以下、本発明を実施するための形態について説明する。
[第1の実施の形態]
最初に第1の実施の形態について説明する。図1は第1の実施の形態における無線通信システム10の構成例を表わす図である。
無線通信システム10は、無線基地局装置100と第1及び第2の端末装置200−1,200−2を備える。第1の端末装置200−1は特定の加入者識別情報又は端末識別情報(以下、本第1の実施の形態では「特定の加入者識別情報等」と称する)を記憶し、第2の端末装置200−2は特定の加入者識別情報等を記憶していない。例えば、第2の端末装置200−2は、特定の加入者識別情報等以外の加入者識別情報又は端末識別情報を記憶する。
ここで、特定の加入者識別情報等とは、例えば、無線基地局装置100に対して接続が許可された加入者識別情報又は端末識別情報である。特定の加入者識別情報等を記憶する第1の端末装置200−1は、無線基地局装置100と接続してデータを送受信することができ、これにより無線基地局装置100から様々なサービスの提供を受けることができる。一方、特定の加入者情報等を記憶していない第2の端末装置200−2は、無線基地局装置100と接続できずに、データを送受信することができない。第2の端末装置200−2は無線基地局装置100からサービスの提供を受けることができない。
このように、特定の加入者識別情報等を記憶した第1の端末装置200−1との間でデータが送受信され、特定の加入者識別情報等を記憶していない第2の端末装置200−2との間でデータが送受信されない接続モードを例えば第1の接続モードとする。無線基地局装置100は、例えば、第1の接続モードで動作することができる。
ここで、特定の加入者識別情報等による無線基地局装置100に対する接続処理の詳細について説明する。例えば、以下の処理が行われる。
すなわち、第1の端末装置200−1は、無線基地局装置100に対して無線接続する際に、特定の加入者識別情報等を無線基地局装置100に送信する。無線基地局装置100は、第1の端末装置200−1から受け取った特定の加入者識別情報等を、無線基地局装置100に接続されたMME(Mobility Management Entity、図示せず)に送信する。MMEは、特定の加入者識別情報等をHSS(Home Subscriber Server、図示せず)に送信する。HSSは、自身が収容する無線基地局装置ごとに、当該無線基地局装置においてサービスの提供を許可された特定の加入者識別情報等を記憶している。HSSはMMEから特定の加入者識別情報等を受け取ると、対応する無線基地局装置100の識別情報(例えばCSG ID(Closed Subscriber Group ID))をMMEに送信する。MMEは、自身が収容する無線基地局装置100の識別情報と、HSSから受け取った無線基地局装置100の識別情報とが一致するか否かを判別する。例えば、一致する場合、特定の加入者識別情報等は無線基地局装置100においてサービスの提供が許可された識別情報であり、一致しない場合、特定の加入者識別情報等が無線基地局装置100においてサービスの提供が許可されていない識別情報となる。MMEは許可するか否かの情報を無線基地局装置100に送信し、無線基地局装置100は当該情報に従って第1の端末装置200−1にデータを送受信し、第2の端末装置200−2にデータを送受信しないようにすることができる。
図1の例において、第2の端末装置200−2が特定の加入者識別情報等以外の加入者識別情報又は端末識別情報を無線基地局装置100に送信すると、例えば、以下のようになる。すなわち、MMEでは無線基地局装置100の識別情報と、当該加入者情報又は識別情報に対応する無線基地局装置の識別情報とが一致せず、当該加入者情報又は識別情報は無線基地局装置100においてサービスの提供が許可されていない識別情報として判別する。これにより、無線基地局装置100は特定の加入者識別情報等を記憶していない第2の端末装置200−2との間でデータの送受信を行わないようにすることができる。以下、無線基地局装置100の各部の説明をする。
無線基地局装置100は、モード切替制御部140を備える。モード切替制御部140は、無線基地局装置100の配下に第1の端末装置200−1が存在しないとき、接続モードを第1の接続モードから第2の接続モードに切替えることができる。第2の接続モードは、例えば、第2の端末装置200−2との間で無線通信によりデータを送受信する接続モードである。
このように、無線基地局装置100は、モード切替制御部140の切替え制御により、無線基地局装置100は第2の端末装置200−2に対してデータを送受信することで、第2の端末装置200−2に対してサービスを提供することができる。
従って、例えば、無線基地局装置100の周辺基地局装置において輻輳が発生しているとき、第2の端末装置200−2は、周辺基地局装置ではなく無線基地局装置100と無線接続して、無線基地局装置100からサービスの提供を受けることができるようになる。
[第2の実施の形態]
次に第2の実施の形態について説明する。図2は第2の実施の形態における無線通信システム10の構成例を表わす図である。最初に無線通信システム10全体の構成例などを説明し、次に、無線通信システム10における各装置の構成例の説明をすることにする。
<無線通信システム10の構成例など>
図2に示すように、無線通信システム10は、HeNB(Home evolved Node B)100、eNB150、UE(User Equipment)200、ルータ300,350、MME(Mobility Management Entity)400、HSS(Home Subscriber Server)500、S−GW(Serving Gateway)600、P−GW(Packet Gateway)700、及びPDN(Packet Data Network)800を備える。
なお、図2に示すように、HeNB100によりサービスの提供できる範囲を、例えばフェムトサービスエリア100−1、eNB150によりサービスの提供できる範囲を、例えばマクロサービスエリア150−1と称する場合がある。例えば、フェムトサービスエリア100−1はHeNB100の電波到達範囲(又はセル範囲)であり、マクロサービスエリア150−1はeNB150の電波到達範囲でもある。また、フェムトサービスエリア100−1は、マクロサービスエリア150−1よりも狭い範囲となっており、フェムトサービスエリア100−1はマクロサービスエリア150−1の範囲内に位置している。また、図2では、UE200はフェムトサービスエリア100−1にてHeNB100と無線通信を行っている例を示している。
HeNB100は、無線基地局装置であって、UE200と無線通信をすることで、UE200に対して通話サービスや映像配信サービスなど様々なサービスを提供することができる。HeNB100は、例えば、クローズモードとオープンモードを適宜切り替えて、UE200と接続することができる。HeNB100は、更に、ハイブリッドモードを加えて、3つのモードを適宜切り替えて、UE200と接続することもできる。HeNB100は、例えば、ユーザ専用無線基地局装置と称される場合もある。ハイブリッドモードを加えた例は第4の実施の形態において説明することにする。
ここで、クローズモードは、例えば、接続が許可された加入者情報を記憶するUE200(又は登録加入者)がHeNB100からサービスの提供を受けることができる接続モードである。クローズモードのとき、接続が許可されていない加入者情報を記憶するUE200は、例えば、HeNB100からサービスの提供を受けることができない。例えば、HeNB100に接続が許可された登録加入者がサービスの提供を受けることができ、それ以外のユーザはHeNB100からサービスの提供を受けることができない。
なお、加入者情報は、例えば、IMSI(International Mobile Subscriber Identity:国際移動体加入者識別番号)などの加入者識別情報又は加入者識別子とすることができる。
また、オープンモードは、例えば、接続が許可された加入者情報を記憶していないUE(又は不特定ユーザ)でもHeNB100からサービスの提供を受けることができる接続モードである。オープンモードでは、例えば、このような不特定ユーザでもHeNB100からサービスの提供を受けることができる。
HeNB100は、ルータ300から出力されたユーザデータや制御信号を無線信号に変換し、変換された無線信号をフェムトサービスエリア100−1に位置(又は在圏)するUE200に送信することができる。また、HeNB100は、フェムトサービスエリア100−1に位置するUE200から送信された無線信号を受信して、ユーザデータや制御信号に変換し(又は抽出し)、変換したユーザデータや制御信号をルータ300に出力することができる。この場合、HeNB100は、ユーザデータや制御信号などを含むメッセージをルータ300との間で交換することができる。HeNB100の構成例は後述する。
eNB150も無線基地局装置であって、マクロサービスエリア150−1に位置するUE200と無線通信をすることができる。eNB150は、不特定ユーザに対して、種々のサービスを提供することができる。また、HeNB100に対して接続が許可されていない加入者情報を記憶するUE200がフェムトサービスエリア100−1に位置するときも、当該UE200に対してサービスを提供することができる。eNB150は、例えば、マクロ無線基地局装置と称される場合がある。
なお、eNB150も、ルータ350から出力されたユーザデータや制御信号を無線信号に変換し、自局のマクロサービスエリア150−1に位置するUE200に無線信号を送信することができる。また、eNB150は、UE200から送信された無線信号を受信し、ユーザデータや制御信号に変換し(又は抽出し)、変換したユーザデータや制御信号をルータ350に出力することができる。eNB150も、ユーザデータや制御信号を含むメッセージをルータ350との間で交換することができる。eNB150は、このような変換処理が行われるように、例えば、誤り訂正符号化処理部、変調処理部、周波数変換処理部、復調処理部、誤り訂正復号化処理部などを備えるようにしてもよい。
UE200は、例えば、フィーチャーフォン、スマートフォンなどの端末装置であって、HeNB100やeNB150と無線通信をすることができる。例えば、UE200は加入者情報をHeNB100に送信し、加入者情報がHeNB100への接続が許可された加入者情報のとき、クローズモードのHeNB100と無線接続して、種々のサービスの提供を受けることができる。加入者情報がHeNB100への接続が許可されていない加入者情報のとき、UE200はHeNB100からサービスの提供を受けることはできない。ただし、HeNB100がオープンモードのときは、UE200は、接続が許可された加入者情報を記憶していないときでも、HeNB100からサービスの提供を受けることができる。
ルータ300,350は、例えば、HeNB100やeNB150からそれぞれ出力されたメッセージのうち、ユーザデータを含むメッセージをS−GW600に出力し、制御信号などを含むメッセージをMME400に出力することができる。また、ルータ300,350は、MME400から出力されたメッセージを入力して、HeNB100やeNB150にそれぞれ出力したり、S−GW600から出力されたメッセージをHeNB100やeNB150にそれぞれ出力することもできる。
MME400は、例えば、一又は複数の無線基地局装置(HeNB100やeNB150)を収容し、収容した無線基地局装置を制御することができる。MME400は、例えば、UE200の基地局間ハンドオーバやUE200の位置登録の管理などを行うことができる。MME400は、例えば、無線基地局制御装置と称される場合がある。なお、MME400は、フェムトサービスエリア100−1において、HeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶するUE100の不在を検出することができる。MME400の詳細については後述する。
HSS500は、例えば、加入者情報を管理するサーバ装置であり、MME400との間で加入者の認証処理などを行う。また、HSS500は、HeNB100への接続が許可された加入者情報を保持する。HSS500の詳細は後述する。
S−GW600は、例えば、ルータ300,350から送信されたユーザデータ(又はメッセージ)をP−GW700に転送したり、P−GW700から送信されたユーザデータ(又はメッセージ)をいずれかのルータ300,350に転送することができる。
P−GW700は、例えば、PDN800に接続されて、PDN800とS−GW600との間のインターフェースとしての機能を有し、また、UE200に対するIPアドレスの割当てなども行うことができる。P−GW700は、PDN800から送信されたユーザデータをS−GW600に送信し、S−GW600から送信されたユーザデータをPDN800に送信することができる。
PDN800は、例えば、ユーザデータなどが転送されるネットワークであり、P−GW700やサーバ装置(図示せず)、他のネットワークなどを接続することができる。PDN800は、サーバ装置や他のネットワークから送信されたユーザデータなどをP−GW700に転送することもできるし、P−GW700から送信されたユーザデータをサーバ装置や他のネットワークに転送することもできる。
なお、HeNB100、eNB150、ルータ300,350、MME400、HSS500、S−GW600、P−GW700、及びPDN800を適宜、ネットワーク側装置900と称する場合がある。
<HeNB100の構成例など>
次に無線通信システム10における各装置の説明をするが、本第2の実施の形態では主として、HeNB100、UE200、MME400、HSS500において処理が行われるため、HeNB100、UE200、MME400、HSS500の各構成例について説明する。eNB150、ルータ300,350、S−GW600、及びP−GW700の各構成例の説明については省略するものとする。
最初にHeNB100の構成例について説明する。図3はHeNB100の構成例を表わす図である。HeNB100は、アンテナ101、無線処理部110、機能部120、及びI/F部130を備える。
無線処理部110は、アンテナ101で受信した無線信号をベースバンド信号に変換(ダウンコンバート)し、ベースバンド信号からユーザデータや制御信号を抽出し、機能部120に出力することができる。また、無線処理部110は、機能部120から出力されたユーザデータや制御信号などを無線信号に変換(アップコンバート)し、アンテナ201を介してUE200に送信することができる。無線処理部110では、このような変換や抽出などの処理を行うため、例えば、誤り訂正符号化回路、変調回路、周波数変換回路、帯域通過フィルタ、復調回路、誤り訂正復号化回路などを備えるようにしてもよい。
機能部120は、メッセージ送受信部121、モード切替制御部122、運用モード格納メモリ123、及びリソース割当制御部124を備えている。
なお、例えば、HeNB100は第1の実施の形態における無線基地局装置100に対応し、モード切替制御部122は第1の実施の形態におけるモード切替制御部140に対応する。
メッセージ送受信部121は、メッセージを生成し、生成したメッセージをI/F部130を介してMME400やS−GW600に送信することができる。また、メッセージ送受信部121は、I/F部130を介してMME400やS−GW600から送信されたメッセージを受信することもできる。メッセージとしては、例えば、S1メッセージなどがある。メッセージ送受信部121は、I/F部130を介して、MME400から、モード切替指示を含むメッセージを受け取ったとき、モード切替指示を抽出して、モード切替制御部122に出力することができる。
モード切替制御部122は、メッセージ送受信部121からモード切替指示を受け取ったとき、モード切替指示に応じたモードの切替制御を行う。例えば、モード切替制御部122は、切替後のモードの内容を運用モード格納メモリ123に格納することができる。また、モード切替制御部122は、リソース割当制御部124に対して、切替後のモードに応じた無線リソースの割当てを行うよう指示することができる。
運用モード格納メモリ123は、モード切替制御部122から出力された切替後のモードの内容、例えば、クローズモード、オープンモードなどのモードの内容を記憶することができる。HeNB100の各部は、運用モード格納メモリ123に記憶されたモードにより、現在のモードがどのようなモードであるか確認することができる。
リソース割当制御部124は、モード切替制御部122からの指示に従って、HeNB100が収容する配下のUE200に対して無線リソースの割当てを行うことができる。例えば、リソース割当制御部124は、クローズモードが指示されたときは、HeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶するUE200(又は当該加入者)に対して無線リソースの割当てを行う。この場合、リソース割当制御部124は、それ以外のUE200(又は不特定ユーザ)に対しては無線リソースの割当てを行わないようにすることができる。また、リソース割当制御部124は、オープンモードが指示されたときは、HeNB100への接続が許可されていない加入者情報を記憶するUE200(又は不特定ユーザ)に対して無線リソースの割当てを行うことができる。オープンモードとクローズモードの各モードにおける無線リソースの割当ての例については後述することにする。
なお、リソース割当制御部124は、例えば、HeNB100の電源が投入された直後は、クローズモードとして動作し、モード切替制御部122からオープンモードへの切替指示があったときに初めてオープンモードとして動作するようにしてもよい。
また、リソース割当制御部124は無線リソースの割当てに関してスケジューリングをすることができ、どのように無線リソースを割当てたかを示す情報を含む制御信号を生成することができる。リソース割当制御部124は、生成した制御信号を、無線処理部110などを介してUE200に送信することができる。さらに、リソース割当制御部124は、割当てた無線リソースを用いて、ユーザデータをUE200に送信したり、UE200から送信されたユーザデータを受信することもできる。
I/F部130は、例えば、メッセージ送受信部121から出力されたメッセージをMME400やS−GW600に送信できるフォーマットのメッセージに変換することができる。また、I/F部130は、例えば、MME400やS−GW600から受け取ったメッセージをHeNB100内で処理できるフォーマットに変換し、メッセージ送受信部121に出力することもできる。
<UE200の構成例>
次にUE200の構成例について説明する。図4はUE200の構成例を表わす図である。UE200は、アンテナ201、無線処理部210、システム制御部220、アプリケーション部230、及び表示部240を備える。
なお、例えば、UE200において、特定の加入者識別情報又は端末識別情報を記憶しているとき、UE200は第1の実施の形態における第1の端末装置200−1に対応する。一方、例えば、UE200において特定の加入者識別情報又は端末識別情報を記憶していないとき、UE200は第1の実施の形態における第2の端末装置200−2に対応する。
無線処理部210は、アンテナ201で受信した無線信号をベースバンド信号に変換(ダウンコンバート)し、ベースバンド信号からユーザデータや制御信号を抽出することができる。また、無線処理部210は、システム制御部220から出力されたユーザデータなどを無線信号に変換(アップコンバート)し、アンテナ201を介してHeNB100やeNB150に送信することができる。無線処理部210では、このような変換などの処理を行うことができるよう、誤り訂正符号化回路、変調回路、復調回路、誤り訂正復号化回路、周波数変換回路などを備えるようにしてもよい。
システム制御部220は、例えば、アプリケーション部230や表示部240を制御することができ、無線処理部210から出力されたユーザデータをアプリケーション部230や表示部240に出力することができる。また、システム制御部220は、表示部240やアプリケーション部230から出力されたユーザデータなど無線処理部210に出力することもできる。
アプリケーション部230は、呼処理部231と加入者情報DB(データベース)232とを備える。
呼処理部231は、例えば、呼処理に関するメッセージを生成し、システム制御部220などを介して、HeNB100やeNB150との間で、当該メッセージを交換することができる。また、呼処理部231は、加入者情報DB232から加入者情報を読み出して、加入者情報を含むメッセージをHeNB100やeNB150に送信することもできる。例えば、MME400では、この加入者情報に基づいて、当該加入者がHeNB100への接続が許可された登録加入者であるか否かを判別することができる。
加入者情報DB232は、例えば、メモリなどであって、加入者情報が記憶されている。加入者情報としては、例えば、IMSIなどの加入者識別子(又は加入者識別番号)などである。このような加入者情報は、例えば、UE200が工場から出荷される際に加入者情報DB232に記憶される。
<MME400>
次に、MME400の構成例について説明する。図5はMME400の構成例を表わす図である。MME400は、I/F部410,430と機能部420を備える。ここで、機能部420は、モード切替変更検出部421、モード切替信号生成部422、及びメッセージ送受信部423を備えている。
I/F部410は、ルータ300,350を介し、HeNB100やeNB150と接続され、HeNB100やeNB150から送信されたメッセージを受信し、受信したメッセージをMME400内で処理できるフォーマットに変換することができる。また、I/F部410は、メッセージ送受信部423から出力されたメッセージを、HeNB100やeNB150に送信できるフォーマットに変換し、変換されたメッセージをHeNB100やeNB150に送信することができる。
モード切替変更検出部421は、例えば、メッセージ送受信部423からのメッセージに基づいて、HeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶するUE200(又は登録加入者)がフェムトサービスエリア100−1に位置するか否かを検出することができる。そして、モード切替変更検出部421は、フェムトサービスエリア100−1に当該UE200が全て存在しないことを検出したとき、HeNB100における接続モードをオープンモードに切替える旨をモード切替信号生成部422に通知する。さらに、モード切替変更検出部421は、その後、当該UE200がフェムトサービスエリア100−1の範囲内に戻ってきたことを検出したとき、接続モードをクローズモードに切替える旨をモード切替信号生成部422に通知することができる。このように、モード切替変更検出部421により、例えば、HeNB100における接続モードの切替え指示が行われる。
モード切替信号生成部422は、モード切替変更検出部421から、接続モードをオープンモードにしたり、クローズモードにしたりする旨の通知を受け取ったとき、その通知に応じたモード切替信号を生成する。モード切替信号は、例えば、オープンモードに切替を指示する信号であったり、クローズモードに切替を指示する信号などの場合がある。モード切替信号生成部422は、生成したモード切替信号をメッセージ送受信部423に出力する。
メッセージ送受信部423は、I/F部410,430で受信したメッセージをモード切替変更検出部421に出力したり、I/F部430,410にそれぞれ出力したりすることができる。例えば、メッセージ送受信部423は、モード切替信号生成部422からモード切替信号を受け取ったとき、モード切替指示を含むメッセージを生成し、HeNB100に送信することができる。また、メッセージ送受信部423は、I/部410を介してHeNB100から加入者情報などを含むメッセージを受け取ったとき、IF部430を介してHSS500に送信することもできる。さらに、メッセージ送受信部423は、HSS500から送信されたメッセージをI/F部410を介してHeNB100に送信することもできる。
I/F部430は、例えば、HSS500やS−GW600と接続され、HSS500やS−GW600から送信されたメッセージをMME400内で処理できるフォーマットに変換して、メッセージ送受信部423やIF部410に出力することができる。また、I/F部430は、例えば、メッセージ送受信部423から出力されたメッセージを、HSS500やS−GW600に送信できるフォーマットに変換して、HSS500やS−GW600にそれぞれ送信することができる。
<HSS500の構成例>
次にHSS500の構成例について説明する。図6はHSS500の構成例を表わす図である。HSS500は、I/F部510と機能部520、及び加入者情報DB530とを備える。また、機能部520はメッセージ送受信部521を備える。
I/F部510は、例えば、MME400と接続され、MME400から送信されたメッセージを受信して、HSS500内で処理できるフォーマットに変換することができる。また、I/F部510は、例えば、メッセージ送受信部521から出力されたメッセージに対して、MME400に送信できるフォーマットに変換して、MME400に送信することもできる。
メッセージ送受信部521は、例えば、MME400との間でメッセージを送受信することができる。メッセージ送受信部521は、例えば、MME400から加入者情報(例えば、加入者識別子(IMSI:International Mobile Subscriber Identity))を含むメッセージを受信したとき、加入者情報に対応する加入者情報(例えば、許容されているCSG IDリストを含む)を加入者情報DB530から読み出す。そして、メッセージ送受信部521は、読み出した加入者情報をメッセージとしてMME400に送信する。
ここで、CSG IDについて説明する。CSG IDは、例えば、1又は複数の無線基地局装置(例えば、HeNB100やeNB150)に割当てられる識別情報である。例えば、CSGリストとして、CSG IDと加入者情報とを組み合わせることができる。
このCSG IDによりMME400はUE200から受け取った加入者情報が登録加入者であるか否かを検出することができる。例えば、MME400は、自身が収容する無線基地局装置(例えばHeNB100やeNB150)のCSG IDを保持しており、自身が収容する無線基地局装置のCSG IDとHSS500から受信した加入者情報にあるCSG IDリストとが一致するか否かを判別する。MME400は、自身が収容する無線基地局装置のCSG IDとHSS500から受け取ったCSG IDとが一致するとき、その一致するCSG IDを有するHeNB100において収容するUE200は、HeNB100への接続が許可された加入者情報を保持するUE200として、接続を許可される。一方、MME400は、自身が収容する無線基地局装置のCSG IDとMME400から受け取ったCSG IDとが一致しないとき、HeNB100において収容するUE200は接続が許可されていない加入者情報を記憶するUE200として、HeNB100は接続を許可しないようにする。
このように、CSG IDを用いることにより、接続が許可された加入者情報を記憶するUE200からの接続と、それ以外のUE200からの接続とを区別することができる。例えば、HeNB100への接続について、接続が許可された加入者情報を記憶するUE200に対しては接続を容認し、それ以外のUE200に対しては接続を容認しないようにすることができる。
図6に戻り、加入者情報DB530は、例えば、メモリであって、このようなCSGリストを保持することができ、CSG IDごとに加入者情報を保持することができる。例えば、CSGリストは、HeNB100において生成され、適宜、HeNB100からMME400を経由して、HSS500で保持することができる。
<動作例について>
次に本第2の実施の形態における動作例について説明する。以下では、モード変更処理の動作例と、位置登録処理を含む全体の動作例について説明する。このうち、図7はモード変更処理を含む動作例を表わすフローチャートである。また、図8は位置登録を含む全体の動作例を表わすフローチャートである。図7と図8において重複した処理の部分には同一の番号が付されている。
図7は、HeNB100とMME400との間でリンク設定処理(S10〜S11)が行われた後、モード変更処理(S13〜S16,S17〜S20)が行われる場合のシーケンス例を表わしている。
リンク設定処理においては、HeNB100は、MME400に対して、「S1 Setup REQ」メッセージを送信する(S10)。例えば、HeNB100は、電源投入時などにおいて、「S1 Setup REQ」メッセージを送信することができる。なお、HeNB100は、この「S1 Setup REQ」メッセージにおいて、CSGリストも送信することができる。CSGリストには、例えば、HeNB100のCSG IDが含まれる。
なお、CSGリストは、MME400からHSS500に送信されて、HSS500において保持される。例えば、HSS500の加入者情報DB530に格納されることができる。
MME400は、「S1 Setup REQ」メッセージを受信すると、当該メッセージに対する応答メッセージである「S1 Setup RES」メッセージをHeNB100に送信する(S11)。
次いで、HeNB100は、自局がクローズモードであることを示す情報を含む報知メッセージ(又は報知情報)を生成し、生成した報知メッセージを自局のフェムトサービスエリア100−1においてブロードキャストで送信する(S12)。HeNB100は、例えば、電源投入後、クローズモードとして動作することができ、リンク設定処理後、自局がクローズモードであることを報知情報として送信することができる。この場合、HeNB100は、報知情報に自局のCSG IDを含ませることもできる。これにより、報知情報を受信したUE200はHeNB100がクローズモードで動作していることを認識することができる。
その後、MME400は、HeNB100のフェムトサービスエリア100−1において、HeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶するUE200が全て存在しないことを検出すると、接続モードをオープンモードに変更指示するメッセージを送信する(S13)。例えば、モード切替変更検出部421において、当該UE200がすべて存在しなくなることを検出し、モード切替信号生成部422とメッセージ送受信部423において当該メッセージを生成し送信することができる。
図7の例では、「eNB configuration update indication」メッセージ内において、オープンモードへの変更を指示する情報が挿入される(S13)。
図9は、「eNB configuration update indication」メッセージの例を表わす図である。当該メッセージの「New Access mode」のフィールドには、HeNB100に対して変更後の接続モードに関する情報が挿入される。図7のS13の例では、「New Access mode」フィールドにオープンモードへの変更を指示する情報が挿入される。
図7に戻り、HeNB100は当該メッセージを受け取ると(S13)、接続モードをクローズモードからオープンモードに変更することができる。例えば、モード切替制御部122は、接続モードがオープンモードであることを運用モード格納メモリ123に記憶し、リソース割当制御部124に対してオープンモードで無線リソースの割当てを行うよう指示する。
次いで、HeNB100は、「eNB configuration update indication」メッセージに対して、更新された設定情報を含む「eNB configuration update」メッセージを生成して、MME400に送信する(S14)。
次いで、MME400は、「eNB configuration update」メッセージに対して、「eNB configuration update ack」メッセージをHeNB100に送信する(S15)。「eNB configuration update ack」メッセージは、例えば、MME400が正常に「eNB configuration update」メッセージを受信できたことをHeNB100に通知するためのメッセージである。この場合、HeNB100はオープンモードとして動作するため、MME400はHSS600から受け取ったCSGリストをHeNB100に送信しないようにすることができる。
次いで、HeNB100は、自局がオープンモードであることを示す情報を含む報知情報を送信する(S16)。例えば、モード切替制御部122は、オープンモードであることを示すメッセージを受信すると、メッセージ送受信部121にその旨を通知し、メッセージ送受信部121において、当該報知情報を生成し、送信することができる。HeNB100は、報知情報に自局のCSG IDを含ませて送信することができる。報知情報を受信したUE200は、HeNB100がオープンモードで動作することを認識することができる。
その後、HeNB100において接続が許可された加入者情報を記憶するUE200がフェムトサービスエリア100−1の範囲内に戻ってくると、MME400は接続モードをクローズモード(又はハイブリッドモード)に変更するよう指示するメッセージを送信する(S17)。当該UE200がフェムトサービスエリア100−1に戻ってきたか否かの検出処理は後述する。
クローズモード(又はハイブリッドモード)への変更指示は、例えば、クローズモードを指示する情報が挿入された「eNB configuration update indication」メッセージにより行うことができる。図9の例では、例えば、「New Access mode」フィールドにクローズモードへの変更指示を示す情報が挿入される。例えば、MME400のモード切替信号生成部422はクローズモードへのモード切替え通知をモード切替変更検出部421から受け取ると、クローズモードへの変更指示を示すモード切替信号を生成する。そして、メッセージ送受信部423はこのモード切替信号に基づいて当該メッセージを生成することができる。
そして、HeNB100は、更新された設定情報を送信し(S18)、MME400は設定情報を受信したことを示す確認メッセージを送信する(S19)。この場合、MME400は、確認メッセージ(例えば、「eNB configuration update ack」メッセージ)にCSGリストを含めて送信することができる。
次いで、HeNB100は、自局がクローズモードであることを示す情報を含む報知メッセージをフェムトサービスエリア100−1にブロードキャストで送信する(S20)。この場合、HeNB100は、自局の識別子(例えば、CSG ID)を報知メッセージに含ませて送信することができる。報知情報を受信したUE200は、HeNB100がクローズモードで動作することを認識することができる。
次に、モード変更処理を含む全体処理の動作例について、図8を用いて説明する。図8は全体の動作例として、位置登録処理を含むシーケンス例を表わしている。
なお、図8の例では、HeNB100とMME400との間でリンク設定処理(図7のS10〜S11)が既に行われたものとし、HeNB100がクローズモードで動作しているものとして説明する。この場合、HSS500は、例えば、加入者ごとに(又は加入者識別子ごとに)加入者情報(許容されているCSG IDリストを含む)を保持している。
また、図8において「new MME」とあるが、例えば、UE200が新たに無線接続するHeNB100を収容するMME400のことであって、UE200がそれまで無線接続したeNBを収容するMMEを「Old MME/SGSN(Serving General packet radio service Support Node)」と称している。2つのMMEは直接接続されてもよいし、HSS900の配下に2つのMMEが接続される構成となっていてもよい。図8におけるS32とS33の処理におけるメッセージは直接、或いはHSS900を介して送受信される。
最初に、UE200は、HeNB100のフェムトサービスエリア100−1内に移動すると、「Attach Request」メッセージを送信する(S30)。これにより、例えば、UE200はHeNB100に対して登録処理を開始させる(又はUE200の登録を要求する)ことができる。例えば、UE200の呼処理部231が当該メッセージを生成し、送信することができる。なお、UE200は、「Attach Request」メッセージに加入者情報を含ませて送信する。
次いで、HeNB100は、MME(又はnew MME)400に「Attach Request」メッセージを送信する(S31)。これにより、例えば、HeNB100はMME400に対して、UE200の登録処理を開始させる(又はUE200の登録を要求する)ことができる。このとき、HeNB100はUE200から受信した「Attach Request」メッセージに含まれる加入者情報を抽出し、当該加入者情報を含む「Attach Request」メッセージをMME400に送信することができる。
次いで、MME400は、Old MME/SGSNに対して、「Identification Request」メッセージを送信する(S32)。これにより、例えば、new MME400は自己が収容するHeNB100配下にUE200が移動してきたことをOld MME/SGSNに知らせることができる。Old MME/SGSNは、当該メッセージに対する応答メッセージである「Identification Response」メッセージをMME400に送信する(S33)。
次いで、MME400は、UE200に対して、「Identity Request」メッセージを送信する(S34)。この場合、MME400は、例えば、S31の処理により受信した加入者情報を含む「Identity Request」メッセージを送信することができる。
一方、UE200は、「Identity Request」メッセージに対して、「Identity Response」メッセージを応答する(S35)。この場合、UE200は、加入者情報を含む「Identity Response」メッセージを生成して応答することができる。これにより、例えば、UE200に記憶された加入者情報がMME400とUE200との間で往復されて、MME400は加入者情報がUE200のものであることを確認することができる。
なお、S34とS35の処理において送受信されるメッセージはHeNB100を経由しており、例えば、HeNB100ではこれらのメッセージを転送するようにしている。
次いで、MME400とUE200との間で認証処理が行われる(S36)。また、MME400とHSS500との間でも認証処理が行われる(S37)。
この認証処理において、或いは、認証処理とは別に、MME400はHSS500に対して、加入者情報をHSS500に送信する(S38)。そして、HSS500は、加入者情報に対応するCSG IDをMME400に送信する(S39)。
MME400では、例えば、収容するHeNB100のCSG IDをリスト設定処理(S10)において保持することができ、保持したCSG IDと、HSS500から受け取ったCSG ID(S39)とを比較する。MME400は、2つのCSG IDが一致するとき、HeNB100配下のUE200は、HeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶するUE200と認識し、当該UE200の接続を許可する。一方、MME400は、2つのCSG IDが一致しないとき、HeNB100配下のUE200は、HeNB100への接続が許可されていない加入者情報を記憶するUE200と認識し、当該UE200の接続を許可しない。
そして、MME400は、接続が許可された加入者情報を記憶するUE200に対して、「Attach Accept」メッセージをHeNB100に送信する(S44)。図7においては、「Initial Context Setup Request」メッセージが「Attach Accept」を兼ねるメッセージとなっている。
一方、MME400は、接続が許可されていない加入者情報を記憶するUE200に対しては、「Attach Reject」メッセージをHeNB100に送信する(S51)。この場合、HeNB100は当該UE200に対してサービスの提供を行わないことになる。
なお、MME400は、CSG IDをHSS900から受け取ると(S39)、UE200の位置登録を更新するために位置更新処理(S40からS43)を行う。HSS500を介してMME400とOld MME/SGSNとの間で、メッセージが交換されることで、例えば、UE200の位置登録が更新される。
「Attach Accpet」を受信したHeNB100は、「Attach Accept」メッセージ(「RRC Connection Reconfiguration」)をUE200に送信する(S45)。これにより、UE200は自局がHeNB100への接続が許可された端末であることを認識できる。
「Attach Accept」メッセージを受信したUE200は、「RRC Connection Reconfiguration Complete」メッセージを送信する(S46)。これにより、例えば、HeNB100はRRCコネクションが完了したことを確認する。
次いで、HeNB100は、「Intial Context Setup Response」メッセージをMME400に送信する(S47)。
次いで、UE200は、「Attach Complete」メッセージをHeNB100に送信し(S48)、HeNB100は「Attach Complete」メッセージをMME400に送信する(S49)。
以後、UE200は、P−GW700などを介してユーザデータを受信したり、送信したりすることができる(S50)。
その後、UE200が、例えば電源をオフにしたとき、「Detach Request」メッセージをHeNB100に送信する(S52)。これにより、例えば、UE200はHeNB100との無線接続の切断を要求することができる。HeNB100は、「Detach Request」メッセージに対して、「Detach Response」メッセージをUE200に送信し、UE200のHeNB100との無線接続の切断を許可する。
そして、UE200が、例えば、HeNB100のフェムトサービスエリア100−1の範囲からeNB150のマクロサービスエリア150−1の範囲内に移動して、電源をオンにしたとき、UE200はeNB150に対して登録処理を要求する(S54)。UE200は、「Attach Request」メッセージ内において、S30の処理と同様に、加入者情報を含ませて送信することができる。
次いで、eNB150は、「Attach Request」メッセージをMME400に送信する(S55)。MME400は、この「Attach Request」メッセージをeNB150から受け取ることで、UE200がHeNB100のフェムトサービスエリア100−1からeNB150のマクロサービスエリア150−1に移動したことを検出することができる。
すなわち、MME400は、eNB150から受信した「Attach Request」メッセージ(S54)に対して加入者情報を抽出する。そして、MME400は、HeNB100において位置登録をした加入者情報について、HeNB100からではなくeNB150から受信することで(S55)、接続が許可された加入者情報を記憶したUE200がフェムトサービスエリア100−1の範囲外に移動したことを検出することができる。
そして、MME400は、接続が許可されたすべての加入者情報をHeNB100からではなく、eNB150からの受け取ることで、HeNB100のフェムトサービスエリア100−1の範囲内に当該UE200が位置しないことを検出することができる。MME400は、図7におけるS10の処理や、CSG IDとともにHSS900からCSGリストを受け取ること(S39)ことで、HeNB100への接続が許可されたすべての加入者情報を保持することができる。MME400はすべての加入者情報について、HeNB100以外の無線基地局装置(例えばeNB150)から受け取ったとき、HeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶するUE200がHeNB100配下から全ていなくなったことを検出できる。
MME400は、このように、接続が許可された加入者情報を記憶するUE200がHeNB100配下から全ていなくなることを検出すると、オープンモードに変更することを指示するメッセージを送信することができる(S13)。
以後は、図7に示すようにモード変更処理(S14〜S16)が行われる。
その後、HeNB100への接続が許可されたユーザがHeNB100配下に移動すると、HeNB100に対して「Attach Request」メッセージを送信する(図8のS30)。
従って、MME400は、HeNB100から「Attach Request」メッセージ(図8のS31)を受け取ると、接続が許可された加入者情報を記憶するUE200がHeNB100配下に戻ってきたことを検出することができる。このような場合、MME400は、接続モードをオープンモードからクローズモード(又はハイブリッドモード)への変更指示を行うことができる(図7のS17)。
ここで、オープンモードとクローズモードにおける無線リソースの割当て例について説明する。図10(A)及び図10(B)は無線リソースのうち周波数リソースの例をそれぞれ表わす図である。
図10(A)に示すように、例えば、HeNB100は「800MHz」を中心周波数とする一定の帯域幅を有する周波数帯域を周波数リソースとして使用することができる。また、eNB150は、例えば、「1.5GHz」を中心周波数とする一定の帯域幅を有する周波数帯域を周波数リソースとして使用することができる。フェムトサービスエリア100−1とマクロサービスエリア150−1はそのサービスエリアが一部重複しており、HeNB100とeNB150においてそれぞれ送受信される無線信号が干渉しないようにするために、異なる周波数帯域が利用される。図10(A)に示す周波数帯域は一例であって、それ以外の周波数帯域が利用されてもよい。
図10(B)は、フェムトサービスエリア100−1においてUE200に割当てられる周波数リソースの例である。HeNB100は、クローズモードのとき、接続が許可された加入者情報を記憶するUE200(又は接続が許可された登録加入者)に対して、「800MHz」の周波数帯域を割当てることができる。
一方、接続モードがオープンモードのとき、HeNB100は「800MHz」の周波数帯域を、接続が許可されていない加入者情報を記憶するUE200(又は不特定ユーザ)に対して割当てることができる。結局、HeNB100用の「800MHz」帯域の周波数リソースは、それ自体に変更はないが、オープンモードのときは不特定ユーザに、クローズモードのときには登録加入者に、それぞれ割当てられる。
さらに、HeNB100のフェムトサービスエリア100−1に位置する不特定ユーザは、eNB150用の周波数リソースの割当てを受けることも可能である。この場合、不特定ユーザの使用するUE200はeNB150に接続して無線通信を行うことができる。
よって、HeNB100の接続モードがオープンモードのとき、フェムトサービスエリア100−1の範囲内に存在する、HeNB100への接続が許可されていない加入者情報を記憶するUE200(又は不特定ユーザ)は2つの無線リソースを使用することができる。2つの無線リソースは、HeNB用の無線リソースとeNB用の無線リソースである。例えば、eNB150において輻輳が発生するような場合でも、HeNB用の周波数リソースが使用されることで、不特定ユーザはHeNB100からサービスの提供を受けることができるようになる。
このように本第2の実施の形態では、HeNB100配下にHeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶したUE200が全ていなくなるとき、HeNB100は、接続モードをクローズモードからオープンモードに切替えることができる。この場合、HeNB100は、オープンモードのときは、接続が許可されていない加入者情報を記憶したUE200(又は不特定ユーザ)に対してサービスを提供することができる。
従って、周辺基地局であるeNB150において輻輳が発生しているような状況のときでも、フェムトサービスエリア100−1のUE200は、HeNB100からサービスの提供を受けることができる。
また、HeNB100がオープンモードのとき、例えば、HeNB100は、接続が許可されたユーザに対して一部の無線リソースを確保することなく、不特定ユーザに対して全ての無線リソースを割当てることができる。従って、例えば、オープンモードのときでも接続が許可されたユーザのために一部の無線リソースが確保される場合と比較して、本例のユーザはHeNB100からサービスの提供を受ける確率は高くなる。
図11は本第2の実施の形態における他の動作例を表わすシーケンス図である。図11の例は、例えば、UE200がハンドオーバにより接続基地局をHeNB100からeNB150に変更する例である。図8と同一の処理の部分には同一の符号が付されている。
ハンドオーバが行われる場合、UE200はHeNB100に対して、「HO Request」メッセージを送信することで、eNB150に対するハンドオーバを要求することができる(S60)。
HeNB100は、「HO Request」メッセージに対して、「HO Response」メッセージを送信し、例えば、eNB150に対するハンドオーバを許可することができる(S61)。
ハンドオーバの許可を受けたUE200は、eNB150に対して、「Attach Request」メッセージを送信し(S54)、MME400は、eNB150から「Attach Request」メッセージを受信することができる(S55)。これにより、図8の例と同様に、MME400は、接続が許可された加入者情報を記憶したUE200(又は登録加入者)がHeNB100からeNB150に移動したことを検出することができる。以後は、図8などに示す動作例が実施されることができる。
このようにUE200がHeNB100からeNB150にハンドオーバする場合(例えば図11)でも、上述した例(例えば図8)と同様に実施することができる。
[第3の実施の形態]
次に第3の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、例えば、MME200において、HeNB100への接続が許可された加入者情報を保持したUE200(又は登録加入者)の不在を検出する例について説明した。本第3の実施の形態では、HeNB100において当該UE200の不在を検出する例について説明する。
図12(A)は第3の実施の形態におけるHeNB100、図12(B)は本第3の実施の形態におけるMME400の構成例をそれぞれ表わす図である。本第3の実施の形態では、HeNB100において登録加入者の不在を検出するため、HeNB100において、更にモード切替変更検出部125を備えている。MME400には、モード切替変更検出部421とモード切替信号生成部422(例えば図5)がないものとなっている。
モード切替変更検出部125は、例えば、UE200の接続の有無を検出して、HeNB100の接続モードをクローズモードからオープンモードに切替えたり、オープンモードからクローズモード(又はハイブリッドモード)に切替える。UE200の接続の有無の検出は、例えば、モード切替変更検出部125が無線処理部110において受信する無線信号を監視することで検出することができる。詳細は後述する。モード切替変更検出部125は、UE200の接続の有無により、接続モードを変更するとき、変更後の接続モードをモード切替制御部122に通知する。モード切替制御部122は、第2の実施の形態と同様に、切替後のモードを運用モード格納メモリ123に記憶したり、切替後のモードにより無線リソースの割当てを行うようリソース割当制御部124を制御することができる。
図13は第3の実施の形態におけるモード切替処理の動作例を表わす図である。第2の実施の形態における動作例と同一の処理には同一の符号が付されている。
HeNB100はMME400との間でリンク設定処理を行うと(S10〜S11)、自局がクローズモードで動作していることを示す情報を含む報知情報を送信する(S12)。
その後、HeNB100は、UE200からの無線信号の有無によりモード変更処理を行うことができる。すなわち、HeNB100は、HeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶したUE200から、一定期間無線信号を受信しないことを検出すると、当該UE2200はHeNB100配下から移動したことを検出することができる。
例えば、UE200は自局の加入者情報を含むメッセージを無線信号として送信することができる(図8のS30など)。従って、HeNB100は接続許可された加入者情報と一致する加入者情報をUE200から一定期間受信しないとき、HeNB100配下から移動したことを検出できる。そして、HeNB100は接続許可されたすべての加入者情報を一定期間、配下のUE200から受信しないとき、フェムトサービスエリア100−1に当該UE200が存在しないことを検出できる。このとき、HeNB100は、接続モードをクローズモードからオープンモードに切替える(S70)。第2の実施の形態と同様に、オープンモードのときは、HeNB100は、不特定ユーザに対しても無線リソースを割当て、サービスを提供することができる。このようなUE200の不在の検出は、例えば、モード切替変更検出部125が無線処理部110において受信する無線信号を監視することで行うことができる。
次いで、HeNB100は、更新後の設定情報をMME400に通知し(S14,S15)、自局がオープンモードであることを示す情報を含む報知情報を送信する(S16)。
その後、HeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶したUE200がフェムトサービスエリア100−1の範囲内に戻ってくると、当該UE200は、例えば、「Attach Request」メッセージを送信する(例えば図8のS30)。HeNB100は、このメッセージを含む無線信号を検出することで、登録加入者がHeNB100配下に戻ってきたことを検出することができる。このとき、HeNB100は、接続モードをオープンモードからクローズモード(又はハイブリッドモード)に変更することができる(S71)。これにより、HeNB100は当該UE200(又は登録加入者)に対して優先してサービスを提供することができる。
図13に示すように、本第3の実施の形態では、MME400において登録加入者の不在が検出されないため、第2の実施の形態のように、接続モードの情報を含む「eNB configuration update indication」メッセージが送信されない。よって、当該メッセージが送信されない分だけ、モードの変更処理にかかる時間を早くすることができる。
図14及び図15は全体処理の動作例をそれぞれ示すシーケンス図である。図14は、UE200がHeNB100と接続後に電源をオフにし、フェムトサービスエリア100−1の範囲外に移動する例を表わしている。一方、図15はハンドオーバによりUE200がフェムトサービスエリア100−1の範囲外に移動する例を表わしている。図14及び図15に示す例では、第2の実施の形態と同一の処理の部分は同一の符号が付されている。いずれの例においても、HeNB100がUE200からの無線信号がないことを一定期間検出したときに、接続モードをオープンモードに切替えることができる(S70)。
このように本第3の実施の形態においても、HeNB100配下にHeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶するUE200が全て存在しなくなると、HeNB100は、接続モードをクローズモードからオープンモードに切替えることができる。HeNB100は、オープンモードのときは、HeNB100への接続が許可されていない加入者情報を記憶したUE200(又は不特定のユーザ)に対してサービスを提供することができる。
従って、周辺基地局であるeNB150において輻輳が発生しているような状況のとき、フェムトサービスエリア100−1の範囲内のUE200(又はユーザ)は、HeNB100からサービスの提供を受けることができる。よって、輻輳が発生しているような状況でも、フェムトサービスエリア100−1の範囲内に位置するUE200(又はユーザ)はHeNB100から様々なサービスの提供を受けることができる。
[第4の実施の形態]
次に第4の実施の形態について説明する。第4の実施の形態は、「ハイブリッドモード」を含む例である。「ハイブリッドモード」は、例えば、オープンモードとクローズモードの双方モードを含むモードである。この場合、無線リソースに関しては、接続が許可された利用者情報を記憶するUE200(又は登録利用者)のために無線リソースの一部が確保され、当該利用者情報を記憶していないUE200(又は不特定ユーザ)はそれ以外の無線リソースが使用される。従って、「ハイブリッドモード」のとき、接続が許可された利用者情報を記憶するUE200(又は登録利用者)とこのような利用者情報を記憶していないUE(又は不特定ユーザ)がHeNB100からサービスの提供を受けることができる。
図16は、例えばHeNB100におけるハイブリッドモードとクローズモード、及びオープンモードの状態遷移図の例を表わしている。
第2及び第3の実施の形態では、クローズモードにおいて、HeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶したUE200(又は登録加入者)がHeNB100のフェムトサービスエリア100−1から全ていなくなると、オープンモードに遷移する例を説明した(S80)。本第4の実施の形態では、このようなUE200がフェムトサービスエリア100−1から全ていなくなると、HeNB100は、一旦、ハイブリッドモードに移行する(S81)。そして、HeNB100は、一定時間経過しても、当該UE200がフェムトサービスエリア100−1の範囲内に戻ってこないとき、オープンモードに移行する(S82)。一方、ハイブリッドモードに移行後、当該UE200がフェムトサービスエリア100−1の範囲内に戻ってくると、HeNB100はクローズモードに移行する(S83)。
なお、HeNB100は、オープンモードのとき、接続が許可された加入者情報を記憶したUE200がフェムトサービスエリア100−1の範囲内に戻ってくると、接続モードをクローズモードに変更する(S84)。
このように、HeNB100は、クローズモードから直接オープンモードに移行しないで、登録加入者が戻ってくるのを一定時間待って、登録加入者が戻ってきたときはクローズモードに移行し、一定時間待っても登録加入者が戻ってこないとオープンモードに移行する。例えば、登録加入者はフェムトサービスエリア100−1から移動しても、すぐに戻ってくる場合も多く、このようなことを考慮して、HeNB100は一度ハイブリッドモードに移行して無線リソースを登録加入者のための確保しておくようにすることができる。
なお、HeNB100は、接続が許可された加入者情報を記憶したUE200がフェムトサービスエリア100−1に戻ってくると、確保しておいた無線リソースを用いてスケジューリングを行い、データを送受信することができる。
本第4の実施の形態における登録加入者の不在の検出は、第2及び第3の実施の形態と同様に、MME400で検出したり、HeNB100で検出することができる。
本第4の実施の形態においても、HeNB100配下にHeNB100への接続が許可された加入者情報を記憶したUE200(又は登録加入者)が全ていなくなるとき、HeNB100は、接続モードをクローズモードからオープンモードに切替えることができる。HeNB100は、オープンモードのときは、不特定のユーザに対してサービスを提供することができる。
従って、周辺基地局であるeNB150において輻輳が発生しているような状況のとき、フェムトサービスエリア100−1の範囲内のUE200(又は不特定ユーザ)は、HeNB100からサービスの提供を受けることができる。
[その他の実施の形態]
次にその他の実施の形態について説明する。
図15から図17(B)は、HeNB100、UE200、MME400、及びHSS500の他の構成例をそれぞれ表わす図である。
図15に示すように、HeNB100は、更に、BB(Base Band)部140、CPU(Central Processing Unit)141、ROM(Read Only Memory)142、メモリ143、及びRAM(Random Access Memory)144を備える。
BB部140は、例えば、第2の実施の形態における無線処理部110に対応する。
また、CPU141は、例えば、第2の実施の形態における機能部120に対応する。すなわち、CPU141は、例えば、メッセージ送受信部121、モード切替制御部122、リソース割当制御部124に対応する。CPU141は、ROM142に記憶されたプログラムを読み出し、RAM144にロードして、当該プログラムを実行することで、メッセージ送受信部121やモード切替制御部122、リソース割当制御部124の各機能を実現することができる。なお、CPU141は、例えば、第3の実施の形態におけるモード切替変更検出部125に対応する。
さらに、メモリ143は、例えば、第2の実施の形態における運用モード格納メモリ123に対応する。
図16に示すように、UE200は、更に、BB部250、CPU251、ROM252、メモリ253、及びRAM254を備える。
例えば、BB部250は、第2の実施の形態における無線処理部210に対応し、CPU251は、第2の実施の形態におけるシステム制御部220とアプリケーション部230の呼処理部231に対応する。また、メモリ253は、第2の実施の形態における加入者情報DB232に対応する。
図17(A)に示すように、MME400は、更に、CPU440、ROM441、メモリ442、及びRAM443を備える。
例えば、CPU440は第2の実施の形態における機能部420、すなわち、モード切替変更検出部421、モード切替信号生成部442、及びメッセージ送受信部423に対応する。CPU440は、例えば、ROM441に記憶されたプログラムを読み出して、RAM443にロードし、当該プログラムを実行することで、モード切替変更検出部421、モード切替信号生成部442、及びメッセージ送受信部423の各機能を実現することができる。
図17(B)に示すように、HSS500は、更に、CPU540、ROM541、メモリ542、及びRAM543を備える。
例えば、CPU540は、第2の実施の形態における機能部520、すなわち、メッセージ送受信部521に対応し、メモリ542は、第2の実施の形態における加入者情報DB530に対応する。この場合も、例えば、CPU540は、ROM541に記憶されたプログラムを読み出して、RAM543にロードし、当該プログラムを実行することで、メッセージ送受信部521の機能を実現することができる。
このように、図15から図17(B)にそれぞれ示された、HeNB100、UE200、MME400、及びHSS500によっても、第2の実施の形態以降で説明した各実施の形態を実施することができ、各実施の形態で説明した効果も奏することができる。
第2及び第3の実施の形態においては、UE200は加入者情報をHeNB100に送信し、この加入者情報に基づいて、HeNB100に接続が許可されたUE200又は加入者か否かを判別する例を説明した(例えば図8など)。それ以外にも、例えば、UE200は端末識別情報を送信し、端末識別情報に基づいて、HeNB100に接続が許可されたUE200か否かを判別することができる。端末識別情報としては、例えば、IMEI(International Mobile Equipment Identity:国際移動体装置識別番号)などの端末識別子とすることができる。
この場合、UE200やHSS900では加入者情報DB232,530において、加入者情報に代えて(又は加入者情報とともに)、端末識別情報を保持する。UE200は、HeNB100を介してMME400に端末識別情報を送信し(例えば図8のS30〜S31)、MME400はHSS500に端末識別情報を送信して、HSS500は端末識別情報に対応するCSG IDをMME400に送信する(例えばS38〜S39)。
これにより、MME400は第2の実施の形態と同様に、端末識別情報がHeNB100において接続が許可されたUE200であるか否かを判別できる。
また、UE200は、HeNB100配下から移動したとき、eNB150を介してMME400に端末識別情報を送信し(例えばS54からS55)、これによりMME400は第2の実施の形態などと同様にUE200がHeNB100配下から移動したことを検出し、オープンモードへの切替えを行うことができる。
さらに、当該UE200が再びHeNB100配下に戻ってくると、端末識別情報を送信するため(例えばS30)、HeNB100はこれを検出することで、第2の実施の形態などと同様にクローズモードへの切替えを行うことができる。
また、第2及び第3の実施の形態では、HeNB100とeNB150はともに同じMME400配下に属するものとして説明した。例えば、HeNB100を収容するMME400と、eNB150を収容するMMEとが異なるMMEでもよい。この場合でも、2つのMME間で加入者識別情報や端末識別情報を含むメッセージを交換することで、HeNB100を収容するMME400は移動先のeNB150から加入者情報や端末識別情報を受けることができる。MME400は、HeNB100からではなく、eNB150から、HeNB100への接続が許可された加入者情報を受け取ることで第2の実施の形態と同様に、HeNB100配下におけるUE200の不在を検出できる。
以上まとめると付記のようになる。
(付記1)
特定の加入者識別情報又は端末識別情報を記憶した第1の端末装置との間で無線通信によりデータを送受信し、前記特定の加入者識別情報又は端末識別情報を記憶していない第2の端末装置との間で無線通信によりデータを送受信しないように制御可能な無線基地局装置において、
前記無線基地局装置配下に前記第1の端末装置が存在しないとき、前記第2の端末装置に対してデータを送受信しない第1の接続モードから、前記第2の端末装置との間で無線通信によりデータを送受信する第2の接続モードに接続モードを切替えるモード切替制御部と
を備えることを特徴とする無線基地局装置。
(付記2)
前記第1の端末装置から送信された前記特定の加入者識別情報又は端末識別情報が他の無線基地局装置を介して無線基地局制御装置に送信され、前記無線基地局制御装置において全ての前記特定の加入者識別情報又は端末識別情報を前記他の無線基地局装置から受信したとき、前記無線基地局制御装置において前記接続モードを前記第1の接続モードから前記第2の接続モードに切替えるよう指示する切替指示が送信され、
前記モード切替制御部は、前記切替指示を受信したとき、前記接続モードを前記第1の接続モードから前記第2の接続モードに切替えることを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(付記3)
更に、全ての前記特定の加入者識別情報又は端末識別情報を前記第1の端末装置から一定期間受信しないとき、前記接続モードを前記第1の接続モードから前記第2の接続モードに切替えるよう指示する切替指示を出力するモード切替変更検出部を備え、
前記モード切替制御部は、前記切替指示を入力したとき、前記接続モードを前記1の接続モードから前記第2の接続モードに切替えることを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(付記4)
前記モード切替制御部は、前記接続モードが前記第2の接続モードである場合に、前記無線基地局配下に前記第1の端末装置が存在することを検知したとき、前記接続モードを前記第2の接続モードから前記第1の接続モードに切替えることを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(付記5)
前記無線基地局装置において前記接続モードが前記第2の接続モードである場合に、前記無線基地局装置に接続された無線基地局制御装置において、前記無線基地局装置を介して前記第1の端末装置から送信された前記特定の加入者識別情報又は端末識別情報を受信したとき、前記接続モードを前記第2の接続モードから前記第1の接続モードに切替えるよう指示する切替指示が送信され、
前記モード切替制御部は、前記切替指示を受信したとき、前記接続モードを前記第2の接続モードから前記第1の接続モードに切替えることを特徴とする付記4記載の無線基地局装置。
(付記6)
更に、前記無線基地局装置において前記接続モードが前記第2の接続モードである場合に、前記特定の加入者識別情報又は端末識別情報を前記第1の端末装置から受信したとき、前記接続モードを前記第2の接続モードから前記第1の接続モードに切替えるよう指示する切替指示を出力するモード切替変更検出部を備え、
前記モード切替制御部は、前記切替指示を入力したとき、前記接続モードを前記第2の接続モードから前記第1の接続モードに切替えることを特徴とする付記4記載の無線基地局装置。
(付記7)
前記モード切替制御部は、前記無線基地局装置配下に前記第1の端末装置が存在しないとき、前記接続モードを前記第2の接続モードから、前記第1の端末装置及び前記第2の端末装置との間で無線通信により前記データを送受信する第3の接続モードに切替えて、前記第3の接続モードに切替えた後、一定期間経過後、前記無線基地局装置配下に前記第1の端末装置が存在しないとき、前記接続モードを前記第3の接続モードから前記第2の接続モードに切替え、一定期間経過前に前記無線基地局装置配下に前記第1の端末装置が存在するとき、前記接続モードを前記第3の接続モードから前記第1の接続モードに切替えることを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(付記8)
前記加入者識別情報はIMSI(International Mobile Subscriber Identity)であり、前記端末識別情報はIMEI(International Mobile Equipment Identity)であることを特徴とする付記1記載の無線基地局装置。
(付記9)
特定の加入者識別情報又は端末識別情報を記憶した第1の端末装置との間で無線通信によりデータを送受信し、前記特定の加入者識別情報又は端末識別情報を記憶していない第2の端末装置との間で無線通信によりデータを送受信しないように制御可能な無線基地局装置における接続モード切替方法であって、
前記無線基地局装置配下に前記第1の端末装置が存在しないとき、前記第2の端末装置に対してデータを送受信しない第1の接続モードから、前記第2の端末装置との間で無線通信によりデータを送受信する第2の接続モードに接続モードを切替える
ことを特徴とする接続モード切替方法。
(付記10)
無線基地局装置と、
第1及び第2の端末装置とを備え、特定の加入者識別情報又は端末識別情報を記憶した前記第1の端末装置と前記無線基地局装置との間で無線通信によりデータが送受信され、前記特定の加入者識別情報又は端末識別情報を記憶していない前記第2の端末装置と前記無線基地局装置との間で無線通信によりデータが送受信されないように制御可能な無線通信システムにおいて、
前記無線基地局装置は、
前記無線基地局装置配下に前記第1の端末装置が存在しないとき、前記第2の端末装置に対してデータを送受信しない第1の接続モードから、前記第2の端末装置との間で無線通信によりデータを送受信する第2の接続モードに接続モードを切替えるモード切替制御部と、
前記第2の接続モードのとき、前記第2の端末装置との間で無線通信によりデータを送受信する第1の無線処理部とを備え、
前記第2の端末装置は、
前記第2の接続モードのとき、前記無線基地局装置との間で無線通信によりデータを送受信する第2の無線処理部を備えることを特徴とする無線通信システム。