(57)【要約】【課題】ユーザー端末は同一ドナー基地局（ＤｅＮＢ）に属する異なる中継局の間の切り替えの技術的な問題を解決する。本発明のハンドオーバープロセスによれば、ソース中継局とターゲット中継局との間にはあるデータ転送の制御のみが必要となり、ドナー基地局を介して転送する必要がなく、移動管理エンティティ（ＭＭＥ）又はサービングゲートウェイ（ＧＷ）が処理する必要もなく、ハンドオーバープロセスが簡単化になり、ある程度にハンドオーバーの遅延が低減した。【解決手段】無線中継システムにおける端末の移動性管理方法及びシステムであって、同一ＤｅＮＢに属する中継局の間のＸ２インターフェースリンクを確立するステップと、ソース中継局はターゲット中継局にハンドオーバーリクエストを送信し、ターゲット中継局はアクセス許可制御を実行するステップと、ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可する場合、ソース中継局はユーザーコンテキスト及びデータキャッシュの転送を実行するステップと、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ターゲット中継局は経路が既に変更したことをＤｅＮＢに通知し、ＤｅＮＢが経路切り替えを実行するステップとを含む。【選択図】図８
2012531847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線中継システムにおける端末の移動性管理方法であって、
ステップＡにおいて、同一ドナー基地局（ＤｅＮＢ）に属する中継局の間のＸ２インターフェースリンクを確立することと、
ステップＢにおいて、前記Ｘ２インターフェースを介してユーザー端末（ＵＥ）が同一ＤｅＮＢに属するソース中継局とターゲット中継局との間のセル切り替えを実現することとを含むことを特徴とする無線中継システムにおける端末の移動性管理方法。
【請求項２】
ステップＢは、具体的に、
ステップＢ１において、ソース中継局はターゲット中継局にハンドオーバーリクエストを送信し、ターゲット中継局はアクセス許可制御を実行することと、
ステップＢ２において、ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可する場合、ソース中継局はユーザーコンテキスト及びデータキャッシュの転送を実行することと、
ステップＢ３において、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ターゲット中継局は経路が既に変更したことをＤｅＮＢに通知し、ＤｅＮＢは経路切り替えを実行することとを含むことを特徴とする
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップＢ１は、具体的に、
ステップＢ１１において、ソース中継局はユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行することと、
ステップＢ１２において、ソース中継局がユーザー端末のハンドオーバーを許可する場合、ソース中継局はＸ２インターフェースを介してソース中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコル（ＧＴＰ−Ｕ）アドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストメッセージをターゲット中継局に送信することと、
ステップＢ１３において、ターゲット中継局がアクセス許可制御を実行し、ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可する場合、Ｘ２インターフェースを介してターゲット中継局のアップダウンリンクのＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージをソース中継局に送信することと、
ステップＢ１４において、ソース中継局はユーザー端末ＵＥにハンドオーバーコマンドを送信することとを含むことを特徴とする
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ステップＢ２は、具体的に、
ステップＢ２１において、ソース中継局はターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、ユーザーコンテキスト及びデータキャッシュをターゲット中継局に転送することと、
ステップＢ２２において、ユーザー端末はターゲット中継局への同期を実行し、前記ターゲット中継局はユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスをキャリーするネットワーク応答を送信することとを含むことを特徴とする
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ステップＢ３は、具体的に、
ステップＢ３１において、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ターゲット中継局はＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信することと、
ステップＢ３２において、ＤｅＮＢはダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局にダウンリンクの経路切り替え応答を送信することと、
ステップＢ３３において、ターゲット中継局はユーザー端末コンテキストを解放することをソース中継局に通知し、ソース中継局はリソースを解放することとを含むことを特徴とする
請求項２に記載の方法。
【請求項６】
ユーザー端末、同一ＤｅＮＢに属するソース中継局とターゲット中継局、及びＤｅＮＢを含む無線中継システムにおける端末の移動性管理システムであって、
前記ソース中継局とターゲット中継局との間にＸ２インターフェースが確立され、前記Ｘ２インターフェースを介してユーザー端末が前記ソース中継局とターゲット中継局との間のセル切り替えを実現することを特徴とする無線中継システムにおける端末の移動性管理システム。
【請求項７】
前記ソース基地局は、
ユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行する切り替え判定モジュールと、
ユーザー端末の切り替えが許可される場合に、Ｘ２インターフェースを介してソース中継局のアップダウンリンクのＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストメッセージをターゲット中継局に送信するハンドオーバーリクエストモジュールと、
ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可し、且つターゲット中継局に送信されたハンドオーバーリクエスト応答メッセージを受信した後、ユーザー端末にハンドオーバーコマンドを送信するハンドオーバー通知モジュールと、
ターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、且つユーザーコンテキスト及びデータキャッシュをターゲット中継局に転送するネットワークステータス変更通知モジュールとを含むことを特徴とする
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記ターゲット中継局は、
ソース中継局のハンドオーバーリクエストモジュールに送信されたハンドオーバーリクエストメッセージに応じてアクセス許可制御を実行し、ユーザー端末のアクセスを許可する場合、ハンドオーバーリクエスト応答モジュールに実行することを通知するアクセス許可実行モジュールと、
Ｘ２インターフェースを介してターゲット中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージをソース中継局に送信するハンドオーバーリクエスト応答モジュールと、
ユーザー端末がターゲット中継局への同期とアクセスを実行するために、ユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスとをキャリーするネットワーク応答を送信するダウンリンクリソース割り当てモジュールと、
ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信する経路切り替えリクエストモジュールと、
前記ダウンリンクの経路切り替えリクエストを受信した後、ソース中継局にユーザー端末コンテキストを解放することを通知するリソース解放通知モジュールとを含むことを特徴とする
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＤｅＮＢは、
前記ダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局に経路切り替え応答を送信するリンクハンドオーバーモジュールを含むことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信分野に関し、特に無線中継システムにおける端末の移動性管理方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、セルラー無線通信システムは主に端末、アクセスネットワーク及びコアネットワークから構成される。基地局又は基地局と基地局制御器から構成されるネットワークは無線アクセスネットワークワーク（Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＲＡＮ）と称し、例えば無線リソースの管理というアクセス層業務を担う。基地局間、例えば、図１における基地局１と基地局２又は基地局３のように、実際情況に応じて物理又はロジックの接続が存在する。各基地局は１つ以上のコアネットワークノード（Ｃｏｒｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＣＮ）に接続できる。コアネットワークは例えば位置更新等のような非アクセス層業務を担い、且つユーザープレーンのアンカーポイントである。端末はセルラー無線通信ネットワークと通信できる各種装置であり、例えば携帯電話又はノートパソコン等。
【０００３】
セルラー無線通信システムでは、固定基地局ネットワークの無線カバーエリアは様々な原因で制限され、例えば、各種の建築構造による無線信号に対する阻止等の原因で無線ネットワークのカバーエリアにおいてカバーエリアの穴が存在している。一方、セルの境界に、無線信号強度の減衰及び隣接セルの干渉によって、ＵＥがセルの境界に位置する場合に、通信品質はより悪くなり、無線伝送の誤り率は高すぎるようになる。データ伝送のスループットの向上、グループ移動性、一時ネットワーク設計、セル境界のスループットの向上、及び新しいエリアのカバー範囲のために、セルラー無線通信システムに無線ネットワークノード、即ち、中継（Ｒｅｌａｙ）と称するものが導入されるという解決案がある。
【０００４】
Ｒｅｌａｙは他のネットワークノード間で無線リンクを介してデータの中継及び情報の制御可能な機能を持つステーションであり、中継ノード／中継局(Ｒｅｌａｙ  Ｎｏｄｅ／Ｒｅｌａｙ  Ｓｔａｔｉｏｎ)とも称し、その動作原理は図２に示す。ここで、基地局が直接にサービスするユーザー装置（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）はマクロＵＥ（Ｍａｃｒｏ  ＵＥ）と呼ばれ、ＲｅｌａｙがサービスするＵＥは中継ＵＥ(Ｒｅｌａｙ  ＵＥ)と呼ばれる。
【０００５】
各ネットワーク要素間のインターフェースは以下のように定義される。
【０００６】
直リンク(ｄｉｒｅｃｔ  ｌｉｎｋ)：基地局とＵＥとの間の無線リンクであり、アップダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ／ｕｐｌｉｎｋ：ＤＬ／ＵＬ）の直リンクを含む。
【０００７】
アクセスリンク(ａｃｃｅｓｓ  ｌｉｎｋ)：ＲｅｌａｙとＵＥとの間のリンクであり、ＤＬ／ＵＬアクセスリンクを含む。
【０００８】
バックホールリンク(ｂａｃｋｈａｕｌ  ｌｉｎｋ)：基地局とＲｅｌａｙとの間の無線リンクであり、ＤＬ／ＵＬ中継リンクを含む。
【０００９】
複数の中継タイプにおいて、第１種中継（Ｔｙｐｅ  Ｉ  Ｒｅｌａｙ）と呼ばれる中継の特徴は以下のとおりである。
【００１０】
ＵＥはＲｅｌａｙと固定基地局とのセルを区別できず、即ち、ＵＥにとっては、Ｒｅｌａｙ下のセルと基地局下のセルとは違いがなく、このタイプのセルはＲｅｌａｙセルと称しても良い。Ｒｅｌａｙセルはすべてのセルと同じ、自体の物理層セル識別子（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｅｌｌ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ：ＰＣＩ）を有し、一般的なセルと同じように放送を送信する。ＵＥが中継セルに常駐する場合に、中継セルは、利用のためにＵＥに無線リソースを単独に割り当ててスケジューリングでき、ドナー基地局（Ｄｏｎｏｒ  ｅＮｏｄｅＢ、即ちＲｅｌａｙはｂａｃｋｈａｕｌ  ｌｉｎｋを介して接続される基地局）の無線リソースのスケジューリングと互いに独立する。ＲｅｌａｙセルとＲｅｌａｙ  ＵＥとの間のインターフェース及びプロトコルスタックは、一般的な基地局セルとＵＥとの間のインターフェース及びプロトコルスタックと同様である。
【００１１】
ＬＴＥシステムはインターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＩＰ）に基づく偏平構造を用い、図３に示すように、発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワークワーク（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：Ｅ−ＵＴＲＡＮ）、移動管理エンティティ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ：ＭＭＥ）とサービングゲートウェイ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ：Ｓ−ＧＷ）とを含むＣＮ  ノード及び他のサポートノードから構成される。ＭＭＥは移動性管理、非アクセス層シグナリングの処理、ユーザーのコンテキスト管理の移動管理等の制御プレーンに関連することを担う。Ｓ−ＧＷはＵＥユーザープレーンのデータの伝送、転送及びルーター・ハンドオフ等を担う。ｅＮＢ間はロジック上でＸ２インターフェースを介して互に接続され、ＵＥがネットワーク全体内の移動性をサポートしてユーザーのシームレスハンドオーバを保証することに用いられる。各ｅＮＢはＳ１インターフェースを介して、システムアーキテクチャエボリューション（Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＳＡＥ）コアネットワークに接続され、即ち制御プレーンＳ１−ＭＭＥインターフェースを介してＭＭＥに接続され、ユーザープレーンＳ１−Ｕインターフェースを介してＳ−ＧＷに接続され、Ｓ１インターフェースはｅＮＢとＭＭＥ及びＳ−ＧＷとの間のマルチポイント接続をサポートする。各ｅＮＢはＵｕインターフェース（最初にはＵＴＲＡＮとＵＥとの間の無線インターフェースに定義される）を介してＵＥとのシグナリング及びデータの伝送を行う。
【００１２】
中継セルを導入した後、ＬＴＥのネットワークアークテクチャは図４に示す。３ＧＰＰ  ＲＡＮ＃２  ６６回の会議ではＲｅｌａｙとドナー基地局（Ｄｏｎｏｒ  ｅＮｏｄｅＢ：ＤｅＮＢ）との間のインターフェースでは、どのようにＵＥのデータを中継するかについてよく検討された。ＲｅｌａｙとＤｅＮＢとのプロトコルスタックは、現在、Ｓ１インターフェースがＲｅｌａｙ（３種類のスキームがある）に終了する第１種類と、Ｓ１インターフェースがＤｅＮＢ（１種類のスキームがある）に終了する第２種類との２種類に分けられる。
【００１３】
スキーム１：Ｆｕｌｌ−Ｌ３中継、ＤｅＮＢに対して完全に透過
当該スキームはＱｕａｌｃｏｍｍ  Ｅｕｒｏｐｅ会社によって提出され、制御プレーンアーキテクチャは図５に示す。ここで、ＲｅｌａｙはＤｅＮＢに対して完全に透過し、ＲｅｌａｙでＳ１−ＡＰプロトコルを追加してＭＭＥと直接に接続され、ＤｅＮＢとＭＭＥとの間にＲｅｌａｙ  プロキシゲートウェイ（Ｐｒｏｘｙ  ＧａｔｅＷａｙ：ＰＧＷ）／サービングゲートウェイ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  ＧａｔｅＷａｙ：ＳＧＷ）ネットワーク要素を追加し、ＤｅＮＢに対するプロトコル修正を低減したが、ある程度にネットワーク遅延を増加していた。
【００１４】
スキーム２：Ｐｒｏｘｙ  Ｓ１／Ｘ２(ＭＭＥにとっては、中継ノードがＤｅＮＢ下のセルに類似する)
当該スキームはＥｒｉｃｓｓｏｎ会社によって提出され、その制御プレーンアーキテクチャが図６に示し、その主旨がＤｅＮＢ上で１つのＳ１  ＡＰ代理を用い、この代理がＭＭＥとＲｅｌａｙとのすべてに対して透過である。ＭＭＥにとっては、ＵＥが、ＤｅＮＢに直接接続されるようであり、Ｒｅｌａｙにとっては、ＵＥが、ＭＭＥと直接に対話するようである。
【００１５】
スキーム３：中継ノード（Ｒｅｌａｙ  Ｎｏｄｅ：ＲＮ）キャルーはＲＮに終了
当該スキームはＳａｍｓｕｎｇ会社によって提出される。実際に、当該スキームはスキーム１の特別例であり、即ちＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  １におけるＤｅＮＢとＲｅｌａｙ  ＰＧＷ／ＳＧＷとの機能をＤｅＮＢに集中させ、ＤｅＮＢのプロトコルに対してある修正を行った。
【００１６】
スキーム４：Ｓ１はＤｅＮＢに終了
当該スキームはファーウェイ（HUAWEI）社によって提出され、制御プレーンアーキテクチャは図７に示す。当該スキームはＲｅｌａｙ側でＳ１−ＡＰのプロトコルがなく、即ち無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＲＲＣ）によってＳ１−ＡＰのプロトコル機能を完了する。
【００１７】
現在、大部分の会社はＳ１がＲｅｌａｙに終了することをサポートするので、第４種類のスキームの優先レベルはより低い、同時に、Ｓａｍｓｕｎｇ会社は自体のスキームをスキーム１の特別例とすることを提出する。これによって、現在にはスキーム１とスキーム２との競争である。
【００１８】
本発明はスキーム２のシステムアーキテクチャに基づき、ＵＥが１つのＲｅｌａｙから同一ＤｅＮＢに属する１つの他のＲｅｌａｙに切り替える制御プレーンとユーザープレーンとのプロセスを提出した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主な目的は、ＵＥが同一ＤｅＮＢに属する異なる中継の間で切り替えを行う技術的な問題を解決するために、無線中継システムにおける端末の移動性管理方法を提出することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記した目的を達成するために、本発明に係る無線中継システムにおける端末の移動性管理方法であって、
ステップＡにおいて、同一ＤｅＮＢに属する中継局の間のＸ２インターフェースリンクを確立することと、
ステップＢにおいて、前記Ｘ２インターフェースを介して同一ＤｅＮＢに属する中継局の間のセル切り替え（ハンドオーバ）が実現されることとを含む方法。
【００２１】
更に、ステップＢは、具体的に、
ステップＢ１において、ソース中継局はターゲット中継局にハンドオーバーリクエストを送信し、ターゲット中継局はアクセス許可制御を実行することと、
ステップＢ２において、ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可する場合、ソース中継局はユーザーコンテキスト及びデータキャッシュの転送を実行することと、
ステップＢ３において、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ターゲット中継局は経路が既に変更したことをＤｅＮＢに通知し、ＤｅＮＢは経路切り替えを実行することとを含む。
【００２２】
更に、ステップＢ１は、具体的に、
ステップＢ１１において、ソース中継局はユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行し、ユーザー端末の切り替えを許可する場合、ステップＢ１２を実行することと、
ステップＢ１２において、ソース中継局はＸ２インターフェースを介してソース中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストメッセージをターゲット中継局に送信することと、
ステップＢ１３において、ターゲット中継局がアクセス許可制御を実行し、ユーザー端末のアクセスが許可される場合、ターゲット中継局は、Ｘ２インターフェースを介してターゲット中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージをソース中継局に送信することと、
ステップＢ１４において、ソース中継局はユーザー端末ＵＥにハンドオーバーコマンドを送信することとを含む。
【００２３】
更に、ステップＢ２は、具体的に、
ステップＢ２１において、ソース中継局はターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、ユーザーコンテキスト及びデータキャッシュをターゲット中継局に転送することと、
ステップＢ２２において、ユーザー端末はターゲット中継局への同期を実行し、前記ターゲット中継局はユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンス（Timing Advance：TA）をキャリーするネットワーク応答を送信することとを含む。
【００２４】
更に、ステップＢ３は、具体的に、
ステップＢ３１において、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ターゲット中継局はＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信することと、
ステップＢ３２において、ＤｅＮＢはダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局にダウンリンクの経路切り替え応答を送信することと、
ステップＢ３３において、ターゲット中継局はユーザー端末コンテキストを解放することをソース中継局に通知し、ソース中継局はリソースを解放することとを含む。
【００２５】
本発明のもう１つの目的は、無線中継システムにおける端末の移動性管理システムを提供することにあり、上記した目的を達成するために、本発明に係るユーザー端末、同一ＤｅＮＢに属するソース中継局とターゲット中継局、及びＤｅＮＢを含む無線中継システムにおける端末の移動性管理システムであって、前記ソース中継局とターゲット中継局との間にＸ２インターフェースが確立され、前記Ｘ２インターフェースを介してユーザー端末が前記ソース中継局とターゲット中継局との間のセル切り替えを実現する。
【００２６】
更に、前記ソース基地局は、
切り替え判定モジュールが、ユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行し、ユーザー端末の切り替えを許可する場合に、ハンドオーバーリクエストモジュールに実行することを通知することと、
ハンドオーバーリクエストモジュールが、Ｘ２インターフェースを介してソース中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストメッセージをターゲット中継局に送信することと、
ハンドオーバー通知モジュールが、ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可し、且つターゲット中継局に送信されたハンドオーバーリクエスト応答メッセージを受信した後、ユーザー端末にハンドオーバーコマンドを送信することと、
ネットワークステータス変更通知モジュールが、ターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、且つユーザーコンテキスト及びデータキャッシュをターゲット中継局に転送することとを含む。
【００２７】
更に、前記ターゲット中継局は、
アクセス許可実行モジュールが、ソース中継局のハンドオーバーリクエストモジュールに送信されたハンドオーバーリクエストメッセージに応じてアクセス許可制御を実行し、ユーザー端末のアクセスを許可する場合、ハンドオーバーリクエスト応答モジュールに実行することを通知することと、
ハンドオーバーリクエスト応答モジュールが、Ｘ２インターフェースを介してターゲット中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージをソース中継局に送信することと、
ダウンリンクリソース割り当てモジュールが、ユーザー端末がターゲット中継局への同期とアクセスを実行するために、ユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスとをキャリーするネットワーク応答を送信することと、
経路切り替えリクエストモジュールが、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信することと、
リソース解放通知モジュールが、前記ダウンリンクの経路切り替えリクエストを受信した後、ソース中継局にユーザー端末コンテキストを解放することを通知することとを含む。
【００２８】
更に、前記ＤｅＮＢは、
リンクハンドオーバーモジュールが、前記ダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局に経路切り替え応答を送信することを含む。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係るハンドオーバープロセスにおいて、ソース中継局とターゲット中継局との間には、あるデータ転送の制御のみが必要となり、ＤｅＮＢを介して転送する必要がなく、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷが処理することも必要がなく、これによって、ハンドオーバープロセスが簡単化になり、ある程度にハンドオーバーの遅延が低減された。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来技術におけるセルラー無線通信システムの構造図である。
【図２】中継ネットワークの構造図である。
【図３】ＬＴＥネットワークアークテクチャである。
【図４】ＬＴＥにＲｅｌａｙを追加した後のネットワークアークテクチャである。
【図５】スキーム１の制御プレーンプロトコルスタックである。
【図６】スキーム２の制御プレーンプロトコルスタックである。
【図７】スキーム４の制御プレーンプロトコルスタックである。
【図８】本発明に係る無線中継システムにおける端末の移動性管理方法のフローチャートである。
【図９】本発明に係る無線中継システムにおける端末の移動性管理システムの構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の目的、技術スキーム及びメリットを更に理解するために、以下、実施例とともに図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
【００３２】
本発明はスキーム２のシステムアーキテクチャにおいて、ソースＲｅｌａｙとターゲットＲｅｌａｙとの間に確立されたＸ２インターフェースを介してＵＥが同一ＤｅＮＢに属する異なる中継局の間に切り替える（ハンドオーバ）ことを実現する。
【００３３】
図８に示すように、ハンドオーバー制御プレーンプロセスにおけるステップは以下のとおりである。
【００３４】
ステップ１：ソースＲｅｌａｙ内のユーザー端末コンテキスト（ＵＥ  ｃｏｎｔｅｘｔ）は接続の確立又はトラッキングエリア（Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｒｅａ）の情報が最後に更新する時に提供されたローミング制限関連の情報を含む。
【００３５】
ステップ２：ソースＲｅｌａｙは上記したローミング制限関連の情報に応じてＵＥの測定プログラムを配置し、ソースＲｅｌａｙに提供された測定はＵＥの接続移動性を制御することに有利である。
【００３６】
ステップ３：ＵＥはシステム情報、基準等の設定された標準に応じて測定レポートを送信する。
【００３７】
ステップ４：ソースＲｅｌａｙはＵＥに送信された測定レポートと無線リソース管理（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：ＲＲＭ）情報に基づいて、ＵＥ切り替え判定を行う。
【００３８】
ステップ５：ソースＲｅｌａｙはターゲットＲｅｌａｙにソースＲｅｌａｙのアップダウンリンク（ＵＬ／ＤＬ）ユーザープレーン汎用パケット無線サービス（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋａｇｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＧＰＲＳ）チャンネルプロトコル（ＧＰＲＳ  Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｕｓｅｒ  ｐｌａｎｅ：ＧＴＰ−Ｕ）アドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストを送信し、ターゲットＲｅｌａｙにハンドオーバーの準備を用意することをリクエストする。
【００３９】
ステップ６：ターゲットＲｅｌａｙはソースＲｅｌａｙのハンドオーバーリクエストを受け取る場合、ターゲットＲｅｌａｙはアクセス許可制御を実行する。ターゲットＲｅｌａｙは受信したＳＡＥペアラのＱｏＳ情報に応じて要求のリソースを配置し、且つセル無線ネットワーク一時識別子（Ｃｅｌｌ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：Ｃ−ＲＮＴＩ）のパラメータ及び選択可能なランダムアクセスプリアンブルパラメータを保留する。
【００４０】
ステップ７：ターゲットＲｅｌａｙはＬ１／Ｌ２層でハンドオーバーの準備を用意し、且つソースＲｅｌａｙにターゲットＲｅｌａｙのＵＬ／ＤＬ  ＧＴＰ−Ｕアドレスをキャルーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージを送信する。
【００４１】
ハンドオーバーリクエストの確認メッセージは、透過容器、新Ｃ−ＲＮＴＩ及びある他のパラメータ、例えば、アクセスパラメータ、システム情報ブロック（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂｌｏｃｋ：ＳＩＢ）等を含み、無線ネットワーク層（ＲＮＬ）  ／伝送ネットワーク層（ＴＮＬ）の情報も含む可能性がある。
【００４２】
ステップ８：ソースＲｅｌａｙはＵＥにターゲットＲｅｌａｙからの透過容器を含むハンドオーバーコマンドを送信する。ソースＲｅｌａｙは必要な保全性保護とメッセージとの計算を完了する。ＵＥは基礎パラメータ（新Ｃ−ＲＮＴＩ、可能な開始時間、ターゲットＲｅｌａｙ  ＳＩＢ等）をキャリーするハンドオーバーコマンドを受信し、且つソースＲｅｌａｙコマンドに応じてハンドオーバーを実行する。
【００４３】
ＵＥは更に同一マクロ基地局サービスのセルに属するので、元のセルから新しいセルへ同期する必要がない。
【００４４】
ステップ９：ソースＲｅｌａｙはターゲットＲｅｌａｙにサービスネットワークステータス（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｔａｔｕｓ）の変更コマンドを送信する。
【００４５】
ソースＲｅｌａｙがＵＥにハンドオーバーコマンドを送信した後、ソースＲｅｌａｙはユーザーコンテキスト及びデータキャッシュの転送を実行し、ユーザーコンテキスト及びキャッシュと転送中とのパケットデータをターゲットＲｅｌａｙに転送する。
【００４６】
ステップ１０：ＵＥはターゲットＲｅｌａｙへの同期リクエストを開始し、ランダムアクセスプロセスを介してターゲット中継局にアクセスしようとする。
【００４７】
ステップ１１：ターゲットＲｅｌａｙはＵＥにアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスとをキャリーするネットワーク応答を送信する。
【００４８】
アップリンクＵＬリソース割り当ての役割りはＵＥがアップで送信できるようにＵＥに無線リソースを割り当て、タイミングアドバンスはＵＥとターゲットＲｅｌａｙとの同期のために用いられる。
【００４９】
ステップ１２：ＵＥはターゲットＲｅｌａｙに成功にアクセスした場合に、ＵＥはターゲットＲｅｌａｙにハンドオーバー確認メッセージを送信し、当該メッセージがＵＥのＣ−ＲＮＴＩをキャリーし、ＵＥのハンドオーバープログラムが完了したことを示す。ターゲットＲｅｌａｙはハンドオーバー確認メッセージにキャリーされたＣ−ＲＮＴＩをチェックする。ターゲットＲｅｌａｙはＵＥにデータを直接に送信できる。
【００５０】
ステップ１３：ハンドオーバーを実行した後、ターゲットＲｅｌａｙはＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信する。
【００５１】
この時、ＭＭＥ／ＳＡＥ  ＧＷからＤｅＮＢまでの経路が変更していないので、移動管理エンティティＭＭＥ／システムアーキテクチャエボリューションゲートウェイＳＡＥ  ＧＷにダウンリンクの経路変更を通知する必要がなく、しかしながら、ＤｅＮＢにダウンリンクのデータ経路変更を通知する必要がある。
【００５２】
ステップ１４：ＤｅＮＢはダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲットＲｅｌａｙに経路切り替え応答を送信する。
【００５３】
ステップ１５：ターゲットＲｅｌａｙはソースＲｅｌａｙにＵＥコンテキストを解放することを通知して、ソースＲｅｌａｙはリソースを解放し、ハンドオーバーを完了し、この後、ＵＥはターゲットＲｅｌａｙとのパケットデータサービスを確立し、ＭＭＥはＤｅＮＢを介してターゲットＲｅｌａｙへのパケットデータサービスを確立する。
【００５４】
図９は本発明前記システムのロジック構造図であり、ユーザー端末、ソース中継局、ターゲット中継局、及びＤｅＮＢを含む。本発明にはソース中継局とターゲット中継局との間にＸ２インターフェースが確立され、システムはソース中継局とターゲット中継局の間のＸ２インターフェースを介してユーザー端末が同一ＤｅＮＢに属する中継局の間のセル切り替えを実現する。
【００５５】
ユーザー端末がソース中継局に測定レポートを送信し、ソース中継局の切り替え判定モジュールはユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行し、ユーザー端末のハンドオーバーが許可される場合に、ソース中継局のハンドオーバーリクエストモジュールはＸ２インターフェースを介してターゲット中継局にハンドオーバーリクエストメッセージを送信し、ターゲット中継局のアクセス許可実行モジュールはハンドオーバーリクエストメッセージに応じてアクセス許可制御を実行し、ユーザー端末のアクセスが許可される場合、ハンドオーバーリクエスト応答モジュールはＸ２インターフェースを介してソース中継局にハンドオーバーリクエスト応答メッセージを送信し、ソース中継局がハンドオーバーリクエスト応答を受信した後、ソース中継局のハンドオーバー通知モジュールはユーザー端末にハンドオーバーコマンドを送信し、ソース中継局がＵＥにハンドオーバーコマンドを送信した後、ソース中継局のネットワークステータス変更通知モジュールはターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、且つバッファにおけるデータパケットをターゲット中継局に転送する。ユーザー端末はハンドオーバーコマンドを受信した後、ターゲット中継局との同期及びランダムアクセスプロセスを開始し、ユーザー端末がターゲット中継局への同期とアクセスを実行するために、ターゲット中継局のダウンリンクリソース割り当てモジュールはユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスをキャリーするネットワーク応答を送信する。ＵＥがターゲット中継局に同期及びアクセスした後、経路切り替えリクエストモジュールはＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信し、ＤｅＮＢは前記ダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局に経路切り替え応答を送信する。ターゲット中継局は経路切り替え応答を受信した後、リソース解放通知モジュールはソース中継局にユーザー端末コンテキストを解放することを通知する。
【００５６】
以上前記は、ただ本発明の好ましい実施例だけであり、本発明の保護範囲を制限するものではない。
【図１】
2012531847.tif 000003
【図２】
2012531847.tif 000004
【図３】
2012531847.tif 000005
【図４】
2012531847.tif 000006
【図５】
2012531847.tif 000007
【図６】
2012531847.tif 000008
【図７】
2012531847.tif 000009
【図８】
2012531847.tif 000010
【図９】
2012531847.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月28日(2011.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信分野に関し、特に無線中継システムにおける端末の移動性管理方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、セルラー無線通信システムは主に端末、アクセスネットワーク及びコアネットワークから構成される。基地局又は基地局と基地局制御器から構成されるネットワークは無線アクセスネットワークワーク（Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＲＡＮ）と称し、例えば無線リソースの管理というアクセス層業務を担う。基地局間、例えば、図１における基地局１と基地局２又は基地局３のように、実際情況に応じて物理又はロジックの接続が存在する。各基地局は１つ以上のコアネットワークノード（Ｃｏｒｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＣＮ）に接続できる。コアネットワークは例えば位置更新等のような非アクセス層業務を担い、且つユーザープレーンのアンカーポイントである。端末はセルラー無線通信ネットワークと通信できる各種装置であり、例えば携帯電話又はノートパソコン等。
【０００３】
セルラー無線通信システムでは、固定基地局ネットワークの無線カバーエリアは様々な原因で制限され、例えば、各種の建築構造による無線信号に対する阻止等の原因で無線ネットワークのカバーエリアにおいてカバーエリアの穴が存在している。一方、セルの境界に、無線信号強度の減衰及び隣接セルの干渉によって、ＵＥがセルの境界に位置する場合に、通信品質はより悪くなり、無線伝送の誤り率は高すぎるようになる。データ伝送のスループットの向上、グループ移動性、一時ネットワーク設計、セル境界のスループットの向上、及び新しいエリアのカバー範囲のために、セルラー無線通信システムに無線ネットワークノード、即ち、中継（Ｒｅｌａｙ）と称するものが導入されるという解決案がある。
【０００４】
Ｒｅｌａｙは他のネットワークノード間で無線リンクを介してデータの中継及び情報の制御可能な機能を持つステーションであり、中継ノード／中継局(Ｒｅｌａｙ  Ｎｏｄｅ／Ｒｅｌａｙ  Ｓｔａｔｉｏｎ)とも称し、その動作原理は図２に示す。ここで、基地局が直接にサービスするユーザー装置（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）はマクロＵＥ（Ｍａｃｒｏ  ＵＥ）と呼ばれ、ＲｅｌａｙがサービスするＵＥは中継ＵＥ(Ｒｅｌａｙ  ＵＥ)と呼ばれる。
【０００５】
各ネットワーク要素間のインターフェースは以下のように定義される。
【０００６】
直リンク(ｄｉｒｅｃｔ  ｌｉｎｋ)：基地局とＵＥとの間の無線リンクであり、アップダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ／ｕｐｌｉｎｋ：ＤＬ／ＵＬ）の直リンクを含む。
【０００７】
アクセスリンク(ａｃｃｅｓｓ  ｌｉｎｋ)：ＲｅｌａｙとＵＥとの間のリンクであり、ＤＬ／ＵＬアクセスリンクを含む。
【０００８】
バックホールリンク(ｂａｃｋｈａｕｌ  ｌｉｎｋ)：基地局とＲｅｌａｙとの間の無線リンクであり、ＤＬ／ＵＬ中継リンクを含む。
【０００９】
複数の中継タイプにおいて、第１種中継（Ｔｙｐｅ  Ｉ  Ｒｅｌａｙ）と呼ばれる中継の特徴は以下のとおりである。
【００１０】
ＵＥはＲｅｌａｙと固定基地局とのセルを区別できず、即ち、ＵＥにとっては、Ｒｅｌａｙ下のセルと基地局下のセルとは違いがなく、このタイプのセルはＲｅｌａｙセルと称しても良い。Ｒｅｌａｙセルはすべてのセルと同じ、自体の物理層セル識別子（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｅｌｌ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ：ＰＣＩ）を有し、一般的なセルと同じように放送を送信する。ＵＥが中継セルに常駐する場合に、中継セルは、利用のためにＵＥに無線リソースを単独に割り当ててスケジューリングでき、ドナー基地局（Ｄｏｎｏｒ  ｅＮｏｄｅＢ、即ちＲｅｌａｙはｂａｃｋｈａｕｌ  ｌｉｎｋを介して接続される基地局）の無線リソースのスケジューリングと互いに独立する。ＲｅｌａｙセルとＲｅｌａｙ  ＵＥとの間のインターフェース及びプロトコルスタックは、一般的な基地局セルとＵＥとの間のインターフェース及びプロトコルスタックと同様である。
【００１１】
ＬＴＥシステムはインターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＩＰ）に基づく偏平構造を用い、図３に示すように、発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワークワーク（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：Ｅ−ＵＴＲＡＮ）、移動管理エンティティ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ：ＭＭＥ）とサービングゲートウェイ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ：Ｓ−ＧＷ）とを含むＣＮ  ノード及び他のサポートノードから構成される。ＭＭＥは移動性管理、非アクセス層シグナリングの処理、ユーザーのコンテキスト管理の移動管理等の制御プレーンに関連することを担う。Ｓ−ＧＷはＵＥユーザープレーンのデータの伝送、転送及びルーター・ハンドオフ等を担う。ｅＮＢ間はロジック上でＸ２インターフェースを介して互に接続され、ＵＥがネットワーク全体内の移動性をサポートしてユーザーのシームレスハンドオーバを保証することに用いられる。各ｅＮＢはＳ１インターフェースを介して、システムアーキテクチャエボリューション（Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＳＡＥ）コアネットワークに接続され、即ち制御プレーンＳ１−ＭＭＥインターフェースを介してＭＭＥに接続され、ユーザープレーンＳ１−Ｕインターフェースを介してＳ−ＧＷに接続され、Ｓ１インターフェースはｅＮＢとＭＭＥ及びＳ−ＧＷとの間のマルチポイント接続をサポートする。各ｅＮＢはＵｕインターフェース（最初にはＵＴＲＡＮとＵＥとの間の無線インターフェースに定義される）を介してＵＥとのシグナリング及びデータの伝送を行う。
【００１２】
中継セルを導入した後、ＬＴＥのネットワークアークテクチャは図４に示す。３ＧＰＰ  ＲＡＮ＃２  ６６回の会議ではＲｅｌａｙとドナー基地局（Ｄｏｎｏｒ  ｅＮｏｄｅＢ：ＤｅＮＢ）との間のインターフェースでは、どのようにＵＥのデータを中継するかについてよく検討された。ＲｅｌａｙとＤｅＮＢとのプロトコルスタックは、現在、Ｓ１インターフェースがＲｅｌａｙ（３種類のスキームがある）に終了する第１種類と、Ｓ１インターフェースがＤｅＮＢ（１種類のスキームがある）に終了する第２種類との２種類に分けられる。
【００１３】
スキーム１：Ｆｕｌｌ−Ｌ３中継、ＤｅＮＢに対して完全に透過
当該スキームはＱｕａｌｃｏｍｍ  Ｅｕｒｏｐｅ会社によって提出され、制御プレーンアーキテクチャは図５に示す。ここで、ＲｅｌａｙはＤｅＮＢに対して完全に透過し、ＲｅｌａｙでＳ１−ＡＰプロトコルを追加してＭＭＥと直接に接続され、ＤｅＮＢとＭＭＥとの間にＲｅｌａｙ  プロキシゲートウェイ（Ｐｒｏｘｙ  ＧａｔｅＷａｙ：ＰＧＷ）／サービングゲートウェイ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  ＧａｔｅＷａｙ：ＳＧＷ）ネットワーク要素を追加し、ＤｅＮＢに対するプロトコル修正を低減したが、ある程度にネットワーク遅延を増加していた。
【００１４】
スキーム２：Ｐｒｏｘｙ  Ｓ１／Ｘ２(ＭＭＥにとっては、中継ノードがＤｅＮＢ下のセルに類似する)
当該スキームはＥｒｉｃｓｓｏｎ会社によって提出され、その制御プレーンアーキテクチャが図６に示し、その主旨がＤｅＮＢ上で１つのＳ１  ＡＰ代理を用い、この代理がＭＭＥとＲｅｌａｙとのすべてに対して透過である。ＭＭＥにとっては、ＵＥが、ＤｅＮＢに直接接続されるようであり、Ｒｅｌａｙにとっては、ＵＥが、ＭＭＥと直接に対話するようである。
【００１５】
スキーム３：中継ノード（Ｒｅｌａｙ  Ｎｏｄｅ：ＲＮ）キャルーはＲＮに終了
当該スキームはＳａｍｓｕｎｇ会社によって提出される。実際に、当該スキームはスキーム１の特別例であり、即ちＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  １におけるＤｅＮＢとＲｅｌａｙ  ＰＧＷ／ＳＧＷとの機能をＤｅＮＢに集中させ、ＤｅＮＢのプロトコルに対してある修正を行った。
【００１６】
スキーム４：Ｓ１はＤｅＮＢに終了
当該スキームはファーウェイ（HUAWEI）社によって提出され、制御プレーンアーキテクチャは図７に示す。当該スキームはＲｅｌａｙ側でＳ１−ＡＰのプロトコルがなく、即ち無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＲＲＣ）によってＳ１−ＡＰのプロトコル機能を完了する。
【００１７】
現在、大部分の会社はＳ１がＲｅｌａｙに終了することをサポートするので、第４種類のスキームの優先レベルはより低い、同時に、Ｓａｍｓｕｎｇ会社は自体のスキームをスキーム１の特別例とすることを提出する。これによって、現在にはスキーム１とスキーム２との競争である。
【００１８】
本発明はスキーム２のシステムアーキテクチャに基づき、ＵＥが１つのＲｅｌａｙから同一ＤｅＮＢに属する１つの他のＲｅｌａｙに切り替える制御プレーンとユーザープレーンとのプロセスを提出した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主な目的は、ＵＥが同一ＤｅＮＢに属する異なる中継の間で切り替えを行う技術的な問題を解決するために、無線中継システムにおける端末の移動性管理方法を提出することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記した目的を達成するために、本発明に係る無線中継システムにおける端末の移動性管理方法であって、
ステップＡにおいて、同一ＤｅＮＢに属する中継局の間のＸ２インターフェースリンクを確立することと、
ステップＢにおいて、前記Ｘ２インターフェースを介して同一ＤｅＮＢに属する中継局の間のセル切り替え（ハンドオーバ）が実現されることとを含む方法。
【００２１】
更に、ステップＢは、具体的に、
ステップＢ１において、ソース中継局はターゲット中継局にハンドオーバーリクエストを送信し、ターゲット中継局はアクセス許可制御を実行することと、
ステップＢ２において、ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可する場合、ソース中継局はユーザーコンテキスト及びデータキャッシュの転送を実行することと、
ステップＢ３において、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ターゲット中継局は経路が既に変更したことをＤｅＮＢに通知し、ＤｅＮＢは経路切り替えを実行することとを含む。
【００２２】
更に、ステップＢ１は、具体的に、
ステップＢ１１において、ソース中継局はユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行し、ユーザー端末の切り替えを許可する場合、ステップＢ１２を実行することと、
ステップＢ１２において、ソース中継局はＸ２インターフェースを介してソース中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストメッセージをターゲット中継局に送信することと、
ステップＢ１３において、ターゲット中継局がアクセス許可制御を実行し、ユーザー端末のアクセスが許可される場合、ターゲット中継局は、Ｘ２インターフェースを介してターゲット中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージをソース中継局に送信することと、
ステップＢ１４において、ソース中継局はユーザー端末ＵＥにハンドオーバーコマンドを送信することとを含む。
【００２３】
更に、ステップＢ２は、具体的に、
ステップＢ２１において、ソース中継局はターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、ユーザーコンテキスト及びデータキャッシュをターゲット中継局に転送することと、
ステップＢ２２において、ユーザー端末はターゲット中継局への同期を実行し、前記ターゲット中継局はユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンス（Timing Advance：TA）をキャリーするネットワーク応答を送信することとを含む。
【００２４】
更に、ステップＢ３は、具体的に、
ステップＢ３１において、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ターゲット中継局はＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信することと、
ステップＢ３２において、ＤｅＮＢはダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局にダウンリンクの経路切り替え応答を送信することと、
ステップＢ３３において、ターゲット中継局はユーザー端末コンテキストを解放することをソース中継局に通知し、ソース中継局はリソースを解放することとを含む。
【００２５】
本発明のもう１つの目的は、無線中継システムにおける端末の移動性管理システムを提供することにあり、上記した目的を達成するために、本発明に係るユーザー端末、同一ＤｅＮＢに属するソース中継局とターゲット中継局、及びＤｅＮＢを含む無線中継システムにおける端末の移動性管理システムであって、前記ソース中継局とターゲット中継局との間にＸ２インターフェースが確立され、前記Ｘ２インターフェースを介してユーザー端末が前記ソース中継局とターゲット中継局との間のセル切り替えを実現する。
【００２６】
更に、前記ソース中継局は、
切り替え判定モジュールが、ユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行し、ユーザー端末の切り替えを許可する場合に、ハンドオーバーリクエストモジュールに実行することを通知することと、
ハンドオーバーリクエストモジュールが、Ｘ２インターフェースを介してソース中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストメッセージをターゲット中継局に送信することと、
ハンドオーバー通知モジュールが、ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可し、且つターゲット中継局に送信されたハンドオーバーリクエスト応答メッセージを受信した後、ユーザー端末にハンドオーバーコマンドを送信することと、
ネットワークステータス変更通知モジュールが、ターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、且つユーザーコンテキスト及びデータキャッシュをターゲット中継局に転送することとを含む。
【００２７】
更に、前記ターゲット中継局は、
アクセス許可実行モジュールが、ソース中継局のハンドオーバーリクエストモジュールに送信されたハンドオーバーリクエストメッセージに応じてアクセス許可制御を実行し、ユーザー端末のアクセスを許可する場合、ハンドオーバーリクエスト応答モジュールに実行することを通知することと、
ハンドオーバーリクエスト応答モジュールが、Ｘ２インターフェースを介してターゲット中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージをソース中継局に送信することと、
ダウンリンクリソース割り当てモジュールが、ユーザー端末がターゲット中継局への同期とアクセスを実行するために、ユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスとをキャリーするネットワーク応答を送信することと、
経路切り替えリクエストモジュールが、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信することと、
リソース解放通知モジュールが、ＤｅＮＢからの経路切り替え応答を受信した後、ソース中継局にユーザー端末コンテキストを解放することを通知することとを含む。
【００２８】
更に、前記ＤｅＮＢは、
経路切り替えモジュールが、前記ダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局に経路切り替え応答を送信することを含む。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係るハンドオーバープロセスにおいて、ソース中継局とターゲット中継局との間には、あるデータ転送の制御のみが必要となり、ＤｅＮＢを介して転送する必要がなく、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷが処理することも必要がなく、これによって、ハンドオーバープロセスが簡単化になり、ある程度にハンドオーバーの遅延が低減された。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来技術におけるセルラー無線通信システムの構造図である。
【図２】中継ネットワークの構造図である。
【図３】ＬＴＥネットワークアークテクチャである。
【図４】ＬＴＥにＲｅｌａｙを追加した後のネットワークアークテクチャである。
【図５】スキーム１の制御プレーンプロトコルスタックである。
【図６】スキーム２の制御プレーンプロトコルスタックである。
【図７】スキーム４の制御プレーンプロトコルスタックである。
【図８】本発明に係る無線中継システムにおける端末の移動性管理方法のフローチャートである。
【図９】本発明に係る無線中継システムにおける端末の移動性管理システムの構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の目的、技術スキーム及びメリットを更に理解するために、以下、実施例とともに図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
【００３２】
本発明はスキーム２のシステムアーキテクチャにおいて、ソースＲｅｌａｙとターゲットＲｅｌａｙとの間に確立されたＸ２インターフェースを介してＵＥが同一ＤｅＮＢに属する異なる中継局の間に切り替える（ハンドオーバ）ことを実現する。
【００３３】
図８に示すように、ハンドオーバー制御プレーンプロセスにおけるステップは以下のとおりである。
【００３４】
ステップ１：ソースＲｅｌａｙ内のユーザー端末コンテキスト（ＵＥ  ｃｏｎｔｅｘｔ）は接続の確立又はトラッキングエリア（Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｒｅａ）の情報が最後に更新する時に提供されたローミング制限関連の情報を含む。
【００３５】
ステップ２：ソースＲｅｌａｙは上記したローミング制限関連の情報に応じてＵＥの測定プログラムを配置し、ソースＲｅｌａｙに提供された測定はＵＥの接続移動性を制御することに有利である。
【００３６】
ステップ３：ＵＥはシステム情報、基準等の設定された標準に応じて測定レポートを送信する。
【００３７】
ステップ４：ソースＲｅｌａｙはＵＥに送信された測定レポートと無線リソース管理（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：ＲＲＭ）情報に基づいて、ＵＥ切り替え判定を行う。
【００３８】
ステップ５：ソースＲｅｌａｙはターゲットＲｅｌａｙにソースＲｅｌａｙのアップダウンリンク（ＵＬ／ＤＬ）ユーザープレーン汎用パケット無線サービス（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋａｇｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＧＰＲＳ）チャンネルプロトコル（ＧＰＲＳ  Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｕｓｅｒ  ｐｌａｎｅ：ＧＴＰ−Ｕ）アドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストを送信し、ターゲットＲｅｌａｙにハンドオーバーの準備を用意することをリクエストする。
【００３９】
ステップ６：ターゲットＲｅｌａｙはソースＲｅｌａｙのハンドオーバーリクエストを受け取る場合、ターゲットＲｅｌａｙはアクセス許可制御を実行する。ターゲットＲｅｌａｙは受信したＳＡＥペアラのＱｏＳ情報に応じて要求のリソースを配置し、且つセル無線ネットワーク一時識別子（Ｃｅｌｌ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：Ｃ−ＲＮＴＩ）のパラメータ及び選択可能なランダムアクセスプリアンブルパラメータを保留する。
【００４０】
ステップ７：ターゲットＲｅｌａｙはＬ１／Ｌ２層でハンドオーバーの準備を用意し、且つソースＲｅｌａｙにターゲットＲｅｌａｙのＵＬ／ＤＬ  ＧＴＰ−Ｕアドレスをキャルーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージを送信する。
【００４１】
ハンドオーバーリクエスト応答メッセージは、透過容器、新Ｃ−ＲＮＴＩ及びある他のパラメータ、例えば、アクセスパラメータ、システム情報ブロック（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂｌｏｃｋ：ＳＩＢ）等を含み、無線ネットワーク層（ＲＮＬ）  ／伝送ネットワーク層（ＴＮＬ）の情報も含む可能性がある。
【００４２】
ステップ８：ソースＲｅｌａｙはＵＥにターゲットＲｅｌａｙからの透過容器を含むハンドオーバーコマンドを送信する。ソースＲｅｌａｙは必要な保全性保護とメッセージとの計算を完了する。ＵＥは基礎パラメータ（新Ｃ−ＲＮＴＩ、可能な開始時間、ターゲットＲｅｌａｙ  ＳＩＢ等）をキャリーするハンドオーバーコマンドを受信し、且つソースＲｅｌａｙコマンドに応じてハンドオーバーを実行する。
【００４３】
ＵＥは更に同一マクロ基地局サービスのセルに属するので、元のセルから新しいセルへ同期する必要がない。
【００４４】
ステップ９：ソースＲｅｌａｙはターゲットＲｅｌａｙにサービスネットワークステータス（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｔａｔｕｓ）の変更コマンドを送信する。
【００４５】
ソースＲｅｌａｙがＵＥにハンドオーバーコマンドを送信した後、ソースＲｅｌａｙはユーザーコンテキスト及びデータキャッシュの転送を実行し、ユーザーコンテキスト及びキャッシュと転送中とのパケットデータをターゲットＲｅｌａｙに転送する。
【００４６】
ステップ１０：ＵＥはターゲットＲｅｌａｙへの同期リクエストを開始し、ランダムアクセスプロセスを介してターゲット中継局にアクセスしようとする。
【００４７】
ステップ１１：ターゲットＲｅｌａｙはＵＥにアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスとをキャリーするネットワーク応答を送信する。
【００４８】
アップリンクＵＬリソース割り当ての役割りはＵＥがアップで送信できるようにＵＥに無線リソースを割り当て、タイミングアドバンスはＵＥとターゲットＲｅｌａｙとの同期のために用いられる。
【００４９】
ステップ１２：ＵＥはターゲットＲｅｌａｙに成功にアクセスした場合に、ＵＥはターゲットＲｅｌａｙにハンドオーバー確認メッセージを送信し、当該メッセージがＵＥのＣ−ＲＮＴＩをキャリーし、ＵＥのハンドオーバープログラムが完了したことを示す。ターゲットＲｅｌａｙはハンドオーバー確認メッセージにキャリーされたＣ−ＲＮＴＩをチェックする。ターゲットＲｅｌａｙはＵＥにデータを直接に送信できる。
【００５０】
ステップ１３：ハンドオーバーを実行した後、ターゲットＲｅｌａｙはＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信する。
【００５１】
この時、ＭＭＥ／ＳＡＥ  ＧＷからＤｅＮＢまでの経路が変更していないので、移動管理エンティティＭＭＥ／システムアーキテクチャエボリューションゲートウェイＳＡＥ  ＧＷにダウンリンクの経路変更を通知する必要がなく、しかしながら、ＤｅＮＢにダウンリンクのデータ経路変更を通知する必要がある。
【００５２】
ステップ１４：ＤｅＮＢはダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲットＲｅｌａｙに経路切り替え応答を送信する。
【００５３】
ステップ１５：ターゲットＲｅｌａｙはソースＲｅｌａｙにＵＥコンテキストを解放することを通知して、ソースＲｅｌａｙはリソースを解放し、ハンドオーバーを完了し、この後、ＵＥはターゲットＲｅｌａｙとのパケットデータサービスを確立し、ＭＭＥはＤｅＮＢを介してターゲットＲｅｌａｙへのパケットデータサービスを確立する。
【００５４】
図９は本発明前記システムのロジック構造図であり、ユーザー端末、ソース中継局、ターゲット中継局、及びＤｅＮＢを含む。本発明にはソース中継局とターゲット中継局との間にＸ２インターフェースが確立され、システムはソース中継局とターゲット中継局の間のＸ２インターフェースを介してユーザー端末が同一ＤｅＮＢに属する中継局の間のセル切り替えを実現する。
【００５５】
ユーザー端末がソース中継局に測定レポートを送信し、ソース中継局の切り替え判定モジュールはユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行し、ユーザー端末のハンドオーバーが許可される場合に、ソース中継局のハンドオーバーリクエストモジュールはＸ２インターフェースを介してターゲット中継局にハンドオーバーリクエストメッセージを送信し、ターゲット中継局のアクセス許可実行モジュールはハンドオーバーリクエストメッセージに応じてアクセス許可制御を実行し、ユーザー端末のアクセスが許可される場合、ハンドオーバーリクエスト応答モジュールはＸ２インターフェースを介してソース中継局にハンドオーバーリクエスト応答メッセージを送信し、ソース中継局がハンドオーバーリクエスト応答を受信した後、ソース中継局のハンドオーバー通知モジュールはユーザー端末にハンドオーバーコマンドを送信し、ソース中継局がＵＥにハンドオーバーコマンドを送信した後、ソース中継局のネットワークステータス変更通知モジュールはターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、且つバッファにおけるデータパケットをターゲット中継局に転送する。ユーザー端末はハンドオーバーコマンドを受信した後、ターゲット中継局との同期及びランダムアクセスプロセスを開始し、ユーザー端末がターゲット中継局への同期とアクセスを実行するために、ターゲット中継局のダウンリンクリソース割り当てモジュールはユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスをキャリーするネットワーク応答を送信する。ＵＥがターゲット中継局に同期及びアクセスした後、経路切り替えリクエストモジュールはＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信し、ＤｅＮＢは前記ダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局に経路切り替え応答を送信する。ターゲット中継局は経路切り替え応答を受信した後、リソース解放通知モジュールはソース中継局にユーザー端末コンテキストを解放することを通知する。
【００５６】
以上前記は、ただ本発明の好ましい実施例だけであり、本発明の保護範囲を制限するものではない。
【手続補正２】
【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】
無線中継システムにおける端末の移動性管理方法であって、
ステップＡにおいて、同一ドナー基地局（ＤｅＮＢ）に属する中継局の間のＸ２インターフェースリンクを確立することと、
ステップＢにおいて、前記Ｘ２インターフェースを介してユーザー端末（ＵＥ）が同一ＤｅＮＢに属するソース中継局とターゲット中継局との間のセル切り替えを実現することとを含むことを特徴とする無線中継システムにおける端末の移動性管理方法。
【請求項２】
ステップＢは、具体的に、
ステップＢ１において、ソース中継局はターゲット中継局にハンドオーバーリクエストを送信し、ターゲット中継局はアクセス許可制御を実行することと、
ステップＢ２において、ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可する場合、ソース中継局はユーザーコンテキスト及びデータキャッシュの転送を実行することと、
ステップＢ３において、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ターゲット中継局は経路が既に変更したことをＤｅＮＢに通知し、ＤｅＮＢは経路切り替えを実行することとを含むことを特徴とする
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップＢ１は、具体的に、
ステップＢ１１において、ソース中継局はユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行することと、
ステップＢ１２において、ソース中継局がユーザー端末のハンドオーバーを許可する場合、ソース中継局はＸ２インターフェースを介してソース中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコル（ＧＴＰ−Ｕ）アドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストメッセージをターゲット中継局に送信することと、
ステップＢ１３において、ターゲット中継局がアクセス許可制御を実行し、ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可する場合、Ｘ２インターフェースを介してターゲット中継局のアップダウンリンクのＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージをソース中継局に送信することと、
ステップＢ１４において、ソース中継局はユーザー端末ＵＥにハンドオーバーコマンドを送信することとを含むことを特徴とする
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ステップＢ２は、具体的に、
ステップＢ２１において、ソース中継局はターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、ユーザーコンテキスト及びデータキャッシュをターゲット中継局に転送することと、
ステップＢ２２において、ユーザー端末はターゲット中継局への同期を実行し、前記ターゲット中継局はユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスをキャリーするネットワーク応答を送信することとを含むことを特徴とする
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ステップＢ３は、具体的に、
ステップＢ３１において、ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ターゲット中継局はＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信することと、
ステップＢ３２において、ＤｅＮＢはダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局にダウンリンクの経路切り替え応答を送信することと、
ステップＢ３３において、ターゲット中継局はユーザー端末コンテキストを解放することをソース中継局に通知し、ソース中継局はリソースを解放することとを含むことを特徴とする
請求項２に記載の方法。
【請求項６】
ユーザー端末、同一ＤｅＮＢに属するソース中継局とターゲット中継局、及びＤｅＮＢを含む無線中継システムにおける端末の移動性管理システムであって、
前記ソース中継局とターゲット中継局との間にＸ２インターフェースが確立され、前記Ｘ２インターフェースを介してユーザー端末が前記ソース中継局とターゲット中継局との間のセル切り替えを実現することを特徴とする無線中継システムにおける端末の移動性管理システム。
【請求項７】
前記ソース中継局は、
ユーザー端末に送信された測定レポートに応じて切り替え判定を実行する切り替え判定モジュールと、
ユーザー端末の切り替えが許可される場合に、Ｘ２インターフェースを介してソース中継局のアップダウンリンクのＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエストメッセージをターゲット中継局に送信するハンドオーバーリクエストモジュールと、
ターゲット中継局がユーザー端末のアクセスを許可し、且つターゲット中継局に送信されたハンドオーバーリクエスト応答メッセージを受信した後、ユーザー端末にハンドオーバーコマンドを送信するハンドオーバー通知モジュールと、
ターゲット中継局にサービスネットワークステータス変更コマンドを送信し、且つユーザーコンテキスト及びデータキャッシュをターゲット中継局に転送するネットワークステータス変更通知モジュールとを含むことを特徴とする
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記ターゲット中継局は、
ソース中継局のハンドオーバーリクエストモジュールに送信されたハンドオーバーリクエストメッセージに応じてアクセス許可制御を実行し、ユーザー端末のアクセスを許可する場合、ハンドオーバーリクエスト応答モジュールに実行することを通知するアクセス許可実行モジュールと、
Ｘ２インターフェースを介してターゲット中継局のアップダウンリンクのユーザープレーンＧＰＲＳチャンネルプロトコルＧＴＰ−Ｕアドレスをキャリーするハンドオーバーリクエスト応答メッセージをソース中継局に送信するハンドオーバーリクエスト応答モジュールと、
ユーザー端末がターゲット中継局への同期とアクセスを実行するために、ユーザー端末にアップリンクリソース割り当てとタイミングアドバンスとをキャリーするネットワーク応答を送信するダウンリンクリソース割り当てモジュールと、
ユーザー端末がターゲット中継局に成功にアクセスした後、ＤｅＮＢにダウンリンクの経路切り替えリクエストを送信する経路切り替えリクエストモジュールと、
ＤｅＮＢからの経路切り替え応答を受信した後、ソース中継局にユーザー端末コンテキストを解放することを通知するリソース解放通知モジュールとを含むことを特徴とする
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＤｅＮＢは、
前記ダウンリンクの経路切り替えリクエストを処理し、且つターゲット中継局に経路切り替え応答を送信する経路切り替えモジュールを含むことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【国際調査報告】
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