JP5818047B2 - 通信システム - Google Patents

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Description

本発明は移動電気通信ネットワークに関し、限定はしないが、特に、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP:3rd Generation Partnership Project)標準規格又はその等価物若しくは派生物に従って動作するネットワークに関する。本発明は、限定はしないが、特に、基地局間の移動デバイスのハンドオーバーの管理に関連する。
3GPP標準規格の下で、NodeB(又はLTEにおいてはeNB)は、移動デバイスがコアネットワークに接続する際に経由する基地局である。最近では、3GPP標準化団体は、公式のアーキテクチャを採用し、ホーム基地局(HNB:home base station)のための新たな標準規格に対する取り組みを始めた。ホーム基地局がロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)標準規格に従って動作している場合、HNBはHeNBと呼ばれることがある。同様のアーキテクチャがWiMAXネットワークにも適用される。この場合、ホーム基地局は一般にフェムトセルと呼ばれる。単純にするために、本出願ではHNBという用語を用いて任意のそのようなホーム基地局を指し、NodeBという用語を総称的に用いて他の基地局(HNBが動作するマクロセルの基地局等)を指す。HNBは自宅、中小企業、ショッピングモール等内の無線カバレッジ(例えば3G/4G/WiMAX)を提供し、適切な公衆ネットワーク(例えばインターネットへのADSLリンク)又はオペレーターネットワークを介してコアネットワークへ接続し、3GPP標準規格の場合は、通常いくつかのHNBからのトラフィックを集約するオプションのHNBゲートウェイ(HNB−GW)を介してコアネットワークへ接続する。
HNBは複数のアクセスモードの一つで動作するように構成することができる。すなわち、複数のアクセスモードは、HNBがクローズド加入者グループ(CSG:closed subscriber group)セルとして動作する「クローズド」アクセスモード、HNBがCSGセルとして動作するが、同時に非メンバーもアクセスを許される「ハイブリッド」アクセスモード、及びHNBが通常の(非CSG)セルとして動作する「オープン」アクセスモードを含んでいる。
HNB及びコアネットワーク内の移動管理エンティティ(MME:mobility management entity)は、所与のHNBに現在割り当てられているクローズド加入者グループ識別子(CSG−Id:Closed Subscriber Group Identifier)のリストを維持する。各CSG−識別子、即ち、CSG−Idは、或る特定の加入者グループにのみ開放している無線ネットワーク内の単一のセル又はセルの集合体を含むクローズド加入者グループを識別する。HNBは、S1インターフェースを介してMMEにそのCSG−Idのリストを送信する。その詳細は、非特許文献1に記載されている。MMEは、所与のHNB用の受信されたCSG−Idリストを記憶する。
移動デバイス(ユーザー機器UE(:User equipment)としても知られている)が或る加入者グループのメンバーであるとき、そのグループ用のCSG−Idが、UE及びMMEによって記憶されているホワイトリストに追加される。UEとHNBとの間に接続が確立される時、HNBは、初期UEメッセージをコアネットワーク内のMMEに送信する。HNBが、クローズドモード又はハイブリッドモードで動作するように構成されている場合、初期UEメッセージは、そのUE用のクローズド加入者グループ識別子CSG−Idを含む。MMEは、初期UEメッセージにおいて受信されたCSG−Idと、HNBからS1インターフェース上で受信されたCSG−Idリストと、ホーム加入者サーバー(HSS:Home Subscriber Server)内にUE用に記憶されたCSG−Idリストとに基づいて、アクセス制御を実行する。初期UEメッセージにおいて受信されたCSG−Idがその所与のUE用のホワイトリストにあることと、その所与のHNBがこのCSG−Idによって示された加入者グループに開放していることをMMEが検証した場合、UEはアクセスを許可される。
CSG−Idと、移動態様(mobility aspects)と、セル選択手順との更なる詳細は、非特許文献2及び非特許文献3の文書に記載されている。
3GPP標準規格TS36.413 バージョン10.2.0(2011−06-−24):「S1 Application Protocol (S1AP) (Release 10)」 3GPP標準規格TS23.003 バージョン10.2.0(2011−06−15):「Numbering, addressing and identification (Release 10)」 3GPP標準規格TS22.011 バージョン8.9.0(2009−10−01):「Service accessibility (Release 8)」
上記3GPP標準規格の文書は、CSG−Idを含むリストが変化する場合、例えば、HNBのセルがCSG−Idに追加されるとき又はCSG−Idから除去されるときのHNB及びMMEにおける手順を記載している。手短に言えば、現行の手順は、MMEに記憶されたリストにCSG−Idを追加するために、HNBは、リストに追加される新たなCSG−Idを含むとともに、リスト上に維持されるCSG−Idも含んだ、HNBの現在の全てのCSG−Idを包含した新たなリストを送信するようになっている。変更をCSG−Idリストに登録するために、MMEは、この新たなリストを受信すると、前のリストを廃棄し、受信した新たなリストを保存する。このように、いずれかのCSG−Idを削除するには、HNBは、除去されるCSG−Idを除く全てのCSG−Idを包含するリストを送信する必要がある。しかしながら、本発明者らは、この現行の手順に関する問題を認識している。すなわち、クローズド加入者グループアクセスモード又はハイブリッドアクセスモードで動作している或るHNBがオープン(非CSG)アクセスモードに変化するとき、新たなリストを送信することなく、CSG−Idの既存のリストを廃棄するようにMMEに知らせる方法がないということと、HNBがオープンモードで現在動作しているときに、HNBには、送信するCSG−Idリストがないということとを認識している。さらに、HNBが、そのMMEとの通信からCSGリストを省略した場合、MMEには、現在のリストを廃棄する必要があることが分からない。したがって、この問題を克服することが必要とされている。
当業者の理解を容易にするために、本発明は3Gシステム(UMTS、LTE)との関連で詳細に説明されるが、本発明の原理は、システムの対応する要素を必要に応じて変更して、移動デバイス又はユーザー機器(UE)が幾つかの基地局のうちの1つと通信する他のシステム(WiMAX等)にも適用することができる。
したがって、本発明の好ましい実施の形態は、上記の問題を克服するか、又は少なくとも緩和する方法及び装置を提供することを目的とする。
一態様において、コアネットワークと、複数の移動デバイスと通信することができる基地局とを有する通信ネットワークにおいて用いる通信ノードであって、前記基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、通信ノードは、
前記基地局が上記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作しているときに、前記基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを記憶するメモリと、
前記基地局がメンバーシップに基づくアクセスモードから非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す構成(configuration)メッセージを前記基地局から受信する通信モジュールと、
受信された構成メッセージを処理し、上記基地局がメンバーシップに基づくアクセスモードから非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したと判断し、そのような判断に応答して、前記基地局に関連付けられた記憶されたメンバーシップ識別子のリストを削除するように動作可能な制御モジュールと、
を備える、通信ノードが得られる。
一実施形態において、前記構成メッセージは、メンバーシップ識別子のリストをメッセージに含まないことによって、前記基地局がメンバーシップに基づくアクセスモードから非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す。別の実施形態において、前記構成メッセージは、非メンバーシップに基づくアクセスモードへのモードの変化を示すデータを含むことによって、基地局がメンバーシップに基づくアクセスモードから上記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す。
一態様において、コアネットワークと、複数の移動デバイスと通信することができる基地局とを有する通信ネットワークにおいて用いる通信ノードであって、前記基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、前記通信ノードは、
前記基地局が上記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作しているときに、前記基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを記憶するメモリと、
前記基地局から前記構成メッセージを受信する通信モジュールであって、前記構成メッセージは、上記リストから削除される1つ又は複数のメンバーシップ識別子を含む、通信モジュールと、
上記メモリに記憶されたメンバーシップ識別子の前記リストから上記1つ又は複数のメンバーシップ識別子を削除する制御モジュールと、
を備える、通信ノードが得られる。
一実施形態において、前記構成メッセージは、前記コアネットワークに記憶されたリストに追加される1つ又は複数のメンバーシップ識別子を更に含み、上記制御モジュールは、1つ又は複数のメンバーシップ識別子を、上記メモリに記憶されたメンバーシップ識別子のリストに追加するように構成されている。別の実施形態において、前記構成メッセージは、前記コアネットワークに記憶された前記リストに維持される1つ又は複数のメンバーシップ識別子を更に含み、上記制御モジュールは、前記リストに維持される上記1つ又は複数のメンバーシップ識別子を維持するように構成されている。前記構成メッセージはENB構成更新メッセージを含んでいる。
LTEシステムにおいて、通信ノードは移動管理エンティティである。
別の態様によれば、コアネットワークと、複数の移動デバイスと通信することができる基地局とを有する通信ネットワークにおいて用いる通信ノードであって、この基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、通信ノードは、
前記基地局が上記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作しているときに、基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを記憶するメモリと、
当該通信ノードが上記メモリに記憶されたメンバーシップ識別子の前記リストを更新すべきか、維持すべきか、又は削除すべきかを示す構成メッセージを基地局から受信する通信モジュールと、
受信された構成メッセージを処理し、受信された構成メッセージに応じて、上記メモリに記憶されたメンバーシップ識別子の前記リストを更新するか、維持するか、又は削除するように動作可能な制御モジュールと、
を備える、通信ノードが得られる。
前記制御モジュールは、受信された構成メッセージ内に含まれるリストを用いてメンバーシップリストを上書きすることによって前記リストを更新するように構成することができる。前記制御モジュールは、記憶されたメンバーシップ識別子のリストを保存することによってメンバーシップリストを維持するように構成することができる。前記制御モジュールは、メンバーシップリストをメモリから除去して、メンバーシップ識別子のリストが基地局用にメモリに記憶されていない状態にすることによって前記リストを削除するように構成することができる。
別の態様において、複数の移動デバイス及びコアネットワークと通信する基地局であって、この基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、
前記基地局を介してコアネットワークに接続するために移動加入者を登録するように構成された移動加入者登録モジュールと、
前記基地局が上記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作するときに、基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを管理するように構成された管理モジュールと、
前記コアネットワークに構成メッセージを送信するように構成された基地局登録モジュールと、
を備え、
前記管理モジュールは、基地局のアクセスモードが非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したときに、メンバーシップ識別子のリストを削除するように構成され、前記基地局登録モジュールは、基地局がメンバーシップに基づくアクセスモードから非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す構成メッセージをコアネットワークに送信するように構成されている、基地局が得られる。
前記構成メッセージは、メンバーシップ識別子のリストをメッセージに含まないことによって、基地局がメンバーシップに基づくアクセスモードから非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示すことができる。代替的に、前記構成メッセージは、非メンバーシップに基づくアクセスモードへのモードの変化を示すデータを含むことによって、前記基地局がメンバーシップに基づくアクセスモードから非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示すことができる。
更なる態様において、複数の移動デバイス及びコアネットワークと通信する基地局であって、この基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、
前記基地局が上記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作するときに、基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを管理するように構成された管理モジュールと、
コアネットワークに構成メッセージを送信するように構成された基地局登録モジュールであって、前記構成メッセージは、コアネットワークに記憶するメンバーシップ識別子のリストを含む、基地局登録モジュールと、
を備え、
基地局登録モジュールは、クローズド加入者グループ管理モジュールによるメンバーシップ識別子のリスト内の変更に応答して、コアネットワークに記憶されたリストから削除される1つ又は複数のメンバーシップ識別子を含む後続の構成メッセージをコアネットワークに送信するように構成されている、基地局が得られる。
一実施形態において、前記構成メッセージは、コアネットワークに記憶されたリストに追加される1つ又は複数のメンバーシップ識別子を更に含む。前記構成メッセージは、コアネットワークに記憶されたリストに維持される1つ又は複数のメンバーシップ識別子を更に含むことができる。
メンバーシップに基づくアクセスモードは、クローズド加入者グループアクセスモード又はハイブリッドアクセスモードのいずれかを含むことができ、非メンバーシップに基づくアクセスモードは、オープンアクセスモードを含むことができる。
更なる態様において、複数の移動デバイス及びコアネットワークと通信する基地局であって、この基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、
前記基地局が上記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作するときに、前記基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを管理するように構成された管理モジュールと、
コアネットワークに構成メッセージを送信するように構成された基地局登録モジュールであって、構成メッセージは、コアネットワークに記憶するメンバーシップ識別子のリストを含む、基地局登録モジュールと、
を備え、
基地局登録モジュールは、クローズド加入者グループ管理モジュールによるメンバーシップ識別子のリスト内の変更に応答して、前記コアネットワークが当該コアネットワークに記憶されたメンバーシップ識別子のリストを更新すべきか、維持すべきか、又は削除すべきかを示す後続の構成メッセージをコアネットワークに送信するように構成されている、基地局が得られる。
本発明は、複数の移動デバイスと、上述した態様及び可能性にあるような基地局と、上述した態様及び可能性のいずれかによる移動管理エンティティとを備える通信システムも得られる。
本発明の態様は、記憶された命令を有するコンピューター可読記憶媒体のようなコンピュータープログラム製品にまで及ぶ。この場合、コンピュータープログラム製品は、上記で示した態様、又は特許請求の範囲において記載される態様及び可能な形態において記述されるような方法を実行するようにプログラマブルプロセッサをプログラムするように、及び/又は特許請求の範囲のいずれかの請求項において記載される装置を提供するように適切に構成されたコンピューターをプログラムするように動作可能である。
次に、本発明の実施形態を、例として、添付の図面を参照しながら説明する。
移動電気通信システムを示す概略図である。 図1に示されるシステムの一部を形成するホーム基地局のブロック図である。 図1に示されるシステムの一部を形成する移動管理エンティティ(MME)のブロック図である。 関連技術による、MMEが記憶されたCSG−Idリストを更新する手順を示すシグナリング図である。 本発明の一実施形態による、MMEが記憶されたCSG−Idリストを更新する手順を示すシグナリング図である。 本発明の別の実施形態による、MMEが記憶されたCSG−Idリストを更新する手順を示すシグナリング図である。 本発明の別の実施形態による、MMEが記憶されたCSG−Idリストを更新する手順を示すシグナリング図である。 本発明の別の実施形態による、MMEが記憶されたCSG−Idリストを更新する手順を示すシグナリング図である。 以下の8.7.4.2 成功動作の下での成功動作の際のENB構成更新手順を示す図である。 以下の8.7.4.3 不成功動作の下での不成功動作の際のENB構成更新手順を示す図である。 以下の19.2.2.9 eNB構成更新手順の下でのeNB構成更新手順を示す図である。
概略
図1は、移動電話3(又は他のユーザー機器(UE))のユーザーが、3G無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)の基地局5のマクロセル及びコア電話ネットワーク8を介して他のユーザー(図示せず)と通信することができる移動(セルラー)電気通信システム1を概略的に示している。UE3は、「ホーム」基地局(HNB)11のカバレッジエリアにいるとき、HNB11を拠点とするセル9にアクセスすることを許可されている場合もある。この例では、HNB11は、コア電話ネットワーク8に直接結合されているが、オプションのホーム基地局ゲートウェイ(図示せず)を介して公衆データネットワーク(例えば、インターネット)によって結合されている場合もある。
この例では、HNB11は、当該HNB11に関連付けられた1つ又は複数のクローズド加入者グループ(CSG)のメンバーのみがアクセスを許可される「クローズド」モードで動作することができる。HNB11は、当該HNB11に関連付けられたCSGのメンバー及び非メンバーの双方がアクセスを許可される「ハイブリッド」モードで動作することもできる。これらの動作モードの双方において、HNB11は、アクセスを許可されるメンバーのCSG−Idのリストを維持する。UE3が属する加入者グループがこのリストにある場合、このUEはアクセスを許可される。この加入者グループがリストにない場合、UE3は、クローズドモードで動作しているときはアクセスを許可されず、ハイブリッドモードで動作しているときは「非メンバー」としてのみアクセスを許可される。HNB11は、「オープン」モードで動作することもでき、このオープンモードでは、いずれのUE3も、当該UE3がクローズド加入者グループのメンバーであるか否かにかかわらず、アクセスを許可される。
よく知られているように、UE3が、電気通信システム1によってカバーされる地理的エリア内を移動しているとき、UE3は、HNB11に関連付けられたセル9を出入りする場合がある。UEを追跡するとともに、異なる基地局間の移動を容易にするために、コアネットワーク8は、当該コアネットワーク8に結合された基地局と通信する移動管理エンティティ(MME)6を備える。
ホーム基地局
図2は、図1に示すホーム基地局(HNB)11の主要構成要素を示すブロック図である。図示されるように、HNB11は、1つ又は複数のアンテナ203を介してUE3に対し信号を送受信するように動作可能であり、かつMMEインターフェース205を介してMME6に対し信号を送受信するように動作可能な送受信機回路部201を備える。送受信機回路部201の動作は、メモリ209内に記憶されているソフトウェアに従ってコントローラー207によって制御される。このソフトウェアには、中でも、オペレーティングシステム211、基地局登録モジュール213、UE登録モジュール215、及びCSG管理モジュール217が含まれる。
基地局登録モジュール213は、HNB11をMME6に登録する役割を持ち、UE登録モジュール215は、UE3をHNB11に登録する役割を有する。CSG管理モジュール217は、CSGアクセスモード(「クローズド」、「ハイブリッド」、又は「オープン」)のうちの1つの下で動作するようにHNB11を構成することと、HNB11に関連付けられたCSGをセットアップする役割を持つ。
MME
図3は、図1に示す移動管理エンティティ(MME)6の主要な構成要素を示すブロック図である。図示するように、MME6は、HNBインターフェース302及びコアネットワークインターフェース305をそれぞれ介してHNB11及びコアネットワーク8に対して信号を送受信するように動作可能な送受信機回路部301を備える。送受信機回路部301の動作は、メモリ309に記憶されたソフトウェアに従ってコントローラー307によって制御される。このソフトウェアは、特に、オペレーティングシステム311、通信モジュール313、及び制御モジュール315を含む。このメモリは、データベース317も記憶している。
通信モジュール313は、HNBインターフェース302を介してHNB11と通信する役割と、コアネットワークインターフェース305を介してコアネットワーク8と通信する役割を有する。制御モジュール315は、UE3と1つ又は複数の加入者グループとの間の関連付けをデータベース317に記録する役割を有し、また、HNB11から受信されたCSG−Idのリストを記録及び更新する役割も持つ。事実上、MME6は、ネットワークのための制御ノードとして動作し、HNB11等の基地局を介してUE3にアクセスを付与する役割を持つ。
上記説明では、MME6及びホーム基地局11は、理解を容易にするために、複数の別々のモジュール(例えば、基地局/電話登録モジュール及びCSG管理モジュール等)を有するものとして説明されている。これらのモジュールは、或る特定の用途の場合、例えば、既存のシステムが本発明を実施するように修正されている場合には、このように提供することができるが、他の用途、例えば、本発明の特徴を最初から考慮に入れて設計されたシステムでは、これらのモジュールは、全体的なオペレーティングシステム又はコード内に組み込むことができ、その結果、これらのモジュールは、別々のエンティティとして認識することができない場合がある。
動作
HNB11とMME6との間に通信リンクをセットアップするために、HNB11は、構成要求を送信する。この構成要求は、S1インターフェース(すなわち、HNB11とMME6との間のインターフェース)上におけるHNB11及びMME6の相互運用性に必要なアプリケーションレベル構成データを含む。HNB11がクローズドモード又はハイブリッドモードで動作している場合、この構成要求は、HNB11に関連付けられたCSG−Idのリストを有する情報要素(IE:Information Element)も含む。MME6は、受信したCSG−Idリストを自身のデータベース317に記憶する。
UE3は、様々な加入者グループのメンバーである場合があり、これらの加入者グループのそれぞれも、1つのCSG−Id又は幾つかのCSG−Idに関連付けられている。MME6及びUE3は、「ホワイトリスト」、すなわち、UE3のメンバーシップに関係した情報を記憶する。このホワイトリストは、クローズド加入者グループモード又はハイブリッドモードで動作しているHNB11へのUE3によるアクセスを制御するのに用いられる。所与のUE3についてのCSG−Idがホワイトリストにあるということは、クローズド加入者グループがこの所与のUE3に開放していることを示している。
UE3は、HNB11に登録されるとき、RRC接続セットアップ手順を実行する。HNB11は、次に、そのCSG−Idを含めた初期UEメッセージをMMEに送信する。MME6は、受信したCSG−Idを、UE3用のホワイトリスト(HSSに記憶されており、図示せず)と比較し、また、HNBの登録時又はその後の再構成時にHNB11から受信されて、データベース317に記憶されているCSG−Idリストが、初期UEメッセージにおいて受信されたCSG−Idを含むか否かも検査する。CSG−IdリストがCSG−Idを含む場合、MME6は、UEがHNB11を通じてコアネットワーク8にアクセスすることを許可する。そうでない場合、UEはアクセスを許可されず、初期UEメッセージは拒否される。
MME6からの応答に応じて、HNB11は、UE3のアクセスを許可又は拒絶する。
ENB構成更新
HNB11のCSG−Idリストが変化するときはいつでも、例えば、そのセルが或る特定のクローズド加入者グループに追加されるか又は或る特定のクローズド加入者グループから除去されるときに、HNB11は、更新されたCSG−IdリストをS1インターフェースを介してMME6に送信する。HNB11及びMME6は、ENB構成更新手順を用いる。この手順については、以下でより詳細に説明する。
図4は、現行の構成更新手順を示すタイミング図である。図示するように、HNB11は、ステップs40においてS1セットアップ要求メッセージを送信することによって、MME6との接続を開始する。このS1セットアップ要求メッセージは、HNB11に現在関連付けられているCSG−Id(この例では:<ID1,ID2,ID3>)を含む。ステップs41において、MME6は、受信したCSG−Idリストを自身のデータベース317に記憶する。CSG−Idリスト内の変化が起こったときはいつでも、HNB11は、ステップs42に示すように、ENB構成更新メッセージを送信する。MME6においてCSG−Idリストを更新するために、HNB11は、維持する必要がある全てのCSG−Id、この例では<ID1,ID2>を含む。HNB11は、以前に送信されたリストに追加されることになるあらゆる新たなCSG−Id、この事例ではCSG−Id<ID4>も含める。MME6は、更新されたCSG−Idリストを受信すると、ステップs43において、自身の記憶されたCSG−Idリストを削除する。ステップs45において、MME6は、新たなCSG−Idリストを記憶する。この新たなCSG−Idリストは、CSG−Id<ID3>をもはや含まないが、前のCSG−Id<ID1,ID2>に加えて、新たなCSG−Id<ID4>を含む。CSG−Idリストを更新することに成功したことをHNB11に示すために、MME6は、ステップs47においてENB構成更新肯定応答メッセージを返す。受信されたENB構成更新メッセージに関して何らかの問題がある場合、MME6は、(ステップs47の代わりに)ステップs49においてENB構成更新エラーメッセージを返すように構成されている。
ENB構成更新シグナリングメッセージにおいて用いることができる一般的な情報要素のうちの幾つかを以下の表1に示す。CSG−Idリスト情報要素が行5に示され、CSG−Idが行5.1に列挙されている。残りの行は、MME6が標準的な手順に従って動作しているときに受信する必要がある、HNB11に関係した情報を含む。これらの他の情報要素の意味及び使用法は、当業者によく知られており、本発明の中核を成すものではない。
Figure 0005818047
図4による手順は、HNB11のクローズドアクセスモード又はハイブリッドアクセスモードの場合、すなわち、CSG−IdのリストがUE3にアクセスを提供するのに必要とされるときに適用可能である。オープンアクセスモードの場合には、ステップs40及びs42は、CSG−Idリストを搬送しない。すなわち、表1の行5及び5.1は、ENB構成更新メッセージに存在せず、行1〜4.2.1の内容等の、MME6に関連のある他の情報のみが存在する。したがって、MME6は、現行の3GPP標準規格の文書類に従って動作している場合、ステップs43及びs45を省き、HNB11用のCSG−Idリストを受信していないので、このCSG−Idリストを記憶しない。一方、ステップs43における既存のCSG−Idリストの削除も行われない。なぜならば、この削除は、先行ステップs42におけるCSG Idリスト情報要素及び新たなCSG−Idリスト(表1の行5及び5.1)の受信を必要とするからである。
しかしながら、HNB11が、ステップs40において、CSG−Idリストを含むS1セットアップ要求メッセージを送信することによって、クローズドアクセスモード又はハイブリッドアクセスモードでMME6との接続をセットアップしたときに、この現行の手順に関しては重大な欠点がある。なぜならば、HNB11が、その後、その動作をオープンアクセスモードに変更した場合に、現行では、HNB11が、CSG−IdリストのMME6のコピーを削除するようにMME6に知らせる方法がないからである。この場合、HNB11のオープンアクセスモードへの変更に続いて、ステップs42におけるENB構成更新メッセージは、CSG−Idリストを搬送せず、したがって、MME6は、ステップs43に進むことができず、その結果として、以前に記憶されたCSG−Idリストを維持することになる。この結果、動作が不正確になるおそれがある。例えば、MME6は、CSG−IdがHNB11用の期限切れのCSG−Idリストと整合するUE3のみのアクセスを許可するおそれがある一方、HNB11が現在、オープン(非CSG)アクセスモードで動作している場合であっても、CSG−IdがHNB11用の期限切れのCSG−Idリストと整合しないUE3のアクセスを拒絶するおそれがある。
したがって、本発明者は、図5を参照して説明する次の修正を提案している。図5に示すように、HNB11は、ステップs50においてS1セットアップ要求メッセージを送信することによって、MME6との接続を開始する。HNB11は、最初に、クローズドアクセスモード又はハイブリッドアクセスモードのいずれかで動作するので、S1セットアップ要求メッセージは、HNB11に現在関連付けられているCSG−Id(この例では:<ID1,ID2,ID3>)を含む。ステップs51において、MME6は、受信したCSG−Idリストを自身のデータベース317に記憶する。この例では、HNB11は、その後、自身の動作をオープンアクセスモードに変更し、したがって、そのCSG−Idリストは廃棄される。モード変更の結果として、HNB11は、ステップs52において、CSG−Idリストを含まないENB構成更新メッセージを送信する。MME6は、このメッセージを受信すると、このメッセージを処理し、CSG−Idリストが受信メッセージに含まれていないと判断する。これに応答して、MME6は、自身のデータベース317を検索して、このデータベースが、そのHNB11用の記憶されたCSG−Idリストを既に有しているか否かを調べる。MME6は、そのHNB11用の記憶されたCSG−Idリストを見つけた場合、ステップs53において、そのCSG−Idリストを削除する。CSG−Idリストを削除することに成功したことをHNB11に示すために、MME6は、ステップs57において、ENB構成更新肯定応答メッセージを返す。受信されたENB構成更新メッセージに関して何らかの問題がある場合、MME6は、(ステップs57の代わりに)ステップs59において、ENB構成更新エラーメッセージを返す。
この解決策の利点は、表1における情報要素に変更がないことである。しかしながら、HNB11が、そのハイブリッドモード又はクローズドモードで動作している場合、HNB11は、MME6に送信するいずれのENB構成更新メッセージにもCSG−Idリストを含めなければならず、そうでない場合、MME6は、HNB11がオープンモードに変化していると考え、現在記憶されているCSG−Idリストを削除する。
次に、図6を参照して、代替的な実施形態を説明する。この代替的な実施形態は、上述した実施形態に関するこの問題点を克服するものである。図示するように、HNB11は、ステップs60において、S1セットアップ要求メッセージを送信することによって、MME6との接続を開始する。このS1セットアップ要求メッセージは、HNB11に現在関連付けられているCSG−Id(この例では:<ID1,ID2,ID3>)を含む。ステップs61において、MME6は、受信したCSG−Idリストを自身のデータベース317に記憶する。CSG−Idリスト内の変化が起こったときはいつでも、HNB11は、ENB構成更新メッセージをMME6に送信する。これは、ステップs62に示されている。MME6のデータベース317に記憶されたCSG−Idを更新するために、HNB11は、削除する必要がある全てのCSG−Id、この例では<ID3>をENB構成更新メッセージに含めるとともに、MME6によって記憶されたCSG−Idリストに追加されるいずれかのCSG−Id、この例では<ID4>も含める。オプションとして、<ID1,ID2>である、維持されるCSG−Idのリストも含めることができる。MME6は、ENB構成更新メッセージを受信すると、このメッセージを処理し、削除されるCSG-ID及び追加されるCSG−Idを識別する。ステップs63において、MME6は、当該MME6に記憶された、そのHNB11用のCSG−Idリストから、削除用にマーキングされたCSG−Id、すなわち<ID3>を削除する。ステップs65において、MME6は、当該MME6に記憶された、そのHNB11用のCSG−Idリストに、追加用にマーキングされたCSG−Id、すなわち<ID4>を追加する。ステップs66において、MME6は、当該MME6に記憶された、そのHNB11用のリストに、残りのCSG−Id、すなわち<ID1,ID2>を維持する。1つの実施形態では、MME6のデフォルト動作は、ステップs62において送信されたENB構成更新メッセージにおいて、削除用にマーキングされていないいずれのCSG−Idも維持することである。この場合、ENB構成更新メッセージがCSG−Idを伴わずに受信された結果、MME6のデータベース317に記憶されたCSG−Idリストに変更は行われないことになる。CSG−Idリストを更新することに成功したことをHNB11に示すために、MME6は、ステップs67においてENB構成更新肯定応答メッセージを返す。受信されたENB構成更新メッセージに関して何らかの問題がある場合、MME6は、(ステップs67の代わりに)ステップs69においてENB構成更新エラーメッセージを返すように構成されている。
この実施形態において用いることができる情報要素の更なる詳細を以下の表2に与える。この表2において、行1〜4.2.1は、表1の行1〜4.2.1にそれぞれ対応している。行5は、ステップs62におけるENB構成更新メッセージに含まれる情報要素「CSG−Idリスト」であり、MME6のデータベース317に記憶されたCSG−Idリストに追加されるCSG−Idを示すのに用いられる。行5.1は、MME6のデータベース317に以前に記憶されたCSG−Idリストに追加されるCSG−Idを含む。行6は、ステップs62におけるENB構成更新メッセージに含まれる情報要素「除去されるCSG−Idリスト」を含む。行6.1は、MME6のデータベース317に以前に記憶されたCSG−Idリストから削除されるCSG−Idを含む。この実施形態では、維持されるCSG−Idは、ステップs62におけるENB構成更新メッセージに含める必要はなく、したがって、表2に規定されていない。
Figure 0005818047
図6を参照して説明した実施形態の1つの具体例を、同じステップ及び参照符号を用いて図7に示す。この例では、データベース317において、1つのCSG−Id(すなわち、<ID3>)が削除され、残りのCSG−Id(すなわち、<ID1,ID2>)が維持される。したがって、ステップs62(図7では、ステップs62’としてマーキングされている)において、ENB構成更新メッセージは、MME6のデータベース317から削除されるCSG−Idを情報要素に含む。ステップs63において、MME6は、このCSG−Idをデータベース317から削除し、ステップs65を省く。なぜならば、受信されたENB構成更新メッセージは、データベース317に追加されるCSG−Idを含んでいなかったからである。MMEは、その後、図6と同じように、ステップs66においてその動作を継続する。
図8は、図6を参照して説明した実施形態に対する変形形態を、同じステップ及び参照符号を用いて示している。この変形形態では、ステップs62(図8では、ステップs62”としてマーキングされている)において、ENB構成更新メッセージは、同じ情報要素、例えば表2の「CSG Id」情報要素(行5.1)内に、MME6のデータベース317に追加されるCSG−Id及び維持されるCSG−Idを含む。ステップs62”の後に、MMEは、図6と同じように、ステップs63においてその動作を継続する。
代替的に、維持されるCSG−Idは、表2において更に別の情報要素(図示せず)に含めることができる。この場合、表2は、それぞれ追加、削除、及び維持されるCSG−Id用の別々の情報要素(すなわち、情報行)を含むことになる。
変更形態及び代替形態
上記で複数の詳細な実施形態が説明された。当業者であれば理解できるように、上記の実施形態に対し、該実施形態において具現化される本発明から依然として利益を受けながら、複数の変更及び代替を行うことができる。
上記の実施形態では、移動電話ベースの通信システムが説明された。当業者であれば理解できるように、本出願において記載されるシグナリング技法を他の通信システムに用いることができる。他の通信ノード又は通信デバイスは、例えば、個人用携帯情報端末、ラップトップコンピューター、ウェブブラウザー等のようなユーザーデバイスを含むことができる。
上記の実施形態では、複数のソフトウェアモジュールが説明された。当業者であれば理解できるように、それらのソフトウェアモジュールは、コンパイルされた形式でもコンパイルされていない形式でも提供することができ、コンピューターネットワークを介した信号として又は記録媒体上で、HNB又は移動電話に供給することができる。さらに、このソフトウェアの一部又は全てによって実行される機能は、1つ又は複数の専用ハードウェア回路を用いて実行することができる。しかしながら、ソフトウェアモジュールの使用によって、基地局、ゲートウェイ及び移動電話の機能を更新するためにその基地局、ゲートウェイ、及び移動電話を更新するのが容易になるため、ソフトウェアモジュールの使用が好ましい。
上記実施形態では、HNBは、その動作モードの変更を暗示的に、すなわち、CSG−IdリストをENB構成更新メッセージから省略することによって、又は削除用の前の全てのCSG−Idをマーキングすることによって示していた。代替的に、HNBは、別の適した情報要素又は別個のシグナリングメッセージ等を用いて、その現在の動作モードを明示的に示すことができる。この場合、図5を参照して説明した実施形態と比較すると、CSG−Idリストは、リストが変化したときにのみ送信する必要があり、このリストは、HNBの動作モードがオープンアクセスモードに変化したときにのみMMEによって削除され、アクセスモードのこの変化は、MMEに明示的に示される。
更に別の実施形態では、CSG−Idリストに有効期限タイマーを割り当てることができ、HNBがこのタイマーの有効期限前に現在のCSG−Idリストを再送信しない場合、MMEによるCSG−Idリストの自動削除を行うことができる。
種々の他の変更は当業者には明らかであり、ここでは、これ以上詳しくは説明しない。
以下は、現在提案されている3GPP標準規格において本発明を実施できる方法の詳細な説明である。種々の機構が不可欠であるか、又は必要であるように記述されるが、これは、例えば、その標準規格によって課せられる他の要件に起因して、提案された3GPP標準規格の場合のみあてはまる場合がある。それゆえ、ここで述べられることは、本発明を多少なりとも制限するものと解釈されるべきではない。
変更要求
TS36.413 CR xxxx rev− 現在のバージョン:10.2.0
タイトル:eNB構成更新におけるCSG更新
WGへのソース:NEC
TSGへのソース:RAN3
作業項目コード:TEI10 日付:22/08/2011
カテゴリー: F リリース:リリース−10
変更の理由:eNB構成更新におけるCSG ID更新についての現在の記述は、曖昧であり、2つの可能な解釈を意味する可能性がある。
現在の本文は、「サポートされるCSG ID(複数の場合もある)が更新される場合、更新されないCSG IDを含めて、サポートされるCSG IDのリスト全体をCSG IdリストIEに含めるものとする。MMEは、CSG Idのリスト全体を上書きするものとする。」と記載している。
一方で、上記記載は、eNBが、MMEに以前示したCSG ID(複数の場合もある)を変更したい場合、新たなサポートされるCSG IDのリスト全体を示すものとするという点で明確である。
他方で、eNBがCSG ID(複数の場合もある)の空白のリストを送信した場合、これは、2つの可能な解釈につながる可能性がある。
(a)eNBは、以前構成されたCSG ID(複数の場合もある)を変更しなくない。
(b)eNBは、以前構成されたCSG ID(複数の場合もある)をサポートしたくない。
一方で、上記シナリオの双方は関連しており、したがって、eNBが上記2つのシナリオをどのようにして別々に知らせるのかを明確にすることが必要である。
変更の概要:eNBが或るCSG ID(複数の場合もある)をMMEに既に知らせている一方でCSG ID(複数の場合もある)の空白のリストを送信することは、eNBが以前構成されたCSG ID(複数の場合もある)をもはやサポートしないことを意味することを明確にすることが提案される。eNBは、以前構成されたCSG ID(複数の場合もある)(変更を有しない)を継続したい場合には、あらゆるeNB構成更新手順中に、以前構成されたCSG ID(複数の場合もある)のリスト全体を送信するものとする。
仕様書(同じリリース)の前のバージョンに対するインパクトアセスメント:
仕様書(同じリリース)の前のバージョンに対して、このCRは、余り影響を与えない。
このCRは、機能的な観点及びプロトコルの観点の下で強い影響を有しない。このCRは、ASN.1に対しても強い影響を有しない。
承認されない場合の結果:現行の仕様書は一貫性がなく、1つのシナリオが明らかに欠落している。これによって、実施の際の混乱及びIoT問題が生じる可能性がある。
影響のある節:8.7.4
8.7.4 eNB構成更新
8.7.4.1 概説
eNB構成更新手順の目的は、eNB及びMMEがS1インターフェース上で正しく相互動作するのに必要なアプリケーションレベル構成データを更新することである。この手順は、既存のUEに関係した状況がある場合には、その状況に影響を与えるものではない。
8.7.4.2 成功動作
eNBは、操作に使用したばかりの適切な一組の更新された構成データを含むENB構成更新メッセージをMMEに送信することによって手順を開始する。MMEは、構成データを更新することに成功したことを肯定応答するために、ENB構成更新肯定応答メッセージを用いて応答する。情報要素(複数の場合もある)が、ENB構成更新メッセージに含まれていない場合、MMEは、対応する構成データが変更されていないと解釈するものとし、特に指定がない限り、既存の関係した構成データを用いてS1を動作させ続けるものとする。
サポートされるTA(Tracking Area)(複数の場合もある)が更新される場合、更新されていないものを含めて、サポートされるTAのリスト全体が、サポートされるTA IEに含まれるものとする。MMEは、TAのリスト全体を上書きするものとする。
サポートされるCSG ID(複数の場合もある)が更新される場合、更新されていないものを含めて、サポートされるCSG IDのリスト全体が、CSG IdリストIEに含まれるものとする。MMEは、CSG Idのリスト全体を上書きするものとする。サポートされるCSG ID(複数の場合もある)が維持される場合、以前構成されたとおりのCSG IDのリスト全体が、CSG IdリストIEに含まれるものとする。CSG IdリストIEが受信されない場合、MMEは、以前構成されたCSG ID(複数の場合もある)のリスト全体を除去するものとする。
ENB構成更新メッセージが、eNB名IEを含む場合、MMEは、このIEを、そのeNBの人間可読名として用いることができる。
デフォルトページングDRX IEが含まれる場合、MMEは、そのeNB用の、以前記憶されたあらゆるデフォルトページングDRX値を上書きするものとする。
更新された構成データは、eNB及びMMEの双方に記憶されるものとし、TNL関連付けの継続期間の間、又はいずれかの更なる更新がeNBによってトリガーされるまで用いられるものとする。
eNBは、前のeNB構成更新手順が完了した後にのみ、更なるeNB構成更新手順を開始することができる。
8.7.4.3 不成功動作
MMEは、更新を受け付けることができない場合、ENB構成更新失敗メッセージ及び適切な原因値を用いて応答するものとする。
ENB構成更新失敗メッセージが、待ち時間(Time To Wait)IEを含む場合、eNBは、同じMMEに対するENB構成更新手順を再開する前に、少なくとも示された時間の間待機するものとする。双方のノードは、それらのそれぞれの構成データを用いてS1を動作させ続けるものとする。
8.7.4.4 異常状態
eNBが、eNB構成更新手順を開始した後に、ENB構成更新肯定応答メッセージもENB構成更新失敗メッセージも受信しない場合、新たなENB構成更新メッセージの内容が、前に肯定応答されなかったENB構成更新メッセージの内容と同一であることを条件として、eNBは、更なるeNB構成更新手順を同じMMEに対して再開することができる。
19.2.2.9 eNB構成更新手順
eNB構成更新手順は、eNBにおける更新された構成済みデータを提供するのに用いられる。eNB構成更新手順は、eNBによってトリガーされる。
−eNBは、サポートされるTA及びブロードキャストされるPLMNのような更新された構成済みデータを含むENB構成更新メッセージをMMEに送信することによって、eNB構成更新手順を開始する。1つ又は複数のサポートされるTAを更新する必要がある場合に、eNBは、変更されていないものを含めて、TA(複数の場合もある)のリスト全体をENB構成更新メッセージで提供するものとする。
−MMEは、提供された構成データを更新することに成功したことを肯定応答するために、ENB構成更新肯定応答メッセージを用いて応答する。
−MMEは、ENB構成更新メッセージに含まれる受信された構成データを上書きして記憶するものとする。ENB構成更新メッセージに含まれていない構成データは、CSG ID(複数の場合もある)を除いて、依然として有効であるとMMEによって解釈される。CSG ID(複数の場合もある)の場合、以前構成されたCSG ID(複数の場合もある)が、同じCSG ID(複数の場合もある)を維持するために常に明示的に示される。提供されたTA(複数の場合もある)について、MMEは、サポートされるTA(複数の場合もある)のリスト全体を上書きするものとする。
−MMEが、受信した構成更新を受け付けることができない場合、MMEは、拒否の理由を示す適切な原因値を含むENB構成更新失敗メッセージを用いて応答するものとする。MMEは、オプションとして、eNBが同じMMEに対してeNB構成更新手順をいつ再び再開することを許可されるのかをENB構成更新失敗メッセージ内に示す。更新が不成功である場合、eNB及びMMEは、既存の構成データを継続するものとする。
本出願は、2011年8月12日に出願された英国特許出願第1113939.1号を基礎としており、この英国特許出願の優先権の利益を主張する。この英国特許出願の開示は、引用することによりその全体が本明細書の一部をなす。

Claims (7)

  1. コアネットワークと、複数の移動デバイスと通信することができる基地局とを有する通信ネットワークにおいて用いる通信ノードであって、前記基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、該通信ノードは、
    前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作しているときに、前記基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを記憶するメモリと、
    前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す構成メッセージを前記基地局から受信する通信モジュールと、
    前記受信された構成メッセージを処理し、前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したと判断し、そのような判断に応答して、前記基地局に関連付けられた前記記憶されたメンバーシップ識別子のリストを削除するように動作可能な制御モジュールと、を備え、
    前記構成メッセージは、メンバーシップ識別子のリストを該構成メッセージに含まないことによって、前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す通信ノード。
  2. 前記構成メッセージは、前記非メンバーシップに基づくアクセスモードへの前記モードの変化を示すデータを含むことによって、前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す、請求項1に記載の通信ノード。
  3. 複数の移動デバイス及びコアネットワークと通信する基地局であって、該基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、
    該基地局を介して前記コアネットワークに接続するために移動加入者を登録するように構成された移動加入者登録モジュールと、
    該基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作するときに、該基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを管理するように構成された管理モジュールと、
    前記コアネットワークに構成メッセージを送信するように構成された基地局登録モジュールと、
    を備え、前記管理モジュールは、該基地局の前記アクセスモードが前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したときに、前記メンバーシップ識別子のリストを削除するように構成され、前記基地局登録モジュールは、該基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す構成メッセージを前記コアネットワークに送信するように構成され、
    前記構成メッセージは、メンバーシップ識別子のリストを該メッセージに含まないことによって、該基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す、基地局。
  4. 前記構成メッセージは、前記非メンバーシップに基づくアクセスモードへの前記モードの変化を示すデータを含むことによって、該基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す、請求項に記載の基地局。
  5. コアネットワークと、複数の移動デバイスと通信することができる基地局とを有する通信ネットワークにおいて用いる通信ノードで実行される方法であって、前記基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、前記方法は、
    前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作しているときに、前記基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを記憶し、
    前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す構成メッセージを前記基地局から受信し、
    前記受信した構成メッセージを処理し、前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したと判断し、そのような判断に応答して、前記基地局に関連付けられた前記記憶されたメンバーシップ識別子のリストを削除し、
    前記構成メッセージは、メンバーシップ識別子のリストを該メッセージに含まないことによって、前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す方法。
  6. 複数の移動デバイス及びコアネットワークと通信するために基地局で実行される方法であって、該基地局は、メンバーシップに基づくアクセスモード及び非メンバーシップに基づくアクセスモードを有し、
    前記方法は、
    該基地局を介して前記コアネットワークに接続するために移動加入者を登録し、
    該基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードで動作するときに、該基地局に関連付けられたメンバーシップ識別子のリストを管理し、
    前記コアネットワークに構成メッセージを送信して、
    前記基地局の前記アクセスモードが前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したときに、前記メンバーシップ識別子のリストを削除し、
    前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す構成メッセージを前記コアネットワークに送信し、
    前記構成メッセージは、メンバーシップ識別子のリストを該メッセージに含まないことによって、前記基地局が前記メンバーシップに基づくアクセスモードから前記非メンバーシップに基づくアクセスモードに変化したことを示す方法。
  7. プログラマブルプロセッサを請求項5又は6に記載の方法を実行させるようにプログラムされたコンピュータープログラム。
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