによって運用される複数のセルのキャリアアグリゲーションをサポートしてもよい。この場合、無線通信部４１は、ユーザーデータの送信又は受信のために複数のセル１０及び２０を同時に使用することができる。無線通信部４１は、アンテナを介して、eNB１若しくはLPN２又はこれら両方から下りリンク信号を受信する。受信データ処理部４２は、受信された下りリンク信号から受信データを復元してデータ制御部４３に送る。データ制御部４３は、受信データをその目的に応じて利用する。また、送信データ処理部４４及び無線通信部４１は、データ制御部４３から供給される送信データを用いて上りリンク信号を生成し、eNB１若しくはLPN２又はこれら両方に向けて送信する。
【００４４】
UE４の制御部４５は、MeNB１との間のセル１０におけるSRBを確立するよう無線通信部４１を制御する。そして、制御部４５は、LPN２との間にDRBを確立するためのDBB設定情報をMeNB１から受信し、セル２０を利用してユーザーデータを受信又は送信するよう無線通信部４１を制御する。これにより、UE４は、MeNB１とのシグナリングに基づいて、LPN２との間でDRBを介して通信することができる。
【００４５】
さらに、制御部４５は、UE４のためのDRB及びS1ベアラのエンドポイントがLPN２からMeNB１又は他の基地局に変更される際に、MeNB１又は他の基地局とUE４の間にDRBを確立するためのDRB設定情報を、MeNB1からセル１０のSRBにおいて受信してもよい。これにより、UE４は、MeNB１とのシグナリングに基づいて、LPN２からMeNB１又は他の基地局にDRBの接続先を変更することができる。
【００４６】
図７は、MME６の構成例を示すブロック図である。通信部６１は、MeNB１及びS-GW７と通信する。ベアラ設定制御部６２は、MeNB１及びS-GW７と通信部５１を介して通信し、これらの装置におけるシグナリングベアラ又はデータベアラの設定を制御する。具体的には、ベアラ設定制御部６２は、MeNB１からのデータベアラ（E-RAB又はS1ベアラ）の設定要求に応答して、S-GW７にS1ベアラ設定を要求するとともに、E-RAB又はS1ベアラに関するベアラ設定情報（つまり、E-RAB設定情報）をMeNB１に送信する。
【００４７】
また、ベアラ設定制御部６２は、LPN２に設定されていたS1ベアラのエンドポイントがMeNB1又は他の基地局に変更されたことを示すメッセージ（例えば、パススイッチ要求）をMeNB1から受信し、当該メッセージに応答してS1ベアラのエンドポイント設定を変更するようS-GW７に指示してもよい。
【００４８】
図８は、S-GW７の構成例を示すブロック図である。通信部７１は、LPN２との間にS1ベアラを確立し、当該S1ベアラを介してLPN２との間でユーザーデータを送信又は受信する。通信部７１は、UE４によるセル１０を介したユーザーデータの受信又は送信のために、MeNB１との間にS1ベアラを確立してもよい。通信部７４は、EPC５内のPacket Data Network Gateway (P-GW) との間にS5/S8ベアラを設定し、他のデータ中継装置との間でユーザーデータを送受信する。
【００４９】
送信データ処理部７２は、通信部７４からUE４宛の下りリンクユーザーデータを受信し、上流側とS5/S8ベアラと下流側のS1ベアラの対応関係に基づいて下りリンクユーザーデータをS1ベアラにフォワーディングする。受信データ処理部７３は、通信部７１から上りリンクユーザーデータを受信し、S5/S8ベアラとS1ベアラの対応関係に基づいて上りリンクユーザーデータをS5/S8ベアラにフォワーディングする。
【００５０】
ベアラ制御部７５は、MME６と通信し、MME６の制御に従って、LPN２と通信部７１の間のS1ベアラを設定する。ベアラ制御部７５は、LPN２に設定されていたS1ベアラのエンドポイントがMeNB1又は他の基地局に変更された場合に、MME６からの指示に従ってS1ベアラのRAN側エンドポイントの設定を変更してもよい。
【００５１】
続いて以下では、第１の実施の形態に係る通信制御方法の具体例について図９のシーケンス図を参照しながら説明する。ステップＳ１０１では、MeNB１は、セル１０に帰属するUE４のために、UE４と関連付けられたS1コネクションをMME６との間に確立する。つまり、MeNB１は、S1-MMEインタフェースにおいてMME６との間にS1シグナリングベアラを確立する。さらに、MeNB１は、セル１０においてUE４とのRRCコネクションを確立する。これにより、UE４とMeNB１の間、MeNB１とMME６の間、並びにUE４とMME６の間にいて制御データが送受信される。
【００５２】
ステップＳ１０２〜Ｓ１０７では、LPN２を経由するDRB及びS1ベアラの確立処理が行われる。ステップＳ１０２では、MeNB１は、セカンダリセル（SCell）でのデータベアラの設定を決定する。そして、MeNB１は、UE４のためのLPN２を経由するE-RABの確立要求（例えば、E-RAB SETUPメッセージ）をMME６に送信する。ここで、セカンダリセルは、LPN２のセル２０を意味する。MeNB１は、UE４に対してセカンダリセルのセットアップを決定するということもできる。例えば、MeNB１は、UE４からの要求又はEPC５からの要求に応答して、セル２０でのデータベアラセットアップを決定してもよい。また、MeNB１は、セル２０を使用できることを示すUE４からの通知に応答して、セル２０でのデータベアラセットアップを決定してもよい。また、MeNB１は、セル１０におけるUE４のユーザーデータ量が増大したことに応じて、セル２０でのデータベアラセットアップを決定してもよい。また、MeNB１は、セル１０が高負荷である場合に、セル１０のトラフィックをオフロードするために、セル２０でのデータベアラセットアップを決定してもよい。また、MeNB１は、MME６を介して加入者サーバ（つまり、 Home Subscriber Server (HSS)）から受信したUE４の加入者データ（例えば、UE４のカテゴリ、契約情報など）に従って、セル２０でのデータベアラセットアップを決定してもよい。
【００５３】
MME６は、MeNB１からのE-RABの確立要求に応答して、S1ベアラの設定手順を開始する（ステップＳ１０３）。具体的には、MME６は、S-GW７にLPN２との間のS1ベアラの設定を要求する。S-GW７は、LPN２とのS1ベアラを設定し、S1ベアラコンテキスト（例えば、U-planeでのS-GW７のアドレス及びトンネルエンドポイント識別子（Tunnel Endpoint Identifier （TEID））を含む応答をMME６に送信する。TEID は、S1ベアラとしてのGTPトンネルのS-GW７側におけるエンドポイントを示す。ステップＳ１０４では、MME６は、S1ベアラコンテキストを含むE-RAB設定情報をMeNB１に送信する。E-RAB設定情報は、例えば、MME６からMeNB１に送られるE-RAB SETUP RESPONSEメッセージを用いて送信される。
【００５４】
ステップＳ１０５では、MeNB１は、E-RAB設定情報をX2/X3シグナリングベアラを介してLPN２に送信する。E-RAB設定情報は、S1ベアラ設定情報及びDRB設定情報を含む。LPN２は、E-RAB設定情報に従ってS1ベアラ及びDRBを設定する。S1ベアラ設定情報は、S-GW７とのS1ベアラの確立に必要な情報を含む。S1ベアラ設定情報は、例えば、E-RAB ID、Quality Class Indicator (QCI)、S-GW７のIPアドレス、S-GW７側のGTPトンネル（S1ベアラ）のTEID、security key、及びUE４に割り当てられたTemporary Mobile Subscriber Identity (TMSI)のうち少なくとも１つを含む。また、DRB設定情報は、UE４とのDRBの確立に必要な設定情報を含む。DRB設定情報は、例えば、E-RAB ID、Quality Class Indicator (QCI)、並びに物理レイヤ及びMACサブレイヤの設定情報を含む。
【００５５】
ステップＳ１０６では、MeNB１は、セル１０のSRBを用いて、セル２０でのDRBの設定情報をUE４に送信する。DRBの設定情報は、RRC再構成（RRC Reconfiguration）メッセージを用いて送信される。UE４は、DRBの設定情報に従ってDRBを設定する。
【００５６】
ステップＳ１０７では、MeNB１は、E-RABの設定完了を示すメッセージ（CREATE BEARER RESPONSE）をMME６に送信する。当該メッセージは、S1ベアラに関するLPN2側の設定情報（例えば、LPN２のアドレス及びTEID）を含む。MME６は、LPN２のアドレス及びTEIDを含むメッセージをS-GW７に送信する。S-GW７は、MME６から受信したLPN２のアドレス及びTEIDによって、S1ベアラ設定を更新する。
【００５７】
以上のステップＳ１０２〜Ｓ１０７の処理によって、UE４とS-GW７の間にLPN２を経由するE-RABが設定される。ステップＳ１０８では、UE４は、セル２０及びLPN２を経由してユーザーデータを受信又は送信する。
【００５８】
ステップＳ１０９では、MeNB１は、LPN２に関する情報、つまり、LPN２において確立されたE-RAB設定情報を、LPN２でのE-RAB設定後も解放すること無く保持し続ける。MeNB１において保持されるE-RAB設定情報は、E-RAB確立のためにステップＳ１０４においてMME６から受信されたE-RAB設定情報を含む。MeNB１において保持されるE-RAB設定情報は、例えば、E-RAB ID、QCI、S-GW７のIPアドレス、GTPトンネル（S1ベアラ）のTEID、security key、及びUE４に割り当てられたTMSIのうち少なくとも１つを含む。
【００５９】
＜第２の実施形態＞
図１０は、第２の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示している。本実施形態は、MeNB１のセル１０内におけるUE４の移動の例を示す。具体的には、本実施形態では、セル１０内にLPN２のセル３０とLPN３のセル３０がオーバーラップして密に配置されており、UE４がLPN２のセル２０から他のLPN３のセル３０に移動する例について説明する。
【００６０】
本実施形態において、MeNB１は、UE４のためのDRB及びS1ベアラのエンドポイントがLPN２からLPN３に変更される際に、MeNB１において保持されていたE-RAB設定情報をLPN３に送信する。MeNB１において保持されていたE-RAB設定情報を再利用するため、MeNB１は、LPN３においてE-RABを確立するためのE-RAB確立要求又はハンドオーバ要求をMME６に改めて送信する必要がない。このため、本実施形態は、UE４がLPN間を移動する際のMME６とのシグナリングを削減でき、UE４がLPN間を移動する際のパススイッチ遅延（つまり、データベアラの切り替え遅延時間）を低減することができる。
【００６１】
図１１は、UE４のセル１０内での移動に伴うベアラスイッチ手順の一例を示すシーケンス図である。ステップＳ２０１は、図９に示されたステップＳ１０９に相当する。つまり、MeNB１は、LPN２において確立されたE-RABに関するE-RAB設定情報を保持している。このとき、UE４はLPN２のセル２０内に位置している。したがって、UE４は、セル１０及びMeNB１を介して制御データを送受信し（ステップＳ２０２）、セル２０及びLPN２０を介してユーザーデータを送受信する（ステップＳ２０３）。
【００６２】
ステップＳ２０４又はＳ２０５ではMeNB１は、LPN２又はUE４からトリガー通知（PATH SWITCH TRIGGER）を受信する。トリガー通知は、MeNB１がパススイッチを判断するための情報を含む。MeNB１は、LPN２又はUE４からのトリガー通知に基づいて、LPN２からLPN３へのデータベアラ経路の切り替え（つまり、セカンダリセル（SCell）の切り替え）を決定する。したがって、図１１の例では、LPN２はソースLPNであり、LPN３はターゲットLPNである。
【００６３】
UE４からMeNB１へのトリガー通知は、UE４により測定されたLPN２の無線品質に基づいて送信されてもよいし、その無線品質を示してもよい。UE４は、LPN２の無線品質が所定の閾値を下回る場合にトリガー通知を送信してもよい。また、UE４からMeNB１へのトリガー通知は、UE４により測定された他の基地局（例えば、LPN３）の無線品質に基づいて送信されてもよいし、その無線品質を示してもよい。UE４は、他の基地局（例えば、LPN３）の無線品質が所定の閾値を超える場合にトリガー通知を送信してもよい。無線品質は、例えば、ダウンリンク受信電力、Signal to Interference plus Noise Ratio （SINR）、Received Signal Code Power（RSCP）、又はReference Signal Received Quality（RSRQ）であってもよい。
【００６４】
一方、LPN２からMeNB１へのトリガー通知は、LPN２の負荷を示す負荷情報に基づいて送信されてもよいし、その負荷情報を示してもよい。LPN２は、LPN２の負荷が所定の閾値を超える場合にトリガー通知を送信してもよい。LPN２の負荷は、例えば、セル２０における無線リソースの使用率（e.g. Physical Resource Block（PRB）使用率）であってもよい。
また、LPN２からMeNB１へのトリガー通知は、LPN２において測定されたUE４の接続状態に基づいて送信されてもよいし、その接続状態を示してもよい。LPN２は、UE４の接続状態が基準値よりも劣化した場合にトリガー通知を送信してもよい。UE４の接続状態は、例えば、Hybrid ARQ（Automatic repeat request）に基づくUE４からの再送要求の発生数又は発生率であってもよい。
【００６５】
ステップＳ２０６では、MeNB１は、保持しておいたE-RAB設定情報の少なくとも一部をターゲットLPN３に送信する。ターゲットLPN３は、MeNB１から受信したE-RAB設定情報を用いて、LPN３におけるDRB及びS1ベアラのエンドポイント設定を行う。そして、LPN３は、UE4のためのS1ベアラのLPN３におけるエンドポイント情報をMeNB１に送信する。MeNB１は、LPN３から受信したS1ベアラのLPN３におけるエンドポイント情報を反映するために、保持しておいたE-RAB設定情報を更新する。言い換えると、MeNB１は、LPN３におけるデータベアラ設定が反映されたE-RAB設定情報を生成し、これを引き続き保持する。
【００６６】
ステップＳ２０７では、MeNB１は、保持していたE-RAB設定情報に基づいて、UE４とターゲットLPN３の間にDRBを確立するためのDRB設定情報を生成する。そして、MeNB１は、当該DRB設定情報をセル１０のSRBを介してUE４に送信する。UE４は、MeNB1からDRB設定情報を受信し、セル３０におけるDRBを設定する。
【００６７】
ステップＳ２０８〜Ｓ２１０は、S1ベアラの経路切り替え手順、つまりRAN側エンドポイントをLPN２からLPN３に切り替える手順である。ステップＳ２０８では、MeNB１は、E-RABの切り替えを要求するメッセージ（PATH SWITCH REQUEST）をMME６に送信する。当該メッセージ（PATH SWITCH REQUEST）は、LPN２設定されていたS1ベアラのRAN側エンドポイントがLPN3に変更されたことを示す。当該メッセージ（PATH SWITCH REQUEST）は、例えば、E-RAB識別子（又はS1ベアラ識別子）、LPN３のアドレス、及びLPN３におけるS1ベアラのエンドポイント識別子（TEID）を含んでもよい。ステップＳ２０９では、MME６は、S1ベアラの更新要求（BEARER MODIFY）をS-GW７に送信する。S1ベアラの更新要求は、例えば、LPN３のアドレス及びTEIDを含む。S-GW７は、MME６から受信したLPN３のアドレス及びTEIDによって、S1ベアラ設定を更新する。ステップＳ２１０では、MME６は、S1ベアラの経路切り替えの完了を示すメッセージ（PATH SWITCH RESPONSE）をMeNB１に送信する。
【００６８】
以上のステップＳ２１０〜Ｓ２１１の処理によって、UE４とS-GW７の間にLPN３を経由するE-RABが設定される。ステップＳ２１１では、UE４は、LPN２と通信していたとき（ステップＳ２０２）と同様に、セル１０及びMeNB１を介して制御データを送受信する。ステップＳ２１２では、UE４は、セル３０及びLPN３を経由してユーザーデータを受信又は送信する。
【００６９】
続いて、以下では、本実施形態におけるMeNB１、LPN２及び３、UE４、MME６、及びS-GW７のそれぞれの動作を順に説明する。図１２は、MeNB１の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ３０１では、MeNB１（制御部１５）は、LPN２に設定されているUE４のセカンダリセルを他のLPN（ここでは、LPN３）に切り替えるかを決定する。セカンダリセルの切り替えを決定した場合（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、MeNB１は、E-RAB設定情報を既に保持しているかを判定する（ステップＳ３０２）。E-RAB設定情報を保持していない場合（ステップＳ３０２でＮＯ）、MeNB１は、通常のベアラ設定手順（例えば、ハンドオーバ手順）を実行し、UE４のためのデータベアラをLPN２からLPN３に切り替える（ステップＳ３０３）。一方、E-RAB設定情報を保持している場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、MeNB１は、ステップＳ３０４以降の処理を実行する。
【００７０】
ステップＳ３０４では、MeNB１は、保持しているE-RAB設定情報（つまり、LPN２に関するE-RAB設定情報）に基づいたE-RAB設定情報をターゲットLPN３に通知する。ステップＳ３０５では、MeNB１は、E-RAB設定完了通知をターゲットLPN３から受信したかを判定する。E-RAB設定完了通知を受信した場合（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、MeNB１は、LPN３でのDRB設定を反映したDRB設定情報を生成し、これをUE４に送信する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０７では、MeNB１は、DRB設定完了通知をUE４から受信したかを判定する。DRB設定完了通知を受信した場合（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、MeNB１は、パススイッチ要求（つまり、S1ベアラの経路切り替え要求）をMME６に送信する（ステップＳ３０８）。そして、MeNB１は、パススイッチ完了通知をMME６から受信した場合に、図１２の処理を完了する（ステップＳ３０９）。
【００７１】
図１３は、LPN２及び３の動作例を示すフローチャートである。以下の説明は、LPN２について行うが、LPN３の動作もLPN２と同様である。ステップＳ４０１では、LPN２（制御部２５）は、E-RAB設定情報をMeNB１から受信したかを判定する。E-RAB設定情報を受信した場合（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、LPN２は、E-RAB設定情報に従って、S-GW７との間のS1ベアラ、及びUE４との間のDRBを設定する（ステップＳ４０２及びＳ４０３）。ステップＳ４０４では、LPN２は、E-RAB設定完了をMeNB１に通知する。
【００７２】
図１４は、UE４の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ５０１では、UE４（制御部４５）は、DRB設定情報をMeNB１から受信する。ステップＳ５０２では、UE４は、DRB設定情報に従って、DRB（例えば、セル２０でのLPN２とのDRB、又はセル３０でのLPN３とのDRB）を設定する。
【００７３】
図１５は、MME６の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ６０１では、MME６（ベアラ設定制御部６２）は、MeNB１からパススイッチ要求を受信したかを判定する。パススイッチ要求を受信した場合（ステップＳ６０１でＹＥＳ）、MME６は、S1ベアラの経路変更要求（ベアラ更新要求（BEARER MODIFY））をS-GW７に送信する（ステップＳ６０２）。ステップＳ６０３では、MME６は、S1ベアラの経路変更の完了通知をS-GW７から受信したかを判定する。完了通知を受信した場合（ステップＳ６０３でＹＥＳ）、MME６は、パススイッチの完了（S1ベアラの経路切り替えの完了）をMeNB１に通知する（ステップＳ６０４）。
【００７４】
図１６は、S-GW７の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ７０１では、S-GW７（ベアラ制御部７５）は、MME６からS1ベアラの経路変更要求（ベアラ更新要求）を受信したかを判定する。S1ベアラの経路変更要求は、UE４のためのS１ベアラのRAN側のエンドポイントがLPN２からLPN３に変更されることを示す。S1ベアラの経路変更要求を受信した場合（ステップＳ７０１でＹＥＳ）、S-GW７は、S1ベアラ設定情報に従ってUE４のためのS1ベアラの設定を更新する（ステップＳ７０２）。つまり、S-GW７は、UE４のためのS1ベアラのRAN側エンドポイントをLPN３に変更する。ステップＳ７０３では、S-GW７はS1ベアラの経路変更完了（更新完了）をMME６に通知する。
【００７５】
＜第３の実施形態＞
図１７は、第３の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示している。本実施形態は、MeNB１のセル１０内におけるUE４の移動の例を示す。具体的には、本実施形態では、LPN２を含む少なくとも１つのLPNがMeNBセル１０内に疎らに配置されており、LPNセル２０は他のLPNセル（例えば、LPNセル３０）とオーバーラップしていない。したがって、本実施形態では、UE４のためのデータベアラ経路をLPN２経由からMeNB１経由に変更する例について説明する。
【００７６】
本実施形態において、MeNB１は、UE４のためのDRB及びS1ベアラのエンドポイントがLPN２からMeNB１に変更される際に、MeNB１において保持されていたE-RAB設定情報を再利用してS1ベアラ及びDRBをMeNB１において確立する。MeNB１において保持されていたE-RAB設定情報を再利用するため、MeNB１は、MeNB１においてE-RABを確立するためのE-RAB確立要求又はハンドオーバ要求をMME６に改めて送信する必要がない。このため、本実施形態は、UE４がLPN２からMeNB１に移動する際のMME６とのシグナリングを削減でき、UE４がセル間を移動する際のパススイッチ遅延（つまり、データベアラの切り替え遅延時間）を低減することができる。
【００７７】
なお、UE４のためのDRBをMeNB１において確立する場合、当該DRBはセル１０に設定されてもよいし、セル１０とは異なるMeNB１のセル（セカンダリセル）に設定されてもよい。UE４のためのDRBがセル１０に設定される場合、このセル運用形態は、C-Plane及びU-Planeが共通の一般的な形態である。一方、UE４のためのDRBがセル１０とは異なるMeNB１のセルに設定される場合、このセル運用形態は、いわゆる基地局内キャリアアグリゲーション（Intra-eNB Carrier Aggregation）に相当する。
【００７８】
図１８は、UE４のセル１０内での移動に伴うベアラスイッチ手順の一例を示すシーケンス図である。図１８に示されたステップＳ２０１〜Ｓ２０５における処理は、図１１に示されたステップＳ２０１〜Ｓ２０５における処理と同様である。すなわち、MeNB１は、ステップＳ２０４又はＳ２０５のトリガー通知に基づいて、LPN２からMeNB１へのデータベアラ経路の切り替えを決定する。ステップ８０６では、MeNB１は、保持しておいたE-RAB設定情報の少なくとも一部を再利用して、UE４のためのS1ベアラ及びDRBをMeNB１において設定する。図１８に示されたステップＳ２０７〜Ｓ２１１における処理は、図１１に示されたステップＳ２０７〜Ｓ２１１における処理と同様である。すなわち、MeNB１は、UE４とMeNB１の間にDRBを確立するためのDRB設定情報をUE４に送信する。そして、MeNB１は、S1ベアラの経路切り替えをMME６に要求する。図１８のステップＳ８１２では、UE４は、MeNB１のセル１０又は他のMeNB１のセルを経由してユーザーデータを受信又は送信する。
【００７９】
図１９は、本実施形態に係るMeNB１の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ９０１では、MeNB１（制御部１５）は、LPN２に設定されているUE４のセカンダリセルをMeNB１に切り替えるかを決定する。図１９に示されたステップＳ３０２及びＳ３０３における処理は、セカンダリセルの切り替え先がLPN３ではなくMeNB１である点を除いて、図１２に示されたステップＳ３０２及びＳ３０３における処理と同様である。ステップＳ９０４では、MeNB１は、保持しているE-RAB設定情報（つまり、LPN２に関するE-RAB設定情報）を再利用して、UE４のためのS1ベアラ及びDRBをMeNB１において設定する。図１９に示されたステップＳ３０５〜Ｓ３０９における処理は、セカンダリセルの切り替え先がLPN３ではなくMeNB１である点を除いて、図１２に示されたステップＳ３０５〜及びＳ３０９における処理と同様である。
【００８０】
＜第４の実施形態＞
図２０は、第４の実施形態に係る無線通信システムの構成例を示している。本実施形態は、上述した第２の実施形態の変形例を示す。具体的には、本実施形態では、LPN２において確立されたUE４のためのDRB及びS1ベアラの切り替え先となることが可能な複数の候補LPN３Ａ及び３Ｂが存在する。MeNB１は、UE４のためのDRB及びS1ベアラをLPN２から他のLPNに切り替えることを決定するよりも前に、予め複数の候補LPN３Ａ及び３Ｂに対して、E-RAB設定情報を予め通知しておく。そして、MeNB１は、ベアラ切り替え先LPN（例えばLPN３Ａ）を決定した後に、そのLPN（LPN３Ａ）に対してデータベアラの起動を指示する。これにより、候補LPNは、MeNB１から受信したE-RAB設定情報を使用して、UE４のためのS1ベアラ及びDRBに関する設定の少なくとも一部を事前に行なっておくことができる。したがって、本実施形態は、UE４がセル間を移動する際のパススイッチ遅延（つまり、データベアラの切り替え遅延時間）をいっそう低減することができる。
【００８１】
図２１は、UE４のセル１０内での移動に伴うベアラスイッチ手順の一例を示すシーケンス図である。図２１に示されたステップＳ２０１〜Ｓ２０３における処理は、図１１に示されたステップＳ２０１〜Ｓ２０３における処理と同様である。図２１に示されたステップＳ１００４では、MeNB１は、保持しているE-RAB設定情報を、複数の候補LPN３Ａ及び３Ｂに送信する。ステップＳ１００５における処理は、図１１のステップＳ２０４及びＳ２０５と同様である。すなわち、MeNB１は、LPN２又はUE４からトリガー通知を受信する。
【００８２】
ステップＳ１００６では、MeNB１は、複数の候補LPN３の中からターゲットLPNを決定する。ターゲットLPNは、LPN２（ソースLPN）において確立されているUE４のためのS1ベアラ及びDRBのエンドポイントの切り替え先である。MeNB１は、複数の候補LPNのうち所定の条件を満足する候補LPNをターゲットLPNとして選択すればよい。所定の条件は、例えば、（ａ）UE４によって測定された各候補LPNの無線品質、（ｂ）各候補LPNの負荷、及び（ｃ）UE４の移動速度、のうち少なくとも１つに関する。MeNB１は、各候補LPNの無線品質情報、又は各候補LPNの負荷情報を各候補基地局から受信してもよい。MeNB１は、各候補LPNの無線品質情報をUE４から受信してもよい。MeNB１は、例えば、各候補LPNの負荷情報を収集し、負荷が所定の閾値を下回る候補LPNをターゲットLPNとして選択してもよい。また、MeNB１は、例えば、各候補LPNの無線品質情報を収集し、無線品質が所定の閾値を超える候補LPNをターゲットLPNとして選択してもよい。
【００８３】
ステップＳ１００７では、MeNB１は、複数の候補LPNの中から選択されたターゲットLPNに対してベアラ起動情報を通知する（E-RAB ACTIVATION）。図２１の例では、LPN３ＡがターゲットLPNとして選択されている。LPN３Ａは、ベアラ起動情報受信したことに応じて、UE４のためのDRBをセル３０Ａにおいて設定する。図２１に示されたＳ２０７〜Ｓ２１１における処理は、図１１に示されたステップＳ２０７〜Ｓ２１１における処理と同様である。
【００８４】
図２２は、本実施形態に係るMeNB１の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ１１０１では、MeNB１（制御部１５）は、LPN２に設定されているE-RABに関するE-RAB設定情報を予め候補LPNに通知しておく。図２２に示されたステップＳ３０１〜Ｓ３０３における処理は、図１２に示されたステップＳ３０１〜Ｓ３０３における処理と同様である。ステップＳ１１０４では、MeNB１は、複数の候補LPNの中からターゲットLPNを選択する。ステップＳ１１０５では、MeNB１は、ターゲットLPNに対してE-RAB起動情報を送信する。図２２に示されたステップＳ３０６〜Ｓ３０９における処理は、図１２に示されたステップＳ３０６〜Ｓ３０９における処理と同様である。
【００８５】
図２３は、本実施形態に係る候補LPN、すなわちLPN３Ａ（又は３Ｂ）、の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ１２０１では、LPN３Ａは、E-RAB設定情報をMeNB１から予め受信し、S-GW７との間のS1ベアラを予め設定しておく。ステップＳ１２０２では、LPN３Ａは、E-RAB起動情報をMeNB１から受信したかを判定する。図２３に示されたステップＳ４０３及びＳ４０４における処理は、図１３に示されたステップＳ４０３及びＳ４０４における処理と同様である。すなわち、E-RAB起動情報を受信した場合（ステップＳ１２０２でＹＥＳ）、LPN３Ａは、UE４との間のDRBをセル３０Ａにおいて設定する（ステップＳ４０３）。そして、LPN３Ａは、E-RAB設定完了をMeNB１に通知する。
【００８６】
＜その他の実施形態＞
上述した第１〜第４の実施形態は適宜組み合わせて実施されてもよい。例えば、第２及び第３の実施形態を組み合わせることができ、また第３及び第４の実施形態を組み合わせることもできる。この場合、MeNB１は、UE４の移動速度、又はセル間移動頻度に基づいて、UE４のためのS1ベアラ及びDRBのエンドポイントの変更先をMeNB１とするかLPN３とするかを決定してもよい。例えば、MeNB１は、UE4の移動速度またはセル間移動頻度が所定の閾値を超える場合に、UE４のためのベアラエンドポイントの変更先をMeNB１としてもよい。これにより、UE４が複数のLPNの間を頻繁に移動することに起因するベアラ経路変更処理の多発を抑制できる。反対に、MeNB１は、UE4の移動速度またはセル間移動頻度が所定の閾値を下回る場合に、UE４のためのベアラエンドポイントの変更先をLPN３としてもよい。
【００８７】
第１〜第４の実施形態で述べたMeNB１、LPN２、LPN３、UE４、MME６、及びS-GW７によるC/U-plane splitシナリオにおける通信制御方法は、いずれもApplication Specific Integrated Circuit（ASIC）を含む半導体処理装置を用いて実現されてもよい。また、これらの方法は、少なくとも１つのプロセッサ（e.g. マイクロプロセッサ、Micro Processing Unit（MPU）、Digital Signal Processor（DSP））を含むコンピュータシステムにプログラムを実行させることによって実現されてもよい。具体的には、フローチャート及びシーケンス図に示されたアルゴリズムをコンピュータシステムに行わせるための命令群を含む１又は複数の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。
【００８８】
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。
【００８９】
上述した第１〜第４の実施形態は、主にLTEシステムに関して説明を行った。しかしながら、これらの実施形態は、LTEシステム以外の無線通信システム、例えば、3GPP UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)、3GPP2 CDMA2000システム（1xRTT, HRPD (High Rate Packet Data)）、GSM (Global System for Mobile Communications) システム、又はWiMAXシステム等に適用されてもよい。
【００９０】
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。
【００９１】
この出願は、２０１２年１２月２８日に出願された日本出願特願２０１２−２８８２０９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】
【００９２】
１  基地局（MeNB）
２  基地局（LPN）
３、３Ａ、３Ｂ  基地局（LPN）
４  移動局（UE）
５  コアネットワーク（EPC）
６  モビリティ管理装置（MME）
７  データ中継装置（S-GW）
１５  制御部
２５  制御部
４５  制御部
６２  ベアラ設定制御部
７５  ベアラ制御部
８０  トンネル
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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