JP5132814B2 - 無線ネットワークを構成するための方法 - Google Patents

Description

本発明は無線ネットワークを構成するための方法に関し、より具体的には、但し排他的にではなく、複数のホーム基地局を有するネットワークに関する。

現在、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）は、読者が追加の情報として参照する技術規格３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３００ｖ８.５.０（２００８−０５）及び関連書類において発表されたＥ−ＵＴＲＡＮともいわれるロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）を開発している。３ＧＰＰ ＬＴＥはユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）無線アクセスネットワーク標準を、例えば、効率及びサービスを向上することによって強化することを目的とする。

ＬＴＥでは、ユーザ機器（ＵＥ）は、ネットワークノードであるＥ−ＵＴＲＡＮノードＢ（ｅＮＢ）と、それらの間の無線リンクを介してデータが無線ベアラ（ＲＢ）上で送信されている状態で通信する。ｅＮＢは、Ｓ１として指定されたインターフェイスを介して移動体管理エンティティ（ＭＭＥ）とインターフェイスする。ＬＴＥネットワークは通常、ネットワークの概観を与える図１で図示されるような複数のｅＮＢ及びＭＭＥを含む。ｅＮＢはＸ２インターフェイスによって相互に接続されている。ｅＮＢはまた、Ｓ１インターフェイスによってＥＰＣ（エボルブド・パケット・コア）に、より具体的には、Ｓ１−ＭＭＥによってＭＭＥ（移動体管理エンティティ）に、及びＳ１−Ｕによってサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）に接続される。Ｓ１インターフェイスはＭＭＥ／サービングゲートウェイとｅＮＢの間の多対多の関係をサポートする。Ｓ１−フレックスメカニズムによってｅＮＢが複数のＭＭＥに接続されることが可能となる。

ＬＴＥでは、送信先（ターゲット）ｅＮＢがマクロｅＮＢの場合、Ｓ１ハンドオーバーメッセージのルーティングは送信先ｅＮＢ−ＩＤに基づく、即ち、ＭＭＥはＳ１を介したハンドオーバー要求メッセージで受信された送信先ｅＮＢ−ＩＤに基づいてハンドオーバーメッセージを送信元（ソース）ｅＮＢから正しい送信先ｅＮＢにルーティングする。

しかし、送信先ｅＮＢがホームｅＮＢの場合、プールエリアは潜在的に何十万個ものホームｅＮＢを含むことになる。従って、ＭＭＥは何十万個もの入力のルーティングテーブルを必要とすることになる。これを避けるために、ホームｅＮＢに向けたＳ１ハンドオーバーに対する或る提案では、ＭＭＥは、ホームｅＮＢ自体ではなく、ホームｅＮＢに関係するホームｅＮＢゲートウェイ（ＧＴＷ）に向けてルーティングを行う。このＧＴＷはその後さらに、メッセージを正しい宛先ホームｅＮＢにルーティングする。従って、送信元ｅＮＢは、送信先ホームｅＮＢ−ＩＤではなく、送信先ＧＴＷ−ＩＤをＭＭＥへのハンドオーバーメッセージに含めなければならない。

ＬＴＥ−ＵＭＴＳ自動隣接関係機能（ＡＮＲＦ）の一部として、ＵＥが接続されるｅＢＮは、ＵＥによって、それが新たな隣接セルを検出したことを通知されることができる。しかし、新たな近隣ホームｅＮＢセルがＡＮＲＦ自己最適化ネットワーク（ＳＯＮ）機能の一部として検出されると、ＵＥはグローバルセルＩＤ及びその隣接ホームｅＮＢセルによってブロードキャストされたトラッキング・エリア・コード（ＴＡＣ）を送信元ｅＮＢに報告するだけである。送信元ｅＮＢはこの報告からでは、どれがハンドオーバーメッセージをルーティングすべき関連のＧＴＷ−ＩＤなのかを特定できない。

ある提案はルーティング原理を変更することを関与させる。隣接セルのＴＡＣをハンドオーバーメッセージに含めることが提案されてきた。そしてＭＭＥはハンドオーバーメッセージのルーティングを、送信先ｅＮＢのＩＤフィールドに基づかせるのではなく、この受信ＴＡＣに基づかせる。この提案によると、ＭＭＥは、マクロｅＮＢに向けたハンドオーバーメッセージのルーティングと比べて、ホームｅＮＢに向けたハンドオーバーメッセージのルーティングには異なるメカニズムを用いる。従って、ＭＭＥにおいて２つの異なるルーティングメカニズムが共存しなければならないことになる。あるアプローチでは、ハンドオーバーメッセージは、追加ＴＡＣをそれに含めることによって、マクロセルにルーティングするためのハンドオーバーメッセージに比べてホームｅＮＢの場合には異なる内容を持つ。代替的に、全てのハンドオーバーメッセージはＴＡＣ情報を含むが、ＭＭＥは、ＴＡＣ情報（ホームｅＮＢ送信先）に基づいてルーティングを行うのか、あるいは送信先ｅＮＢ−ＩＤ情報（伝統的なマクロｅＮＢ送信先）に基づいてルーティングを行うのかを区別できない。

発明の一側面によると、ネットワークにアクセスするために移動体デバイスが接続する複数のノード、複数のゲートウェイ（ＧＴＷ）及び移動体管理エンティティ（ＭＭＥ）を有する無線ネットワークを構成するための方法は、各ＧＴＷが、そのアイデンティティを与えるコード及びそれぞれのＧＴＷがサービングするノードを識別する情報をＭＭＥに提供するステップ；及びＭＭＥが、コード及びそれぞれのＧＴＷがサービングするノードを識別する情報を、コード及び情報が記憶されているネットワークのノードに送信するステップを含む。これは特に、家庭用の設定や事業所などで使用されるようなホーム基地局を含むネットワークに適用可能である。本方法はＬＴＥ標準に準拠するネットワークに特に適したものと想定されるが、他の無線技術のタイプのネットワークにも適用できる。

発明による方法をＬＴＥネットワークにおいて採用することによって、例えば、ルーティングの宛先ノードのＩＤに基づくＭＭＥでのルーティングメカニズムはマクロ及びホームｅＮＢの場合双方に対して使用できる。発明による方法の使用によって、ホームｅＮＢが関与している場合であっても、ＭＭＥルーティング原理が修正されずに維持されることが可能となり、従ってＭＭＥを簡素化し、開発の労力を最小限にすることができる。

発明による方法によって、手動構成の労力を不要とする完全に自動化されたホームｅＮＢのコンテキストにおいてＳ１ハンドオーバーに対するＳＯＮによる解決策が可能となる。

ある新しい隣接ホームｅＮＢが検出され、ＵＥによって送信元ｅＮＢに報告されると、送信元ｅＮＢは、Ｓ１ハンドオーバーをその隣接ホームｅＮＢセルに向けて実行することができるように既に自己構成されている。

既存のＳ１ＡＰメッセージに何らかの新たな情報要素を付加するだけで、既存のＳ１ＡＰメッセージを用いて情報を送信することができる。

シグナリングは数個のＴＡに制限されてもよい。

また、ＭＭＥの機能が、選択的に配備されたゲートウェイの有無に依存しないようにすることが可能となる。

また、（ＧＴＷ−ＩＤに基づく）ＭＭＥにおけるルーティングテーブルは、ＴＡＣ構成がホームｅＮＢゲートウェイサービングエリア内で変わるときは常に修正されないようにする必要はない。

本発明による幾つかの方法及び実施例が、例示目的のみで、添付図面を参照してここに記載される。

図１は無線ＬＴＥネットワークを図示する。 図２はＧＴＷとＭＭＥの間のメッセージングを図示する。 図３はＭＭＥとｅＮＢの間のメッセージングを図示する。

図２及び３を参照すると、各ホームｅＮＢ ＧＴＷは、初期Ｓ１セットアップリクエストメッセージにおいて、それがサービングするホームｅＮＢのトラッキング・エリア・コード（ＴＡＣ）のリストとともに自身のＧＴＷアイデンティティをＭＭＥに提供する。それはまた、それがホームｅＮＢからマクロｅＮＢに向けたハンドオーバーのために知得する、どこに情報を分散するかについての分散ＴＡのリストを含むことができる。ＭＭＥはＧＴＷアイデンティティ及びＴＡＣの関連するリストを、分散ＴＡのリスト、少なくともＧＴＷがサービングするＴＡからなるリスト及び隣接ＴＡのリストに属する全てのｅＮＢに、又は、最大限として、プールエリアの全てのＴＡに送信する。情報を受信する各ｅＮＢはこの情報を記憶する。

新たに検出された隣接ホームｅＮＢのセルアイデンティティがそのＴＡＣとともにｅＮＢに報告されると、ｅＮＢは記憶された情報を調べて、何がそのＴＡＣに対応するＧＴＷ−ＩＤなのかを引き出す。

ｅＮＢは、ハンドオーバーメッセージをルーティングするための宛先としてＧＴＷ−ＩＤを送信先ｅＮＢ−ＩＤフィールドに含む正規のハンドオーバーメッセージを構築する。ＭＭＥは送信先ｅＮＢ−ＩＤに基づいてルーティングを行う。１つのＭＭＥのみが分散処理に関与するだけで充分である。それはＧＴＷによってランダムに選択され、又はデフォルト構成され得る。情報の分散は隣接ＴＡのｅＮＢに限定されてもよく、プールエリア全体にわたっている必要はない。

図２では、ホームｅＮＢ ＧＴＷは、それがＳ１セットアップリクエストメッセージで設定されるときに、それがサービングする全てのホームｅＮＢのＴＡＣのリスト及び場合によっては分散ＴＡのリストを送信する。

図３を参照すると、ＭＭＥは、ＭＭＥ構成アップデートメッセージ又は１つ若しくは幾つかのホームｅＮＢ ＧＴＷ−ＩＤのリストを含む他の何らかの構成指向のメッセージ及び各ホームｅＮＢ ＧＴＷ−ＩＤについて関連するＴＡＣの１つのリストを送信する。

ゲートウェイによってサポートされるＴＡＣのリストにおける何らかの変化は同様の態様で伝搬されることができる。

本発明は他の特定の形式において具現化され、その精神又は本質的特徴から逸脱することなく他の方法を用いて実施され得る。記載された実施例及び方法は、全てに関して、例示のみとしてかつ限定的でなく考慮されるものである。従って、発明の範囲は、上記の記載ではなく、以降に付した特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の文言及び均等の範囲に入る全ての変更はそれらの範囲内に含まれる。

Claims (9)

1. 無線ネットワークにアクセスするために移動体デバイスが接続する複数のノード、複数のゲートウェイ（ＧＴＷ）及び移動体管理エンティティ（ＭＭＥ）を有する無線ネットワークを構成するための方法において、
   各ＧＴＷが、そのアイデンティティを与えるコード及びそれぞれのＧＴＷがサービングするノードを識別する情報を該ＭＭＥに提供するステップ、及び
   該ＭＭＥが、該コード及び該それぞれのＧＴＷがサービングするノードを識別する該情報を、該コード及び情報が記憶されているネットワークのノードに送信するステップを含み、
   送信元ノードに接続された移動体デバイスによって新たな隣接セルが検出されると、該移動体デバイスが、どのＧＴＷによって該新たな隣接セルがサービングされるかを識別する情報と共に該新たな隣接セルのセルアイデンティティを該送信元ノードに報告し、該送信元ノードが、該記憶された情報を用いて該ＧＴＷに対するコードを引き出す方法。
2. 請求項１に記載の方法において、該複数のノードがホームノードを含む方法。
3. 請求項２に記載の方法において、該ＭＭＥは、該ホームノードに、ＭＭＥ構成アップデートメッセージ又は複数のホームノードをサービングする１つ若しくは幾つかのホームノードＧＴＷの１つ若しくは複数の識別子のリストを含む他の何らかの構成指向のメッセージ及び１つ若しくは複数のホームノードＧＴＷの１つ若しくは複数の識別子について関連するＴＡＣの１つのリストを送信する方法。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の方法において、該ネットワークがＬＴＥ標準に準拠し、該ノードがｅＮＢである方法。
5. 請求項４に記載の方法において、該それぞれのＧＴＷがサービングするノードを識別する該情報が、該ＧＴＷがサービングする該ｅＮＢのトラッキング・エリア・コード（ＴＡＣ）のリストである方法。
6. 請求項５に記載の方法において、該ＧＴＷが、該情報がどこに分散されるべきかを与える分散トラッキングエリア（ＴＡ）のリストを提供する方法。
7. 請求項６に記載の方法において、分散ＴＡの該リストが、該ＧＴＷがサービングする該ＴＡ及び他のＧＴＷによってサービングされる隣接ＴＡを含む方法。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載の方法において、ハンドオーバーメッセージが、該メッセージをルーティングするための宛先として該ＧＴＷアイデンティティコードを送信先識別フィールドに含む方法。
9. 請求項１から８の何れか１項に記載の発明を実施するように構成された無線ネットワーク。

Images