CN101940013B

CN101940013B - 位置注册方法、移动通信系统和无线基站

Info

Publication number: CN101940013B
Application number: CN200980104267.2A
Authority: CN
Inventors: 田辺哲通; 神津和志; 小畑和则; 内山忠
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2008-02-05
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2029-02-03
Also published as: EP2242291A1; CN101940013A; PT2242291T; KR101219667B1; US20110053593A1; US8423021B2; RU2488975C2; JP4690429B2; KR20100106574A; EP2242291A4; BRPI0907760A2; JP2009188664A; RU2010135419A; WO2009099064A1; EP2242291B1

Abstract

在本发明的位置注册方法中，包括：移动台(UE)在检测出其不再位于进行了位置注册处理的TA列表内的情况下，发送TAU信号的步骤；以及无线基站(eNB)对由包含在TAU信号中的交换机ID所识别的交换机(MME)转发TAU信号的步骤。即使是用于识别同一个交换机的交换机ID，分配给属于第1层的移动台(#a)的交换机ID与分配给属于第2层的移动台(#b)的交换机ID也不同，对移动台(#a)设定的TA列表和池区与对移动台(#b)设定的TA列表和池区不同。

Description

位置注册方法、移动通信系统和无线基站

技术领域

本发明涉及基于由移动台发送的位置注册信号来进行位置注册处理的位置注册方法、移动通信系统和无线基站。

背景技术

在由3GPP规定的LTE(Long Term Evolution，长期演进)方式的移动通信系统中，探讨在多个移动台的用户乘坐在同一个电车的情况下，为了避免因位置注册(TAU：Tracking Area Update，跟踪区域更新)信号集中发送而在交换台MME中的位置注册处理所引起的负载显著增加，进行跟踪区域列表(以下，TA(Tracking Area)列表)的层次化。

具体地说，如图1所示那样，这样的移动通信系统构成为，将移动台分为多个层次，在分配给属于第1层的移动台#a的TA列表中包含的跟踪区域(以下，TA)与分配给属于第2层的移动台#b的TA列表中包含的TA不同。

这里，各个移动台#a和#b在检测出其不再位于进行了位置注册处理的TA列表中包含的TA内的情况下，发送TAU信号。

因此，如上所述那样，即使在移动台#a的用户和移动台#b的用户乘坐在同一个电车的情况下，也因由属于各个层的移动台发送TAU信号的定时不同，所以能够避免在交换台MME中的位置注册处理所引起的负载显著增加。

但是，在已有的LTE方式的移动通信系统中，由于TA列表不能横跨由各个交换机MME而控制的池区(pool area)而设定，所以存在在各个移动台跨越池区而移动的情况下，在同一个定时TAU信号集中发送，在交换台MME中的位置注册处理所引起的负载显著增加的问题。

具体地说，如图1所示那样，在移动台#a和#b跨越池区#1和池区#2之间的边界1或池区#2和池区#3之间的边界2而移动的情况下，由于都在定时T1、T2发送TAU信号，所以存在会引起在交换台MME中的位置注册处理所引起的负载显著增加的问题。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于，提供一种即使在各个移动台跨越池区而移动的情况下，也能够避免在交换台MME中的位置注册处理所引起的负载显著增加的情况的位置注册方法、移动通信系统和无线基站。

本发明的第1特征在于，一种位置注册方法，基于由移动台发送的位置注册信号来进行位置注册处理，其主旨在于，包括：所述移动台在检测出其不再位于进行了位置注册处理的位置注册区域内的情况下，发送所述位置注册信号的步骤；以及无线基站对由包含在接收的所述位置注册信号中的交换机ID所识别的交换机转发该位置注册信号的步骤，即使是用于识别同一个交换机的交换机ID，分配给属于第1层的移动台的交换机ID与分配给属于第2层的移动台的交换机ID也不同，对属于所述第1层的移动台设定的位置注册区域与对属于所述第2层的移动台设定的位置注册区域不同，由一个交换机所控制的池区形成为包括一个或多个位置注册区域全部，对属于所述第1层的移动台设定的池区与对属于所述第2层的移动台设定的池区不同。

在本发明的第1特征中，也可以是所述无线基站在不能由在接收的所述位置注册信息中包含的交换机ID来识别交换机的情况下，对规定的交换机转发该位置注册信号。

在本发明的第1特征中，也可以是相邻的池区之间相互重叠。

在本发明的第1特征中，也可以是所述交换机ID是仅在各个池区内唯一地识别交换机的ID，在相邻的池区之间，不使用同一个交换机ID。

本发明的第2特征在于，一种移动通信系统，构成为基于由移动台发送的位置注册信号来进行位置注册处理，其主旨在于，构成为：所述移动台在检测出其不再位于进行了位置注册处理的位置注册区域内的情况下，发送所述位置注册信号，无线基站对由包含在接收的所述位置注册信号中的交换机ID所识别的交换机转发该位置注册信号，即使是用于识别同一个交换机的交换机ID，分配给属于第1层的移动台的交换机ID与分配给属于第2层的移动台的交换机ID也不同，对属于所述第1层的移动台设定的位置注册区域与对属于所述第2层的移动台设定的位置注册区域不同，由一个交换机所控制的池区形成为包括一个或多个位置注册区域全部，对属于所述第1层的移动台设定的池区与对属于所述第2层的移动台设定的池区不同。

在本发明的第2特征中，也可以构成为：所述无线基站在不能由在接收的所述位置注册信息中包含的交换机ID来识别交换机的情况下，对规定的交换机转发该位置注册信号。

在本发明的第2特征中，也可以构成为：相邻的池区之间相互重叠。

在本发明的第2特征中，也可以构成为：所述交换机ID是仅在各个池区内唯一地识别交换机的ID，在相邻的池区之间，不使用同一个交换机ID。

在本发明的第3特征中，其主旨在于，在上述的第2特征的移动通信系统中使用的无线基站。

附图说明

图1是用于说明在以往的移动通信系统中的问题点的图。

图2是用于说明在本发明的第1实施方式的移动通信系统中的池区、TA列表、TA、小区的关系的图。

图3是用于说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的概略的图。

图4是本发明的第1实施方式的无线基站的功能方框图。

图5是用于说明对由本发明的第1实施方式的无线基站的位置注册信号接收单元所接收的位置注册信号赋予的S-TMSI的结构的图。

图6是表示由本发明的第1实施方式的无线基站的MME色码(colorcode)管理单元所管理的“转发地址交换机”与“MME色码”之间的对应关系的一例的图。

图7是用于说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作的图。

图8是用于说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作的图。

图9是用于说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作的图。

图10是用于说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作的图。

图11是用于说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作的图。

图12是用于说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作的图。

图13是用于说明本发明的变形例1的移动通信系统的图。

具体实施方式

(本发明的第1实施方式的移动通信系统的结构)

参照图2至图6说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的结构。

在本实施方式中，例举采用了由3GPP规定的LTE方式的移动通信系统进行说明，但本发明并不限定于这个例子。

此外，在本实施方式中，为便于说明，例举将移动台分为第1层和第2层的两层的情况进行说明，但本发明也能够应用于将移动台分为三个以上的层次的情况。

图2示出在本实施方式的移动通信系统中的池区、TA列表、TA及小区之间的关系。

如图2所示那样，池区是由一个交换机MME所控制的区域，且形成为包括一个或者多个TA列表全部。这里，MME色码(交换机ID)是用于在各个池区内唯一地识别交换机MME的码。

此外，TA列表是形成为包括一个或多个TA全部的位置注册区域。此外，TA形成为包括一个或多个小区全部。这里，构成为各个无线基站eNB仅管理一个TA。

此外，构成为各个移动台在检测出其不再位于进行了位置注册处理的TA列表(位置注册区域)内的情况下，发送TAU信号(位置注册信号)。

这里，构成为各个移动台判定在来自各个无线基站eNB的广播信号中包含的TA(各个移动台所在的TA)是否包含在进行位置注册处理的TA列表中，在判定为不包含的情况下，检测其不再位于该TA列表内的情况。

另外，构成为各个移动台根据来自交换机MME的通知，对在进行了位置注册处理的TA列表中包含的TA进行管理。

在图3的例子中，构成为属于第1层的移动台#a在检测出其不再位于进行了位置注册处理的TA列表#1中的情况下，即检测出其不再位于包括进行位置注册处理的TA列表#1的池区#2的情况下，在定时T1发送TAU信号。

另一方面，构成为属于第2层的移动台#b在检测出其不再位于进行了位置注册处理的TA列表#3中的情况下，即检测出其不再位于包括进行了位置注册处理的TA列表#3的池区#2的情况下，在定时T2发送TAU信号。

另外，如图3所示那样，本实施方式的移动通信系统构成为，对属于第1层的移动台#a设定的TA列表(位置注册区域)与对属于第2层的移动台#b设定的TA列表(位置注册区域)不同。

但是，并不需要一定构成为对属于第1层的移动台#a设定的全部TA列表与对属于第2层的移动台#b设定的全部TA列表不同。

此外，本实施方式的移动通信系统构成为，对属于第1层的移动台#a设定的池区与对属于第2层的移动台#b设定的池区不同。

但是，并不需要一定构成为对属于第1层的移动台#a设定的全部池区与对属于第2层的移动台#b设定的全部池区不同。

此外，本实施方式的移动通信系统也可以构成为相邻的池区之间相互重叠，也可以构成为相邻的池区之间不相互重叠。

如图4所示那样，本实施方式的无线基站eNB包括位置注册信号接收单元11、MME色码管理单元12、转发单元13。

位置注册信号接收单元11构成为，接收从移动台UE发送的TAU信号(位置注册信号)等作为移动台UE和交换机MME之间的信号的NAS(Non-Access Stratum，非接入层)信号。

在该NAS信号中，包括S-TMSI(S-Temporary Mobile Subscriber Identity，S-临时移动用户身份)。

如图5所示那样，该S-TMSI由MME色码和M-TMSI构成。其中，M-TMSI是在各个交换机MME内唯一的移动台ID，用于在寻呼和NAS信令中识别移动台。

如图6所示那样，MME色码管理单元12构成为，将“MME色码”与表示NAS信号(例如，TAU信号)的转发地址交换机MME的“转发地址MME”相关联地管理。

在图6的例子中，“#0”和“#2”是分配给属于第1层的移动台#a的MME色码，“#1”和“#3”是分配给属于第2层的移动台#b的MME色码。

即，即使是用于识别同一个交换机MME的MME色码(交换机ID)，分配给属于第1层的移动台#a的MME色码(交换机ID)与分配给属于第2层的移动台#b的MME色码(交换机ID)也不同。

转发单元13构成为，对由在接收的NAS信号(例如，TAU信号)中包含的MME色码(交换机ID)所识别的交换机MME(即，与在接收的NAS信号(例如，TAU信号)中包含的MME色码(交换机ID)相关联的转发地址交换机MME)，转发该NAS信号(例如，TAU信号)。

另外，转发单元13构成为，在不能由在接收的NAS信号(例如，TAU信号)中包含的MME色码(交换机ID)来识别交换机MME的情况下，对规定的交换机MME转发该NAS(例如，TAU信号)。

(本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作)

参照图7至图12，说明本发明的第1实施方式的移动通信系统的动作。

第1，参照图7至图9，说明本实施方式的移动通信系统的第1动作。

具体地说，如图7所示那样，说明属于第2层的移动台#b在池区#1内的TA列表#1中发送了NAS信号(例如，TAU信号)之后，切断电源，移动到池区#2内的TA列表#4之后，再次接通电源的情况的动作。

这里，假设管理该TA列表#1内的TA的无线基站eNB，作为识别交换台MME#a的MME色码，对属于第1层的移动台#a管理MME色码“#0”，对属于第2层的移动台#b管理MME色码“#1”。

此外，假设管理该TA列表#1内的TA的无线基站eNB，作为识别交换台MME#b的MME色码，对属于第1层的移动台#a管理MME色码“#2”，对属于第2层的移动台#b管理MME色码“#3”。

如图8所示那样，在步骤1中，属于第2层的移动台#b在TA列表#1内对该无线基站eNB发送NAS信号(例如，TAU信号)。

在步骤2中，该无线基站eNB检验在NAS信号(例如，TAU信号)中包含的MME色码。其中，由于属于第2层的移动台#b对池区#1内的TA列表#1进行了位置注册处理，所以该无线基站eNB提取MME色码“#1”。

在步骤3中，该无线基站eNB将该NAS信号(例如，TAU信号)转发到由MME色码“#1”所识别的交换机MME#a。

如图9所示那样，在步骤1中，在TA列表#4内再次接通了电源的属于第2层的移动台#b对管理该TA列表#4内的TA的无线基站eNB发送NAS(例如，TAU信号)。这里，由于处于属于第2层的移动台#b已对池区#1内的TA列表#1进行了位置注册处理的状态，所以该无线基站eNB提取MME色码“#1”。

在步骤3中，该无线基站eNB不能由MME色码“#1”来识别交换机MME，所以将该NAS信号(例如，TAU信号)转发到规定的交换机(即，对包括TA列表#4的池区#2进行控制的交换机)MME#d或MME#e(在图9的例子中，交换机MME#d)。

第2，参照图10至图12说明本实施方式的移动通信系统的第2动作。

具体地说，说明如图10所示那样，属于第1层的移动台#a和属于第2层的移动台#b在TA#1和TA#2中发送NAS信号(例如，TAU信号)的情况的动作。

这里，假设TA#1包含在对属于第1层的移动台#a设定的池区#1中，且包含在对属于第2层的移动台#b设定的池区#1和#2中。

此外，假设TA#2包含在对属于第1层的移动台#a设定的池区#1和#2中，且包含在对属于第2层的移动台#b设定的池区#2中。

如图11所示那样，在步骤1中，属于第1层的移动台#a和属于第2层的移动台#b在TA#1中对管理该TA#1的无线基站eNB发送NAS信号(例如，TAU信号)。

其中，假设该无线基站eNB作为识别交换台MME#a的MME色码，对属于第1层的移动台#a管理MME色码“#0”，对属于第2层的移动台#b管理MME色码“#1”。

此外，假设该无线基站eNB作为识别交换台MME#b的MME色码，对属于第1层的移动台#a管理MME色码“#2”，对属于第2层的移动台#b管理MME色码“#3”。

此外，假设该无线基站eNB作为识别交换台MME#d的MME色码，对属于第2层的移动台#b管理MME色码“#5”。

此外，假设该无线基站eNB作为识别交换台MME#e的MME色码，对属于第2层的移动台#b管理MME色码“#7”。

在步骤2中，该无线基站eNB检验在NAS信号(例如，TAU信号)中包含的MME色码。

其中，该无线基站eNB在提取出MME色码“#0”或“#1”的情况下，将该NAS信号(例如，TAU信号)转发给由MME色码“#0”和“#1”所识别的交换机MME#a。

此外，该无线基站eNB在提取出MME色码“#2”或“#3”的情况下，将该NAS信号(例如，TAU信号)转发给由MME色码“#2”和“#3”所识别的交换机MME#b。

此外，该无线基站eNB在提取出MME色码“#4”的情况下，由于不能由MME色码“#4”来识别交换机MME，所以将该NAS(例如，TAU信号)转发到规定的交换机(即，控制包括TA#1的池区#1的交换机)MME#a或MME#b。

此外，该无线基站eNB在提取出MME色码“#5”的情况下，将该NAS 信号(例如，TAU信号)转发给由MME色码“#5”所识别的交换机ME#d。

此外，该无线基站eNB在提取出MME色码“#6”的情况下，由于不能由MME色码“#6”来识别交换机MME，所以将该NAS(例如，TAU信号)转发到规定的交换机(即，控制包括TA#1的池区#1的交换机)MME#a或MME#b。

此外，该无线基站eNB在提取出MME色码“#7”的情况下，将该NAS信号(例如，TAU信号)转发给由MME色码“#7”所识别的交换机MME#e。

如图12所示那样，在步骤1中，属于第1层的移动台#a和属于第2层的移动台#b在TA#2中对管理该TA#2的无线基站eNB发送NAS信号(例如，TAU信号)。

其中，假设该无线基站eNB作为识别交换台MME#a的MME色码，对属于第1层的移动台#a管理MME色码“#0”。

此外，假设该无线基站eNB作为识别交换台MME#b的MME色码，对属于第1层的移动台#a管理MME色码“#2”。

此外，假设该无线基站eNB作为识别交换台MME#d的MME色码，对属于第1层的移动台#a管理MME色码“#4”，对属于第2层的移动台#b管理MME色码“#5”。

此外，假设该无线基站eNB作为识别交换台MME#e的MME色码，对属于第1层的移动台#a管理MME色码“#6”，对属于第2层的移动台#b管理MME色码“#7”。

其中，该无线基站eNB在提取出MME色码“#0”的情况下，将该NAS信号(例如，TAU信号)转发给由MME色码“#0”所识别的交换机MME#a。

此外，该无线基站eNB在提取出MME色码“#2”的情况下，将该NAS信号(例如，TAU信号)转发给由MME色码“#2”所识别的交换机MME#b。

此外，该无线基站eNB在提取出MME色码“#1”或“#3”的情况下，由于不能由MME色码“#1”和“#3”来识别交换机MME，所以将该NAS信号(例如，TAU信号)转发到规定的交换机(即，控制包括TA#2的池区#2的交换机)MME#d或MME#e。

此外，该无线基站eNB在提取出MME色码“#4”或“#5”的情况下，将该NAS信号(例如，TAU信号)转发给由MME色码“#4”或“#5”所识别的交换机MME#d。

此外，该无线基站eNB在提取出MME色码“#6”或“#7”的情况下，将该NAS信号(例如，TAU信号)转发给由MME色码“#6”或“#7”所识别的交换机MME#e。

(本发明的第1实施方式的移动通信系统的作用和效果)

根据本实施方式的移动通信系统，由于能够对属于各个层的移动台#a和#b设定不同的池区和TA列表，所以即使在移动台#a和#b同时跨越池区而移动的情况下，也能够避免在交换台MME中的位置注册处理所引起的负载显著增加的情况。

此外，根据本实施方式的移动通信系统，无线基站eNB只要对由MME色码所识别的交换机MME转发NAS信号(位置注册信号)即可，无需意识该NAS信号的发送源的移动台所属的层。

此外，根据本实施方式的移动通信系统，交换机MME无需意识各个移动台所属的层而对各个移动台分配M-TMSI。

(变形例1)

在本发明的变形例1的移动通信系统中，如图13所示那样，假设MME色码(交换机ID)是仅在各个池区内唯一地识别交换机MME的码。

因此，在本变更例的移动通信系统中，如图13所示那样，在相邻的池区之间不使用相同的交换机ID。

根据本变更例的移动通信系统，只要准备仅在各个池区内唯一地识别交换机MME的MME色码即可，所以能够降低MME色码所需的比特数。

另外，上述的移动台UE、无线基站NodeB、交换台MME的动作可以通过硬件实施，也可以通过由处理器执行的软件模块实施，也可以通过两者的组合实施。

软件模块可以设置在RAM(Random Access Memory(随机存取存储器))、闪速存储器、ROM(Read Only Memory(只读存储器))、EPROM(Erasable Programmable ROM(可擦除可编程只读存储器))、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM(电可擦除和可编程只读存储器))、寄存器、硬盘、可移动盘(removable disk)、或CD-ROM等任意格式的存储介质内。

该存储介质连接到处理器，使得该处理器能够对该存储介质读写信息。此外，该存储介质也可以集成到处理器。此外，该存储介质和处理器也可以设置在ASIC内。该ASIC也可以设置在移动台UE、无线基站NodeB、无线控制装置RNC内。此外，该存储介质和处理器也可以作为分立元件而设置在移动台UE、无线基站NodeB、交换台MME内。

以上，使用上述的实施方式来详细地说明了本发明，但对于本领域的技术人员应该理解本发明并不限定于在本说明书中说明的实施方式。本发明可作为修改以及变更方式来实施而不会脱离通过权利要求范围的记载所决定的本发明的意旨和范围。因此，本说明书的记载目的只是为了例示说明，并不是对本发明加以任何限制的意思。

另外，通过参照，将日本专利申请第2008-025610号(2008年2月5日申请)的全部内容引用到本说明书中。

产业上的可利用性

如以上说明那样，根据本发明，提供一种即使在各个移动台跨越池区而移动的情况下，也能够避免在交换台MME中的位置注册处理所引起的负载显著增加的情况的位置注册方法、移动通信系统和无线基站。

Claims

1.一种位置注册方法，基于由移动台发送的位置注册信号来进行位置注册处理，其特征在于，包括：

所述移动台在检测出其不再位于进行了位置注册处理的位置注册区域内的情况下，发送所述位置注册信号的步骤；以及

无线基站对由包含在接收的所述位置注册信号中的交换机ID所识别的交换机转发该位置注册信号的步骤，

即使是用于识别同一个交换机的交换机ID，分配给属于第1层的移动台的交换机ID与分配给属于第2层的移动台的交换机ID也不同，

对属于所述第1层的移动台设定的位置注册区域与对属于所述第2层的移动台设定的位置注册区域不同，

设定多个池区，每个池区由一个交换机所控制，

对属于所述第1层的移动台设定的池区与对属于所述第2层的移动台设定的池区不同，

对属于第1层的移动台设定的池区的边界与对属于第2层的移动台设定的池区的边界不同，

相邻的池区之间相互重叠，对属于第1层的移动台设定的池区与对属于第2层的移动台设定的池区包含一个或多个位置注册区域全部。

2.如权利要求1所述的位置注册方法，其特征在于，

所述无线基站在不能由在接收的所述位置注册信号中包含的交换机ID来识别交换机的情况下，对规定的交换机转发该位置注册信号。

3.如权利要求1所述的位置注册方法，其特征在于，

所述交换机ID是仅在各个池区内唯一地识别交换机的ID，

在相邻的池区之间，不使用同一个交换机ID。

4.一种移动通信系统，构成为基于由移动台发送的位置注册信号来进行位置注册处理，其特征在于，构成为：

所述移动台在检测出其不再位于进行了位置注册处理的位置注册区域内的情况下，发送所述位置注册信号，

无线基站对由包含在接收的所述位置注册信号中的交换机ID所识别的交换机转发该位置注册信号，

设定多个池区，每个池区由一个交换机所控制，

5.如权利要求4所述的移动通信系统，其特征在于，构成为：

6.如权利要求4所述的移动通信系统，其特征在于，构成为：

所述交换机ID是仅在各个池区内唯一地识别交换机的ID，

在相邻的池区之间，不使用同一个交换机ID。

7.一种无线基站，其特征在于，

在权利要求4至6的任一项记载的移动通信系统中使用。