JP5928614B2

JP5928614B2 - 移動通信システム、ゲートウェイ、ゲートウェイ制御方法及びプログラム

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Publication number: JP5928614B2
Application number: JP2014560973A
Authority: JP
Inventors: 豊武田村; 佳央植田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2033-05-27
Also published as: EP2865235A4; US20130344880A1; IN2014DN10491A; EP2865235A1; JP2015524175A; US9363813B2; WO2013190773A1; EP2865235B1

Description

本発明の実施の形態は、移動通信システム、ゲートウェイ装置、および通信方法に関する。

コアネットワークとしてＥｖｏｌｖｅｄＰａｃｋｅｔＣｏｒｅ（ＥＰＣ）が採用されているＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）の移動通信システムにおいては、緊急呼（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙｃａｌｌ）のルーティングを決定する際に、移動局の位置情報（ｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が使用される（非特許文献１、非特許文献２）。その際、位置情報として移動局が在圏するセルの識別子（ｃｅｌｌｉｄｅｎｔｉｔｙ）が使用されることがある。

一方、近年の移動通信システムでは、既存の無線基地局に加えて、フェムト基地局と呼ばれる小型の無線基地局を新たに導入し、フェムトセルのサービスを提供するケースがある。ＬＴＥの移動通信システムでは、フェムト基地局をＨｏｍｅｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ（ＨｅＮＢ）と呼ぶ。フェムト基地局がカバーするセルのエリアは半径数メートルから数十メートル程度が一般的である。また、システム内には多数のフェムト基地局が設置される場合が多い。このことは、ＨｅＮＢのサービス要求が規定された非特許文献３において、一つの通信事業者が少なくとも１億２５００万個のＣＳＧ（ＣｌｏｓｅｄＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＧｒｏｕｐ）識別子をサポートしなければならないとされていることからもわかる。

また、ＴｈｉｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）で規定するアーキテクチャでは、ＨｅＮＢと、その上位に位置するコアネットワークのノードであるＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ）との間に、オプションでＨｏｍｅｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢＧａｔｅｗａｙ（ＨｅＮＢ−ＧＷ）が設置される場合がある。ＨｅＮＢと、ＨｅＮＢ−ＧＷおよびＭＭＥとのインターフェースの使用は、Ｓ１ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ（Ｓ１ＡＰ）として非特許文献４に規定されている。

Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｓｔａｇｅ２ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆＬｏｃａｔｉｏｎＳｅｒｖｉｃｅｓ（ＬＣＳ）［３ＧＰＰＴＳ２３．２７１ｖ１０．２．０］ＩＰＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＳｕｂｓｙｓｔｅｍ（ＩＭＳ）ｅｍｅｒｇｅｎｃｙｓｅｓｓｉｏｎｓ［３ＧＰＰＴＳ２３．１６７ｖ１１．４．０］ＳｅｒｖｉｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒＨｏｍｅＮｏｄｅＢ（ＨＮＢ）ａｎｄＨｏｍｅｅＮｏｄｅＢ（ＨｅＮＢ）［３ＧＰＰＴＳ２２．２２０ｖ１１．３．０］ＥｖｏｌｖｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｓ１ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ（Ｓ１ＡＰ）［３ＧＰＰＴＳ３６．４１３ｖ１０．３．０］

上述した背景技術には、次のような課題がある。

例えば、緊急呼の呼接続をする際に、コアネットワーク側で緊急呼の転送先に相当するＰｕｂｌｉｃＳａｆｅｔｙＡｎｓｗｅｒｉｎｇＰｏｉｎｔ（ＰＳＡＰ）を、当該移動局が属するセルの識別子に基づいて検索する場合に次のような問題が生じる。上述したように、ＬＴＥのフェムトシステムでは多数のＨｅＮＢが存在するため、ＨｅＮＢ毎に異なる値をとるセルの識別子（ＥＣＧＩ：Ｅ−ＵＴＲＡＮＣｅｌｌＧｌｏｂａｌＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に応じてＰＳＡＰを検索する場合には、処理時間がかかる問題が生じる。また、ネットワーク内の装置間での通信が数多く発生するためにネットワークに負荷がかかる問題が生じる。

その他、課金（ｃｈａｒｇｉｎｇ）や合法傍受（ｌａｗｆｕｌｉｎｔｅｒｃｅｐｔ）に関する動作についても、移動局の位置情報としてＥＣＧＩを用いる場合には、同様の問題が生じる。さらに、ＥＣＧＩの代わりにＴｒａｃｋｉｎｇＡｒｅａＩｄｅｎｔｉｔｙ（ＴＡＩ）を用いて、緊急呼、課金または合法傍受の動作を行う場合にも、同様の問題が生じる。

ところが、上述した先行技術文献には、上記問題の少なくとも一つを解決する手段や装置間のメッセージインターフェースが示されていない。そこで、例示的な実施の形態の目的は、上述した課題のいずれかを解決することが可能な、移動通信システム、ゲートウェイ装置、および通信方法を提供することにある。

例示的な実施の形態の第１の態様においては、移動通信システムは、
セルを形成し移動局と通信する無線基地局と、前記無線基地局と通信するゲートウェイ装置と、前記ゲートウェイ装置と通信するコアネットワーク装置と、を備える移動通信システムであって、
前記無線基地局は、
前記無線基地局の識別情報と前記無線基地局の周囲の環境に関する情報とを含む第１のメッセージを、前記ゲートウェイ装置に送信する送信部を有し、
前記ゲートウェイ装置は、
前記無線基地局から、前記第１のメッセージを受信する受信部と、
前記識別情報と前記周囲の環境に関する情報の少なくとも一方と、第１のセル識別子とが対応付けられて記憶された記憶部と、
前記記憶部と前記第１のメッセージとに基づいて、前記無線基地局のセルに対応する前記第１のセル識別子を決定する処理部と、
前記無線基地局から、前記無線基地局のセルに対応付けられた第２のセル識別子を含む第２のメッセージを受信したとき、前記第１のセル識別子を含む前記第２のメッセージを前記コアネットワーク装置に送信する送信部と、を有し、
前記コアネットワーク装置は、
前記ゲートウェイ装置から、前記第１のセル識別子を含む前記第２のメッセージを受信する受信部、を有する。

例示的な実施の形態の第２の態様においては、ゲートウェイ装置は、
セルを形成し移動局と通信する無線基地局と、前記無線基地局と通信するゲートウェイ装置と、前記ゲートウェイ装置と通信するコアネットワーク装置と、を備える移動通信システムにおける、ゲートウェイ装置であって、
前記無線基地局から、前記無線基地局の識別情報と前記無線基地局の周囲の環境に関する情報とを含む第１のメッセージを受信する受信部と、
前記識別情報と前記周囲の環境に関する情報の少なくとも一方と、第１のセル識別子の所定の値とが対応付けられて記憶された記憶部と、
前記記憶部と前記第１のメッセージとに基づいて、前記無線基地局のセルに対応する前記第１のセル識別子を決定する処理部と、
前記無線基地局から、前記無線基地局のセルに対応付けられた第２のセル識別子を含む第２のメッセージを受信したとき、前記第１のセル識別子を含む前記第２のメッセージを前記コアネットワーク装置に送信する送信部と、を有する。

例示的な実施の形態の第３の態様においては、通信方法は、
セルを形成し移動局と通信する無線基地局と、前記無線基地局と通信するゲートウェイ装置と、前記ゲートウェイ装置と通信するコアネットワーク装置と、を備える移動通信システムにおけるゲートウェイ装置による通信方法であって、
前記無線基地局から、前記無線基地局の識別情報と前記無線基地局の周囲の環境に関する情報とを含む第１のメッセージを受信するステップと、
前記識別情報と前記周囲の環境に関する情報の少なくとも一方と第１のセル識別子とが対応付けられて記憶された記憶部と、前記第１のメッセージとに基づいて、前記無線基地局のセルに対応する前記第１のセル識別子を決定するステップと、
前記無線基地局から、前記無線基地局のセルに対応付けられた第２のセル識別子を含む第２のメッセージを受信したとき、前記第１のセル識別子を含む前記第２のメッセージを前記コアネットワーク装置に送信するステップと、を有する。

例示的な実施の形態の態様によれば、無線基地局が形成するセルに対応付けられた情報を、当該セルに属する移動局の位置情報として用いる処理に関して、処理時間を短縮し、ネットワークの負荷を軽減することができる。

上記のかつ他の態様、特徴及び例示的な実施の形態の利点は、図面と合わせて例示的な実施の形態の以下の説明からより明らかになる。
第１の実施形態による構成を示した図である。第１の実施形態による動作を示したシーケンス図である。第２の実施形態による構成を示した図である。第２の実施形態による動作を示したシーケンス図である。第２の実施形態による動作を示したシーケンス図である。第２の実施形態でＨｅＮＢがＨｅＮＢ−ＧＷに送信する情報の一例である。第２の実施形態でＨｅＮＢがＨｅＮＢ−ＧＷに送信する情報の一例である。第２の実施形態でＨｅＮＢがＨｅＮＢ−ＧＷに送信する情報の一例である。第２の実施形態でＨｅＮＢがＨｅＮＢ−ＧＷに送信する情報の一例である。第２の実施形態でＨｅＮＢがＨｅＮＢ−ＧＷに送信する情報の一例である。第２の実施形態でＨｅＮＢがＨｅＮＢ−ＧＷに送信する情報の一例である。第２の実施形態でＨｅＮＢがＨｅＮＢ−ＧＷに送信する情報の一例である。

以下に、例示的な実施の形態について図面を参照して説明する。典型的との用語は、例、事例または実例として役立つことを意味するために用いられる。典型的として説明される実施の形態は、必ずしもその他の実施形態よりも好適または有利であるとして解釈されるべきでない。

（第１の実施形態）
［構成］
図１は、第１の実施形態による構成の一例を示した図である。以下、図１を参照して、
本実施形態にかかる移動通信システムの構成を説明する。

本実施形態にかかる移動通信システムは、ゲートウェイ装置１０、コアネットワーク装置２０、および無線基地局３０を有する。無線基地局３０は１つ以上のセルを形成し、当該セルに在圏する移動局（不図示）と無線通信する。ゲートウェイ装置１０は、無線基地局３０およびコアネットワーク装置２０と通信する。コアネットワーク装置２０は、ゲートウェイ装置１０と通信する。

無線基地局３０は、送信部３１を有する。送信部３１は、無線基地局３０の識別情報と無線基地局３０の周囲の環境に関する情報を含む第１のメッセージを、ゲートウェイ装置１０に送信する。

ゲートウェイ装置１０は、受信部１１、記憶部１２、処理部１３、および送信部１４を有する。受信部１１は、無線基地局３０から第１のメッセージを受信する。記憶部１２には、無線基地局３０の識別情報と周囲の環境に関する情報の少なくとも一方の所定の値と、第１のセル識別子の所定の値とが対応付けられて記憶されている。処理部１３は、第１のメッセージと記憶部１２とに基づいて、無線基地局３０が形成するセルに対応する第１のセル識別子を決定する。送信部１４は、無線基地局３０から、無線基地局３０のセルに対応付けられた第２のセル識別子を含む第２のメッセージを受信したとき、当該第２のメッセージに第１のセル識別子を含めてコアネットアーク装置２０に送信する。

コアネットワーク装置２０は、受信部２１を有する。受信部２１は、ゲートウェイ装置１０から第１のセル識別子を含む第２のメッセージを受信する。

［動作］
図２は、第１の実施形態による動作を示したシーケンス図である。以下、本実施形態にかかる移動通信システムの動作を説明する。

まず、ゲートウェイ装置１０は、無線基地局３０の識別情報と無線基地局３０の周囲の環境に関する情報の少なくとも一方の所定の値と、第１のセル識別子の所定の値とが対応付けられた情報を記憶する（ステップＳ１１）。

次に、無線基地局３０は、無線基地局３０の識別情報と無線基地局３０の周囲の環境に関する情報とを含む第１のメッセージを、ゲートウェイ装置１０に対して送信する（ステップＳ１２）。

次に、ゲートウェイ装置１０は、ステップS１１で記憶した情報と、ステップＳ１２で受信した第１のメッセージに含まれる無線基地局３０の識別情報または無線基地局３０の周囲の環境に関する情報とに基づいて、無線基地局３０に対応する第１のセル識別子を決定する（ステップＳ１３）。

次に、ゲートウェイ装置１０は、無線基地局３０から無線基地局３０が形成するセルに対応付けられた第２のセル識別子を含む第２のメッセージを受信したとき（ステップＳ１４）、ステップＳ１３で決定した第１のセル識別子を第２のメッセージに含めてコアネットワーク装置２０に送信する（ステップＳ１５）。

以上のように、本実施形態にかかる移動通信システムでは、複数の第２のセル識別子に対して１つの第１のセル識別子を対応付けることができる。そして、ゲートウェイ装置１０は第２のセル識別子の代わりに第１のセル識別子をコアネットワーク装置２０に通知することができる。そのため、コアネットワーク装置２０が、第１のセル識別子に応じて算出する処理の結果を記憶していれば、その後、同一の第１のセル識別子に応じて算出する処理の処理時間を短縮することができる。また当該処理を、ネットワークを介して外部のノードと協調して行う場合には、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）
［構成］
図３は、第２の実施形態による構成の一例を示した図である。本実施形態にかかる移動通信システムは、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００、ＭＭＥ２００、ＨｅＮＢ３００、およびＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）４００を含む。なお、ＵＥ４００は、移動局、無線端末、またはユーザ端末とも呼ばれる。

ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、送受信部１０１、処理部１０２、および記憶部１０３を有する。ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、ＨｅＮＢ３００およびＨｅＮＢ３２０と通信可能であり、Ｓ１ＡＰを用いたメッセージの送受信を行う。また、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、ＭＭＥ２００との間でも同様にＳ１ＡＰを用いたメッセージの送受信を行う。ここで、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、送受信部１０１にて情報の送受信処理を行い、処理部１０２にて送受信する情報の生成や解析の処理を行い、記憶部１０３にて送受信する情報を記憶する処理を行う。

ＭＭＥ２００は、送受信部２０１、処理部２０２、および記憶部２０３を有する。ＭＭＥ２００は、上述したＨｅＮＢ−ＧＷ１００の他にも、ＨｅＮＢ３１０との間でも通信可能であり、Ｓ１ＡＰを用いたメッセージの送受信を行う。ここでＭＭＥ２００は、送受信部２０１にて情報の送受信処理を行い、処理部２０２にて送受信する情報の生成や解析の処理を行い、記憶部２０３にて送受信する情報を記憶する処理を行う。なお、ＭＭＥ２００は、ＩＭＳ（ＩＰＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＳｕｂｓｙｓｔｅｍ）で定義される装置など、図３の移動通信システム内の装置以外の外部ノード（不図示）ともネットワークを介して通信することができる。

ＨｅＮＢ３００は、送受信部３０１、処理部３０２、および記憶部３０３を有する。ＨｅＮＢ３１０およびＨｅＮＢ３２０も同様である。ＨｅＮＢは、ＨｅＮＢ３１０のように上位ノードとしてＭＭＥ２００と通信する場合と、ＨｅＮＢ３００およびＨｅＮＢ３２０のように上位ノードとしてＨｅＮＢ−ＧＷ１００と通信する場合とがある。ＨｅＮＢは、これら上位ノードとの間でＳ１ＡＰを用いたメッセージの送受信を行う。また、ＨｅＮＢ３００、ＨｅＮＢ３１０、およびＨｅＮＢ３２０は、互いに通信可能であり、Ｘ２プロトコルを用いたメッセージの送受信を行う。さらにＨｅＮＢ３００は、無線でＵＥ４００と通信可能であり、インターフェースはＵｕと定義される。ＨｅＮＢ３００は、送受信部３０１にて情報の送受信処理を行い、処理部３０２にて送受信する情報の生成や解析の処理を行い、記憶部３０３にて送受信する情報を記憶する処理を行う。ＨｅＮＢ３１０およびＨｅＮＢ３２０も同様である。

ＵＥ４００は、送受信部４０１、処理部４０２、および記憶部４０３を有する。ＵＥ４００は、上述したように、ＨｅＮＢ３００との間で無線による通信を行う。ここで、ＵＥ４００は、送受信部４０１にて情報の送受信処理を行い、処理部４０２にて送受信する情報の生成や解析の処理を行い、記憶部４０３にて送受信する情報を記憶する処理を行う。

［動作］
図４Ａおよび図４Ｂは、第２の実施形態による動作の一例を示すシーケンス図である。以下、同図を参照してＵＥ４００、ＨｅＮＢ３００、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００、ＭＭＥ２００、および外部ノード５００の動作を説明する。

まず、図４Ａにおいて、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙとｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎの少なくとも一方の所定の値と、置換用ＥＣＧＩの所定の値とを対応付ける情報を内部に記憶する（Ｓ１０１）。ここで、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、対応付けに関する情報を、他の装置からネットワーク経由で取得してもよいし、保守者による設定により取得してもよく、その方法は問わない。また、対応付けは、例えば、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙの値Ａ１またはＡ２と、置換用ＥＣＧＩの値Ｘ１とを対応付けることができる。また、ｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎの値Ｂ１〜Ｂ５と、置換用ＥＣＧＩの値Ｘ２とを対応付けることができる。その他、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｉｙの値Ａ３かつｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎの値Ｂ６と、置換用ＥＣＧＩの値Ｘ３とを対応付けるなど、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙの値とｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎの値とを組み合わせて、置換用ＥＣＧＩと対応付けてもよい。なお、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙは無線基地局を示す識別子であり、ｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎは無線基地局の周囲の環境に関する情報であるが、その詳細については後述する。

続いての動作は、Ｓ１接続が未確立の場合（Ｓ１１０）とＳ１接続が確立済の場合（Ｓ１２０）とで動作が異なるため、以下それぞれについて説明する。

まず、Ｓ１接続が未確立の場合（Ｓ１１０）、ＨｅＮＢ３００は、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００に対して、Ｓ１ＡＰのメッセージであるＳ１ＳＥＴＵＰＲＥＱＵＥＳＴを送信する（Ｓ１１１）。ここで、Ｓ１ＳＥＴＵＰＲＥＱＵＥＳＴは、Ｓ１接続を確立するために、トランスポートネットワークレイヤ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＮｅｔｗｏｒｋＬａｙｅｒ（ＴＮＬ））の接続が利用可能となった後はじめてＨｅＮＢがＨｅＮＢ−ＧＷに送信するメッセージであり、詳細は非特許文献４に記載されている。当該メッセージには、ＨｅＮＢ３００のｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙおよびｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎが含まれている。

次に、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、受信したＳ１ＳＥＴＵＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに基づいて、ＨｅＮＢ３００に対応する置換用ＥＣＧＩを決定する（Ｓ１１２）。より具体的には、メッセージに含まれるＨｅＮＢ３００のｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｉｙやｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに基づいて、ステップＳ１０１で記憶された対応付けに関する情報を参照することにより、ＨｅＮＢ３００に対応する置換用ＥＣＧＩを決定する。例えば、上記の例における置換用ＥＣＧＩの値は、メッセージに含まれるｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙの値がＡ２の場合には、Ｘ１に決定する。同様に、ｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎの値がＢ１の場合には、置換用ＥＣＧＩはＸ２に決定する。さらに、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙの値がＡ３でかつｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎの値がＢ６の場合には、置換用ＥＣＧＩはＸ３に決定する。なお、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙとｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのうち、両方を用いて置換用ＥＣＧＩを決定してもよいし、どちらか一方のみを用いて決定してもよい。

続いて、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、ＨｅＮＢ３００から受信したＳ１ＳＥＴＵＰＲＥＱＵＥＳＴをＭＭＥ２００に送信する（Ｓ１１３）。

一方、Ｓ１接続が確立済の場合（Ｓ１２０）、ＨｅＮＢ３００は、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００に対して、Ｓ１ＡＰのメッセージであるＥＮＢＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮＵＰＤＡＴＥを送信する（Ｓ１２１）。当該メッセージの詳細は、非特許文献４に記載されている。当該メッセージには、上述のＳ１ＳＥＴＵＰＲＥＱＵＥＳＴと同様、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙおよびｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのＩＥが含まれている。

続くステップＳ１２２の動作はステップＳ１１２と同様であり、ステップＳ１２３の動作はステップＳ１１３と同様であるため、説明を省略する。

ここで、Ｓ１ＳＥＴＵＰＲＥＱＵＥＳＴおよびＥＮＢＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮＵＰＤＡＴＥの情報要素（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｌｅｍｅｎｔ：ＩＥ）について、図５から図１０を参照して以下に説明する。

図５はＳ１ＳＥＴＵＰＲＥＱＵＥＳＴのＩＥの一例を示した図である。また、図６はＥＮＢＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮＵＰＤＡＴＥのＩＥの一例を示した図である。両メッセージに含まれる、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙおよびｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎについて、以下に詳述する。

図７は、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙに含まれるＩＥの詳細の一例を示す図である。ここで、ｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｙは、無線基地局を識別するためのＩＥである。

図８は、ｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎの詳細の一例を示す図である。ここで、ｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎは、無線環境に関する情報であるＲａｄｉｏＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎと、無線環境以外に関する情報であるＮｏｎＲａｄｉｏＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎとから構成される。

図９Ａおよび図９Ｂは、ＲａｄｉｏＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに含まれるＩＥの詳細の一例を示す図である。Ｅ−ＵＴＲＡＮＣｅｌｌＩＤＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのＩＥは、ＥｎｈａｎｃｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）のセルに関する各種情報を含む。ＵＴＲＡＮＣｅｌｌＩＤＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのＩＥは、ＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ（ＵＴＲＡＮ）のセルに関する各種情報を含む。ＧＥＲＡＮＣｅｌｌＩＤＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのＩＥは、ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＥＤＧＥＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ（ＧＥＲＡＮ）のセルに関する各種情報を含む。ＷｉＭＡＸｂａｓｅｓｔａｔｉｏｎｓＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのＩＥは、ＷｏｒｌｄｗｉｄｅＩｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙｆｏｒＭｉｃｒｏｗａｖｅＡｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ）の基地局に関する各種情報を含む。ＷｉｒｅｌｅｓｓＩｎｔｅｒｎｅｔｈｏｔｓｐｏｔｓＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのＩＥは、無線インターネットホットスポットに関する各種情報を含む。ＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎｓｔａｔｉｏｎｓＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのＩＥは、テレビ局に関する各種情報を含む。ＲａｄｉｏＳｔａｔｉｏｎｓＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのＩＥは、ラジオ局に関する各種情報を含む。ＧＰＳＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎのＩＥは、ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）に関する各種情報を含む。なお、当該ＧＰＳに関する情報には、図９Ｂに示すように、位置情報、例えば緯度、経度、および高度などが含まれるが、これらの情報は必ずしも無線基地局に搭載されたＧＰＳを利用して取得された情報だけに限らない。当該無線基地局のＯ＆Ｍ（ＯｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）の装置から設定された情報であってもよいし、無線基地局の保守者が手動で設定したものであってもよい。

図１０は、ＮｏｎＲａｄｉｏＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに含まれるＩＥの詳細の一例を示す図である。ＣＨＯＩＣＥＩＰＡｄｄｒｅｓｓは、無線基地局に割り当てられるＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＰ）アドレスを示すＩＥである。Ｐｈｏｎｅｎｕｍｂｅｒ、Ａｄｄｒｅｓｓ、Ｐｏｓｔｃｏｄｅは、それぞれ、無線基地局が設置される場所に関する電話番号、住所、および郵便番号を示すＩＥである。ＨｅＮＢ−ＧＷＩＤは、無線基地局がＨｅＮＢである場合に、当該ＨｅＮＢが直前に接続していたＨｅＮＢ−ＧＷの識別情報を示すＩＥである。

続いて、図４Ｂを参照して、例示的な実施の形態をＵＥ４００から緊急呼が発呼された場合のＰＳＡＰの検索処理に適用する場合の動作を説明する。

まず、ＵＥ４００とＨｅＮＢ３００との間でＲＲＣ（ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ）接続を確立する（Ｓ２０１）。その詳細は当業者によく知られており例示的な実施の形態とは直接関係しないため、説明を省略する。

次に、ＨｅＮＢ３００は、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００に対して、Ｓ１ＡＰのメッセージであるＩＮＩＴＩＡＬＵＥＭＥＳＳＡＧＥを送信する（Ｓ２０２）。ここで、当該メッセージには、ＲＲＣＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｃａｕｓｅと、ＨｅＮＢ３００のＥＣＧＩがＩＥとして含まれている。

次に、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、ＲＲＣＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｃａｕｓｅを確認する（Ｓ２０３）。

ＲＲＣＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｃａｕｓｅが緊急呼を示す「ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」である場合（Ｓ２１０）、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、ステップＳ２０２で取得したＨｅＮＢ３００のＥＣＧＩを、ステップＳ１１２またはＳ１２２で決定した置換用ＥＣＧＩに置き換える（Ｓ２１１）。

次に、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、ステップＳ２１１で置き換えた置換用ＥＣＧＩをＩＮＩＴＩＡＬＵＥＭＥＳＳＡＧＥに含めてＭＭＥ２００に送信する（Ｓ２１２）。

続いて、ＭＭＥ２００および外部ノード５００は、緊急呼の転送先であるＰＳＡＰの検索処理をする（Ｓ２１３）。ここで、ＵＥ４００の位置情報としてセルの情報を用いる場合、ＭＭＥ２００は、受信したＩＮＩＴＩＡＬＵＥＭＥＳＳＡＧＥに含まれる置換用ＥＣＧＩに基づいてＰＳＡＰの検索処理を実行する。一方、ＵＥ４００の位置情報としてセルの情報よりも正確な情報が必要とされる場合、ＭＭＥ２００は、外部ノード５００との間でネットワークを介して位置情報を取得するシーケンスを実行し、当該位置情報を基にしたＰＳＡＰの検索処理を実行する。ここで、ステップＳ１０１において所定の範囲のｅＮＢＩｄｅｎｔｉｔｉｙや、所定の範囲のｅＮＢＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎと、１つの置換用ＥＣＧＩとを対応付けておくことにより、ＨｅＮＢ３００がとりうるＥＣＧＩの数に対して置換用ＥＣＧＩの数は少なくすることができる。したがって、ＭＭＥ２００や外部ノード５００は、置換用ＥＣＧＩに基づいて一度検索したＰＳＡＰの検索結果を記憶しておけば、次に同一の置換用ＥＣＧＩに対するＰＳＡＰの検索が必要とされた場合に、当該検索処理を省略することができる。そのため、ＰＳＡＰの検索処理時間を短縮することできるし、ＭＭＥ２００や外部ノード５００の処理負荷の削減することや、ネットワークの負荷の低減を図ることが可能となる。

一方、ステップＳ２０３の確認の結果、ＲＲＣＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｃａｕｓｅが「ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」以外である場合（Ｓ２２０）、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、ステップＳ２０２で取得したＥＣＧＩをそのままＩＮＩＴＩＡＬＵＥＭＥＳＳＡＧＥに含めてＭＭＥ２００に送信する（Ｓ２２１）。

次に、ＨｅＮＢ３００、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００、およびＭＭＥ２００は、Ｓ１ＡＰで定義される一連のＬｏｃａｔｉｏｎＲｅｐｏｒｔｉｎｇＰｒｏｃｅｄｕｒｅを実行する（Ｓ２３１〜Ｓ２３４）。まず、ＭＭＥ２００は、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００に対して、Ｓ１ＡＰメッセージであるＬＯＣＡＴＩＯＮＲＥＰＯＲＴＩＮＧＣＯＮＴＲＯＬを送信する（Ｓ２３１）。続いて、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、当該メッセージをＨｅＮＢ３００に転送する（Ｓ２３２）。ＨｅＮＢ３００は、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００に対して、ＥＣＧＩとＴＡＩをＩＥに含むＬＯＣＡＴＩＯＮＲＥＰＯＲＴを送信する（Ｓ２３３）。ＨｅＮＢ−ＧＷ１００は、当該メッセージをＭＭＥ２００に転送する（Ｓ２３４）。

次に、ＭＭＥ２００は、受信したＥＣＧＩおよびＴＡＩに基づいて、ＵＥ４００が在圏するセルを特定する（Ｓ２３５）。

こうすることにより、ＭＭＥ２００は、ＵＥ４００の居場所を把握することができる。また、ステップＳ２３１におけるメッセージのＩＥであるＲｅｑｕｅｓｔＴｙｐｅの中のＥｖｅｎｔをＣｈａｎｇｅｏｆｓｅｒｖｉｃｅｃｅｌｌに設定した場合、ＵＥ４００が異なるセルすなわち異なるＨｅＮＢ３００に移動する度に、ＭＭＥ２００はステップＳ２３４のメッセージを受信することになる。つまり、ＵＥ４００が特定のＨｅＮＢ３００のセルで緊急呼を発信した後に別のＨｅＮＢ３００のセルに移動した場合であっても、ＭＭＥ２００はＵＥ４００が在圏するセルのＥＣＧＩおよびＴＡＩを受信できるので、ＵＥ４００の追跡が可能になる。このように、例示的な実施形態は、処理時間を短縮するために数多いＥＣＧＩを数少ない置換用ＥＣＧＩに集約するという処理を実現しつつも、その後にＬｏｃａｔｉｏｎＲｅｐｏｒｔｉｎｇＰｒｏｃｅｄｕｒｅを実行することにより、ネットワークの上位装置がUEの移動を検出できることを可能にする。さらには、ネットワークの上位装置が、課金や合法傍受のためにＵＥ４００が通信するＨｅＮＢ３００のＥＣＧＩやＴＡＩの情報を必要とする場合であっても、これらの情報を取得することを可能にする。

以上、例示的な実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、第２の実施形態においては、ＵＥ４００の位置情報としてＥＣＧＩを用いているが、その代わりにＴＡＩを用いてもよい。

また、第２の実施形態では、緊急呼の呼接続シーケンスに例示的な実施の形態を適用したが、合法傍受や課金の動作においても、ＵＥの位置情報としてＥＣＧＩやＴＡＩを使用する場合には、提示的な実施の形態を適用することができる。なお、この場合、図４ＢのステップＳ２３１からＳ２３５における動作において、上述した緊急呼の場合と同様、ＵＥ４００の追跡が可能である。そのため、合法傍受においては、傍受の対象者の現在位置の特定と追跡が可能である。また、課金においては、ＵＥが接続するＨｅＮＢを追跡することができるため、使用するＨｅＮＢに応じて利用料金が異なる場合でも正確に課金することが可能となる。

また、３ＧＰＰで規定される移動通信システムでは、ＨｅＮＢ−ＧＷは必ずしも存在しない。このような場合、第２の実施形態において、ＨｅＮＢ３００はＭＭＥ２００との間でＳ１ＡＰを用いたメッセージの送受信をし、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００の動作をＭＭＥ２００が行ってもよい。すなわち、本発明のＨｅＮＢ３００が通信する上位の装置は、ＨｅＮＢ−ＧＷ１００とＭＭＥ２００のいずれであってもよい。また、当該上位の装置がＭＭＥの場合には、ＨｅＮＢをｅＮＢに置き換えて例示的な実施の形態を適用することも可能である。

また、第２の実施形態では、例示的な実施の形態をＵＥ、ＨｅＮＢ、ＨｅＮＢ−ＧＷ、およびＭＭＥから構成されるＬＴＥの移動通信システムに適用したが、例示的な実施の形態をＵＥ、ＨｏｍｅＮｏｄｅＢ（ＨＮＢ）、ＨＮＢＧａｔｅｗａｙ（ＨＮＢ−ＧＷ）、およびＭｏｂｉｌｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇＣｅｎｔｅｒ（ＭＳＣ）／ｓｅｒｖｉｎｇＧＰＲＳｓｕｐｐｏｒｔｎｏｄｅ（ＳＧＳＮ）から構成される３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ（３Ｇ）の移動通信システムに適用することも可能である。さらに、ＨＮＢやＨｅＮＢといったフェムト基地局ではなく、ＮｏｄｅＢ（ＮＢ）やｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）といったマクロ基地局で構成される移動通信システムに本願発明を適用してもよい。

上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。）

上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

実施の形態を参照して例示的な実施の形態を説明したが、例示的な実施の形態は、これらの形態に限定されるものではない。本発明の概念は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に定義される趣旨及び範囲から逸脱することなく修正が行われることに注目すべきである。

この出願は、２０１２年６月２２日に出願された日本出願特願２０１２−１４０３００を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０ゲートウェイ装置
２０コアネットワーク装置
３０無線基地局
１１、２１受信部
１２記憶部
１３処理部
１４、３１送信部
１００ＨｅＮＢ−ＧＷ
２００ＭＭＥ
３００、３１０、３２０ＨｅＮＢ
４００ＵＥ
１０１、２０１、３０１、３１１、３２１、４０１送受信部
１０２、２０２、３０２、３１２、３２２、４０２処理部
１０３、２０３、３０３、３１３、３２３、４０３記憶部

Claims

１以上のセルを形成し、移動局と通信する基地局と、
前記基地局と通信するゲートウェイと、
前記ゲートウェイと通信するコアネットワーク装置とを備え、
前記基地局は、
前記基地局の識別情報と前記基地局の環境を示す１以上のパラメータを含む第１のメッセージを送信し、
前記ゲートウェイは、
前記第１のメッセージを受信する受信手段と、
前記識別情報と前記１以上のパラメータとの少なくとも一方と対応付けられたセル識別子を含む対応情報を記憶する記憶手段と、
前記対応情報と前記第１のメッセージとに基づいて、前記基地局のセルに対応する前記セル識別子を決定し、前記決定されたセル識別子を含む第２のメッセージを生成する決定手段と、
前記コアネットワーク装置へ第２のメッセージを送信する送信手段とを有し、
前記コアネットワーク装置は、前記ゲートウェイから前記第２のメッセージを受信し
前記コアネットワーク装置は、前記第２のメッセージが緊急呼を示す情報を有する場合、前記緊急呼の宛先の検索を実行する、移動通信システム。
１以上のセルを形成し、移動局と通信する基地局と、
前記基地局と通信するゲートウェイと、
前記ゲートウェイと通信するコアネットワーク装置とを備え、
前記基地局は、
前記基地局の識別情報と前記基地局の環境を示す１以上のパラメータを含む第１のメッセージを送信し、
前記ゲートウェイは、
前記第１のメッセージを受信する受信手段と、
前記識別情報と前記１以上のパラメータとの少なくとも一方と対応付けられたセル識別子を含む対応情報を記憶する記憶手段と、
前記対応情報と前記第１のメッセージとに基づいて、前記基地局のセルに対応する前記セル識別子を決定し、前記決定されたセル識別子を含む第２のメッセージを生成する決定手段と、
前記コアネットワーク装置へ第２のメッセージを送信する送信手段とを有し、
前記コアネットワーク装置は、前記ゲートウェイから前記第２のメッセージを受信し
前記第１のメッセージは、S1 Setup RequestまたはeNB Configuration Updateであり、前記第２のメッセージは、Initial UE Messageである、
移動通信システム。
前記ゲートウェイは、Home evolved Node B GateWay (HeNB GW)である、請求項１又は２に記載の移動通信システム。
前記コアネットワーク装置は、前記第２のメッセージが緊急呼を示す情報を有する場合、前記緊急呼の宛先の検索を実行する、請求項２に記載の移動通信システム。
前記１以上のパラメータは、前記基地局の周囲の無線環境に関する情報を含む、請求項１又は２に記載の移動通信システム。
前記１以上のパラメータは、Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network cell (E-UTRAN cell)に関する情報と、Universal Terrestrial Radio Access Network cell (UTRAN cell)に関する情報と、GSM EDGE Radio Access Network cell (GERAN cell)に関する情報と、Worldwide Interoperability for Microwave Access base station (WiMAX base station)に関する情報と、wireless Internet hot spotに関する情報と、television stationに関する情報と、radio stationに関する情報と、Global Positioning System (GPS)に関する情報との少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の移動通信システム。
前記１以上のパラメータは、前記基地局に割り当てられたＩＰアドレスと、前記基地局が位置する場所に関する住所、郵便番号及び電話番号と、前記基地局が予め接続されているHeNB-GWの識別情報との少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の移動通信システム。
基地局と通信するゲートウェイであって、
前記基地局の識別情報を含むincomingメッセージと前記基地局の環境を示す１以上のパラメータとを受信する受信手段と、
前記受信された識別情報と前記受信された１以上のパラメータの少なくとも一方と対応付けられたセル識別子を含む対応情報を記憶するする記憶手段と、
前記対応情報及び前記incomingメッセージに基づいて、前記基地局のセルに対応付けられる前記セル識別子を決定し、コアネットワーク装置へ送信されるために、前記決定されたセル識別子を含むoutgoingメッセージであって、前記outgoingメッセージが緊急呼を示す情報を有する場合、前記コアネットワーク装置が前記緊急呼の宛先の検索を実行するための前記outgoingメッセージを生成する決定手段と、
前記outgoingメッセージを送信する送信手段と、を有するゲートウェイ。
ゲートウェイを制御する方法であって、
前記ゲートウェイに接続される基地局の識別情報と前記基地局の環境を示す１以上のパラメータを含むincomingメッセージを受信し、
前記受信された識別情報と前記受信された１以上のパラメータの少なくとも一方と対応付けられたセル識別子を含む対応情報を記憶し、
前記対応情報及び前記incomingメッセージに基づいて、前記基地局のセルに対応付けられる前記セル識別子を決定し、
コアネットワーク装置へ送信されるために、前記決定されたセル識別子を含むoutgoingメッセージであって、前記outgoingメッセージが緊急呼を示す情報を有する場合、前記コアネットワーク装置が前記緊急呼の宛先の検索を実行するための前記outgoingメッセージを生成し、
前記outgoingメッセージを送信する、方法。
ゲートウェイに接続される基地局の識別情報と前記基地局の環境を示す１以上のパラメータを含むincomingメッセージを受信し、
前記受信された識別情報と前記受信された１以上のパラメータの少なくとも一方と対応付けられたセル識別子を含む対応情報を記憶し、
前記対応情報及び前記incomingメッセージに基づいて、前記基地局のセルに対応付けられる前記セル識別子を決定し、
コアネットワーク装置へ送信されるために、前記決定されたセル識別子を含むoutgoingメッセージであって、前記outgoingメッセージが緊急呼を示す情報を有する場合、前記コアネットワーク装置が前記緊急呼の宛先の検索を実行するための前記outgoingメッセージを生成し、
前記outgoingメッセージを送信する、ゲートェイを制御する方法を実行するためのプロセッサを制御するための指示を含むプログラム。