特許 6222112 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

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6222112

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20171023BHJP

   H04W 16/32 20090101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/04 111

   H04W16/32

【請求項の数】42

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2014-557194(P2014-557194)

(86)(22)【出願日】2013年12月6日

(86)【国際出願番号】JP2013007176

(87)【国際公開番号】WO2014112001

(87)【国際公開日】20140724

【審査請求日】2016年11月14日

(31)【優先権主張番号】特願2013-4434(P2013-4434)

(32)【優先日】2013年1月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】網中 洋明

(72)【発明者】

【氏名】二木 尚

【審査官】 伊東 和重

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１３７７８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 Hiroyuki Ishii et al，A Novel Architecture for LTE-B C-plane/U-plane Split and Phantom Cell Concept，GlobecomWorkshops (GC Wkshps), 2012 IEEE，IEEE，２０１２年１２月 ７日，pp.624-630

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１，４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のセルを運用する第１の基地局と、
各々が第２のセルを運用する少なくとも１つの第２の基地局と、
モビリティ管理装置およびデータ中継装置を含むコアネットワークと、
前記第１のセルにおけるシグナリング無線ベアラを確立している間に前記第２のセルにおけるデータ無線ベアラを確立する能力を有する移動局と、
を備え、
前記第１の基地局は、
前記データ中継装置におけるデータベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージを含む信号を、前記シグナリング無線ベアラにおいて前記移動局から受信するよう構成され、かつ
前記NASメッセージを前記モビリティ管理装置に転送すると共に、前記少なくとも１つの第２の基地局から選択され且つ前記データベアラを終端する選択基地局を示す基地局情報を前記モビリティ管理装置に送信するよう構成されている、
無線通信システム。

【請求項2】

前記第１の基地局は、前記少なくとも１つの第２の基地局に関する測定情報を前記移動局から受信するよう構成されている、請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

前記移動局は、前記第１の基地局が前記NASメッセージを前記モビリティ管理装置に転送する以前に、前記測定情報を前記第１の基地局に送信する、請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記第１の基地局は、前記測定情報の取得を前記移動局に指示する、請求項２又は３に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記第１の基地局は、前記移動局から前記NASメッセージを含む前記信号を受信した場合に、前記測定情報の取得を前記移動局に指示する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記第１の基地局は、前記移動局との前記シグナリング無線ベアラの確立手順において、前記測定情報の取得を前記移動局に指示する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項7】

前記第１の基地局は、前記移動局との前記シグナリング無線ベアラの確立後に、前記測定情報の取得を前記移動局に指示する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項8】

前記第１の基地局は、前記測定情報を前記第１の基地局に通知するよう前記移動局に指示する、請求項２又は３に記載の無線通信システム。

【請求項9】

前記移動局は、前記NASメッセージを送信する場合に、前記測定情報を保持しているか否かを前記第１の基地局に通知する、請求項８に記載の無線通信システム。

【請求項10】

前記移動局は、前記シグナリング無線ベアラ及び前記データ無線ベアラを確立していない間に、前記測定情報を予め取得する、請求項８又は９に記載の無線通信システム。

【請求項11】

前記第１の基地局は、前記少なくとも１つの第２の基地局から前記選択基地局を選ぶよう構成されている、請求項２〜１０のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項12】

前記第１の基地局は、
前記NASメッセージを前記モビリティ管理装置に転送した後に、前記データベアラに関するベアラコンテキストを前記モビリティ管理装置から受信するよう構成され、
前記ベアラコンテキストを前記選択基地局に送信するよう構成され、かつ、
前記選択基地局における前記データベアラの設定が行われた後に、前記基地局情報を前記モビリティ管理装置に送信するよう構成されている、
請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項13】

前記第１の基地局は、前記ベアラコンテキストを前記選択基地局に送信する以前に、前記少なくとも１つの第２の基地局に関する測定情報を前記第１の基地局に通知するよう前記移動局に指示する、請求項１２に記載の無線通信システム。

【請求項14】

前記第１の基地局は、前記少なくとも１つの第２の基地局に関する測定情報を受信し、前記少なくとも１つの第２の基地局から前記選択基地局を選ぶよう構成されている、請求項１２又は１３に記載の無線通信システム。

【請求項15】

前記モビリティ管理装置は、前記基地局情報を前記第１の基地局から受信し、前記選択基地局との間に前記データベアラを設定するよう前記データ中継装置に要求する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項16】

前記第１の基地局は、前記移動局が前記能力を有するか否かを判定する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の無線通信システム。

【請求項17】

前記移動局は、前記能力の有無を示す属性情報を前記第１の基地局に送信する、請求項１６に記載の無線通信システム。

【請求項18】

前記第１のセルは、前記能力を有する移動局のみが帰属可能なセルであり、
前記第１の基地局は、前記移動局の前記第１のセルへのアクセスに基づいて、前記移動局が前記能力を有することを判定する、請求項１６に記載の無線通信システム。

【請求項19】

第１のセルを運用する無線通信部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
コアネットワーク内のデータ中継装置におけるデータベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージを含む信号を、前記第１のセルにおけるシグナリング無線ベアラにおいて移動局から受信し、かつ
前記NASメッセージを前記コアネットワーク内のモビリティ管理装置に転送すると共に、少なくとも１つの第２の基地局から選択され且つ前記データベアラを終端する選択基地局を示す基地局情報を前記モビリティ管理装置に送信する、
第１の基地局。

【請求項20】

前記制御部は、前記少なくとも１つの第２の基地局に関する測定情報を前記移動局から受信する、請求項１９に記載の第１の基地局。

【請求項21】

前記制御部は、前記NASメッセージを前記モビリティ管理装置に転送する以前に、前記測定情報を前記移動局から受信する、請求項２０に記載の第１の基地局。

【請求項22】

前記制御部は、前記移動局から前記NASメッセージを含む前記信号を受信した場合に、前記測定情報の取得を前記移動局に指示する、請求項２０又は２１に記載の第１の基地局。

【請求項23】

前記制御部は、前記移動局との前記シグナリング無線ベアラの確立手順において、前記測定情報の取得を前記移動局に指示する、請求項２０又は２１に記載の第１の基地局。

【請求項24】

前記制御部は、前記移動局との前記シグナリング無線ベアラの確立後に、前記測定情報の取得を前記移動局に指示する、請求項２０又は２１に記載の第１の基地局。

【請求項25】

前記制御部は、前記測定情報を前記第１の基地局に通知するよう前記移動局に指示する、請求項２０又は２１に記載の第１の基地局。

【請求項26】

前記制御部は、前記少なくとも１つの第２の基地局から前記選択基地局を選ぶ、請求項２０〜２５のいずれか１項に記載の第１の基地局。

【請求項27】

前記制御部は、
前記NASメッセージを前記モビリティ管理装置に転送した後に、前記データベアラに関するベアラコンテキストを前記モビリティ管理装置から受信し、
前記ベアラコンテキストを前記選択基地局に送信し、かつ、
前記選択基地局における前記データベアラの設定が行われた後に、前記基地局情報を前記モビリティ管理装置に送信する、
請求項１９に記載の第１の基地局。

【請求項28】

前記制御部は、前記ベアラコンテキストを前記選択基地局に送信する以前に、前記少なくとも１つの第２の基地局に関する測定情報を前記第１の基地局に通知するよう前記移動局に指示する、請求項２７に記載の第１の基地局。

【請求項29】

前記制御部は、前記移動局が前記第１のセルにおける前記シグナリング無線ベアラを確立している間に前記選択基地局の第２のセルにおけるデータ無線ベアラを確立する能力を有するか否かを判定する、請求項１９〜２８のいずれか１項に記載の第１の基地局。

【請求項30】

前記制御部は、前記能力の有無を示す属性情報を前記移動局から受信する、請求項２９に記載の第１の基地局。

【請求項31】

前記第１のセルは、前記能力を有する移動局のみが帰属可能なセルであり、
前記制御部は、前記移動局の前記第１のセルへのアクセスに基づいて、前記移動局が前記能力を有することを判定する、請求項２９に記載の第１の基地局。

【請求項32】

請求項１〜１８のいずれか１項に記載の無線通信システムと結合して使用される移動局であって、
無線通信部と、
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制御部と、
を備える、移動局。

【請求項33】

前記制御部は、前記第１の基地局が前記NASメッセージを前記モビリティ管理装置に転送する以前に、前記少なくとも１つの第２の基地局に関する測定情報を前記第１の基地局に送信する、請求項３２に記載の移動局。

【請求項34】

前記制御部は、前記第１の基地局との前記シグナリング無線ベアラの確立手順において、前記測定情報の取得の指示を受信する、請求項３３に記載の移動局。

【請求項35】

前記制御部は、前記NASメッセージを送信する場合に、前記測定情報を保持しているか否かを前記第１の基地局に通知する、請求項３３に記載の移動局。

【請求項36】

前記制御部は、前記シグナリング無線ベアラ及び前記データ無線ベアラを確立していない間に、前記測定情報を予め取得する、請求項３３〜３５のいずれか１項に記載の移動局。

【請求項37】

前記制御部は、前記第１のセルにおける前記シグナリング無線ベアラの確立手順において、前記能力の有無を示す属性情報を前記第１の基地局に送信する、請求項３２〜３６のいずれか１項に記載の移動局。

【請求項38】

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であって、
コアネットワーク内のデータ中継装置におけるデータベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージを含む信号を、前記第１のセルにおけるシグナリング無線ベアラにおいて移動局から受信すること、及び
前記NASメッセージを前記コアネットワーク内のモビリティ管理装置に転送すると共に、少なくとも１つの第２の基地局から選択され且つ前記データベアラを終端する選択基地局を示す基地局情報を前記モビリティ管理装置に送信すること、
を備える、通信制御方法。

【請求項39】

前記NASメッセージを前記モビリティ管理装置に転送する以前に、前記少なくとも１つの第２の基地局に関する測定情報を前記移動局から受信することを含む、請求項３８に記載の方法。

【請求項40】

前記少なくとも１つの第２の基地局に関する測定情報を前記移動局から受信すること、及び、
前記少なくとも１つの第２の基地局から前記選択基地局を選ぶこと、
をさらに備える、請求項３８に記載の方法。

【請求項41】

前記移動局が前記第１のセルにおける前記シグナリング無線ベアラを確立している間に前記選択基地局の第２のセルにおけるデータ無線ベアラを確立する能力を有するか否かを判定することをさらに備える、請求項３８〜４０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項42】

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、
前記通信制御方法は、
コアネットワーク内のデータ中継装置におけるデータベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージを含む信号を、前記第１のセルにおけるシグナリング無線ベアラにおいて移動局から受信すること、及び
前記NASメッセージを前記コアネットワーク内のモビリティ管理装置に転送すると共に、少なくとも１つの第２の基地局から選択され且つ前記データベアラを終端する選択基地局を示す基地局情報を前記モビリティ管理装置に送信すること、
を含む、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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、Dual connectivityシナリオが提案されている（非特許文献２を参照）。dual connectivityの一例では、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を提供することが想定されている。このdual connectivityの一例は、C/U-plane split と呼ばれることもある。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】

Dual connectivity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

【非特許文献2】3GPP RP-122033, NTT DOCOMO, “New Study Item Description: Small Cell enhancements for E-UTRA and E-UTRAN - Higher-layer aspects”, 3GPP TSG RAN Meeting#58, Barcelona, Spain, 4-7 December 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Dual connectivityシナリオが提案されている。以下では、Dual connectivity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、Dual connectivityシナリオでのSCellにおけるU-Planeベアラの確立処理について検討を行い、様々な課題を見出した。例えば、LTEでは、コアネットワーク内のモビリティ管理装置（つまり、Mobility Management Entity (MME)）は、UEから送信されるNASメッセージ（例えば、Attach Request又はService Request）をトリガとして、U-Planeベアラ（つまり、E-RAB及びS5/S8ベアラ）の確立手順を実行する。Dual connectivityシナリオを考慮すると、MMEは、MeNB（PCell）を経由して受け取ったNASメッセージに応答して、MeNB（PCell）とは異なるLPN（SCell）を経由するデータベアラを設定しなければならない。しかしながら、MMEは、どのLPNにU-Planeベアラを設定するべきかを知らないから、適切なLPNを経由するU-Planeベアラを設定することが困難である。

【0008】

したがって、本発明の目的の１つは、Dual connectivityシナリオにおけるU-Planeベアラの確立の容易化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】

【0009】

第１の態様では、無線通信システムは、第１のセルを運用する第１の基地局、各々が第２のセルを運用する少なくとも１つの第２の基地局、モビリティ管理装置およびデータ中継装置を含むコアネットワーク、並びに移動局を含む。前記移動局は、前記第１のセルにおけるシグナリング無線ベアラを確立している間に前記第２のセルにおけるデータ無線ベアラを確立する能力を有する。前記第１の基地局は、前記データ中継装置におけるデータベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージを含む信号を、前記シグナリング無線ベアラにおいて前記移動局から受信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NASメッセージを前記モビリティ管理装置に転送すると共に、前記少なくとも１つの第２の基地局から選択され且つ前記データベアラを終端する選択基地局を示す基地局情報を前記モビリティ管理装置に送信するよう構成されている。

【0010】

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データ中継装置におけるデータベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージを含む信号を、前記第１のセルにおけるシグナリング無線ベアラにおいて移動局から受信するよう構成されている。さらに、前記制御部は、前記NASメッセージを前記コアネットワーク内のモビリティ管理装置に転送すると共に、少なくとも１つの第２の基地局から選択され且つ前記データベアラを終端する選択基地局を示す基地局情報を前記モビリティ管理装置に送信するよう構成されている。

【0011】

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。

【0012】

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）及び（ｂ）を含む。
（ａ）コアネットワーク内のデータ中継装置におけるデータベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージを含む信号を、前記第１のセルにおけるシグナリング無線ベアラにおいて移動局から受信すること、及び
（ｂ）前記NASメッセージを前記コアネットワーク内のモビリティ管理装置に転送すると共に、少なくとも１つの第２の基地局から選択され且つ前記データベアラを終端する選択基地局を示す基地局情報を前記モビリティ管理装置に送信すること。

【0013】

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】

【0014】

上述した態様によれば、Dual connectivityシナリオにおけるU-Planeベアラの確立の容易化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ができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【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10】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11】第１の実施の形態に係る通信制御方法の他の例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通信制御方法の一例を示すシーケンス図である。

【図13】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３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16】第４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17】第５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18】第５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19】第５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20】第６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21】第７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22】第７の実施の形態に係る通信制御方法の他の例を示すシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

＜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。

【0018】

本実施形態に係る無線通信システムは、Dual connectivityをセル１０及び２０に適用する。すなわち、UE４は、Dual connectivity（例えば、C/U-plane split）をサポートする。言い換えると、UE４は、セル１０におけるシグナリング無線ベアラ（Signaling Radio bearer (SRB)）を確立している間にセル２０におけるデータ無線ベアラ（Data Radio bearer (DRB)）を確立する能力を有する。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、セル２０においてUE４との間に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、セル１０においてUE４との間に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（forwarding）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のダウンリンクチャネル（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。

【0019】

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、アップリンク制御チャネル（例えば、Physical Uplink Control Channel (PUCCH)）又はアップ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、ダウンリンク制御チャネル（例えば、Physical Downlink Control Channel (PDCCH)）を用いてダウンリンクのスケジューリング情報、及びアップリンク送信に対するACK/NACK等をUE４に送信してもよい。

【0020】

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コア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。

【0021】

なお、図１は、MeNB１のセル１０内に配置された１つのLPN２のみを示している。しかしながら、MeNB１のセル１０内には、複数のLPN２及び複数の第２のセル２０が配置されてもよい。MeNB１は、UE４のためのU-Planeベアラを確立する選択LPNを少なくとも１つのLPN２の中から選択する。

【0022】

続いて、本実施の形態におけるUE４のためのU-Planeベアラの確立手順についてさらに詳細に説明する。本実施形態に係るMeNB１は、S-GW７におけるU-Planeベアラ（つまり、S1ベアラ、E-RAB、又はEPSベアラ）のセットアップを引き起こすNASメッセージを含むRRCメッセージ（RRC信号）を、セル１０におけるSRBにおいてUE４から受信するよう構成されている。U-Planeベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージは、例えば、Attach Request、Service Request、又はTracking Area Update (TAU) Requestである。

【0023】

さらに、MeNB１は、Dual connectivityをサポートするUE４からのNASメッセージをMME６に転送（forward）するとともに、LPN情報をMME６に送信するよう構成されている。LPN情報は、少なくとも１つのLPN２の中から選択され、UE４のためのS1ベアラを終端する選択LPNを示す。MME６は、LPN情報を受信する。これにより、MME６は、S1ベアラを確立するべき適切なLPN２（選択LPN）を知ることができ、S-GW７と適切な選択LPNの間にS1ベアラを設定することができる。

【0024】

LPN情報は、選択LPNを特定可能な識別情報（例えば、基地局ID、セルID、又は基地局アドレス）を含む。LPN情報は、例えば、選択LPNの基地局ID（E-UTRAN Cell Global ID (ECGI)）、選択LPNのセルID、若しくは選択LPNのトンネルエンドポイントID（TEID）、又はこれらの組み合わせを示す。

【0025】

MeNB１は、例えば、U-Planeベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージと共にLPN情報を送信してもよい。この場合、MeNB１は、NASメッセージをMME６に送信するための“S1-AP: INITIAL UE MESSAGE”にLPN情報を含めてもよい。あるいはこれに代えて、MeNB１は、NASメッセージをMME６に転送した後に、LPN情報をMME６に送信してもよい。具体的には、MeNB１は、NASメッセージをMME６に転送した後に、S1ベアラに関するベアラコンテキストをMME６から受信し、当該ベアラコンテキストを選択LPNに送信し、そして選択LPNにおけるS1ベアラの設定が行われた後にLPN情報をMME６に送信してもよい。この場合、MeNB１は、ベアラ設定の完了をMME６に報告するためのS1-AP: INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE MESSAGE”にLPN情報を含めてもよい。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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コンテキスト（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。

【0029】

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。

【0030】

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、ダウン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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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から送信されたアップリンク信号（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、受信されたアップ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から受信されたアップ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。

【0036】

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ダウンリンク信号（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。

【0037】

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、U-Planeベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージ（例えば、Attach Request、Service Request、又はTAU Request）を、S1シグナリングベアラを介してMME６に転送する。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。さらに、制御部１５は、既に述べたように、Dual connectivityをサポートするUE４からのNASメッセージをMME６に転送する際に、選択LPNを示すLPN情報をMME６に送信する。

【0038】

制御部１５は、少なくとも１つのLPN２に関する測定情報（以下、LPN測定情報と呼ぶ）をUE４から受信し、少なくとも１つのLPN２から選択LPNを選ぶよう構成されてもよい。LPN測定情報は、例えば、UE４における無線品質（例えば、Reference Signal Received Power（RSRP）、又はReference Signal Received Quality（RSRQ））に関する測定結果を含む。また、LPN測定情報は、UE４が受信可能なLPN２のリスト（例えば、基地局IDのリスト、又はセルIDのリスト）を含んでもよい。制御部１５は、LPN測定情報に基づいて、UE４における無線品質が最も良好なLPN２を選択LPNとして選んでもよい。一例において、制御部１５は、U-Planeベアラ確立のためのNASメッセージをMME６に転送する以前に、LPN測定情報をUE４から受信し、選択LPNの決定を行なってもよい。また、他の例において、制御部１５は、NASメッセージをMME６に転送した後にS1ベアラを含むE-RABに関するベアラコンテキスト（E-RAB設定情報）をMME６から受信し、次にLPN測定情報をUE４から受信し、選択LPNの決定を行い、そしてE-RAB設定情報を選択LPNに送信してもよい。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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ダウンリンク信号を受信する。受信データ処理部４２は、受信されたダウン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アップ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。

【0042】

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。

【0043】

さらに、制御部４５は、少なくとも１つのLPN２からのダウンリンク信号を測定し、LPN測定情報をMeNB１に送信してもよい。既に述べたように、LPN測定情報は、MeNB１による選択LPNの決定のために使用される。

【0044】

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（S1シグナリングベアラ）又はデータベアラ（E-RAB又はS1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を経由してUE４から受信した最初のNASメッセージ（例えば、Attach Request、Service Request、又はTAU Request）に応答して、S-GW７にS1ベアラのセットアップを要求するとともに、E-RAB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。

【0045】

さらに、ベアラ設定制御部６２は、MeNB１からLPN情報を受信する。これにより、ベアラ設定制御部６２は、LPN情報によって示された選択LPNとの間のS１ベアラをセットアップするようS-GW７に要求することができる。一例において、ベアラ設定制御部６２は、最初のベアラセットップ要求（Create Session Request）において選択LPNをS-GW７に通知してもよい。また、他の例において、ベアラ設定制御部６２は、S1ベアラの更新要求（Modify Bearer Request）において選択LPNをS-GW７に通知してもよい。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

続いて以下では、SCellにおけるU-Planeベアラの確立手順の具体例について説明する。図９は、SCellにおけるU-Planeベアラの確立に関するMeNB１の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、MeNB１（制御部１５）は、Dual connectivityをサポートするUE４から、U-Planeベアラのセットアップを引き起こすNASメッセージ（例えば、Attach Request、又はService Request）を含むRRCメッセージを受信する。ステップＳ１０２では、MeNB１（制御部１５）は、UE４から受信したNASメッセージをMME６に転送する。ステップＳ１０３では、MeNB１（制御部１５）は、LPN情報をMME６に送信する。LPN情報は、UE４のデータベアラ（つまり、S1ベアラ）を終端する選択LPNを示す。

【0049】

図１０は、SCellにおけるU-Planeベアラの確立手順の第１の例を示すシーケンス図である。図１０の例では、MeNB１は、UE４からのNASメッセージを含むRRCメッセージの受信に応答して選択LPNを決定し、選択LPNを示すLPN情報をNASメッセージと共にMME６に送信する。ステップＳ２０１では、MeNB１及びUE４は、RRCコネクションを確立する。ステップＳ２０２では、UE４は、U-Planeベアラのセットアップを要求するNASメッセージ（例えば、Attach Request、Service Request、又はTAU Request）を送信する。なお、LTEにおけるRRCコネクション確立は、シグナリング無線ベアラ（つまり、SRB1）の確立と、最初のアップリンクNASメッセージの送受信を含む。つまり、ステップＳ２０２のNASメッセージは、RRCコネクション確立手順（ステップＳ２０１）の最後にUE４からMeNB１に送信されるRRCConnectionSetupCompleteメッセージに含まれる。

【0050】

ステップＳ２０３では、MeNB１は、少なくとも１つのLPN２の中から選択LPNを決定する。例えば、MeNB１は、LPN測定情報をUE４から受信し、UE４における受信品質が良好なLPN２を選択LPNとして決定してもよい。ステップＳ２０４では、MeNB１は、NASメッセージをMME６に転送すると共に、選択LPNを示すLPN情報をMME６に送る。例えば、MeNB１は、NASメッセージを転送するための“S1-AP: INITIAL UE MESSAGE”にLPN情報を含めてもよい。

【0051】

ステップＳ２０５では、MME６及びS-GW７は、UE４のためのベアラセットアップ手順を実行する。すなわち、MME６は、Create Session RequestメッセージをS-GW７に送信する。S-GW７は、Create Session Requestメッセージを受信し、EPSベアラコンテキスト・テーブルに新たなエントリを生成し、図示しないP-GWと通信してS5/S8ベアラのベアラコンテキストを設定し、S1ベアラのS-GW７側のエンドポイントを設定する。そして、S-GW７は、S1ベアラコンテキストを含む応答（つまり、Create Session Responseメッセージ）をMME６に送信する。S1ベアラコンテキストは、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））TEID を含む。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Ｓ２０６では、MME６は、INITIAL CONTEXT SETUP REQUESTメッセージをMeNB１に送信する。INITIAL CONTEXT SETUP REQUESTメッセージは、E-RABのベアラコンテキスト（E-RAB設定情報）を含む。

【0052】

ステップＳ２０７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（ここでは、選択LPN）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。

【0053】

ステップＳ２０８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 Connection 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。

【0054】

ステップＳ２０９では、MeNB１は、E-RABの設定完了を示すメッセージ（つまり、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSEメッセージ）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、選択LPNのアドレス及びTEID）を含む。ステップＳ２１０では、MME６及びS-GW７は、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSEメッセージに基づいて、EPSベアラコンテキストの修正を行う。すなわち、MME６は、選択LPNのアドレス及びTEIDを含むメッセージ（つまり、MODIFY BEARER REQUEST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。

【0055】

以上のステップＳ２０２〜Ｓ２１０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Ｓ２１１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。

【0056】

次に、U-Planeベアラの確立手順の変形例について説明する。図１１は、SCellにおけるU-Planeベアラの確立手順の第２の例を示すシーケンス図である。図１１の例では、MeNB１は、NASメッセージ（ステップＳ３０３）をMME６に転送した後に、S1ベアラに関するベアラコンテキストをMME６から受信し（ステップＳ３０５）、当該ベアラコンテキストを選択LPNに送信し（ステップＳ３０７）、そして選択LPNにおけるS1ベアラの設定が行われた後にLPN情報をMME６に送信する（ステップＳ３０９）。具体的には、MeNB１は、ベアラ設定の完了をMME６に報告するためのS1-AP: INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE MESSAGE”にLPN情報を含める。

【0057】

図１１のステップＳ３０１及びＳ３０２における処理は、図１０のステップＳ２０１及びＳ２０２における処理と同様である。ステップＳ３０３では、MeNB１は、UE４からのNASメッセージをMME６に転送する。ステップＳ３０４では、MME６及びS-GW7は、EPSベアラのセットアップ手順を実行する。ステップＳ３０５では、MME６は、INITIAL CONTEXT SETUP REQUESTメッセージをMeNB１に送信する。INITIAL CONTEXT SETUP REQUESTメッセージは、E-RABのベアラコンテキスト（E-RAB設定情報）を含む。

【0058】

ステップＳ３０６では、MeNB１は、少なくとも１つのLPN２の中から選択LPNを決定する。例えば、MeNB１は、LPN測定情報をUE４から受信し、UE４における受信品質が良好なLPN２を選択LPNとして決定してもよい。ステップＳ３０７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選択LPNに送信する。ステップＳ３０８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。ステップＳ３０７及びＳ３０８における処理は、図１０のステップＳ２０７及びＳ２０８における処理と同様である。

【0059】

ステップＳ３０９では、MeNB１は、E-RABの設定完了を示すメッセージ（つまり、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSEメッセージ）をMME６に送信する。このINITIAL CONTEXT SETUP RESPONSEメッセージは、選択LPNを示すLPN情報を含む。この場合、LPN情報は、S1ベアラに関するLPN２側の設定情報（例えば、選択LPNのアドレス及びTEID）であってもよい。ステップＳ３１０では、MME６及びS-GW７は、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSEメッセージに基づいて、EPSベアラコンテキストの修正を行う。すなわち、MME６は、選択LPNのアドレス及びTEIDを含むメッセージ（つまり、MODIFY BEARER REQUEST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。

【0060】

以上のステップＳ３０２〜Ｓ３１０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Ｓ３１１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。

【0061】

なお、図１０のステップＳ２０３及び図１１のステップＳ３０６では、MeNB１は、いずれのLPN２も適切でない場合にMeNB１を選択してもよい。例えば、UE４によって測定されたいずれのLPN受信品質も基準値を下回る場合に、MeNB１は、UE４のU-Planeベアラを自身のセル１０に設定してもよい。

【0062】

＜第２の実施形態＞
本実施形態は、UE４からのLPN測定情報を用いて選択LPNを決定する手順の具体例を示す。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は図１と同様である。本実施形態に係るMeNB１は、UE４から最初のNASメッセージ（例えば、Attach Request、Service Request、又はTAU Request）を含むRRCメッセージを受信し、当該NASメッセージをMME６に転送する前にLPN測定情報をUE４から受信する。そして、MeNB１は、LPN測定情報に基づいて選択LPNを決定し、選択LPNを示すLPN情報と共にNASメッセージをMME６に転送する。したがって、本実施形態に係るU-Planeベアラの確立手順は、図１０に示した第１の例に類似している。

【0063】

MeNB１は、RRCコネクション（SRB1）を用いて、LPN測定情報の送信をUE4に指示してもよい。また、MeNB１は、LPN２からのダウンリンク信号の測定をUE４に指示してもよい。MeMB１は、測定対象の少なくとも１つのLPN２をUE４に通知してもよい。一例では、MeNB１は、contention-based random access procedureを含むRRCコネクションの確立手順の中で、LPN２の測定をUE４に指示してもよい。具体的には、MeNB１は、RRC Connection Setupメッセージ（ランダムアクセス手順の第４ステップ・メッセージ）において測定コンフィグレーションをUE４に送信してもよい。測定コンフィグレーションは、UE４が測定するべき第２のセル２０のリストを含む。また、他の例では、MeNB１は、RRCコネクションの確立が完了した後に、RRCメッセージ（例えば、RRC Connection Reconfiguration）を用いて測定コンフィグレーションをUE４に送信してもよい。

【0064】

また、UE４は、アイドルモード中（つまり、SRB及びDRBを確立していない間）にLPN２のダウンリンク信号を予め測定しておき、RRCコネクションの確立後にRRCメッセージ（例えば、UE Information Response）を用いてLPN測定情報をMeNB１に送信してもよい。この場合、アイドルモード中のUE４による測定は、Logged MDT（Minimization of Drive Tests）に従って行われてもよい。Logged MDTは、3GPP TR 36.805、及び3GPP TS 37.320に規定されている。

【0065】

図１２は、本実施形態に係るU-Planeベアラの確立手順の具体例を示すシーケンス図である。ステップＳ４０１及びＳ４０２における処理は、図１０のステップＳ２０１及びＳ２０２における処理と同様である。ステップＳ４０３では、UE４は、LPN測定情報をMeNB１に送信する。ステップＳ４０４では、MeNB１は、LPN測定情報に基づいて選択LPNを決定する。ステップＳ４０５〜Ｓ４１２における処理は、図１０のステップＳ２０４〜Ｓ２１１における処理と同様である。

【0066】

図１３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Ｓ５０１では、MeNB１（制御部１５）は、Dual connectivityをサポートするUE４から最初のNASメッセージ（例えば、Attach Request、Service Request、又はTAU Request）を含むRRCメッセージを受信する。最初のNASメッセージは、U-Planeベアラのセットアップを引き起こすメッセージである。ステップＳ５０２では、MeNB１は、UE４からLPN測定情報を受信したかを判定する。LPN測定情報を受信できない場合（ステップＳ５０２でＮＯ）、MeNB１は、MeNB１を経由するU-Planeベアラの設定をMME６に要求する。つまり、MeNB１は、NASメッセージをMME６に転送し、セル１０でのDRBを含むE-RABの確立を行う。

【0067】

LPN測定情報を受信した場合（ステップＳ５０２でＹＥＳ）、MeNB１は、UE４のU-Planeベアラをセットアップする、つまりDRB及びS1ベアラを終端する、選択LPNを決定する（ステップＳ５０４）。そして、ステップＳ５０５では、MeNB１は、選択LPNへのベアラ設定をMME６に要求する。具体的には、MeNB１は、NASメッセージをMME６に転送すると共に、選択LPNを示すLPN情報をMME６に送信する。

【0068】

図１４は、本実施形態に係るUE４の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ６０１では、UE４（制御部４５）は、U-Planeベアラのセットアップを引き起こす最初のNASメッセージをRRCメッセージに載せてMeNBに送信する。そして、ステップＳ６０２及びＳ６０３では、UE４は、LPN測定情報を保持しいている場合に、これをMeNB１に送信する。UE４は、MeNB１からの指示に応じてLPN２からのダウンリンク信号を測定してもよい。また、UE４は、アイドルモード中に予め取得しておいた測定ログをLPN測定情報としてMeNB１に送信してもよい。

【0069】

本実施形態では、MeNB１は、NASメッセージのMME６への転送に先立ってLPN情報を受信する。したがって、MeNB１は、NASメッセージのMME６への転送前に適切な選択LPNを決定することができる。さらに、MeNB１は、NASメッセージのMME６への転送の際に、選択LPNをMME６に通知することができる。

【0070】

＜第３の実施形態＞
本実施形態は、第２の実施形態で示したLPN測定情報のUE４からMeNB１への送信の具体例を示す。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は図１と同様である。本実施形態に係るMeNB１は、最初のNASメッセージをMME６に転送する前に、LPN２の測定をUE４に指示する。図１５は、本実施形態に係るU-Planeベアラの確立手順の具体例を示すシーケンス図である。図１５の例では、RRCコネクションの確立手順の中で、LPN２の測定が行われる。ステップＳ７０１では、UE４は、RRC Connection Requestメッセージ（ランダムアクセス手順の第３ステップ・メッセージ）をMeNB１に送信する。ステップＳ７０２では、MeNB１は、RRC Connection Setupメッセージ（ランダムアクセス手順の第４ステップ・メッセージ）を送信する。ステップＳ７０２のRRC Connection Setupメッセージは、SRB（SRB１）の初期コンフィグレーションを含むとともに、LPN測定コンフィグレーションを含む。ステップＳ７０３では、UE４は、LPN測定コンフィグレーションにおいて指定された少なくとも１つのLPN２からのダウンリンク信号を測定する。ステップＳ７０４では、UE４は、Measurement Reportメッセージを用いてLPN測定情報をMeNB１に送信する。ステップＳ７０５では、UE４は、最初のNASメッセージを含むRRC Connection Setup CompleteメッセージをMeNB１に送信する。なお、LPN測定情報の送信（ステップＳ７０４）は、RRC Connection Setup Completeメッセージの送信（ステップＳ７０５）の後に行われてもよい。図１５のステップＳ７０６〜Ｓ７０８における処理は、図１２のステップＳ４０４〜Ｓ４０６における処理と同様である。さらに、図１５では記載が省略されているが、本実施形態に係る無線通信システムは、ステップＳ７０８に引き続いて、図１２のステップＳ４０７〜Ｓ４１２と同様の処理を行えばよい。

【0071】

本実施形態では、MeNB１は、RRCコネクションの確立手順において、LPN２の測定をUE４に指示し、LPN測定情報をUE４から受信できる。

【0072】

＜第４の実施形態＞
本実施形態は、第２の実施形態で示したLPN測定情報のUE４からMeNB１への送信の他の具体例を示す。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は図１と同様である。本実施形態に係るMeNB１は、RRCコネクションの確立後に、LPN２の測定をUE４に指示する。図１６は、本実施形態に係るU-Planeベアラの確立手順の具体例を示すシーケンス図である。ステップＳ８０１〜Ｓ８０３は、LTEにおける通常のRRCコネクションの確立手順を示している。すなわち、UE４はRRC Connection RequestメッセージをMeNB１に送信し（ステップＳ８０１）、MeNB１はRRC Connection SetupメッセージをUE４に送信し（ステップＳ８０２）、そしてUE４はRRC Connection Setup CompleteメッセージをMeNB１に送信する（ステップＳ８０３）。

【0073】

ステップＳ８０４では、MeNB１は、LPN測定コンフィグレーションを含むRRC Connection ReconfigurationメッセージをUE4に送信する。つまり、MeNB１は、RRC Connection Reconfigurationメッセージを用いて、LPN２の測定をUE４に指示する。ステップＳ８０５では、UE４は、LPN測定コンフィグレーションにおいて指定された少なくとも１つのLPN２からのダウンリンク信号を測定する。ステップＳ８０６では、UE４は、Measurement Reportメッセージを用いてLPN測定情報をMeNB１に送信する。図１６のステップＳ８０７〜Ｓ８０９における処理は、図１２のステップＳ４０４〜Ｓ４０６における処理と同様である。さらに、図１５では記載が省略されているが、本実施形態に係る無線通信システムは、ステップＳ８０９に引き続いて、図１２のステップＳ４０７〜Ｓ４１２と同様の処理を行えばよい。

【0074】

本実施形態では、MeNB１は、RRCコネクションの確立後に、LPN２の測定をUE４に指示し、LPN測定情報をUE４から受信できる。

【0075】

＜第５の実施形態＞
本実施形態は、第２の実施形態で示したLPN測定情報のUE４からMeNB１への送信のさらに他の具体例を示す。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は図１と同様である。本実施形態に係るMeNB１は、Logged MDTに従ってアイドルモードのUE４によって収集された測定ログをLPN測定情報として利用する。UE４は、最初のNASメッセージを送信するためにMeNB１とのRRCコネクションを確立する際に、Logged MDTに従って収集された測定ログをMeNB１に送信する。

【0076】

図１７は、本実施形態に係るU-Planeベアラの確立手順の具体例を示すシーケンス図である。ステップＳ９０１では、UE４は、アイドルモード中に測定ログを収集する。ステップ９０２〜Ｓ９０４では、UE４及びMeNB１は、RRCコネクション確立および最初のNASメッセージの送受信を行う。なお、ステップＳ９０４におけるRRC Connection Setup Completeメッセージは、UE４がLogged MDTに基づく測定ログを有しているか否かを示すフラグ情報を含んでもよい。これにより、MeNB１は、UE４に測定ログの報告を要求するかどうかを容易に決定できる。

【0077】

ステップＳ９０５では、MeNB１は、UE Information Requestメッセージを用いて、測定ログ、すなわちLPN情報、の送信をUE４に指示する。ステップＳ９０６では、UE４は、UE Information Responseメッセージを用いて、測定ログ（LPN情報）をMeNB１に送信する。図１７のステップＳ９０７〜Ｓ９０９における処理は、図１２のステップＳ４０４〜Ｓ４０６における処理と同様である。さらに、図１５では記載が省略されているが、本実施形態に係る無線通信システムは、ステップＳ９０９に引き続いて、図１２のステップＳ４０７〜Ｓ４１２と同様の処理を行えばよい。

【0078】

図１８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Ｓ１００１では、MeNB１（制御部１５）は、Dual connectivityをサポートするUE４から最初のNASメッセージ（例えば、Attach Request、Service Request、又はTAU Request）を含むRRCメッセージを受信する。最初のNASメッセージは、U-Planeベアラのセットアップを引き起こすメッセージである。ステップＳ１００２では、MeNB１は、測定ログの保持を示す通知をUE４から受信したかを判定する。当該通知を受信できない場合（ステップＳ１００２でＮＯ）、MeNB１は、MeNB１を経由するU-Planeベアラの設定をMME６に要求する。つまり、MeNB１は、NASメッセージをMME６に転送し、セル１０でのDRBを含むE-RABの確立を行う。

【0079】

測定ログの保持を示す通知を受信した場合（ステップＳ１００２でＹＥＳ）、MeNB１は、測定ログ（すなわちLPN測定情報）の報告要求をUE４に送信する（ステップＳ１００４）。ステップＳ１００５及びＳ１００６では、MeNB１は、測定ログを受信し、UE４のためのDRB及びS1ベアラを終端する選択LPNを決定する。そして、ステップＳ１００７では、MeNB１は、選択LPNへのベアラ設定をMME６に要求する。具体的には、MeNB１は、NASメッセージをMME６に転送すると共に、選択LPNを示すLPN情報をMME６に送信する。

【0080】

図１９は、本実施形態に係るUE４の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ１１０１では、UE４（制御部４５）は、アイドルモード中に行ったLPN２の測定結果を示す測定ログを保持しているかを判定する。測定ログを保持していない場合（ステップＳ１１０１でＹＥＳ）、UE４は、通常の最初のNASメッセージのみをMeNB１に送信する（ステップＳ１１０２）。これに対して測定ログを保持している場合（ステップＳ１１０１でＹＥＳ）、UE４は、測定ログの保持を示す通知、および最初のNASメッセージをMeNB１に送信する（ステップＳ１１０３）。ステップＳ１１０４及びＳ１１０５では、UE４は、測定ログ（すなわちLPN測定情報）の報告要求をMeNB１から受信し、測定ログをMeNB１に送信する。

【0081】

本実施形態では、MeNB１は、アイドルモード中に予め取得されていたLPN測定情報を用いて選択LPNを決定することができる。したがって、UE４によるLPN２の測定を待つ必要がないため、選択LPNの決定、及びU-Planeベアラの確立を速やかに行うことができる。

【0082】

＜第６の実施形態＞
本実施形態は、UE４からのLPN測定情報を用いて選択LPNを決定する手順の具体例を示す。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は図１と同様である。本実施形態に係るMeNB１は、UE４からの最初のNASメッセージ（例えば、Attach Request、Service Request、又はTAU Request）をMME６に転送し、S1ベアラに関するベアラコンテキストをMME６から受信した後に、LPN測定情報をUE４から受信する。そして、MeNB１は、LPN測定情報に基づいて選択LPNを決定し、選択LPNにおけるS1ベアラの設定が行われた後にLPN情報をMME６に送信する。したがって、本実施形態に係るU-Planeベアラの確立手順は、図１１に示した第２の例に類似している。

【0083】

図２０は、本実施形態に係るU-Planeベアラの確立手順の具体例を示すシーケンス図である。ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０５における処理は、図１１のステップＳ３０１〜Ｓ３０５における処理と同様である。ステップＳ１２０６では、UE４は、Measurement Reportメッセージを用いて、LPN測定情報をMeNB１に送信する。ステップＳ１２０７では、MeNB１は、LPN測定情報に基づいて選択LPNを決定する。ステップＳ１２０８〜Ｓ１２１２における処理は、図１１のステップＳ３０７〜Ｓ３１１における処理と同様である。

【0084】

＜第７の実施形態＞
本実施形態は、Dual connectivityをサポートするUEの検出手順の第１〜第３の例を示す。本実施形態で説明されるDual connectivityサポートUEの検出手順は、上述した第１〜第６の実施形態と組み合わせることができる。本実施形態に係る無線通信システムの構成例は図１と同様である。

【0085】

（第１の検出手順）
図２１は、第１の検出手順を示すシーケンス図である。第１の検出手順では、UE４が、Dual connectivityサポート情報をMeNB１に通知する（ステップＳ１３０１）。UE４は、Dual connectivityをサポートすることを（又はサポートしないこと）をMeNB１に通知すればよい。MeNB１は、Dual connectivityサポート情報をUE４から受信し、UE４がDual connectivityをサポートするか否かを判定する（ステップＳ１３０２）。

【0086】

例えば、UE４は、RRCコネクションの確立手順におけるRRC connection requestメッセージ又はRRC Connection Setup CompleteメッセージにおいてDual connectivityのサポートを示してもよい。例えば、UE４は、RRC connection requestメッセージに含まれるestablishment causeによってDual connectivityのサポートを示してもよい。また、UE４は、最初のNASメッセージとしてのAttach Requestメッセージに含まれるアタッチタイプ又はリクエストタイプによってDual connectivityのサポートを示してもよい。

【0087】

（第２の検出手順）
第２の検出手順では、MeNB１は、Dual connectivityサポートUEのみがアクセス可能な特別なセルを運用する。そして、MeNB１は、この特別なセルにアクセスしてきたUE４をDual connectivityサポートUEであると判定する。Dual connectivityサポートUEのみがアクセス可能な特別なセルは、例えば、Dual connectivityをサポートしないUE（レガシーUE）がアクセスできるレガシーセルとはRS（Reference Signal）のアサインが異なるセルであってもよい。また、Dual connectivityサポートUEのみがアクセス可能な特別なセルは、レガシーUEが使用できない特別な周波数帯域を使用するセルであってもよい。

【0088】

（第３の検出手順）
図２２は、第３の検出手順を示すシーケンス図である。第３の検出手順では、MeNB１は、Dual connectivityサポートUEの識別情報（例えばTMSI）を取得する（ステップＳ１４０１及びＳ１４０２）。MeNB１は、UE４がネットワークに接続する際に当該UE４の識別情報を受信する。図２２の例では、MeNB１は、UE４の識別情報（例えばTMSI）を含むRRC Connection Requestメッセージを受信する（ステップＳ１４０３）。そして、MeNB１は、UEの４の識別情報がDual connectivityサポートUEの識別情報と合致するか否かによって、UE４がDual connectivityサポートUEであるかを判定する（ステップＳ１４０４）。

【0089】

本実施形態によれば、MeNB１は、UE４がDual connectivityをサポートするか否かを判定することができる。そして、MeNB１は、Dual connectivityをサポートするか否かによって、UE４のU-PlaneベアラをMeNB１に設定するかLPN２に設定するかを容易に決定できる。

【0090】

＜その他の実施形態＞
上述した第１〜第７の実施形態は適宜組み合わせて実施されてもよい。

【0091】

第１〜第７の実施形態で述べたMeNB１、LPN２、UE４、MME６、及びS-GW７によるDual connectivity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。

【0092】

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。

【0093】

上述した第１〜第７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。

【0094】

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。

【0095】

この出願は、２０１３年１月１５日に出願された日本出願特願２０１３−００４４３４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】

【0096】

１ 基地局（MeNB）
２ 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】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】