JP4318520B2 - 端末の状態制御システム - Google Patents
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Description
3GPP Release99技術的仕様書(Technical Specification: TS series)、TS.23.012 Location management procedure 3GPP Release99技術的仕様書(Technical Specification: TS series)、TS.23.122 NAS functions related to Mobile Station (MS) in idle mode 3GPP Release99技術的仕様書(Technical Specification: TS series)、TS.24.007 Mobile radio interface signaling layer 3;General aspects 3GPP Release99技術的仕様書(Technical Specification: TS series)、TS.24.008 Mobile Radio Interface Layer 3 specification; Core Network Protocols-Stage 3GPP Release99技術的仕様書(Technical Specification: TS series)TS.25.304 UE Procedures in Idle Mode and Procedures for Cell Reselection in Connected Mode 3GPP Release99技術的仕様書(Technical Specification: TS series)、TS.25.331 Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification 3GPP Release99技術的仕様書(Technical Specification: TS series)、TS.25.413 UTRAN Iu Interface RANAP Signaling
また、本発明の他の目的は、端末が可能な限り自装置が登録された特定の基地局を用いて通信を行うことを可能にする技術を提供することである。
即ち、本発明の第1の態様は、使用の許可が登録された端末のみが使用可能な特定の基地局について、使用が許可された端末に係る情報が登録された登録表と、
前記特定の基地局のセルに進入した端末について、この端末が前記登録表に登録された端末か否かを、前記登録表を参照して判断する判断手段と、
前記端末が前記登録された端末であれば、この端末を前記特定の基地局を用いて通信可能な状態にし、そうでなければこの端末を前記特定の基地局を用いて通信できない状態にする制御手段と
を含む端末の状態制御システムである。
前記制御手段は、前記端末が前記登録された端末であれば、前記端末に対して前記位置更新要求を許可し、そうでなければ、前記端末に対して前記位置更新要求を拒否する。
前記特定の基地局が自身のセルに送信する位置エリア識別子として、前記特定の基地局のセルと隣接するセルに送信される位置エリア識別子と異なる前記特定の基地局用の位置エリア識別子を、前記特定の基地局に与える付与手段をさらに含む。
また、好ましくは、第1の態様における位置管理装置は、前記制御手段により端末が前記特定の基地局を用いて通信可能な状態となった後に、この端末に対する着信要求が発生した場合において、この着信要求の転送手段から受け取った着信要求の送信先に該当する位置エリアの問い合わせに対し、前記登録表から前記特定の基地局の基地局特定情報を取得し、対応する位置エリア識別子とともに前記特定の基地局の識別情報を応答し、
前記転送手段は、取得した位置エリア識別子及び前記特定の基地局の基地局特定情報に基づいて、前記特定の基地局を配下に持つ基地局制御装置へ向けての方路のみに前記着信要求を送信し、
前記基地局制御装置は、前記着信要求を受信すると、自装置の配下に位置する各基地局装置に対し、前記着信要求を送信する。
信要求を送信する。
前記特定の基地局のセルに対する進入及び退出を自装置のユーザに対して報知する報知手段と
を含む端末である。
前記特定の基地局のセルをハンドオーバ先とするハンドオーバに係るメッセージを他の基地局制御装置から受信する手段と、
前記他の基地局制御装置からの前記メッセージに基づくハンドオーバに係る処理を一律に拒否する制御手段と
を含む基地局制御装置である。
前記特定の基地局の使用が許可された端末に係る情報が登録された登録表と、
前記特定の基地局のセルをハンドオーバ先とするハンドオーバ要求に関して、このハンドオーバ要求元の端末が前記特定の基地局の使用が許可された端末か否かを前記登録表を参照して判断する判断手段と、
ハンドオーバ要求元の端末が前記使用が許可された端末である場合には、このハンドオーバに係る処理を行い、そうでない場合にはこのハンドオーバを拒否する制御手段と
を含む基地局制御装置である。
また、本発明によれば、端末が可能な限り自装置が登録された特定の基地局を用いて通信を行うことを可能にする技術を提供することができる。
〔携帯電話ネットワークシステム〕
本発明は、既存の携帯電話ネットワークシステムに改良を加えることで実現することができる。その改良のポイントを説明するために、現状の携帯電話ネットワークシステムの概要について説明する。
cted Mode)と呼ばれ、逆に通信していないときの状態はアイドルモード(Idle Mode)と呼ばれる。このように、端末がアイドルモードである場合には、その端末に対し、CNにおけるLAの位置管理のみが実行される。
Identifier)と呼ばれる固有IDを含む位置登録要求のメッセージを送信し、IMSIをネットワーク側で登録してもらう。
を運営する携帯電話会社と契約した加入者)を識別するための情報が登録されており、HLRに端末の位置が登録される場合には、その端末のIMSIがチェックされ、この端末を加入者の端末として通信を許可して良いか否かが確認される。
これに対し、端末が他のVLRで管理されるLAに移動した場合には、その端末のTMSIはその他のLAのVLRには登録されていないので、HLRに対するアクセス(位置登録更新)が行われ、他のLAに対応するVLRに端末の位置情報(TMSIを含む)が新規に登録される。
ALLOCATION ACK)をVLR2に送信する(S08)。
から再割り当てされた0003に書き換える(S30)。その後、VLR2は、位置更新処理が完了したことを示すメッセージ(LOCATION UPDATING REQUEST COMPLETE)を端末Bへ送信する(S31)。
もし、このような位置登録が失敗すると、ネットワーク側で端末の位置が不明となるので、ネットワークはその端末に対してサービスを提供することができなくなる。なぜなら、端末の位置が解らないので、その端末への着信が不可能になるからである。また、この端末からのLAI+TMSIからIMSIの位置を割り出すことができなくなるので、発信も不可能となる。
(A) 端末の現在いるLAが変更になった時(キャンプオンするセルが変わって受信した報知情報のLAIが変わったことを端末が検出した時。)
(B) 電源OFF⇒ONでネットワークへ参加するとき
(C) 周期タイマがタイムアウトしたとき(Idle Modeのみ)
上記の (C)の条件に基づき、端末は、前回の位置更新処理から一定時間(システム報知情報で通知されるタイマ値)が経過すると、更新リクエスト(位置更新要求)を発行する。但し、このタイマが動作するのは、前回の位置更新要求に対して正常な応答があった場合か、或いは、或る特定の原因に基づいて位置更新が拒否された場合のみである。
MS(不正な端末))を示すメッセージがVLR2に返信され(S33)、VLR2から位置更新拒否のメッセージが端末へ送信される(S34)。
このような端末側に起因する拒否の要因はCAUSE番号16未満で表現されこのようなCAUSE番号を含む位置更新拒否メッセージ(LOCATION UPDATING REQUEST REJECT)により、端末に返送される。
以上説明したような携帯電話サービスシステムに改良を加えて本発明を実現するには、次の問題がある。
本発明に係る個人宅用(個人又は家庭用)の基地局システムは、セル単位(基地局単位)で端末毎にサービスの提供を許可するか否か(OKかNGか)を判断する必要がある。このような判断を行うには、基地局システムのどこかに、基地局を区別する識別子(基地局ID:Cell-IDあるいはBTS番号など)とその基地局での使用を許可されている端末の識別情報(ID)が登録された登録リスト(登録表)が必要である。さらに、登録表に係る以下の課題を解決することが必要である。
・この登録表のネットワーク側における所在場所、およびこの登録表の登録内容に基づく処理をどのように規定するか(現状のシステムでの処理にどのような変更を加えなければいけないか?)。
・登録すべき情報をどのようにして登録リストに登録するか。
・登録表及びその登録内容に基づく処理に係る構成を現状のシステムに加えた場合に発生すると考えられる問題をどのように解決するか。
登録表の所在場所としては、以下の2つを候補として考えることができる。
A) VLR
B) RNC
但し、VLRとRNCとの何れを登録表の所在場所として採用しても、以下に示すような問題が発生する。図10は、端末A及びBのそれぞれが外部一般エリアから個人宅用基地局システムのエリアに移動してきた場合の動作を示している。図10において、NRNCは、個人宅用基地局NBTSx(x=1,2,3,・・・)を管理/制御する新しい基地局制御装置である。
もう1つの問題点として、登録リストに登録すべき端末IDの候補として、上述したIMSIとTMSIとの2種類がある。通常、端末は、端末IDを含むメッセージの作成において、LAI+TMSIが使用可能であれば、端末は優先的にTMSIを使用する。これに対し、端末は、LAI+TMSIが使用できない場合、或いはTMSIを有していない場合には、IMSIを使用する。
上記した第1の問題を解決するため、本発明の実施の形態では、LAIを階層化する。図11は、LAIの階層化による解決手段の説明図である。
Iとを格納している。
〈LAIの割付方法〉
階層化と呼ばれるLAILAIの番号は、以下の点に注意して割り付けられる。図13は、LAIの割付方法の説明図である。
ープ番号を持つものだけで構成される)ように、複数のNRNCを束ねて構成される。
次に、第2の問題に対する解決(登録リスト(登録表)の所在場所及びこれに係る構成)について説明する。図13は、登録表をVLRに設けた場合における処理と、登録表をNRNCに設けた場合における処理とを示す図である。
最初に、登録表をVLRに置いた場合について説明する。登録表は、個人宅用の基地局(NBTSx)の識別情報(基地局番号やセルID、ここではセルID)と、この基地局に対して使用が許可されている少なくとも1つの端末の識別情報たるIMSIとの対応関係(対応表)を含んでいる。登録表には、このような対応表が、例えば予め(静的に)登録される。
〈登録表がNRNCに配置される場合〉
次に、登録表がNRNCに配置される場合について説明する。登録表として、VLRに配置される場合と同様の登録表がNRNCに配置される。NRNCは、上述したように、端末からのメッセージ(例えば位置更新要求)がどのセルから来たものかをこのメッセージに含まれるセルIDから特定することができる(セルIDを得ることができる)。
次に、本発明の第1実施形態の実施例1として、登録表がVLRに配置された場合における処理(位置登録)について説明する。図14は、実施例1におけるLAIの階層化を示す図であり、図15及び図16は、実施例1におけるVLR/HLRの登録内容を具体的に示す図であり、図17〜図26は、図14に示す各端末A及びBのそれぞれが図14中の〈1〉〜〈6〉の地点(図10のJ〜Nにそれぞれ対応)に存する場合に実行される処理を示すシーケンス図である。
ている。
図14に示す端末AがBTS21のセルからNBTS1のセルに移動した場合(端末Aが外のBTSからセル限定でサービスを行うNBTSへの進入した場合であって端末AがNBTS1に登録されている場合:図14の〈1〉)には、図17及び図18に示すシーケンスが実行されるとともに、図15に示すようなHLR/VLRの位置登録内容の変更が発生する。
〈動作例2〉
次に、動作例2として、端末Aが、自身が登録されているセルから登録されていないセルへ移動した場合(例えば、図14において、端末AがNBTS1のセルからNBTS2のセルに移動した場合:図14の〈2〉)の動作について説明する。図19は、動作例2を示すシーケンス図である。
142,143)。このとき、端末Aは、LAIの変化を認識し、位置更新要求メッセージを生成してネットワーク側へ送信する(S144)。
なお、端末は、状態がNOT UPDATEDになると、SIM内のLAI+TMSIが使用不可として削除(あるいは削除マーキング)し、次回の位置更新要求はIMSIを使用する。
動作例2によれば、端末は、自身が登録されたセルから他の端末のみが登録されたセルに移動した場合には、このセルでサービスを利用できない状態になる。これは、そのセルにおいて登録されていない端末に対し、そのセルでのサービス(基地局)の利用を排除することを意味する。
次に、動作例3として、端末Aが、自身が登録されているセルから登録されていないセルへ移動した場合(例えば、図14において、端末AがNBTS1のセルからBTS21のセルに移動した場合:図14の〈3〉)の動作について説明する。
すると、端末Aは、LAIの変化を認識し、位置更新要求を送信する。この場合、システム報知情報及び位置更新要求は、アクセスネットワークにおいてNRNCを経由しないので、LAIの変換は行われない。
しかし、位置更新要求に含まれるLAI=21は、VLR2には登録されていない(VLR2も未知である)。このため、問い合わせNGのメッセージ(SEND IMSI NG)がVLR2からVLR1へ返信される。
なお、図20及び21に示す手順が実行されることによって、HLR及びVLRの登録内容は、テーブルT12,T22,T32に示す状態から、テーブルT11,T21,T31に示す状態に更新される。
次に、動作例4として、端末Bが、従来のシステム構成に基づくセルから、他の端末のみが登録されているセルへ移動した場合(例えば、図14において、端末BがBTS21のセルからNBTS1のセルへ移動した場合:図14の〈4〉)の動作について説明する。図22及び図23は、動作例4を示すシーケンス図である。
次に、動作例5として、端末Bが、他の端末のみが登録されているセルから自身が登録されているセルへ移動した場合(例えば、図14において、端末BがNBTS1のセルからNBTS2のセルへ移動した場合:図14の〈5〉)の動作について説明する。図24は、動作例5を示すシーケンス図である。
次に、動作例6として、端末Bが、他の端末のみが登録されているセルから従来のシステム構成に基づくセルへ移動した場合(例えば、図14において、端末BがNBTS1のセルからBTS21のセルへ移動した場合:図14の〈6〉)の動作について説明する。
の変換、位置更新要求のCell-IDの追加)およびCN(VLR)に対する機能追加(VLRに登録表具備、位置更新要求受信時の登録表との照合およびその結果を加味した応答の返送)により、第1及び第2の問題点を解決することができる。
次に、本発明の第1実施形態における実施例2として、登録表がNRNCに配置された場合における処理(位置登録)について説明する。図27は、実施例2におけるネットワーク構成を示す図であり、図28及び図29は、実施例2におけるVLR/HLRの登録内容及びNRNCに具備される登録表を具体的に示す図であり、図30〜図38は、図27に示す各端末A及びBのそれぞれが図27中の〈1〉〜〈6〉の地点(図10のJ〜Nにそれぞれ対応)に存する場合に実行される処理を示すシーケンス図である。
図30及び31は、動作例7を説明するシーケンス図であり、この図30及び31には、端末が従来のシステム構成に基づくセル(利用制限のないセル)から登録端末にだけ利用が許可されるセルに進入した場合(例えば、図27に示す端末Aが、BTS21NBTS1のセルへ進入した場合)であって、端末AがNBTS1に対して登録されている場合の手順及び処理が示されている。動作例7は、動作例1に対応する。
要求(この位置更新要求を受信したNBTSの特定)より、そのセルID(NBTSの識別情報)を得ることができる(物理的なインタフェースにより判別可能)。
次に、動作例8として、端末Aが、自身が登録されているセルから登録されていないセルへ移動した場合(例えば、図27において、端末AがNBTS1のセルからNBTS2のセルに移動した場合:図27の〈2〉)の動作について説明する。図32は、動作例8における手順及び処理を示すシーケンス図である。動作例8は、動作例2に対応する。
〈動作例9〉
次に、動作例9として、端末Aが、自身が登録されているセルから登録されていないセルへ移動した場合(例えば、図27において、端末AがNBTS1のセルからBTS21のセルに移動した場合:図27の〈3〉)の動作について説明する。
次に、動作例10として、端末Bが、従来のシステム構成に基づくセルから、他の端末のみが登録されているセルへ移動した場合(例えば、図27において、端末BがBTS21のセルからNBTS1のセルへ移動した場合:図27の〈4〉)の動作について説明する。図35は、動作例10を示すシーケンス図である。動作例10は動作例4に対応する。
次に、動作例11として、端末Bが、他の端末のみが登録されているセルから自身が登録されているセルへ移動した場合(例えば、図27において、端末BがNBTS1のセルからNBTS2のセルへ移動した場合:図27の〈5〉)の動作について説明する。図36及び図37は、動作例5を示すシーケンス図である。
、これに含まれるTMSIを取得して登録表6に追加しておく処理を行う。
〈動作例12〉
次に、動作例12として、端末Bが、他の端末のみが登録されているセルから従来のシステム構成に基づくセルへ移動した場合(例えば、図27において、端末BがNBTS1のセルからBTS21のセルへ移動した場合:図27の〈6〉)の動作について説明する。図38は、動作例12を示すシーケンス図である。動作例12は、動作例6に対応する。
第1の実施形態によれば、次の作用及び効果を得ることができる。
(1) LAIを階層化することによって、端末はセル間移動ごとに位置登録要求を発行する。これによって、ネットワーク側で条件に合わせた位置更新の判断を下すことができる。
(2) 登録表がVLRに配置され、NRNCにセルを識別するIDを位置登録要求メッセージに付加して送らせることによって、登録表を用いたサービス(NBTS)の使用の可/不可のチェックが可能となる。
(3) 登録表がNRNCに配置され、TMSIでメッセージを発行した端末についてIMSIを問い合わせる処理を追加することによって、NRNC単独で登録表のチェックが可能となる。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。前提として、先に述べた現状の携帯電話ネットワークシステムにおける他の問題点について説明する。他の問題点として、着信時の動作が挙げられる。
本発明の第2実施形態として、現状のシステムに改良を加え、上述したような問題を解決する手段について説明する。なお、第2実施形態は、第1実施形態に付加することで実現することができる。このため、第1の実施形態と同様の構成については説明を省略し、主として第1の実施形態と異なる構成について説明する。
第1の実施形態では、端末が家庭用の無線基地局に対して登録された端末か否かを判断するために、VLRに対し、端末ID(端末固有の識別情報:IMSI)と基地局ID(基地局特定情報:セルID)との組(ペア情報)を登録した登録表を搭載する手法を説明した。
TYPE 1メッセージを送信すればよい。
来どおり配下の基地局すべてに送信される。図40では、NRNC2配下の各NBTS21,22,23に対し、PAGING TYPE 1メッセージが送信される。
NCは、登録表を用いて、このような判断を行うことができる。
第2の実施形態の実施例1として、登録表がVLRに配置された場合の着信動作について、図43〜図46を用いて説明する。なお、図43〜図46において、従来と同様の手順や動作については、太線の矢印で示され、本発明に係る新規の手順や動作については二重線の矢印で示されている。
図43は、動作例1の説明図であり、端末AがNBTS1のエリア内に入り、第1実施形態の動作例1における動作(図17及び図18参照)が行われた後に、端末Aに対して着信要求があった場合の様子が示されている。
MSCは、VLR2からの回答を元に、セルIDを管理するNBTS1を配下に持つNRNCだけに対し、PAGING REQUESTを、セルIDを付加して送信する(図43;(7))。
〈動作例2〉
図44は、第2実施形態の動作例2の説明図であり、端末AがNBTS2のエリア内に入り、第1の実施形態における動作例2の動作(図19参照)が行われた後に、端末Aに対して着信要求があった場合の処理の様子を示している。
図45は、第2実施形態の動作例3の説明図であり、端末BがNBTS1のエリア内に
入り、第1実施形態の動作例4の動作(図22及び図23参照)が行われた後に、端末Bに対して着信要求があった場合の処理が示されている。
従って、着信要求が発生すると、図43で説明した(2)〜(7)と同様の処理が行われ(図45;(2)〜(7))、その後、NRNCは、セルID=1002に応じたNBTS2にのみPAGING TYPE 1メッセージを送信し(図45;(8))、このメッセージがNBTS2のセルのみに送信される(図45;(9))。
図46は、第2実施形態の動作例4の説明図であり、端末BがNBTS2のエリアに入り、第1実施形態の動作例5の動作(図24参照)が行われた後に、端末Bに対して着信要求があった場合の処理が示されている。
TYPE 1メッセージをセル内に送信する。
第2実施形態の動作例1〜4によると、PAGING TYPE 1メッセージの送信範囲を、必要最小限に抑えることができる。即ち、NRNCの配下にある目標外のNBTSや、他のNRNCに対し、PAGING TYPE 1メッセージを送信することを抑えることができる。このため、ネットワークの負荷を軽減することができる。
第2の実施形態の実施例2として、登録表がNRNCに配置された場合の着信動作について、図47〜図50を用いて説明する。
図47は、第2実施形態の動作例5の説明図であり、端末AがNBTS1のエリア(セル)に入り、第1実施形態の動作例5の動作(図30及び図31参照)が行われた後に、端末Aに対して着信要求が発生した場合の動作を示している。
とを応答する(図47;(3))。このようにして、端末Aが所在するVLRが確認される。
図48は、端末AがNBTS2のエリア内に入り、第1実施形態の動作例6の動作(図32参照)が行われた後、端末Aに対して着信要求があった場合の処理を示している。
図49は、端末BがNBTS2のエリアに入り、第1実施形態の動作例10の動作(図35参照)が行われた後に、端末Bに対して着信要求があった場合の処理が示されている。
図50は、端末BがNBTS2のエリアに入り、第1実施形態の動作例11の動作(図
36及び図37参照)が行われた後に、端末Bに対して着信要求があった場合の処理を示している。
第2実施形態の実施例2によれば、NRNCにおける、着信要求メッセージのPAGING TYPE 1メッセージの送信範囲を、従来に比べて必要最小限に抑えることができる(セルIDより割り出されるNBTS以外のNBTSへメッセージを送信しなくて済む)。このため、ネットワークの負荷を軽減することができる。
第2実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1) 登録表を着信メッセージの送信先決定の判断に利用することで、不要な着信メッセージ送信処理を削減することができ、コアネットワーク側装置、基地局管理装置および両者間の回線の負荷を軽減することができる。
(2) 着信メッセージに着信先へ経由する基地局情報を追加することで、基地局管理装置から各基地局への不要な着信メッセージ送信処理を削減することができ、基地局管理装置、基地局および両者間の回線の負荷を軽減することができる。
(3) 登録表を基地局管理装置において送信先基地局の判断に利用することで、基地局管理装置から各基地局への不要な着信メッセージ送信処理を削減することができ、基地局管理装置、基地局および両者間の回線の負荷を軽減することができる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。最初に、第3実施形態が解決すべき課題について説明する。
(1) 家庭用基地局を設置した個人が使用する端末がその家庭用基地局を用いて通信可能なエリアにいるか否かをその個人が知る手段があること。
(2) また、家庭用基地局のエリアに対して端末が出入りする場合に、その出入りが端末使用者(個人)に対してなんらかの方法で通知されること。
(3) 個人がその基地局を使用して通信する場合と、一般の基地局を使用して通信する場合がネットワーク側で区別でき、料金体系を変更できるようにすること。
の出力を少し大きくすることによって小さな集合住宅共同用や、小規模の事務所などにも適用が可能である)、その個人又は家庭用の基地局(以下、使用者/用途の代表的な名称として「個人」および「個人用基地局」と表記することもある)において、個人(または数軒が共同、小規模な事務所が会社として負担等)がなんらかの費用を負担して宅内その他小規模な範囲をカバーできる使用場所に設置するものと考える。従って、個人(または基地局導入費用を負担した関係者)はそれを排他的に使用することができるというメリット以外に、その基地局を使用して行う通信の料金については、一般の基地局を使用して行う通信の料金よりも割り引くという要求が発生すると思われる。
(1) 個人用基地局を使って通信しているか、他の一般基地局を使って通信しているかユーザが知る手段がない。
(2) 自宅にいるからといって、個人用基地局を使えるかどうか、保証できない。
(3) 通信中に個人用基地局、一般基地局間を移動すると、いつからどちらの基地局で通信するようになったか知る手段がない。
A) 個人用基地局で通信できるエリアに端末が入ってきたら、それをユーザに通知する(そのエリアから出るときも通知する)。端末からの音や端末の画面表示等で行う。
B) 料金の安価な方(個人用基地局)で通信したいという前提で考えた場合、可能な限り個人用基地局に優先して接続するようにする。(選択可能セルの中に個人用基地局[登録していることが前提]があれば受信電力によらず、そのセルを優先して選択する)
さらに、逆に個人用基地局に登録していない端末については、そこでの通信を不可にする必要があるが、ネットワークが端末の固有IDを認識するのは通常発着信時のみであり、通信中のセル間移動(ハンドオーバ)時は認識しない。
これらの機能を実現する手段が課題の解決策であり、本発明のポイントである。以下に具体的な解決策について説明する。これらの機能を実現するためには、まず端末に対し、個人用基地局のセルIDを登録し、報知情報で受信したセルIDと端末内のセルIDを比較して、一致した場合に端末を登録してある個人用基地局のエリアであると判断する機能を搭載する。そして、この機能を利用した次の機能を端末にさらに搭載する。
動作に入る。このような機能を、「個人セル優先選択機能」と称する。
さらに、既存装置のRNCに改変を加えれば、個人基地局セル−一般セル間のハンドオーバについて、登録端末のみ実施可能とすることができる。図56は、登録端末のみを許可セル(個人用基地局のセル)へハンドオーバ可能にするシーケンスを示す図である。
このIMSIは、通常、この通信呼が設定される段階で、ネットワーク側に通知され、認証される。このため、RNCでどの通信がどのIMSIについて行われるかを記録しておくことで、取得が可能になる。RNCは、このIMSIをRADIO BEARER SETUP REQUESTメッセージ(セットアップ要求メッセージ)に付加してハンドオーバ先のNRNCへ送信する。
オーバ先のセルの基地局ID(セルID)とのペア情報が登録されているか否かを判断する。このとき、ペア情報が登録されていれば、NRNCは、ハンドオーバ要求に対する正常な応答(PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION又はACTIVE SET APDATE)を送信する。ペア情報が登録されていなければ、NRNCは、ハンドオーバ要求を無視する。これによって、ハンドオーバが拒否される。
次に、第3実施形態の実施例として、一般基地局セルと個人用基地局セルとの間を登録端末が移動する場合の動作を詳細に説明する。図57は、端末が移動するセルの意味と隣接関係との説明図である。図58〜73は、図57に規定するそれぞれの移動に対する動作例の詳細を示す図である。
図58及び図59は、一般セル(従来の基地局のセル(BTS))から許可セル(NBTS−A)へ通信中の端末が移動した場合(図57の(1)に相当する移動)の動作タイミングとシーケンスとを示す図である。なお、図58及び図59に示す(2)〜(5)は、一致する関係にある。
しかし、この動作例では、許可セルへのハンドオーバを一切認めていない。このため、セットアップ要求に対し、NRNCはRADIO BEARER SETUP FAILURE(セットアップ失敗)を応答し、ハンドオーバを拒否する。
行の電波エリア限界と同じ警告音を発して、ユーザに注意を促す。また、端末は、NBTS-Aのセルを選択すると、NBTS−Aのエリア進入を示す音声(上記の警告音とは異なる音声)を出力し、ユーザに個人エリア(「登録エリア」とも表記)に入ったことを報知する。
図60及び図61は、許可セル(NBTS−A)から一般セル(BTS)へ通信中の端末が移動した場合(図57の(2)の移動に相当)の動作タイミングとシーケンスとを示す図である。なお、図60及び図61に示す(2)〜(4)は、一致する関係にある。
図62及び図63は、許可セル(NBTS−A)から禁止セル(NBTS−B)へ通信中の端末が移動した場合(図57における(3)の移動に相当)の動作タイミングとシーケンスとを示す図である。なお、図62及び図63に示す(2)〜(4)は、一致する関係にある。
図64及び図65は、一般セル(BTS)から禁止セル(NBTS−B)へ通信中の端末が移動した場合(図57における(4)の移動に相当)の動作タイミングとシーケンスとを示す図である。なお、図64及び図65に示す(2)〜(5)は、一致する関係にある。
図66及び図67は、基地局制御装置でハンドオーバの実施判断が行われる方式が実行される場合において、一般セル(BTS)から許可セル(NBTS−A)へ通信中の端末が移動した場合(図57における(7)の移動に相当)の動作タイミングとシーケンスとを示す図である。なお、図66及び図67に示す(2)〜(4)は、一致する関係にある。また、図66及び図67は、セル間でハードハンドオーバが行われる例を示している。
図68及び図69は、基地局管理装置でハンドオーバを実施判断する方式が実行される場合において、許可セル(NBTS−A)から一般セル(BTS)へ通信中の端末が移動した場合(図57における(8)の移動に相当)の動作タイミングとシーケンスとを示す図である。なお、図68及び図69に示す(2)〜(4)は、一致する関係にある。また、図68及び
図69は、セル間でハードハンドオーバが行われる例を示している。
図70及び図71は、基地局管理装置でハンドオーバを実施判断する方式が実施される場合において、許可セル(NBTS−A)から禁止セル(NBTS−B)へ通信中の端末が移動した場合(図57における(9)の移動に相当)の動作タイミングとシーケンスとを示す図である。なお、図70及び図71に示す(2)〜(4)は、一致する関係にある。
このハンドオーバ要求を受信したNRNCは、登録表を用いた判断処理により、ハンドオーバ先がこの端末にとって禁止セルであることを認識することができる(同じNRNC内なのでIMSIは取得できている)。したがって、NRNCは、ハンドオーバ不可と判断してこのハンドオーバ要求を無視する。
〈移動(10)の動作例〉
図72及び図73は、基地局管理装置でハンドオーバを実施判断する方式が実行される場合において、一般セル(BTS)から禁止セル(NBTS−B)へ通信中の端末が移動した場合(図57における(10)の移動に相当)の動作タイミングとシーケンスとを示す図である。なお、図72及び図73に示す(2)〜(5)は、一致する関係にある。
NRNCは、IMSIとセルIDとのペア情報が登録表に登録されているか否かを判断し、NGと判断する。この結果に従い、NRNCは、RNCに対しRADIO BEARER SETUP FAILUREを送信してハンドオーバ不可を通知する。
〈端末の構成及び動作〉
次に、第3実施形態で適用される端末(例えば携帯電話端末)の具体的な構成について説明する。図74は、携帯電話端末の内部ブロック構成を示す図である。図74において、
11は送受信アンテナである。12はDuplexer(信号合成、分離部)である。13は無線信号処理部である。14はSpeech CODEC(音声信号符号処理部)である。15は音声マイクロフォンである。16は音声スピーカである。17はチャネルCODEC(制御信号処理部)である。18はVideo CODEC(映像信号処理部)である。19はキーパッド(番号等入力部)である。20はUIM(ユーザ識別用カード:SIMカードに相当)である。21はディスプレイ(映像、文字表示部)である。22は電源供給部である。31は端末制御部であり、311はその中の制御用メモリ(ROM/RAM等)で、312は制御用CPUである。
図75及び図76に示すフローチャートは端末の通信中を示す。非通信中では、フローチャート中のリンク確立処理を行おうとしているセルを、後に発生する可能性のある通信を開始する場合の最初のセルとして意識する。
また、図76のフローチャートは、セル選択動作のみを示し、端末の登録セル(上記した「許可セル」に相当する)選択による通知タイミングは示していない(通常、登録セルを初めて選択し、現在セルとして設定した時にエリア進入表示を行う。また、現在セルが登録セルから他のセルに変わったときにエリア退出表示を行う。)。
ローチャートに示す処理とは別の周期で実施され、結果が端末の制御メモリ311に格納されている。また、図76中の“H3”は登録セル選択判断用のヒステリシス値である。
端末の電源がオンにされると(ST1)、受信可能な全てのセルの電力が測定され(ST2)、最大受信電力のセルの電力を、現在セル電力Pcとする(ST3)。
ル選択処理)は、図75のフローチャートにおける破線で囲まれた部分を図76に示されたフローチャートで置き換えることにより、実現することができる。
続いて、端末に登録されたセルIDと一致するセルIDがあるか否かが判断される(ST22)。このとき、一致するセルIDがなければ(ST22;N)、処理がST6に進む。
〔第3実施形態の効果〕
第3実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
(1) 登録端末が個人エリアに進入したら、端末がそれを認識してユーザに通知する。これによって、ユーザは個人エリアに入ったことを認識することができる。また、端末が個人エリアから外に出たら、端末がそれを認識してユーザに通知する。これによって、ユーザは個人エリアから出たことを認識することができる。
(2) 個人エリアを優先して端末がセルを捕捉する。このため、個人用基地局の電波出力が弱い場合でも、登録端末との通信が可能である。これによって、外部の(一般の)の基地局の電波の強弱に依存することなく、個人用基地局を使用することができる。また個人用基地局が弱い電波出力で済むので、電力消費の節約を図ることができる。
(3) 個人用基地局を使用した通信と一般基地局を使用した通信とを分離/区別できる。このため、個人用基地局を使用した場合の通信料金を割り引くなどのサービスが可能となる。
(4) また、ユーザがその個人基地局を使用したサービスを受けているか否かを知ること
ができる。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本発明を実施するためには、一般家庭内にどのようにして小型基地局(NBTS)を設置し、携帯電話会社のネットワークと接続するかが重要となる。もちろん、携帯電話会社から直接家庭内の小型基地局へ回線を引くように構成することはできる。しかし、家庭毎に新たな回線を設置するのは現実的でない。そこで、小型基地局の導入方法について、より有効な方法を提案する。
また、NRNC102と既存の携帯電話ネットワークの交換機(MMS103)との間には、IPインタフェースを携帯電話ネットワークに適用されているATMインタフェースに変換する変換装置104が設けられ、NRNC102が既存の携帯電話ネットワークに接続される。
RNC102へ送信されるメッセージは、変換装置104によりIPベースのメッセージに変換される。NRNC102は、変換装置104からのIPベースのメッセージをNBTS101へ向けて送信(中継)したり、NBTSIPベースのメッセージを作成し、NBTS101へ送信したりする。
ーネットアクセス回線をサービス提供しているインターネットアクセスプロバイダ(ISP)の設備と携帯電話会社のネットワークを回線接続するために、基地局管理装置をIPインタフェース化してISPへの回線に接続し、携帯電話会社のネットワーク側交換機のATMインタフェースとIPインタフェースを変換する装置を基地局管理装置と交換機の間に挿入して両方を接続してネットワークを構成することにより、家庭内小型基地局を携帯電話ネットワークに収容することを目的とした携帯電話小型基地局システムの導入方式を実現することができる。
上述した実施形態は、次の発明を開示する。
(付記1) 特定の基地局に対する使用が許可された端末に係る情報が登録された登録表と、
前記特定の基地局のセルに進入した端末について、この端末が前記登録表に登録された端末か否かを、前記登録表を参照して判断する判断手段と、
前記端末が前記登録された端末であれば、この端末を前記特定の基地局を用いて通信可能な状態にし、そうでなければこの端末を前記特定の基地局を用いて通信できない状態にする制御手段と
を含む端末の状態制御システム。(1)
(付記2) 前記判断手段は、端末から送信される位置更新要求の受信を契機として、この端末からの位置更新要求を受信した基地局を特定するための基地局特定情報と、この端末の識別情報とを取得し、これらの基地局特定情報及び端末の識別情報が前記登録表に登録されているか否かを判断することによって、この端末が前記登録された端末か否かを判断し、
前記制御手段は、前記端末が前記登録された端末であれば、前記端末に対して前記位置更新要求を許可し、そうでなければ、前記端末に対して前記位置更新要求を拒否する
付記1記載の端末の状態制御システム。(2)
(付記3) 前記端末は、セル間の移動により基地局から受信する位置エリア識別子が変化したときに前記位置更新要求を送信するように構成されており、
前記特定の基地局が自身のセルに送信する位置エリア識別子として、前記特定の基地局のセルと隣接するセルに送信される位置エリア識別子と異なる前記特定の基地局用の位置エリア識別子を、前記特定の基地局に与える付与手段をさらに含む
付記1又は2記載の端末の状態制御システム。(3)
(付記4) 前記付与手段は、前記特定の基地局を管理及び制御する基地局制御装置に設けられ、この基地局制御装置が前記特定の基地局が属する位置エリアに在圏する端末の位置を管理する位置管理装置から受信し且つ前記特定の基地局に転送する報知情報に含まれる前記特定の基地局が属する位置エリアの位置エリア識別子を、前記特定の基地局用の位置エリア識別子に変換する変換手段を含む
付記3記載の端末の状態制御システム。(4)
(付記5) 前記変換手段は、前記特定の基地局から前記基地局制御装置が受信し且つ前記位置管理装置に送信する端末からの位置更新要求に含まれた前記特定の基地局用の位置エリア識別子を、前記特定の基地局が属する位置エリアの位置エリア識別子に変換する
付記4記載の端末の状態制御システム。
(付記6) 前記位置管理装置は、端末固有の識別情報と、この端末が在圏している位置エリアの位置エリア識別子と、この端末に対して一時的に割り当てられる仮識別情報とを管理する管理表を有し、
前記登録表及び前記判断手段は、前記位置管理装置に設けられ、
前記基地局制御装置は、前記特定の基地局から受信する位置登録要求に対し、この特定の基地局の識別情報を付加して前記位置管理装置に送信し、
前記判断手段は、前記位置管理装置で受信された前記位置登録要求から基地局の識別情報を前記基地局特定情報として取得し、さらに、前記位置更新要求に含まれた端末の識別
情報が端末の仮識別情報であれば、前記管理表から対応する端末固有の識別情報を取得し、これらの基地局特定情報及び端末固有の識別情報が前記登録表に登録されているか否かを判断する
付記4又は5記載の端末の状態制御システム。
(付記7) 前記位置管理装置は、端末からの位置更新要求に対してこれを許可できるか否かを判断し、位置更新を許可できない場合には更新拒否を前記端末に対して送信し、許可できる場合には前記判断手段が前記判断処理を行い、この判断処理の結果によって前記特定の基地局の使用を許可できる場合には、位置更新に対する許可を前記端末に送信し、そうでない場合には位置更新に対する拒否を前記端末に送信する
付記6記載の端末の状態制御システム。
(付記8) 前記登録表及び前記判断手段は、前記基地局制御装置に設けられ、
前記判断手段は、前記基地局制御装置で管理されている前記特定の基地局の識別情報を前記基地局特定情報として取得し、前記基地局制御装置で受信される前記特定の基地局からの位置更新要求に含まれる端末の識別情報が仮識別情報であれば、この端末に対して端末固有の識別情報を問い合わせて取得し、これらの基地局特定情報及び端末固有の識別情報が前記登録表に登録されているか否かを判断する
付記4又は5記載の端末の状態制御システム。
(付記9) 前記判断手段は、前記基地局制御装置で前記特定の基地局からの位置更新要求が受信された場合に、この位置更新要求が前記位置管理装置へ送信される前に前記判断処理を行い、
前記基地局制御装置は、前記判断手段の判断結果において、前記特定の基地局の使用を許可できる場合には、前記位置更新要求を前記位置管理装置へ送信し、そうでない場合には、前記位置更新要求に対する更新拒否を端末に送信する
付記8記載の端末の状態制御システム。
(付記10) 前記位置管理装置は、前記制御手段により端末が前記特定の基地局を用いて通信可能な状態となった後に、この端末に対する着信要求が発生した場合において、この着信要求の転送手段から受け取った着信要求の送信先に該当する位置エリアの問い合わせに対し、前記登録表から前記特定の基地局の基地局特定情報を取得し、対応する位置エリア識別子とともに前記特定の基地局の識別情報を応答し、
前記転送手段は、取得した位置エリア識別子及び前記特定の基地局の基地局特定情報に基づいて、前記特定の基地局を配下に持つ基地局制御装置へ向けての方路のみに前記着信要求を送信し、
前記基地局制御装置は、前記着信要求を受信すると、自装置の配下に位置する各基地局装置に対し、前記着信要求を送信する
付記3〜5,7記載の端末の状態制御システム。(5)
(付記11) 前記転送手段は、前記着信要求に前記特定の基地局の基地局特定情報を付与し、
前記基地局制御装置は、着信要求を受信すると、これに含まれた前記特定の基地局の基地局特定情報に基づいて、前記特定の基地局のみに着信要求を送信する
付記10記載の端末の状態制御システム。
(付記12) 前記基地局制御装置は、前記制御手段により端末が前記特定の基地局を用いて通信可能な状態となった後に、この端末に対する着信要求を受信した場合において、この着信要求に含まれる端末の識別情報に対応する前記特定の基地局の基地局特定情報を前記変換表から取得し、これに基づいて前記特定の基地局のみに着信要求を送信する
付記8又は9記載の端末の状態制御システム。(6)
(付記13) 前記特定の基地局を配下に持つ基地局制御装置は、他の基地局制御装置からのハンドオーバ要求を一律に拒否する
付記4〜12の何れかに記載の端末の状態制御システム。
(付記14) 前記特定の基地局を配下に持つ基地局制御装置は、他の基地局制御装置からのハンドオーバ要求に対し、このハンドオーバ要求の対象の端末が前記特定の基地局の
使用が許可された端末か否かを前記登録表の登録内容に基づいて判断し、使用が許可された端末である場合にはこのハンドオーバ要求を許可し、そうでない場合にはこのハンドオーバ要求を拒否する
付記4〜12の何れかに記載の端末の状態制御システム。
(付記15) 前記他の基地局制御装置は、端末からの発呼時にこの端末固有の識別情報を端末から取得し、この端末からのハンドオーバ要求に前記端末固有の識別情報を付加して前記特定の基地局を配下に持つ基地局制御装置に送信し、
前記特定の基地局を配下に持つ基地局制御装置は、ハンドオーバ要求から前記判断処理に必要な端末固有の識別情報を取得する
付記14記載の端末の状態制御システム。
(付記16) 自装置が使用を許可された特定の基地局のセルに対する進入及び退出を検知する検知手段と、
前記特定の基地局のセルに対する進入及び退出を自装置のユーザに対して報知する報知手段と
を含む端末。(7)
(付記17)自装置が通信中である場合には、この通信が前記特定の基地局を使用して行われているか否かを自装置のユーザに対して報知する第2報知手段をさらに含む
付記16記載の端末。
(付記18) 前記特定の基地局の識別情報を格納する記憶手段を含み、
前記検知手段は、基地局から定期的に送信される基地局の識別情報を、自装置と通信可能な1以上の基地局から受信し、前記記憶手段に格納された識別情報と一致する識別情報が受信された識別情報に含まれているときには、前記特定の基地局のセルに進入したことを検知する
付記16又は17記載の端末。
(付記19) 前記検知手段は、前記特定の基地局のセルに進入してから、この特定の基地局からの識別情報を受信できなくなったときに、前記特定の基地局のセルから退出したことを検知する
付記18記載の端末。
(付記20) 自装置が通信可能な複数の基地局から一つの基地局を選択する場合に、前記複数の基地局中に前記特定の基地局が含まれているときには、この特定の基地局を優先的に選択する選択手段をさらに含む
付記16〜19の何れかに記載の端末。(8)
(付記21) 前記特定の基地局とこの特定の基地局を管理及び制御する基地局制御装置とは、両者間でIP通信を行うためのIPインタフェース部を有し、
前記基地局制御装置と他の基地局制御装置及び前記位置管理装置を含むネットワークの交換機との間で、IPインタフェースと前記交換機で適用されている他のインタフェースとを変換する装置をさらに含む
付記1〜15の何れかに記載の端末の状態制御システム。
(付記22) 使用が許可された端末のみが使用可能な特定の基地局を管理及び制御する基地局制御装置であって、
前記特定の基地局のセルをハンドオーバ先とするハンドオーバに係るメッセージを他の基地局制御装置から受信する手段と、
前記他の基地局制御装置からの前記メッセージに基づくハンドオーバに係る処理を一律に拒否する制御手段と
を含む基地局制御装置。
(付記23) 使用が許可された端末のみが使用可能な特定の基地局を管理及び制御する基地局制御装置であって、
前記特定の基地局の使用が許可された端末に係る情報が登録された登録表と、
前記特定の基地局のセルをハンドオーバ先とするハンドオーバ要求に関して、このハンドオーバ要求元の端末が前記特定の基地局の使用が許可された端末か否かを前記登録表を
参照して判断する判断手段と、
ハンドオーバ要求元の端末が前記使用が許可された端末である場合には、このハンドオーバに係る処理を行い、そうでない場合にはこのハンドオーバを拒否する制御手段と
を含む基地局制御装置。
(付記24) 前記制御手段は、前記他の基地局制御装置から受信された前記特定の基地局に対するハンドオーバ用のリソース確保要求に対し、このリソース確保要求を前記特定の基地局に送信することなく、リソース確保失敗のメッセージを前記他の基地局制御装置へ送信することで、ハンドオーバを拒否する
付記22又は23記載の基地局制御装置。
(付記25) 前記特定の基地局は、インターネットサービスプロバイダ網を介して基地局制御装置に接続される付記1乃至5,7,9,11,12のいずれかに記載の端末の状態制御システム。
(付記26) 前記特定の基地局は、インターネットサービスプロバイダ網に常時接続され、自装置のセル内に位置する端末が自装置の使用を許可されている場合には、この端末に対する発信及び/又は着信制御を行う付記25記載の端末の状態制御システム。
2,5変換表
3,6登録表
NBTS(基地局(装置):特定の基地局)
VLR(位置管理装置)
MSC(転送手段)
LA(位置エリア)
LAI(位置エリア識別情報)
IMSI(端末固有の識別情報)
TMSI(端末の仮識別情報)
Claims (2)
- 特定の基地局に対する使用が許可された端末に係る情報が登録された登録表と、
前記特定の基地局のセルに進入した端末について、この端末が前記登録表に登録された端末か否かを、前記登録表を参照して判断する判断手段と、
前記端末が前記登録された端末であれば、この端末を前記特定の基地局を用いて通信可能な状態にし、そうでなければこの端末を前記特定の基地局を用いて通信できない状態にする制御手段と、
前記特定の基地局が自身のセルに送信する位置エリア識別子として、前記特定の基地局のセルと隣接するセルに送信される位置エリア識別子と異なる前記特定の基地局用の位置エリア識別子を、前記特定の基地局に与える付与手段をさらに含み、
前記付与手段は、前記特定の基地局を管理及び制御する基地局制御装置に設けられ、この基地局制御装置が前記特定の基地局が属する位置エリアに在圏する端末の位置を管理する位置管理装置から受信し且つ前記特定の基地局に転送する報知情報に含まれる前記特定の基地局が属する位置エリアの位置エリア識別子を、前記特定の基地局用の位置エリア識別子に変換する変換手段を含む、
ことを特徴とする端末の状態制御システム。 - 前記基地局制御装置は、前記制御手段により端末が前記特定の基地局を用いて通信可能な状態となった後に、この端末に対する着信要求を受信した場合において、この着信要求に含まれる端末の識別情報に対応する前記特定の基地局の基地局特定情報を前記特定の基地局が属する位置エリアの位置エリア識別子を前記特定の基地局の位置エリア識別子に変換する変換手段を用いて取得し、これに基づいて前記特定の基地局のみに着信要求を送信する請求項1記載の端末の状態制御システム。
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