特許 6963181 無線通信システム、中継通信装置及び通信制御方法

(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】6963181

(24)【登録日】2021年10月19日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】無線通信システム、中継通信装置及び通信制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/32 20090101AFI20211025BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20211025BHJP

   H04W 92/20 20090101ALI20211025BHJP

   H04W 88/16 20090101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   H04W16/32

   H04W72/04 111

   H04W92/20

   H04W88/16

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-95626(P2018-95626)

(22)【出願日】2018年5月17日

(65)【公開番号】特開2019-201352(P2019-201352A)

(43)【公開日】2019年11月21日

【審査請求日】2020年8月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】黄 俊翔

(72)【発明者】

【氏名】福井 達也

(72)【発明者】

【氏名】矢沢 豪

(72)【発明者】

【氏名】北 直樹

【審査官】 伊東 和重

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１６／１８５９４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００４０６４２（ＵＳ，Ａ１）

(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】

マスタ基地局と、１以上のセカンダリ基地局と、前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局との間の通信を中継する中継通信装置とを有する無線通信システムであって、
前記中継通信装置は、
前記セカンダリ基地局が端末との無線通信に用いる無線アクセスネットワークを特定する第一識別情報の生成に用いられるシステム情報を、当該セカンダリ基地局に通知する宛先制御部と、
前記セカンダリ基地局が利用を許可する無線リソースを特定する第二識別情報を前記マスタ基地局に通知する処理と、前記マスタ基地局から受信した信号を、当該信号に設定されている前記第一識別情報又は前記第二識別情報に応じた前記セカンダリ基地局に転送する処理とを行う転送経路制御部を備え、
前記セカンダリ基地局は、
前記中継通信装置から通知された前記システム情報に基づき前記第一識別情報を生成する第一識別情報生成部と、
利用を許可する前記無線リソースの前記第二識別情報を、前記中継通信装置を介して前記マスタ基地局に通知する第二識別情報通知部と、
前記第一識別情報を設定した信号及び前記中継通信装置から転送された前記端末宛ての前記信号を無線により前記端末に送信する無線アクセス通信機能部とを備え、
前記マスタ基地局は、
前記端末から無線により受信した前記第一識別情報の前記セカンダリ基地局の中から前記端末と通信する前記セカンダリ基地局を選択し、選択した前記セカンダリ基地局の前記第一識別情報を当該セカンダリ基地局宛ての前記信号に設定して前記中継通信装置へ送信し、選択した前記セカンダリ基地局の前記第二識別情報を前記端末宛ての前記信号に設定して前記中継通信装置へ送信する送信部を備える、
無線通信システム。

【請求項2】

前記転送経路制御部は、前記マスタ基地局から受信した前記信号に設定されている前記第一識別情報と、前記システム情報を用いて生成した第一識別情報とを照合し、照合が成功した場合に前記第一識別情報に応じた前記セカンダリ基地局に前記信号を転送する、
請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

前記宛先制御部は、前記中継通信装置と前記セカンダリ基地局の通信に使用される情報に基づいて当該セカンダリ基地局の前記システム情報を生成する、
請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記中継通信装置と前記セカンダリ基地局は、無線、光ファイバ、又は、論理回線により接続される、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記マスタ基地局は、前記端末から前記第一識別情報の前記セカンダリ基地局との間の無線品質の情報を受信する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記第一識別情報は、前記セカンダリ基地局の事業者の情報を含む、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の無線通信システム。

【請求項7】

マスタ基地局と、１以上のセカンダリ基地局と、前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局との間の通信を中継する中継通信装置とを有する無線通信システムにおける前記中継通信装置であって、
前記セカンダリ基地局が端末との無線通信に用いる無線アクセスネットワークを特定する第一識別情報の生成に用いられるシステム情報を、当該セカンダリ基地局に通知する宛先制御部と、
前記セカンダリ基地局が利用を許可する無線リソースを特定する第二識別情報を前記端末と無線通信する前記マスタ基地局に通知する処理と、前記マスタ基地局から受信した信号を、当該信号に設定されている前記第一識別情報又は前記第二識別情報に応じた前記セカンダリ基地局に転送する処理とを行う転送経路制御部と、
を備える中継通信装置。

【請求項8】

マスタ基地局と、１以上のセカンダリ基地局と、前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局との間の通信を中継する中継通信装置とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記中継通信装置が、
前記セカンダリ基地局が端末との無線通信に用いる無線アクセスネットワークを特定する第一識別情報の生成に用いられるシステム情報を、当該セカンダリ基地局に通知するシステム情報通知ステップと、
前記セカンダリ基地局が、
前記中継通信装置から通知された前記システム情報に基づき前記第一識別情報を生成する第一識別情報生成ステップと、
前記第一識別情報を設定した信号を無線により前記端末に送信する第一識別情報無線送信ステップと、
利用を許可する無線リソースを特定する第二識別情報を、前記中継通信装置を介して前記マスタ基地局に通知する第二識別情報通知ステップと、
前記マスタ基地局が、
前記端末から無線により受信した前記第一識別情報の前記セカンダリ基地局の中から前記端末と通信する前記セカンダリ基地局を選択し、選択した前記セカンダリ基地局の前記第一識別情報を当該セカンダリ基地局宛ての前記信号に設定して前記中継通信装置へ送信し、選択した前記セカンダリ基地局の前記第二識別情報を前記端末宛ての前記信号に設定して前記中継通信装置へ送信する送信ステップと、
前記中継通信装置が、
前記マスタ基地局から受信した前記信号を、当該信号に設定されている前記第一識別情報又は前記第二識別情報に応じた前記セカンダリ基地局に転送する転送ステップと、
前記セカンダリ基地局が、
前記中継通信装置から転送された前記端末宛ての前記信号を無線により前記端末に送信する無線送信ステップと、
を有する通信制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システム、中継通信装置及び通信制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

移動体無線通信システムの標準規格３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project） ＬＴＥ（Long Term Evolution）−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、ＵＥ（User Equipment）が２つの基地局と接続して同時通信するデュアルコネクティビティ（Dual Connectivity：ＤＣ）の機能が規定されている（例えば、非特許文献１のp.49-53参照）。ＤＣ機能に対応しているＵＥは、物理的に離れた２台のｅＮＢ（evolved Node B）それぞれが形成した複数セルに同時に接続できる。そのため、複数の無線周波数においてキャリアアグリゲーションにより下り方向（基地局から端末へのデータ伝送を意味する）通信の広帯域化が可能となり、スループットの増大が期待できる。

【0003】

非特許文献１には、ＤＣにおいて、ＵＥへの下りユーザデータを転送する二つの方式が規定されている。第一の方式では、コアネットワークのＳ−ＧＷ（Serving Gateway）が、ＵＥに配信するユーザデータを、マスタ基地局（Master eNB：ＭｅＮＢ）とセカンダリ基地局（Secondary eNB：ＳｅＮＢ）に向けて分割する。第二の方式では、Ｓ−ＧＷがすべてのユーザデータをＭｅＮＢに転送し、ＭｅＮＢがＳｅＮＢ向けのユーザデータを分割する。

【0004】

上記の第二の方式を利用する場合、ＭｅＮＢは、自らの無線リソースを用いて送信するＵＥ向けの下りユーザデータの量と、Ｘ２−ＩＦ回線を介してＳｅＮＢに転送し、ＳｅＮＢから無線送信させるＵＥ向けの下りユーザデータの量を適切に分配できる。なお、Ｘ２−ＩＦは、ｅＮＢ同士をつなぐインタフェースである。

【0005】

図１９は、ＭｅＮＢと複数のＳｅＮＢによるＤＣを行う無線通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。同図に示すＭｅＮＢ９１は、配下にある複数のＳｅＮＢ９２−１〜９２−３と、Ｘ２−ＩＦ９３−１〜９３−３それぞれを経由して接続している。一般的に、ＭｅＮＢ９１は２ＧＨｚ以下の無線周波数で広いカバレッジ１０を形成する。一方、ＳｅＮＢ９２−１〜９２−３それぞれは、ＭｅＮＢ９１と異なる周波数（例えば、３．５ＧＨｚ以上の無線周波数）を利用して、ＭｅＮＢ９１に比べて狭いカバレッジ２０−１〜２０−３を形成する。

【0006】

ＤＣの機能を持つＵＥ９４は、ＭｅＮＢ９１のカバレッジ１０と、ＳｅＮＢ９２−３のカバレッジ２０−３とが重なり合う位置にいる場合、ＭｅＮＢ９１の無線帯域及びＳｅＮＢ９２−３の無線帯域それぞれを利用して、下りユーザデータを受信することが可能である。

【0007】

ＭｅＮＢ９１とＳｅＮＢ９２−１〜９２−３とがそれぞれＸ２−ＩＦ９３−１〜９３−３を介して通信を行う条件として、ＴＮＬ（Transport Network Layer）において互いに識別可能な宛先（例えば、ＩＰアドレス）を把握するのが前提である。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】3GPP TS 36.300 version 13.9.0 Release 13，2017年10月，p.38-39，p.49-53

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

非特許文献１には、ＭｅＮＢとＳｅＮＢがＴＮＬにおいて相互の宛先を把握する方法については規定されていない。一般的な方法としては、ＭｅＮＢとＳｅＮＢに対して事前に宛先を割当て、設定する方法が考えられる。また、非特許文献１のp.38-39には、Ｘ２ ＧＷを採用したネットワーク構成が記載されており、このネットワーク構成では、複数のＨｅＮＢとｅＮＢが相互に通信する。そのため、ＴＮＬにおける宛先（ＩＰアドレスおよびＧｌｏｂａｌ ｅＮＢ ＩＤの組み合わせ）を事前にＸ２ ＧＷ及びｅＮＢに設定することが考えられる。

【0010】

上述したように、通常、ＳｅＮＢはＭｅＮＢに比べてカバレッジが狭い。よって、ＤＣを行うエリアを増やすためには、多数のＳｅＮＢを設置する必要がある。しかしながら、ＳｅＮＢの増設又は撤去により、ＭｅＮＢとＳｅＮＢ間のＸ２−ＩＦを含んだネットワーク構成が変更になると、ｅＮＢ同士でＴＮＬにおいて宛先を再設定する必要が生じる。例えば、一時的なイベントの期間中に増大するユーザトラヒックを収容するため、イベント開始前にＳｅＮＢを増設し、増設したＳｅＮＢをイベント終了後に撤去する場合、ＭｅＮＢ及び複数のＳｅＮＢにおいて宛先情報を変更しなければならない。ネットワーク構築及び運用という観点から、その都度の変更作業は非効率である。

【0011】

更に、ＭｅＮＢの設置及び運用を担うネットワークオペレーターと、ＳｅＮＢの設置及び運用を担うネットワークオペレーターとが異なる場合もあり得る。例えば、ＳｅＮＢのオペレーターが、ＭｅＮＢのオペレーターにＳｅＮＢの無線リソースのみを貸し出し、ＤＣの手法によりＵＥへ無線通信サービスを提供する。この際には、異なるオペレーター間において互いにＴＮＬにおいて宛先（ネットワーク構成）を共有するための作業調整が増大するという課題がある。

【0012】

上記事情に鑑み、本発明は、マスタ基地局及びセカンダリ基地局間における情報変更の設定作業の煩雑さを軽減することができる無線通信システム、中継通信装置及び通信制御方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の一態様は、マスタ基地局と、１以上のセカンダリ基地局と、前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局との間の通信を中継する中継通信装置とを有する無線通信システムであって、前記中継通信装置は、前記セカンダリ基地局が端末との無線通信に用いる無線アクセスネットワークを特定する第一識別情報の生成に用いられるシステム情報を、当該セカンダリ基地局に通知する宛先制御部と、前記セカンダリ基地局が利用を許可する無線リソースを特定する第二識別情報を前記マスタ基地局に通知する処理と、前記マスタ基地局から受信した信号を、当該信号に設定されている前記第一識別情報又は前記第二識別情報に応じた前記セカンダリ基地局に転送する処理とを行う転送経路制御部を備え、前記セカンダリ基地局は、前記中継通信装置から通知された前記システム情報に基づき前記第一識別情報を生成する第一識別情報生成部と、利用を許可する前記無線リソースの前記第二識別情報を、前記中継通信装置を介して前記マスタ基地局に通知する第二識別情報通知部と、前記第一識別情報を設定した信号及び前記中継通信装置から転送された前記端末宛ての前記信号を無線により前記端末に送信する無線アクセス通信機能部とを備え、前記マスタ基地局は、前記端末から無線により受信した前記第一識別情報の前記セカンダリ基地局の中から前記端末と通信する前記セカンダリ基地局を選択し、選択した前記セカンダリ基地局の前記第一識別情報を当該セカンダリ基地局宛ての前記信号に設定して前記中継通信装置へ送信し、選択した前記セカンダリ基地局の前記第二識別情報を前記端末宛ての前記信号に設定して前記中継通信装置へ送信する送信部を備える。

【0014】

本発明の一態様は、上述の無線通信システムであって、前記転送経路制御部は、前記マスタ基地局から受信した前記信号に設定されている前記第一識別情報と、前記システム情報を用いて生成した第一識別情報とを照合し、照合が成功した場合に前記第一識別情報に応じた前記セカンダリ基地局に前記信号を転送する。

【0015】

本発明の一態様は、上述の無線通信システムであって、前記宛先制御部は、前記中継通信装置と前記セカンダリ基地局の通信に使用される情報に基づいて当該セカンダリ基地局の前記システム情報を生成する。

【0016】

本発明の一態様は、上述の無線通信システムであって、前記中継通信装置と前記セカンダリ基地局は、無線、光ファイバ、又は、論理回線により接続される。

【0017】

本発明の一態様は、上述の無線通信システムであって、前記マスタ基地局は、前記端末から前記第一識別情報の前記セカンダリ基地局との間の無線品質の情報を受信する。

【0018】

本発明の一態様は、上述の無線通信システムであって、前記第一識別情報は、前記セカンダリ基地局の事業者の情報を含む。

【0019】

本発明の一態様は、マスタ基地局と、１以上のセカンダリ基地局と、前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局との間の通信を中継する中継通信装置とを有する無線通信システムにおける前記中継通信装置であって、前記セカンダリ基地局が端末との無線通信に用いる無線アクセスネットワークを特定する第一識別情報の生成に用いられるシステム情報を、当該セカンダリ基地局に通知する宛先制御部と、前記セカンダリ基地局が利用を許可する無線リソースを特定する第二識別情報を前記端末と無線通信する前記マスタ基地局に通知する処理と、前記マスタ基地局から受信した信号を、当該信号に設定されている前記第一識別情報又は前記第二識別情報に応じた前記セカンダリ基地局に転送する処理とを行う転送経路制御部と、を備える。

【0020】

本発明の一態様は、マスタ基地局と、１以上のセカンダリ基地局と、前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局との間の通信を中継する中継通信装置とを有する無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記中継通信装置が、前記セカンダリ基地局が端末との無線通信に用いる無線アクセスネットワークを特定する第一識別情報の生成に用いられるシステム情報を、当該セカンダリ基地局に通知するシステム情報通知ステップと、前記セカンダリ基地局が、前記中継通信装置から通知された前記システム情報に基づき前記第一識別情報を生成する第一識別情報生成ステップと、前記第一識別情報を設定した信号を無線により前記端末に送信する第一識別情報無線送信ステップと、利用を許可する無線リソースを特定する第二識別情報を、前記中継通信装置を介して前記マスタ基地局に通知する第二識別情報通知ステップと、前記マスタ基地局が、前記端末から無線により受信した前記第一識別情報の前記セカンダリ基地局の中から前記端末と通信する前記セカンダリ基地局を選択し、選択した前記セカンダリ基地局の前記第一識別情報を当該セカンダリ基地局宛ての前記信号に設定して前記中継通信装置へ送信し、選択した前記セカンダリ基地局の前記第二識別情報を前記端末宛ての前記信号に設定して前記中継通信装置へ送信する送信ステップと、前記中継通信装置が、前記マスタ基地局から受信した前記信号を、当該信号に設定されている前記第一識別情報又は前記第二識別情報に応じた前記セカンダリ基地局に転送する転送ステップと、前記セカンダリ基地局が、前記中継通信装置から転送された前記端末宛ての前記信号を無線により前記端末に送信する無線送信ステップと、を有する。

【発明の効果】

【0021】

本発明により、マスタ基地局及びセカンダリ基地局間における情報変更の設定作業の煩雑さを軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施形態による無線通信システムのネットワーク構成の例を示す図である。

【図2】同実施形態による中継通信装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】同実施形態による中継通信装置の構成例を示すブロック図である。

【図4】同実施形態による中継通信装置の構成例を示すブロック図である。

【図5】同実施形態によるＳｅＮＢの構成例を示すブロック図である。

【図6】同実施形態によるＳｅＮＢの構成例を示すブロック図である。

【図7】同実施形態によるＳｅＮＢの構成例を示すブロック図である。

【図8】第一の実施形態による中継通信装置とＳｅＮＢとの接続例を示す図である。

【図9】同実施形態による中継通信装置が記憶するシステム情報テーブルの例を示す図である。

【図10】同実施形態による中継通信装置のシステム情報設定手順の例を示すフロー図である。

【図11】同実施形態によるＳｅＮＢのシステム情報受信後の動作の例を示すフロー図である。

【図12】同実施形態によるＭｅＮＢと中継通信装置の通信手順の例を示すシーケンス図である。

【図13】同実施形態による中継通信装置の経路制御処理を示すフロー図である。

【図14】同実施形態による転送経路制御部が保持する無線リソース情報の例を示す図である。

【図15】第二の実施形態による中継通信装置とＳｅＮＢとの接続例を示す図である。

【図16】同実施形態による中継通信装置が記憶するシステム情報テーブルの例を示す図である。

【図17】第三の実施形態による中継通信装置とＳｅＮＢとの接続例を示す図である。

【図18】同実施形態による中継通信装置が記憶するシステム情報テーブルの例を示す図である。

【図19】従来の無線通信システムのネットワーク構成の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態において、無線通信システムはデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を行い、マスタ基地局（ＭｅＮＢ）は、事前にセカンダリ基地局（ＳｅＮＢ）のＩＰアドレスを把握していなくても、中継通信装置を介してＤＣを行う対象のＳｅＮＢに制御信号及びユーザデータを転送する。

【0024】

＜中継通信装置及びＳｅＮＢに関する説明＞
図１は、実施形態の無線通信システム１００のネットワーク構成の例を示す図である。無線通信システム１００は、ＭｅＮＢ１とＮ台（Ｎは１以上の整数）のＳｅＮＢ２の間に、中継通信装置５が介在するネットワーク構成である。同図では、Ｎ＝３の場合を例に示している。ｎ台目（ｎはＮから１までの整数）のＳｅＮＢ２を、ＳｅＮＢ２−ｎと記載する。ＭｅＮＢ１と中継通信装置５とは、ＴＮＬで互いの宛先が既知である。

【0025】

中継通信装置５は、ＤＣを行うための制御信号と、分配後の下りユーザデータとをＭｅＮＢ１から受信して認識し、ＤＣを行う対象のＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎのいずれかに転送する装置である。中継通信装置５は、ＭｅＮＢ１とリンク３−１を介して接続し、リンク６−ｎ経由でＳｅＮＢ２−ｎと接続する。リンク３−１には、Ｘ２−ＩＦが用いられる。同図に示す構成においてＤＣを行うために、ＭｅＮＢ１は、中継通信装置５を経由して、ＵＤ４が存在するセルのＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎに分配後の下りユーザデータを転送する。図１９に示すネットワーク構成と異なり、ＭｅＮＢ１は、ＳｅＮＢ２−１〜２−ＮのＴＮＬの宛先情報を明示的には把握していないものとする。

【0026】

図２は、中継通信装置５の構成を示すブロック図の例であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。中継通信装置５は、Ｘ２−ＩＦ通信機能部５０１、中継通信機能部５０２、宛先制御部５０３及び転送経路制御部５０４を備える。中継通信装置５は、ＭｅＮＢ１とＸ２−ＩＦ通信機能部５０１により接続され、ＳｅＮＢ２と中継通信機能部５０２により接続される。宛先制御部５０３は、ＳｅＮＢ２との通信を確立した後、そのＳｅＮＢ２が配下のＵＥ４に対して送信する識別情報を決定する。

【0027】

中継通信装置５は、ＭｅＮＢ１から受信した制御信号、及び、分配後の下りユーザデータを適切なＳｅＮＢ２に転送する。そのため、転送経路制御部５０４は、ＭｅＮＢ１から受信した制御信号に設定されているＳｅＮＢ２の識別情報を照合し、制御信号、及び下りユーザデータの転送経路を制御する機能を有している。

【0028】

なお、図２に示す中継通信装置５に代えて、図３に示す構成の中継通信装置５ａ又は図４に示す中継通信装置５ｂを用いることもできる。
図３は、中継通信装置５ａの構成を示すブロック図の例であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。同図に示す中継通信装置５ａが図２に示す中継通信装置５と異なる点は、宛先制御部５０３と転送経路制御部５０４とが直接データを送受信する点である。転送経路制御部５０４は、宛先制御部５０３が設定した情報を受信し、保存する。

【0029】

図４は、中継通信装置５ｂの構成を示すブロック図の例であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。同図に示す中継通信装置５ｂが図２に示す中継通信装置５と異なる点は、Ｘ２−ＩＦ通信機能部５０１と転送経路制御部５０４との間に、信号分離部５０５を備える点である。信号分離部５０５は、ＭｅＮＢ１から受信した制御信号とデータ信号を分離し、後段の転送経路制御部５０４に出力する。これにより、中継通信装置５ｂは、制御信号とデータ信号を分離し、分離後のこれら信号に対して宛先制御及び転送経路制御を行う。なお、中継通信装置５ｂは、図３に示す中継通信装置５ａのＸ２−ＩＦ通信機能部５０１と転送経路制御部５０４との間に、信号分離部５０５を備える構成でもよい。

【0030】

図５は、ＳｅＮＢ２の構成を示すブロック図の例であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。ＳｅＮＢ２は、中継通信機能部２０１、無線アクセス通信機能部２０２及びシステム情報記録部２０３を備える。ＳｅＮＢ２は、中継通信装置５と中継通信機能部２０１により接続され、配下のＵＥ４と無線アクセス通信機能部２０２により無線で接続される。システム情報記録部２０３は、無線アクセス通信機能部２０２がＵＥ４と通信する時に使用する無線アクセスネットワークの識別情報を記録する。無線アクセス通信機能部２０２は、システム情報記録部２０３に記録された識別情報に応じて、ＵＥ４に送信するシステム情報（例えば、ＲＲＣレイヤのSysteminformationblocktype messageまたはＰＨＹレイヤの同期信号等）を生起する機能を有している。

【0031】

なお、図５に示すＳｅＮＢ２に代えて、図６に示す構成のＳｅＮＢ２ａ又は図７に示すＳｅＮＢ２ｂを用いることもできる。
図６は、ＳｅＮＢ２ａの構成を示すブロック図の例であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。同図に示すＳｅＮＢ２ａが図５に示すＳｅＮＢ２と異なる点は、無線アクセス通信機能部２０２がシステム情報記録部２０３と接続されていない点である。無線アクセス通信機能部２０２は、中継通信機能部２０１を介してシステム情報記録部２０３とデータを送受信する。

【0032】

図７は、ＳｅＮＢ２ｂの構成を示すブロック図の例であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。同図に示すＳｅＮＢ２ｂが図５に示すＳｅＮＢ２と異なる点は、中継通信機能部２０１がシステム情報記録部２０３と接続されていない点である。中継通信機能部２０１は、無線アクセス通信機能部２０２を介してシステム情報記録部２０３とデータを送受信する。

【0033】

図１では、中継通信装置５とＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎとの接続をリンク６−１〜６−Ｎと記載している。リンク６−１〜６−Ｎは、必ずしも物理的に独立している通信路である必要は無く、中継通信装置５と各ＳｅＮＢ２との接続関係が区別可能であればよい。リンク６−１〜６−Ｎの接続方式は、有線又は無線を特に問わない。リンク６−１〜６−Ｎは、専用回線の接続方式でもよいし、共用回線（例えば、無線周波数または光波長で多元接続）の接続方式でも構わない。

【0034】

図１に示すＵＥ４は、ＤＣの通信機能を有する端末装置である。ＵＥ４は、ＭｅＮＢ１のセルとＲＲＣ（Radio Resource Control）レイヤで接続が確立されている（RRC_CONNECTED）状態とする。ＵＥ４は、ＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎのセルから電波の受信が可能であり、ＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎそれぞれとの無線アクセス通信の品質を定常的に測定可能である。ＵＥ４は、MeasurementReport等のＲＲＣメッセージを用いてＭｅＮＢ１に対し、測定した品質の報告が可能である。

【0035】

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態では、中継通信装置５と各ＳｅＮＢ２とのリンク接続が無線である。
図８は、本実施形態の中継通信装置５と複数ＳｅＮＢ２との接続例を示す図である。同図に示すように、中継通信装置５とＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎ（同図ではＮ＝３）との間のリンク６−１〜６−Ｎは、無線通信方式の通信路である。同図に示す中継通信装置５は、図２、３又は４に示した構成に加え、無線通信を行うための高周波回路及びアンテナ等、リンク６−１〜６−Ｎの中継区間で、複数ＳｅＮＢ２と無線通信するためのインタフェースを具備している。ＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎは、図５、６又は７に示したＳｅＮＢ２ｂの構成でもよい）に加え、中継通信装置５と同様な無線通信を行うためのインタフェースを具備している。

【0036】

図９は、中継通信装置５の宛先制御部５０３が記憶するシステム情報テーブルの例を示す図である。システム情報テーブルは、ＳｅＮＢ２のＳｅＮＢ番号と、当該ＳｅＮＢ２との間の無線の接続状況を示す通信情報と、当該ＳｅＮＢ２に割り当てられたシステム情報とを対応付けたデータを含む。ＳｅＮＢ番号は、ＳｅＮＢ２を個別に識別する情報である。無線の接続状況は、無線中心周波数、帯域幅番号及びアンテナ番号の情報を含む。システム情報は、各ＳｅＮＢ２に個別の情報である。システム情報は、ＳｅＮＢ２がＵＥ４に配信する第１のシステム情報及び第２のシステム情報を含む。

【0037】

中継通信装置５の中継通信機能部５０２は、ＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎとの間のリンク６−１〜６−Ｎの中継区間における接続状況を把握する。中継通信装置５は、中継通信機能部５０２に新規追加されるＳｅＮＢ２と無線で通信する。そのため、中継通信機能部５０２は、図９の例に示すような、無線中心周波数、帯域幅番号及びアンテナ番号等のうち少なくとも一部の通信情報をＳｅＮＢ２と共有して、通信接続の合意をする。ここでは、具体的に通信接続の合意方法については指定せず、任意の方法を用いても構わない。ただし、中継通信装置５は、ＳｅＮＢ２と通信接続の結果を検知して、ＳｅＮＢ２に対して必要な制御を行えるものとする。中継通信装置５がＳｅＮＢ２を制御する方法を、以下に記載する。

【0038】

中継通信装置５の宛先制御部５０３は、中継通信機能部５０２から、新規ＳｅＮＢ２との通信接続に関する情報（通信情報）を取得する。宛先制御部５０３は、取得した通信情報を利用して、新規ＳｅＮＢ２がＵＥ４と無線アクセスネットワークを介して通信するときに使用するシステム情報を他のＳｅＮＢ２と重複しないように設定する。宛先制御部５０３は、新規ＳｅＮＢ２のＳｅＮＢ番号、通信情報、及び、システム情報を対応付けてシステム情報テーブル（図９）に追加する。宛先制御部５０３は、新規ＳｅＮＢ２に設定したシステム情報を、中継通信機能部５０２を介して、新規ＳｅＮＢ２に配信する。

【0039】

中継通信装置５の中継通信機能部５０２又は宛先制御部５０３は、新規ＳｅＮＢ２との通信接続後に、そのＳｅＮＢ２が帰属するネットワーク事業者の識別情報であるPLMN-IDを入手して、転送経路制御部５０４に保存する。また、中継通信機能部５０２又は宛先制御部５０３は、新規ＳｅＮＢ２に使用させるよう設定したシステム情報を、転送経路制御部５０４にも保存する。

【0040】

図１０は、中継通信装置５が、新規接続のＳｅＮＢ２に使用させるシステム情報を設定する手順の例を示すフロー図である。
中継通信装置５の中継通信機能部５０２は、新規接続のＳｅＮＢ２との接続情報を把握する（ステップＳ１０１）。宛先制御部５０３は、例えば、図９に示すように、システム情報テーブルに、無線中心周波数、帯域幅番号、またはアンテナ番号等の通信情報を保存し、さらにＳｅＮＢ２に使用させるシステム情報を設定する。宛先制御部５０３は、ＳｅＮＢ２に使用させるシステム情報を、異なるＳｅＮＢ２において重複しないように、中継通信機能部５０２が把握した接続情報に基づいて設定する（ステップＳ１０２）。

【0041】

例えば、宛先制御部５０３は、図９の例に示すように、ＳｅＮＢ番号４のＳｅＮＢ２を追加する場合、そのＳｅＮＢ２と接続に使用する中心周波数ｆ１Ｈｚを元に、ＳｅＮＢ２がＵＥ４に配信する第一のシステム情報を１と設定する。つまり中心周波数ｆｉのとき、第一のシステム情報をｉとしている。次に、宛先制御部５０３は、ＳｅＮＢ２と接続する帯域幅番号がＢＷ１、アンテナ番号がＡＮＴ２であるため、これらを元に、ＳｅＮＢ２がＵＥ４に配信する第二のシステム情報を１２と設定する。つまり帯域幅番号がＢＷｊ、アンテナ番号ＡＮＴｋのとき、第二のシステム情報をｊｋとしている。このように宛先制御部５０３は、ＳｅＮＢ２同士で重複しないように第一のシステム情報及び第二のシステム情報からなるシステム情報を設定し、中継通信機能部５０２を介して、そのＳｅＮＢ２に配信する（ステップＳ１０３）。

【0042】

上記の手順に限定せず、中継通信装置５において、異なるＳｅＮＢ２に対してシステム情報が重複しないような設定または管理方法があれば、その方法を用いても構わない。また、上記では無線周波数、帯域幅及びアンテナ番号を用いてＳｅＮＢ２にシステム情報を設定する方法を説明したものである。その他に、中継通信装置５がＳｅＮＢ２を無線の物理回線上で一意に識別できる情報があれば、例えば通信時に用いられるタイムスロット、符号化種別、送信電力等の情報を利用しても構わない。

【0043】

［ＳｅＮＢ２における無線アクセスネットワークの識別情報設定方法］
図１１は、新規ＳｅＮＢ２が中継通信装置５から、上述のシステム情報を受信した後の動作の例を示すフロー図である。ＳｅＮＢ２は、中継通信装置５からシステム情報を受信した後（ステップＳ２０１）、システム情報記録部２０３が保持する第一のシステム情報及び第二のシステム情報を、受信したシステム情報により更新する（ステップＳ２０２）。その後、システム情報記録部２０３は、更新した第一のシステム情報と第二のシステム情報とを用いて、ＵＥ４へ送信する、無線アクセスネットワークに関する識別情報を生成する（ステップＳ２０３）。無線アクセス通信機能部２０２は、ＵＥ４に向け無線を送信するときに、ステップＳ２０３において生成された識別情報を設定する（ステップＳ２０４）。

【0044】

ＳｅＮＢ２がＵＥ４へ送信する無線アクセスネットワークに関する識別情報として、標準規格で規定されたｅＮＢのＰＨＹレイヤにおける同期信号Primary synchronization signal、及び、Secondary synchronization signalがある（参考文献１「3GPP TS 36.211 version 12.8.0 Release 12，2016年1月」のp.111-114参照）。ｅＮＢでは３種類のPrimary synchronization signalと、１６８種類のSecondary synchronization signalとから、最大５０４種類の重複しない同期信号の組み合わせを選択可能である。

【0045】

ステップＳ２０３において、ＳｅＮＢ２のシステム情報記録部２０３は、中継通信装置５から受信したシステム情報に含まれる第一のシステム情報と第二のシステム情報を用いて、Primary synchronization signalとSecondary synchronization signalとを紐付し、重複しないような同期信号の組み合わせを生成する。例えば、図９に示すＳｅＮＢ番号４のＳｅＮＢ２が利用する第一のシステム情報は１のため、ステップＳ２０４において、無線アクセス通信機能部２０２は、１番のPrimary synchronization signalをＵＥ４に送信する。また、第二のシステム情報は１２のため、ステップＳ２０４において、無線アクセス通信機能部２０２は、１２番のSecondary synchronization signalをＵＥ４に送信する。

【0046】

上記処理に加え、ＳｅＮＢ２は無線アクセス通信機能部２０２を介して、ＵＥ４に対して無線アクセスネットワークに関わる他の識別情報をさらに送信する。参考文献２「3GPP TS 36.331 version 13.5.0 Release 13，2017年4月」のp.263には、ＲＲＣレイヤにおけるSysteminformationblocktype1 Messageが示されている。SystemInformationBlockType1 MessageのPLMN-IDentityListには、ＳｅＮＢ２が帰属する事業者を判断するための識別情報PLMN-IDが記載される。識別情報PLMN-IDは、重複しないように事業者に割り付けられている。ＵＥ４は、識別情報PLMN-IDを参照して、どの事業者のＳｅＮＢ２の無線アクセスネットワーク情報を受信したかの判断が可能である。

【0047】

［ＵＥ４がＳｅＮＢ２の無線アクセスネットワークに関する情報をＭｅＮＢ１に向け報告する動作の説明］
ＵＥ４は、ＳｅＮＢ２から受信した同期信号Primary synchronization signalとSecondary synchronization signalを利用して、その組合せと紐付けされたphysical layer cell IDを計算して、そのＳｅＮＢ２との無線アクセス通信品質を計測することが可能である。ＵＥ４は、参考文献２のp.148-151に示されるように、ＳｅＮＢ２との無線アクセス通信品質の計測結果を、ＲＲＣレイヤのMeasurementReport MessageのMeasResultsに設定してＭｅＮＢ１に送信することより、ＭｅＮＢ１に各ＳｅＮＢ２との無線アクセス通信品質に関わる情報を報告する。具体的には、ＵＥ４は、MeasResultsのPLMN-IDentityListにＳｅＮＢ２のPLMN-IDを記載し、MeasResultsのPhysCellIdに、physical layer cell IDを記載する。

【0048】

［中継通信装置５がＭｅＮＢ１に無線アクセスネットワークの無線リソースについて報告する動作の説明］
中継通信装置５は、新規ＳｅＮＢ２との接続を確立した上で、上記のステップＳ１０３のように第一のシステム情報と第二のシステム情報を対象のＳｅＮＢ２に送信したのち、ＭｅＮＢ１に対して無線アクセスネットワークのリソースを追加する旨を報告する。

【0049】

報告方法の一例として、例えば参考文献３「3GPP TS 36.423 version 13.7.0 Release 13，2017年8月」のp.27,64,107-109に示した方法がある。この方法では、中継通信装置５の転送経路制御部５０４は、X2 SETUP REQUEST MessageのGlobal eNB IDのIEに、追加されたＳｅＮＢ２に関するPLMN-IDを設定し、PCIのIEに、そのＳｅＮＢ２のphysical layer cell IDを設定して、ＭｅＮＢ１に報告する。

【0050】

ＭｅＮＢ１は、こうした中継通信装置５からの報告を元に、新規ＳｅＮＢ２との接続により無線アクセスネットワークのリソースが追加されたことを判断できる。ＭｅＮＢ１は、複数の中継通信装置５が同時に接続されても、それぞれの中継通信装置５においてどの無線リソースが存在するかの判断が可能である。

【0051】

中継通信装置５の配下からＳｅＮＢ２が撤去された場合、中継通信装置５は、図９に示した管理テーブルから、撤去されたＳｅＮＢ２と、そのＳｅＮＢ２に割当したシステム情報とを削除すると共に、参考文献３のp.30-31，p.66-69に記載のように、ＭｅＮＢ１に対して無線リソースの変更を通知することが可能である。

【0052】

［ＭｅＮＢ１と中継通信装置５との通信方法の説明］
図１に示すＭｅＮＢ１は、ＵＥ４から複数ＳｅＮＢ２それぞれとの無線アクセス通信品質に関わる情報を受信後、ＤＣを行うＳｅＮＢ２を選択する。ＭｅＮＢ１は、この選択を、中継通信装置５から受信した無線アクセスネットワークにおける無線リソースの情報と、ＵＥ４への転送が必要な下りのユーザデータ量とに応じて行う。ＭｅＮＢ１は、中継通信装置５を介して、その選択したＳｅＮＢ２の無線リソースを確保する。この通信手順のシーケンス例を図１２に示す。

【0053】

［中継通信装置５における制御信号の識別及び転送]
図１２は、ＭｅＮＢ１と中継通信装置５との通信手順の例を示すシーケンス図である。ＵＥ４は、各ＳｅＮＢ２からの無線の受信・測定結果を、MeasurementReport MessageによりＭｅＮＢ１に伝送する（ステップＳ３０１）。ＵＥ４は、このMeasurementReport Messageに、ＳｅＮＢ２のPLMN-ID、及び、physical layer cell IDの情報も設定する。ＭｅＮＢ１は、非特許文献１のp.103-104に示される通り、ＤＣの対象となり得るＳｅＮＢ２宛てのSeNB Addition Request Messageを、中継通信装置５に送信する（ステップＳ３０２）。SeNB Addition Request Messageの内容は、参考文献３のp.83、及び、参考文献２のp.571-574に示される通りである。ＭｅＮＢ１は、このSeNB Addition Request MessageにPLMN-ID、及び、physical layer cell IDの情報を設定する。

【0054】

中継通信装置５の転送経路制御部５０４は、ステップＳ３０２においてＭｅＮＢ１から送信されたSeNB Addition Request Messageを受信すると、この受信したMessageを宛て先のＳｅＮＢ２に転送するために経路制御処理を行う。転送経路制御部５０４は、ＭｅＮＢ１からの受信信号から、経路制御を行うための情報を抽出し、抽出した情報に基づいて受信信号をＳｅＮＢ２へ転送する。

【0055】

図１３は、中継通信装置５の転送経路制御部５０４における経路制御処理を示すフロー図である。まず、転送経路制御部５０４は、Ｘ２−ＩＦ通信機能部５０１から入力されたSeNB Addition Request Messageから、PLMN-IDと、SCG-ConfigInfoに含まれているPhysCellIdとの情報を抽出する（ステップＳ４０１）。PhysCellIdには、ＭｅＮＢ１が設定したphysical layer cell IDが記述されている。転送経路制御部５０４は、抽出したPLMN-IDと同じ情報を、自機能部に保有しているか否かを確認する。転送経路制御部５０４は、同じPLMN-IDの情報を保有していると判断した場合、第一のシステム情報及び第二のシステム情報を用いて、ＵＥ４と同様の方法によりPhysCellIdを計算し、抽出したPhysCellIdと一致するか否かを確認する（ステップＳ４０２）。

【0056】

転送経路制御部５０４は、ステップＳ４０１において抽出したPLMN-IDを保有しており、かつ、計算したPhysCellIdが抽出されたPhysCellIdと一致すると判断した場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、抽出した情報が一致するＳｅＮＢ２が中継通信装置５の配下に存在すると判断する。転送経路制御部５０４は、中継通信機能部５０２を介して、抽出した情報（PLMN-ID及びPhysCellId）に対応するＳｅＮＢ２にSeNB Addition Request Messageを転送する（図１３のステップＳ４０３、図１２のステップＳ３０３）。

【0057】

なお、転送経路制御部５０４は、ステップＳ４０２において抽出したPLMN-IDを保有していない、又は、計算したPhysCellIdが抽出されたPhysCellIdと一致しないと判断した場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、転送対象のＳｅＮＢ２が配下に存在しないと判断する。この場合、転送経路制御部５０４は、制御失敗の応答であるSeNB Addition Request Reject Messageを生成し、ＭｅＮＢ１に送信する（ステップＳ４０４）。

【0058】

図１２のステップＳ３０３において中継通信装置５が転送したSeNB Addition Request Messageを受信したＳｅＮＢ２の無線アクセス通信機能部２０２は、当該Messageの受信後に、ＭｅＮＢ１から要求された無線リソースを提供可能か判断する。ＳｅＮＢ２の無線アクセス通信機能部２０２は、提供可能と判断した場合、中継通信機能部２０１を介して中継通信装置５にSeNB Addition Request Acknowledge Messageを送信し、ＭｅＮＢ１に許可通知を行う（ステップＳ３０４）。SeNB Addition Request Acknowledge Messageには、使用を許可する無線リソースを表す情報として、E-RAB IDが設定される。E-RAB IDは、無線アクセスベアラ（Ｅ−ＲＡＢ）を特定する情報である。

【0059】

中継通信装置５の転送経路制御部５０４は、ＳｅＮＢ２からSeNB Addition Request Acknowledge Messageを受信すると、当該Messageから許可されたE-RAB IDを読み出す。転送経路制御部５０４は、ＳｅＮＢ番号と、読み出したE-RAB IDとを紐付けて記録する（ステップＳ３０５）。

【0060】

図１４は、転送経路制御部５０４が保持する無線リソース情報の例を示す図である。同図に示すように、無線リソース情報は、ＳｅＮＢ番号と、当該ＳｅＮＢ番号のＳｅＮＢ２において許可されたベアラＩＤとを紐付けたテーブルである。無線リソース情報のベアラＩＤには、E-RAB IDが設定される。

【0061】

図１２に示すように、転送経路制御部５０４は、E-RAB IDの記録後、ＳｅＮＢ２から受信したSeNB Addition Request Acknowledge MessageをＭｅＮＢ１に転送する（ステップＳ３０６）。ＭｅＮＢ１は、中継通信装置５から受信したSeNB Addition Request Acknowledge Messageの内容に応じ、配下のＵＥ４にRRC Connection Reconfigurationを行い、ＳｅＮＢ２の使用可能な無線リソースをＵＥ４に追加させる。ＵＥ４における無線リソース追加完了後、ＭｅＮＢ１はSeNB Reconfiguration Complete Messageを中継通信装置５に送信する（ステップＳ３０７）。

【0062】

中継通信装置５は、上記と同様に図１３に示す方法によって、SeNB Reconfiguration Complete Messageを対象ＳｅＮＢ２に転送する（ステップＳ３０８）。ＤＣを行うＳｅＮＢ２は、SeNB Reconfiguration Complete Messageを受信した後、ＤＣを行うＵＥ４との間で標準規格通りに、無線アクセス通信の区間でL1/L2 Random Accessの手順を実施する（ステップＳ３０９）。この手順が完了すると、ＤＣ対象のＳｅＮＢ２は、ＵＥ４との通信ができるようになる。

【0063】

なお、ＤＣを行うために、その他の制御信号も存在する。その他の制御信号にPLMN-ID及びSCG-ConfigInfoの情報が含まれている場合、上記と同様の手順によって、ＵＥ４に対して無線リソースの追加と変更を行うことが可能である。

【0064】

上記のステップＳ３０１〜Ｓ３０９の手順が実行された後、ＭｅＮＢ１はSN Status Transfer Messageを送信し、中継通信装置５はそれを受信する（ステップＳ３１０）。SN Status Transfer Messageには、ＭｅＮＢ１からＳｅＮＢ２により許可されたE-RAB IDが含まれている。中継通信装置５の転送経路制御部５０４は、SN Status Transfer Message内のE-RAB IDを認識して、ステップＳ３０５において紐付されたＳｅＮＢ２に転送する（ステップＳ３１１）。

【0065】

［中継通信装置におけるユーザデータの識別及び転送］
ＭｅＮＢ１は、ＵＥ４宛ての下りのユーザデータを自装置から送信するユーザデータと、ＳｅＮＢ２から送信するユーザデータとに分割する。ＭｅＮＢ１は、ＳｅＮＢ２から送信するユーザデータにE-RAB IDを設定し、中継通信装置５に送信する。中継通信装置５がＭｅＮＢ１から下りのユーザデータを受信すると、転送経路制御部５０４は、そのユーザデータのヘッダに含まれたE-RAB IDを確認して、上記のSN Status Transfer Messageと同様に、ＤＣを行う対象ＳｅＮＢ２にそのユーザデータを転送する（ステップＳ３１２〜Ｓ３１３）。ＳｅＮＢ２は、中継通信装置５から転送された下りのユーザデータをE-RAB IDの無線リソースを用いてＵＥ４に送信する。一方で、ＭｅＮＢ１は、自装置から送信する下りのユーザデータを無線によりＵＥ４に送信する。

【0066】

＜第二の実施形態＞
本発明の第二の実施形態を説明する。図１５は、本実施形態による中継通信装置５と複数ＳｅＮＢ２との接続例を示す図である。本実施形態の無線通信システムにおけるＭｅＮＢ１、中継通信装置５、及び、ＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎ（同図ではＮ＝３）の全体ネットワーク構成は、図１に示す無線通信システム１００と同様である。ただし、中継通信装置５とＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎとの接続構成は、図１５に示すように、光ファイバによる１対多の接続である。この接続には、例えば、ＰＯＮ（Passive Optical Network；受動光ネットワーク）が用いられる。以下、第一の実施形態との差分を中心に説明する。

【0067】

図１６は、同実施形態による中継通信装置５が記憶するシステム情報テーブルの例を示す図である。本実施形態の中継通信装置５は、図９に示すシステム情報テーブルに代えて、図１６に示すシステム情報テーブルを生成し、保持する。図１６に示すシステム情報テーブルに設定されるＳｅＮＢ番号、第一のシステム情報及び第二のシステム情報は、図９に示すシステム情報テーブルと同様である。

【0068】

中継通信装置５の中継通信機能部５０２は、新規追加されるＳｅＮＢ２と光ファイバで通信するため、図１６に示すような、光の波長、通信時に使用するタイムスロット位置などの通信情報をＳｅＮＢ２と共有して、通信接続の合意をする。図１６に示すシステム情報テーブルには、ＳｅＮＢ２と共有したこの通信情報が設定される。本実施形態では、具体的な通信接続の合意方法については指定せず、任意の方法を用いても構わない。

【0069】

第二の実施形態においては、第一の実施形態と同様な方法で、ＳｅＮＢ２に使用させるシステム情報を設定する。図１０及び図１６を用いてこの設定手順を説明する。
中継通信装置５の中継通信機能部５０２は、ＳｅＮＢ２との接続情報を把握する（ステップＳ１０１）。宛先制御部５０３は、例えば図１６に示すように、システム情報テーブルに、波長番号、タイムスロット番号等の通信情報を保存し、さらに、ＳｅＮＢ２に使用させるシステム情報を設定する。宛先制御部５０３は、使用させるシステム情報を、異なるＳｅＮＢ２において重複しないように設定する（ステップＳ１０２）。

【0070】

例えば、宛先制御部５０３は、図１６の例に示すように、ＳｅＮＢ番号３のＳｅＮＢ２を追加する場合、そのＳｅＮＢ２との接続に使用する波長Ｗ１を元に、ＳｅＮＢ２がＵＥ４に配信する第一のシステム情報を１と設定する。次に、宛先制御部５０３は、ＳｅＮＢ２との接続に使用するタイムスロットＴ２６を元に、ＳｅＮＢ２がＵＥ４に配信する第二のシステム情報を２６と設定する。このように宛先制御部５０３は、ＳｅＮＢ２同士の間で重複しないように設定した第一のシステム情報及び第二のシステム情報からなるシステム情報を設定し、中継通信機能部５０２を介して、そのＳｅＮＢ２に配信する（ステップＳ１０３）。

【0071】

なお、上記の手順に限定せず、中継通信装置５において、異なるＳｅＮＢ２に対してシステム情報が重複しないような設定または管理方法があれば、その方法を用いても構わない。また、上記では波長、タイムスロット番号を用いてＳｅＮＢ２にシステム情報を設定する方法を説明したものである。その他に、中継通信装置５がＳｅＮＢ２を有線の物理回線上で一意に識別できる情報があれば、例えば通信時に用いられる符号化種別、送信電力等の情報を利用しても構わない。

【0072】

［ＳｅＮＢ２における無線アクセスネットワークの識別情報設定方法］
ＳｅＮＢ２における無線アクセスネットワークの識別情報設定方法、及び、設定された識別情報がＵＥ４、ＭｅＮＢ１経由で中継通信装置５に到達する一連の動作は、第二の実施形態と第一の実施形態とで同様のため、詳細な説明を省略する。

【0073】

＜第三の実施形態＞
本発明の第三の実施形態を説明する。図１７は、本実施形態による中継通信装置５と複数ＳｅＮＢ２との接続例を示す図である。本実施形態の無線通信システムにおけるＭｅＮＢ１、中継通信装置５、及び、ＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎ（同図ではＮ＝３）の全体ネットワーク構成は、図１に示す無線通信システム１００と同様である。ただし、図１７に示すように、中継通信装置５とＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎとは、レイヤ２ネットワークにより接続されている。つまり、中継通信装置５とＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎとの接続は、ＶＬＡＮのタグによる論理回線を用いた１対多の接続とする。以下、第一の実施形態との差分を中心に説明する。

【0074】

図１８は、同実施形態による中継通信装置５が記憶するシステム情報テーブルの例を示す図である。本実施形態の中継通信装置５は、図９に示すシステム情報テーブルに代えて、図１８に示すシステム情報テーブルを生成し、保持する。図１８に示すシステム情報テーブルに設定されるＳｅＮＢ番号、第一のシステム情報及び第二のシステム情報は、図９に示すシステム情報テーブルと同様である。

【0075】

中継通信装置５の中継通信機能部５０２は、新規追加されるＳｅＮＢ２と論理回線で通信するため、図１８に示すような、接続ポート、及びその接続ポートの下で通信するためのＶＬＡＮタグなどの通信情報をＳｅＮＢ２と共有して、通信接続の合意をする。図１８に示すシステム情報テーブルには、ＳｅＮＢ２と共有したこの通信情報が設定される。本実施形態では、具体的な通信接続の合意方法については指定せず、任意の方法を用いても構わない。

【0076】

第三の実施形態においては、第一の実施形態と同様な方法で、ＳｅＮＢ２に使用させるシステム情報を設定する。図１０及び図１８を用いてこの設定手順を説明する。
中継通信装置５の中継通信機能部５０２は、ＳｅＮＢ２との接続情報を把握する（ステップＳ１０１）。宛先制御部５０３は、例えば図１８に示すように、システム情報テーブルに接続ポート番号、ＶＬＡＮタグ番号等の通信情報を保存し、さらに、ＳｅＮＢ２に使用させるシステム情報を設定する。宛先制御部５０３は、使用させるシステム情報を、異なるＳｅＮＢ２において重複しないように設定する（ステップＳ１０２）。

【0077】

例えば、宛先制御部５０３は、図１８の例に示すように、ＳｅＮＢ番号３のＳｅＮＢ２を追加する場合、そのＳｅＮＢ２との接続に使用するポートＰ２を元に、ＳｅＮＢ２がＵＥ４に配信する第一のシステム情報を２と設定する。次に、宛先制御部５０３は、ＳｅＮＢ２との接続に使用するＶＬＡＮタグ１０を元に、ＳｅＮＢ２がＵＥ４に配信する第二のシステム情報を１０と設定する。このように宛先制御部５０３は、ＳｅＮＢ２同士の間で重複しないように設定した第一のシステム情報、及び第二のシステム情報からなるシステム情報を設定し、中継通信機能部５０２を介して、そのＳｅＮＢ２に配信する（ステップＳ１０３）。

【0078】

なお、上記の手順に限定せず、中継通信装置５において、異なるＳｅＮＢ２に対してシステム情報が重複しないような設定または管理方法があれば、その方法を用いても構わない。また、上記では接続ポート番号、ＶＬＡＮタグ番号を用いてＳｅＮＢ２にシステム情報を設定する方法を説明したものである。その他に、中継通信装置５とＳｅＮＢ２を論理回線上で一意に識別できる情報があれば、その識別子情報を利用しても構わない。

【0079】

［ＳｅＮＢ２における無線アクセスネットワークの識別情報設定方法］
ＳｅＮＢ２における無線アクセスネットワークの識別情報設定方法、及び、設定された識別情報がＵＥ４、ＭｅＮＢ１経由で中継通信装置５に到達する一連の動作は、第三の実施形態と第一の実施形態とで同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0080】

＜第四の実施形態＞
本発明の第四の実施形態を説明する。以下では、第四の実施形態と第一〜第三の実施形態との差分を記載する。

【0081】

［ＳｅＮＢ２における無線アクセスネットワークの識別情報設定方法］
本実施形態では、ＳｅＮＢ２が、中継通信装置５から受信したシステム情報を元に、CSG-IDを生成する方法について説明する。CSG-IDは、２８ビットの識別情報であり、ＲＲＣレイヤでSYSTEMINFORMATIONBLOCKTYPE1に記載されており、ＳｅＮＢ２がカバレッジ内のＵＥ４に対して送信できる。

【0082】

例えば、図９に示すシステム情報では、ＳｅＮＢ番号１のＳｅＮＢ２がＵＥ４に配信する第一のシステム情報は０であり、第二のシステム情報は１１である。この場合、生成するCSG-IDの左から起算する第一の桁を０とし、第二及び第三の桁を１１として割当することが可能である。このようにＳｅＮＢ２のシステム情報記録部２０３は、他のＳｅＮＢ２とは異なるCSG-IDを生成し、無線アクセス通信機能部２０２からＵＥ４に無線により送信する。

【0083】

［ＵＥ４がＳｅＮＢ２の無線アクセスネットワークに関する情報をＭｅＮＢ１に向け報告する動作の説明］
ＵＥ４は、受信したＰＨＹレイヤの信号電力、及びＲＲＣレイヤのSYSTEMINFORMATIONBLOCKTYPE1に記載されるCSG-IDを含め、ＳｅＮＢ２との無線アクセス通信品質の計測結果を、ＲＲＣレイヤのMeasurementReport MessageのMeasResultsに設定し、ＭｅＮＢ１に送信する。これにより、ＵＥ４は、そのＳｅＮＢ２との無線アクセス通信品質に関する情報をＭｅＮＢ１に報告する。

【0084】

［中継通信装置５がＭｅＮＢ１に無線アクセスネットワークの無線リソースについて報告する動作の説明］
中継通信装置５は、新規ＳｅＮＢ２との接続が確立した上で、上述したステップＳ１０３のように第一のシステム情報と第二のシステム情報を対象のＳｅＮＢ２に送信したのち、ＭｅＮＢ１に対して無線アクセスネットワークのリソースを追加する旨を報告する。この報告方法の一例として、例えば参考文献３のp.27,64,107-109に示した方法で、X2 SETUP REQUEST MessageによりＭｅＮＢ１に報告する。すなわち、中継通信装置５の転送経路制御部５０４は、X2 SETUP REQUEST Messageに、追加されたＳｅＮＢ２に関するPLMN-ID及びCSG-IDを設定し、ＭｅＮＢ１に送信する。PLMN-IDは、Global eNB IDのIEに設定される。

【0085】

ＭｅＮＢ１は、こうした中継通信装置５からの報告を元に、新規ＳｅＮＢ２との接続により無線アクセスネットワークのリソースが追加されたことを認識できる。ＭｅＮＢ１は、複数の中継通信装置５が同時に接続されても、それぞれの中継通信装置５においてどの無線リソースが存在するかの判断が可能である。

【0086】

なお、中継通信装置５の配下からＳｅＮＢ２が撤去された場合、中継通信装置５は、図９に示した管理テーブルから、対象ＳｅＮＢ２とそのＳｅＮＢ２に割当したシステム情報を削除すると共に、参考文献３のp.30-31,66-69のように、ＭｅＮＢ１に対して無線リソースの変更を通知することが可能である。

【0087】

［ＭｅＮＢ１と中継通信装置５との通信方法の説明］
図１に示すＭｅＮＢ１は、ＵＥ４からＳｅＮＢ２−１〜２−Ｎそれぞれとの無線アクセス通信品質に関わる情報を受信後、中継通信装置５から受信した無線アクセスネットワークにおける無線リソースの情報と、ＵＥ４へ送信必要なユーザデータ量とに応じて、ＤＣを行うＳｅＮＢ２を選択する。ＭｅＮＢ１は、中継通信装置５を介して、その選択したＳｅＮＢ２の無線リソースを確保する。

【0088】

ＳｅＮＢ２の無線リソースを確保するために、ＭｅＮＢ１は、図１２のステップＳ３０２で送信するSeNB Addition Request Messageに、SCG-ConfigInfoのSpareのIEとしてＤＣ対象のＳｅＮＢ２のCSG-IDを記述して、中継通信装置５に送信する。中継通信装置５は、こうしたCSG-IDを元に、配下ＳｅＮＢ２に必要な制御信号を転送する。

【0089】

中継通信装置５の転送経路制御部５０４は、図１２のステップＳ３０４においてＤＣ対象のＳｅＮＢ２からSeNB Addition Request Acknowledgement Messageの許可通知を受信した場合、該当のE-RAB番号、及びCSG-IDの情報を保持する。その後、中継通信装置５の転送経路制御部５０４は、Addition Request Acknowledgement MessageをＭｅＮＢ１に転送する。

【0090】

ＭｅＮＢ１は、次にユーザデータを中継通信装置５に対して転送する。ＭｅＮＢ１は、その際、ユーザデータにE-RABの番号を記述する。そのため、中継通信装置５の転送経路制御部５０４は、そのE-RABの番号と、配下のＳｅＮＢ２のCSG-IDとの紐付関係からＤＣ対象のＳｅＮＢ２を特定し、ユーザデータを転送する。

【0091】

本実施形態によれば、ＭｅＮＢ１と複数ＳｅＮＢ２との間に、ＩＰレイヤでの接続・リンク維持が無くても、ＭｅＮＢ１とＳｅＮＢ２とがＵＥ４に対して下りのキャリアアグリゲーションを行うために必要な制御信号や、ユーザトラヒックを中継通信装置経由で転送することが可能となるという効果がある。具体的な手法は、中継通信装置５は、本来モバイル通信システムの制御信号、もしくはユーザトラヒックに含まれたメッセージやヘッダの情報を抽出し、複数ＳｅＮＢ２へ転送時の経路制御方法を提供する。

【0092】

上述した実施形態によれば、無線通信システムは、端末と無線通信するマスタ基地局と、端末と無線通信可能な１以上のセカンダリ基地局と、マスタ基地局とセカンダリ基地局との間の通信を中継する中継通信装置とを有する。中継通信装置とセカンダリ基地局とは、例えば、無線、光ファイバ、又は、論理回線により接続される。

【0093】

中継通信装置は、宛先制御部及び転送経路制御部を備える。宛先制御部は、セカンダリ基地局が端末との無線通信に用いる無線アクセスネットワークを特定する第一識別情報の生成に用いられるシステム情報を、当該セカンダリ基地局に通知する。宛先制御部は、例えば、中継通信装置とセカンダリ基地局の通信に使用される情報に基づいて、当該セカンダリ基地局のシステム情報を生成する。転送経路制御部は、セカンダリ基地局が利用を許可する無線リソースを特定する第二識別情報をマスタ基地局に通知する。また、転送経路制御部は、マスタ基地局から受信した信号を、当該信号に設定されている第一識別情報又は第二識別情報に応じたセカンダリ基地局に転送する。このとき、転送経路制御部は、マスタ基地局から受信した信号に設定されている第一識別情報と、システム情報を用いて生成した第一識別情報とを照合し、照合が成功した場合に第一識別情報に応じたセカンダリ基地局に信号を転送してもよい。

【0094】

セカンダリ基地局は、第一識別情報生成部と、第二識別情報通知処理と、無線アクセス通信機能部とを備える。第一識別情報生成部は、中継通信装置から通知されたシステム情報に基づき第一識別情報を生成する。第一識別情報生成部は、例えば、システム情報記録部２０３である。第二識別情報通知部は、利用を許可する無線リソースの第二識別情報を、中継通信装置を介してマスタ基地局に通知する。第二識別情報通知部は、例えば、無線アクセス通信機能部２０２である。無線アクセス通信機能部は、第一識別情報を設定した信号及び中継通信装置から転送された端末宛ての信号を無線により端末に送信する。端末は、各セカンダリ基地局から第一識別情報を設定した信号を無線により受信し、第一識別情報と、当該第一識別情報のセカンダリ基地局との間の無線品質の測定結果を示す情報とを無線によりマスタ基地局へ送信する。

【0095】

マスタ基地局の送信部は、端末から受信した第一識別情報のセカンダリ基地局の中から、端末と通信するセカンダリ基地局を選択する。送信部は、選択したセカンダリ基地局宛ての信号に当該セカンダリ基地局の第一識別情報を設定して中継通信装置へ送信する。また、送信部は、端末宛ての信号に、選択したセカンダリ基地局の第二識別情報を設定して中継通信装置へ送信する。

【0096】

第一識別情報には、例えば、Physical Cell ID又はCSG-IDと、PLMN-IDとを用いることができる。なお、システム情報から生成されるPrimary synchronization signal及びSecondary synchronization signalは、Physical Cell IDに変換可能であるため、これらも第一識別情報とみなすことができる。第二識別情報には、例えば、E-RAB IDを用いることができる。

【0097】

なお、ＭｅＮＢ１、ＳｅＮＢ２、２ａ、２ｂ、及び、中継通信装置５、５ａ、５ｂの各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。ＭｅＮＢ１、ＳｅＮＢ２、２ａ、２ｂ、及び、中継通信装置５、５ａ、５ｂは、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行することによって上述した機能を備える装置として機能する。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されても良い。

【0098】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0099】

１…ＭｅＮＢ， ２−１〜２−３、２、２ａ、２ｂ…ＳｅＮＢ， ３−１…リンク， ４…ＵＥ， ５、５ａ、５ｂ…中継通信装置， ６−１〜６−３…リンク， １００…無線通信システム， ２０１…中継通信機能部, ２０２…無線アクセス通信機能部， ２０３…システム情報記録部， ５０１…Ｘ２−ＩＦ通信機能部， ５０２…中継通信機能部， ５０３…宛先制御部， ５０４…転送経路制御部， ５０５…信号分離部

【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】