JP2011501506A - フェムト・システム内のアクセス制御の方法 - Google Patents

Abstract

フェムト・サブネット内のフェムト・セルによって提供される無線リソースへのアクセスを制御する方法において、フェムト管理システムまたは無線アクセス・ネットワークは、第１タイプの少なくとも１つのハッシング・クラス・マスクまたは第２タイプのハッシング・クラス・マスクを無線ユーザに割り当てることによって、フェムト・サブネット内のフェムト・セルへのアクセスを制御することができる。第１タイプのハッシング・クラス・マスクまたは第２タイプ・クラス・マスクのハッシングを、無線ユーザがフェムト・サブネット内の第１フェムト・セルへのアクセスを許可されるかどうかに基づいて割り当てることができる。第１タイプのハッシング・クラス・マスクは、フェムト・サブネット内の少なくとも１つの第１フェムト・セルへのアクセスを提供する。

Description

フェムト基地局は、基本的に、屋内（たとえば、家庭またはオフィス）に設置され、ケーブル、ＤＳＬ、業務用光ファイバ・リンク、または類似するＩＰバックホール・テクノロジを介してインターネットに接続される、低コスト低電力基地局（ＢＳ）トランシーバである。この接続は、フェムト基地局をＷＡＮ無線オペレータのコア・ネットワークに一体化するのに使用される。

フェムト基地局は、単一の搬送波またはチャネル上でフェムト・セルとして知られる地理的区域のために働く。フェムト・セルは、通常、通常のマクロ・セルより小さい地理的区域または加入者層をカバーする。たとえば、フェムト基地局は、通常、１つまたは複数の建物または家庭などの地理的区域内のラジオ・カバレージ（ｒａｄｉｏ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を提供するが、従来のマクロ基地局は、都市または街全体などのより大きい区域内のラジオ・カバレージを提供する。フェムト・セルの機能は、無線ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）の機能に似ている。フェムト・セルは、カバレージ拡張およびセルラ・ネットワークからのユーザのオフロードのための低コスト解決策をオペレータに提供する。

フェムト基地局は、通常、ネットワーク・オペレータではなくエンド・ユーザによって設置される。フェムト基地局が、たとえば家庭内でローカル・カバレージを拡張するために設置される時に、フェムト基地局は、その家庭専用でなければならない。というのは、無線リソースが、エンド・ユーザによって提供され、設置され、かつ／または支払われるからである。その場合に、その家庭に関連するかエンド・ユーザによって許可された移動局だけが、そのフェムト基地局にアクセスすることを可能にされなければならない。

従来、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）は、初期構成パラメータおよびセクタ−パラメータを使用してセル（フェムトまたはマクロ）内の無線リソースへのユーザ・アクセスに優先順位を付けることができ、これを下でより詳細に説明する。しかし、許可されないユーザがフェムト・セルによって提供される無線リソースを独占するのを防ぐ機構はない。その結果、エンド・ユーザは、フェムト基地局が許可されないユーザのために働くことで占領されることを考慮すると、アクセスを拒否される場合がある。

移動局は、セッション構成中（たとえば、パワー・アップ時）に無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）から上で述べた初期構成パラメータを受信する。セッション構成は、通常、たとえば、移動局からのＵＡＴＩ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）要求に応答してトリガされる。初期構成パラメータは、トラフィック・チャネルを介して送信される。

現在の３ＧＰＰ２ ＣＤＭＡ２０００ ＥＶＤＯ標準規格「ｃｄｍａ２０００ Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」、３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２４−Ｂ、Ｖｅｒ．２．０（２００７年３月）では、初期構成パラメータは、他のパラメータと一緒にクラス・マスクを含むことができる。周知のとおり、クラス・マスクは、移動局の優先順位クラスを示す。クラス・マスクを割り当てる方法は、当技術分野で周知であり、したがって、詳細な議論は、説明を簡潔にするために省略する。セッション構成を完了した後に、移動局は、接続状態に留まるか、アイドル状態に入ることができる。

アイドル状態に入った後に、移動局は、周期的にウェイク・アップし、ブロードキャスト制御チャネル上でセクタ−パラメータ・メッセージなどのブロードキャスト・オーバーヘッド・メッセージを受信する。上で説明した現在の３ＧＰＰ２ ＣＤＭＡ２０００ ＥＶＤＯ標準規格では、セクタ−パラメータは、たとえば、チャネル・マスク、トリガ・コード、および１つまたは複数のカラー・コードを含む。周知のとおり、チャネル・マスクは、ＲＡＮによって割り当てられ、ＲＡＮ内で維持される。チャネル・マスクは、特定のセル内の通信に使用されるチャネルを示す。各チャネルを、ＲＡＮ内のユーザの特定の優先順位クラスに関連付けることができる。

セクタ−パラメータ・メッセージでチャネル・マスクを受信する時に、移動局は、それに割り当てられたクラス・マスクを使用してハッシング計算を実行して、その移動局がどのチャネルの使用を許可されるのかを判定する。次に、移動局は、新たに入ったセルによって提供される無線リソースにそれを介してアクセスすべきチャネルでハッシュ・オン（ｈａｓｈｅｓ ｏｎ）（またはランダムに選択）する。現在の標準規格でサポートされるアクセス・ハッシング機構は、特定の基地局によってサポートされる複数の搬送波（チャネル）がある時に限って効力を生じる。１つの搬送波だけが基地局によってサポートされる場合には、すべての優先順位クラスのすべてのモバイルが、その搬送波へのアクセスを得ることができる。

周知のとおり、異なるセルは、異なるチャネル・マスクをブロードキャストすることができる。その結果、移動局がフェムト・セルからマクロ・セルへまたはその逆に移動する時に、移動局が受信するチャネル・マスクは変化する。新しいまたは異なるチャネル・マスクを受信する時に、移動局は、もう１つのハッシング計算を実行して、移動局がそこでハッシュ・オンし、使用することを許可されるチャネルを判定する。次に、移動局は、新たに入ったセルによって提供される無線リソースにそれを介してアクセスすべき許可されたチャネルをハッシュ・オンする。

より特定の例で、マクロ・セルに入る移動局が、低優先順位ユーザであり、そのマクロ・セルに割り当てられた５つの候補チャネルが存在すると仮定する。候補チャネルのうちの３つは、低優先順位クラスの移動局に関連し、候補チャネルのうちの２つは、より高い優先順位クラスに関連する。割り当てられたクラス・マスクおよびセルによってブロードキャストされたチャネル・マスクを使用する周知のハッシング計算を実行することによって、移動局は、３つの低優先順位チャネルが、その移動局がアクセスの資格を与えられる唯一のチャネルであると判定する。次に、移動局は、無線ネットワークにそれを介してアクセスすべき３つの低優先順位チャネルのうちの１つをハッシュ・オン（またはランダムに選択）する。

「ｃｄｍａ２０００ Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」、３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２４−Ｂ、Ｖｅｒ．２．０（２００７年３月）

しかし、この従来の機構を単一搬送波を有するフェムト・セルで使用すると、ユーザは、単一の搬送波だけが存在するので、アクセスを完全には拒否されない。したがって、フェムト・セル内の無線リソースを使用する資格を与えられたユーザが、リソースの使用の資格を与えられないユーザを優先して拒否される場合がある。

同一のフェムト環境で、フェムト・セルの一部を公用とし、一部を私的（プライベート）とすることができる。私的フェムト・セルは、エンド・ユーザまたは会社によって所有されるフェムト・セルとすることができる。

例示的実施形態は、フェムト・サブネット内で私的フェムト・セルへのアクセスを制御する方法を提供する。

例示的実施形態は、許可されたユーザが、彼らがアクセスを許可されている私的フェムト・セルへのアクセスを拒否される可能性を減らすことができる。

少なくとも１つの例示的実施形態は、フェムト・サブネット内のフェムト・セルによって提供される無線リソースへのアクセスを制御する方法を提供する。この方法では、無線アクセス・ネットワークは、フェムト・サブネット内の各第１フェムト・セルの第１タイプのハッシング・チャネル・マスクおよび第１タイプのハッシング・クラス・マスクを確立することができる。第１タイプの各ハッシング・クラス・マスクは、フェムト・サブネット内の少なくとも１つの対応する第１フェムト・セルへのアクセスを提供する。無線アクセス・ネットワークは、無線ユーザがフェムト・サブネット内の第１フェムト・セルへのアクセスを許可されるかどうかに基づいて、第１タイプのハッシング・クラス・マスクまたは第２タイプのハッシング・クラス・マスクを無線ユーザに割り当てることができる。第１タイプのハッシング・クラス・マスクは、私的ハッシング・クラス・マスクとすることができ、第１タイプのハッシング・チャネル・マスクは、私的ハッシング・チャネル・マスクとすることができ、第２タイプのハッシング・クラス・マスクは、公用ハッシング・クラス・マスクとすることができ、第１フェムト・セルは、私的フェムト・セルとすることができる。

私的チャネル・ハッシング・マスクに関連する私的チャネル（または搬送波）は、私的フェムト・セルに対応する私的フェムト基地局によって送信され、サポートされる唯一のチャネルとすることができる。公用ハッシング・チャネル・マスクは、一般公衆アクセスのために定義されたグローバル共通（ｇｌｏｂａｌｌｙ ｃｏｍｍｏｎ）チャネル・マスクとすることができる。公用チャネル・ハッシング・マスクに関連するチャネルは、ユーザがそれを介して無線リソースにアクセスできる最も近い公にアクセス可能な基地局のチャネルとすることができる。近くの公にアクセス可能なセルは、フェムト・セルまたはマクロ・セルとすることができる。エリア内に使用可能な公用アクセス・チャネルがない場合には、ダミー・チャネルを公用アクセス・マスクに割り当て、私的フェムト基地局によってブロードキャストすることができる。

少なくとも１つの他の例示的実施形態では、無線アクセス・ネットワークは、私的フェムト・セル用の私的ハッシング・マスク対を確立することができる。私的ハッシング・マスク対は、私的ハッシング・チャネル・マスクおよび対応する私的ハッシング・クラス・マスクを含むことができる。無線アクセス・ネットワークは、私的フェムト・セル用の公用ハッシング・チャネル・マスクを提供することもできる。私的ハッシング・マスク対および公用チャネル・ハッシング・マスクを、無線アクセス・ネットワーク内でフェムト・セルの識別情報に関連して格納することができる。私的クラス・ハッシング・マスクおよび公用クラス・ハッシング・マスクのうちの１つを、無線ユーザに割り当てることができる。

もう１つの例示的実施形態は、フェムト・サブネット内の私的フェムト・セルへのアクセスを制限する方法を提供する。この方法では、フェムト管理システムは、私的フェムト・セルへのアクセスを許可されたユーザがフェムト・サブネット内に存在するかどうかを判定し、私的フェムト・セルにヌル・ハッシング・チャネル・マスクを割り当てることによって私的フェムト・セルへのアクセスを制限することができる。

もう１つの例示的実施形態では、無線アクセス・ネットワークは、フェムト・システムの各フェムト・サブネット内の私的フェムト・セルごとに私的ハッシング・チャネル・マスクおよび私的ハッシング・クラス・マスクを確立することができる。各私的ハッシング・クラス・マスクは、少なくとも１つの対応する私的フェムト・セルへのアクセスを提供することができる。複数のハッシング・クラス・マスクを、１つの無線ユーザに割り当てることができる。複数のハッシング・クラス・マスクのそれぞれを、フェムト・システム内のフェムト・サブネットに関連付けることができる。割り当てられたハッシング・クラス・マスクを、対応するフェムト・サブネット識別子に関連して格納することができる。割り当てられたハッシング・クラス・マスクおよび対応するフェムト・サブネット識別子を、無線ユーザに送信することができる。

本発明は、本明細書で下で与えられる詳細な説明および添付図面からより十分に理解されるようになるが、添付図面では、類似する要素が、類似する符号によって表され、添付図面は、例としてのみ与えられ、したがって、本発明について限定的ではない。

遠隔通信システムの一部を示す図である。 例示的実施形態による、フェムト・セルへのアクセス制御のためにハッシング・マスクを割り当てる方法を示す流れ図である。 例示的実施形態による、フェムト・セル内の無線リソースへのアクセスを制御する方法を示す流れ図である。 フェムト・サブネット内の私的フェムト・セルへの全ユーザのアクセスを制限する方法を示す流れ図である。 もう１つの例示的実施形態による、クラス・マスクをユーザに動的に割り当てる方法を示す流れ図である。

次の説明では、限定ではなく説明のために、本発明の完全な理解を提供するために特定のアーキテクチャ、インターフェース、技法その他などの特定の詳細を示す。しかし、本発明をこれらの特定の詳細から逸脱する他の例示的実施形態で実践できることは、当業者には明白である。いくつかの場合に、周知のデバイス、回路、および方法の詳細な説明は、不必要な詳細で本発明の説明を不明瞭にしないようにするために省略する。本発明のすべての原理、態様、および実施形態、ならびにその特定の例は、本発明の構造的同等物と機能的同等物との両方を包含することが意図されている。さらに、そのような同等物が、現在既知の同等物ならびに将来に開発される同等物の両方を含むことが意図されている。

例示的実施形態を、適切なコンピューティング環境で実施されるものとして本明細書で述べる。必要ではないが、例示的実施形態を、１つまたは複数のコンピュータ・プロセッサまたはＣＰＵによって実行される、プログラム・モジュールまたは機能プロセスなどのコンピュータ実行可能命令の全般的文脈で説明する。一般に、プログラム・モジュールまたは機能プロセスは、特定のタスクを実行するか特定の抽象データ型を実施する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。本明細書で述べるプログラム・モジュールおよび機能プロセスを、既存の通信ネットワーク内で既存のハードウェアを使用して実施することができる。たとえば、本明細書で述べるプログラム・モジュールおよび機能プロセスを、フェムト管理システム（ＦＭＳ）などの既存の無線ネットワーク制御ノードで既存のハードウェアを使用して実施することができる。

次の説明では、例示的実施形態を、そうではないと示されない限り、１つまたは複数のプロセッサによって実行される行為と動作の記号表現（たとえば、流れ図の形の）とを参照して説明する。したがって、そのような行為および動作は、時々コンピュータ実行されると称するが、構造化された形でデータを表す電気信号のプロセッサによる操作を含むことを理解されたい。この操作は、コンピュータのメモリ・システム内の位置でデータを変換し、あるいは維持し、これによって、当業者によく理解される形でコンピュータの動作を再構成し、あるいは他の形で変更する。

本明細書で述べられる時に、用語「ユーザ」は、用語「移動局」と同義と考えることができ、これと交換可能に使用される場合がある。

図１に、例示的実施形態を実施できる遠隔通信システムの一部を示す。遠隔通信システム１０は、それぞれが異なるカバレージ・エリアを有する、マクロ・サブネット１２およびフェムト・サブネット１４を含む無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）を含む。

図１に示されたＲＡＮは、非限定的な例として、符号分割多元接続無線アクセス・ネットワーク（ＣＤＭＡ ＲＡＮ）として図示されている。ＣＤＭＡ ＲＡＮでは、無線アクセスは、好ましくは符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）に基づき、個々の無線チャネルは、ＣＤＭＡ拡散符号を使用して割り当てられる。もちろん、他のアクセス方法を使用することができる。

マクロ・サブネット１２は、ＲＡＮ制御ノード１００Ｒを含むことができる。ＲＡＮ制御ノード１００Ｒは、たとえば、階層ネットワーク・アーキテクチャ内の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）またはフラット・ネットワーク内のｓｅｓｓｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＳＲＮＣ）とすることができる。ＲＡＮ制御ノード１００Ｒを、１つまたは複数のパケット交換網および／または回線交換網（たとえば、１つまたは複数のインターネット・プロトコル（ＩＰ）ネットワークあるいは類似物）を介してマクロ基地局１０２Ｍにリンクすることができる。マクロ基地局１０２Ｍは、マクロ・システム１２の一部を構成することもできる。

マクロ基地局１０２Ｍは、マクロ・セル１００Ｍ内のラジオ・カバレージを提供する。各マクロ・セルは、一意のアイデンティティによって識別され、このアイデンティティは、セル内でブロードキャストされる。

フェムト・サブネット１４は、フェムト管理システム（ＦＭＳ）１００Ｆを含むことができる。ＦＭＳ １００Ｆは、マクロ・セルラ・システム内のＲＡＮ制御ノードに類似し、これと同一の機能性を有する。そのような機能性は周知なので、詳細な議論は、説明を簡潔にするために省略する。

ＦＭＳ １００Ｆは、１つまたは複数のパケット交換網および／または回線交換網（たとえば、１つまたは複数のインターネット・プロトコル（ＩＰ）ネットワークあるいは類似物）を介する複数のフェムト基地局１０２Ａ〜１０２Ｅのそれぞれとの別々のリンクを維持することができる。フェムト基地局１０２Ａ〜１０２Ｅは、フェムト・サブネット１４の一部を構成することもできる。

フェムト基地局１０２Ａ〜１０２Ｅは、それぞれのフェムト・セル１００Ａ〜１００Ｅ内のラジオ・カバレージを提供する。セル１００Ａ〜１００Ｅのそれぞれは、一意のアイデンティティによって識別され、このアイデンティティは、セル内でブロードキャストされる。本明細書で使用される時に、句「フェムト基地局」は、「ピコ基地局」または「マイクロ基地局」と同義とすることができる。

ノード１００Ｆ、１００Ａ〜１００Ｅ、および１０２Ａ〜１０２Ｅを、ＣＤＭＡ ＲＡＮの例と一致して、それぞれＦＭＳ、フェムト・セル、およびフェムト基地局と称する。しかし、用語無線ネットワーク制御装置および基地局が、他のタイプの無線アクセス・ネットワークに関する類似する機能性を有するノードをも包含することを理解されたい。

他のタイプの無線アクセス・ネットワークを含む他のタイプの遠隔通信システムは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）、Ａｄｖａｎｃｅ Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＡＭＰＳ）システム、Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ ＡＭＰＳシステム（ＮＡＭＰＳ）、Ｔｏｔａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（ＴＡＣＳ）、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ（ＰＤＣ）システム、Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ（ＵＳＤＣ）システム、ＥＩＡ／ＴＩＡ ＩＳ−９５に記載の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ）、ｕｌｔｒａ ｍｏｂｉｌｅ ｂｒｏａｄｂａｎｄ（ＵＭＢ）、およびｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）を含む。

例のために、図１に、単一のＲＡＮ制御ノード１００Ｒ、ＦＭＳ １００Ｆ、６つのフェムト基地局１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ、単一の１０２Ｍマクロ基地局、および単一の移動局１０４ＭＳだけを示す。しかし、ＲＡＮが、任意の個数のＲＡＮ制御ノード、ＦＭＳ、基地局（フェムトおよびマクロ）を含むことができ、これらが、任意の個数の移動局のために働くことを理解されたい。

さらに図１を参照すると、周知のとおり、移動局１０４ＭＳは、エア・インターフェースを介して基地局１０２Ａ〜１０２Ｅおよび／または１０２Ｍのうちの１つまたは複数と通信する。移動局１０４ＭＳは、たとえば、ＲＡＮと音声および／またはデータを通信する、携帯電話機（「セル」電話機）、ポータブル・コンピュータ、ポケット・コンピュータ、ハンドヘルド・コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、車載モバイル・デバイス、または類似物とすることができる。

上で述べたように、同一のフェムト環境内で、フェムト・セルの一部を公用とし、一部を私的とすることができる。私的フェムト・セルは、エンド・ユーザまたは会社によって所有されるフェムト・セルとすることができる。本明細書で述べる例示的実施形態は、私的フェムト・セル内の無線リソースへのアクセスを制御する方法を提供する。公用フェムト・セルは、単一のユーザまたはユーザのグループに制限されるのではなく、一般公衆によるアクセスに開放されたフェムト・セルとすることができる。

例示的実施形態を、本明細書で図１に示された遠隔通信ネットワークに関して説明する。具体的に言うと、例示的実施形態を、フェムト・セル１００Ａ〜１００Ｄが私的フェムト・セルであり、フェムト・セル１００Ｅが公用フェムト・セルであると仮定して説明する。この例では、フェムト・セル１００Ａは、ユーザＡ（図示せず）によってのみアクセス可能な私的フェムト・セルであり、フェムト・セル１００Ｂは、ユーザＢ（図示せず）によってのみアクセス可能な私的フェムト・セルであり、フェムト・セル１００Ｃは、ユーザＣ（図示せず）によってのみアクセス可能な私的フェムト・セルであり、フェムト・セル１００Ｄは、ユーザのグループＤによってのみアクセス可能な私的フェムト・セルである。

図２および３は、例示的実施形態による、フェムト・セル環境内の無線リソースへのアクセスを制御する方法を説明するために提供される流れ図である。図２および３に示された方法を、図１に示された遠隔通信システム、具体的にはフェムト基地局１０２Ａに関して述べる。しかし、例の実施形態が、図１に示された他のフェムト基地局および他の遠隔通信ネットワークに同等に適用可能であることを理解されたい。

図２は、例示的実施形態による、フェムト・セルへのアクセスを制御するハッシング・マスクを割り当てる方法を示す流れ図である。下でより詳細に説明するように、例示的実施形態によれば、ＲＡＮは（たとえば、ＦＭＳ １００Ｆによって）、ユーザ識別情報に関連してクラス・マスクおよびチャネル・マスクを格納するデータベースを構築することができる。次に、ＲＡＮは、データベースに格納された情報に基づいて、１つまたは複数の私的フェムト・セル内の無線リソースへのアクセスを制御することができる。この議論において、ユーザＡが、フェムト基地局１０２Ａを所有し、管理すると仮定する。

図２を参照すると、エンド・ユーザによって設置される時に、フェムト基地局１０２Ａは、たとえばＦＭＳ １００Ｆによって、ＲＡＮに登録する。一例では、フェムト基地局１０２Ａの登録中に、ユーザＡは、その識別情報を指定することができる。識別情報は、たとえば、ＥＶＤＯ内のモバイルのＵＡＴＩ、ＭＳＩＤ（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）などを含むことができる。ユーザＡは、フェムト基地局１０２Ａによって提供される無線リソースへのアクセスを許可される他のユーザ（たとえば、移動局１０４ＭＳ）の識別情報をも提供することができる。

ユーザＡからの識別情報に応答して、ステップＳ４０２で、ＦＭＳ １００Ｆは、ハッシング・マスク対を生成し、フェムト基地局１０２Ａおよび対応するフェムト・セル１００Ａに割り当てる。ハッシング・マスク対は、私的チャネル・マスク（たとえば、現在のＥＶＤＯ標準規格のＡｃｃｅｓｓＨａｓｈｉｎｇＣｈａｎｎｅｌＭａｓｋ）および私的クラス・マスク（たとえば、現在のＥＶＤＯ標準規格のＡｃｃｅｓｓＨａｓｈｉｎｇＣｌａｓｓＭａｓｋ）を含むことができる。私的チャネル・マスクは、許可されたユーザがフェムト・セル１００Ａ内の無線リソースにそれを介してアクセスできるチャネルまたは搬送波を識別することができる。私的クラス・マスクは、フェムト基地局１０２Ａによって提供されるチャネルにハッシュ・オンするのに、許可された移動局によって使用することができる。

フェムト基地局１０２Ａへのハッシング・マスク対の割当と同時にまたはその後に、ＲＡＮは、ステップＳ４０３で、少なくとも１つの公用チャネル・マスクを識別し、フェムト基地局１０２Ａに割り当てることもできる。公用チャネル・マスクを、フェムト基地局１０２Ａの相対的に近くに配置された少なくとも１つの公用セルに関連付けることができる。公用チャネル・マスクは、ユーザがそれを介して近くの公用セル内の無線リソースにアクセスできる少なくとも１つのチャネルまたは搬送波を関連付ける。

少なくとも１つの例で、ＲＡＮは、フェムト基地局１０２Ａの最も近くに配置された公用セルに関連する公用チャネル・マスクを割り当てることができる。最も近い公用セルは、フェムト・セル（フェムト・セル１０２Ｅなど）またはマクロ・セル（マクロ・セル１０２Ｍなど）とすることができる。この議論において、ＲＡＮが、周知のグローバル共通公用チャネル・マスクを割当済みであると仮定する。

図２に戻って、ステップＳ４０４で、割り当てられた私的ハッシング・マスク対をユーザＡの識別情報およびフェムト・セル１００Ａの識別情報に関連してデータベースに格納することができる。フェムト・セル１００Ａの識別情報は、フェムト・セルのセクタ識別を含むことができる。割り当てられたハッシング・マスク対、公用チャネル・マスク、および識別情報を、本明細書では集合的にフェムト・アクセス制御情報と呼ぶ場合がある。

割り当てられたフェムト・アクセス制御情報を格納した後に、ＦＭＳ １００Ｆは、ステップＳ４０６で、任意の周知の形で、割り当てられたチャネル・マスク（たとえば、公用および私的）をフェムト基地局１０２Ａに送信することができる。受信した後に、フェムト基地局１０２Ａは、ブロードキャスト制御チャネル上で割り当てられたチャネル・マスクおよび関連する搬送波をブロードキャストし始める。

フェムト基地局１０２Ａが、構成され、無線サービスを提供し始めた後に、移動局がマクロ・サブネット１２からフェムト・サブネット１４へサブネット境界をまたいで移動する時に、ＲＡＮは、移動局がそのフェムト・サブネット内の私的フェムト・セルへのアクセスを許可されるかどうかに基づいて、私的クラス・マスクまたは公用クラス・マスクを割り当てる。たとえば、ユーザＡが、マクロ・サブネット１２からフェムト・サブネット１４に移動する場合に、ＲＡＮは、ユーザＡがフェムト・セル１０２Ａへのアクセスを許可されるので、フェムト・セル１０２Ａに関連する私的クラス・マスクをユーザＡに割り当てる。その一方で、ユーザＸ（図示せず）がマクロ・サブネット１２からフェムト・サブネット１４に移動する場合に、ＲＡＮは、ユーザＸがフェムト・サブネット１４内のどの私的フェムト・セルにも関連しないので、公用クラス・マスクをユーザＸに割り当てる。

図３は、例示的実施形態による、クラス・マスクをユーザに割り当てる方法を示す流れ図である。図３の方法を、図１に示された移動局１０４ＭＳに関して説明する。

周知のとおり、アイドルの移動局がサブネット境界をまたぐたびに、ユーザは、サブネットの間でのモバイルのアイドル・ハンドオフを開始するために登録メッセージを送信する。次の方法は、移動局１０４ＭＳが、たとえばマクロ・サブネット１２からフェムト・サブネット１４にまたぐ時に生成されるそのような登録メッセージに応答して実行され得る。

図３を参照すると、ステップＳ５０２で、ＲＡＮは、移動局１０４ＭＳがフェムト・サブネット１４内の私的フェムト・セルへのアクセスを許可されるかどうかを判定する。たとえば、移動局１０４ＭＳから受信した登録メッセージに応答して、ＦＭＳ １００Ｆは、フェムト・アクセス制御情報を格納した、上で説明したデータベースにアクセスして、移動局１０４ＭＳがフェムト・サブネット１４内のいずれかの私的フェムト・セルに関連するかどうかを判定することができる。

図１に関して、たとえば、移動局１０４ＭＳによって供給される識別情報が、フェムト・セル１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、または１００Ｄのいずれかに関連して格納された識別情報と一致する場合に、ＲＡＮは、移動局１０４ＭＳがフェムト・サブネット１４内の私的フェムト・セルへのアクセスを許可されると判定する。移動局１０４ＭＳが、私的フェムト・セルへのアクセスを許可される場合に、ＲＡＮは、Ｓ５０４で、私的ハッシング・クラス・マスクをフェムト・セルに割り当てる。

たとえば、移動局１０４ＭＳがユーザＡに対応すると仮定すると、移動局１０４ＭＳがフェムト・セル１００Ａへのアクセスを許可されると判定した後に、ＲＡＮは、フェムト・セル１００Ａに関連する私的クラス・マスクを移動局１０４ＭＳに割り当てることができる。

ステップＳ５０８で、ＲＡＮは、割り当てられた私的クラス・マスクを移動局１０４ＭＳに送信することができる。

もう一度、移動局１０４ＭＳがユーザＡに対応すると仮定すると、移動局１０４ＭＳが割り当てられた私的クラス・マスクを受信した後に、移動局１０４ＭＳは、移動局１０４ＭＳがフェムト・セル１００Ａに入る時に、私的フェムト・セル１００Ａによって提供される私的チャネルのハッシュ・オンを開始することができる。ハッシング計算は、任意の周知の形で実行することができる。

ステップＳ５０２に戻って、移動局１０４ＭＳによって供給される識別情報が、フェムト・サブネット１４内の私的フェムト・セルに関連して格納された識別情報と一致しない場合に、ＲＡＮは、ステップＳ５０４で、移動局１０４ＭＳに公用クラス・マスクを割り当てる。その後、ＲＡＮは、ステップＳ５０８に関して上で説明したように、割り当てられた公用クラス・マスクを移動局に送信する。

公用クラス・マスクを受信する時に、移動局１０４ＭＳは、移動局がたとえば現在はフェムト・セル１００Ａ内に配置されている時であっても、公用フェムト・セル１００Ｅによって提供されるものなどの公用チャネルをハッシュ・オンすることができる。その結果、移動局１０４ＭＳは、フェムト・セル１００Ａへのアクセスをブロックされ、または拒否される。上で注記したように、ハッシング計算は、任意の周知の形で実行することができる。

アイドル・ハンドオフに関して上で述べたが、図３の方法を、移動局の初期登録に応答して実行することができる。本明細書で述べる例示的実施形態によれば、初期登録またはアイドル・ハンドオフは、移動局の私的フェムト・セル内または任意の他の公用フェムト・セル内で発生し得る。

より具体的な例を、これから説明する。しかし、本明細書で説明される特定のビット・シーケンスが、例の実施形態を説明するためのみのものであって、決して限定的ではないことを理解されたい。

この例では、私的チャネル・マスクおよび公用チャネル・マスク（たとえば、現在のＥＶＤＯ標準規格のＡｃｃｅｓｓＨａｓｈｉｎｇＣｈａｎｎｅｌＭａｓｋ）ならびにクラス・マスク（たとえば、現在のＥＶＤＯ標準規格のＡｃｃｅｓｓＨａｓｈｉｎｇＣｌａｓｓＭａｓｋ）が、定義され、フェムト・セル１００Ａ〜１００Ｅのそれぞれに関連付けられる。チャネル・マスクの割当を、次の表１に示す。

ユーザＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤ（図示せず）がフェムト空間に入る時（たとえば、パワーアップ時）、各フェムト・セルのクラス・マスク割当は、次の表２で指定される。上で述べたように、クラス・マスク割当は、ＲＡＮによって決定することができる。

フェムト・セル１００Ａ〜１００Ｅのそれぞれによってブロードキャストされるチャネル・マスクの例の配置は、次のとおりとすることができる。

フェムト基地局１０２Ａは、フェムト・セル１００Ａ内でアクセス・チャネル・マスク０００００００００００００００１および１１１１１１１１１１１１１１１１をブロードキャストすることができる。さらに、基地局１０２Ａは、チャネル・マスク０００００００００００００００１に対応する私的チャネルおよびチャネル・マスク１１１１１１１１１１１１１１１１に対応する公用（ダミー）チャネルをブロードキャストすることができる。公用チャネルまたはダミー・チャネルは、本質的に、図１のフェムト・セル１００Ｅなどの公用セルをハッシュ・オンするように許可されないユーザをリダイレクトする。

フェムト基地局１０２Ｂは、フェムト・セル１００Ｂ内でアクセス・チャネル・マスク００００００００００００００１０および１１１１１１１１１１１１１１１１をブロードキャストすることができる。さらに、基地局１０２Ｂは、チャネル・マスク１００００００００００００００１０に対応する私的チャネルおよびチャネル・マスク１１１１１１１１１１１１１１１１に対応する公用（ダミー）チャネルをブロードキャストすることができる。

フェムト基地局１０２Ｃは、フェムト・セル１００Ｃ内でアクセス・チャネル・マスク０１００００００００００００００および１１１１１１１１１１１１１１１１をブロードキャストすることができる。さらに、基地局１０２Ｃは、チャネル・マスク０１００００００００００００００に対応する私的チャネルおよびチャネル・マスク１１１１１１１１１１１１１１１１に対応する公用（ダミー）チャネルをブロードキャストすることができる。

フェムト基地局１０２Ｄは、フェムト・セル１００Ｃ内でアクセス・チャネル・マスク１１１０００００００００００００および１１１１１１１１１１１１１１１１をブロードキャストすることができる。さらに、基地局１０２Ｄは、チャネル・マスク１１１０００００００００００００に対応する私的チャネルおよびチャネル・マスク１１１１１１１１１１１１１１１１に対応する公用（ダミー）チャネルをブロードキャストすることができる。

ブロードキャストされたチャネル・マスクに基づいて、ブロードキャストされた私的チャネル・マスクに対応する私的クラス・マスクを割り当てられたユーザだけが、特定の私的フェムト基地局によって提供される無線サービスへのアクセスを許可される。すなわち、たとえば、ユーザＡだけが、フェムト・セル１００Ａによって提供される無線サービスにアクセスすることができる。というのは、ユーザＡだけが、アクセス・チャネル・マスク０００００００００００００００１に対応するクラス・マスクを割り当てられるからである。上で注記したように、ユーザは、任意の周知の形で、たとえば、特定のフェムト・セルの特定の搬送波をハッシュ・オンすることによって、無線サービスにアクセスすることができる。

ユーザが、無線リソースへのアクセスが許可されないフェムト・セルに入る場合に、そのユーザを、私的フェムト・セルによってブロードキャストされるダミー・チャネルに基づいて、最も近い公に使用可能なセルにリダイレクトすることができる。

すなわち、たとえば、ユーザＡがフェムト・セル１００Ｂに入る時に、ユーザＡは、ユーザＡに割り当てられた私的クラス・マスクを使用して、フェムト・セル１００Ｂ内でブロードキャストされる私的チャネル・マスクおよび公用チャネル・マスクに対する周知のハッシング計算（たとえば、ビット単位の論理積演算）を実行する。そのようなハッシング演算の結果は、ユーザＡに、公用チャネル・マスクに対応するチャネルだけがユーザＡに使用可能であることを示す。次に、ユーザＡは、公用チャネル・マスクに対応する公用チャネルまたは搬送波をハッシュ・オンすることを試みる。しかし、上で述べたように、公用チャネルは、実際には最も近くの公に使用可能なフェムト・セル１００Ｅによって提供される。それを行う際に、フェムト・セル１００Ｂに入る時に、ユーザＡは、フェムト・セル１００Ｅの無線リソースにアクセスするようにリダイレクトされ、フェムト・セル１００Ｂへのアクセスは、これによって制限される。

追加の例示的実施形態によれば、クラス・マスクおよびチャネル・マスクのそれぞれを動的に割り当てることができる。

図４は、フェムト・セル内の無線リソースへのアクセスを制限する方法を示す流れ図である。例のために、図４の方法を、図１に関して、具体的には私的フェムト・セル１００Ａへのアクセスを許可される時の移動局１０４ＭＳに関して説明する。

図４の方法によれば、私的フェムト・セルへのアクセスを、その私的フェムト・セルが配置されるフェムト・サブネット内に許可されたユーザが存在するかどうかに基づいて制限することができる。

上で述べたように、フェムト・サブネット１４からマクロ・サブネット１２への移動局１０４ＭＳのアイドル・ハンドオフ中に、ＲＡＮは、移動局１０４ＭＳがもはやフェムト・サブネット１４内に存在しないことを通知される。次の方法を、移動局１０４ＭＳがフェムト・サブネット１４から出ることに応答して実行することができる。

図４を参照すると、ステップＳ８０２で、移動局１０４Ｍがフェムト・サブネット１４を出たことの通知を受信する時に、ＲＡＮは、フェムト・セル１００Ａへのアクセスを許可された他のユーザがフェムト・サブネット１４内に存在するかどうかを判定することができる。ＲＡＮは、許可されたユーザの識別情報を格納したデータをフェムト・サブネット１４内に現在存在するユーザの識別情報と相互参照することによって、それを行うことができる。

ＲＡＮが、フェムト・セル１００Ａへのアクセスを許可されたユーザがまだフェムト・サブネット１４に存在すると判定する場合には、さらなるアクションは行われない。その一方で、ＲＡＮが、フェムト・セル１００Ａへのアクセスを許可されたユーザがフェムト・サブネット１４に存在しないと判定する場合には、ＲＡＮは、フェムト・セル１００Ａにヌル・チャネル・マスクを動的に再割当することができる。ヌル・チャネル・マスクは、すべてのユーザが、フェムト・セル１００Ａによって提供される無線リソースにアクセスしないように制限することができる。一例では、ＲＡＮは、フェムト・セル１００Ａにチャネル・マスク００００００００００００００００を割り当てることができる。

クラス・マスクを、ＲＡＮによって移動局に動的に割り当てることもできる。チャネル・マスクの動的再割当は、ＲＡＮがチャネル・マスクを再利用することを可能にすることができる。

図５は、例示的実施形態による、移動局がアクセス可能なすべてのフェムト・セルに対応するクラス・マスクを当初に構成する方法を示す流れ図である。図５の方法は、ＲＡＮ（たとえば、図１のＦＭＳ １００Ｆ）で実行することができる。

図５を参照すると、フェムト・システム内のフェムト・サブネットごとに、ステップＳ９００で、ＲＡＮは、そのフェムト・サブネットが、移動局がアクセスを許可される私的フェムト・セルを含むかどうかに基づいて、移動局に私的クラス・マスクまたは公用クラス・マスクを割り当てることができる。ステップＳ９００で実行される割当は、移動局の初期パワー・アップ中に実行することができる。

たとえば、移動局に、その移動局がアクセスを許可される私的フェムト・セルを含むフェムト・サブネットごとに私的クラス・マスクを割り当てることができる。移動局に、その移動局がアクセスを許可される私的フェムト・セルを含まないフェムト・サブネットごとに公用クラス・マスクを割り当てることができる。

ステップＳ９０２で、クラス・マスクの割り当てられたグループを、対応するサブネットの識別情報（たとえば、各サブネットに関連するカラー・コード）に関連して格納することができる。

ステップＳ９０４で、格納されたクラス・マスクおよびカラー・コード情報を移動局に送信することができる。

複数の私的クラス・マスクおよび公用クラス・マスクを割り当てた後に、移動局は、新しいフェムト・サブネットに入る時に複数のクラス・マスクのうちの１つを選択することができる。

たとえば、サブネットの間をまたぎ、ＲＡＮに登録する時に、移動局は、ＲＡＮからのセクタ−パラメータ・メッセージで受信したカラー・コードに基づいて、その移動局が存在するフェムト・セルによって提供されるチャネルをハッシュ・オンする際に使用すべき割り当てられたクラス・マスクのうちの１つを選択することができる。

もう１つの例示的実施形態では、ハッシング・チャネル・マスクを、ユーザに供給されるセクタ−パラメータ・メッセージ内の隣接リストに追加するか、これに関連付けることができる。従来、ブロードキャストされるセクタ−パラメータ・メッセージ内の「隣接リスト」は、すべての隣接搬送波または隣接チャネルをリストする。ＦＭＳでの隣接するフェムト・セルへのチャネル・マスク割当の知識に基づいて、たとえば、少なくとも１つのチャネル・マスクを、隣接リストに追加するか関連付けることができる。隣接リストを、ユーザに周期的に送信することができる。セクタ−パラメータ・メッセージを受信した後に、モバイル・ユーザは、ハッシング・マスク演算の結果に基づいてフェムト・サブネット内でハッシュ・オンすべきチャネルを選択するために、ハッシング・マスク演算または計算を行い、その後、隣接リスト内でチャネルを検索することができる。

本発明をこのように説明したが、本発明を多数の形で変更できることは明白である。そのような変形を、本発明の逸脱と見なしてはならず、そのような変更のすべてが、本発明の範囲に含まれることが意図されている。

Claims (10)

1. 無線アクセス・ネットワーク（１２、１４）のフェムト・サブネット（１４）内のフェムト・セル（１００Ａ〜１００Ｅ）によって提供される無線リソースへのアクセスを制御する方法であって、
   前記フェムト・サブネット内の各第１フェムト・セルの第１タイプのハッシング・チャネル・マスクと前記第１タイプのハッシング・クラス・マスクとを前記無線アクセス・ネットワークが確立するステップを含み、前記第１タイプの各ハッシング・クラス・マスクは、前記フェムト・サブネット内の少なくとも１つの対応する第１フェムト・セルへのアクセスを提供し、さらに、
   無線ユーザ（１０４ＭＳ）が前記フェムト・サブネット内の第１フェムト・セルへのアクセスを許可されるかどうかに基づいて、前記第１タイプのハッシング・クラス・マスクまたは第２タイプのハッシング・クラス・マスクを前記無線ユーザに割り当てるステップを含む、方法。
2. 前記フェムト・セルへのアクセスを許可される無線ユーザの識別情報に関連して、および前記第１フェムト・セルの識別情報に関連して、前記第１タイプの各確立されたハッシング・チャネル・マスクと前記第１タイプのハッシング・クラス・マスクとを前記無線アクセス・ネットワーク内のデータベースに格納するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１タイプの各割り当てられたハッシング・チャネル・マスクを対応するフェムト基地局（１０２Ａ〜１０２Ｅ）に送信するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 各フェムト基地局が、前記第１タイプの前記対応する確立されたハッシング・チャネル・マスクと前記第２タイプのハッシング・チャネル・マスクとをブロードキャスト制御チャネル上で無線ユーザにブロードキャストするステップをさらに含み、第２タイプ・マスクのハッシング・チャネルは、前記フェムト・サブネット内の前記第２タイプのセルによって提供されるチャネルを示す、請求項３に記載の方法。
5. 前記第２タイプの前記セルはマクロ・セルまたはフェムト・セルである、請求項４に記載の方法。
6. 前記割り当てるステップは、さらに、
   無線ユーザから受信された識別情報に基づいて、前記無線ユーザが前記フェムト・サブネット内の少なくとも１つの第１フェムト・セルへのアクセスを許可されるかどうかを判定するステップと、
   前記判定するステップに基づいて前記無線ユーザにクラス・マスクを関連付けるステップとを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記判定するステップは、前記無線ユーザの初期登録またはアイドル・ハンドオフに応答して実行される、請求項６に記載の方法。
8. 前記判定するステップは、前記無線ユーザの識別情報が前記無線アクセス・ネットワーク内のデータベースに格納された許可された無線ユーザ識別情報と一致するときには、前記無線ユーザが少なくとも１つの第１フェムト・セルへのアクセスを許可されたと判定し、前記許可された無線ユーザ識別情報は、前記第１フェムト・セルの識別情報に関連して格納される、請求項６に記載の方法。
9. 前記判定するステップが、前記無線ユーザが少なくとも１つの第１フェムト・セルへのアクセスを許可されないと判定するときには、前記ネットワークは、前記第２タイプのハッシング・クラス・マスクを前記無線ユーザに割り当てる、請求項８に記載の方法。
10. 前記判定するステップが、前記無線ユーザが少なくとも１つの第１フェムト・セルへのアクセスを許可されると判定するときには、前記ネットワークは、前記第１タイプのハッシング・クラス・マスクを前記無線ユーザに割り当て、前記第１タイプの前記ハッシング・クラス・マスクは、前記少なくとも１つの第１フェムト・セルに関連する、請求項９に記載の方法。

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