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特開2024-116349通信制御方法、基地局、コアネットワーク装置及びシステム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024116349
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】通信制御方法、基地局、コアネットワーク装置及びシステム
(51)【国際特許分類】
   H04W 76/20 20180101AFI20240820BHJP
   H04W 4/06 20090101ALI20240820BHJP
   H04W 92/14 20090101ALI20240820BHJP
   H04W 36/08 20090101ALI20240820BHJP
【FI】
H04W76/20
H04W4/06
H04W92/14
H04W36/08
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024096138
(22)【出願日】2024-06-13
(62)【分割の表示】P 2023098398の分割
【原出願日】2021-10-07
(31)【優先権主張番号】P 2020174886
(32)【優先日】2020-10-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001106
【氏名又は名称】弁理士法人キュリーズ
(72)【発明者】
【氏名】藤代 真人
(57)【要約】      (修正有)
【課題】マルチキャスト・ブロードキャストサービス(MBS)を端末に提供するために移動通信システムで用いる通信制御方法、基地局、コアネットワーク装置及び移動通信システムを提供する。
【解決手段】通信制御方法は、コアネットワーク装置UPF300AとMBS接続を確立する第1基地局gNB200Aが、コアネットワーク装置からMBS接続を介してMBSデータを受信することと、第1基地局が、コアネットワーク装置から受信したMBSデータをマルチキャスト又はブロードキャストで第1ユーザ装置UE100に送信することと、第1基地局が、コアネットワーク装置を識別する第1識別子及び第1基地局がマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子のうち、少なくとも一方を含むハンドオーバ要求メッセージを第2基地局gNB200Bに送信することと、を含む。
【選択図】図9
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基地局からユーザ装置に対してマルチキャスト・ブロードキャストサービス(MBS)を提供する移動通信システムで用いる通信制御方法であって、
前記基地局が、他の基地局を識別する第1識別子と、前記他の基地局がマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子とを含む通知をコアネットワーク装置から受信することを有する
通信制御方法。
【請求項2】
基地局からユーザ装置に対してマルチキャスト・ブロードキャストサービス(MBS)を提供する移動通信システムで用いる前記基地局であって、
他の基地局を識別する第1識別子と、前記他の基地局がマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子とを含む通知をコアネットワーク装置から受信する受信部を有する
基地局。
【請求項3】
基地局からユーザ装置に対してマルチキャスト・ブロードキャストサービス(MBS)を提供する移動通信システムで用いるコアネットワーク装置であって、
他の基地局を識別する第1識別子と、前記他の基地局がマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子とを含む通知を前記基地局に送信する送信部を有する
コアネットワーク装置。
【請求項4】
基地局からユーザ装置に対してマルチキャスト・ブロードキャストサービス(MBS)を提供する移動通信システムであって、
前記基地局は、他の基地局を識別する第1識別子と、前記他の基地局がマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子とを含む通知をコアネットワーク装置から受信する
移動通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基地局、方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、第5世代(5G)の移動通信システムが注目されている。5Gシステムの無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)であるNR(New Radio)は、第4世代の無線アクセス技術であるLTE(Long Term Evolution)に比べて、高速・大容量かつ高信頼・低遅延といった特徴を有する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】3GPP技術仕様書「3GPP TS 38.300 V16.3.0 (2020-09)」
【発明の概要】
【0004】
第1の態様に係る通信制御方法は、基地局からユーザ装置に対してマルチキャスト・ブロードキャストサービス(MBS)を提供する移動通信システムで用いる通信制御方法であって、MBS接続をコアネットワーク装置と確立する第1基地局が、前記コアネットワーク装置から前記MBS接続を介してMBSデータを受信することと、前記第1基地局が、前記コアネットワーク装置から受信した前記MBSデータをマルチキャスト又はブロードキャストで第1ユーザ装置に送信することと、前記第1基地局が、前記コアネットワーク装置を識別する第1識別子、及び前記第1基地局がマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子のうち、少なくとも一方を第2基地局に送信することとを有する。
【0005】
第2の態様に係る通信制御方法は、基地局からユーザ装置に対してマルチキャスト・ブロードキャストサービス(MBS)を提供する移動通信システムで用いる通信制御方法であって、第1基地局が、第2基地局を識別する第1識別子と、前記第2基地局がマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子とを含む通知をコアネットワーク装置から受信することを有する。
【0006】
第3の態様に係る通信制御方法は、基地局からユーザ装置に対してマルチキャスト・ブロードキャストサービス(MBS)を提供する移動通信システムで用いる通信制御方法であって、第1基地局が、前記第1基地局から第2基地局への前記ユーザ装置のハンドオーバを行う場合、MBS受信中の前記ユーザ装置のハンドオーバであることを示す通知をコアネットワーク装置に送信することを有する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。
図2】実施形態に係るUE(ユーザ装置)の構成を示す図である。
図3】実施形態に係るgNB(基地局)の構成を示す図である。
図4】データを取り扱うユーザプレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。
図5】シグナリング(制御信号)を取り扱う制御プレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。
図6】実施形態に係る下りリンクの論理チャネル(Logical channel)とトランスポートチャネル(Transport channel)との対応関係を示す図である。
図7】MBSデータの配信方法を示す図である。
図8】実施形態に係る移動通信システムの動作を説明するための図である。
図9】実施形態に係る移動通信システムの動作を説明するための図である。
図10】実施形態に係る動作パターン1を示す図である。
図11】実施形態に係る動作パターン2を示す図である。
図12】実施形態に係る動作パターン3を示す図である。
図13】実施形態に係る動作パターン4を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
5Gシステム(NR)にマルチキャスト・ブロードキャストサービスを導入することが検討されている。NRのマルチキャスト・ブロードキャストサービスは、LTEのマルチキャスト・ブロードキャストサービスよりも改善されたサービスを提供することが望まれる。
【0009】
そこで、本発明は、改善されたマルチキャスト・ブロードキャストサービスを実現することを目的とする。
【0010】
図面を参照しながら、実施形態に係る移動通信システムについて説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【0011】
(移動通信システムの構成)
まず、実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。図1は、実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。この移動通信システムは、3GPP(登録商標。)規格の第5世代システム(5GS:5th Generation System)に準拠する。以下において、5GSを例に挙げて説明するが、移動通信システムにはLTE(Long Term Evolution)システムが少なくとも部分的に適用されてもよいし、第6世代(6G)システムが少なくとも部分的に適用されてもよい。
【0012】
図1に示すように、移動通信システムは、ユーザ装置(UE:User Equipment)100と、5Gの無線アクセスネットワーク(NG-RAN:Next Generation Radio Access Network)10と、5Gのコアネットワーク(5GC:5G Core Network)20とを有する。
【0013】
UE100は、移動可能な無線通信装置である。UE100は、ユーザにより利用される装置であればどのような装置であっても構わないが、例えば、UE100は、携帯電話端末(スマートフォンを含む)やタブレット端末、ノートPC、通信モジュール(通信カード又はチップセットを含む)、センサ若しくはセンサに設けられる装置、車両若しくは車両に設けられる装置(Vehicle UE)、飛行体若しくは飛行体に設けられる装置(Aerial UE)である。
【0014】
NG-RAN10は、基地局(5Gシステムにおいて「gNB」と呼ばれる)200を含む。gNB200は、基地局間インターフェイスであるXnインターフェイスを介して相互に接続される。gNB200は、1又は複数のセルを管理する。gNB200は、自セルとの接続を確立したUE100との無線通信を行う。gNB200は、無線リソース管理(RRM)機能、ユーザデータ(以下、単に「データ」という)のルーティング機能、及び/又はモビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能等を有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として用いられる。「セル」は、UE100との無線通信を行う機能又はリソースを示す用語としても用いられる。1つのセルは1つのキャリア周波数に属する。
【0015】
なお、gNBがLTEのコアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)に接続することもできる。LTEの基地局が5GCに接続することもできる。LTEの基地局とgNBとが基地局間インターフェイスを介して接続されることもできる。
【0016】
5GC20は、AMF(Access and Mobility Management Function)及びUPF(User Plane Function)300を含む。AMFは、UE100に対する各種モビリティ制御等を行う。AMFは、NAS(Non-Access Stratum)シグナリングを用いてUE100と通信することにより、UE100のモビリティを管理する。UPFは、データの転送制御を行う。AMF及びUPFは、基地局-コアネットワーク間インターフェイスであるNGインターフェイスを介してgNB200と接続される。
【0017】
図2は、実施形態に係るUE100(ユーザ装置)の構成を示す図である。
【0018】
図2に示すように、UE100は、受信部110、送信部120、及び制御部130を備える。
【0019】
受信部110は、制御部130の制御下で各種の受信を行う。受信部110は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換して制御部130に出力する。
【0020】
送信部120は、制御部130の制御下で各種の送信を行う。送信部120は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部130が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナから送信する。
【0021】
制御部130は、UE100における各種の制御を行う。制御部130は、少なくとも1つのプロセッサ及び少なくとも1つのメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサと、CPU(Central Processing Unit)とを含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。
【0022】
図3は、実施形態に係るgNB200(基地局)の構成を示す図である。
【0023】
図3に示すように、gNB200は、送信部210、受信部220、制御部230、及びバックホール通信部240を備える。
【0024】
送信部210は、制御部230の制御下で各種の送信を行う。送信部210は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部230が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナから送信する。
【0025】
受信部220は、制御部230の制御下で各種の受信を行う。受信部220は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換して制御部230に出力する。
【0026】
制御部230は、gNB200における各種の制御を行う。制御部230は、少なくとも1つのプロセッサ及び少なくとも1つのメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサと、CPUとを含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。
【0027】
バックホール通信部240は、基地局間インターフェイスを介して隣接基地局と接続される。バックホール通信部240は、基地局-コアネットワーク間インターフェイスを介してAMF/UPF300と接続される。なお、gNBは、CU(Central Unit)とDU(Distributed Unit)とで構成され(すなわち、機能分割され)、両ユニット間はF1インターフェイスで接続されてもよい。
【0028】
図4は、データを取り扱うユーザプレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。
【0029】
図4に示すように、ユーザプレーンの無線インターフェイスプロトコルは、物理(PHY)レイヤと、MAC(Medium Access Control)レイヤと、RLC(Radio Link Control)レイヤと、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)レイヤと、SDAP(Service Data Adaptation Protocol)レイヤとを有する。
【0030】
PHYレイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。UE100のPHYレイヤとgNB200のPHYレイヤとの間では、物理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。
【0031】
MACレイヤは、データの優先制御、ハイブリッドARQ(HARQ)による再送処理、及びランダムアクセスプロシージャ等を行う。UE100のMACレイヤとgNB200のMACレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。gNB200のMACレイヤはスケジューラを含む。スケジューラは、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式(MCS))及びUE100への割当リソースブロックを決定する。
【0032】
RLCレイヤは、MACレイヤ及びPHYレイヤの機能を利用してデータを受信側のRLCレイヤに伝送する。UE100のRLCレイヤとgNB200のRLCレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。
【0033】
PDCPレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
【0034】
SDAPレイヤは、コアネットワークがQoS制御を行う単位であるIPフローとAS(Access Stratum)がQoS制御を行う単位である無線ベアラとのマッピングを行う。なお、RANがEPCに接続される場合は、SDAPが無くてもよい。
【0035】
図5は、シグナリング(制御信号)を取り扱う制御プレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。
【0036】
図5に示すように、制御プレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックは、図4に示したSDAPレイヤに代えて、RRC(Radio Resource Control)レイヤ及びNAS(Non-Access Stratum)レイヤを有する。
【0037】
UE100のRRCレイヤとgNB200のRRCレイヤとの間では、各種設定のためのRRCシグナリングが伝送される。RRCレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。UE100のRRCとgNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE100はRRCコネクティッド状態にある。UE100のRRCとgNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がない場合、UE100はRRCアイドル状態にある。UE100のRRCとgNB200のRRCとの間の接続がサスペンドされている場合、UE100はRRCインアクティブ状態にある。
【0038】
RRCレイヤの上位に位置するNASレイヤは、セッション管理及びモビリティ管理等を行う。UE100のNASレイヤとAMF300BのNASレイヤとの間では、NASシグナリングが伝送される。
【0039】
なお、UE100は、無線インターフェイスのプロトコル以外にアプリケーションレイヤ等を有する。
【0040】
(MBS)
次に、実施形態に係るMBSについて説明する。MBSは、NG-RAN10からUE100に対してブロードキャスト又はマルチキャスト、すなわち、1対多(PTM:Point To Multipoint)でのデータ送信を行うサービスである。MBSは、MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)と呼ばれてもよい。なお、MBSのユースケース(サービス種別)としては、公安通信、ミッションクリティカル通信、V2X(Vehicle to Everything)通信、IPv4又はIPv6マルチキャスト配信、IPTV、グループ通信、及びソフトウェア配信等がある。
【0041】
LTEにおけるMBSの送信方式には、MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network)送信及びSC-PTM(Single Cell Point To Multipoint)送信の2種類がある。図6は、実施形態に係る下りリンクの論理チャネル(Logical channel)とトランスポートチャネル(Transport channel)との対応関係を示す図である。
【0042】
図6に示すように、MBSFN送信に用いる論理チャネルはMTCH(Multicast Traffic Channel)及びMCCH(Multicast Control Channel)であり、MBSFN送信に用いるトランスポートチャネルはMCH(Multicast Control Channel)である。MBSFN送信は、主にマルチセル送信用に設計されており、複数のセルからなるMBSFNエリアにおいて各セルが同じMBSFNサブフレームで同じ信号(同じデータ)の同期送信を行う。
【0043】
SC-PTM送信に用いる論理チャネルはSC-MTCH(Single Cell Multicast Traffic Channel)及びSC-MCCH(Single Cell Multicast Control Channel)であり、SC-PTM送信に用いるトランスポートチャネルはDL-SCH(Downlink Shared Channel)である。SC-PTM送信は、主に単一セル送信用に設計されており、セル単位でブロードキャスト又はマルチキャストでのデータ送信を行う。SC-PTM送信に用いる物理チャネルはPDCCH(Physical Downlink Control Channel)及びPDSCH(Physical Downlink Control Channel)であり、動的なリソース割当が可能になっている。
【0044】
以下において、SC-PTM伝送方式を用いてMBSが提供される一例について主として説明するが、MBSFN伝送方式を用いてMBSが提供されてもよい。また、MBSがマルチキャストにより提供される一例について主として説明する。このため、MBSをマルチキャストと読み替えてもよい。但し、MBSがブロードキャストにより提供されてもよい。
【0045】
また、MBSデータとは、MBSにより送信されるデータをいい、MBS制御チャネルとは、MCCH又はSC-MCCHをいい、MBSトラフィックチャネルとは、MTCH又はSC-MTCHをいうものとする。但し、MBSデータは、ユニキャストで送信される場合もある。MBSデータは、MBSパケット又はMBSトラフィックと呼ばれてもよい。
【0046】
ネットワークは、MBSセッションごとに異なるMBSサービスを提供できる。MBSセッションは、TMGI(Temporary Mobile Group Identity)及びセッション識別子のうち少なくとも1つにより識別され、これらの識別子のうち少なくとも1つをMBSセッション識別子と呼ぶ。このようなMBSセッション識別子は、MBSサービス識別子又はマルチキャストグループ識別子と呼ばれてもよい。
【0047】
図7は、MBSデータの配信方法を示す図である。
【0048】
図7に示すように、MBSデータ(MBS Traffic)は、単一のデータソース(アプリケーションサービスプロバイダ)から複数のUEに配信される。5Gコアネットワークである5G CN(5GC)20は、アプリケーションサービスプロバイダからMBSデータを受信し、MBSデータのコピーの作成(Replication)を行って配信する。
【0049】
5GC20の観点からは、共有MBSデータ配信(Shared MBS Traffic delivery)及び個別MBSデータ配信(Individual MBS Traffic delivery)の2つの配信方法が可能である。
【0050】
共有MBSデータ配信では、5G無線アクセスネットワーク(5G RAN)であるNG-RAN10と5GC20との間に接続が確立され、5GC20からNG-RAN10へMBSデータを配信する。以下において、このような接続(トンネル)を「MBS接続」と呼ぶ。
【0051】
MBS接続は、Shared MBS Traffic delivery接続又は共有トランスポート(shared transport)と呼ばれてもよい。MBS接続は、NG-RAN10(すなわち、gNB200)で終端する。MBS接続は、MBSセッションと1対1で対応していてもよい。gNB200は、自身の判断でPTP(Point-to-Point:ユニキャスト)及びPTM(Point-to-Multipoint:マルチキャスト又はブロードキャスト)のいずれを選択し、選択した方法でUE100にMBSデータを送信する。
【0052】
他方、個別MBSデータ配信では、NG-RAN10とUE100との間にユニキャストのセッションが確立され、5GC20からUE100へMBSデータを個別に配信する。このようなユニキャストは、PDUセッション(PDU Session)と呼ばれてもよい。ユニキャスト(PDUセッション)は、UE100で終端する。
【0053】
(移動通信システムの動作)
次に、実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。
【0054】
上述のように、gNB200がマルチキャスト又はブロードキャストでMBSデータを送信するためには、このgNB200がNG-RAN10とのMBS接続を有している必要がある。このため、RRCコネクティッド状態においてMBSデータを受信するUE100がハンドオーバを行うシナリオにおいて問題が生じ得る。
【0055】
図8及び図9は、実施形態に係る移動通信システムの動作を説明するための図である。
【0056】
図8に示すように、ソースgNBであるgNB200Aは、UPF300AとのMBS接続を有し、このMBS接続を介してUPF300AからMBSデータを受信する。UPF300Aは、マルチキャスト・ブロードキャストUPF(MB-UPF)と呼ばれてもよい。UPF300Aは、コアネットワーク装置の一例である。
【0057】
MBS接続の確立及び解放は、AMF300Bにより制御される。AMF300Bは、コアネットワーク装置の他の例である。但し、AMF300BではなくSMF(Session Management Function)がMBS接続の確立及び解放を制御してもよい。SMFは、コアネットワーク装置の他の例である。以下の説明におけるAMF300BをSMFと読み替えてもよい。
【0058】
gNB200Aは、UPF300Aから受信したMBSデータをマルチキャスト又はブロードキャストで送信する。gNB200AのセルC1においてRRCコネクティッド状態にあるUE100は、このMBSデータを受信する。UE100は、gNB200AのセルC1から、隣接するgNB200BのセルC2へ移動するものとする。
【0059】
ターゲットgNBであるgNB200Bは、UPF300AとのMBS接続を有していない。ここで、MBS受信中のUE100(すなわち、マルチキャスト又はブロードキャストで送信されるMBSデータを受信しているUE100)がgNB200AからgNB200Bへのハンドオーバを行う場合、UE100がMBSデータの受信を継続できない懸念がある。例えば、UE100が受信するMBSセッションがハンドオーバ後に切断され、UE100がMBSデータの受信を継続できなくなる。
【0060】
なお、gNB200AからgNB200Bへのハンドオーバにおいては、gNB200AとgNB200Bとの間のXn接続(Xnインターフェイス)を介してハンドオーバ準備動作が行われる。但し、gNB200AとgNB200Bとの間の通信がXnインターフェイスを介して行われる場合に限らず、基地局-コアネットワーク間インターフェイスであるNGインターフェイスとコアネットワーク装置とを介してgNB200AとgNB200Bとの間の通信が行われてもよい。以下において、gNB200AとgNB200Bとの間の通信がXnインターフェイスを介して行われる一例について主として説明する。
【0061】
図9に示すように、gNB200A及びgNB200Bのそれぞれは、UPF300AとのMBS接続を有している。UPF300Aは、MBS接続を介して、同じMBSデータをgNB200A及びgNB200Bのそれぞれに送信する。gNB200A及びgNB200Bのそれぞれは、UPF300Aから受信したMBSデータをマルチキャスト又はブロードキャストで送信する。
【0062】
図9に示す状況では、MBS受信中のUE100(すなわち、マルチキャスト又はブロードキャストで送信されるMBSデータを受信しているUE100)がgNB200AからgNB200Bへのハンドオーバを行っても、UE100がMBSデータの受信を継続可能である。
【0063】
よって、RRCコネクティッド状態にあるUE100のMBSデータの受信継続性を向上させるために、gNB200Aは、MBS受信中のUE100のハンドオーバについて、MBS接続を有するターゲットgNBを選択することが望まれる。或いは、AMF300Bは、MBS受信中のUE100のハンドオーバについて、MBS接続を有していないターゲットgNBにMBS接続を確立させることが望まれる。
【0064】
(1)動作パターン1
図10は、実施形態に係る動作パターン1を示す図である。
【0065】
図10に示すように、ステップS101において、gNB200Aは、UPF300AとのMBS接続を確立する。RRCコネクティッド状態にあるUE100は、gNB200Aを介してMBSセッションを確立する。
【0066】
ステップS102において、UPF300Aは、MBS接続を介してMBSデータをgNB200Aに送信する。
【0067】
ステップS103において、gNB200Aは、UPF300Aから受信したMBSデータをマルチキャスト(又はブロードキャスト)でUE100に送信する。
【0068】
ステップS104において、gNB200Aは、例えばUE100からの測定報告に基づいて、gNB200Bに対するUE100のハンドオーバを決定する。
【0069】
ステップS105において、gNB200Aは、Xnインターフェイス(Xn接続)を介して、ハンドオーバ要求(Handover Request)メッセージをgNB200Bに送信する。ハンドオーバ要求メッセージは、gNB200AとのMBS接続を有するUPF300Aを識別する第1識別子、及びgNB200Aがマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッション(例えば、UE100が受信中のMBSセッション)を識別する第2識別子のうち、少なくとも一方を含む。第1識別子はUPF情報であって、第2識別子はMBSセッション情報である。gNB200Aがマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションが複数である場合、gNB200Aは、これら複数のMBSセッションに対応する複数の第2識別子をハンドオーバ要求メッセージに含めてもよい。
【0070】
UPF300Aを識別する第1識別子は、UPF300AのIP(Internet Protocol)アドレス、UPF300AのGTP TEID(GPRS tunneling protocol-tunnel endpoint identifier)、及びUPF300Aであることを示す識別子のうち少なくとも1つを含む。
【0071】
gNB200Aがマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子は、グループRNTI(Radio Network Temporary Identifier)、TMGI、セッションID、及びQoS(Quality of Service)フローIDのうち少なくとも1つを含む。
【0072】
gNB200AからgNB200Bへのデータフォワーディングが行われる場合、ハンドオーバ要求メッセージは、MBSセッション用のデータフォワーディングアドレスを含んでもよい。MBSセッション用のデータフォワーディングアドレスは、gNB200AのIPアドレス及びgNB200AのGTP TEIDのうち少なくとも1つを含む。
【0073】
ハンドオーバ要求メッセージは、MBS用データフォワーディングパスの確立を要求する情報要素を含んでもよい。gNB200Bは、この情報要素の受信に応じて自身のデータフォワーディングアドレスをgNB200Aに通知してもよい。
【0074】
ステップS106において、gNB200Bは、gNB200Aから受信したハンドオーバ要求メッセージに基づいて、UE100の受入れ可否について判断する。ここでは、gNB200Bが受入れを許可したと仮定して説明を進める。gNB200Bは、ハンドオーバ要求メッセージに複数の第2識別子(すなわち、複数のMBSセッションの情報)が含まれる場合、受入れ可否の判断をMBSセッションごとに行ってもよい。
【0075】
ステップS107において、gNB200Bは、gNB200Aからのハンドオーバ要求メッセージに含まれる識別子に基づいて、UPF300AとのMBS接続を確立する処理を行う。ここで、gNB200Bは、gNB200Aからのハンドオーバ要求メッセージに含まれる第1識別子(UPF情報)及び第2識別子(MBSセッション情報)のうち少なくとも一方をAMF300Bに送信する。例えば、gNB200Bは、MBS接続の確立を要求するためのメッセージをAMF300Bに送信する際に、このメッセージに第1識別子及び第2識別子のうち少なくとも一方を含める。
【0076】
AMF300Bが第1識別子を受信することにより、AMF300Bは、第1識別子に基づいて、gNB200BがMBS接続を確立するべきUPF300Aを特定できる。AMF300Bが第2識別子を受信することにより、AMF300Bは、第2識別子に基づいて、gNB200Bが確立するべきMBSセッションを特定できる。AMF300Bは、AMF300BがMBSセッションとUPF300Aとの対応関係を把握している場合、UPF300Aは、第2識別子に基づいて、gNB200BがMBS接続を確立するべきUPF300Aを特定してもよい。
【0077】
AMF300Bは、特定した内容をgNB200Bに通知してもよい。例えば、AMF300Bは、gNB200Bからの確立要求メッセージに対する応答メッセージをgNB200Bに送信する際に、AMF300Bが特定した内容を示す情報を応答メッセージに含める。
【0078】
ステップS108において、gNB200Bは、AMF300Bの制御下で、UPF300AとのMBS接続(及びMBSセッション)を確立する。
【0079】
なお、gNB200Bは、ステップS107及びS108を、後述のステップS109の後に行ってもよい。
【0080】
ステップS109において、gNB200Bは、受入れ許可を示すハンドオーバ応答(Handover Request Acknowledgement)メッセージをgNB200Aに送信する。ハンドオーバ応答メッセージは、gNB200Bが受入れを許可したMBSセッションの情報(第2識別子)、及びgNB200Bが受入れを拒否したMBSセッションの情報(第2識別子)のうち少なくとも一方を含んでもよい。
【0081】
ここで、ハンドオーバ応答メッセージは、gNB200Bが受入れを許可したMBSセッションの情報(第2識別子)と、このMBSセッション(MBS接続)がgNB200Bで確立済みであるか否かの情報とのセットを含んでもよい。ハンドオーバ応答メッセージは、gNB200Bが受入れを拒否したMBSセッションの情報(第2識別子)と、このMBSセッション(MBS接続)がgNB200Bで確立失敗したことを示す情報とのセットを含んでもよい。
【0082】
gNB200AからgNB200Bへのデータフォワーディングが行われる場合、ハンドオーバ応答メッセージは、MBSセッション用のデータフォワーディングアドレスを含んでもよい。MBSセッション用のデータフォワーディングアドレスは、gNB200BのIPアドレス及びgNB200BのGTP TEIDのうち少なくとも1つを含む。
【0083】
また、ハンドオーバ応答メッセージは、UE100がgNB200BからMBSセッションをマルチキャスト又はブロードキャストで受信するための無線設定を含む。
【0084】
ステップS110において、gNB200Aは、gNB200Bからのハンドオーバ応答メッセージの受信に応じて、ハンドオーバ指令(RRC Reconfiguration)メッセージをUE100に送信する。ハンドオーバ指令メッセージは、ハンドオーバ応答メッセージに含まれる上記情報(例えば、gNB200Bが受入れを許可したMBSセッションの情報、gNB200Bが受入れを拒否したMBSセッションの情報、及び無線設定)のうち少なくとも一部を含む。
【0085】
ステップS111において、UE100は、gNB200Aからのハンドオーバ指令メッセージの受信に応じて、gNB200AからgNB200Bへのハンドオーバを実行する。
【0086】
UE100は、ハンドオーバ指令メッセージに含まれる情報に基づいて、gNB200Bが受入れを拒否したMBSセッションを特定し、このMBSセッションに対応するユニキャスト(Individual MBS Traffic Delivery)接続を確立してもよい。ここで、UE100において、ハンドオーバ指令メッセージに含まれる情報をASレイヤからNASレイヤに通知し、NASレイヤにおいてユニキャスト接続の確立処理を行ってもよい。ここでは、gNB200Bが少なくとも1つのMBSセッションの受入れを許可したと仮定して説明を進める。
【0087】
ステップS112において、UPF300Aは、MBS接続を介してMBSデータをgNB200Bに送信する。
【0088】
ステップS113において、gNB200Bは、UPF300Aから受信したMBSデータをマルチキャスト(又はブロードキャスト)でUE100に送信する。これにより、UE100は、ハンドオーバ後においてもMBSデータの受信を継続できる。
【0089】
(2)動作パターン2
動作パターン2について、上述の動作パターン1との相違点を主として説明する。
【0090】
上述の動作パターン1では、ターゲットgNBであるgNB200BがMBS接続(MBSセッション)を有していない状況下において、MBS受信中のUE100のハンドオーバの際に、gNB200BにMBS接続を確立させる一例について説明した。しかしながら、gNB200Bが新たにマルチキャスト又はブロードキャストでMBSデータを送信し始めることになり、この送信に無線リソースを消費する。
【0091】
既にMBS接続を確立してマルチキャスト又はブロードキャストでMBSデータを送信しているターゲットgNBにUE100をハンドオーバする場合、既にこのMBSデータを受信しているUE100が存在するため、無線リソースの使用効率がよい。このため、動作パターン2では、ソースgNBであるgNB200Aは、隣接するgNBがMBS接続を有しているか否かを予め把握することにより、MBS接続を有しているターゲットgNBに対してUE100を優先してハンドオーバできるようにする。
【0092】
動作パターン2において、gNB200Bは、gNB200Bがマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子(上述のMBSセッション情報)をgNB200Aに送信する。gNB200Bがマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションが複数である場合、gNB200Bは、これら複数のMBSセッションに対応する複数の第2識別子をgNB200Aに送信してもよい。
【0093】
また、gNB200Bは、gNB200BとのMBS接続を有するUPF300Aを識別する第1識別子(UPF情報)をgNB200Aに送信してもよい。
【0094】
gNB200Aは、gNB200Bから受信した第1識別子及び第2識別子のうち少なくとも一方に基づいて、UE100のハンドオーバを決定(例えば、ターゲットgNBを選択)する。
【0095】
図11は、実施形態に係る動作パターン2を示す図である。図11において、UE100Aは、gNB200AのセルにおいてRRCコネクティッド状態にあるものとする。UE100Bは、gNB200BのセルにおいてRRCコネクティッド状態、RRCアイドル状態、又はRRCインアクティブ状態にあるものとする。
【0096】
図11に示すように、ステップS201において、gNB200Bは、UPF300AとのMBS接続を確立する。
【0097】
ステップS202において、gNB200Bは、gNB200BとのMBS接続を有するUPF300Aを識別する第1識別子(UPF情報)及びgNB200Bがマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッションを識別する第2識別子(上述のMBSセッション情報)の少なくとも一方を含む通知メッセージをgNB200Aに送信する。この通知メッセージは、Xnインターフェイス(Xn接続)を介して送信される。
【0098】
gNB200Bは、通知メッセージを定期的に(一定周期で)送信してもよい。gNB200Bは、MBS接続(MBSセッション)の状態が変化(確立、切断)したことに応じて通知メッセージを送信してもよい。gNB200Bは、通知メッセージの送信要求をgNB200Aから受信したことに応じて通知メッセージを送信してもよい。
【0099】
ステップS203において、UPF300Aは、MBS接続を介してMBSデータをgNB200Bに送信する。
【0100】
ステップS204において、gNB200Bは、UPF300Aから受信したMBSデータをマルチキャスト(又はブロードキャスト)でUE100Bに送信する。
【0101】
他方、ステップS205において、gNB200Aは、UPF300AとのMBS接続を確立する。
【0102】
ステップS206において、UPF300Aは、MBS接続を介してMBSデータをgNB200Aに送信する。
【0103】
ステップS207において、gNB200Aは、UPF300Aから受信したMBSデータをマルチキャスト(又はブロードキャスト)でUE100Aに送信する。
【0104】
ステップS208において、gNB200Aは、例えばUE100からの測定報告に基づいて、UE100Aのハンドオーバを決定する。ここで、gNB200Aは、ステップS202でgNB200Bから受信した通知メッセージに基づいて、gNB200BをUE100AのハンドオーバのターゲットgNBとして選択するか否かを決定する。
【0105】
gNB200Aは、gNB200AがUE100Aに対してマルチキャスト(又はブロードキャスト)で提供中のMBSセッション(MBS接続)をgNB200Bが有していない場合、gNB200BをUE100AのハンドオーバのターゲットgNBとして選択しないと決定してもよい。
【0106】
或いは、gNB200Aは、gNB200AがUE100Aに対してマルチキャスト(又はブロードキャスト)で提供中のMBSセッション(MBS接続)をgNB200Bが有していない場合、上述の動作パターン1によるハンドオーバ制御を行ってもよい。その結果、gNB200AがUE100Aに対してマルチキャスト(又はブロードキャスト)で提供中のMBSセッション(MBS接続)をgNB200Bに確立させることができる。
【0107】
gNB200Aは、gNB200AがUE100Aに対してマルチキャスト(又はブロードキャスト)で提供中のMBSセッション(MBS接続)をgNB200Bが有する場合、gNB200BをUE100AのハンドオーバのターゲットgNBとして選択してもよい。この場合、gNB200Aは、上述の動作パターン1によるハンドオーバ制御ではなく、一般的なハンドオーバ制御を行ってもよい。
【0108】
(3)動作パターン3
動作パターン3について、上述の動作パターン1及び2との相違点を主として説明する。
【0109】
上述の動作パターン2において、gNB200BのMBS接続に関する通知メッセージをgNB200BからgNB200Aに送信する一例について説明した。これに対し、動作パターン3では、このような通知メッセージをAMF300BからgNB200Aに送信する。動作パターン3において、gNB200Aは、gNB200Bを識別する識別子と、gNB200Bがマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッション(MBS接続)を識別する識別子(上述のMBSセッション情報)とを含む通知メッセージをAMF300Bから受信する。
【0110】
図12は、実施形態に係る動作パターン3を示す図である。図12において、UE100Aは、gNB200AのセルにおいてRRCコネクティッド状態にあるものとする。UE100Bは、gNB200BのセルにおいてRRCコネクティッド状態、RRCアイドル状態、又はRRCインアクティブ状態にあるものとする。
【0111】
図12に示すように、ステップS301において、gNB200Bは、UPF300AとのMBS接続を確立する。
【0112】
ステップS302において、AMF300Bは、gNB200Bを識別する識別子と、gNB200Bがマルチキャスト又はブロードキャストで提供するMBSセッション(MBS接続)を識別する識別子(上述のMBSセッション情報)とを含む通知メッセージをgNB200Aに送信する。gNB200Bを識別する識別子は、gNB200BのgNB ID及びgNB200BのセルのセルIDのうち少なくとも一方である。
【0113】
AMF300Bは、通知メッセージを定期的に(一定周期で)送信してもよい。AMF300Bは、MBS接続(MBSセッション)の状態が変化(確立、切断)したことに応じて通知メッセージを送信してもよい。AMF300Bは、通知メッセージの送信要求をgNB200Aから受信したことに応じて通知メッセージを送信してもよい。
【0114】
ステップS303において、UPF300Aは、MBS接続を介してMBSデータをgNB200Bに送信する。
【0115】
ステップS304において、gNB200Bは、UPF300Aから受信したMBSデータをマルチキャスト(又はブロードキャスト)でUE100Bに送信する。
【0116】
他方、ステップS305において、gNB200Aは、UPF300AとのMBS接続を確立する。
【0117】
ステップS306において、UPF300Aは、MBS接続を介してMBSデータをgNB200Aに送信する。
【0118】
ステップS307において、gNB200Aは、UPF300Aから受信したMBSデータをマルチキャスト(又はブロードキャスト)でUE100Aに送信する。
【0119】
ステップS308において、gNB200Aは、例えばUE100からの測定報告に基づいて、UE100Aのハンドオーバを決定する。ここで、gNB200Aは、ステップS302でAMF300Bから受信した通知メッセージに基づいて、gNB200BをUE100AのハンドオーバのターゲットgNBとして選択するか否かを決定する。この動作の詳細については、上述の動作パターン2と同様である。
【0120】
(4)動作パターン4
動作パターン4について、上述の動作パターン1乃至3との相違点を主として説明する。
【0121】
上述の動作パターン1では、gNB200Aが主導してgNB200BにMBS接続を確立させる一例について説明した。動作パターン4では、AMF300Bが主導してgNB200BにMBS接続を確立させる。動作パターン4において、gNB200Aは、gNB200AからgNB200BへのUE100のハンドオーバを行う場合、MBS受信中のUE100のハンドオーバであることを示す通知メッセージをAMF300Bに送信する。
【0122】
図13は、実施形態に係る動作パターン4を示す図である。
【0123】
図13に示すように、ステップS401において、gNB200Aは、UPF300AとのMBS接続を確立する。RRCコネクティッド状態にあるUE100は、gNB200Aを介してMBSセッションを確立する。
【0124】
ステップS402において、UPF300Aは、MBS接続を介してMBSデータをgNB200Aに送信する。
【0125】
ステップS403において、gNB200Aは、UPF300Aから受信したMBSデータをマルチキャスト(又はブロードキャスト)でUE100に送信する。
【0126】
ステップS404において、gNB200Aは、例えばUE100からの測定報告に基づいて、gNB200Bに対するUE100のハンドオーバを決定する。
【0127】
ステップS405において、gNB200Aは、MBSセッション受信中のUE100をハンドオーバさせることを示す通知メッセージをAMF300Bに送信する。ステップS405は、ステップS404の前に行われてもよい。通知メッセージは、ターゲットgNBの候補となる少なくとも1つのgNBの識別子(又はセルID)と、上述のMBSセッション情報とを含む。通知メッセージは、MBSセッション受信中のUE100の識別子を含んでもよい。
【0128】
ステップS406において、AMF300Bは、gNB200Aからの通知メッセージに基づいて、必要に応じて候補gNB(gNB200B)とUPF300AとのMBS接続を確立する処理を行ってもよい。
【0129】
ステップS407において、AMF300Bは、応答メッセージをgNB200Aに送信してもよい。応答メッセージは、ターゲットgNBの候補となる少なくとも1つのgNBの識別子(又はセルID)と、上述のMBSセッション情報とのうち少なくとも一方を含む。ターゲットgNBの候補となる少なくとも1つのgNBの識別子(又はセルID)は、MBS接続を確立済み又は確立予定のgNBの識別子であってもよい。gNB200Aは、AMF300Bからの応答メッセージに基づいて、UE100のハンドオーバのターゲットgNBの再選択を行ってもよい。
【0130】
ステップS408において、gNB200Aは、UE100のハンドオーバを要求するハンドオーバ要求メッセージをgNB200Bに送信する。
【0131】
(その他の実施形態)
上述の各動作パターンは、別個独立に実施する場合に限らず、2以上の動作パターンを組み合わせて実施可能である。例えば、1つの動作パターンの一部のステップを他の動作パターンに追加してもよいし、1つの動作パターンの一部のステップを他の動作パターンの一部のステップと置換してもよい。
【0132】
上述の実施形態において、基地局がNR基地局(gNB)である一例について説明したが基地局がLTE基地局(eNB)であってもよい。また、基地局は、IAB(Integrated Access and Backhaul)ノード等の中継ノードであってもよい。基地局は、IABノードのDU(Distributed Unit)であってもよい。
【0133】
上述の実施形態において、基地局間ハンドオーバについて主として想定していたが、基地局内ハンドオーバを想定してもよい。例えば、基地局がCU及びDUに分離されており、1つのCUに属する2つのDU間でUE100がハンドオーバを行ってもよい。この場合、上述のXnインターフェイスを、CU-DU間インターフェイスであるF1インターフェイスと読み替え、上述の各種のメッセージ・情報がF1インターフェイスを介して送受信されてもよい。また、上述のgNB200A及びgNB200Bのそれぞれを、CU及び/又はDUと読み替えてもよい。
【0134】
さらには、CUがCU-CP及びCU-UPに分離されており、1つのCU-CPに属する2つのCU-UP間でUE100がハンドオーバを行ってもよい。この場合、上述のXnインターフェイスを、CU-CPとCU-UPとのインターフェイスであるE1インターフェイスと読み替え、上述の各種のメッセージ・情報がE1インターフェイスを介して送受信されてもよい。また、上述のgNB200A及びgNB200Bのそれぞれを、CU-CP及び/又はCU-UPと読み替えてもよい。
【0135】
UE100又はgNB200が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。
【0136】
また、UE100又はgNB200が行う各処理を実行する回路を集積化し、UE100又はgNB200の少なくとも一部を半導体集積回路(チップセット、SoC)として構成してもよい。
【0137】
以上、図面を参照して実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【0138】
本願は、日本国特許出願第2020-174886号(2020年10月16日出願)の優先権を主張し、その内容の全てが本願明細書に組み込まれている。
【符号の説明】
【0139】
10 :NG-RAN(5G RAN)
20 :5GC(5G CN)
100 :UE
110 :受信部
120 :送信部
130 :制御部
200 :gNB
210 :送信部
220 :受信部
230 :制御部
240 :バックホール通信部
300A :UPF
300B :AMF
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