(57)【要約】リレー無線端末（１）は、（ａ）リレー無線端末（１）と基地局（３）との間のデータ無線ベアラ（３０１）、及び基地局（３）とコアネットワーク（４）の間の第１のＧＴＰトンネル（３０２）を包含する第１のベアラ（３００）を設定し、（ｂ）第１のベアラ（３００）を通る第２のＧＴＰトンネル（３２０）を設定し、（ｃ）リモート無線端末（２）を宛て先又は送信元とする第２のユーザーパケット（５０１）を第１のベアラ（３００）を通る第２のＧＴＰトンネル（３２０）において受信又は送信し、及び（ｄ）  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  （ＰｒｏＳｅ）通信を介して、第２のユーザーパケット（５０１）をリモート無線端末（２）に送信又はリモート無線端末（２）から受信する。これにより、リモート無線端末がリレー無線端末との端末間直接通信パスを経由して外部ネットワークと通信する形態に適したユーザープレーン・アーキテクチャの実現に寄与できる。
2016056154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレー無線端末により行われる方法であって、
前記リレー無線端末と基地局との間のデータ無線ベアラ、及び前記基地局とコアネットワークの間の第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含する第１のベアラを設定すること、
前記第１のベアラを通る第２のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを設定すること、
リモート無線端末を宛て先又は送信元とする第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて受信又は送信すること、及び
Proximity Service (ProSe)通信を介して、前記第２のユーザーパケットを前記リモート無線端末に送信又は前記リモート無線端末から受信すること、
を備える、方法。
【請求項２】
前記第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて送信又は受信することは、前記第２のユーザーパケットを前記第２のGTPトンネルのGTPヘッダによってカプセル化しているGTP Protocol Data Unit（GTP PDU）がそのペイロードに格納されている第１のユーザーパケットを前記第１のベアラを通して受信又は送信することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記GTP PDUをそのペイロードに格納する前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末のユーザーパケットとして前記第１のベアラにおいて送信又は受信される、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末を宛て先又は送信元とする、
請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のベアラは、コアネットワーク内に配置された第１のPacket Data Network Gateway（P-GW）と前記リレー無線端末との間に設定され、
前記第２のGTPトンネルは、前記第１のP-GWと前記リレー無線端末との間、又は前記第１のP-GWとは異なる第２のP-GWと前記リレー無線端末との間に設定される、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のベアラは、Evolved Packet System（EPS）ベアラであって、前記データ無線ベアラ、前記コアネットワーク内に配置された第１のServing Gateway（S-GW）と前記基地局との間の前記第１のGTPトンネル、及び前記S-GWと前記コアネットワーク内に配置された第１のP-GWとの間の第３のGTPトンネルから構成され、
前記第２のGTPトンネルは、前記第１のS-GWと前記リレー無線端末との間、又は前記第１のS-GWとは異なる第２のS-GWと前記リレー無線端末との間に設定される、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
コアネットワーク内に配置される第１の転送ノードにより行われる方法であって、
第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含するリレー無線端末と前記第１の転送ノードとの間の第１のベアラを設定すること、及び
第２のGTPトンネルのGTPヘッダによって第２のユーザーパケットをカプセル化しているGTP Protocol Data Unit（GTP PDU）がそのペイロードに格納されている第１のユーザーパケットを、前記第１のベアラを通して前記リレー無線端末に送信又は前記リレー無線端末から受信すること、
を備え、
前記第２のユーザーパケットは、リモート無線端末を宛て先又は送信元とし、Proximity Service (ProSe)通信を介して前記リモート無線端末と前記リレー無線端末の間で転送され、
前記第２のGTPトンネルは、前記第１のベアラを通り、前記第１の転送ノードと前記リレー無線端末との間、又は前記第１の転送ノードとは異なる第２の転送ノードと前記リレー無線端末との間に設定される、
方法。
【請求項８】
前記GTP PDUをそのペイロードに格納する前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末のユーザーパケットとして前記第１のベアラにおいて送信又は受信される、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末を宛て先又は送信元とする、
請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のユーザーパケットを前記リレー無線端末に送信又は前記リレー無線端末から受信することは、前記第１のGTPトンネルのGTPヘッダによって前記第１のユーザーパケットをカプセル化しているGTP PDUがそのペイロードに格納されたデータパケットを前記第１のGTPトンネルに送信または前記第１のGTPトンネルから受信することを含む、
請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の転送ノード及び前記第２の転送ノードの各々は、Packet Data Network Gateway（P-GW）である、
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の転送ノードは、P-GWであり、
前記第２の転送ノードは、Serving Gateway（S-GW）である、
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
リレー無線端末であって、
メモリと、
前記メモリに結合されたプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
前記リレー無線端末と基地局との間のデータ無線ベアラ、及び前記基地局とコアネットワークの間の第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含する第１のベアラを設定し、
前記第１のベアラを通る第２のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを設定し、
リモート無線端末を宛て先又は送信元とする第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて受信又は送信し、及び
Proximity Service (ProSe)通信を介して、前記第２のユーザーパケットを前記リモート無線端末に送信又は前記リモート無線端末から受信する、
よう動作する、
リレー無線端末。
【請求項１４】
前記第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて送信又は受信するために、前記プロセッサは、前記第２のユーザーパケットを前記第２のGTPトンネルのGTPヘッダによってカプセル化しているGTP Protocol Data Unit（GTP PDU）がそのペイロードに格納されている第１のユーザーパケットを前記第１のベアラを通して受信又は送信する、
請求項１３に記載のリレー無線端末。
【請求項１５】
前記GTP PDUをそのペイロードに格納する前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末のユーザーパケットとして前記第１のベアラにおいて送信又は受信される、
請求項１４に記載のリレー無線端末。
【請求項１６】
前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末を宛て先又は送信元とする、
請求項１４又は１５に記載のリレー無線端末。
【請求項１７】
前記第１のベアラは、コアネットワーク内に配置された第１のPacket Data Network Gateway（P-GW）と前記リレー無線端末との間に設定され、
前記第２のGTPトンネルは、前記第１のP-GWと前記リレー無線端末との間、又は前記第１のP-GWとは異なる第２のP-GWと前記リレー無線端末との間に設定される、
請求項１３〜１６のいずれか１項に記載のリレー無線端末。
【請求項１８】
前記第１のベアラは、Evolved Packet System（EPS）ベアラであって、前記データ無線ベアラ、前記コアネットワーク内に配置された第１のServing Gateway（S-GW）と前記基地局との間の前記第１のGTPトンネル、及び前記S-GWと前記コアネットワーク内に配置された第１のP-GWとの間の第３のGTPトンネルから構成され、
前記第２のGTPトンネルは、前記第１のS-GWと前記リレー無線端末との間、又は前記第１のS-GWとは異なる第２のS-GWと前記リレー無線端末との間に設定される、
請求項１３〜１６のいずれか１項に記載のリレー無線端末。
【請求項１９】
コアネットワーク内に配置される装置であって、
メモリと、
前記メモリに結合されたプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含するリレー無線端末と前記装置との間の第１のベアラを設定し、及び
第２のGTPトンネルのGTPヘッダによって第２のユーザーパケットをカプセル化しているGTP Protocol Data Unit（GTP PDU）がそのペイロードに格納されている第１のユーザーパケットを、前記第１のベアラを通して前記リレー無線端末に送信又は前記リレー無線端末から受信する、
よう動作し、
前記第２のユーザーパケットは、リモート無線端末を宛て先又は送信元とし、Proximity Service (ProSe)通信を介して前記リモート無線端末と前記リレー無線端末の間で転送され、
前記第２のGTPトンネルは、前記第１のベアラを通り、前記装置と前記リレー無線端末との間、又は前記装置とは異なる転送ノードと前記リレー無線端末との間に設定される、
装置。
【請求項２０】
前記GTP PDUをそのペイロードに格納する前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末のユーザーパケットとして前記第１のベアラにおいて送信又は受信される、
請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末を宛て先又は送信元とする、
請求項１９又は２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１のユーザーパケットを前記リレー無線端末に送信又は前記リレー無線端末から受信するために、前記プロセッサは、前記第１のGTPトンネルのGTPヘッダによって前記第１のユーザーパケットをカプセル化しているGTP PDUがそのペイロードに格納されたデータパケットを前記第１のGTPトンネルに送信または前記第１のGTPトンネルから受信する、
請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記装置及び前記転送ノードの各々は、Packet Data Network Gateway（P-GW）である、
請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記装置は、P-GWであり、
前記転送ノードは、Serving Gateway（S-GW）である、
請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
請求項１〜６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を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２６】
請求項７〜１２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を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、無線端末のProximity Service (ProSe)通信（端末間直接）に関し、特に端末間直接通信のためのユーザープレーン・アーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
3GPP Release 12は、Proximity-based services（ProSe）について規定している（例えば、非特許文献１及び２を参照）。ProSeは、ProSeディスカバリ（ProSe discovery）及びProSeダイレクト通信（ProSe direct communication）を含む。ProSeディスカバリは、ProSeダイレクト通信が可能な無線端末（ProSe-enabled UEs）が近接していること（in proximity）の検出を可能にする。一例において、ProSeディスカバリは、ProSe-enabled UEが他のProSe-enabled UEをこれら２つのUEが有する無線通信技術（例えば、Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) technology）の能力だけを用いて発見する手順により行われることができる。他の例において、ProSeディスカバリは、無線アクセスネットワーク（E-UTRA Network (E-UTRAN)）又はコアネットワーク（Evolved Packet Core (EPC)）によって行われることができる。【０００３】
ProSeダイレクト通信は、ProSeディスカバリ手順の後に、ダイレクト通信レンジ内に存在する２以上のProSe-enabled UEsの間の通信パスの確立を可能にする。言い換えると、ProSeダイレクト通信は、ProSe-enabled UEが他のProSe-enabled UEと基地局（eNodeB）を経由せずに直接的に通信することを可能にする。ProSeダイレクト通信は、基地局（eNodeB）にアクセスする場合と同様の無線通信技術（E-UTRA technology）を用いて行われてもよいし、wireless local area network (WLAN)の無線技術（つまり、IEEE 802.11 radio technology）を用いて行われてもよい。【０００４】
3GPP Release 12では、コアネットワーク（EPC）に配置されたProSe functionがProSeディスカバリ及びProSeダイレクト通信を支援（assist）する。ProSe functionは、ProSeのために必要なネットワークに関連した動作に用いられる論理的な機能（logical function）である。ProSe functionによって提供される機能（functionality）は、例えば、（ａ）third-party applications（ProSe Application Server）との通信、（ｂ）ProSeディスカバリ及びProSeダイレクト通信のためのUEの認証、（ｃ）ProSeディスカバリ及びProSeダイレクト通信のための設定情報（例えば、無線リソース及び送信電力の指定）のUEへの送信、並びに（ｄ）EPC-level ProSe discoveryの提供、を含む。ProSe functionは、１又は複数のネットワークノード又はエンティティに実装されてもよい。本明細書では、ProSe functionを実行する１又は複数のネットワークノード又はエンティティを“ProSe function エンティティ”又は“ProSe functionサーバ”と呼ぶ。【０００５】
3GPP Release 12は、さらに、ProSe UE-to-Network Relayingについて規定している（例えば、非特許文献２のセクション4.4.3、4.5.4および5.4.4を参照）。ProSe UE-to-Network Relayは、remote UEとネットワーク（E-UTRAN及びEPC）との間でユニキャストトラフィック（ダウンリンク及びアップリンク）を中継する。より具体的に述べると、ProSe UE-to-Network Relayは、UEとしてネットワークにアタッチし、ProSe function エンティティ又はその他のPacket Data Network（PDN）と通信するためのPDN connectionを確立し、ProSeダイレクト通信を開始するためにProSe function エンティティと通信する。ProSe UE-to-Network Relayは、さらに、remote UEとの間でディスカバリ手順を実行し、端末間直接通信パスにおいてremote UEと通信し、remote UEとネットワークとの間でユニキャストトラフィック（ダウンリンク及びアップリンク）を中継する。Internet Protocol version 4（IPv4）が用いられる場合、ProSe UE-to-Network Relayは、Dynamic Host Configuration Protocol Version 4 (DHCPv4) Server及びNetwork Address Translation (NAT) として動作する。IPv6が用いられる場合、ProSe UE-to-Network Relayは、stateless DHCPv6 Relay Agentとして動作する。本明細書では、ProSe UE-to-Network RelayのようなProSe機能および中継機能を持つUEを“relay UE”と呼ぶ。また、relay UEによる中継サービスを受けるUEを“remote UE”と呼ぶ。【０００６】
上述した3GPP Release 12のProSeダイレクト通信は、端末間直接通信の１つの具体例である。モバイル通信ネットワークにおける端末間直接通信は、3GPP Release 12のProSeと同様に、ネットワークに配置された機能又はノード（例えば、ProSe function）によって支援されるディスカバリフェーズ及びダイレクト通信フェーズを含む。端末間直接通信は、近接する２又は複数の無線端末の間でいずれのネットワークノード（例えば、基地局）も介さずに行われる通信である。端末間直接通信は、device-to-device (D2D) 通信、又はpeer-to-peer通信と呼ばれることもある。ProSeダイレクト通信は、端末間直接通信の一例であり、ProSe通信と呼ばれることもある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】3GPP TS 22.278 V12.4.0 (2013-09), “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Service requirements for the Evolved Packet System (EPS) (Release 12)”, 2013年9月
【非特許文献２】3GPP TS 23.303 V12.1.0 (2014-06), “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Proximity-based services (ProSe); Stage 2 (Release 12)”, 2014年6月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ProSe UE-to-Network Relaying では、Remote UEを送信元又は宛て先とするユーザーIPパケットは、Relay UEとコアネットワーク（EPC）の間に設定されたEvolved Packet System（EPS）ベアラを通してRelay UEとPDNとの間で転送される。つまり、Remote UEのユーザーIPパケットは、ネットワーク（E-UTRAN及びEPC）において実質的にRelay UEのユーザーIPパケットとして取り扱われ、Remote UEのユーザーIPパケットはネットワーク（E-UTRAN及びEPC）においてRemote UEのユーザーIPパケットと区別されない。【０００９】
ここで、Remote UEのユーザーIPパケットは、例えば、Remote UE及びProSe Function エンティティの間のProSe 制御シグナリングのためのパケットを含む。これは、Remote UE及びProSe Functionの間のPC3参照点（reference point）がE-UTRAN及びEPCのユーザープレーンに依存しており、ProSe 制御シグナリングが当該ユーザープレーン上で送信されるためである。ProSe Function エンティティは、PDN Gateway (P-GW)とPDNの間の参照点であるSGi参照点を介してEPC（つまり、P-GW）と通信する。Remote UEのユーザーIPパケットは、Remote UE から他のPDN（例えばインターネット）に送信されるユーザーIPパケットまたは他のPDNから受信されるパケットを含んでもよい。【００１０】
すなわち、ProSe UE-to-Network Relaying では、Relay UEに関連付けられたPDNコネクション及びEPSベアラがコアネットワーク（EPC）に設定されているのみであり、Remote UEに明示的に関連付けられたPDNコネクション又はベアラはコアネットワーク（EPC）に設定されていない。このようなユーザープレーン・アーキテクチャ（ベアラ構造）は、Remote UEのサービスの継続性の観点において適切でないかもしれない。例えば、Remote UEがRelay UEとのProSe 通信パスを経由する通信からE-UTRANにより提供される通信に切り替える場合、Remote UEのために新たなPDNコネクション及びEPSベアラの設定が必要であり、Remote UEに新たなIPアドレスの割り当ても必要であるため、Remote UEは、ProSe 通信パスを経由する通信において利用していたサービスを、E-UTRANにより提供される通信に切り替えた後に継続することが難しいかもしれない。【００１１】
したがって、本明細書に開示される実施形態が達成しようとする目的の１つは、3GPP Release 12のProSe UE-to-Network Relayingのように、リモート無線端末がリレー無線端末との端末間直接通信パスを経由して外部ネットワークと通信する形態に適したユーザープレーン・アーキテクチャ（ベアラ構造）を実現することに寄与する装置、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】
【００１２】
第１の態様では、リレー無線端末により行われる方法は、（ａ）前記リレー無線端末と基地局との間のデータ無線ベアラ、及び前記基地局とコアネットワークの間の第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含する第１のベアラを設定すること、（ｂ）前記第１のベアラを通る第２のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを設定すること、（ｃ）リモート無線端末を宛て先又は送信元とする第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて受信又は送信すること、及び（ｄ）Proximity Service (ProSe)通信を介して、前記第２のユーザーパケットを前記リモート無線端末に送信又は前記リモート無線端末から受信すること、を含む。【００１３】
第２の態様では、コアネットワーク内に配置される第１の転送ノードにより行われる方法は、（ａ）第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含するリレー無線端末と前記第１の転送ノードとの間の第１のベアラを設定すること、及び（ｂ）第２のGTPトンネルのGTPヘッダによって第２のユーザーパケットをカプセル化しているGTP Protocol Data Unit（GTP PDU）がそのペイロードに格納されている第１のユーザーパケットを、前記第１のベアラを通して前記リレー無線端末に送信又は前記リレー無線端末から受信すること、を含む。ここで、前記第２のユーザーパケットは、リモート無線端末を宛て先又は送信元とし、Proximity Service (ProSe)通信を介して前記リモート無線端末と前記リレー無線端末の間で転送される。前記第２のGTPトンネルは、前記第１のベアラを通り、前記第１の転送ノードと前記リレー無線端末との間、又は前記第１の転送ノードとは異なる第２の転送ノードと前記リレー無線端末との間に設定される。【００１４】
第３の態様では、リレー無線端末は、メモリと、前記メモリに結合されたプロセッサを含む。前記プロセッサは、（ａ）前記リレー無線端末と基地局との間のデータ無線ベアラ、及び前記基地局とコアネットワークの間の第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含する第１のベアラを設定し、（ｂ）前記第１のベアラを通る第２のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを設定し、（ｃ）リモート無線端末を宛て先又は送信元とする第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて受信又は送信し、及び（ｄ）Proximity Service (ProSe)通信を介して、前記第２のユーザーパケットを前記リモート無線端末に送信又は前記リモート無線端末から受信するよう動作する。【００１５】
第４の態様では、コアネットワーク内に配置される装置は、メモリと、前記メモリに結合されたプロセッサを含む。前記プロセッサは、（ａ）第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含するリレー無線端末と前記装置との間の第１のベアラを設定し、及び（ｂ）第２のGTPトンネルのGTPヘッダによって第２のユーザーパケットをカプセル化しているGTP Protocol Data Unit（GTP PDU）がそのペイロードに格納されている第１のユーザーパケットを、前記第１のベアラを通して前記リレー無線端末に送信又は前記リレー無線端末から受信するよう動作する。ここで、前記第２のユーザーパケットは、リモート無線端末を宛て先又は送信元とし、Proximity Service (ProSe)通信を介して前記リモート無線端末と前記リレー無線端末の間で転送される。前記第２のGTPトンネルは、前記第１のベアラを通り、前記装置と前記リレー無線端末との間、又は前記装置とは異なる転送ノードと前記リレー無線端末との間に設定される。【００１６】
第５の態様では、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、上述の第１又は第２の態様に係る方法をコンピュータに行わせるための命令群（ソフトウェアコード）を含む。
【発明の効果】
【００１７】
上述の態様によれば、リモート無線端末がリレー無線端末との端末間直接通信パスを経由して外部ネットワークと通信する形態に適したユーザープレーン・アーキテクチャ（ベアラ構造）を実現することに寄与する装置、方法、及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】いくつかの実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る無線通信システムにおける参照点（reference points）を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るユーザープレーン・アーキテクチャ（ベアラ構造）の一例を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るユーザープレーン・プロトコルスタックを示す図である。
【図５】第１の実施形態に係るRelay UE のためのP-GWからRelay UE のためのS-GWにS5参照点において送信されるダウンリンクIPパケットの構成例を示す図である。
【図６】Remote UEがout of coverage であるときのベアラ構成とin coverageであるときのベアラ構成を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る無線通信システムにおける参照点（reference points）を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係るユーザープレーン・アーキテクチャ（ベアラ構造）の一例を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係るユーザープレーン・プロトコルスタックを示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係るRelay UE のためのS-GWからeNodeBにS1-U参照点において送信されるダウンリンクIPパケットの構成例を示す図である。
【図１１】Relay UEの構成例を示すブロック図である。
【図１２】P-GW for Relay UEの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
以下に示される複数の実施形態は、Evolved Packet System（EPS）を主な対象として説明される。しかしながら、これらの実施形態は、EPSに限定されるものではなく、他のモバイル通信ネットワーク又はシステム、例えば3GPP Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）、3GPP2 CDMA2000システム（1xRTT, HRPD (High Rate Packet Data)）、Global System for Mobile communications（GSM（登録商標））/ General packet radio service（GPRS）システム、及びWiMAXシステム等に適用されてもよい。
【００２１】
＜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。Relay UE１及びRemote UE２は共にProSeが可能なUE（ProSe-enabled UE）であり、互いの間でProSeダイレクト通信（端末間直接通信）を行う。Relay UE１は、さらに、Remote UE２とネットワーク（eNodeB３及びEPC４）との間でユニキャストトラフィック（ダウンリンク及びアップリンク）を中継する。Relay UE１は、EPC４にアタッチし、ProSe function エンティティ９と通信するためのPDN connectionを確立し、ProSeダイレクト通信を開始するためにProSe function エンティティ９と通信する。Relay UE１は、例えば、ProSe function エンティティ９によって提供されるProSeディスカバリサービスを利用してもよいし、ProSeディスカバリ又はProSeダイレクト通信のRelay UE１における有効化を許可することを示すメッセージをProSe function エンティティ９から受信してもよいし、ProSeディスカバリ又はProSeダイレクト通信に関する設定情報（例えば、無線リソース及び送信電力の指定）をProSe function エンティティ９から受信してもよい。Relay UE１は、さらに、ProSe function エンティティ９とは異なる他のPacket Data Network（PDN）９０と通信するためのPDN connectionを確立し、当該PDN９０と通信してもよい。
【００２２】
Remote UE２は、Relay UE１との間のProSeダイレクト通信パス（端末間直接通信パス）を介して、ProSe function エンティティ９又は他のPDN９０と通信する。図１の例では、Remote UE２は、eNodeB３のカバレッジエリア（セル）３０の外に位置している（out of coverage）。しかしながら、Remote UE２は、カバレッジエリア３０内に位置してもよく（in coverage）、何らかの条件（例えば、ユーザーによる選択）に基づいてeNodeB３との直接的な通信ではなくRelay UE１とのダイレクト通信を選択してもよい。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る無線通信システムにおけるProSeに関する参照点（PC3及びPC5）と、参照点PC3でのProSe 制御シグナリングの送信に利用されるEPSのユーザープレーンの参照点を示している。各参照点（reference point）は、インタフェースとも呼ばれる。
【００２４】
始めに、Relay UE１のユーザーIPパケットを転送するための参照点について説明する。Relay UE１のユーザーIPパケットは、Relay UE１を送信元とするアップリンク・ユーザーIPパケット、及びRelay UE１を宛て先とするダウンリンク・ユーザーIPパケットを含む。Relay UE１のユーザーIPパケットは、例えば、Relay UE１とProSe function エンティティ９の間で転送され、ProSe 制御シグナリングを運ぶ。既に述べたように、PC3参照点はE-UTRAN及びEPCのユーザープレーンに依存しており、ProSe 制御シグナリングは当該ユーザープレーン上で送信される。図２には示されていないが、Relay UE１は、ProSe function エンティティ９とは異なる他のPDN９０との間でユーザーIPパケットを送受信してもよい。
【００２５】
Relay UE１は、例えば、PC3参照点においてProSe function エンティティ９とProSe 制御シグナリングを送受信するために、ProSe function エンティティ９を含むPDNとの間にPDNコネクションを確立する。ProSe function エンティティ９を含むPDNとRelay UE１の間のPDNコネクションのために、Relay UE１のためのP-GW６とRelay UE１との間に１又は複数のEPSベアラが設定される。Relay UE１のためのP-GW６は、Relay UE１に関連付けられており、ProSe function エンティティ９を含むPDNに対応するAccess Point Name（APN）にさらに関連付けられている。P-GW６とRelay UE１との間に設定される各EPSベアラは、Relay UE１とeNodeB３の間のLong Term Evolution (LTE)-Uu参照点でのデータ無線ベアラ（data radio bearer (DRB)）、eNodeB３とS-GW５の間のS1-U参照点でのS1ベアラ、並びにS-GW５とP-GW６の間のS5参照点でのS5ベアラから構成される。
【００２６】
Relay UE１は、LTE-Uu参照点を介して無線アクセスネットワーク（つまり、U-TRAN）内のeNodeB３と通信する。LTE-Uu参照点は、無線インタフェースであり、制御コネクション（Radio Resource Control (RRC)コネクション）に関するメッセージを運ぶシグナリング無線ベアラ（Signaling Radio Bearers (SRBs)）と、ダウンリンク及びアップリンク・ユーザーIPパケットを運ぶデータ無線ベアラ（data radio bearers (DRBs)）を含む。
【００２７】
eNodeB３は、Relay UE１のためのS-GW５とS1-U参照点を介して通信する。S1-U参照点では、GPRS Tunneling Protocol User Plane (GTP-U)が使用される。eNodeB３は、S1-U参照点においてS-GW５との間に１又は複数のS1ベアラ（つまりGTPトンネル）を設定し、Relay UE１のダウンリンク及びアップリンク・ユーザーIPパケットをこれらのS1-Uベアラを介して転送する。１又は複数のS1-Uベアラの各々は、Relay UE１及びeNodeB３の間に設定された１又は複数のDRBの各々と一対一にマッピングされる。
【００２８】
Relay UE１のためのS-GW５は、Relay UE１のためのP-GW６とS5参照点を介して通信する。S5参照点では、ユーザーIPパケットの転送のためにGTP-Uが使用され、GTPトンネルの設定及び解放などのGTPトンネルの管理のためにGTP Control Plane version 2（GTP-Cv2）が使用される。S-GW５は、S5参照点においてP-GW６との間に１又は複数のS5ベアラ（つまりGTPトンネル）を設定し、Relay UE１のダウンリンク及びアップリンク・ユーザーIPパケットをこれらのS5ベアラを介して転送する。１又は複数のS5ベアラの各々は、eNodeB３及びS-GW５の間に設定された１又は複数のS1ベアラの各々と一対一にマッピングされる。
【００２９】
Relay UE１のためのP-GW６は、ProSe function エンティティ９とSGi参照点を介して通信する。すなわち、P-GW６は、Relay UE１から送信されたProSe function エンティティ９を宛て先とするアップリンク・ユーザーIPパケットをP-GW６とS-GW５との間のS5ベアラ（GTPトンネル）を介して受信し、これをSGi参照点においてProSe function エンティティ９に送信する。さらに、P-GW６は、ProSe function エンティティ９から送信されたRelay UE１を宛て先とするダウンリンク・ユーザーIPパケットをSGi参照点において受信し、これをP-GW６とS-GW５との間のRelay UE１のためのS5ベアラ（GTPトンネル）に送信する。なお、P-GW６は、ProSe function エンティティ９だけでなく、図２に示されていない他のPDN９０とSGi参照点を介して通信してもよい。
【００３０】
続いて、Remote UE２のユーザーIPパケットを転送するための参照点について説明する。Remote UE２のユーザーIPパケットは、Remote UE２を送信元とするアップリンク・ユーザーIPパケット、及びRemote UE２を宛て先とするダウンリンク・ユーザーIPパケットを含む。Remote UE２のユーザーIPパケットは、例えば、Remote UE２とProSe function エンティティ９の間で（つまり、PC3参照点において）転送され、ProSe 制御シグナリングを運ぶ。図２には示されていないが、Remote UE２は、ProSe function エンティティ９とは異なる他のPDN９０との間でユーザーIPパケットを送受信してもよい。
【００３１】
Remote UE２は、ユーザーIPパケット（例えば、PC3参照点でのProSe function エンティティ９とRemote UE２の間のProSe 制御シグナリングを含むユーザーIPパケット）を送受信するために、Relay UE１との間にProSeダイレクト通信パスを確立する。Remote UE２は、ProSe function エンティティ９との通信をRelay UE１に要求してもよい。
【００３２】
Relay UE１は、Remote UE２のユーザーIPパケットを転送するために、GTPトンネルを終端する機能を有する。すなわち、本実施形態に係るRelay UE１は、Remote UE２のためのP-GW８との間にS5参照点を有し、Remote UE２のためのP-GW８との間でGTP-Cv2シグナリングを送受信し、P-GW８との間にGTPトンネル（S5ベアラ）を設定し、当該GTPトンネル（S5ベアラ）においてRemote UE２のユーザーIPパケットを転送する。ここで留意するべきは、Remote UE２のためのP-GW８とRelay UE１の間のGTPトンネル（S5ベアラ）は、Relay UE１のためのP-GW６とRelay UE１の間のEPSベアラ（つまり、Relay UE１とeNodeB３の間のDRB、eNodeB３とS-GW５の間のS1ベアラ（GTPトンネル）、及びS-GW５とP-GW６の間のS5ベアラ（GTPトンネル））を通して設定されることである。言い換えると、Remote UE２のためのP-GW８とRelay UE１との間のGTPトンネル（S5ベアラ）に関するGTPトンネルパケットは、Relay UE１のためのP-GW６とRelay UE１との間のEPSベアラを通して転送される。すなわち、P-GW８とRelay UE１との間のGTPトンネルに関するGTPトンネルパケットは、Relay UE１のユーザーIPパケットと同様に取り扱われる。なお、P-GW８とRelay UE１との間のGTPトンネルに関するGTPトンネルパケットは、Remote UE２のユーザーIPパケットを当該GTPトンネルのGTPヘッダによってカプセル化しているGTP Protocol Data Unit（GTP PDU）がそのペイロードに格納されているIPパケットである。ユーザーIPパケットを運ぶGTP PDU は、GTP-Uメッセージ又はG-PDUと呼ばれることもある。
【００３３】
Remote UE２のためのP-GW８は、Relay UE１とS5参照点を介して通信し、ProSe function エンティティ９とSGi参照点を介して通信する。すなわち、P-GW８は、Remote UE２から送信されたProSe function エンティティ９を宛て先とするアップリンク・ユーザーIPパケットをP-GW８とRelay UE１の間のRemote UE２のためのS5ベアラ（GTPトンネル）を介して受信し、これをSGi参照点においてProSe function エンティティ９に送信する。さらに、P-GW８は、ProSe function エンティティ９から送信されたRemote UE２を宛て先とするダウンリンク・ユーザーIPパケットをSGi参照点において受信し、これをP-GW８とRelay UE１の間のRemote UE２のためのS5ベアラ（GTPトンネル）に送信する。なお、P-GW８は、ProSe function エンティティ９だけでなく、図２に示されていない他のPDN９０とSGi参照点を介して通信してもよい。図２において、Remote UE２のためのP-GW８は、Relay UE１のためのP-GW６と同一のP-GWであってもよい。言い換えると、Remote UE２がProSe function エンティティ９又は他のPDN９０と通信するためのAPNは、Relay UE１がProSe function エンティティ９又は他のPDN９０と通信するためのAPNと同じP-GW６に関連付けられてもよい。
【００３４】
図３は、本実施形態に係るユーザープレーン・アーキテクチャ（ベアラ構造）の一例を示す図である。図２を用いて説明したように、本実施形態では、Relay UE１は、Remote UE２のためのS5ベアラ（GTPトンネル）３２０を終端する。Remote UE２のためのS5ベアラ（GTPトンネル）３２０は、Remote UE２のユーザーIPパケット（IPフロー３４０）を転送する。S5ベアラ（GTPトンネル）３２０は、Relay UE１とRelay UE１のためのP-GW６の間のEPSベアラ３００を通して設定される。言い換えると、Remote UE２のユーザーIPパケットを運ぶS5ベアラ３２０のGTPトンネルパケットは、EPSベアラ３００を通して転送される。EPSベアラ３００は、Relay UE１とeNodeB３の間のDRB３０１、eNodeB３とS-GW５の間のS1ベアラ３０２、及びS-GW５とP-GW６の間のS5ベアラ３０３から構成される。図３は、ProSe function エンティティ９からRemote UE２へのダウンリンク・IPフロー３４０の転送を示しているが、アップリンクIPフローについてもRemote UE２のためのP-GW８とRelay UE１の間のS5ベアラ（GTPトンネル）を通して転送される。他のPDN９０とRemote UE２の間のアップリンク及びダウンリンク・IPフローについても、図３と同様に、Remote UE２のためのP-GW８とRelay UE１の間のS5ベアラ（GTPトンネル）を通して転送されてもよい。
【００３５】
図４は、Remote UE２がProSe functionエンティティ９と通信するためのPC3参照点に関するプロトコルスタックを示している。既に何度か説明したように、PC3参照点でのProSe制御シグナリングはユーザープレーンで運ばれる。すなわち、Remote UE２のアプリケーションレイヤ４０１は、PC3参照点でのProSe制御シグナリングのためにProSe functionエンティティ９のアプリケーションレイヤ４０２と通信する。Remote UE２のアプリケーションレイヤ４０１は、他のPDN９０内のノードのアプリケーションレイヤと通信してもよい。Remote UE２のIPレイヤ４２１は、Remote UE２を送信元又は宛て先とするユーザーIPパケットをProSe functionエンティティ９のIPレイヤ４２２との間で送受信する。Remote UE２を送信元又は宛て先とする当該ユーザーIPパケットは、Relay UE１のGTPレイヤ４４１とRemote UE２のためのP-GW８のGTPレイヤ４４２の間に確立されるGTPトンネル（S5ベアラ）を通して転送される。なお、Remote UE２のユーザーIPパケットをカプセル化したIPパケット（GTPトンネルパケット）は、Relay UE１とRelay UE１のためのP-GW６との間のEPSベアラを通して運ばれるために、eNodeB３、S-GW５、及びP-GW６のGTPレイヤにおいて更にカプセル化される。
【００３６】
図５は、Relay UE１のためのP-GW６からRelay UE１のためのS-GW ５にS5参照点において送信されるダウンリンクIPパケット５００の構成例を示している。Relay UE１のためのP-GW６は、Remote UE２のためのP-GW８からGTPトンネルパケット５０３をSGi参照点において受信する。GTPトンネルパケット５０３は、P-GW８からRelay UE１に送信されるIPパケットであり、Remote UE２を宛て先とするダウンリンク・ユーザーIPパケット５０１をGTPトンネルヘッダ５０２によってカプセル化している。ダウンリンク・ユーザーIPパケット５０１は、ProSe functionエンティティ９又は他のPDN９０内のノードによってRemote UE２宛てに送信される。GTPトンネルヘッダ５０２は、GTPヘッダ、User Datagram Protocol（UDP）ヘッダ、及びIPヘッダを含み、Remote UE２のためのP-GW８によってユーザーIPパケット５０１に追加される。GTP PDU（G-PDU）５０５は、GTPヘッダ及びユーザーIPパケット５０１から構成される。GTPトンネルヘッダ５０２内のIPヘッダは、Remote UE２のためのP-GW８を送信元として指定し、Relay UE１を宛て先として指定する。
【００３７】
Relay UE１のためのP-GW６は、GTPトンネルパケット５０３をそのペイロードに含むダウンリンクIPパケット５００を生成する。P-GW６は、GTPヘッダ、User Datagram Protocol（UDP）ヘッダ、及びIPヘッダを含むアウターGTPトンネルヘッダ５０４を、GTPトンネルパケット５０３（インナーGTPトンネルパケット）に追加する。アウターGTPトンネルヘッダ５０４内のIPヘッダは、Relay UE１のためのP-GW６を送信元として指定し、Relay UE１のためのS-GW５を宛て先として指定する。
【００３８】
上述したように、本実施形態に係るRelay UE１は、ProSeダイレクト通信（端末間直接通信）において、Remote UE２を宛て先又は送信元とするRemote UE２のユーザーIPパケットを送受信する。Relay UE１は、さらに、GTPトンネルを終端する能力を有し、自身のEPSベアラ（つまり、Relay UE１とRelay UE１のためのP-GW６との間のEPSベアラ）を通るGTPトンネルをRemote UE２のためのP-GW８との間に設定し、Remote UE２のユーザーIPパケット（例えば、ProSe制御シグナリングを運ぶユーザーIPパケット）を当該GTPトンネルにおいて転送するよう構成されている。Remote UE２のユーザーIPパケットをカプセル化しているGTPトンネルパケットは、図２〜４を用いて説明したように、Relay UE１のEPSベアラを通して転送される。
【００３９】
このようなユーザープレーン・アーキテクチャ（ベアラ構成）のおかげで、Remote UE２がProSeダイレクト通信を用いてRelay UE１により提供される中継サービスを利用する場合であっても、Remote UE２のためのP-GW８は、Remote UE２のユーザープレーンIPアドレス、及びRemote UE２のEPSベアラに関するコンテキスト（例えば、S5ベアラのTunnel Endpoint ID（TEID）、APN、EPSベアラID、及びベアラQoS）を管理することができる。このことは、例えば、Remote UE２のサービスの継続性に寄与することができる。なぜなら、Remote UE２がRelay UE１とのProSe 通信パスを経由する通信からE-UTRAN（eNodeB３）により提供される通信に切り替える場合に、Remote UE２のためのP-GW８は、Remote UE２のために既に設定されているGTPトンネル（例えば、図３のS5ベアラ（GTPトンネル）３２０）を修正（modify）して再利用することができるためである。UE２のためのP-GW８は、例えば、Remote UE２のユーザープレーンIPアドレス、S5ベアラのP-GW８のTEID、及びAPNを継続して利用することができる。
【００４０】
図６は、Remote UE２がout of coverage であるとき（つまり、Relay UE１とのProSeダイレクト通信を利用しているとき）のベアラ構成とin coverageであるときの（つまり、E-UTRAN（eNodeB３）との通信を利用しているとき）のベアラ構成の例を示す図である。Remote UE２がout of coverage であるとき、Remote UE２のユーザーIPパケットは、ProSeダイレクト通信パス６０１、Relay UE１とRemote UE２のためのP-GW８との間のS5ベアラ（GTPトンネル）６０２、及びP-GW８のSGi参照点６０３を通して転送される。一方、Remote UE２がin coverageであるとき、Remote UE２のユーザーIPパケットは、例えば、Remote UE２とeNodeB３との間のDRB６２１、eNodeB３とRelay UE１のためのS-GW５との間のS1ベアラ（GTPトンネル）６２２、Relay UE１のためのS-GW５とRemote UE２のためのP-GW８との間のS5ベアラ（GTPトンネル）６２３、及びP-GW８のSGi参照点６０３を通して転送される。S1ベアラ（GTPトンネル）６２２は、Relay UE１のためのS-GW５ではなく他のS-GWに設定されてもよい。図６において留意するべきは、Remote UE２がout of coverage であるときとin coverageであるときの両方において、 Remote UE２のためのP-GW８は、Remote UE２のためのS5ベアラ（６０２及び６２３）を終端していることである。Remote UE２のためのP-GW８は、Remote UE２がout of coverage であるときのS5ベアラ６０２を修正（modify）することによって、Remote UE２がin coverageであるときのS5ベアラ６２３を得ることができる。
【００４１】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、Relay UE１がS5ベアラを終端する例を示した。これに対して、本実施形態では、Relay UE１がS1ベアラを終端する例を説明する。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は、第１の実施形態に関して説明された図１と同様である。
【００４２】
図７は、本実施形態に係る無線通信システムにおけるProSeに関する参照点（PC3及びPC5）と、PC3参照点でのProSe 制御シグナリングの送信に利用されるEPSのユーザープレーンの参照点を示している。図７と上述の図２との相違点は、Relay UE１がRemote UE２のためのS-GW７との間にS1-U参照点を有する点と、Remote UE２のためのP-GW８がRemote UE２のためのS-GW７との間にSGi参照点を有する点である。Relay UE１は、例えば、Mobility Management Entity（MME）（不図示）との間でS1-APシグナリングを送受信し、Remote UE２のためのS-GW７との間にGTPトンネル（S1ベアラ）を設定し、当該GTPトンネル（S1ベアラ）においてRemote UE２のユーザーIPパケットを転送する。図７において、Remote UE２のためのP-GW８は、Relay UE１のためのP-GW６と同一のP-GWであってもよい。Remote UE２のためのS-GW７は、Relay UE１のためのS-GW５と同一のP-GWであってもよい。
【００４３】
図８は、本実施形態に係るユーザープレーン・アーキテクチャ（ベアラ構造）の一例を示す図である。図７を用いて説明したように、本実施形態では、Relay UE１は、Remote UE２のためのS1ベアラ（GTPトンネル）８２１を終端する。Remote UE２のためのS1ベアラ（GTPトンネル）８２１は、S-GW７においてS5ベアラ８２２に連結され、Remote UE２のユーザーIPパケット（IPフロー８４０）を転送する。S1ベアラ（GTPトンネル）８２０は、Relay UE１とRelay UE１のためのP-GW６の間のEPSベアラ8００を通して設定される。言い換えると、Remote UE２のユーザーIPパケットを運ぶS1ベアラ８２０のGTPトンネルパケットは、EPSベアラ８００を通して転送される。EPSベアラ８００は、Relay UE１とeNodeB３の間のDRB８０１、eNodeB３とS-GW５の間のS1ベアラ及びS-GW５とP-GW６の間のS5ベアラ（８０２）から構成される。図８は、ProSe function エンティティ９からRemote UE２へのダウンリンク・IPフロー８４０の転送を示しているが、アップリンクIPフローについてもRemote UE２のためのS-GW７とRelay UE１との間のS1ベアラ（GTPトンネル）を通して転送される。他のPDN９０とRemote UE２の間のアップリンク及びダウンリンク・IPフローについても、図８と同様に、Remote UE２のためのS-GW７とRelay UE１との間のS5ベアラ（GTPトンネル）を通して転送されてもよい。
【００４４】
図９は、Remote UE２がProSe functionエンティティ９と通信するためのPC3参照点に関するプロトコルスタックを示している。Remote UE２のアプリケーションレイヤ９０１は、PC3参照点でのProSe制御シグナリングのためにProSe functionエンティティ９のアプリケーションレイヤ９０２と通信する。Remote UE２のアプリケーションレイヤ９０１は、他のPDN９０内のノードのアプリケーションレイヤと通信してもよい。Remote UE２のIPレイヤ９２１は、Remote UE２を送信元又は宛て先とするユーザーIPパケットをProSe functionエンティティ９のIPレイヤ９２２との間で送受信する。Remote UE２を送信元又は宛て先とする当該ユーザーIPパケットは、Relay UE１のGTPレイヤ９４１とRemote UE２のためのS-GW７のGTPレイヤ９４２の間に確立されるGTPトンネル（S1ベアラ）を通して転送される。なお、Remote UE２のユーザーIPパケットをカプセル化したIPパケット（GTPトンネルパケット）は、Relay UE１とRelay UE１のためのP-GW６との間のEPSベアラを通して運ばれるために、eNodeB３、S-GW５、及びP-GW６のGTPレイヤにおいて更にカプセル化される。
【００４５】
図１０は、Relay UE１のためのP-GW６からRelay UE１のためのS-GW ５にS5参照点において送信されるダウンリンクIPパケット１０００の構成例を示している。ダウンリンクIPパケット１０００は、アウターGTPトンネルヘッダ１００４、及びインナーGTPトンネルパケット１００３を含む。インナーGTPトンネルパケット１００３は、インナーGTPトンネルヘッダ１００２、及びRemote UE２のダインリンク・ユーザIPパケット１００１を含む。GTP PDU（G-PDU）１００５は、GTPヘッダ及びユーザーIPパケット１００１から構成される。ダウンリンクIPパケット１０００の構成は、インナーGTPトンネルヘッダ１００２内のIPヘッダが送信元としてRemote UE２のためのS-GW７を示すことを除いて、図５に示したダウンリンクIPパケット５００の構成と同じである。
【００４６】
上述したように、本実施形態に係るRelay UE１は、ProSeダイレクト通信（端末間直接通信）において、Remote UE２を宛て先又は送信元とするRemote UE２のユーザーIPパケットを送受信する。Relay UE１は、さらに、GTPトンネルを終端する能力を有し、自身のEPSベアラ（つまり、Relay UE１とRelay UE１のためのP-GW６との間のEPSベアラ）を通るGTPトンネルをRemote UE２のためのS-GW７との間に設定し、Remote UE２のユーザーIPパケット（例えば、ProSe制御シグナリングを運ぶユーザーIPパケット）を当該GTPトンネルにおいて転送するよう構成されている。Remote UE２のユーザーIPパケットをカプセル化しているGTPトンネルパケットは、図７〜９を用いて説明したように、Relay UE１のEPSベアラを通して転送される。このようなユーザープレーン・アーキテクチャ（ベアラ構成）は、第１の実施形態のそれと同様に、例えば、Remote UE２のサービスの継続性に寄与することができる。
【００４７】
最後に上述の第１及び第２の実施形態に係るRelay UE１およびRelay UE１のためのP-GW６の構成例について説明する。図１１は、Relay UE１の構成例を示している。図１１を参照すると、Relay UE１は、LTEトランシーバ１１、ProSeトランシーバ１２、プロセッサ１３、及びメモリ１４を含む。LTEトランシーバ１１は、E-UTRAN（eNodeB３）と通信するよう構成されている。ProSeトランシーバ１２は、Remote UE２とのProSeダイレクト通信（端末間直接通信）に使用される。
【００４８】
プロセッサ１３は、メモリ１４からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、上述の実施形態で説明されたRelay UE１の動作を行う。プロセッサ１３は、例えば、マイクロプロセッサ、Micro Processing Unit（MPU）、又はCentral Processing Unit（CPU）であってもよい。プロセッサ１３は、複数のプロセッサを含んでもよい。
【００４９】
メモリ１４は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。揮発性メモリは、例えば、Static Random Access Memory（SRAM）若しくはDynamic RAM（DRAM）又はこれらの組み合わせである。不揮発性メモリは、例えば、マスクRead Only Memory（MROM）、Programmable ROM（PROM）、フラッシュメモリ、若しくはハードディスクドライブ、又はこれらの組合せである。また、メモリ１４は、プロセッサ１３から離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１３は、図示されていないI/Oインタフェースを介してメモリ１４にアクセスしてもよい。
【００５０】
図１１の例では、メモリ１４は、GTPモジュール１５を含むソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。GTPモジュール１５は、Remote UE２のためのP-GW８又はS-GW７との間にGTPトンネルを設定し、当該GTPトンネルにおいてRemote UE２のユーザーIPパケットを転送する処理を実行するための命令群およびデータを含む。プロセッサ１３は、GTPモジュール１５を含むソフトウェアモジュール群をメモリ１４から読み出して実行することで、上述の実施形態で説明されたRelay UE１の動作を行うことができる。
【００５１】
図１２は、Relay UE１のためのP-GW６の構成例を示している。図１２を参照すると、P-GW６は、ネットワークインタフェース６１、プロセッサ６２、及びメモリ６３を含む。ネットワークインタフェース６１は、ネットワークノード（e.g., S-GW５、P-GW８、ProSe functionエンティティ９、MME、及びHome Subscriber Server (HSS)）と通信するために使用される。ネットワークインタフェース６１は、例えば、IEEE 802.3 seriesに準拠したネットワークインタフェースカード（NIC）を含んでもよい。
【００５２】
プロセッサ６２は、メモリ６３からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、上述の実施形態で説明されたP-GW６の動作を行う。プロセッサ６２は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU、又はCPUであってもよい。プロセッサ６２は、複数のプロセッサを含んでもよい。
【００５３】
メモリ６３は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。揮発性メモリは、例えば、SRAM若しくはDRAM又はこれらの組み合わせである。不揮発性メモリは、例えば、MROM、PROM、フラッシュメモリ、若しくはハードディスクドライブ、又はこれらの組合せである。また、メモリ６３は、プロセッサ６２から物理的に離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ６２は、ネットワークインタフェース６１又は図示されていない他のI/Oインタフェースを介してメモリ６３にアクセスしてもよい。
【００５４】
図１２の例では、メモリ６３は、GTPモジュール６４を含むソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。GTPモジュール６４は、S-GW５との間にS1ベアラ（GTPトンネル）を設定し、SGi参照点においてRemote UE２のためのP-GW８又はS-GW７から受信したGTPトンネルパケットを、当該S1ベアラにおいて送信する処理を実行するための命令群およびデータを含む。プロセッサ６２は、GTPモジュール６４を含むソフトウェアモジュール群をメモリ６３から読み出して実行することで、上述の実施形態で説明されたRelay UE１のためのP−GW６の動作を行うことができる。
【００５５】
図１１及び図１２を用いて説明したように、上述の実施形態に係るRelay UE１及びP-GW６が有するプロセッサの各々は、図面を用いて説明された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１又は複数のプログラムを実行する。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）、Compact Disc Read Only Memory（CD-ROM）、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ（例えば、マスクROM、Programmable ROM（PROM）、Erasable PROM（EPROM）、フラッシュROM、Random Access Memory（RAM））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。
【００５６】
＜その他の実施形態＞
S5ベアラまたはS1ベアラのエンドポイントとして動作するために、Relay UE１は、既存のS-GWによってS11及びS5インタフェースで行われるGTP-Cシグナリング、及び既存のeNodeBによってS1-MMEインタフェースにおいて行われるS1-APシグナリングを処理してもよい。これに代えて、Remote UE２のためのS-GW７又はP-GW８側のGTPトンネル（つまり、S5ベアラ又はS1ベアラ）のエンドポイント情報をRelay UE１に伝達し、Relay UE１側のGTPトンネルのエンドポイント情報をS-GW７又はP-GW８に伝達するためのシグナリングが新たに定義されてもよい。Relay UE１は、例えば、MMEとのNon-Access Stratum（NAS）メッセージの送受信を用いて、GTPトンネルのエンドポイント情報を送受信してもよい。
【００５７】
また、上述の実施形態では、主にEPSに関する具体例を用いて説明を行った。しかしながら、これらの実施形態は、その他の移動通信システム、例えば、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）、3GPP2 CDMA2000システム（1xRTT、High Rate Packet Data（HRPD））、Global System for Mobile communications（GSM）/General packet radio service（GPRS）システム、及びモバイルWiMAXシステム等に適用されてもよい。
【００５８】
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。
【００５９】
この出願は、２０１４年１０月７日に出願された日本出願特願２０１４−２０６１８９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】
【００６０】
１  Relay UE
２  Remote UE
３  eNodeB
４  EPC
５  Relay UE のためのS-GW
６  Relay UE のためのP-GW
７  Remote UE のためのS-GW
８  Remote UE のためのP-GW
９  ProSe functionエンティティ
３０  カバレッジ（セル）
９０  PDN
【図１】
2016056154.tif 000003
【図２】
2016056154.tif 000004
【図３】
2016056154.tif 000005
【図４】
2016056154.tif 000006
【図５】
2016056154.tif 000007
【図６】
2016056154.tif 000008
【図７】
2016056154.tif 000009
【図８】
2016056154.tif 000010
【図９】
2016056154.tif 000011
【図１０】
2016056154.tif 000012
【図１１】
2016056154.tif 000013
【図１２】
2016056154.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月8日(2017.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレー無線端末であって、
メモリと、
前記メモリに結合されたプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
前記リレー無線端末と基地局との間のデータ無線ベアラ、及び前記基地局とコアネットワークの間の第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含する第１のベアラを設定し、
前記第１のベアラを通る第２のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを設定し、
リモート無線端末を宛て先又は送信元とする第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて受信又は送信し、及び
Proximity Service (ProSe)通信を介して、前記第２のユーザーパケットを前記リモート無線端末に送信又は前記リモート無線端末から受信する、
よう動作する、
リレー無線端末。
【請求項２】
前記第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて送信又は受信するために、前記プロセッサは、前記第２のユーザーパケットを前記第２のGTPトンネルのGTPヘッダによってカプセル化しているGTP Protocol Data Unit（GTP PDU）がそのペイロードに格納されている第１のユーザーパケットを前記第１のベアラを通して受信又は送信する、
請求項１に記載のリレー無線端末。
【請求項３】
前記GTP PDUをそのペイロードに格納する前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末のユーザーパケットとして前記第１のベアラにおいて送信又は受信される、
請求項２に記載のリレー無線端末。
【請求項４】
前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末を宛て先又は送信元とする、
請求項２又は３に記載のリレー無線端末。
【請求項５】
前記第１のベアラは、コアネットワーク内に配置された第１のPacket Data Network Gateway（P-GW）と前記リレー無線端末との間に設定され、
前記第２のGTPトンネルは、前記第１のP-GWと前記リレー無線端末との間、又は前記第１のP-GWとは異なる第２のP-GWと前記リレー無線端末との間に設定される、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のリレー無線端末。
【請求項６】
前記第１のベアラは、Evolved Packet System（EPS）ベアラであって、前記データ無線ベアラ、前記コアネットワーク内に配置された第１のServing Gateway（S-GW）と前記基地局との間の前記第１のGTPトンネル、及び前記S-GWと前記コアネットワーク内に配置された第１のP-GWとの間の第３のGTPトンネルから構成され、
前記第２のGTPトンネルは、前記第１のS-GWと前記リレー無線端末との間、又は前記第１のS-GWとは異なる第２のS-GWと前記リレー無線端末との間に設定される、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のリレー無線端末。
【請求項７】
コアネットワーク内に配置される装置であって、
メモリと、
前記メモリに結合されたプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含するリレー無線端末と前記装置との間の第１のベアラを設定し、及び
第２のGTPトンネルのGTPヘッダによって第２のユーザーパケットをカプセル化しているGTP Protocol Data Unit（GTP PDU）がそのペイロードに格納されている第１のユーザーパケットを、前記第１のベアラを通して前記リレー無線端末に送信又は前記リレー無線端末から受信する、
よう動作し、
前記第２のユーザーパケットは、リモート無線端末を宛て先又は送信元とし、Proximity Service (ProSe)通信を介して前記リモート無線端末と前記リレー無線端末の間で転送され、
前記第２のGTPトンネルは、前記第１のベアラを通り、前記装置と前記リレー無線端末との間、又は前記装置とは異なる転送ノードと前記リレー無線端末との間に設定される、
装置。
【請求項８】
前記GTP PDUをそのペイロードに格納する前記第１のユーザーパケットは、前記リレー無線端末のユーザーパケットとして前記第１のベアラにおいて送信又は受信される、
請求項７に記載の装置。
【請求項９】
リレー無線端末により行われる方法であって、
前記リレー無線端末と基地局との間のデータ無線ベアラ、及び前記基地局とコアネットワークの間の第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含する第１のベアラを設定すること、
前記第１のベアラを通る第２のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを設定すること、
リモート無線端末を宛て先又は送信元とする第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて受信又は送信すること、及び
Proximity Service (ProSe)通信を介して、前記第２のユーザーパケットを前記リモート無線端末に送信又は前記リモート無線端末から受信すること、
を備える、方法。
【請求項１０】
リレー無線端末により行われる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、
前記方法は、
前記リレー無線端末と基地局との間のデータ無線ベアラ、及び前記基地局とコアネットワークの間の第１のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを包含する第１のベアラを設定すること、
前記第１のベアラを通る第２のGeneral Packet Radio System Tunnelling Protocol（GTP）トンネルを設定すること、
リモート無線端末を宛て先又は送信元とする第２のユーザーパケットを前記第１のベアラを通る前記第２のGTPトンネルにおいて受信又は送信すること、及び
Proximity Service (ProSe)通信を介して、前記第２のユーザーパケットを前記リモート無線端末に送信又は前記リモート無線端末から受信すること、
を備える、
プログラム。
【国際調査報告】
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