JPWO2009057602A1 - 移動通信システム、ホーム基地局及び移動局 - Google Patents

移動通信システム、ホーム基地局及び移動局 Download PDF

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Abstract

本発明に係る移動通信システムにおいて、ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルを介する通信を許容する特定移動局を管理するように構成されており、特定移動局以外の一般移動局UEは、CSGセルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、CSGセルを待ち受けセルとするように構成されている。

Description

本発明は、移動通信システム、ホーム基地局及び移動局に関する。
3GPP(3rd Generation Partnership Project)における「LTE(Long Term Evolution)」のRAN-WGにおいて、ホーム基地局Home-eNBについて議論されている。
具体的には、現在の3GPPの規定では、移動通信システムにおいて、ホーム基地局Home-eNB又はマクロ基地局eNB配下のCSG(Closed Subscriber Group)に属する特定移動局(特定セルを介する通信を許容する特定移動局)を管理するように構成されている。
すなわち、現在の3GPPの規定では、CSGに属する特定移動局のみが、ホーム基地局Home-eNB又はマクロ基地局eNB配下のCSGセル(特定セル)を介して通信を行うことができるように構成されている。
しかしながら、現在の3GPPの規定では、特定移動局以外の一般移動局が、CSGセル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合であっても、当該CSGセルを介して通信を行うことができなかった。
一般的に、ホーム基地局Home-eNBは、屋内に設置されることが想定されており、屋外に設置された公衆無線網におけるマクロ基地局eNBからの電波の不感地にも設置することが想定されているため、上述のように、特定移動局以外の一般移動局が、ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できないという状況が発生することも多くなるものと考えられる。
かかる場合、たとえ、CSGセルにおける無線リソースに空きがあったとしても、一般移動局は、かかるCSGセルを待ち受けセルとすることができず、圏外になってしまう。
また、一方で、多数のCSGセルを公衆無線網(マクロセル)と同一の周波数帯で運用すると、相互干渉が問題となる。
例えば、伝搬損失が少ないCSGセルが近辺にある場所で、当該CSGセルへのアクセス権がない移動局が、マクロセルとの通信を行うと、当該CSGセルへの上り干渉が著しく増大してしまう。
一方、かかる移動局の下り通信に、当該CSGセルからの電波による干渉が発生し、通信品質を著しく劣化させてしまう。
また、他方で、多数のCSGセルがマクロセルと異なる周波数帯で運用された場合も、異なるCSGセル同士の干渉が問題となる。
特に、ホーム基地局は、エンドユーザによる設置が想定され、十分なセル設計が施されない状況が想定されるため、CSGセルの相互干渉が重大な問題となり得る。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、特定移動局以外の一般移動局に対して、報知情報を送信することによって、特定セル(CSGセル)を介する通信を許容することができる移動通信システム、基地局及び移動局を提供することを目的とする。
本発明の第1の特徴は、移動通信システムであって、前記ホーム基地局配下の特定セルを介する通信を許容する特定移動局を管理するように構成されており、前記特定移動局以外の一般移動局は、該特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、該特定セルを待ち受けセルとすることができるように構成されていることを要旨とする。
本発明の第1の特徴において、前記一般移動局は、前記特定セル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合で、かつ、該特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、該特定セルを待ち受けセルとすることができるように構成されていてもよい。
本発明の第1の特徴において、前記特定セルを待ち受けセルとしている一般移動局は、該特定セルを介する通信を禁止することを通知する報知情報を受信していない限り、該特定セルを介する通信を行うことができるように構成されていてもよい。
本発明の第1の特徴において、前記特定移動局によって前記特定セルに対して送信された発信要求についての受付制御方法と、前記一般移動局によって該特定セルに対して送信された発信要求についての受付制御方法とを差別化するように構成されていてもよい。
本発明の第1の特徴において、前記特定移動局によって前記特定セルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率と、前記一般移動局による該特定セルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率とを差別化するように構成されていてもよい。
本発明の第1の特徴において、前記特定移動局によって前記特定セルを介して行われる通信の料金と、前記一般移動局によって該特定セルを介して行われる通信の料金とを差別化するように構成されていてもよい。
本発明の第1の特徴において、前記特定セルを介して前記特定移動局に対して提供可能な通信サービスの種類と、該特定セルを介して前記一般移動局に対して提供可能な通信サービスの種類とを差別化するように構成されていてもよい。
本発明の第1の特徴において、前記特定移動局によって前記特定セルを介して行われる上り通信におけるデータ伝送速度と、前記一般移動局によって該特定セルを介して行われる上り通信におけるデータ伝送速度とを差別化するように構成されていてもよい。
本発明の第1の特徴において、前記特定移動局によって前記特定セルを介して行われる通信におけるサービス品質と、前記一般移動局によって該特定セルを介して行われる通信におけるサービス品質とを差別化するように構成されていてもよい。
本発明の第2の特徴は、特定セルを介する通信を許容する特定移動局を管理するように構成されている移動通信システムで用いられる基地局であって、前記特定移動局以外の一般移動局に対して、前記特定セルにおける待ち受けを許容するか否かについて通知する報知情報を送信するように構成されている報知情報送信部とを具備することを要旨とする。
本発明の第2の特徴において、前記報知情報送信部は、前記特定セル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合で、かつ、該特定セル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合にのみ、特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を送信するように構成されていてもよい。 本発明の第2の特徴において、前記報知情報送信部は、無線状態(例えば、混雑度)に応じて、前記特定移動局及び前記一般移動局のそれぞれに対して、別々に、前記特定セルを介する通信を禁止するか否かについて通知する報知情報を送信するように構成されていてもよい。
本発明の第2の特徴において、前記報知情報送信部は、前記特定移動局及び前記一般移動局のそれぞれに対して、別々に、前記特定セルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率を通知する報知情報を送信するように構成されていてもよい。
本発明の第2の特徴において、前記報知情報送信部は、前記特定移動局及び前記一般移動局のそれぞれに対して、別々に、前記特定セルを介して提供可能な通信サービスの種類を通知する報知情報を送信するように構成されていてもよい。
本発明の第2の特徴において、前記特定移動局及び前記一般移動局のそれぞれに対して、別々に、前記特定セルを介して行われる上り通信におけるデータ伝送速度を通知するように構成されているスケジューリング部を具備してもよい。
本発明の第3の特徴は、特定セルを介する通信を許容する特定移動局を管理するように構成されている移動通信システムで用いられる移動局であって、前記特定移動局として管理されていない場合で、かつ、該特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、該特定セルを待ち受けセルとすることができるように構成されている待ち受けセル決定部を具備することを要旨とする。
本発明の第3の特徴において、前記待ち受けセル決定部は、前記特定移動局として管理されていない場合で、該特定セル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合で、かつ、該特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、該特定セルを待ち受けセルとすることができるように構成されていてもよい。
本発明の第3の特徴において、前記特定セルを待ち受けセルとしている場合、該特定セルを介する通信を禁止することを通知する報知情報を受信していない限り、該特定セルに対して発信要求を送信することができるように構成されている発信処理部を具備してもよい。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 図2は、本発明の第1の実施形態に係る交換装置の機能ブロック図である。 図3は、本発明の第1の実施形態に係るホーム基地局の機能ブロック図である。 図4は、本発明の第1の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。 図5は、本発明の第1の実施形態に係る移動局の待ち受けセルを決定する動作を示すフローチャートである。 図6は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおける発信処理を示すシーケンス図である。 図7は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおける発信処理を示すシーケンス図である。 図8は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおける発信処理を示すシーケンス図である。 図9は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおける着信処理を示すシーケンス図である。 図10は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおける着信処理を示すシーケンス図である。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成)
図1乃至図4を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ゲートウェイ装置S-GW(Serving Gateway)と、交換装置MME(Mobility Management Entity)と、CSGセル(特定セル)を管理するホーム基地局Home-eNBと、一般セルを管理するマクロ基地局eNBと、移動局UEとを具備している。
ここで、CSGセルは、アクセス権を有するグループであるCSGが設定されているセルであり、一般セルは、CSGが設定されていないセルである。
また、移動局UEは、CSGに属しない場合に「一般移動局」となり、CSGに属する場合に(すなわち、CSGセルを介する通信を許容する移動局として管理されている場合に)「特定移動局」となる。
なお、CSGは、いわゆる家庭に設置されるホーム基地局Home-eNB以外にも、オフィス環境や喫茶店や学校等に設置されるマクロ基地局eNBに対しても設定することができる。
例えば、オフィスの従業員のみにアクセス権を与えたり、喫茶店の従業員及び来客者に一時的にアクセス権を与えたりするといった場合も想定される。
この場合には、同一のCSGが、複数のセルや複数の基地局に渡って設定される場合もあり、基地局は、小型で小電力のものから大型で大電力のものまで、多様である。
したがって、本明細書では、以下、これらのシナリオを包含し、便宜上、CSGが設定されているセル(CSGセル)を管理するホーム基地局Home-eNB及びマクロ基地局eNBを併せて「ホーム基地局Home-eNB」と呼ぶこととする。
本実施形態に係る移動通信システムでは、一般移動局は、CSGセルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、CSGセルを待ち受けセルとすることができるように構成されている。
特に、本実施形態に係る移動通信システムでは、一般移動局は、CSGセル(特定セル)以外に所定の無線状態を満たすセル(一般セル)を検出できない場合で、かつ、CSGセルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、CSGセルを待ち受けセルとすることができるように構成されていてもよい。
例えば、本実施形態に係る移動通信システムでは、一般移動局は、CSGセルで利用されている周波数と異なる周波数において、所定の無線状態を満たすセル(一般セル)を検出できない場合で、かつ、CSGセルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、CSGセルを待ち受けセルとすることができるように構成されていてもよい。
また、本実施形態に係る移動通信システムでは、CSGセルを待ち受けセルとしている一般移動局は、CSGセルを介する通信を禁止することを通知する報知情報を受信していない限り、CSGセルを介する通信を行うことができるように構成されている。
また、本実施形態に係る移動通信システムでは、特定移動局によってCSGセルに対して送信された発信要求についての受付制御方法と、一般移動局によってCSGセルに対して送信された発信要求についての受付制御方法とを差別化するように構成されていてもよい。
また、本実施形態に係る移動通信システムでは、特定移動局によってCSGセルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率と、一般移動局によるCSGセルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率とを差別化するように構成されていてもよい。
また、本実施形態に係る移動通信システムでは、特定移動局によってCSGセルを介して行われる通信の料金と、一般移動局によってCSGセルを介して行われる通信の料金とを差別化するように構成されていてもよい。
また、本実施形態に係る移動通信システムでは、CSGセルを介して特定移動局に対して提供可能な通信サービスの種類と、CSGセルを介して一般移動局に対して提供可能な通信サービスの種類とを差別化するように構成されていてもよい。
また、本実施形態に係る移動通信システムでは、特定移動局によってCSGセルを介して行われる上り通信におけるデータ伝送速度と、一般移動局によってCSGセルを介して行われる上り通信におけるデータ伝送速度とを差別化するように構成されていてもよい。
さらに、本実施形態に係る移動通信システムでは、特定移動局によってCSGセルを介して行われる通信におけるサービス品質と、一般移動局によってCSGセルを介して行われる通信におけるサービス品質とを差別化するように構成されていてもよい。
図2に示すように、交換装置MMEは、アクセス権管理部31と、着信処理部32と、発信処理部33と、課金処理部34とを具備している。
アクセス権管理部31は、交換装置MMEに接続されている各ホーム基地局Home-eNB配下の各CSGセルにおける特定移動局(各CSGセルを介する通信を許容する移動局)について管理するように構成されている。
また、アクセス権管理部31は、各CSGセルにおいて、一般移動局に対して、当該CSGセルにおける待ち受けを許容するか否かについて管理するように構成されている。
具体的には、アクセス権管理部31は、各CSGセルにおいて、一般移動局に対して、当該CSGセル以外に所定の無線状態を満たす一般セルを検出できない場合にのみ、当該CSGセルにおける待ち受けを許容するように管理していてもよい。
或いは、アクセス権管理部31は、各CSGセルにおいて、一般移動局に対して、当該CSGセル以外に所定の無線状態を満たす一般セルを検出できたか否かに関係なく、当該CSGセルにおける待ち受けを許容するように管理していてもよい。
着信処理部32は、交換装置MMEに接続されている各ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセル及び各無線基地局eNB配下の一般セルにて待ち受けを行っている移動局UEに対する着信処理を行うように構成されている。
例えば、着信処理部32は、ゲートウェイ装置S-GWから受信した移動局UE宛てのページング信号を、当該移動局UEの待ち受けセルを管理するホーム基地局Home-eNB或いは無線基地局eNBに転送するように構成されている。
ただし、着信処理部32は、ゲートウェイ装置S-GWから一般移動局宛てのページング信号を受信した場合であっても、当該一般移動局の待ち受けセル(CSGセル)において、一般移動局に対して当該CSGセルを介する通信を禁止するように設定されている場合には、当該一般移動局宛てのページング信号を、当該CSGセルを管理するホーム基地局Home-eNBに対して転送しないように構成されていてもよい。
また、着信処理部32は、ゲートウェイ装置S-GWから特定移動局宛てのページング信号を受信した場合であっても、当該特定移動局の待ち受けセル(CSGセル)において、特定移動局UEに対して当該CSGセルを介する通信を禁止するように設定されている場合には、当該特定移動局宛てのページング信号を、当該CSGセルを管理するホーム基地局Home-eNBに対して転送しないように構成されていてもよい。
発信処理部33は、交換装置MMEに接続されている各ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセル及び各無線基地局eNB配下の一般セルにて待ち受けを行っている移動局UEから送信された発信要求(Service Request)に応じた発信処理を行うように構成されている。
例えば、発信処理部33は、一般移動局からの発信要求(Service Request)を受信した場合であっても、当該一般移動局の待ち受けセル(CSGセル)において、一般移動局に対して当該CSGセルを介する通信を禁止するように設定されている場合には、当該一般移動局からの発信要求(Service Request)を受け付けないように構成されていてもよい。
また、発信処理部33は、特定移動局からの発信要求(Service Request)を受信した場合であっても、当該特定移動局の待ち受けセル(CSGセル)において、特定移動局に対して当該CSGセルを介する通信を禁止するように設定されている場合には、当該特定移動局からの発信要求(Service Request)を受け付けないように構成されていてもよい。
また、発信処理部33は、上述の移動局UEから送信された発信要求(Service Request)に応じて、当該移動局UEによってCSGセルを介して行われる通信におけるサービス品質を決定して通知するように構成されている。
例えば、発信処理部33は、かかるサービス品質として、かかる通信における「補償伝送速度GBR(Guaranteed Bit Rate)」や「最大伝送速度」や「許容遅延時間」や「許容データ損失率」等からなるQoS(Quality of Service)」クラスを決定するように構成されている。
ここで、発信処理部33は、特定移動局によってCSGセルを介して行われる通信におけるサービス品質(QoSクラス)と、一般移動局によってCSGセルを介して行われる通信におけるサービス品質(QoSクラス)とを異なるように決定してもよい。
課金処理部34は、交換装置MMEに接続されている各ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセル及び各無線基地局eNB配下の一般セルを介して行われる通信の料金を計算するための課金データを生成するように構成されている。
例えば、課金処理部34は、特定移動局によってCSGセルを介して行われる通信の料金を計算するための課金データであるのか、或いは、一般移動局によってCSGセルを介して行われる通信の料金を計算するための課金データであるのかについて分かるように、各課金データを生成してもよい。
図3に示すように、ホーム基地局Home-eNBは、アクセス権管理部21と、報知情報送信部22と、発信処理部23と、着信処理部24と、スケジューリング部25とを具備している。
アクセス権管理部21は、ホーム基地局Home-eNB配下の各CSGセルにおける特定移動局(各CSGセルを介する通信を許容する移動局)について管理するように構成されている。
また、アクセス権管理部21は、各CSGセルにおいて、一般移動局に対して、当該CSGセルにおける待ち受けを許容するか否かについて管理するように構成されている。
具体的には、アクセス権管理部21は、各CSGセルにおいて、一般移動局に対して、当該CSGセル以外に所定の無線状態を満たす一般セルを検出できない場合にのみ、当該CSGセルにおける待ち受けを許容するように管理していてもよい。
例えば、アクセス権管理部21は、各CSGセルにおいて、一般移動局に対して、当該CSGセルで利用されている周波数と異なる周波数で、所定の無線状態を満たす一般セルを検出できない場合にのみ、当該CSGセルにおける待ち受けを許容するように管理していてもよい。
或いは、アクセス権管理部21は、各CSGセルにおいて、一般移動局に対して、当該CSGセル以外に所定の無線状態を満たす一般セルを検出できたか否かに関係なく、当該CSGセルにおける待ち受けを許容するように管理していてもよい。
なお、ホーム基地局Home-eNBは、ユーザの手に届く場所等に配置される可能性があるため、セキュリティ等を考慮して、アクセス管理部21を具備しないように構成されていてもよい。
報知情報送信部22は、ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルにて待ち受けを行っている移動局UE(特定移動局及び一般移動局)に対して、各種報知情報を送信するように構成されている。
具体的には、報知情報送信部22は、報知情報を、BCH(Broadcast Channel)やSU(Scheduling Unit)等にマッピングして送信するように構成されていてもよい。
例えば、報知情報送信部22は、各セルがCSGセルであるか否か(すなわち、各セルにおいてCSGが設定されているか否か)について通知するための報知情報(「CSG Flag」)を、BCHにマッピングして送信するように構成されていてもよい。
また、報知情報送信部22は、CSGセルに関する情報(「TA(Tracking Area)-ID」及び「Cell-ID」)を、SU-1にマッピングして送信するように構成されていてもよい。
また、報知情報送信部22は、一般移動局に対して、CSGセル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合にCSGセルにおける待ち受けを許容するか否かについて通知する報知情報(例えば、1ビットのフラグ)を、SU-1(SIB-1)にマッピングして送信するように構成されていてもよい。
また、報知情報送信部22は、例えば、2ビットのフラグを用いて、一般移動局に対して、「CSGセル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合にのみCSGセルにおける待ち受けを許容する」、「CSGセル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できないか否かに関係なくCSGセルにおける待ち受けを許容する」或いは「CSGセルにおける待ち受けを許容しない」のいずれかを通知する報知情報を、SU-1(SIB-1)にマッピングして送信するように構成されていてもよい。
また、報知情報送信部22は、無線状態(例えば、混雑度)に応じて、特定移動局及び一般移動局のそれぞれに対して、別々に、ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルを介する通信を禁止するか否かについて通知する報知情報(例えば、1ビットのフラグ)を、SU-1(SIB-1)にマッピングして送信するように構成されていてもよい。
また、報知情報送信部22は、特定移動局及び一般移動局のそれぞれに対して、別々に、CSGセルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率を通知する報知情報(例えば、%値)を、SU-1(SIB-1)にマッピングして送信するように構成されていてもよい。
ここで、発信要求の送信確率或いは規制確率は、発生した発信要求の送信が許可或いは規制される確率を示す。
なお、報知情報送信部22は、一般移動局に対してのみ、CSGセルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率を通知する報知情報(例えば、%値)を送信するように構成されていてもよい。
さらに、報知情報送信部22は、特定移動局及び一般移動局のそれぞれに対して、別々に、CSGセルを介して提供可能な通信サービスの種類を通知する報知情報を、SU-1(SIB-1)にマッピングして送信するように構成されていてもよい。
例えば、報知情報送信部22は、CSGセルを介して提供可能な通信サービスの種類として、特定移動局に対しては「音声サービス」と「音声以外のGBRサービス」と「バースト型サービス」とを通知し、一般移動局に対しては「音声サービス」のみを通知してもよい。
また、報知情報送信部22は、ビットマップパターン(例えば、提供可能な通信サービスに対応するビットに「1」を設定すること)によって、CSGセルを介して提供可能な通信サービスの種類を通知してもよい。
発信処理部23は、ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセル及び各無線基地局eNB配下の一般セルにて待ち受けを行っている移動局UEから送信された発信要求(Connection Request)に応じた発信処理を行うように構成されている。
例えば、発信処理部23は、一般移動局からの発信要求(Connection Request)を受信した場合であっても、当該一般移動局の待ち受けセル(CSGセル)において、一般移動局に対して当該CSGセルを介する通信を禁止するように設定されている場合には、当該一般移動局からの発信要求(Service Request)を受け付けないように構成されていてもよい。
また、発信処理部23は、特定移動局からの発信要求(Connection Request)を受信した場合であっても、当該特定移動局の待ち受けセル(CSGセル)において、特定移動局に対して当該CSGセルを介する通信を禁止するように設定されている場合には、当該特定移動局からの発信要求(Service Request)を受け付けないように構成されていてもよい。
着信処理部24は、ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルにて待ち受けを行っている移動局UEに対する着信処理を行うように構成されている。
例えば、着信処理部24は、交換装置MMEから受信した移動局UE宛てのページング信号を、当該移動局UEの待ち受けセル(CSGセル)宛てに転送するように構成されている。
ただし、着信処理部24は、交換装置MMEから一般移動局宛てのページング信号を受信した場合であっても、当該一般移動局の待ち受けセル(CSGセル)において、一般移動局に対して当該CSGセルを介する通信を禁止するように設定されている場合には、当該一般移動局宛てのページング信号を、当該CSGセル宛てに転送しないように構成されていてもよい。
また、着信処理部32は、交換装置MMEから特定移動局宛てのページング信号を受信した場合であっても、当該特定移動局の待ち受けセル(CSGセル)において、特定移動局UEに対して当該CSGセルを介する通信を禁止するように設定されている場合には、当該特定移動局宛てのページング信号を、当該CSGセル宛てに転送しないように構成されていてもよい。
スケジューリング部25は、ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルにおいて通信を行っている移動局UEに対して、かかる上り通信におけるデータ伝送速度を割り当てて、当該データ伝送速度を通知するスケジューリング信号を送信するように構成されている。
例えば、スケジューリング部25は、特定移動局及び一般移動局のそれぞれに対して、別々に、当該CSGセルを介して行われる上り通信におけるデータ伝送速度を通知するように構成されていてもよい。
図4に示すように、移動局UEは、待ち受けセル決定部11と、報知情報受信部12と、発信処理部13と、着信処理部14と、通信制御部15とを具備している。
待ち受けセル決定部11は、報知情報受信部12によって受信された各種の報知情報に応じて、移動局UEにて待ち受けを行うべきセル(待ち受けセル)を決定するように構成されている。
具体的には、待ち受けセル決定部11は、特定移動局として管理されていない場合で、かつ、CSGセルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、CSGセルを待ち受けセルとすることができるように構成されていてもよい。
また、待ち受けセル決定部11は、特定移動局として管理されていない場合で、CSGセル以外に所定の無線状態を満たす一般セルを検出できない場合で、かつ、CSGセルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、CSGセルを待ち受けセルとすることができるように構成されていてもよい。
報知情報受信部12は、移動局UEの周辺のセル(一般セル及びCSGセル)を管理する基地局(無線基地局eNB及びホーム基地局Home-eNB)から送信された各種の報知情報を受信するように構成されている。
発信処理部13は、移動局UEの待ち受けセルを管理する基地局(無線基地局eNB及びホーム基地局Home-eNB)及び交換装置MMEに対して、発信要求(Connection Request及びService Request)を送信するように構成されている。
具体的には、発信処理部13は、CSGセルを待ち受けセルとしている場合に、当該CSGセルを介する通信を禁止することを通知する報知情報を受信していない限り、当該CSGセルに対して発信要求を送信することができるように構成されている。
すなわち、発信処理部13は、特定移動局として管理されていない場合で、かつ、CSGセルを待ち受けセルとしている場合であっても、一般移動局に対して当該CSGセルを介する通信を禁止することを通知する報知情報を受信している場合には、当該CSGセルに対して発信要求を送信することができないように構成されている。
また、発信処理部13は、特定移動局として管理されている場合で、かつ、CSGセルを待ち受けセルとしている場合であっても、特定移動局に対して当該CSGセルを介する通信を禁止することを通知する報知情報を受信している場合には、当該CSGセルに対して発信要求を送信することができないように構成されている。
着信処理部14は、移動局UEの待ち受けセルを管理する基地局(無線基地局eNB及びホーム基地局Home-eNB)及び交換装置MMEから受信したページング信号に応じて、着信処理を行うように構成されている。
通信制御部15は、移動局UEの待ち受けセルを管理する基地局(無線基地局eNB及びホーム基地局Home-eNB)から送信されたスケジュール信号によって通知されたデータ伝送速度に応じて、上りユーザデータを送信するように構成されている。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作)
図5乃至図10を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。
第1に、図5を参照して、本実施形態に係る移動局UEが、特定移動局として管理されていない場合(すなわち、一般移動局である場合)に、待ち受けセルを決定する動作について説明する。
図5に示すように、ステップS101において、移動局UEは、所定の無線状態(所定条件)を満たす一般セルが存在するか否かについて判定する。
ここで、移動局UEは、各セルから受信した報知情報(「CSG Flag」)に基づいて、各セルが「一般セル」であるか或いは「CSGセル」であるかについて判定することができる。
また、移動局UEは、各セルから受信した報知情報(「TA-ID」及び「Cell-ID」)に基づいて、特定移動局として管理されているか否かについて判定することができる。
さらに、移動局UEは、各セルにおける「RSRP(Reference Signal Received Power)」或いは「RSRQ(Reference Signal Received Quality)」が所定閾値以上である場合に、かかるセルにおいて所定の無線状態を満たすと判定するものとする。
移動局UEは、所定の無線状態を満たす一般セルが存在すると判定した場合、ステップS102において、かかる一般セルにおいて待ち受けを開始する。
一方、移動局UEは、所定の無線状態を満たす一般セルが存在しないと判定した場合、ステップS103において、所定の無線状態(所定条件)を満たすCSGセルが存在するか否かについて判定する。
移動局UEは、所定の無線状態(所定条件)を満たすCSGセルが存在しないと判定した場合、ステップS105において、圏外であることを検出する。
一方、移動局UEは、所定の無線状態(所定条件)を満たすCSGセルが存在すると判定した場合、ステップS104において、当該CSGセルにおいて一般移動局に対して待ち受けを許容しているか否かについて判定する。
具体的には、移動局UEは、当該CSGセルを管理するホーム基地局Home-eNBから受信した報知情報(例えば、CSGセル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合に当該CSGセルにおける待ち受けを許容するか否かについて通知する1ビットのフラグ)に基づいて、当該CSGセルにおいて一般移動局に対して待ち受けを許容しているか否かについて判定する。
移動局UEは、当該CSGセルにおいて一般移動局に対して待ち受けを許容していないと判定した場合、ステップS105において、圏外であることを検出する。
一方、移動局UEは、当該CSGセルにおいて一般移動局に対して待ち受けを許容していると判定した場合、ステップS106において、当該CSGセルにおいて待ち受けを開始する。
第2に、図6を参照して、本実施形態に係る移動局UEが、特定移動局として管理されていない場合(すなわち、一般移動局である場合)で、かつ、当該ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルを待ち受けセルとしている場合に、発信処理を行う動作について説明する。
なお、図6の例では、当該CSGにおいて輻輳しているため、ホーム基地局Home-eNBは、一般移動局に対して当該CSGを介する通信が禁止されているが、その旨を通知する報知情報を移動局UEに対して送信していないものとする。
ステップS1001において、ユーザにより発信するように指示された移動局UEは、RACH(Random Access Channel)を、当該移動局UEの待ち受けセルを管理しているホーム基地局Home-eNBに対して送信する。
ステップS1002において、ホーム基地局Home-eNBは、受信したRACHに応じて、移動局UEに対して「RA Response」を返送する。
ステップS1003において、移動局UEは、RRC(Radio Resource Control)によって、「Connection Request(発信要求)」を、ホーム基地局Home-eNBに対して送信する。
ホーム基地局Home-eNBは、ステップS1004において、受信した「Connection Request(発信要求)」に応じて「CAC(Call Admission Cntrol)処理」を行い、ステップS1005において、RRCによって、上述の「Connection Request(発信要求)」の受付を拒否することを通知する「Reject」を、移動局UEに対して送信する。
第3に、図7を参照して、本実施形態に係る移動局UEが、特定移動局として管理されていない場合(すなわち、一般移動局である場合)で、かつ、当該ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルを待ち受けセルとしている場合に、発信処理を行う動作について説明する。
なお、図7の例では、当該CSGにおいて輻輳しているため、交換装置MMEは、一般移動局に対して当該CSGを介する通信が禁止されているが、ホーム基地局Home-eNBを介して、その旨を通知する報知情報を移動局UEに対して送信していないものとする。
ステップS2001において、ユーザにより発信するように指示された移動局UEは、RACHを、当該移動局UEの待ち受けセルを管理しているホーム基地局Home-eNBに対して送信する。
ステップS2002において、ホーム基地局Home-eNBは、受信したRACHに応じて、移動局UEに対して「RA Response」を返送する。
ステップS2003において、移動局UEは、RRCによって、「Connection Request(発信要求)」を、ホーム基地局Home-eNBに対して送信する。
ステップS2004において、ホーム基地局Home-eNBは、受信した「Connection Request(発信要求)」に応じて、移動局UEとの間の無線ベアラを設定し、RRCによって、その旨を通知する「Connection Setup」を、移動局UEに対して送信する。
ステップS2005において、移動局UEは、NAS(Non-Access Stratum)によって、「Service Request(発信要求)」を、ホーム基地局Home-eNBを介して、交換装置MMEに対して送信する。
交換装置MMEは、ステップS2006において、受信した「Service Request(発信要求)」に応じて「CAC処理」を行い、ステップS2007において、NASによって、上述の「Service Request(発信要求)」の受付を拒否することを通知する「Reject」を、移動局UEに対して送信する。
第4に、図8を参照して、本実施形態に係る移動局UEが、特定移動局として管理されていない場合(すなわち、一般移動局である場合)で、かつ、当該ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルを待ち受けセルとしている場合に、発信処理を行う動作について説明する。
なお、図8の例では、当該CSGにおいて輻輳しているため、ホーム基地局Home-eNBは、一般移動局に対して当該CSGを介する通信が禁止されているが、その旨を通知する報知情報を移動局UEに対して送信していないものとする。
図8に示すように、ステップS3001乃至S3005の動作は、図7に示すステップS2001乃至S2005の動作と同一である。
ステップS3006において、交換装置MMEは、受信した「Service Request(発信要求)」に応じて、移動局UEとの間のEPS(Evolved Packet System)ベアラを設定し、その旨を通知する「S1 Context Setup」を、ホーム基地局Home-eNBに対して送信する。
ホーム基地局Home-eNBは、ステップS3007において、受信した「S1 Context Setup」に応じて「CAC処理」を行い、ステップS3008において、上述の「Service Request(発信要求)」の受付を拒否することを通知する「Reject」を、移動局UEに対して送信する。
第5に、図9を参照して、本実施形態に係る移動局UEが、特定移動局として管理されていない場合(すなわち、一般移動局である場合)で、かつ、当該ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルを待ち受けセルとしている場合に、かかる移動局UEに対する着信処理を行う動作について説明する。
なお、図9の例では、当該CSGにおいて輻輳しているため、一般移動局に対して当該CSGを介する通信が禁止されており、交換装置MMEが、そのことを把握しているものとする。
図9に示すように、ゲートウェイ装置S-GWは、ステップS4001において、移動局UE宛ての着信信号(SIPメッセージ)を受信し、ステップS4002において、その旨を通知する当該移動局UE宛てのページング信号を交換装置MMEに対して送信する。
ステップS4003において、交換装置MMEは、当該移動局UEの待ち受けセル(CSGセル)において、一般移動局に対して当該CSGセルを介する通信が禁止されているため、当該移動局UE宛てのページング信号をホーム基地局Home-eNBに対して転送することなく廃棄する。
第6に、図10を参照して、本実施形態に係る移動局UEが、特定移動局として管理されていない場合(すなわち、一般移動局である場合)で、かつ、当該ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセルを待ち受けセルとしている場合に、かかる移動局UEに対する着信処理を行う動作について説明する。
なお、図10の例では、当該CSGにおいて輻輳しているため、一般移動局に対して当該CSGを介する通信が禁止されており、ホーム基地局Home-eNBが、そのことを把握しているものとする。
図10に示すように、ゲートウェイ装置S-GWは、ステップS5001において、移動局UE宛ての着信信号(SIPメッセージ)を受信し、ステップS5002において、その旨を通知する当該移動局UE宛てのページング信号を交換装置MMEに対して送信する。
ステップS5003において、交換装置MMEは、当該移動局UE宛てのページング信号をホーム基地局Home-eNBに対して転送する。
ステップS5004において、ホーム基地局Home-eNBは、当該移動局UEの待ち受けセル(CSGセル)において、一般移動局に対して当該CSGセルを介する通信が禁止されているため、当該移動局UE宛てのページング信号をホーム基地局Home-eNBに対して転送することなく廃棄する。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果)
本実施形態に係る移動通信システムによれば、特定移動局以外の一般移動局UEに対して、報知情報を送信することによって、ホーム基地局Home-eNB配下のCSGセル以外に所定の通信品質を満たすセルを検出できない場合に、当該CSGセルを介する通信を許容することができるので、一般移動局UEの通信可能エリアを拡大することができる。
また、本実施形態に係る移動通信システムによれば、CSGセルにおける通信に関して、特定移動局と一般移動局とで差別化を図ることで、ホーム基地局Home-eNBの所有者(通常は、特定移動局のユーザでもある)を優遇しつつ、効率的に、一般移動局UEの通信可能エリアを拡大することができる。
また、本実施形態に係る移動通信システムによれば、CSGセルによる干渉問題を回避することができる。
なお、上述の移動局UEやホーム基地局Home-eNBや交換装置MMEの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、RAM(Random Access Memory)や、フラッシュメモリや、ROM(Read Only Memory)や、EPROM(Erasable Programmable ROM)や、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM)や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、CD-ROMといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ASIC内に設けられていてもよい。かかるASICは、移動局UE及び無線基地局eNB内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして移動局UE及び無線基地局eNB内に設けられていてもよい。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
なお、日本国特許出願第2007−281021号(2007年10月29日出願)の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
以上のように、本発明によれば、特定移動局以外の一般移動局に対して、報知情報を送信することによって、特定セル(CSGセル)を介する通信を許容することができる移動通信システム、基地局及び移動局を提供することができる。
或いは、アクセス権管理部21は、各CSGセルにおいて、一般移動局に対して、当該CSGセル以外に所定の通信状況を満たす一般セルを検出できたか否かに関係なく、当該CSGセルにおける待ち受けを許容するように管理していてもよい。なお、ホーム基地局Home-eNBは、ユーザの手に届く場所等に配置される可能性があるため、セキュリティ等を考慮して、アクセス管理部21を具備しないように構成されていてもよい。
また、着信処理部24は、交換装置MMEから特定移動局宛てのページング信号を受信した場合であっても、当該特定移動局の待ち受けセル(CSGセル)において、特定移動局UEに対して当該CSGセルを介する通信を禁止するように設定されている場合には、当該特定移動局宛てのページング信号を、当該CSGセル宛てに転送しないように構成されていてもよい。
ホーム基地局Home-eNBは、ステップS1004において、受信した「Connection Request(発信要求)」に応じて「CAC(Call Admission Cntrol)処理」を行い、ステップS1005において、RRCによって、上述の「Connection Request(発信要求)」の受付を拒否することを通知する「Reject」を、移動局UEに対して送信する。
ステップS5004において、ホーム基地局Home-eNBは、当該移動局UEの待ち受けセル(CSGセル)において、一般移動局に対して当該CSGセルを介する通信が禁止されているため、当該移動局UE宛てのページング信号を移動局UEに対して転送することなく廃棄する。

Claims (18)

  1. 特定セルを介する通信を許容する特定移動局を管理するように構成されており、
    前記特定移動局以外の一般移動局は、前記特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、該特定セルを待ち受けセルとすることができるように構成されていることを特徴とする移動通信システム。
  2. 前記一般移動局は、前記特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合で、かつ、該特定セル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合にのみ、該特定セルを待ち受けセルとすることができるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
  3. 前記特定セルを待ち受けセルとしている一般移動局は、該特定セルを介する通信を禁止することを通知する報知情報を受信していない限り、該特定セルを介する通信を行うことができるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
  4. 前記特定移動局によって前記特定セルに対して送信された発信要求についての受付制御方法と、前記一般移動局によって該特定セルに対して送信された発信要求についての受付制御方法とを差別化するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の移動通信システム。
  5. 前記特定移動局によって前記特定セルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率と、前記一般移動局による該特定セルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率とを差別化するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の移動通信システム。
  6. 前記特定移動局によって前記特定セルを介して行われる通信の料金と、前記一般移動局によって該特定セルを介して行われる通信の料金とを差別化するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の移動通信システム。
  7. 前記特定セルを介して前記特定移動局に対して提供可能な通信サービスの種類と、該特定セルを介して前記一般移動局に対して提供可能な通信サービスの種類とを差別化するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の移動通信システム。
  8. 前記特定移動局によって前記特定セルを介して行われる上り通信におけるデータ伝送速度と、前記一般移動局によって該特定セルを介して行われる上り通信におけるデータ伝送速度とを差別化するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の移動通信システム。
  9. 前記特定移動局によって前記特定セルを介して行われる通信におけるサービス品質と、前記一般移動局によって該特定セルを介して行われる通信におけるサービス品質とを差別化するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の移動通信システム。
  10. 特定セルを介する通信を許容する特定移動局を管理するように構成されている移動通信システムに設けられている基地局であって、
    前記特定移動局以外の一般移動局に対して、前記特定セルにおける待ち受けを許容するか否かについて通知する報知情報を送信するように構成されている報知情報送信部を具備することを特徴とする基地局。
  11. 前記報知情報送信部は、前記一般移動局に対して、前記特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合で、かつ、該特定セル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合にのみ、特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を送信するように構成されていることを特徴とする請求項10に記載の基地局。
  12. 前記報知情報送信部は、無線状態に応じて、前記特定移動局及び前記一般移動局のそれぞれに対して、別々に、前記特定セルを介する通信を禁止するか否かについて通知する報知情報を送信するように構成されていることを特徴とする請求項10に記載の基地局。
  13. 前記報知情報送信部は、前記特定移動局及び前記一般移動局のそれぞれに対して、別々に、前記特定セルに対する発信要求の送信確率或いは規制確率を通知する報知情報を送信するように構成されていることを特徴とする請求項10に記載の基地局。
  14. 前記報知情報送信部は、前記特定移動局及び前記一般移動局のそれぞれに対して、別々に、前記特定セルを介して提供可能な通信サービスの種類を通知する報知情報を送信するように構成されていることを特徴とする請求項10に記載の基地局。
  15. 前記特定移動局及び前記一般移動局のそれぞれに対して、別々に、前記特定セルを介して行われる上り通信におけるデータ伝送速度を通知するように構成されているスケジューリング部を具備することを特徴とする請求項10に記載の基地局。
  16. 特定セルを介する通信を許容する特定移動局を管理するように構成されている移動通信システムで用いられる移動局であって、
    前記特定移動局として管理されていない場合で、かつ、該特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、該特定セルを待ち受けセルとすることができるように構成されている待ち受けセル決定部を具備することを特徴とする移動局。
  17. 前記待ち受けセル決定部は、前記特定移動局として管理されていない場合で、該特定セル以外に所定の無線状態を満たすセルを検出できない場合で、かつ、該特定セルにおける待ち受けを許容することを通知する報知情報を受信した場合にのみ、該特定セルを待ち受けセルとすることができるように構成されていることを特徴とする請求項16に記載の移動局。
  18. 前記特定セルを待ち受けセルとしている場合、該特定セルを介する通信を禁止することを通知する報知情報を受信していない限り、該特定セルに対して発信要求を送信することができるように構成されている発信処理部を具備することを特徴とする請求項16に記載の移動局。
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