JP5626454B2 - 無線通信システム、基地局装置、端末装置、及び無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、基地局装置、端末装置、及び無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システム、基地局装置、端末装置、及び無線通信方法に関する。
現在では、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、W−CDMA(Wideband−Code Division Multiple Access)システム、LTE(Long Term Evolution)システム及びLTE−Advancedシステムの仕様が検討されている。
W−CDMAシステムは、既にHSDPA(W−CDMA Release(以後、「Rel'」と略す)5)やHSPA(HSDPA+HSUPA W−CDMA Rel'6)として既にサービスされており、その改良版であるRel'10の検討が3GPPにおいて検討されている。また、LTEは、LTE Rel'8として仕様が策定され2011年を目処にサービスが開始されるといわれている。また、Rel'9の仕様もほぼ策定され、現在LTEシステムの発展形であるLTE−Advancedシステムの仕様がLTE Rel'10として検討されている。
LTE Rel'9として検討されているものとして、HeNB(Home e Node B)がある。このHeNBは、フェムト(Femto)基地局とも呼ばれるものである。フェムトとは、そのサービス範囲(又はセル範囲)が、セル半径が十数kmであるマクロセル、数kmであるマイクロセル、1km程度であるピコセルよりも狭いためフェムトと呼ばれている。また、従来では、W−CDMAでもHNB(Home Node B)として導入が検討されている。(以下、HeNBと総称する。)
HeNBは、屋内や地下等外部からの電波の届きにくい場所(不感地帯)で、良好な無線通信を実現する方法として考えられたものである。また、同様の目的で導入が検討されているリレーは、上位装置(基地局)との無線で接続する。一方で、HeNBは、屋内に配線された光回線等の有線で上位装置に接続する。よって、両者は上位装置との接続方法が大きく異なるものとなっている。
このHeNBは、端的には、送信電力が小さく、使用可能な無線周波数が限られた、いわば小型の基地局と考えて良いものである。通常の基地局との違いは、通常の基地局が移動通信サービスを提供するオペレータ独自のネットワークに接続するものであることに対して、HeNBは家庭等に敷設された公衆のネットワークに接続する点にある。
よって、HeNBを介して通信を実施する場合、伝送されるデータはオペレータの専用ネットワークから公衆ネットワークへのゲートウェイ(Gate Way、GW)を介して伝送される。よって、HeNBへのハンドオーバ(Hand Over(以下、必要に応じて「HO」と略称する)等の制御は、通常のオペレータのネットワークに閉じた場合のHO制御とは異なるものとなる。
また、HeNBは、その設置場所として家庭や企業等の事務所等が考えられている。この設置環境では、HeNBに接続する端末は特定なユーザである可能性が高い。例えば、事務所であればその企業に勤務するユーザで限られる可能性が高く、家庭であればその住人である家族に限られる可能性が高い。このように、設定環境からHeNBは、特定なユーザの端末のみ接続可能とすることで、セキュリティを強化することが可能となる。言い換えれば、HeNBは、セキュリティ的に特定なユーザ(端末)のみ接続可能とすることが前提であると考えられる。
加えて、HeNBを設置するためには、上述のように光回線等の有線回線に接続する必要があることから、無償で不特定のユーザが接続可能とすることは、ボランティアとなり、回線接続費用や保守運営費用を考えた場合、経費的に厳しいと考えられる。
このように特定な加入者(ユーザ)のみに接続を許可する仕組みをCSG(Closed Subscriber Group、閉じられた加入者グループ)として検討されている。接続に際しては、HeNBと端末間で接続を許可するための認証が行われる。具体的には、HeNBが持つ特定なCSG IDを端末が持っているかどうかによって接続許可・不許可が決定される。また、接続しようとしているHeNBのCSG IDが、例えばID1であったとき、端末(UE)がそのID1を持っていれば接続が可能であり、持っていなければ接続は不許可となる。
また、従来では、地震や津波等の緊急時に警報メッセージを端末に通知するシステムが存在する(例えば、特許文献1及び2参照)。また、緊急メッセージを端末に通知するシステムとして、ETWS(Earthquake Tsunami Warning System)というシステムが、サービスが存在する。ETWSは、例えばFOMA等におけるエリアメールに相当するものであり、気象庁が配信する緊急地震速報等を即時に同報配信するサービスである。このエリアメールに相当するものとして、ETWS、PWS(Public Warning System)やCMAS(Commercial Mobile Alert System)として3GPPで検討されている。(例えば、非特許文献1〜6参照)。
ここで、LTEシステムにおけるETWSの構成は、情報配信サーバであるCBC(Cell Broadcast Center)が、MME(Mobility Management Entity)に接続され、更にHeNBに接続される。これにより、緊急配信サーバの配信時負荷軽減をと処理時間を低減することで配信時間を短縮している。また、LTEでは配信エリアを、Cellレベルの配信エリア、TA(Tracking Area)レベルの配信エリア、EA(Emergency Area)レベルの配信エリアの3種類を規定している。
特表2010−525752号公報 特開2009−303227号公報
上述したETWSやPWSメッセージ(以後、ETWSメッセージと総称する)は、少しでも早く受信することによって、人命に関わる災害に対して退避できる可能性が高くなる。そのため、端末に対して基地局から少しでも早くETWSメッセージを通知することが必要である。更に、一定以上の伝送品質で、誤ることなく確実に伝送することも必要でる。即ち、再送が必要となるような伝送品質では意味がないということである。また、伝送品質を保持し、更にETWSメッセージを通知するためには、端末における受信電力の最も高い基地局から通知することが最適である。
しかしながら、例えば端末に最も近い基地局(又はHNB(Home Node B)、HeNB(Home eNode B)、以後、「HeNB」と総称する)は、接続する端末を制限するCSG(Closed Subscriber Group)を形成しており、その端末がCSGに属していない場合は、その基地局に接続できない。そのため、最悪の場合には、ETWSメッセージを受信することができない。
また、上述した内容は、フェムトセル(Femto cell)に限らず、例えばCSGを形成するリレー(Relay Node、RN)に対しても同様な課題が生じる。
上記課題に対して、上述した従来では、CSGでETWSメッセージを報知することや、CSGを解除してETWSメッセージを報知することは、3GPP等でも提案がされていない。また、CSGと、Public(CSG等のような特定端末のみ接続を許可するのではなく、全ての端末からの接続を許可するような通信形態)の両方をサービスするHeNBが検討されているが、CSGのみで、かつCSGを一時的に解除する技術は存在していない。
そこで、開示の技術は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、迅速で、より確実に緊急メッセージを受信可能とする無線通信システム、基地局装置、端末装置、及び無線通信方法を提供することを目的とする。
開示の一態様の無線通信システムは、一以上の端末と、前記端末と通信可能な基地局と、を含む無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記端末のうち所定のグループに属する端末のみ接続可能とする特定通信を制御する特定通信制御部と、前記所定のグループに属するか否かに係わらず接続可能とする非特定通信を制御する非特定通信制御部と、警報メッセージを送信する際、前記非特定通信において前記警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を送信した後に、前記警報メッセージの報知を開始する警報メッセージ通知部と、を有し、前記端末は、前記非特定通信において前記警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を検知した場合に、前記基地局から前記非特定通信で報知される前記警報メッセージの受信を試みる警報メッセージ受信部、を有する。
開示の技術によれば、迅速で、より確実に緊急メッセージを受信可能とする。
無線システムの構成例を示す図。 第1の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャート。 第1の実施形態における基地局の通信処理(変形例1)示すフローチャート。 第1の実施形態における端末における通信処理手順の一例を示すフローチャート。 第1の実施形態における基地局のブロック構成例を示す図。 第1の実施形態における基地局のブロック構成例(変形例1)を示す図。 第1の実施形態における基地局のブロック構成例(変形例2)を示す図。 第1の実施形態における端末のブロック構成例を示す図。 第1の実施形態における端末のブロック構成例(変形例1)を示す図。 第1の実施形態における端末のブロック構成例(変形例2)を示す図。 第1の実施形態における端末のブロック構成例(変形例3)を示す図。 第1の実施形態に対応するハンドオーバのシーケンス。 第1の実施形態におけるETWSメッセージ配信の例について説明するためのシーケンスである。 CSGでの通信を実施中のHeNBにハンドオーバなしで直接接続する例を示すシーケンス。 変形例1におけるCSGの再接続の一例を示すシーケンス。 変形例2におけるCSGの再接続の一例を示すシーケンス。 第2の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャート。 第2の実施形態における基地局の通信処理例(変形例1)を示すフローチャート。 第2の実施形態におけるソース基地局100のブロック構成の一例を示す図。 第2実施形態における基地局のブロック構成例(変形例1)を示す図。 第2の実施形態における端末200のブロック構成例を示す図。 第2の実施形態における端末200のブロック構成例(変形例1)を示す図。 第2の実施形態におけるシーケンスの一例を示す図。 第3の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャート。 第3の実施形態における基地局の通信処理例(変形例1)を示すフローチャート。 第3の実施形態における基地局のブロック構成の一例を示す図。 第4の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャート。 第4の実施形態における基地局の通信処理例(変形例1)を示すフローチャート。 第4の実施形態における基地局のブロック構成の一例を示す図。 第5の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャート。 第5の実施形態における基地局のブロック構成例を示す図。 第5の実施形態におけるETWSメッセージ送信後の制御手順の一例を示すシーケンス。
10 無線システム
100 基地局(HeNB)
101,201 アンテナ部
102,202 受信部
103,203 送信部
104 CSGアクセス制御部
105 ETWS制御部
106 HO制御部
107 HO制御信号作成部
108 パイロット部
109 ページング信号作成部
110 ETWSメッセージ作成部
111 報知信号作成部
112,220 アクセス制御情報部
113 CSGアクセス制限解除制御部
114 CSGアクセス制限解除信号作成部
115 通信方式変更制御部
116 通信方式変更信号作成部
117 共通CSG ID
200 端末
204 HO制御信号抽出部
205 HO制御部
206 送受信制御部
207 ETWSメッセージ抽出部
208 ETWS受信制御部
209 メッセージ表示部
210 アラーム制御部
211 ページング信号抽出部
212 測定制御信号抽出部
213 測定制御信号制御部
214 無線回線品質信号作成部
215 無線回線品質測定部
216 報知信号抽出部
217 近接CSG(HeNB)制御信号抽出部
218 CSG接続制御部
219 近接CSG情報作成部
221 CSGアクセス制限解除信号抽出
222 CSGアクセス制限開始信号抽出部
223 通信方式変更信号抽出部
224 共通CSG ID
300 MME
400 HeNB GW
500 ターゲット基地局
600 CBC
700 CBE
以下、図面に基づいて実施形態を説明する。なお、以下の説明では、警報メッセージとして、ETWSを例として説明する。ETWSは、地震の初期微動(P波)を検知し、検知したエリアに在圏している端末に対して地震が迫っていることを警報として一斉に通知する。3GPPでは、最短時間(緊急情報を受信してから約4秒)で端末に対して第1報を配信できなければならない。なお、通常P波よりもS波の方が、揺れが大きくかつP波よりも遅く到達する。その時間差は、震源から遠いほど大きく、震源に近いほど小さい。また、震源に近いほど、地震の揺れが大きいことから、P波を検知してから1秒でも早く配信を行うことで、多くの人命を救うことが可能となる。つまり、可能な限り早く第1報を配信することが望まれている。
なお、ETWSにおける第1報(Primary Notification)が、端末に配信されると端末のブザーを鳴動させたり、予め決められた定型のメッセージを画面に表示させたり等の処理が実施され、端末ユーザに注意を喚起する。なお、第1報では、「地震」、「津波」、「地震+津波」、「試験」、「その他」等が規定されている。
更に、ETWSでは、第1報では伝えきれない補足的な情報(震度、震源地等)を配信する第2報(Secondary Notification)も設定されている。Secondary Notificationでは、既存のエリアメールで提供されているものと同様のメッセージ、すなわち文字情報をネットワークから配信し、震源地や震度等の情報を端末に通知する。また、このメッセージは災害種別を示すMessage IdentifierとSerial Numberが設定されている。更には、ETWSは、国際ローミングにも対応しており、海外のオペレータがETWSをサービスしている場合、海外においてもETWSを受信することができる。なお、PWSは、ETWSに米国等の要求条件を加えた形のものである。
<第1の実施形態>
<無線システム構成>
図1は、無線システムの構成例を示す図である。図1に示す無線システム(無線通信システム)10は、ソース基地局(Source HeNB)100と、端末(UE:User Equipment)200−1〜200−3と、MME(Mobility Management Entity、ネットワーク)300と、HeNB GW400と、ターゲット基地局(Target HeNB)500と、CBC600と、CBE(Cell Broadcast Entity)700とを有する。なお、各構成の数や配置等についてはこれに限定されるものではない。
ここで、ソース基地局(Source HeNB)100とターゲット基地局(Target HeNB)500とは、異なるデータを送信し、端末200は、これを受信する(下り方向)。また、端末200は、異なるデータをソース基地局(Source HeNB)100とターゲット基地局(Target eNB)500とに送信することもできる(上り方向)。なお、3GPPでは、ハンドオーバ元をソース(Source)、ハンドオーバ先をターゲット(Target)と呼んでいる。したがって、第1の実施形態では、同様に2つの基地局を識別するものとする。
MME300は、ソース基地局100やターゲット基地局500の各基地局の上位機器であり、CBC600からの災害時の情報(例えば、災害種別、メッセージ本文、配信エリア及びPrimary Notification等)を取得し、その情報を所定の基地局(ソース基地局100とターゲット基地局500)に送信する。
HeNB GW400は、得られたMME300からの情報を接続されている対象の基地局に送信する。
CBC600は、CBE700から受信した緊急メッセージ(例えば、緊急情報速報等)の配信要求に含まれている情報から、端末200に配信するメッセージを作成し、配信エリアを特定する。また、CBC600は、特定した配信エリアに対して緊急メッセージを出力する。CBE700は、緊急メッセージの配信要求をCBC600に出力する。
上述したようなシステム構成において、ETWSメッセージを通知する場合、基地局は、一時的にCSGを解除し、全ての端末200−1〜200−3に対してETWSメッセージを報知可能に設定する。なお、全ての端末200−1〜200−3に対してCSGを解除し、接続可能となったことをETWSメッセージ送信に先立って報知してもよい。
<第1の実施形態:基地局の通信処理>
ここで、第1の実施形態における基地局の通信処理手順として、CSGによる通信の解除とETWS送信、及びCSGによる通信の再開の処理内容について、具体的に説明する。図2は、第1の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャートである。なお、図2の処理は、CSGによる通信の解除処理及びETWS送信の一例を示している。
図2に示す例において、ソース基地局(Source HeNB)100は、例えばCSGで端末200−1と通信している際、MME300から、所定のインターフェース等を介してETWSメッセージの送信要求(Write−Replace Warning Request)を受信し(S01)、ETWSメッセージの配信エリアであることを認識させる。次に、図2に示す例では、ソース基地局100は、ETWSメッセージを配信することになった場合、ETWSメッセージ送信を最優先とし、その時点で通信中の端末200−1に対してCSGによる通信を一旦停止することを通知する(S02)。また、ソース基地局100は、CSGによる通信を停止する(S03)。
なお、この停止通知は、ページング信号としてページングチャネル(PCH)を用いて通知してもよいし、システム制御情報(System Information Block、SIB)として、下り共有無線チャネル(Physical Downlink Shared CHannel、PDSCH)や報知チャネル(Physical Broadcast CHannel、PBCH)を用いて通知してもよい。
ここで、CSGによる通信を停止する旨の通知を受信した端末200−1は、CSGによる通信を一時停止する。なお、ETWSのページング信号にCSGによる通信の一時停止のための制御信号の意味を持たせてもよく、別な共通制御信号としてCSGによる通信の一時停止のための制御信号を通知してもよい。また、図2に示す例では、端末200−1に対して通常の通信へ移行する要請を通知してもよい。
次に、ターゲット基地局500は、CSGに属する端末200のみと通信可能とするのではなく、全ての端末と通信可能な設定に変更し、その旨を配下の端末200(例えば、端末200−1〜200−3)に対して報知する(S04)。なお、報知には、例えば論理チャネルのBCCH(Broadcast Control CHannel)を用いて、無線報知チャネル(PBCH)、又は、下り共有無線チャネル(PDSCH)で送信してもよい。また、他の例としては、ページング信号として、PCH(Paging CHannel)で通知してもよい。
上述の処理により、通常通信の通知を受けた端末200は、CSGで通信していた端末200−1だけでなく、CSGで通信不可能な端末200−2、200−3も含めて、ターゲット基地局500との通信を開始することができる。特に、それ以前にそのHeNBに接続していなかった端末200は、CSGの解除を受けて、そのHeNBとの回線を設定する。次に、ターゲット基地局500は、そのサービスエリア内にある端末200に対して、ETWSのページング信号を送信する。または、ETWSメッセージを送信する。なお、ページング信号及びETWSメッセージは、一定期間繰り返し送信する。
これにより、端末200は、ETWSのページング信号を受信し、ブザーを鳴らす等の処理を実施する。更に、ETWSメッセージを受信し、端末の画面にそのメッセージを表示する。
<第1の実施形態:基地局の通信処理(変形例1)>
ここで、図3は、第1の実施形態における基地局の通信処理(変形例1)を示すフローチャートである。なお、図3の処理は、上述した図2に示したCSGによる通信の解除処理及びETWS送信の処理の後に、CSGによる通信の再開処理が追加されている。ここで、図3におけるS11〜S14の処理は、上述したS01〜S04と同様の処理であるため、ここでの具体的な説明は省略する。
図3では、S14の処理により、ETWSのページング信号及びメッセージの送信期間が終了した場合、ソース基地局100は、全ての端末に対してCSGによるアクセス制御を再開する旨の通知を行う(S15)。なお、通知は、例えば解除の場合と同様に、ページング信号としてページングチャネル(PCH)を用いて通知してもよい。また、通知は、例えばシステム制御情報として、下り共有無線チャネル(PDSCH)や報知チャネル(PBCH)を用いて通知してもよい。また、変形例1では、S15の再開通知を行う基準として、例えば第2報の送信期間の終了を前提とするが、これに限定されるものではない。
その後、ソース基地局100は、CSGに含まれる端末200に対して通信を開始する(S16)。
<第1の実施形態:端末の通信処理>
ここで、図4は、第1の実施形態における端末における通信処理手順の一例を示すフローチャートである。図4に示す例では、ソース基地局100における上述した図3の処理に対応させた処理を示している。
端末200は、CSGによる通信中に、CSGによる通信停止通知を受信すると(S21)、通常通信へと移行制御を行う(S22)。次に、端末200は、ソース基地局100から送信されたETWSメッセージを受信する(S23)。また、端末200は、ソース基地局100から送信されたCSGによる通信再開通知を受信すると(S24)、CSGによる通信へ移行し(S25)、移行前の状態に戻すことができる。
これにより、CSG等の制限なく、ターゲット基地局500から端末200のユーザに迅速にETWSメッセージを通知することができる。なお、上述したETWSメッセージの送信は、ソース基地局100から行ってもよい。
<第1の実施形態:ソース基地局100のブロック構成例>
ここで、上述した第1の実施形態におけるソース基地局100のブロック構成例について、図を用いて説明する。なお、以下に示すソース基地局100のブロック構成例は、ターゲット基地局500であっても同様の構成とすることができる。そのため、以下の説明では、ターゲット基地局500に関するブロック構成の説明は、省略する。
図5は、第1の実施形態における基地局のブロック構成例を示す図である。図5に示すソース基地局100Aは、アンテナ部101と、受信部102と、送信部103と、CSGアクセス制御部104と、ETWS制御部105と、HO制御部106と、HO制御信号作成部107と、パイロット部108と、ページング信号作成部109と、ETWSメッセージ作成部110と、報知信号作成部111とを有する。アンテナ部101は、端末200等とのデータの送受信を行う。
つまり、アンテナ部101は、例えば端末200等から得られた信号を受信部102に出力し、送信部103から得られる信号を端末200等や上位装置等に出力する。
受信部102は、受信無線部102−1と、復調・復号部102−2とを有する。受信部102では、アンテナ部101が取得した無線電波を受信無線部102により信号を抽出し、抽出した信号に対して復調・復号部102−2により復調・復号が行われる。
送信部103は、符号化・変調部103−1と、送信無線部103−2とを有する。送信部103は、パイロット部108から得られるパイロット信号、HO制御信号作成部107により得られるHO制御信号、ページング信号作成部109により得られるページング信号、ETWSメッセージ作成部110から得られるETWSメッセージ、報知信号作成部111から得られる報知信号のうち、少なくとも1つのデータを取得する。また、送信部103は、取得したデータを符号化・変調部103−1により符号化・変調を行い、送信無線部103−2によりアンテナ部101から送信可能な無線周波数に変換する。
CSGアクセス制御部104は、アクセス制御情報部112に予め保持されたアクセス制御情報に基づいて、対応する端末200の選定とCSGアクセス制御を行う。なお、アクセス制御情報としては、例えばCSG ID(第1の識別情報)等である。例えば、CSGで通信を開始(再開も含む)する場合、CSGアクセス制御部104は、ページングチャネル等を用いてCSG IDを端末200に通知し、CSGに属する端末200との間で無線回線を確立する。
ETWS制御部105は、上位(例えば、MME300等)からWrite−Replace Warning Requestを受信する。また、ETWS制御部15は、CSGアクセス制御部104に対してETWSのメッセージ送信を要求する。
また、ETWS制御部105は、ページング信号作成部109及びETWSメッセージ作成部110に対してETWSメッセージの作成制御信号を出力する。また、ETWS制御部105は、要求のあった上位に対してWrite−Replace Warning Responseを行う。
HO制御部106は、上位からのハンドオーバ要求(HO Request)に対してHO制御を行う。具体的には、HO制御部106は、例えば、HO制御信号作成部107に対して作成指示等を行う。また、HO制御部106は、HO要求のあった上位に対してハンドオーバ許可(HO Request Ack)を行う。
パイロット部108は、無線通信で用いられる目印となるパイロット信号を生成して出力する。これにより、受信側では、受信したパイロット信号の位相から送電波の送信位相を決定することができる。
ページング信号作成部109は、ETWS制御部105から得られた作成指示によりETWSのページング信号を作成する。
ETWSメッセージ作成部110は、ETWS制御部105から得られた作成指示によりETWSメッセージを作成する。
報知信号作成部111は、CSGアクセス制御部104により得られるCSG ID等に対応する報知信号を作成する。
つまり、図5に示す例では、ソース基地局100において、例えば上位からWrite−Replace Warning Requestを受信したETWS制御部105は、CSGアクセス制御部104に対してETWSのメッセージ送信を要求する。また、要求されたCSGアクセス制御部104は、ETWS制御部105に対してETS送信の許可を通知する。許可通知を受けたETWS制御部105は、ページング信号作成部109に対してETWSの第1報であるページング信号の作成を要求する。
要求を受けたページング信号作成部109は、ETWSの第1報であるページング信号を作成し、符号化・変調部103−1において符号化され、変調された後、送信無線部103−2において無線周波数に変換された後、端末200に送信する。なお、上述した図5に示すソース基地局100Aの構成は、図2に示すフローチャートに対応する処理を行うことができる。
<第1の実施形態:ソース基地局100のブロック構成(変形例1)>
次に、第1の実施形態におけるソース基地局100のブロック構成例(変形例1)について、図を用いて説明する。図6は、第1の実施形態における基地局のブロック構成例(変形例1)を示す図である。なお、上述した図5に示すブロックとほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図6に示すソース基地局100Bは、アンテナ部101と、受信部102と、送信部103と、CSGアクセス制御部104と、ETWS制御部105と、HO制御部106と、HO制御信号作成部107と、パイロット部108と、ページング信号作成部109と、ETWSメッセージ作成部110と、報知信号作成部111と、CSGアクセス制限解除制御部113と、CSGアクセス制限解除信号作成部114とを有する。つまり、図6の例では、上述した図5のブロック構成に対して、更にCSGアクセス制限解除制御部113と、CSGアクセス制限解除信号作成部114とを有している。
なお、図6の構成では、CSGアクセス制限解除信号作成部114と、符号化・変調部103−1と、送信無線部103−2とを含む要素が、特定通信停止通知部に相当する。
また、図6の構成では、ページング信号作成部109と、ETWSメッセージ作成部110と、符号化・変調部103−1と、送信無線部103−2とを含む要素が、警報メッセージ通知部に相当する。なお、ETWS制御部105は、警報メッセージ受信部も含めた構成である。
図6の基地局構成図において、上位からWrite−Replace Warning Requestを受信したETWS制御部105は、CSGアクセス制御部104に対してCSGでの通信を停止するために、CSGアクセス制御を解除するように要求する。
更に、CSGアクセス制御部104は、CSGアクセス制限解除制御部113に対して、CSGアクセス制御を解除するよう要求する。CSGアクセス制限解除制御部113は、CSGアクセス制限解除信号作成部114に対して解除信号の作成を依頼する。また、CSGアクセス制御部104は、HO制御部106に対して、端末200がCSG通信から通常通信へとハンドオーバを実施できるよう要求する。
更に、ETWSの第1報であるページング信号の送信と第2報であるETWSメッセージの送信とが完了した後に、ETWS制御部105は、ETWS−Replace Warning Responseを上位(例えば、MME等)に通知し、CSGアクセス制御部104に対して、CSGによる端末のアクセス制限の再開を要求する。なお、本変形例において、ETWSの第1報であるページング信号の送信と第2報であるETWSメッセージの送信とが完了した後に、上位装置(例えば、MME300、HeNB GW400等)からの再開通知の受信を待つようにしてもよい。すなわち、ETWSの第2報の送信を完了した後に上位装置からの再開通知の受信を検知したか否かの判定を行い、当該判定処理において再開通知の受信を検知したと判定されるまでCSGによるアクセス制限の再開を待機させてもよい。
要求を受けたCSGアクセス制御部104は、報知信号作成部111に対して、CSGによる通信の再開を報知すること、及びCSG通信のためのCSG IDを報知することを要求する。要求を受けた報知信号作成部111は、CSG通信の再開を通知するCSG再開制御信号を作成し、符号化・変調部103−1において符号化され、変調された後、送信無線部103−2において無線周波数に変換された後、端末200に送信する。
また、同様にCSG通信を実施するためのCSG IDを報知する信号を作成し、以下再開通知と同様に端末に送信する。ここでは、CSG再開通知と、CSG IDの通知を別な通知として説明したが、CSG IDの通知をCSG再開通知と兼ねてもよい。なお、上述の処理は、上述した図3のフローに対応している。
また、上述した変形例1では、例えば、上述した特定通信の解除とは逆に、警報メッセージを報知した後に、特定通信の開始を示す通知を送信する機能を有していてもよい。この場合には、例えば、上述したCSGアクセス制限解除制御部113と、CSGアクセス制限解除信号作成部114に対応させて、CSGアクセス制限開始制御部と、CSGアクセス制限開始信号作成部等を有する。なお、その場合には、CSGアクセス制限開始信号作成部と、符号化・変調部103−1と、送信無線部103−2とを含む要素が、特定通信開始通知部に相当する。なお、動作については、上述した特定通信解除通知とは反対に開始通知処理を行うため、ここでの具体的な説明は省略する。
<第1の実施形態:ソース基地局100のブロック構成例:変形例2>
次に、第1の実施形態におけるソース基地局100のブロック構成例(変形例2)について、図を用いて説明する。図7は、第1の実施形態における基地局のブロック構成例(変形例2)を示す図である。なお、上述した各構成例とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図7に示すソース基地局100Cは、アンテナ部101と、受信部102と、送信部103と、CSGアクセス制御部104と、ETWS制御部105と、HO制御部106と、HO制御信号作成部107と、パイロット部108と、ページング信号作成部109と、ETWSメッセージ作成部110と、報知信号作成部111と、CSGアクセス制限解除制御部113と、CSGアクセス制限解除信号作成部114と、通信方式変更制御部115と、通信方式変更信号作成部116とを有する。つまり、図7の例では、上述した図6のブロック構成に対して、更に通信方式変更制御部115と、通信方式変更信号作成部116とを有している。変形例2では、図7に示す通信方式変更信号作成部116と、符号化・変調部103−1と、送信無線部103−2とを含む要素が、通信方法変更通知部に相当する。
図7の基地局構成図において、上位からWrite−Replace Warning Requestを受信したETWS制御部105は、CSGアクセス制御部104に対してCSGでの通信を停止するために、CSGアクセス制御を解除するよう要求する。
更に、CSGアクセス制御部104は、CSGアクセス制限解除制御部113に対して、CSGアクセス制御を解除するよう要求する。CSGアクセス制限解除制御部113は、通信方式変更制御部115に対して通常通信への変更を通知し、かつCSGアクセス制限解除信号作成部114に対して解除信号の作成を依頼する。また、CSGアクセス制御部104は、HO制御部106に対して、端末がCSG通信から通常通信へとハンドオーバを実施できるよう要求する。
通信方式変更制御部115は、通信方式変更信号作成部116に対して変更するための信号の作成を依頼する。ここで、通信方式変更とは、例えばCSGによる通信から通常の通信可能な端末を制限しない通信への変更等を意味する。また、CSGアクセス制限解除信号作成部114は、解除信号を作成する。作成された解除信号は、符号化・変調部103−1において符号化され、変調された後、送信無線部103−2において無線周波数に変換され、アンテナ部101から電波として出力される。
また、通信方式変更信号作成部116は、変更通知信号を作成する。作成された変更通知信号は、符号化・変調部103−1において符号化され、変調された後、送信無線部103−2において無線周波数に変換され、アンテナ部101から電波として出力される。
なお、上述したCSGアクセス制限解除信号と通信変更信号とは、どちらか一方で他方を兼ねるようにしてもよい。
更に、ETWSの第1報であるページング信号と、第2報であるETWSメッセージの送信の完了を検出したETWS制御部105は、CSGアクセス制御部104に対してCSGによる端末200のアクセス制限の再開を要求する。要求を受けたCSGアクセス制御部104は、報知信号作成部111に対して、CSGによる通信の再開を報知すること、及びCSG通信のためのCSG IDを報知することを要求する。要求を受けた報知信号作成部111は、CSG通信の再開を通知するCSG再開制御信号を作成する。作成されたCSG再開制御信号は、符号化・変調部103−1において符号化され、変調された後、送信無線部103−2において無線周波数に変換された後、アンテナ部101から電波として出力される。
また、報知信号作成部111は、CSG通信を実施するためのCSG IDを報知する報知信号を作成する。作成された報知信号は、符号化・変調部103−1において符号化され、変調された後、送信無線部103−2において無線周波数に変換された後、アンテナ部101から電波として出力される。
なお、上述の例では、CSG再開の通知とCSG IDの通知とを別々の通知として説明したが、一度に両方の通知を行ってもよい。
更に、本変形例では、図7には図示していないが、CSG通信を再開する際に、CSGアクセス制御部104から通信方式変更制御部115に対してCSG通信の再開を通知し、通信方式変更制御部115は通信方式変更信号作成部116に対して、CSG通信の再開を通知する通信方式変更信号の作成を要求し、上述と同様に通信方式変更信号を端末へ送信してもよい
<第1の実施形態:端末200のブロック構成例>
次に、第1の実施形態における端末200のブロック構成例について図を用いて説明する。図8には、第1の実施形態における端末のブロック構成例を示す図である。
図8に示す端末200Aは、アンテナ部201と、受信部202と、送信部203と、HO制御信号抽出部204と、HO制御部205と、送受信制御部206と、ETWSメッセージ抽出部207と、ETWS受信制御部208と、メッセージ表示部209と、アラーム制御部210と、ページング信号抽出部211と、測定制御信号抽出部212と、測定制御信号制御部213と、無線回線品質信号作成部214−1,214−2と、無線回線品質測定部215と、報知信号抽出部216と、近接CSG(HeNB)制御信号抽出部217と、CSG接続制御部218と、近接CSG情報作成部219とを有する。
アンテナ部201は、電波によりソース基地局100(ターゲット基地局500)等とのデータの送受信を行う。つまり、アンテナ部201は、例えばソース基地局100(ターゲット基地局500)等から得られた信号を受信部202に出力し、送信部203から得られる信号をソース基地局100(ターゲット基地局500)等に出力する。
受信部202は、受信無線部202−1と、復調・復号部202−2とを有する。受信部202では、アンテナ部201が取得した無線電波を受信無線部202により信号を抽出し、抽出した信号に対して復調・復号部202−2により復調・復号が行われる。
送信部203は、符号化・変調部203−1と、送信無線部203−2とを有する。送信部203は、無線回線品質信号作成部214−1,214−2から得られるMeasurement Report(例えば、PCI又はCGI,TAI,Member Indication等)や、近接CSG情報作成部219から得られるProximity Indicationのうち、少なくとも1つのデータを取得する。また、送信部203は、取得したデータを符号化・変調部203−1により符号化・変調を行い、送信無線部203−2によりアンテナ部201から送信可能な無線周波数に変換する。
HO制御信号抽出部204は、復調・復号部202−2から得られる復調・復号された信号からハンドオーバに関する制御を行うHO制御信号を抽出する。
HO制御部205は、CSG接続制御部218からの制御情報に基づいて、HO制御信号抽出部204から抽出された信号に基づいて、接続する基地局(HeNB)の切替え等のハンドオーバ制御を行う。
送受信制御部206は、CSG接続制御部218からの制御情報に基づいて、HO制御部205により制御された内容の送受信の制御や、受信部202の受信、送信部203の送信に対する制御を行う。
ETWSメッセージ抽出部207は、CSG接続制御部218からの制御情報に基づいて、ETWSメッセージ(PDSCH)を抽出する。また、ETWSメッセージ抽出部207は、抽出されたETWSメッセージをETWS受信制御部208に出力する。ETWS受信制御部208は、ETWSメッセージ抽出部207により抽出されたETWSメッセージをメッセージ表示部209に表示させ、またアラーム制御部210により端末200のユーザに対して光や音、振動等により通知させる。また、ETWS受信制御部208は、ページング信号を抽出するための制御信号をページング信号抽出部211に出力する。
メッセージ表示部209は、ETWS受信制御部208からのETWSメッセージをディスプレイ等の画面に表示する。なお、メッセージ表示部209は、例えば液晶画面等である。
アラーム制御部210は、ETWS受信制御部208からのETWS受信信号に基づいてETWSメッセージを受信したことを知らせるためのアラームを通知する。なお、アラームは、例えば光や音、振動等がある。
ページング信号抽出部211は、CSG接続制御部218からの制御信号に基づいて、受信部202により抽出された信号からページング信号(PCH)を抽出する。
測定制御信号抽出部212は、受信部202が受信した信号から測定制御信号を抽出する。また、測定制御信号抽出部212は、測定制御信号を抽出された場合に、その信号を測定制御信号制御部213に出力する。
測定制御信号制御部213は、測定制御信号抽出部212から得られる測定制御信号に基づいて、無線回線品質測定部215に対して無線回線の品質測定を行わせる。また、測定制御信号制御部213は、無線回線品質測定部215からの品質測定結果を取得すると、無線回線品質信号作成部214にその品質測定結果を出力する。
無線回線品質信号作成部214−1は、測定制御信号制御部213からの品質結果に対応する品質信号(例えば、Measurement Report(PCI)等も含む)を作成する。
また、無線回線品質信号作成部214−2は、CSG接続制御部218からの品質結果に対応する品質信号(例えば、Measurement Report(CGI,TAI,Member Indication)等も含む)を作成する。なお、図8の例では、無線回線品質信号作成部214−1,214−2は、別ブロック構成となっているが、これに限定されず、例えば同一構成であってもよい。
無線回線品質測定部215は、受信信号から無線回線の品質を測定する。なお、無線回線品質測定部215は、例えば、パケットロス、遅延、ゆらぎ、帯域等に基づいて品質を測定するが、これに限定されるものではない。また、無線回線品質測定部215は、測定された品質結果と、測定制御信号制御部213と、CSG接続制御部218に出力する。
報知信号抽出部216は、受信部202により受信した信号から報知信号(BCCH)を抽出する。また、報知信号抽出部216は、抽出された報知信号をCSG接続制御部218に出力する。
近接CSG(HeNB)制御信号抽出部217は、受信部により受信した信号から近接CSG(HeNB)制御信号(SI Request、Report Proximity Configuration)を抽出する。また、近接CSG(HeNB)制御信号抽出部217は、抽出された近接CSG(HeNB)制御信号をCSG接続制御部218に出力する。
CSG接続制御部218は、端末200におけるCSG接続を制御する。具体的には、CSG接続制御部218は、報知信号抽出部216からの報知信号(例えばCSG ID等)と、アクセス制御情報部220に予め保持されたアクセス制御情報(CSG ID等)とに基づいてCSG接続制御を行う。
また、CSG制御部218は、無線回線品質測定部215から得られる品質結果に基づいて、無線回線品質信号作成部214−2に対して無線回線品質信号(Measurement Report(CGI,TAI,Member Indication)等も含む)を作成させる。
また、CSG制御部218は、近接CSG(HeNB)制御信号抽出部217から得られる近接CSG(HeNB)制御信号に基づいて、近接CSG作成部219に近接CSG情報を作成させるための制御信号を出力する。
なお、CSG制御部218は、上述したCSG制御等を行う際、例えばHO制御部205、送受信制御部206、ETWSメッセージ抽出部207、ページング信号抽出部211等を制御する。
近接CSG情報作成部219は、CSG接続制御部218からの制御信号に基づいて近接CSG情報(Proximity Indication)を作成する。
なお、図8の例では、ETWSメッセージを抽出した後、即座にCSG接続制御が行われてETWSメッセージを通知するための構成が示されている。
つまり、図8の端末構成図において、端末200Aは、アンテナ部201からの受信信号を受信無線部202−1においてベースバンド信号に変更し、復調・復号部202−2において復調・復号する。受信部202から出力された信号から、ETWSの第1報であるページング信号をページング信号抽出部211において抽出し、ETWS受信制御部208に出力する。第1報を受信したETWS制御部208は、メッセージ表示部209に対してETWSメッセージの表示を要求し、アラーム制御部210にアラームの鳴動を要求する。メッセージ表示部209は、ETWSの第1報を表示し、アラーム制御部210は、アラームを鳴動してユーザに警告する(例えば、アラームを鳴らし、バイブレータで振動させる等)。
なお、上記の端末200Aの例は、上述した基地局100Aの例に対応するものである。また、上述の端末200Aの構成は、図1に示す端末200−1〜200−3に対して適用することができる。
また、上記の例において、端末200の接続状態を元の状態に戻す場合には、例えば、ETWSメッセージをメッセージ表示部209で表示した後、予め設定された時間経過後に元に戻るように制御してもよいが、これに限定されるものではない。
<第1の実施形態:端末200のブロック構成例:変形例1>
次に、第1の実施形態における端末のブロック構成例(変形例1)について図を用いて説明する。図9は、第1の実施形態における端末のブロック構成例(変形例1)を示す図である。なお、上述した端末200Aの例とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図9に示す端末200Bは、アンテナ部201と、受信部202と、送信部203と、HO制御信号抽出部204と、HO制御部205と、送受信制御部206と、ETWSメッセージ抽出部207と、ETWS受信制御部208と、メッセージ表示部209と、アラーム制御部210と、ページング信号抽出部211と、測定制御信号抽出部212と、測定制御信号制御部213と、無線回線品質信号作成部214−1,214−2と、無線回線品質測定部215と、報知信号抽出部216と、近接CSG(HeNB)制御信号抽出部217と、CSG接続制御部218と、近接CSG情報作成部219と、CSGアクセス制限解除信号抽出部221とを有する。
つまり、変形例1の端末200Bは、上述した端末200Aと比較すると、CSGアクセス制限解除信号抽出部221が追加されている。なお、図9において、CSGアクセス制解除信号抽出部21と、受信無線部202−1と、復調・復号部202−2とを含む要素が特定通信停止通知受信部に相当する。また、図9のCSG接続制御部218を含む要素が通信制御部に相当する。なお、通信制御部は、例えば所定のグループに属する端末との特定通信を制御する特定通信制御部と、所定のグループに限定しない通信である非特定通信を制御する非特定通信制御部とを含む。
更に図9のETWSメッセージ抽出部207と、ページング信号抽出部211と、受信無線部212−1と、復調・復号部202−2とを含む要素が警報メッセージ受信部に相当する。
図9の端末構成図において、受信信号を受信無線部202−1においてベースバンド信号に変更し、復調・号部202−2において復調し復号することで信号を作成する。作成された信号から、CSGアクセス制限解除信号抽出部221においてCSGアクセス制限解除信号を抽出し、CSG接続制御部218へ通知する。
CSG接続制御部218は、CSGアクセス制限解除信号抽出部221からの通知を受けて、HO制御部205に対して通常通信へハンドオーバするよう要求する。HO制御部205は、ハンドオーバを実施し、通常通信へ移行する。通常通信に移行後、ページング信号及びETWSメッセージを受信する。変形例1によれば、CSGアクセス制限解除信号に基づいて信号を生成することができる。
<第1の実施形態:端末200のブロック構成例:変形例2>
次に、第1の実施形態における端末のブロック構成例(変形例2)について図を用いて説明する。図10は、第1の実施形態における端末のブロック構成例(変形例2)を示す図である。なお、上述した各構成例とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図10に示す端末200Cは、アンテナ部201と、受信部202と、送信部203と、HO制御信号抽出部204と、HO制御部205と、送受信制御部206と、ETWSメッセージ抽出部207と、ETWS受信制御部208と、メッセージ表示部209と、アラーム制御部210と、ページング信号抽出部211と、測定制御信号抽出部212と、測定制御信号制御部213と、無線回線品質信号作成部214−1,214−2と、無線回線品質測定部215と、報知信号抽出部216と、近接CSG(HeNB)制御信号抽出部217と、CSG接続制御部218と、近接CSG情報作成部219と、CSGアクセス制限解除信号抽出部221と、CSGアクセス制限開始信号抽出部222とを有する。
つまり、変形例2の端末200Cは、上述した変形例1の端末200Bと比較すると、CSGアクセス制限開始信号抽出部222が追加されている。
図10の端末構成図において、アンテナ部201からの受信信号は、受信無線部202−1においてベースバンド信号に変更され、復調・復号部202−2において復調・復号される。CSGアクセス制限解除信号抽出部221は、受信部202から出力された信号から、CSGアクセス制限解除信号を抽出し、CSG接続制御部218に出力する。CSG接続制御部218は、CSGアクセス制限解除信号を受けて、HO制御部205に対して通常通信へハンドオーバするよう要求する。HO制御部205は、ハンドオーバを実施し、通常通信へ移行する。通常通信に移行後、ページング信号及びETWSメッセージを受信する。
更に、変形例2において、CSGアクセス制限開始信号抽出部222は、受信部202から出力された信号からCSGアクセス制限開始信号を抽出する。なお、CSGアクセス制限開始信号は、基地局において、警報メッセージを報知した後に、特定通信の開始を示す通知を送信する特定通信開始通知部にて生成された信号である。
また、CSGアクセス制限開始信号抽出部222は、抽出したCSGアクセス制限開始信号をCSG制御部218に出力する。また、変形例2において、報知信号抽出部216は、受信部202から出力された信号から、例えばCSG ID等の報知信号(BCCH)を抽出し、CSG制御部218へ通知する。
CSG接続制御部218は、CSGアクセス制限開始信号抽出部222からのCSGアクセス制限開始通知を受けた後、報知信号抽出部216からの報知信号(CSG ID等)と、アクセス制御情報部220に予め保持されているアクセス制御情報とに基づいて、CSG接続の可否を判断する。その後、ソース基地局100とCSGアクセス制御を実施し、CSG接続を行う。
<第1の実施形態:端末200のブロック構成例:変形例3>
次に、第1の実施形態における端末のブロック構成例(変形例3)について図を用いて説明する。図11は、第1の実施形態における端末のブロック構成例(変形例3)を示す図である。なお、上述した各構成例とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図11に示す端末200Dは、アンテナ部201と、受信部202と、送信部203と、HO制御信号抽出部204と、HO制御部205と、送受信制御部206と、ETWSメッセージ抽出部207と、ETWS受信制御部208と、メッセージ表示部209と、アラーム制御部210と、ページング信号抽出部211と、測定制御信号抽出部212と、測定制御信号制御部213と、無線回線品質信号作成部214−1,214−2と、無線回線品質測定部215と、報知信号抽出部216と、近接CSG(HeNB)制御信号抽出部217と、CSG接続制御部218と、近接CSG情報作成部219と、CSGアクセス制限解除信号抽出部221と、通信方式変更信号抽出部223とを有する。
つまり、変形例3の端末200Dは、上述した変形例2の端末200Cと比較すると、CSGアクセス制限開始信号抽出部222の代わりに通信方式変更信号抽出部223が追加されている。なお、図11において、通信方式変更信号抽出部22と、受信無線部202−1と、復調・復号部202−2とを含む要素が通信方法変更通知受信部に相当する。
図11の端末構成図において、アンテナ部201からの受信信号は、受信無線部202−1においてベースバンド信号に変更され、復調・復号部202−2において復調・復号される。CSGアクセス制限解除信号抽出部221は、受信部202から出力された信号からCSGアクセス制限解除信号を抽出する。また、CSGアクセス制限解除信号抽出部221は、抽出されたCSGアクセス制限解除信号をCSG接続制御部218に出力する。
また、変形例3において、通信方式変更信号抽出部223は、受信部202から出力された信号から通信方式変更制御信号を抽出する。また、通信方式変更信号抽出部223は、抽出された通信方式変更制御信号をCSG接続制御部218に出力する。
CSG接続制御部218は、通信方式変更信号抽出部223により得られた通信方式変更制御信号に基づいてCSGによる通信の停止を制御すると共に、HO制御部205に対して通常通信へのハンドオーバを実施するよう通知する。
なお、これ移行の処理は、上述した変形例2の処理と同様に動作する。また、図11には、CSGアクセス制開始信号抽出部222の代わりに通信方式変更信号抽出部223を設けているが、これに限定されるものではなく、例えばCSG通信から通常通信への通信方式の変更に加え、通常通信からCSG通信への変更を通知することにし、CSGアクセス制開始信号抽出部222と同等の機能を有していてもよい。
<上記第1の実施形態に対応するハンドオーバのシーケンス>
次に、上述した第1の実施形態において、CSG通信の解除を受けて、他の基地局に接続していた端末200が、ターゲット基地局00へハンドオーバする場合のシーケンスについて、図を用いて説明する。図12は、第1の実施形態に対応するハンドオーバのシーケンスである。なお、図12の例では、端末(UE)200と、2つの基地局であるソース基地局(Source eNB)100と、ターゲット基地局(Target HeNB)500と、上位装置であるMME300と、HeNB GW400とを有する無線システムの場合について説明する。
まず、ソース基地局100は、隣接するCSGセルの情報(Report Proximity Configuration)が端末200に通知される(S31)。なお、Proximity Configurationは、ある基地局に隣接する基地局のリストである隣接セルリストとは異なる。
次に、端末(UE)00は、接続可能なCSGリスト(例えば、White list)のCSG IDを持つフェムトセル(Femto cell)に近づいたことを接続中の基地局(Source eNB)100に通知する(S32)。
ソース基地局100は、端末200がRAT(Radio Access Technology)やCSGが使用する周波数に対する測定条件等を持たない場合、接続中の基地局から測定条件等の制御情報(Measurement Configuration)を通知する(S33)。
端末200は、通知された制御情報を用いて測定した結果を、物理セルID(PCI:Physical Cell Identifier)を含めて接続中のソース基地局100に通知する(S34)。
ソース基地局100は、S34の処理により得られた情報から端末200に対してシステム情報SI(System Information)リクエストを行う(S35)。
ここで、ターゲット基地局500は、論理CH(logical Channel)のBCCHで、CSG通信の解除をHeNBセルに存在する端末200に対して報知する(S36)。なお、無線チャネル(物理チャネル)は、PBCHを用いて報知する。
このCSG解除通知を受信した端末200は、接続中のソース基地局100に対してHeNBからの受信品質(例えば受信電界強度等の無線回線品質)を報告する(S37)。
報告を受けたソース基地局100は、上位装置であるMME300を介して、一般回線へのゲートウェイ(Gate way)であるHeNB GW400へハンドオーバ要求(HO request)を通知する(S38、S39)。更に、HeNB GW400は、ハンドオーバ先のHeNBであるターゲット基地局500へHOを要求する(S40)。
ハンドオーバ要求を受信したターゲット基地局500は、HOの可否を判断し、可能と判断した場合は、上述した逆のルートでハンドオーバ許可(HO request Ack)をHeNB GW400を介してMME300に通知する(S41,S42)。MME300は、ターゲット基地局500からのハンドオーバ許可を受信すると、ハンドオーバコマンドを、ソース基地局100を介して端末200に通知する(S44)。その後、ETWSメッセージの配信が行われる。
<ETWSメッセージ配信の例>
次に、上述した第1の実施形態におけるETWSメッセージ配信の例について、シーケンスを用いて説明する。図13は、第1の実施形態におけるETWSメッセージ配信の例について説明するためのシーケンスである。
図13に示すシーケンスは、上述した図12に示す端末(UE)200と、2つの基地局であるソース基地局(Source eNB)100と、ターゲット基地局(Target HeNB)500と、上位装置であるMME300と、HeNB GW400との他に、CBC(Cell Broadcast Center)600及びCBE(Cell Broadcast Entity)700を有する無線システムの場合について説明する。
まず、CBE700は、緊急情報速報の配信要求をCBCに出力する(S51)。次に、CBE700から受信したCBC600は、要求に含まれている情報から、端末200に配信するメッセージを作成し、配信エリアを特定する(S52)。次に、CBC600は、特定したエリアのMME400に対して、例えば、災害種別、メッセージ本文、配信エリア及びPrimary Notification等の情報を含むWrite−Replace Warning Request messageを送信する(S53)。
Write−Replace Warning Request messageを受信したMME300は、CBC600に対して受信したことを通知(S54)する。また、CBC600は、CBE700に対して配信要求を受け付けて処理が開始されたことを示す緊急情報配信応答を通知する(S55)。
また、MME300は、配信エリアを確認し(S56)、TAI(Tracking Area Identifier)のリストが含まれている場合は、該当するTAIエリアに属する基地局(以下、基地局の一例として「ソース基地局100」とする)にのみ、HeNB GW400を介してWrite−Replace Request messageを転送する(S57,S58)。なお、S58の処理において、MME300は、TAIのリストが設定されていない場合、そのMME配下の全ての基地局に対してWrite−Replace Request messageを転送する。
次に、MME300からのWrite−Replace Request messageを受信したソース基地局100は、Write−Replace Request messageに設定されている情報を基に配信エリアを決定し(S59)、決定した配信エリアに存在する端末(UE)00に対してページング信号(ETWS)の送信(S60)、及び報知情報による同報配信を行う(S61)。
また、ソース基地局100は、送信が完了したとき、その結果をMME300に対してWrite−Replace Warning Responseとして、HeNB GW400を介して返信する(S62,S63)。
なお、上述の処理において、ソース基地局100は、緊急情報の送信を開始する際に、ETWS indicationを設定したページング信号を端末に対して送信する。ETWSに対応している端末は、端末200の状態がIdle(待ち受け中)であるか、RRC conected(通信中)であるかに関係なく、Default Paging Cycle(例えば320msec,640msec,1.28sec,2.56sec)でページング信号の受信を試みる。そして、ページング信号にETWS indicationが設定されている場合、緊急情報の受信を開始する。なお、ETWS indicationは、全てのページング送信タイミングで繰り返し送信し、端末へ確実に届くようにされている。
ここで、上述の例では、CSG通信の解除を受けて、端末がそれまで接続していた基地局からCSG通信を解除したHeNBへハンドオーバを実施する場合を説明した。
しかしながら、CSG解除通知を受けるまで、他の基地局に接続していなかった場合が考えられる。その場合には、上述したハンドオーバに関する制御が必要ないため、例えば、上述した図5の構成において、HO制御部106及びHO制御信号作成部107による処理が省略される。
<シーケンス:ハンドオーバなしの場合>
ここで、図14は、CSGでの通信を実施中のHeNBにハンドオーバなしで直接接続する例を示すシーケンスである。「CSGでの通信」とは、「CSG機能を用いた通信」を意味する。図14の処理では、基地局の一例としてのターゲット基地局500と、端末200との間の処理を示している。
ターゲット基地局(Target HeNB)500は、端末200に対してBCCHとしてCGI(Cell Global Identifier)、TAI(Tracking Area Identifier)及びCSG ID(共通)等のシステム情報を送信する(S71)。
端末200は、ターゲット基地局500から得られるCGI、TAI、CSG IDと、CSGのメンバーであるか否かを含んだ測定結果(Measurement Report)を、ターゲット基地局500に通知する(S72)。
次に、ターゲット基地局500は、受信したCSG IDとS71で報知したCSG IDが一致するかを確認する。一致した場合、ターゲット基地局500は、CSG IDを有効であるとして適切なリソースを割り当てし(S73)、接続許可を端末200に送信する(S74)。
これにより、ハンドオーバなしで直接接続して上述したETWSメッセージ配信を受けることができる。
<変形例1におけるCSG通信解除後に再びCSG通信を実施する例>
ここで、ETWSの第1報であるページング信号と第2報であるETWSメッセージの送信の完了を検出したとき、CSGによる通信の再開を端末に通知する。
ここで、図15は、変形例1におけるCSGの再接続の一例を示すシーケンスである。なお、図15の例では、端末200と、ソース基地局00とにおける制御例を示している。
図15の例では、最初にソース基地局100からCSG通信再開通知を通知する(S81)。その後ソース基地局100は、端末200に対してBCCHとしてCGI(Cell Global Identifier)、TAI(Tracking Area Identifier)及びCSG ID等のシステム情報を送信する(S82)。
端末200は、ソース基地局100から得られるCGI、TAI、CSG IDと、CSGのメンバーであるか否かを含んだ測定結果(Measurement Report)を、ソース基地局100に通知する(S83)。
次に、ソース基地局100は、受信したCSG IDとS82で報知したCSG IDが一致するかを確認する。一致した場合、ソース基地局100は、CSG IDを有効であるとして適切なリソースを割り当てし(S84)、接続許可を端末200に送信する(S85)。
<変形例2におけるCSG通信解除後に再びCSG通信を実施する例>
次に、図16は、変形例2におけるCSGの再接続の一例を示すシーケンスである。なお、図16の例では、端末200と、ソース基地局00とにおける制御例を示している。また、図16の例は、図15の例と比較すると、最初にソース基地局100からCSG通信再開通知を通知した後(S91)、通信方式変更信号を端末に送信している(S92)。なお、その後のS93〜S96の処理は、上述したS82〜S85の処理と同様である。
つまり、上述した第1の実施形態では、基地局から通信可能な端末に対して非特定通信による警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を送信した後に、警報メッセージの報知を開始することで、端末に対して迅速で確実に警報メッセージを通知することができる。
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、CSGで端末200と通信しているソース基地局100において、ネットワーク(MME300)から、所定のインターフェース等を介してETWS送信要求(Write−Replace Warning Request)を受信する。ソース基地局100は、ETWSメッセージの配信エリアであることを認識し、ETWSメッセージを配信することになった場合、そのサービスエリア内にある全ての端末に対して通信を許容する特別なCSG ID(例えば、共通CSG ID等)を用いてETWSのページング信号及びメッセージを送信する。
この特別なCSG IDは、通信サービス業者(ここでは、オペレータと呼ぶ)内の端末に共通であっても、オペレータを超えた全ての端末に共通であっても、国を越えて端末に共通であってもよい。
なお、この特別なCSG IDは、端末が予め記憶しておいてもよく、また無線回線設定時にネットワークサイド又は基地局からシステム情報(SIB)等として通知してもよい。特別なCSG IDを用いたCSGで通信を実施する旨の通知を受信した端末200は、この特別なCSG IDを用いてHeNBとの無線回線を確立する。
また、確立後、ソース基地局100は、上述した第1の実施形態と同様にそのソース基地局100のサービスエリア内にある端末200に対して、ETWSのページング信号を送信、又は、ETWSメッセージを送信する。なお、ページング信号及びETWSメッセージは、一定期間繰り返し送信する。
端末200は、ETWSのページング信号を受信し、ブザーを鳴らす等の処理を実施する。更に、ETWSメッセージを受信し、端末の画面にそのメッセージを表示する。
また、ETWSのページング信号及びメッセージの送信期間が終了した場合、特別なCSG IDの使用を停止することをHeNBのサービスエリア内にある端末200に対して通知する。その通知は、特別なCSG IDの使用開始の場合と同様に、ページング信号としてページングチャネル(PCH)を用いてもよいし、システム制御情報として、下り共有無線チャネル(PDSCH)や報知チャネル(PBCH)を用いてもよい。
更に、HeNBは、CSGで通信を再開するために、CSG IDを、ページングチャネル等を用いて通知し、CSGに属する端末との間で無線回線を確立する。
<第2の実施形態:基地局の通信処理>
ここで、第2の実施形態における基地局の通信処理手順として、特別なCSG IDを用いてETWSを全ての端末に送信する例について、具体的に説明する。図17は、第2の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャートである。図17において、ETWSメッセージを上位から受信すると(S101)、CSG IDを共通CSG IDへ変更し(S102)、共通CSG IDを端末に報知する(S103)。次に、端末接続許可(ハンドオーバ許可)を取得すると(S104)、CSGメッセージを報知する(S105)。なお、上述のS104の処理では、全ての端末が接続許可されるため、接続許可判定は実施されない。
<第2の実施形態:基地局の通信処理:変形例1>
図18は、第2の実施形態における基地局の通信処理例(変形例1)を示すフローチャートである。なお、図18の例では、通常のCSG通信の再開処理も含む処理手順を示している。図18に示す処理では、S111〜S115については、上述した図17のS101〜S105の処理と同様であるため、ここでの具体的な説明は省略する。
S115の処理が終了後、共通のCSG IDから通常時のCSG IDへ変更し(S116)、通常CSG IDを報知する(S117)、この後、通常のCSG IDへの通信を再開する(S118)。
<第2の実施形態:ソース基地局100のブロック構成例>
次に、第2の実施形態におけるソース基地局100のブロック構成例について図を用いて説明する。図19は、第2の実施形態におけるソース基地局100のブロック構成の一例を示す図である。なお、図19に示す例では、上述した第1の実施形態における図5の構成とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図19に示すソース基地局100Dは、アンテナ部101と、受信部102と、送信部103と、CSGアクセス制御部104と、ETWS制御部105と、HO制御部106と、HO制御信号作成部107と、パイロット部108と、ページング信号作成部109と、ETWSメッセージ作成部110と、報知信号作成部111とを有する。
図19の例では、上述した図5のソース基地局100Aと比較すると、新たに共通CSG ID117(第2の識別情報)を有する。つまり、第2の実施形態では、共通CSG ID117を用いてCSGアクセス制限を解除する。したがって、ETWSメッセージを送信することになった場合、CSGアクセス制御部104は、共通CSG ID117を報知信号作成部111へ送信する。報知信号作成部111は、共通CSG ID117を対象の端末200に報知するための信号を生成し、生成された117を端末200へ送信する。
ここで、共通CSG IDは、無線システム10として共通のCSG IDとして予め端末200に記録されていてもよく、またシステム情報として回線接続時に端末200に通知されるものでもよいが、これに限定されるものではない。例えば、通信業者毎に独自のCSG IDでもよく、万国共通のCSG IDであってもよい。
<第2の実施形態:ソース基地局100のブロック構成例:変形例1>
ここで、図20は、第2実施形態における基地局のブロック構成例(変形例1)を示す図である。図20に示す例は、上述した第1の実施形態の変形例1(図6)と、ほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図20に示すソース基地局100Eは、アンテナ部101と、受信部102と、送信部103と、CSGアクセス制御部104と、ETWS制御部105と、HO制御部106と、HO制御信号作成部107と、パイロット部108と、ページング信号作成部109と、ETWSメッセージ作成部110と、報知信号作成部111と、CSGアクセス制限解除制御部113と、CSGアクセス制限解除信号作成部114とを有する。
図20の例では、図6と比較すると新たに共通CSG ID117を有する。つまり、図20の基地局構成例については、CSGアクセス制解除信号作成部11において、共通CSG ID117を元にCSG制御解除信号を作成し、端末200に送信する。(なお、共通CSG ID117そのものをCSG制御解除信号としてもよい)、以下、上述と同様に動作し、ETWSメッセージを受信する。
また、ETWS制御部105は、ETWSのページング信号の送信とETWSメッセージの送信とが完了した後に、CSGアクセス制御部104へETWSのページング信号及びETWSメッセージ送信が終了したことを通知する。通知を受けたCSGアクセス制御部104は、CSG通信を再開するよう制御する。なお、再開の制御は、上述した第1の実施形態の変形例1と同様であるため、ここでの説明は、省略する。
<第2の実施形態:端末200のブロック構成例>
図21は、第2の実施形態における端末200のブロック構成例を示す図である。なお、上述した端末200の構成例とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図21に示す端末200Eは、アンテナ部201と、受信部202と、送信部203と、HO制御信号抽出部204と、HO制御部205と、送受信制御部206と、ETWSメッセージ抽出部207と、ETWS受信制御部208と、メッセージ表示部209と、アラーム制御部210と、ページング信号抽出部211と、測定制御信号抽出部212と、測定制御信号制御部213と、無線回線品質信号作成部214−1,214−2と、無線回線品質測定部215と、報知信号抽出部216と、近接CSG(HeNB)制御信号抽出部217と、CSG接続制御部218と、近接CSG情報作成部219とを有する。
つまり、図21に示す端末200Eは、上述した第1の実施形態の端末200A(図8)と比較すると、共通CSG ID224が設けられている。図21の構成において、報知信号抽出部216は、受信信号からCSG IDを抽出し、CSG接続制御部218に出力する。
CSG IDの通知を受けたCSG接続制御部218は、共通CSG ID224と比較し、一致した場合、実質的にCSG通信が解除されたと認識し、共通CSG ID224を用いて、基地局(HeNB)に接続するよう制御する。
更に、HO制御部205に対して、HOの実施を要求し、HO制御部205はハンドオーバを実施し、ターゲット基地局500(又はソース基地局100)に接続する。その後。上述の同様にしてETWSメッセージを受信する。
<第2の実施形態:端末200のブロック構成例:変形例1>
図22は、第2の実施形態における端末200のブロック構成例(変形例1)を示す図である。なお、上述した第2の実施形態における端末200Eの構成例とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図22に示す端末200Fは、アンテナ部201と、受信部202と、送信部203と、HO制御信号抽出部204と、HO制御部205と、送受信制御部206と、ETWSメッセージ抽出部207と、ETWS受信制御部208と、メッセージ表示部209と、アラーム制御部210と、ページング信号抽出部211と、測定制御信号抽出部212と、測定制御信号制御部213と、無線回線品質信号作成部214−1,214−2と、無線回線品質測定部215と、報知信号抽出部216と、近接CSG(HeNB)制御信号抽出部217と、CSG接続制御部218と、近接CSG情報作成部219と、CSGアクセス制限解除信号抽出部221とを有する。
図22の端末構成において、CSGアクセス制解除信号抽出部221は、受信信号から共通CSG IDを元に作成されたCSGアクセス制御信号を抽出し、抽出したCSGアクセス制御信号をCSG接続制御部218に出力する。
CSG接続制御部218は、予め記憶していた共通CSG ID224と比較し一致する場合、CSG通信が解除されたと認識し、共通CSG ID224でHeNBへ接続するよう制御する。更に、HO制御部205に対して、HOの実施を要求し、HO制御部205はハンドオーバを実施し、ソース基地局100に接続する。以下、上述の同様にしてETWSメッセージを受信する。
<第2の実施形態におけるシーケンス>
次に、第2の実施形態におけるシーケンスについて説明する。図23は、第2の実施形態におけるシーケンスの一例を示す図である。
図23の例では、端末(UE)200と、2つの基地局であるソース基地局(Source eNB)100と、ターゲット基地局(Target HeNB)500と、上位装置であるMME300と、HeNB GW400とを有する無線システムの場合について説明する。
まず、ソース基地局100は、隣接するCSGセルの情報(Report Proximity Configuration)が端末200に通知される(S121)。なお、Proximity Configurationは、ある基地局に隣接する基地局のリストである隣接セルリストとは異なる。
次に、端末(UE)00は、接続可能なCSGリスト(例えば、White list)のCSG IDを持つフェムトセル(Femto cell)に近づいたことを接続中の基地局(Source eNB)100に通知する(S122)。
ソース基地局100は、端末200がRATやCSGが使用する周波数に対する測定条件等を持たない場合、接続中の基地局から測定条件等の制御情報(Measurement Configuration)を通知する(S123)。
端末200は、通知された制御情報を用いて測定した結果を、物理セルID(PCI)を含んで接続中の基地局に通知する(S124)。
ソース基地局100は、端末200に対して特定な物理セルID(PCI)のシステム情報SIを取得と報告が実行可能なように端末を設定する(S125)。
ここで、HO先HeNBであるターゲット基地局500は、端末200にBCCHで送信されるCGI、TAI及びCSG ID等のシステム情報を送信する(S126)。
端末200は、CGI、TAI、CSG IDとCSGのメンバーであるか否かを含んだ測定結果をHO元基地局であるソース基地局100に通知する(S127)。ソース基地局100は、CGIとCSG IDを含んだHandover Request messageをMME300に出力する(S128)。なお、ターゲット基地局500が、後述するHybridセルの場合は、接続モード(CSGなのかPublicなのか)も含めて送信する。
MME300は、受信したHandover Request messageに含まれるCSG IDのCSGセルへ端末200がハンドオーバするよう制御する(S129)。また、MME300は、S129の処理において、端末200に対するそのCSGの署名を記憶する。
MME300は、受信したHandover Request messageに含まれるCSG IDのCSGセルへ、HeNB GW400を介してHandover Request messageに出力する(S130、S131)。
ターゲット基地局500は、受信したHandover Request messageのCSG IDと、ターゲット基地局500から報知したCSG IDが一致するかを確認し、一致した場合、適切なリソースを割り当てる(S132)。なお、S132の処理において、CSG Membership statusがその端末がCSGのメンバーであると示している場合、端末の優先順位付けが適用されてもよい。
ターゲット基地局500は、HeNB GW400を介してMME300へHandover Request Acknowledge messageを送信する(S133、S134)。MME300は、ソース基地局100にHandover Command messageを送信する(S135)。
ソース基地局100は、Handover Command (mobility control information(モビリティ制御情報)を含むRRC Connection Reconfiguration message)を端末200へ送信する(S136)。
このように、共通のCSG IDを用いることで、容易に通信することができる。更に、CSG通信を再開する場合のシーケンスは、上述した第1の実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。
上述したように、第2の実施形態では、全ての端末かつ全てのエリアに共通のCSG IDを設定しておき、ETWSメッセージを通知する場合は、共通CSG IDを用いる。なお、共通CSG IDは、端末に対して通知されているか、初期値として端末が持っていてもよい。
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、CSGでの通信(以下CSG modeと略す)と、通常通信(すなわち、特定端末のみ接続を許可するのではなく、全ての端末からの接続を許可する。いわばPublicな通信方法。以下、Public modeと略す)の両方を実施することが可能なHeNB(以下、Hybrid HeNBと呼ぶ)を有する。つまり、第3の実施形態では、ネットワーク(例えば、MME300)から、インターフェース等を介してETWS送信要求(Write−Replace Warning Request)を受信する。また、第3の実施形態では、ETWSメッセージの配信エリアであることを認識する。ここで、ETWSメッセージを配信することになった場合には、ETWSメッセージ送信を最優先とし、その時点で通信中の端末200に対してCSG modeを一旦停止し、Public modeのみ実施する。
これにより、その基地局のサービスエリア内にある端末にETWSメッセージ送信を行う。なお、Hybrid HeNBでは、例えば、CSG modeを優先し、無線リソースに余裕がある場合は、Public modeを可能とする等の制御が実施される。すなわち、Hybrid HeNBでは、CSGに属する端末を優先的に接続するよう動作する。これは、例えば基地局(HeNB)の設置費用を負担する設置者が優先的に使用できるべきであるとの観点からCSGに属する端末を優先的に接続させるためである。言い換えれば、CSGに属する端末に対して割り当てる無線リソースを確保し、無線リソースに余裕がある場合には、その余った無線リソースを用いてPublic modeでの運用とし、CSGに属さない他の端末の接続を可能とする。
このようなHybrid HeNBにおいて、ETWS等の緊急警報システムのメッセージを送信する際は、人命尊重の観点から、CSG modeとPublic modeの運用の比率(すなわち、CSG modeで使用する無線リソースとPublic modeで使用する無線リソースの比)を変更する。例えば、第3の実施形態では、CSG modeとPublic modeとの比を、例えば0:10等とする。なお、この場合は、CSG modeが一旦停止することに相当する。また、CSGでの通信の停止手法については、第1の実施形態と同様である。
なお、上述において無線リソースとは、LTEシステムでは時間領域及び周波数領域(すなわちサブキャリア)で構成されたグリッドであり、最小単位をRB(Resource Block)と呼んでいる。
<第3の実施形態:基地局の通信処理>
ここで、第3の実施形態における基地局の通信処理手順について、フローチャートを用いて具体的に説明する。図24は、第3の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャートである。図24の処理手順では、まず、ソース基地局100は、ETWSメッセージを上位(例えば、MME300)等から受信すると(S141)、次に、CSGによる通信のみの停止を通知する(S142)。また、ソース基地局100は、CSGにより通信停止を通知し(S143)、CSGによる通信のみ停止を行う(S144)。その後、ソース基地局100は、ETWSメッセージを端末200に報知する(S145)。
<第3の実施形態:基地局の通信処理:変形例1>
ここで、第3の実施形態における基地局の通信処理手順(変形例1)について、フローチャートを用いて具体的に説明する。図25は、第3の実施形態における基地局の通信処理例(変形例1)を示すフローチャートである。図25は、第3の実施形態の変形例1について説明するためのフローチャートである。図25においては、S151〜S155の処理は、上述した図24におけるS141〜S145と同様の処理を行うため、ここでの説明は、省略する。
ソース基地局100は、S145の処理が終了後、CSGによる通信再開を端末200に通知し(S156)、CSGによる通信を介しする(S157)。
<第3の実施形態:基地局のブロック構成例>
次に、第3の実施形態における基地局のブロック構成例について、図を用いて説明する。図26は、第3の実施形態における基地局のブロック構成の一例を示す図である。
なお、図26の基地局のブロック構成については、上述した各実施形態における基地局とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図26に示すソース基地局100Fは、アンテナ部101と、受信部102と、送信部103と、CSGアクセス制御部104と、ETWS制御部105と、HO制御部106と、HO制御信号作成部107と、パイロット部108と、ページング信号作成部109と、ETWSメッセージ作成部110と、報知信号作成部111と、CSGアクセス制限解除制御部113と、CSGアクセス制限解除信号作成部114とを有する。
図26の基地局構成図において、ETWS制御部105がETWSメッセージ送信の要求を受信した場合、CSGアクセス制御部104に対してCSG通信の解除を要求する。その後、上述した構成例と同様に、CSG通信の解除を実施し、また端末200に対してハンドオーバを要求する。その後、通常通信でページング信号(第1報)及びETWSメッセージ(第2報)を端末200へ送信する。
つまり、第3の実施形態では、報知信号作成部111において、CSGとして認証された端末と、CSGに属さない端末(通信端末)との両方に対して報知信号を生成し、生成したそれぞれの信号を、送信部103を介して対応する端末に出力するようにすることができる。
なお、CSG通信の解除後、ETWSのページング信号の送信及びETWSメッセージの送信の終了を検知し、CSG通信を再開する場合には、CSGアクセス制御部104から停止解除時の信号が、報知信号作成部111に出力される。報知信号作成部111は、報知信号を作成すると、CSGに属さない端末(通常端末)の送信データのみに出力する。
つまり、第3の実施形態では、CSG通信再開のための制御信号は、通常通信で伝送される。なお、第3の実施形態における端末200の構成等については、上述した実施形態と同様であるため、ここでの具体的な説明は省略する。
上述したように、第3の実施形態では、CSGを形成する基地局(HeNB)は、CSGに属さない端末に対しても通信可能なハイブリッドセル(Hybrid Cell)へと状態を変更する。このとき、例えば、全ての端末に対して、ハイブリッドセルに移行し、接続可能となったことをETWSメッセージ送信に先立って通知することができる。更に、第3の実施形態では、ETWSメッセージの送信依頼を受信した基地局は、一時的にCSGと通常通信の両者を実施するハイブリッド基地局(Hybrid HeNB)として機能することができる。
<第4の実施形態>
次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態では、上述した第3の実施形態におけるCSG modeと、Public modeとの両方を実施することが可能な基地局において、ページング信号として伝送される第1報はより緊急性が高いため、CSG modeで通信中の端末にはCSGで第1報を伝送し、public modeで通信中の端末に対しては、通常通信で第1報を伝送する。
すなわち、第1報は緊急避難のための通知であり、より迅速に通知することで最悪の事態の発生を防止するために、CSG modeとPublic modeとの比(例えば、比を0:10や2:8等)を変更しない。すなわち、第4の実施形態では、切り換えを実施しないようにする。
続いて伝送される第2報については、第3の実施形態と同様に、CSG modeを一旦停止し、それまでCSG modeの端末もPublic modeへ移行させ、全ての端末に対してPublic modeで第2報を伝送する。
なお、第1報及び第2報は、上述した非特許文献5にその詳細が示されている。特に、第2報は、震源地や震度等の情報であり、避難に必要不可欠な情報ではないため、第1報と比較し速達性がない。したがって、上記のようにmodeを切り換えてから報知しても問題ない。
<第4の実施形態:基地局の通信処理>
ここで、第4の実施形態における基地局の通信処理手順について、フローチャートを用いて具体的に説明する。図27は、第4の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャートである。図27の処理手順では、まず、ソース基地局100は、ETWSメッセージを上位から受信し(S161)、CSGへETWSメッセージ第1報を報知する(S162)、また、通常端末へETWSメッセージ第1報を報知する(S163)。なお、S162、S163の処理は、逆の順序でもよく、同時であってもよい。
その後、ソース基地局100は、CSGによる通信停止を通知し(S164)、CSGによる通信のみ停止する(S165)、次に、通常通信でETWSメッセージ第2報をCSG、通常端末の両方に対して行う(S166)。
<第4の実施形態:基地局の通信処理:変形例1>
ここで、第4の実施形態における基地局の通信処理手順(変形例1)について、フローチャートを用いて具体的に説明する。図28は、第4の実施形態における基地局の通信処理例(変形例1)を示すフローチャートである。なお、図28におけるS171〜S176の処理は、上述した図27におけるS161〜S166と同様の処理であるため、ここでの説明は省略する。
変形例1では、S176の処理が終了後、ソース基地局100は、CSGによる通信再開を通知し(S177)、CSGによる通信を開始する(S178)。
<第4の実施形態:基地局のブロック構成例>
次に、第4の実施形態におけるブロック構成例について図を用いて説明する。図
29は、第4の実施形態における基地局のブロック構成の一例を示す図である。図29における構成では、上述した第3の実施形態における図26の基地局とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図29に示すソース基地局100Gは、アンテナ部101と、受信部102と、送信部103と、CSGアクセス制御部104と、ETWS制御部105と、HO制御部106と、HO制御信号作成部107と、パイロット部108と、ページング信号作成部109と、ETWSメッセージ作成部110と、報知信号作成部111と、CSGアクセス制限解除制御部113と、CSGアクセス制限解除信号作成部114とを有する。
図29に示すHeNBの構成例において、ETWS制御部105によりCSG通信の解除要求を受けたCSGアクセス制御部104は、上述したように、CSG通信の解除通知を端末200に送信するよう制御する。更に、CSGアクセス制御部104は、ETWS制御部105に対してETWSの第1報及び第2報の送信を要求する。
これを受けたETWS制御部105は、ETWSの第1報であるページング信号をCSG通信及び通常通信の両方で送信するよう制御すると共に、ページング信号作成部109に対して第1報の作成を要求する。これを受けたページング信号作成部109は、第1報を作成し、CSGへのデータと、通常端末への送信データの両方に第1報を入れて送信する。
また、ETWS制御部105は、通常通信でETWSメッセージを送信するよう制御し、ETWSメッセージ作成部110に対して第2報の作成を要求する。これを受けたETWSメッセージ作成部110は、第2報を作成し、第2報を通常端末への送信データのみに入れて端末200へ送信する。なお、第4の実施形態における端末200の構成等については、上述した実施形態と同様であるため、ここでの具体的な説明は省略する。
<第5の実施形態:(CSGでの通信停止の継続と再開)>
次に、第5の実施形態について説明する。上述した第1〜第4の実施形態においては、ETWSの第2報の伝送が終了した場合、元のCSGでの通信を再開することとして説明した。しかしながら、例えば第2報の内容が一定以上の震度等甚大な被害が想定されるものである場合には、基地局やHeNBの破壊や故障及び動作の停止等が生じる恐れが大きい。一方で、無線回線の確保は、その後の救助活動や行方不明者の所在確認等に利用される可能性があり、非常に重要なものである。そのため、稼働可能な基地局を多数確保し無線回線を確保することは重要である。
そこで、第5の実施形態では、報じられる内容が一定以上の震度等甚大な被害が想定されるものである場合、CSGでの通信を再開せず、そのまま通常通信(すなわち、端末からの接続を許可する。いわばPublic)を継続する。
また、基地局等の復旧により通常動作が可能となり無線回線が一定以上確保可能となった場合は、システムを制御するOAM(Operation Administration and Maintenance)等のネットワークからCSGでの通信を基地局(HeNB)に通知する。
通知を受けた基地局は、基地局のサービスエリア内の端末に対してCSG IDを通知する。通知を受けた端末は通知されたCSG IDと記憶しているCSG IDの照合を行い、一致する場合は、そのHeNBに対してCSGのメンバーであることを含めた接続要求を通知する。
また、接続要求を受けた基地局は、端末がCSGのメンバーであることを確認し、無線回線の確立を行う。また、基地局と端末200は、無線回線が確立した後、CSGで通信を行う。
<第5の実施形態:基地局の処理手順>
ここで、第5の実施形態における基地局の処理手順について説明するが、処理手順の一例としては、例えば上述した第1の実施形態の実施例1(図4)と同様の処理を行うことができる。図30は、第5の実施形態における基地局の通信処理例を示すフローチャートである。
基地局の処理手順の一例を示す図である。図30に示すように、ソース基地局100は、ETWSメッセージを、上位(例えば、MME300)等から受信すると(S181)、CSGによる通信停止を通知する(S182)。
通信停止を通知した後にCSGによる通信を停止し(S183)、ETWSメッセージを報知する(S184)。次に、ソース基地局100は、報じられた内容が所定の条件に該当するか否かを判断する(S185)。例えば、報じられた内容が地震の震度に関する情報である場合、報じられた内容が一定以上の震度(例えば震度6強等)に該当するか否かを判断する。そして、報じられた内容が所定の条件に該当すると判断された場合(S185において、YES)、OAM等のネットワークからのCSGによる通信再開通知を受信するまで、CSGによる通信の停止を継続する(S186)。そして、CSGによる通信再開通知を受信すると(S187)、CSGによる通信再開を通知し(S188)、CSGによる通信を開始する(S189)。
また、S185の処理において、報じられた内容が所定の条件に該当しない(例えば、報じられた内容が一定以上の震度ではなかった)場合(S185において、NO)、CSGによる通信の再開を通知し(S188)、CSGによる通信を開始する(S189)。
<第5の実施形態:基地局のブロック構成例>
次に、第5の実施形態における基地局のブロック構成例について、図を用いて説明する。図31は、第5の実施形態における基地局のブロック構成例を示す図である。
なお、図31に示す第5の実施形態では、上述した各実施形態における基地局とほぼ同様の機能を有するブロックについては、同一の符号を付するものとし、ここでの具体的な説明は省略する。
図31に示すソース基地局100Hは、アンテナ部101と、受信部102と、送信部103と、CSGアクセス制御部104と、ETWS制御部105と、HO制御部106と、HO制御信号作成部107と、パイロット部108と、ページング信号作成部109と、ETWSメッセージ作成部110と、報知信号作成部111と、CSGアクセス制限解除制御部113と、CSGアクセス制限解除信号作成部114とを有する。
図31に示すソース基地局100Hにおいて、CSG通信の解除についての処理は、上述した第1の実施形態と同様であるため省略する。
図31のソース基地局100Hにおいて、ETWS制御部104がETWSの第1報であるページング信号と第2報であるETWSメッセージの送信の完了を検知すると、ETWS−Replace Warning ResponseをMMEへ返信する。
これを受けたMME300は、基地局に対して通常通信の解除を要求するCSG機能停止解除通知を送信する。したがって、CSGアクセス制御部104は、上述した解除通知を受信することになる。CSGアクセス制御部104は、この解除通知を受信すると、CSG通信を再開する。
なお、第5の実施形態においてCSG通信を再開する場合には、ソース基地局100Hにおいて、報じられた内容が所定の条件に該当するか否かを判断する。例えば、報じられた内容が地震の震度に関する情報である場合には、報じられた内容が一定以上の震度(例えば、震度6強等)に該当するか否かを判断する。そして、ソース基地局100Hは、報じられた内容が所定の条件に該当すると判断した場合、ネットワーク等からのCSGによる通信再開通知等を受信するまで、CSGによる通信の停止を継続する。また、ソース基地局100Hは、CSGによる通信再開通知を受信すると、CSGによる通信再開を通知する。また、ソース基地局100Hは、報じられた内容が所定の条件に該当しないと判断した場合、CSGによる通信再開を通知する。
<第5の実施形態:シーケンス>
図32は、第5の実施形態におけるETWSメッセージ送信後の制御手順の一例を示すシーケンスである。
なお、図32において、S191〜S203の処理については、上述した図13のS51〜S63の処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
S203の処理が終了後、MME300は、通常通信再開制御を行い(S204)、MME300は、HeNB400を介してソース基地局100から端末にCSG通信再開通知を行う(S205,206)。次に、ソース基地局100は、端末200に対してBCCHとしてCGI、TAI及びCSG ID等のシステム情報を送信する(S207)。
端末200は、ソース基地局100から得られるCGI、TAI、CSG IDと、CSGのメンバーであるか否かを含んだ測定結果(Measurement Report)を、ソース基地局100に通知する(S208)。
次に、ソース基地局100は、受信したCSG IDとS207で報知したCSG IDが一致するかを確認する。一致した場合、ターゲット基地局500は、CSG IDを有効であるとして適切なリソースを割り当てし(S209)、接続許可を端末200に送信する(S210)。
つまり、第5の実施形態では、CSG通信再開制御を基地局が実施するのではなく、基地局の上位であるMME300が実施している。
なお、上述した各実施形態において、HeNBが設けられていない構成であってもよい。上述した実施形態によれば、迅速にETWSメッセージを受信可能となる。これにより、安全に退避可能となる。
また、上述した実施例で説明した通信処理を実現するためのプログラムを記録媒体に記録することで、実施例での通信処理をコンピュータに実施させることができる。
また、このプログラムを記録媒体に記録し、このプログラムが記録された記録媒体をコンピュータや携帯端末装置に読み取らせて、上述した制御処理を実現させることも可能である。なお、記録媒体は、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的,電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ROM、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。
以上、実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、上述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

Claims (17)

  1. 一以上の端末と、前記端末と通信可能な基地局と、を含む無線通信システムにおいて、
    前記基地局は、
    前記端末のうち所定のグループに属する端末のみ接続可能とする特定通信を制御する特定通信制御部と、
    前記所定のグループに属するか否かに係わらず接続可能とする非特定通信を制御する非特定通信制御部と、
    警報メッセージを送信する際、前記非特定通信において前記警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を送信した後に、前記警報メッセージの報知を開始する警報メッセージ通知部と、を有し、
    前記端末は、
    前記非特定通信において前記警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を検知した場合に、前記基地局から前記非特定通信で報知される前記警報メッセージの受信を試みる警報メッセージ受信部、を有することを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記基地局は、
    ネットワークから前記警報メッセージの送信依頼を受信した場合に前記特定通信の停止を示す通知を送信する特定通信停止通知部と、
    前記特定通信の停止を示す通知を送信した後に、前記非特定通信において前記警報メッセージを報知する警報メッセージ通知部と、を有し、
    前記端末は、
    前記特定通信の停止を示す通知を検知した場合に、前記基地局から報知される前記警報メッセージの受信を試みる警報メッセージ受信部、を有することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  3. 前記端末のうち、前記基地局との特定通信が可能な端末は、
    前記特定通信の停止を示す通知を検知した後に、前記基地局との通信方式が前記特定通信から前記非特定通信に変更されることを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。
  4. 前記基地局は、前記警報メッセージを報知した後に、前記特定通信の開始を示す通知を送信する特定通信開始通知部、を有し、
    前記端末は、前記特定通信の開始を示す通知を検知した場合に、前記特定通信の開始を示す通知を送信した基地局との前記特定通信の開始を試みる、ことを特徴とする請求項2又は3に記載の無線通信システム。
  5. 前記基地局は、上位装置からの指示を受けた後に、前記特定通信開始通知部による前記特定通信の開始を示す通知の送信を開始する、ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。
  6. 一以上の端末と、前記端末と通信可能な基地局と、を含む無線通信システムにおいて、
    前記基地局は、
    前記端末のうち所定のグループに属する端末との特定通信を制御する特定通信制御部と、
    前記所定のグループに属する端末との前記特定通信に用いられる第1の識別情報とは異なる、前記特定通信に用いられる第2の識別情報を送信する第2の識別情報通知部と、
    前記第2の識別情報を送信した後に、警報メッセージの報知を前記特定通信において開始する警報メッセージ通知部と、を有し、
    前記端末は、
    前記第2の識別情報の受信を検知した場合に、前記受信した第2の識別情報を用いて前記基地局との特定通信を開始し、前記基地局から報知される前記警報メッセージの受信を前記特定通信において試みる警報メッセージ受信部と、
    を有することを特徴とする無線通信システム。
  7. 前記基地局は、
    前記警報メッセージを受信した場合、前記第1の識別情報を用いた前記特定通信において無線接続をしている端末に対して、前記第2の識別情報を用いた前記特定通信の接続に切り替える旨を示す変更通知を送信する通信方法変更通知部、を有し、
    前記端末の前記警報メッセージ受信部は、前記変更通知を検知し、更に前記第2の識別情報を検知した場合に、前記第2の識別情報を用いた特定通信の無線接続に切り替えて、前記第2の識別情報を用いた特定通信において前記警報メッセージの受信を試みる、ことを特徴とする請求項6に記載の無線通信システム。
  8. 前記基地局は、
    前記警報メッセージを受信した場合、前記第1の識別情報を用いた前記特定通信において無線接続をしている端末に対して、前記変更通知を送信する前に、前記警報メッセージの内容を示す簡易な情報である第1警報情報を報知する、第1警報報知部、を有し、
    前記端末は、
    前記第1警報情報の報知を受けた場合に前記第1警報情報を受けた旨をユーザに通知する警報通知部を有し、
    前記端末の警報メッセージ受信部は、前記変更通知を検知し、更に前記第2の識別情報を検知した場合に、前記第2の識別情報を用いた特定通信の無線接続に切り替えて、前記第2の識別情報を用いた特定通信において第2警報情報の受信を試みる、ことを特徴とする請求項7に記載の無線通信システム。
  9. 一以上の端末と通信可能な基地局装置において、
    前記端末のうち所定のグループに属する端末のみ接続可能とする特定通信を制御する特定通信制御部と、
    前記所定のグループに属するか否かに係わらず接続可能とする非特定通信を制御する非特定通信制御部と、
    警報メッセージを送信する際、前記非特定通信において前記警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を送信した後に、前記非特定通信で前記警報メッセージの報知を開始する警報メッセージ通知部と、を有することを特徴とする基地局装置。
  10. ネットワークから前記警報メッセージの送信依頼を受信した場合に前記特定通信の停止を示す通知を送信する特定通信停止通知部と、
    前記特定通信の停止を示す通知を送信した後に、前記非特定通信において前記警報メッセージを報知する警報メッセージ通知部と、を有することを特徴とする請求項9に記載の基地局装置。
  11. 一以上の端末と通信可能な基地局装置において、
    前記端末のうち所定のグループに属する端末との特定通信を制御する特定通信制御部と、
    前記所定のグループに属する端末との前記特定通信に用いられる第1の識別情報とは異なる、前記特定通信に用いられる第2の識別情報を送信する第2の識別情報通知部と、
    前記第2の識別情報を送信した後に、警報メッセージの報知を前記特定通信において開始する警報メッセージ通知部と、を有することを特徴とする基地局装置。
  12. 基地局と通信可能な端末装置において、
    前記基地局により制御された所定のグループに属するか否かを制御する制御部と、
    前記所定のグループに属するか否かに係わらず接続可能とする非特定通信を用いて、前記基地局から警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を検知した場合に、前記基地局から前記非特定通信で報知される警報メッセージの受信を試みる警報メッセージ受信部を有することを特徴とする端末装置。
  13. 前記警報メッセージ受信部は、
    前記基地局から所定のグループに限定した特定通信の停止を示す通知を検知した場合に、前記基地局から報知される前記警報メッセージの受信を試みることを特徴とする請求項12に記載の端末装置。
  14. 前記警報メッセージ受信部により前記特定通信の停止を示す通知を検知した後に、前記基地局との通信方式を前記特定通信から前記非特定通信に変更することを特徴とする請求項13に記載の端末装置。
  15. 一以上の端末と、前記端末と通信可能な基地局と、を含む無線通信システムにおける無線通信方法において、
    前記基地局は、前記端末のうち所定のグループに属する端末のみ接続可能とする特定通信を制御し、前記所定のグループに属するか否かに係わらず接続可能とする非特定通信を制御し、警報メッセージを送信する際、前記非特定通信において前記警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を送信した後に、前記非特定通信で前記警報メッセージの報知を開始する、処理を有し、
    前記端末は、前記非特定通信において前記警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を検知した場合に、前記基地局から前記非特定通信で報知される前記警報メッセージの受信を試みる、処理を有することを特徴とする無線通信方法。
  16. 一以上の端末と通信可能な基地局装置における無線通信方法において、
    前記端末のうち所定のグループに属する端末のみ接続可能とする特定通信を制御し、前記所定のグループに属するか否かに係わらず接続可能とする非特定通信を制御し、警報メッセージを送信する際、前記非特定通信において前記警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を送信した後に、前記非特定通信で前記警報メッセージの報知を開始する、処理を有することを特徴とする無線通信方法。
  17. 基地局と通信可能な端末装置における無線通信方法において、
    前記基地局により制御された所定のグループに属するか否かを制御し、
    前記所定のグループに属するか否かに係わらず接続可能とする非特定通信を用いて、前記基地局から警報メッセージの報知を開始する旨を示す通知を検知した場合に、前記基地局から前記非特定通信で報知される前記警報メッセージの受信を試みることを特徴とする無線通信方法。
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