JP5246168B2 - モバイル通信のリダイレクト方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、セルラーネットワークのマクロセル内のアクセスポイントに対してなされたモバイル通信要求をリダイレクトする方法及び装置に関する。

モバイル通信システムは、セルラーベースで動作する。セルラーベースでは、ネットワーク内の各セル内にある、ネットワークに接続された送信及び受信の基地局が、携帯電話などのユーザ装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）に対して送受信を行う。各セルには通常、１つの基地局が存在している。基地局は通常、マクロ基地局と呼ばれる。また、セルは通常、マクロセルと呼ばれる。

ピコセルと呼ばれる、より小さいセルサイトが提案されている。ピコセルは、ビル群のような、より小さい面積をカバーする。フェムトセルという、更に小さな面積をカバーするセルサイトも提案されている。フェムトセルという用語は、建物を完全にカバーするために生じる、多くの場合お金がかかるという課題を解決するタイプのセルサイトを示すために、携帯電話事業者により用いられる。ピコセルによって建物全体をカバーする場合、低歪やマルチパス歪などの問題が発生し得る。

フェムトセルは、しばしばアクセスポイント／ホームゲートウエイと呼ばれる。フェムトセルは、小さなプラグアンドプレイ機器であり、標準の２Ｇ又は３Ｇ送受信に対応する携帯電話機のようなユーザ装置と通信する。フェムトセルは、Ｘｄｓｌ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｏｏｐ）又はＷｉｍａｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙのいずれかを用いるブロードバンドサービスを介して、セルラーネットワークに接続される。ユーザが完全に統合されたデバイスを有することができるように、フェムトセルは、随意的にブロードバンドルータの機能を組み込むことができる。また、フェムトセルをモバイル通信システムの基幹回線網にシームレスに統合することが不可欠である。これにより、フェムトセルを遠隔から管理及び更新することができる。

これらのアクセスポイントの帯域幅は限られている。そのため、これらのアクセスポイントは、通信デバイスからの接続のうち、限られた帯域幅を超えない範囲の数の接続にしか対応することができない。例えば、アクセスポイントが、同時に処理可能な音声電話の容量として１０件分の容量しか有していない場合がある。そのため、アクセスポイントが処理できる電話の容量にすぐに達してしまう可能性がある。そして、アクセスポイントが処理できる電話の容量に達してしまうと、他のユーザは電話をすることができなくなってしまう。

アクセスポイントは、緊急電話に対応可能である必要がある。緊急電話がされる場合は、モバイル通信デバイスのユーザが、自分のいる位置を、緊急サービスに通知できることが重要だからである。フェムトセルは、無秩序でまとまりのないやり方で配置される。そのため、ユーザが位置している特定のフェムトセルの場所の情報は、ネットワーク上で入手できない。従って、緊急電話を掛けている個人と話すことが重要なのである。

本対策の好ましい実施形態は、アクセスポイントが、既に発呼（call：コール）に対する最大容量に到達している場合に、通信要求をマクロセルにリダイレクトする方法及び装置を提供する。

好ましくは、アクセスポイントから要求を出しているＵＥに対して、閾値におそらく既に達しているということを通知する信号を送信し、この発呼をマクロセルにリダイレクトする。

容量閾値に達したというメッセージは、ＳＭＳテキストメッセージでもよい。この場合、もし加入者が、発呼がマクロセルにリダイレクトされることを望む場合は、加入者は再度、発呼要求を行う。そして、発呼要求は、利用可能な２Ｇ又は３Ｇマクロセルにリダイレクトされる。

本発明の好ましい実施形態の例を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、複数のユーザ装置と通信する、フェムトセルのような３Ｇアクセスポイントを概略的に示す。
図２は、ユーザ装置が、既に最大容量に達しているアクセスポイントにより発呼しようとする場合に起こる手順を示す。
図３は、本発明の他の実施形態における、図２に示す手順の代替的な手順を示す。
図４は、ユーザが緊急電話をしようとする場合の手順を示す。

図１は、ネットワークに接続されたアクセスポイント２を示す。このアクセスポイントは、コントローラや送信／受信装置に接続された、あるいは組み込まれた、アンテナ４を有する。フェムトセルの場合には、アクセスポイント２は、家のような比較的小さい範囲をカバーすることになる。携帯電話機６や、データカード８付のラップトップコンピュータなどのユーザ装置は、家の中に在る場合があるので、アクセスポイント２と通信することができる。職場環境などのより大きな領域の中では、アクセスポイント２と通信することができる複数の異なる装置が存在する場合がある。あるユーザ装置が最初にアクセスポイント２の範囲に入った時、このユーザ装置はアクセスポイント２を、データの送信及び受信用のネットワーク上の主アクセスポイントとして登録する。従って、次にユーザ装置が電話をかけるなどして通信しようとする時、該ユーザ装置は、アクセスポイント２を用いてネットワークにアクセスしようと試みる。

アクセスポイントは、通常、ブロードバンド接続（例えば、ＡＤＳＬ）を用いる在来型の電話回線によりネットワークに接続される。また、アクセスポイントは、住宅をカバーするために作られている。そのため、アクセスポイントがサポートできる全帯域幅（すなわち、複数の同時的音声／データセルに対応する最大能力）は、ネットワーク内のマクロセル内の基地局と比較して大幅に少ない。アクセスポイントは、マクロセル内の局所的な領域からの通信を受け取るように設計されている。そのため、マクロセル全体の要求を処理するようには計画されなかったのである。もし、これらのアクセスポイントが、ホームゲートウエイデバイスである場合には、同時に処理できる最大通信数は、わずか４（例えば、このアクセスポイントに登録されている、異なる携帯電話機からの４件の同時音声通話）程度となる可能性がある。もし、このアクセスポイントを使用しているデバイス数が最大利用可能数に達していて、もう１つのユーザ装置すなわち加入者が、このアクセスポイントを介する通信要求を出した場合、該アクセスポイントは、この要求を拒絶しなければならない。これは、その加入者がサービスを受けられないということを意味する。

この状況に対処するために、アクセスポイントは、該アクセスポイントが位置するマクロセルを用いる要求を拒絶されたユーザ装置をリダイレクトするように構成される。しかしながらこの場合、加入者は、アクセスポイントを用いる場合と比較してより高い料金を支払う必要がある場合がある。そのため、一部の加入者にとって、この構成は望ましくない可能性もある。従って、本発明の好ましい実施形態におけるシステムは、自動的に要求をリダイレクトして拒絶するかわりに、加入者に対して、「要求が拒絶されたが、マクロセルへの要求のリダイレクトを拒否することを選択してもよい」ということを通知するよう構成される。

ユーザ装置２０とアクセスポイント２２との通信を表すフロー図を図２に示す。ここでは、ユーザ装置２０が、既にアクセスポイント２２に登録されており、アクセスポイント２２を通信のために用いる場合について説明する。

ユーザ装置が、アクセスポイント２２を介して音声通話などの通信をしたいと望む場合、ユーザ装置は初めに、ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＲＣ）接続要求を、アクセスポイント２２に送信する。次に、アクセスポイント２２及びユーザ装置２０は、ＲＲＣ接続セットアップを実行することで、ユーザ装置２０とアクセスポイント２２間の接続を最初に確立する。次に、ステップ２４で、アクセスポイントが最大容量に達しているか否かの判断がなされる。アクセスポイントが最大容量に達していなければ、ステップ２６で、ユーザ装置２０とアクセスポイント２２との間の通常のコールセットアップの手順が実行される。通常のコールセットアップの手順は、本発明の主題を構成しないため、ここでは説明しない。これは、当業者によく知られていることである。

もし、最大容量に到達している場合には、ステップ２５で、マクロセルカバレッジが利用可能であるか否かを判断する。マクロセルカバレッジが利用可能でない場合には、ステップ２７で、コール拒絶手順が実行される。もし、マクロセルカバレッジが利用可能である場合は、アクセスポイント２２は、ステップ２１で、要求を出したユーザ装置の識別情報を格納する。アクセスポイント２２は次に、ステップ２８でＳＭＳメッセージをユーザ装置２０に送信するか、ステップ２９で音声メッセージを送信して、加入者に、「発呼要求が拒絶されたが、加入者がもし再度発呼要求を出したいと望む場合は、発呼要求がマクロセルにリダイレクトされる」ということを伝える。ユーザ装置２０及びアクセスポイント２２はその後、ステップ３０で、ＲＲＣ接続解除手順を実行することができる。このＲＲＣ接続解除手順によって、ユーザ装置とアクセスポイント２２との接続は切断される。加入者はその後、ユーザ装置上で、リダイレクト手順を選択することができる。リダイレクト手順の中で、加入者は、更なるＲＲＣ接続要求を、アクセスポイント２２に送信する。同時に、アクセスポイントは、ユーザ装置からのＲＲＣ接続要求に応答して、このＲＲＣ要求を出したユーザのユーザ識別情報とステップ２１で格納されたユーザ識別情報とを一致させようと試みる時間帯を開始する。これは、ステップ３２で実行される。ユーザ識別情報が一致した場合には、ＲＲＣ接続要求は拒絶され、「リダイレクト情報」（ＧＳＭセル情報及びＵＭＴＳ周波数情報を含む）がユーザ装置に返信される。これに応答して、ユーザ装置内で動作するソフトウエアが、この発呼を、例えば「リダイレクト情報」の中で規定されたＧＳＭ又はＵＭＴＳ周波数帯を用いて、適切なマクロセルへとリダイレクトする。

以上より、ユーザ装置は、発呼を適切なマクロセルへと転送するための「リダイレクト情報」を含むＲＲＣ接続要求に対して、応答するように構成される。この機能性は、当業者により、ユーザ装置内のソフトウエアに実装することができる。

上述の手順は、３ＧＰＰリリース９９及び将来のリリースに準拠する全ての携帯端末で用いることができる。

図３は、３ＧＰＰリリース６以上に準拠する携帯端末を用いるシステムにおいて発生する事象のフロー図である。ユーザ装置とアクセスポイント２２間の手順の最初の部分は、ステップ２４でアクセスポイントの最大容量に達したかどうかを判断するところまで、図２と同様である。最大容量に到達していない場合は、ステップ２６で、通常のコールセットアップ手順に入る。最大容量に到達している場合は、アクセスポイントは、接続拒否を通知するために、ステップ２８でＳＭＳメッセージをユーザ装置２０に送信するか、ステップ２９で音声メッセージを送信する。アクセスポイント２２は次に、ユーザ装置２０とのＲＲＣ接続解除手順を開始する。この手順により、ユーザ装置２０は、関連するマクロセルに自動的に登録される。このマクロセルの情報は、「リダイレクト情報」の中で提供されることとしてもよい。その後、ユーザは、このマクロセル経由で電話をかけることができる。なお、図３及び図４では、マクロセルカバレッジ（ＧＳＭ又はＵＭＴＳのいずれか）が利用可能であるものとする。もしそうでない場合は、当然、アクセスポイントによるリダイレクト手順は開始されない。先の実施形態と同様に、システムは、ＳＭＳメッセージがアクセスポイントからユーザ装置に送信されないように構成することができる。これにより、もし接続要求が拒絶された場合、ユーザ装置は、自動的にマクロセルを使用しようと試みることになる。

図４は、図２又は図３のシステムと共に用いることができる、システムの変形例を示す。ここでは、もしユーザ装置が、認定されている緊急番号（例えば、英国においては９９９番）を用いて緊急電話をかけようとした場合に、ユーザ装置はただちにＲＲＣ通信要求をアクセスポイント２２にセットアップする。ステップ４０では、ＲＲＣ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ ＲＥＱＵＥＳＴメッセージの中で指定された「ｃａｕｓｅ ｖａｌｕｅ」を確認することによって、この接続要求が緊急電話のためのものかどうかの判断がなされる。緊急電話のための接続要求でなかったら、ステップ４２で、通常のセットアップ手順に入る。この場合、図２あるいは図３の、アクセスポイントがその最大容量に達しているかどうかを判断する処理を通過する必要がある。もし、この電話が緊急電話の場合には、ステップ２４で、マクロセルカバレッジを利用可能かどうかが判断される。マクロセルカバレッジが利用可能でない場合は、ステップ２６で、通常のコールセットアップ手順に入る。これは、図２及び図３における通常セットアップ手順と同じである。マクロセルカバレッジが利用可能な場合は、この発呼はマクロセルを介して送られることが好ましい。これにより、ＲＲＣ接続拒絶が、関連するマクロセルへのリダイレクト情報と共に、ユーザ装置２０に返信される。ユーザ装置は、これに自動的に応答して、この発呼をマクロセルにリダイレクトするように構成される。これにより、確実に緊急電話を掛けることができる。

上記の実施形態を実行するために、アクセスポイントは、その最大容量限界に達しているかどうかを確認して、最大容量の状態とマクロセルへのリダイレクトの可能性とをユーザ装置に通知できるように構成されていなければならない。アクセスポイントは、マクロセルカバレッジが利用可能かどうかを判断できなければならない。ユーザ装置は、ユーザ装置に格納されているデータあるいはＲＲＣ接続要求が拒絶された場合にアクセスポイントから提供されるデータを用いて、マクロセルに発呼をリダイレクトするように構成されていなければならない。緊急電話に対応するため、アクセスポイントは、緊急電話がなされたのかどうかを判断することができなければならない。また、アクセスポイントは、マクロセルカバレッジが利用可能な場合には、緊急電話をマクロセルにリダイレクトすることができなければならない。これら全ての機能は、当業者に知られた方法を用いて、ユーザ装置内及びアクセスポイント内のソフトウエアの中に実装することができる。

Claims (14)

1. ユーザ装置によりセルラ通信システム内のアクセスポイントに対して行われる通信要求をリダイレクトする方法であって、
   前記アクセスポイントは、前記システム内のマクロセルよりも短い通信範囲を有し、
   前記方法は、
   ユーザ装置からの通信要求を前記アクセスポイントに送信する工程と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達しているかどうかを判断する工程と、
   前記アクセスポイントが容量に達している場合には、通信要求拒絶信号を前記ユーザ装置に送信する工程と、
   前記通信要求を、前記アクセスポイントが位置する前記マクロセルへリダイレクトする工程と、を備え、
   前記通信要求拒絶信号は、ＳＭＳメッセージを含み、
   前記ＳＭＳメッセージに応答して、ユーザが、前記通信を前記マクロセルにリダイレクトするか否かを選択可能である、
   方法。
2. ユーザ装置によりセルラ通信システム内のアクセスポイントに対して行われる通信要求をリダイレクトする方法であって、
   前記アクセスポイントは、前記システム内のマクロセルよりも短い通信範囲を有し、
   前記方法は、
   ユーザ装置からの通信要求を前記アクセスポイントに送信する工程と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達しているかどうかを判断する工程と、
   前記アクセスポイントが容量に達している場合には、通信要求拒絶信号を前記ユーザ装置に送信する工程と、
   前記通信要求を、前記アクセスポイントが位置する前記マクロセルへリダイレクトする工程と、
   前記通信要求が緊急通話のためのものか否かを判断する工程と、
   マクロセルカバレッジが現在利用可能か否かを判断する工程と、
   前記判断の結果、前記通信要求が緊急通話であり、且つ、マクロセルカバレッジが利用可能な場合には、その発呼をリダイレクトする工程と、
   を備える方法。
3. ユーザ装置によりセルラ通信システム内のアクセスポイントに対して行われる通信要求をリダイレクトする方法であって、
   前記アクセスポイントは、前記システム内のマクロセルよりも短い通信範囲を有し、
   前記方法は、
   ユーザ装置からの通信要求を前記アクセスポイントに送信する工程と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達しているかどうかを判断する工程と、
   前記アクセスポイントが容量に達している場合には、通信要求拒絶信号を前記ユーザ装置に送信する工程と、
   前記通信要求を、前記アクセスポイントが位置する前記マクロセルへリダイレクトする工程と、を備え、
   前記通信要求拒絶信号は、音声メッセージを含み、該音声メッセージは、ユーザに対して再生され、
   前記音声メッセージに応答して、前記ユーザが、前記通信を前記マクロセルにリダイレクトするか否かを選択可能である、
   方法。
4. マクロセルカバレッジが利用可能かどうかを判断する工程は、通信要求拒絶を送信する前に実行する、請求項１又は３に記載の方法。
5. 最大容量に達している場合、接続要求拒絶を受け取ったユーザの識別情報を格納する工程と、
   前記接続要求がマクロセルにリダイレクトされるための制限時間を設定する工程と、を備える、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
6. ユーザ装置によりセルラ通信システム内のアクセスポイントに対して行われる通信要求をリダイレクトする方法であって、
   前記アクセスポイントは、前記システム内のマクロセルよりも短い通信範囲を有し、
   前記方法は、
   ユーザ装置からの通信要求を前記アクセスポイントに送信する工程と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達しているかどうかを判断する工程と、
   前記アクセスポイントが容量に達している場合には、通信要求拒絶信号を前記ユーザ装置に送信する工程と、
   前記通信要求を、前記アクセスポイントが位置する前記マクロセルへリダイレクトする工程と、
   最大容量に達している場合、接続要求拒絶を受け取ったユーザの識別情報を格納する工程と、
   前記接続要求がマクロセルにリダイレクトされるための制限時間を設定する工程と、
   を備える方法。
7. ユーザ装置によりセルラ通信システム内のアクセスポイントに対して行われる通信要求をリダイレクトするシステムであって、
   前記アクセスポイントは、前記システム内のマクロセルよりも短い通信範囲を有し、
   前記システムは、
   ユーザ装置からの通信要求をアクセスポイントに送信する手段と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達しているかどうかを判断する手段と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達している場合、通信要求拒絶信号を前記ユーザ装置に送信する手段と、
   前記通信要求を、前記アクセスポイントが位置する前記マクロセルへリダイレクトする手段と、を備え、
   前記通信要求拒絶信号は、ＳＭＳメッセージを含み、前記ＳＭＳメッセージに応答して、ユーザが、前記通信を前記マクロセルにリダイレクトするか否かを選択可能である、
   システム。
8. ユーザ装置によりセルラ通信システム内のアクセスポイントに対して行われる通信要求をリダイレクトするシステムであって、
   前記アクセスポイントは、前記システム内のマクロセルよりも短い通信範囲を有し、
   前記システムは、
   ユーザ装置からの通信要求をアクセスポイントに送信する手段と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達しているかどうかを判断する手段と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達している場合、通信要求拒絶信号を前記ユーザ装置に送信する手段と、
   前記通信要求を、前記アクセスポイントが位置する前記マクロセルへリダイレクトする手段と、
   前記通信要求が、緊急通話か否かを判断する手段と、
   マクロセルカバレッジが利用可能かどうかを判断する手段と、
   前記判断の結果、マクロセルカバレッジが利用可能な場合には、その発呼をマクロセルにリダイレクトする手段と、
   を備えるシステム。
9. ユーザ装置によりセルラ通信システム内のアクセスポイントに対して行われる通信要求をリダイレクトするシステムであって、
   前記アクセスポイントは、前記システム内のマクロセルよりも短い通信範囲を有し、
   前記システムは、
   ユーザ装置からの通信要求をアクセスポイントに送信する手段と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達しているかどうかを判断する手段と、
   前記アクセスポイントが最大容量に達している場合、通信要求拒絶信号を前記ユーザ装置に送信する手段と、
   前記通信要求を、前記アクセスポイントが位置する前記マクロセルへリダイレクトする手段と、を備え、
   前記通信要求拒絶信号は、音声メッセージを含み、該音声メッセージはユーザに対して再生され、
   前記音声メッセージに応答して、前記ユーザが、前記通信を前記マクロセルにリダイレクトするか否かを選択可能である、
   システム。
10. 通信要求拒絶信号を送信する手段の前に、マクロセルカバレッジが利用可能かどうかを判断する手段を含む、請求項７乃至９のいずれかに記載のシステム。
11. 最大容量に達している場合、接続を拒絶されたユーザの識別情報を格納する手段と、
    前記接続要求がマクロセルにリダイレクトされるための制限時間を設定する手段と、を備える、請求項１０に記載のシステム。
12. ユーザ装置によりセルラ通信システム内のアクセスポイントに対して行われる通信要求をリダイレクトするシステムであって、
    前記アクセスポイントは、前記システム内のマクロセルよりも短い通信範囲を有し、
    前記システムは、
    ユーザ装置からの通信要求をアクセスポイントに送信する手段と、
    前記アクセスポイントが最大容量に達しているかどうかを判断する手段と、
    前記アクセスポイントが最大容量に達している場合、通信要求拒絶信号を前記ユーザ装置に送信する手段と、
    前記通信要求を、前記アクセスポイントが位置する前記マクロセルへリダイレクトする手段と、
    最大容量に達している場合、接続を拒絶されたユーザの識別情報を格納する手段と、
    前記接続要求がマクロセルにリダイレクトされるための制限時間を設定する手段と、
    を備えるシステム。
13. セルラ通信システムのマクロセル内で使用されるアクセスポイントであって、
    ユーザ装置から通信要求を受信する手段と、
    前記アクセスポイントが最大容量に達しているかどうかを判断する手段と、
    最大容量に達している場合、通信要求拒絶信号をユーザに送信する手段と、
    前記通信をマクロセルにリダイレクトするために、データを前記ユーザに送信する手段と、を備え、
    前記通信要求拒絶信号は、ＳＭＳメッセージを含み、前記ＳＭＳメッセージに応答して、前記ユーザが、前記通信を前記マクロセルにリダイレクトするか否かを選択可能である、
    アクセスポイント。
14. セルラ通信デバイスであって、
    通信要求をマクロセル内のアクセスポイントに送信する手段と、
    通信要求拒絶を受信する手段と、
    前記通信要求拒絶に応答して、前記マクロセルに通信をリダイレクトする手段と、を備え、
    前記通信要求拒絶信号は、ＳＭＳメッセージを含み、前記ＳＭＳメッセージに応答して、ユーザが、前記通信を前記マクロセルにリダイレクトするか否かを選択可能である、
    デバイス。

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