KR101158232B1 - 기지국 장치, 게이트웨이 장치, 호접속 방법 및 무선 통신 시스템 - Google Patents

기지국 장치, 게이트웨이 장치, 호접속 방법 및 무선 통신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101158232B1
KR101158232B1 KR1020117009878A KR20117009878A KR101158232B1 KR 101158232 B1 KR101158232 B1 KR 101158232B1 KR 1020117009878 A KR1020117009878 A KR 1020117009878A KR 20117009878 A KR20117009878 A KR 20117009878A KR 101158232 B1 KR101158232 B1 KR 101158232B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base station
paging
response
femto base
request
Prior art date
Application number
KR1020117009878A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110066958A (ko
Inventor
다케시 가나자와
요시카즈 이시이
Original Assignee
파나소닉 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 파나소닉 주식회사 filed Critical 파나소닉 주식회사
Publication of KR20110066958A publication Critical patent/KR20110066958A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101158232B1 publication Critical patent/KR101158232B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/16—Automatic or semi-automatic exchanges with lock-out or secrecy provision in party-line systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M7/00—Arrangements for interconnection between switching centres
    • H04M7/12—Arrangements for interconnection between switching centres for working between exchanges having different types of switching equipment, e.g. power-driven and step by step or decimal and non-decimal
    • H04M7/1205—Arrangements for interconnection between switching centres for working between exchanges having different types of switching equipment, e.g. power-driven and step by step or decimal and non-decimal where the types of switching equipement comprises PSTN/ISDN equipment and switching equipment of networks other than PSTN/ISDN, e.g. Internet Protocol networks
    • H04M7/1225—Details of core network interconnection arrangements
    • H04M7/1235—Details of core network interconnection arrangements where one of the core networks is a wireless network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
    • H04W12/062—Pre-authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/005—Routing actions in the presence of nodes in sleep or doze mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H04W68/02—Arrangements for increasing efficiency of notification or paging channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16—Gateway arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2207/00—Type of exchange or network, i.e. telephonic medium, in which the telephonic communication takes place
    • H04M2207/18—Type of exchange or network, i.e. telephonic medium, in which the telephonic communication takes place wireless networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/20—Automatic or semi-automatic exchanges with means for interrupting existing connections; with means for breaking-in on conversations
    • H04M3/205—Eavesdropping prevention - indication of insecurity of line or network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

인터넷 또는 댁내(宅內) 네트워크로부터 UE 앞으로의 착호가 있었을 경우에도, 휴대 전화망에 있어서의 시큐리티 레벨을 저하시키는 일 없이, 호접속을 정상적으로 행한다. ST101에서는, 펨토 기지국(110)은, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 UE(100) 앞으로의 패킷을 수신하고, ST102에서는, 페이징 절차를 개시한다. ST103에서는, UE(100)는 펨토 기지국(110)과의 사이에 RRC 접속을 확립하고, ST104에서는, UE(100)는 페이징 응답을 SGSN(150) 앞으로 펨토 기지국(110)에 송신한다. ST105에서는, 펨토 기지국(110)은, NAS 검증을 행하고, 펨토 기지국(110)은 스스로 요구한 페이징에 대한 페이징 응답인 것을 검출하면, ST107에서는, UE(100)로부터 송신된 서비스 리퀘스트의 서비스 타입을 페이징 응답으로부터 시그널링으로 변환한다.

Description

기지국 장치, 게이트웨이 장치, 호접속 방법 및 무선 통신 시스템{BASE STATION DEVICE, GATEWAY DEVICE, CALL CONNECTING METHOD, AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은, 호접속(呼接續)을 행하는 기지국 장치, 게이트웨이 장치, 호접속 방법 및 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는, 셀 반경이 큰 매크로 셀(Macro Cell) 무선 통신 기지국 장치(매크로 기지국)의 주로 옥외(屋外)에 대한 설치에 더해, 가정, 오피스, 나아가서는 레스토랑 등의 옥내(屋內) 시설에 셀 반경이 수십 미터 정도인 소(小)셀(펨토셀(Femtocell)) 무선 통신 기지국 장치(펨토 기지국)의 설치가 검토되고 있다.
도 1은 펨토 기지국이 가정에 설치되었을 경우의 시스템 구성을 나타낸다. 도 1에 나타내는 것처럼, 각 가정에서는, 펨토 기지국에 더해, IP 전화, IP-TV, 또 복수의 PC 등이 1개의 xDSL 또는 FTTH 등의 인터넷 접속 고정망을 공유하는 것이 상정된다. 펨토 기지국은, 집선 장치(GW)를 경유하여 코어 네트워크와 접속된다.
현재, 데이터 통신 등의 증대하는 트래픽에 대응할 수 있도록, 많은 휴대 전화 사업자가 설비의 증강을 강요당하고 있다. 이 때문에, 펨토 기지국을 도입함으로써, 옥외 기지국을 증설하는 것보다 코스트를 억제하고, 또, 옥내발(屋內發) 통신 트래픽을 인터넷에 직접 오프로드(off-road)할 수 있다. 이것에 의해, 휴대 전화의 코어 네트워크에 대한 부하도 낮추는 것이 기대되고 있다. 또, 향후는, 사업자의 코어 네트워크를 경유하지 않고, 사용자 가정의 통신 기기와 휴대 전화가 펨토 기지국 경유로 직접 통신을 행하여, 각종 인터랙션(interaction) 서비스를 사용자에게 제공하는 것이 기대되고 있다.
다음에, 비특허 문헌 1 등에 기재된 IMT-2000 패킷 시스템에 있어서의 호접속 절차에 대해서 도 2를 이용해 설명한다. 도 2를 참조하면, UE는 RRC(Radio Resource Control) 절차(ST11)에 의해 RNC(Radio Network Controller)와의 통신을 가능하게 한 후, GMM(GPRS Mobility Management) 프로토콜 신호인 서비스 리퀘스트(Service Request)에 의해 SGSN에 대해 서비스 개시를 요구한다(ST12). 이때, 서비스 리퀘스트에는, UE와 SGSN 사이의 시그널링 접속을 요구하는 정보(서비스 타입이 시그널링(Service Type : Signaling))가 포함되어 있다.
SGSN은, 시그널링 접속을 요구해 온 UE에 대해서 인증 처리를 행하고(ST13), 그 결과, 정당한 UE임이 확인되면, RANAP 신호인 시큐리티 모드 커멘드(Security Mode Command)에 의해 무선 구간의 은닉 처리 개시를 RNC에 지시한다(ST14). 그리고, 은닉 처리가 정상적으로 행해지면, UE는 SM(Session Management) 신호인 PDP 컨텍스트(context) 활성화 리퀘스트(Activate Packet Data Protocol Context Request)를 이용하여 호접속을 요구한다(ST15).
이 SM 신호에는, 접속처 데이터 네트워크(PDN)를 특정하는 정보인 APN(Access Point Name)이 설정되어 있고, 이 SM 신호를 수신한 SGSN은, DNS(Domain Name System) 절차에 의해 APN 정보로부터 접속해야 할 GGSN의 IP 어드레스(address) 정보를 입수한다. 그리고, GGSN의 IP 어드레스 취득에 성공하면, SGSN은, RNC에 RANAP 신호인 RAB 어사인먼트 리퀘스트(RAB Assignment Request)를 송신하고, RNC와 SGSN 사이의 터널링(tunneling)의 설정을 요구한다(ST16).
다음에, RNC 및 SGSN간의 터널링 설정을 확인한 SGSN은, DNS 절차에 의해 입수한 IP 어드레스를 가지는 GGSN앞으로 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 신호인 PDP 컨텍스트 생성 리퀘스트(Create PDP Context Request)를 송신하여, UE에 대한 호설정을 요구한다(ST17).
이 GTP 신호에도 APN 정보가 설정되어 있어, GTP 신호를 수신한 GGSN에서는 호접속해야 할 PDN을 APN 정보로부터 특정한다. 그리고, GGSN에서의 접속 처리가 정상적으로 행해지면, GTP 신호인 PDP 컨텍스트 생성 리스폰스(Create PDP Context Response)에 의해 SGSN에 접속 처리가 정상적으로 행해진 취지가 통지된다(ST18). 이 시점에서 GGSN은 해당 UE에 대한 루팅(경로 선택) 정보를 확립하고, 이것을 PDP 컨텍스트(PDP Context)로서 관리한다.
다음에, GGSN으로부터의 응답 신호는 SGSN을 경유하여 SM 신호인 PDP 컨텍스트 활성화 억셉트(Activate PDP Context Accept)에 의해 UE까지 전송되고(ST19), UE는 사용자 데이터 송수신(패킷 통신)을 개시한다(ST20). 이 시점에서, SGSN은 해당 UE에 대한 루팅 정보를 확립하고, 이것을 PDP 컨텍스트로서 관리한다.
이와 같이, IMT-2000 패킷 시스템에서는, 상기 일련의 처리에 의해, UE로부터 GGSN까지 호마다의 논리 커넥션(connection)을 설정하고, 터널링을 행하여 패킷 통신을 실현하고 있다.
다음에, 휴대 전화의 코어 네트워크를 경유하지 않고, 펨토 기지국 발신 통신 트래픽을 인터넷 또는 댁내(宅內) 네트워크에 직접 오프로드 하는 절차에 대해서 도 3을 이용해 설명한다. 단, 도 3에 있어서, 도 2와 공통되는 부분에는, 도 2와 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 여기서, 펨토 기지국에는, 도 2에 나타낸 SGSN 및 GGSN의 기능이 구비되어 있는 것으로 한다. 또, UE는, 동시에 복수의 SGSN에 어태치(Attach)할 수는 없기 때문에, UE는 코어 네트워크에 있는 SGSN에 계속 어태치하는 것을 전제로 한다.
UE가 송신한 PDP 컨텍스트 활성화 리퀘스트를 수신한 펨토 기지국은, SGSN에 해당 요구를 전송하지 않고, 스스로가 가지는 SGSN 기능에 의해, APN 정보로부터 접속해야 할 PDN을 선택한다(ST21). 이때, APN에 포함되는 정보가, 예를 들면, 사용자 가정에 브로드 밴드 액세스를 제공하고 있는 ISP를 나타내고 있는 것으로 한다.
펨토 기지국은, 스스로가 가지는 GGSN 기능에 의해, UE에 대한 호설정 처리를 결정한다. 이후, 도 2에 있어서의 ST16부터 ST20까지의 처리를 펨토 기지국에 내장된 GGSN, SGSN, RNC 및 Node B 기능을 경유하여 행함으로써, UE로부터 GGSN까지 호마다의 논리 커넥션을 설정하여, 휴대 전화의 코어 네트워크를 경유하지 않고, 펨토 기지국발(發) 통신 트래픽을 인터넷 또는 댁내 네트워크에 직접 오프로드하는 것을 실현하고 있다.
그렇지만, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 펨토 기지국착(着) 통신 트래픽에 상술한 데이터 오프로드 방법을 적용하는 경우, 이하와 같은 문제가 있다.
통상, 아이들(Idle) 상태의 UE에 대한 코어 네트워크로부터의 착호(着呼) 절차는, 페이징(paging)으로 불리는 에리어 내 일제 호출에 의해 행해진다.
페이징에서는, SGSN에 UE 앞으로의 착호를 통지하는 정보가 도착하면, SGSN은, 미리 등록된 UE의 재권(在圈 : locate) 에리어(Area)에 있는 기지국에 대해서, UE에 착호가 있었음을 나타내는 정보를 일제히 송신한다.
UE는, 자기 앞으로의 착호가 있는지 없는지를 기지국의 송신 신호를 소정의 타이밍에 확인하도록 설정되어 있다. 착호가 있었을 경우에는, UE는 도 2에 나타낸 서비스 리퀘스트(ST12)를 SGSN에 대해서 송신한다. 이때, 서비스 리퀘스트에는, 페이징에 대한 응답임을 나타내는 정보(Service Type : Paging Response)가 포함된다. 그 후는, 도 2에 나타낸 호접속 절차를 행함으로써, UE로부터 GGSN까지 호(呼)별 논리 커넥션을 설정하고, 터널링을 행하여 패킷 통신을 실현하고 있다.
다음에, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 펨토 기지국에 UE 앞으로의 착호가 있었을 경우의 호접속 절차를 도 4에 나타낸다. 도 4에 있어서, 펨토 기지국은, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 UE앞 패킷을 수신한다(ST22).
펨토 기지국에 내장된 SGSN, GGSN 기능에 의해, 펨토 기지국은 UE에 페이징 메시지를 송신한다(ST23).
전술한 바와 같이, UE는 코어 네트워크에 있는 SGSN에 어태치하고 있으므로, 페이징이 있었음을 검출하면, 코어 네트워크의 SGSN에 대해서, 페이징 응답을 나타내는 정보를 포함한 서비스 리퀘스트를 송신한다(ST24).
UE로부터 서비스 리퀘스트(서비스 타입이 페이징 응답(Service Type : Paging Response))를 수신한 코어 네트워크의 SGSN에는, UE에 대해 페이징 메시지를 송신한 기록이 남아있지 않기 때문에, 그 SGSN은, UE로부터 잘못된 서비스 리퀘스트를 수신한 것으로 판단하고, UE에 대해서 서비스 거절 메시지(Service Reject)를 송신해버린다(ST25).
서비스 리퀘스트가 SGSN에 의해 거절되어버리면, 그 후의 시큐리티 절차(UE의 인증 및 무선 구간의 은닉에 관한 준비)를 행하지 못하여, UE는 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터의 착호에 의한 호접속 절차를 정상적으로 완료할 수가 없다.
상술한 문제점의 해결책으로서, UE가 펨토 기지국에 내장된 SGSN에 일시적으로 어태치하여, UE로부터의 서비스 리퀘스트를 펨토 기지국의 SGSN에서 처리하는 것이 생각된다. 그렇지만, 이 경우, 펨토 기지국의 SGSN에서 시큐리티 절차를 행하기 위해, 코어 네트워크의 SGSN으로부터 UE의 인증 관련 정보를 펨토셀에 이동시킬 필요가 있다. 즉, 일반 사용자 댁내에 설치가 예상되는 펨토 기지국에 중요한 사용자의 인증 정보를 기억시키는 것이 되고, 그 결과, 시큐리티 레벨의 저하를 초래할 우려가 있다.
본 발명의 목적은, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 UE 앞으로의 착호가 있었을 경우에도, 휴대 전화망에 있어서의 시큐리티 레벨을 저하시키는 일 없이, 호접속을 정상적으로 행하는 기지국 장치, 게이트웨이 장치, 호접속 방법 및 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 기지국 장치는, 페이징에 대한 페이징 응답을 무선 통신 단말 장치로부터 수신하는 수신 수단과, 상기 페이징 응답이 자장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답인지 아닌지를 판정하는 판정 수단과, 상기 페이징 응답이 자장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답이라고 판정되었을 경우, 서비스 리퀘스트를 변경하는 요구를 상기 페이징 응답에 포함시켜 게이트웨이 장치에 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 취한다.
본 발명에 의하면, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 UE 앞으로의 착호가 있었을 경우에도, 휴대 전화망에 있어서의 시큐리티 레벨을 저하시키는 일 없이, 호접속을 정상적으로 행할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 IMT-2000 패킷 시스템에 있어서의 호접속 절차를 나타내는 순서도,
도 3은 펨토 기지국발 통신 트래픽을 인터넷 또는 댁내 네트워크에 직접 오프로드하는 절차를 나타내는 순서도,
도 4는 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 펨토 기지국에 UE 앞으로의 착호가 있었을 경우의 호접속 절차를 나타내는 순서도,
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 6은 도 5에 나타낸 펨토 기지국의 구성을 나타내는 블록도,
도 7은 도 5에 나타낸 GW의 구성을 나타내는 블록도,
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 UE와 펨토 기지국 사이의 호접속 절차를 나타내는 순서도,
도 9(a)는 HNBAP 또는 RUA 신호의 다이렉트 트랜스퍼의 컨텐츠를 나타내는 도면,
도 9(b)는 NAS 갱신 요구 정보의 정보 요소를 나타내는 도면,
도 10(a)는 S1AP 신호의 UE로부터 최초로 송신되는 NAS 정보를 코어 네트워크에 전송하는 다이렉트 트랜스퍼의 컨텐츠를 나타내는 도면,
도 10(b)는 NAS 갱신 지시의 정보 요소를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 펨토 기지국의 구성을 나타내는 블록도,
도 12는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 UE와 펨토 기지국 사이의 호접속 절차를 나타내는 순서도,
도 13은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 펨토 기지국의 구성을 나타내는 블록도,
도 14는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 UE의 구성을 나타내는 블록도,
도 15는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 UE와 펨토 기지국 사이의 호접속 절차를 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 이하의 각 실시 형태에서는, GPRS(General Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 등의 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 규격되어 있는 무선 액세스 기술에 기초하여 설명한다. 그렇지만, 본 발명은, 3GPP에서 규격화 중인 LTE(Long Term Evolution) 및 3GPP에서 규격되어 있는 무선 액세스 기술에 한하지 않고, WLAN(Wireless Local Area Network), IEEE 802.16, IEEE 802.16e 또는 IEEE 802.16m 등의 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access), 3GPP2 등의 무선 액세스 기술에 적용해도 좋다.
(실시 형태 1)
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내는 무선 통신 시스템은, UE(100), 펨토 기지국(110), GW(140), 코어 네트워크를 구비한다.
펨토 기지국(110)은, 사용자 집(131) 내에 설치되어, 무선 리소스의 할당 및 관리를 행함과 동시에, 업 링크를 경유하여 UE(100)의 물리 계층으로부터 전송되는 정보를 수신하고, 다운링크를 경유하여 수신한 데이터를 UE(100)에 전송한다. 즉, 펨토 기지국(110)은, UE(100)에 대해서 무선 액세스 네트워크의 액세스 포인트의 역할을 담당한다.
UE(100)는, 펨토 기지국(110)을 경유하여, 코어 네트워크, 인터넷 또는 댁내(宅內) 네트워크와 통신을 행한다. 댁내 네트워크에는, PC(130) 등이 설치되어, PC(130)와 UE(100)가 코어 네트워크를 경유하지 않고 펨토 기지국(110) 경유로 직접 통신을 행하여, 여러 가지 인터랙션 서비스를 사용자에게 제공하는 것으로 한다.
GW(140)는, 펨토 기지국(110)과 코어 네트워크 사이에 위치하고, 코어 네트워크에 있는 SGSN(150)과 다수의 펨토 기지국(110)과의 통신을 집약해서 중계한다. 코어 네트워크로부터는 직접 펨토 기지국(110)이 보이지 않도록 함으로써, 코어 네트워크 내 장치의 처리 부하를 증대시키는 일 없이, 펨토 기지국(110)의 다수 전개를 가능하게 하고 있다.
코어 네트워크에는, SGSN(150) 및 GGSN(160)이 설치되어 있고, SGSN(150)은, UE(100)로부터의 서비스 리퀘스트를 수신하면, UE(100)의 인증 절차를 행하여, GW(140)와 GGSN(160) 사이의 호접속 처리를 제어한다. 또, GGSN(160)은, 패킷 통신에 필요하게 되는, UE(100)에 할당할 데이터 통신용 어드레스의 관리 등을 행한다.
도 6은 도 5에 나타낸 펨토 기지국(110)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 6에 있어서, 수신부(111)는, UE(100)로부터 송신된 RRC 신호 및 상향 사용자 데이터를 무선 제어부(112)에 출력한다. 또, 수신부(111)는, GW(140)로부터 송신된 HNBAP(Home NodeB Application Part), RUA(RANAP User Adaptation) 신호 및 UE(100) 앞으로의 하향 사용자 데이터를 GW 제어부(113)에 출력한다. 또, 수신부(111)는, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 직접 수신한 데이터를 코어 네트워크 기능부(114)에 출력한다.
무선 제어부(112)는, 수신부(111)로부터 출력된 RRC 신호를 종단(終端)하고, UE(100)와의 사이에 RRC 접속을 확립한다. 또, 무선 제어부(112)는, UE(100)가 코어 네트워크와 NAS(Non Access Stratum) 정보의 송수신을 요구하고 있음을 RRC 신호로부터 판단하고, GW 제어부(113)에 NAS 정보를 출력한다. 또, 무선 제어부(112)는, GW 제어부(113)로부터 출력되는 제어 정보를 RRC 신호로서 코드화하여, 송신부(115)를 경유하여 UE(100)에 출력한다.
또, 무선 제어부(112)는, UE(100)로부터의 상향 사용자 데이터를 수신하면, 무선 프로토콜을 종단하고, GW 제어부(113)에 사용자 데이터를 출력한다. 또, 무선 제어부(112)는, GW 제어부(113)로부터 UE(100) 앞으로의 하향 사용자 데이터를 수신하면, 소정의 파라미터에 따라 무선 프로토콜 처리를 행하고, 송신부(115)를 경유하여 UE(100)에 데이터를 송신한다.
GW 제어부(113)는, 수신부(111)로부터 출력된 HNBAP 또는 RUA 신호를 처리하고, 코어 네트워크로부터의 RANAP 신호를 종단한다. 또, GW 제어부(113)는, RANAP 신호 또는 코어 네트워크 기능부(114)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여, UE(100)에 대한 RRC 신호의 송신의 필요성을 판단하고, 송신의 필요가 있을 경우는, 코어 네트워크 또는 코어 네트워크 기능부(114)로부터 출력된 제어 정보를 무선 제어부(112)에 출력한다.
또, GW 제어부(113)는, 무선 제어부(112)로부터 출력된 UE(100)의 NAS 정보 또는 코어 네트워크로부터의 NAS 정보의 처리의 필요 불필요를 판단하도록 코어 네트워크 기능부(114)에 요구한다. GW 제어부(113)는, 코어 네트워크 기능부(114)의 판단 결과에 기초하여, UE(100)의 NAS 정보를 RANAP에 포함시킴과 동시에, HNBAP 또는 RUA 신호에 NAS 갱신 요구 정보를 부가하여, 송신부(115)를 경유하여 GW(140)에 송신한다.
또, GW 제어부(113)는, 코어 네트워크 기능부(114)로부터 UE(100) 앞으로의 NAS 정보가 출력되었을 경우, 무선 제어부(112)에 NAS 정보를 출력한다. GW 제어부(113)는, GW(140) 또는 코어 네트워크 기능부(114)로부터 UE(100) 앞으로의 하향 사용자 데이터를 수신하면, 트랜스폴트 네트워크 프로토콜을 종단하고, 무선 제어부(112)에 사용자 데이터를 출력한다. 또, GW 제어부(113)는, 무선 제어부(112)로부터 UE(100)의 상향 사용자 데이터가 출력되면, 소정의 파라미터에 따라 트랜스폴트 네트워크 프로토콜 처리를 행하여, 송신부(115)를 경유하여 GW(140)에 상향 사용자 데이터를 송신하든가, 또는 코어 네트워크 기능부(114)에 상향 사용자 데이터를 출력한다.
코어 네트워크 기능부(114)는, 수신부(111)를 경유하여 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 직접 수신한 UE(100) 앞으로의 데이터를 수신하여, UE(100) 앞 논리 커넥션 확립을 위한 제어 신호를 GW 제어부(113)에 출력한다.
또, 코어 네트워크 기능부(114)는, GW 제어부(113)로부터 출력된 NAS 정보의 처리의 필요 불필요 판단 요구에 따라, UE(100)로부터 수신한 NAS 정보를 자장치에 있어서 처리할지 말지를 판단한다. NAS 정보를 처리할 경우에는, 코어 네트워크 기능부(114)는, 수신한 NAS 정보에 기초하여, 이 NAS 정보를 GW(140)에서 갱신하도록 요청하기 위한 정보를 GW 제어부(113)에 출력하든지, 또는, UE(100) 앞으로의 NAS 정보를 생성하여, GW 제어부(113)에 생성한 NAS 정보를 출력한다. 한편, NAS 정보를 처리할 필요가 없을 경우에는, 코어 네트워크 기능부(114)는, GW 제어부(113)에 대해서, 수신 NAS 정보를 즉시 GW(140)에 출력하도록 지시한다. 또한, 코어 네트워크 기능부(114)는 판정 수단으로서 기능한다.
또, 코어 네트워크 기능부(114)는, GW 제어부(113)로부터 UE(100)의 상향 사용자 데이터가 출력되면, 소정의 파라미터에 따라 패킷 데이터 네트워크 프로토콜 처리를 행하여, 송신부(115)를 경유하여 인터넷 또는 댁내 네트워크에 데이터를 송신한다. 또, 코어 네트워크 기능부(114)는, 수신부(111)로부터 UE(100) 앞으로의 하향 사용자 데이터가 출력되면, 패킷 데이터 네트워크 프로토콜을 종단하고, GW 제어부(113)에 데이터를 출력한다.
코어 네트워크 기능부(114)는, 비(非) CN 착신 검출부(116)를 가지며, 비 CN 착신 검출부(116)는, 코어 네트워크(CN)를 경유하지 않고, 직접 인터넷 또는 사용자 댁내 네트워크로부터 UE(100) 앞으로의 착신이 있었을 경우, 그 착신이 코어 네트워크 외(外)로부터의 착신임을 기억한다.
송신부(115)는, 무선 제어부(112)로부터 출력된 RRC 제어 신호를 UE(100)에 송신한다. 또, 송신부(115)는, 무선 제어부(112)로부터 출력된 UE(100) 앞으로의 하향 데이터를 UE(100)에 송신한다. 또, 송신부(115)는, GW 제어부(113)로부터 출력된 UE(100)의 NAS 정보를 GW(140)에 송신한다. 또, 송신부(115)는, GW 제어부(113)로부터 출력된 UE(100)의 상향 사용자 데이터를 GW(140)에 송신하고, 코어 네트워크 기능부(114)로부터 출력된 UE(100)의 상향 사용자 데이터를 인터넷 또는 댁내 네트워크에 각각 송신한다.
도 7은 도 5에 나타낸 GW(140)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 7에 있어서, 수신부(141)는, 펨토 기지국(110)으로부터 송신된 UE(100)의 NAS 정보를 포함한 HNBAP 또는 RUA 신호 및 코어 네트워크로부터 송신된 RANAP 신호를 펨토 제어부(142)에 출력한다. 또, 수신부(141)는, 펨토 기지국(110)으로부터 UE(100)의 상향 사용자 데이터를 수신하면, 소정의 트랜스폴트 네트워크 프로토콜 처리를 실시하고, 송신부(144)를 경유하여 코어 네트워크에 상향 사용자 데이터를 송신한다. 또, 수신부(141)는, 코어 네트워크로부터 UE(100) 앞으로의 하향 사용자 데이터를 수신하면, 그 사용자 데이터에 소정의 트랜스폴트 네트워크 프로토콜 처리를 실시하고, 송신부(144)를 경유하여 펨토 기지국(110)에 하향 사용자 데이터를 송신한다.
펨토 제어부(142)는, 수신부(141)로부터 출력된 RANAP 신호를 소정의 파라미터에 따라 HNBAP 또는 RUA 신호에 포함시켜, 송신부(144)를 경유하여 펨토 기지국(110)에 출력한다. 또, 펨토 제어부(142)는, 수신부(141)로부터 UE(100)의 NAS 정보를 포함한 HNBAP 또는 RUA 신호가 출력되면, HNBAP 또는 RUA 신호를 종단하고, UE(100)의 NAS 정보를 포함한 RANAP 신호를 추출하여, HNBAP 또는 RUA 신호 내의 NAS 갱신 요구 정보와 함께, 이 RANAP 신호를 코어 네트워크 제어부(143)에 출력한다.
코어 네트워크 제어부(143)는, NAS 정보 갱신부(145)를 가지며, NAS 정보 갱신부(145)는, 펨토 제어부(142)로부터 UE(100)의 NAS 정보를 포함한 RANAP 신호가 출력되면, 마찬가지로 통지된 HNBAP 또는 RUA 신호 내의 NAS 갱신 요구 정보에 기초하여, RANAP에 포함된 UE(100)의 NAS 정보를 겹쳐쓰기(overwrite)하여 갱신한다. 또, 코어 네트워크 제어부(143)는, 갱신한 UE(100)의 NAS 정보를 포함한 RANAP 신호를, 송신부(144)를 경유하여 코어 네트워크에 출력한다.
송신부(144)는, 펨토 제어부(142)로부터 출력된 UE(100)의 NAS 정보를 포함한 HNBAP 또는 RUA 신호를 펨토 기지국(110)에 송신한다. 또, 송신부(144)는, 코어 네트워크 제어부(143)로부터 출력되어, 갱신된 UE(100)의 NAS 정보를 포함한 RANAP 신호를 코어 네트워크에 송신한다. 또, 송신부(144)는, 수신부(141)로부터 출력된 UE(100)의 상향 사용자 데이터를 코어 네트워크에 송신하고, 하향 사용자 데이터를 펨토 기지국(110)에 송신한다.
다음에, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 펨토 기지국(110)에 UE(100) 앞으로의 착호가 있었을 경우에 있어서의 UE(100)와 펨토 기지국(110) 사이의 호접속 절차에 대해 도 8을 이용해 설명한다.
도 8에 있어서, ST101에서는, 펨토 기지국(110)은, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 UE(100) 앞으로의 패킷을 수신한다. UE(100) 앞으로의 패킷을 수신한 펨토 기지국(110)의 코어 네트워크 기능부(114)는, UE(100) 앞으로의 논리 커넥션을 확립하기 위한 절차를 개시한다. ST102에서는, 코어 네트워크 기능부(114)는, UE(100)에 착호가 있었음을 나타내기 위한 페이징 절차를 개시한다. 이 때, 펨토 기지국(110)은, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 UE(100) 앞으로의 착호가 있었음으로 인해 페이징 절차가 착수되었음을 나타내는 정보를 비 CN 착신 검출부(116)에 기억시킨다.
ST103에서는, UE(100)는, 자기 앞으로의 착호가 있었음을 페이징 요구에 의해 검지하고, 펨토 기지국(110)과의 사이에 RRC 접속을 확립한다. ST104에서는, UE(100)는, 페이징 요구에 대응하기 위해, 접속 중인 SGSN(150) 앞으로 서비스 리퀘스트를 펨토 기지국(110)에 송신한다. 또한, 서비스 리퀘스트에는, 페이징 응답을 나타내는 정보(Paging Response)가 포함되어 있다.
ST105에서는, 펨토 기지국(110)은, UE(100)로부터 수신한 NAS 신호의 처리를 스스로가 행할지, 이 NAS 신호를 코어 네트워크에 중계할지를 판단한다. 펨토 기지국(110)의 코어 네트워크 기능부(114)는, GW 제어부(113)로부터 NAS 정보의 처리의 필요 불필요 판단 요구를 받으면, 비 CN 착신 검출부(116)에 기억한 정보에 기초하여, 수신한 NAS 정보(서비스 리퀘스트 : 페이징 응답)가 ST102에서 스스로 송신한 페이징 요구에 대한 응답인지 아닌지를 판단한다(NAS 검증).
ST106에서는, 펨토 기지국(110)은, RANAP의 다이렉트 트랜스퍼(Direct Transfer)를 이용하여, UE(100)로부터 수신한 NAS 정보(서비스 리퀘스트 : 페이징 응답)를 코드화하고, RANAP를 펨토 기지국(110)과 GW(140) 사이의 제어 인터페이스 사양에 준거한 프로토콜(예를 들면, HNBAP 또는 RUA)의 다이렉트 트랜스퍼를 이용해 코드화하여, GW(140)에 송신한다.
도 9(a)는 HNBAP 또는 RUA 신호의 다이렉트 트랜스퍼의 컨텐츠를 나타내는 도면이다. 또, 도 9(b)는 NAS 갱신 요구 정보(SR Modification Request)의 정보 요소를 나타내는 도면이다. 도 9(a)에서는, 다이렉트 트랜스퍼임을 나타내는 메시지 타입(Message Type), CS/PS 도메인의 어느 앞으로 보낸 메시지인가를 나타내는 CN 도메인 ID(CN Domain ID), 상위 프로토콜 RANAP 그 자체인 RANAP 메시지(RANAP Message) 등이 포함된다. 또, 다이렉트 트랜스퍼에는, SR Modification Request가 포함되고, SR Modification Request에는, 도 9(b)에 나타내는 것처럼, RANAP 메시지 내의 서비스 리퀘스트의 타입을 수정할 필요성을 나타내는 정보(Modification Necessity)와, 수정할 필요가 있을 경우의 실제의 수정 내용을 나타내는 정보(Modification Contents)가 포함된다.
ST105의 판정 결과에 있어서, 수신한 NAS 정보(서비스 리퀘스트 : 페이징 응답)가 펨토 기지국(110)이 송신한 페이징 요구에 대한 응답이었을 경우에는, HNBAP 또는 RUA 신호에는, NAS 갱신 요구 정보가 포함된다. 이 경우, 도 9(b)에 있어서의 Modification Necessity의 IE 타입(IE type)은 Necessary를 나타내고, Modification Contents의 IE 타입은 페이징 응답으로부터 시그널링으로의 변환(페이징 응답 → 시그널링)을 나타낸다. 또한, 이 페이징 응답이 코어 네트워크로부터의 페이징 요구에 대한 통상의 페이징 응답이었을 경우에는, HNBAP 또는 RUA 신호에는, NAS 갱신 요구 정보가 포함되지 않고, Modification Necessity의 IE 타입은 Not Necessary를 나타내고, Modification Contents의 IE 타입은 GW(140)에서는 참조되지 않는다.
ST107에서는, 펨토 기지국(110)으로부터 HNBAP 또는 RUA 신호를 수신한 GW(140)는, HNBAP 또는 RUA를 종단하고, RANAP 신호를 추출한다. 이때, HNBAP 또는 RUA 신호 내에 NAS 갱신 요구 정보가 포함되어 있는 경우, 즉, 도 9(b)에 있어서의 Modification Necessity의 IE 타입이 Necessary를 나타내고, Modification Contents의 IE 타입이 페이징 응답으로부터 시그널링으로의 변환을 나타낼 경우에는, RANAP도 종단하고, UE(100)의 NAS 정보(서비스 리퀘스트 : 페이징 응답)를 추출하고, 서비스 타입이 페이징 응답인 NAS 정보를 서비스 타입이 시그널링인 NAS 정보로 갱신한다. 또, HNBAP 또는 RUA 신호 내에 NAS 갱신 요구 정보가 포함되지 않은 경우, 즉, 도 9(b)에 있어서의 Modification Necessity의 IE 타입이 Not Necessary를 나타낼 경우에는, 추출한 RANAP 신호에는 처리를 가하지 않고, 이후, 코어 네트워크와의 사이에서, 3GPP에서 정해진 소정의 호접속 절차를 실행한다.
ST108에서는, GW(140)는, 갱신한 NAS 정보(서비스 리퀘스트 : 시그널링)를 RANAP의 다이렉트 트랜스퍼로 재차 코드화하여, 코어 네트워크의 SGSN(150)에 송신한다.
ST109에서는, UE(100)로부터 NAS 정보(서비스 리퀘스트 : 시그널링)를 수신한 SGSN(150)은, UE(100)로부터 통상의 서비스 개시 요구를 수신했다고 판단하고, 펨토 기지국(110)을 경유하여 UE(100)와의 사이에서, 3GPP에서 정해진 소정의 시큐리티 절차를 행한다.
ST110에서는, UE(100)와의 시큐리티 절차를 완료한 코어 네트워크는, ST108에서 수신한 UE(100)로부터의 서비스 리퀘스트에 의한 소정의 절차가 성공했음을 나타내는 서비스 억셉트(Service Accept)를 UE(100)에 송신한다. 이때, 펨토 기지국(110)의 코어 네트워크 기능부(114)는, SGSN(150)으로부터 수신한 NAS 정보의 처리의 필요 불필요 판정의 결과, 수신한 NAS 정보가 서비스 억셉트였을 경우, UE(100)와 SGSN(150)간에서 시큐리티 절차가 성공하여, 양자간에서 시그널링 접속이 정상적으로 확립되었음을 검출한다.
ST111에서는, 펨토 기지국(110)은, 소정의 파라미터를 이용해, UE(100)와의 사이의 서비스에 대한 호접속의 확립 절차를 개시하도록 UE(100)에 요구한다(Request PDP Context Activation). 이 소정의 파라미터에는, 접속처 데이터 네트워크(PDN)를 특정하는 정보인 APN(Access Point Name)이 설정되어 있고, APN은, 예를 들면, 사용자 댁에 브로드밴드 액세스를 제공하고 있는 ISP를 나타내고 있다.
ST112에서는, UE(100)는, ST111에서 취득한 파라미터를 이용해, SM(Session Management) 신호인 PDP 컨텍스트 활성화 리퀘스트 (Activate PDP Context Request)에 의해 호접속을 펨토 기지국(110)에 요구한다.
ST113에서는, 펨토 기지국(110)과 UE(100) 사이에는, 서비스에 대한 적절한 무선 베어러(Bearer)(DTCH)가 확립된다.
ST114에서는, UE(100)와의 사이의 무선 베어러의 확립이 성공했음을 확인한 펨토 기지국(110)은, SM 신호인 PDP 컨텍스트 활성화 억셉트(Activate PDP Context Accept)를 UE(100)에 송신하고, ST115에서는, UE(100)와 펨토 기지국(110)은, 사용자 데이터 송수신(패킷 통신)을 개시한다.
이와 같이 실시 형태 1에 의하면, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 펨토 기지국에 UE 앞으로의 착호가 있었을 경우에, 펨토 기지국은 스스로 요구한 페이징에 대한 UE로부터의 페이징 응답임을 검출했을 때만, UE로부터 송신된 서비스 리퀘스트의 서비스 타입을 페이징 응답으로부터 시그널링으로 변환해 코어 네트워크에 중계하고, UE와 코어 네트워크 사이에 시큐리티 절차가 정상적으로 완료하면, 펨토 기지국과 UE 사이에 직접 호접속 절차를 행함으로써, 휴대 전화망에 있어서의 시큐리티 레벨을 저하시키는 일 없이, 또, 코어 네트워크를 경유하는 일 없이, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 직접 펨토 기지국에 도착한 통신 트래픽을 UE에 송신할 수 있다.
또한, 실시 형태 1에서는, UMTS를 예로 GW가 NAS 정보를 갱신하는 것으로서 설명했지만, LTE/SAE(Long Term Evolution/System Architecture Evolution) 시스템에서는, 도 9의 다이렉트 트랜스퍼의 컨텐츠가 다르다.
도 10(a)는 LTE/SAE에 있어서의, 펨토 기지국과 코어 네트워크 사이의 제어 프로토콜인 S1AP 신호에 저장된 NAS 정보이며, UE로부터 최초로 송신되는 NAS 정보를 코어 네트워크에 전송하는 다이렉트 트랜스퍼의 컨텐츠를 나타내는 도면이다. 또, 도 10(b)는 NAS 갱신 지시(SR Modification Indicator)의 정보 요소를 나타내는 도면이다. 도 10(a)에서는, UE로부터 최초로 송신되는 NAS 정보를 코어 네트워크에 전송하는 다이렉트 트랜스퍼임을 나타내는 메시지 타입(Message Type), NAS 정보 그 자체인 NAS-PDU, UE나 펨토셀 기지국을 특정하기 위한 정보 요소(eNB UE S1AP ID, TAI, E-UTRAN CGI), RRC 접속을 개시한 이유(RRC Establishment cause) 등이 포함된다. 또, UE로부터 최초로 송신되는 NAS 정보를 코어 네트워크에 전송하는 다이렉트 트랜스퍼에는, SR Modification Indicator가 포함되고, SR Modification Indicator에는, 도 10(b)에 나타내는 것처럼, NAS-PDU 내의 서비스 리퀘스트의 타입을 수정할 필요성을 나타내는 정보(Modification Necessity)와, 수정할 필요가 있을 경우의 실제 수정 내용을 나타내는 정보(Modification Contents)가 포함된다.
SR Modification Indicator를 수신한 코어 네트워크에서는, 도 10(b)에 있어서의 Modification Necessity의 IE 타입이 Necessary를 나타내고, Modification Contents의 IE 타입이 페이징 응답으로부터 시그널링으로의 변환을 나타낼 경우에는, 서비스 타입이 페이징 응답인 NAS 정보를 서비스 타입이 시그널링인 NAS 정보로 갱신하고 이후의 처리를 계속한다.
(실시 형태 2)
실시 형태 1에서는, 펨토 기지국에 있어서 UE로부터의 서비스 리퀘스트의 갱신의 필요성의 유무를 판정하고, GW가 실제로 UE의 서비스 리퀘스트의 서비스 타입을 페이징 응답으로부터 시그널링으로 갱신하는 것으로서 설명했다. 그 때문에, GW에 일시적으로 시그널링이 집중하는 등의 경우, GW는 RANAP 신호의 종단 처리 및 NAS 정보의 갱신 처리에 의해 부하가 높아질 가능성이 있다. 본 발명의 실시 형태 2에서는, 이러한 가능성을 회피하는 경우에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 펨토 기지국(120)의 구성을 나타내는 블록도이다. 단, 도 11에 있어서, 도 6과 공통되는 부분에는, 도 6과 동일한 부호를 붙이며, 그 상세한 설명은 생략한다. 도 11이 도 6과 다른 점은, 코어 네트워크 기능부(124)에 NAS 정보 갱신부(145)를 추가한 점이다.
NAS 정보 갱신부(145)는, GW 제어부(113)로부터 UE(100)의 NAS 정보 및 NAS 갱신 요구 정보가 출력되면, NAS 갱신 요구 정보에 기초하여, UE(100)의 NAS 정보를 갱신한다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 UE(100)와 펨토 기지국(120) 사이의 호접속 절차를 나타내는 순서도이다. 단, 도 12에 있어서, 도 8과 공통되는 부분에는, 도 8과 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 12에 있어서, ST206에서는, 펨토 기지국(120)은, UE(100)의 NAS 정보(서비스 리퀘스트 : 페이징 응답)를 추출하고, 서비스 타입이 페이징 응답인 NAS 정보를 서비스 타입이 시그널링인 NAS 정보로 갱신한다.
ST207에서는, 펨토 기지국(120)은, 갱신한 NAS 정보(서비스 리퀘스트 : 시그널링)를 RANAP의 다이렉트 트랜스퍼로 코드화하고, 이 RANAP 신호를 펨토 기지국(120)과 GW(140) 사이의 제어 인터페이스 사양에 준거한 프로토콜(예를 들면, HNBAP 또는 RUA)의 다이렉트 트랜스퍼를 이용해 코드화하여, GW(140)에 송신한다.
이와 같이 실시 형태 2에 의하면, 펨토 기지국은, UE로부터의 NAS 정보를 스스로 갱신함으로써, GW의 처리 부하를 저감하고, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 직접 펨토 기지국에 도착한 통신 트래픽을, 코어 네트워크를 경유하지 않고 UE에 송신할 수 있다.
(실시 형태 3)
실시 형태 1 및 실시 형태 2에서는, GW 또는 펨토 기지국에 있어서, UE의 서비스 리퀘스트의 서비스 타입을 페이징 응답으로부터 시그널링으로 갱신하는 것으로서 설명했다. 그렇지만, 보다 향상된 이동 통신 서비스의 제공을 목표로, UMTS로부터 진화한 차세대 이동 통신 시스템인 LTE/SAE 시스템에서는, UE와 CN간에서 NAS 정보의 완전성과 은닉성을 확보하는 것이 규정되어 있어, 그 중간 노드인 GW 및 펨토 기지국에 있어서 NAS 정보의 갱신을 행하는 것은, 시큐리티 레벨의 저하를 초래할 가능성이 있다. 그래서, 본 발명의 실시 형태 3에서는, UMTS 및 LTE/SAE의 양쪽으로 적용 가능한 펨토 기지국 및 UE에 대해서 설명한다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 펨토 기지국(125)의 구성을 나타내는 블록도이다. 단, 도 13에 있어서, 도 6과 공통되는 부분에는, 도 6과 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 도 13이 도 6과 다른 점은, 코어 네트워크 기능부(126)에 페이징 처리부(127)를 추가시킨 점이다.
페이징 처리부(127)는, 비 CN 착신 검출부(116)로부터 UE(100)로의 비 CN 착신 검출 정보가 출력되면, 비 CN 착신 정보를 포함한 페이징 요구를 생성하여, 송신부(115)를 경유하여 UE(100)에 송신한다.
도 14는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 UE(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 14에 있어서, 수신부(101)는, 펨토 기지국(125)으로부터 송신된 RRC 신호 및 하향 사용자 데이터를 무선 제어부(102)에 출력한다.
무선 제어부(102)는, 수신부(101)로부터 출력된 RRC 신호를 종단하고, 펨토 기지국(125)과의 사이에 RRC 접속을 확립한다. 또, 무선 제어부(102)는, 소정의 타이밍에 펨토 기지국(125)으로부터 송신되는 페이징 채널(PCH)을 감시하고, UE(100)로의 페이징 요구가 포함되어 있는지 어떤지를 판정한다. 무선 제어부(102)는, 비 CN 착신 검출부(103)를 더 가지며, 비 CN 착신 검출부(103)는, UE(100)로의 페이징 요구를 수신했을 경우에, 비 CN 착신 정보가 포함되어 있는지 어떤지를 판정한다. 비 CN 착신 정보가 포함되어 있을 경우, 비 CN 착신 검출부(103)는, 페이징 요구에 비 CN 착신 정보를 포함시켜, NAS 제어부(104)에 출력한다. 또, 무선 제어부(102)는, NAS 제어부(104)로부터 출력된 NAS 정보를 RRC 신호로서 코드화하고, 3GPP에서 정해진 소정의 상향 송신 절차에 따라, 송신부(106)를 경유하여 펨토 기지국(125)에 출력한다.
NAS 제어부(104)는, 비 CN 착신 검출부(103)로부터 비 CN 착신 정보가 포함된 페이징 요구를 수신하면, 서비스 타입이 시그널링인 서비스 리퀘스트를 생성하고, 생성한 서비스 리퀘스트(NAS 정보)를 무선 제어부(102)에 출력한다. 페이징 요구에 비 CN 착신 정보가 포함되지 않은 경우는, 통상대로, 서비스 타입이 페이징 응답인 서비스 리퀘스트를 무선 제어부(102)에 출력한다.
송신부(106)는, 무선 제어부(102)로부터 출력된 NAS 정보를 포함한 RRC 신호를 펨토 기지국(125)에 송신한다. 또, 송신부(106)는, 도시하지 않는 상위 어플리케이션(Application)으로부터 출력된 사용자 데이터를 펨토 기지국(125)에 송신한다.
도 15는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 UE(100)와 펨토 기지국(125) 사이의 호접속 절차를 나타내는 순서도이다. 단, 도 15에 있어서, 도 12와 공통되는 부분에는, 도 12와 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 15에 있어서, ST302에서는, 펨토 기지국(125)의 페이징 처리부(127)는, UE(100)로의 페이징 요구에 비 CN 착신 정보를 포함시켜 UE(100)에 송신한다.
ST303에서는, UE(100)의 NAS 제어부(104)는, 서비스 타입이 시그널링인 서비스 리퀘스트를 생성한다(NAS 정보 생성).
ST304에서는, UE(100)는, ST303에서 생성한 서비스 타입이 시그널링인 NAS 정보를 포함한 RRC 신호를 펨토 기지국(125)에 송신한다.
이와 같이 실시 형태 3에 의하면, 펨토 기지국이 비 CN 착신 정보를 페이징 요구에 포함시켜 송신하고, UE는, 비 CN 착신 정보를 포함한 페이징 요구의 수신 처리에 있어서, NAS 정보를 스스로 변경함으로써, NAS 정보의 완전성과 은닉성을 확보할 수 있으므로, UMTS 및 LTE/SAE의 양 시스템에 있어서, 인터넷 또는 댁내 네트워크로부터 직접 펨토 기지국에 도착한 통신 트래픽을, 코어 네트워크를 경유하지 않고 UE에 송신할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했다.
상기 각 실시 형태에서는, 본 발명을 하드웨어로 구성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 소프트웨어로 실현하는 것도 가능하다.
또, 상기 각 실시 형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화되어도 좋고, 일부 또는 전부를 포함하도록 1칩화되어도 좋다. 여기에서는, LSI라고 했지만, 집적도의 차이에 의해, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 호칭되는 일도 있다.
또, 집적 회로화의 수법은 LSI에 한하는 것은 아니고, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 좋다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 좋다.
또, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 별개의 기술에 의해 LSI에 대체되는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히, 그 기술을 이용하여 기능 블록의 집적화를 실시해도 좋다. 바이오 기술의 적용 등이 가능성으로서 있을 수 있다.
2008년 10월 30일에 출원한 특허 출원 2008-280339의 일본 출원에 포함되는 명세서, 도면 및 요약서의 개시 내용은, 모두 본원에 원용된다.
(산업상이용가능성)
본 발명에 따른 기지국 장치, 게이트웨이 장치, 호접속 방법 및 무선 통신 시스템은, 예를 들면, 이동 통신 시스템 등에 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 페이징에 대한 페이징 응답을 무선 통신 단말 장치로부터 수신하는 수신 수단과,
    상기 페이징 응답이 자장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답인지 아닌지를 판정하는 판정 수단과,
    상기 페이징 응답이 자장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답이라고 판정된 경우, 서비스 리퀘스트를 변경하는 요구를 상기 페이징 응답에 포함시켜 게이트웨이 장치에 송신하는 송신 수단
    을 구비하는 기지국 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 수단은, RUA 프로토콜을 이용하여, 상기 요구를 송신하는 기지국 장치.
  3. 페이징에 대한 페이징 응답을 무선 통신 단말 장치로부터 수신하는 수신 수단과,
    상기 페이징 응답이 자장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답인지 아닌지를 판정하는 판정 수단과,
    상기 페이징 응답이 자장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답이라고 판정된 경우, 서비스 리퀘스트를 페이징 응답으로부터 시그널링으로 변경하여 게이트웨이 장치에 송신하는 송신 수단
    을 구비하는 기지국 장치.
  4. 무선 통신 단말장치로부터 송신된 페이징 응답을 기지국 장치를 경유하여 수신하는 수신 수단과,
    상기 페이징 응답에 서비스 리퀘스트를 변경하는 요구가 포함되어 있었을 경우, 서비스 리퀘스트를 페이징 응답으로부터 시그널링으로 변경하여 코어 네트워크에 송신하는 송신 수단
    을 구비하는 게이트웨이 장치.
  5. 페이징에 대한 페이징 응답을 무선 통신 단말 장치로부터 기지국 장치가 수신하는 수신 공정과,
    상기 페이징 응답이 상기 기지국 장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답인지 아닌지를 판정하는 판정 공정과,
    상기 페이징 응답이 상기 기지국 장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답이라고 판정된 경우, 서비스 리퀘스트를 변경하는 요구를 상기 페이징 응답에 포함시켜 상기 기지국 장치로부터 게이트웨이 장치에 송신하는 제 1 송신 공정과,
    상기 페이징 응답에 서비스 리퀘스트를 변경하는 요구가 포함되어 있었을 경우, 서비스 리퀘스트를 페이징 응답으로부터 시그널링으로 변경하여 상기 게이트웨이 장치로부터 코어 네트워크에 송신하는 제 2 송신 공정
    을 구비하는 호접속 방법.
  6. 페이징에 대한 페이징 응답을 무선 통신 단말 장치로부터 수신하는 수신 수단과, 상기 페이징 응답이 자장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답인지 아닌지를 판정하는 판정 수단과, 상기 페이징 응답이 자장치로부터 송신한 페이징에 대응하는 응답이라고 판정된 경우, 서비스 리퀘스트를 변경하는 요구를 상기 페이징 응답에 포함시켜 게이트웨이 장치에 송신하는 송신 수단을 가지는
    기지국 장치와,
    상기 기지국 장치로부터 송신된 페이징 응답을 수신하는 수신 수단과, 상기 페이징 응답에 서비스 리퀘스트를 변경하는 요구가 포함되어 있었을 경우, 서비스 리퀘스트를 페이징 응답으로부터 시그널링으로 변경하여 코어 네트워크에 송신하는 송신 수단을 가지는
    게이트웨이 장치
    를 구비하는 무선 통신 시스템.
KR1020117009878A 2008-10-30 2009-10-29 기지국 장치, 게이트웨이 장치, 호접속 방법 및 무선 통신 시스템 KR101158232B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-280339 2008-10-30
JP2008280339 2008-10-30
PCT/JP2009/005752 WO2010050222A1 (ja) 2008-10-30 2009-10-29 基地局装置、ゲートウェイ装置、呼接続方法及び無線通信システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110066958A KR20110066958A (ko) 2011-06-17
KR101158232B1 true KR101158232B1 (ko) 2012-06-19

Family

ID=42128593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117009878A KR101158232B1 (ko) 2008-10-30 2009-10-29 기지국 장치, 게이트웨이 장치, 호접속 방법 및 무선 통신 시스템

Country Status (10)

Country Link
US (5) US8428596B2 (ko)
EP (3) EP3416441B1 (ko)
JP (2) JP5484347B2 (ko)
KR (1) KR101158232B1 (ko)
CN (2) CN104105201B (ko)
AU (1) AU2009308623B2 (ko)
BR (1) BRPI0919604B1 (ko)
MY (2) MY168137A (ko)
RU (3) RU2450490C1 (ko)
WO (1) WO2010050222A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450490C1 (ru) * 2008-10-30 2012-05-10 Панасоник Корпорэйшн Устройство базовой станции, устройство шлюза, способ установки соединения вызова и система беспроводной связи
US8743752B2 (en) * 2009-09-27 2014-06-03 Zte Corporation Method and apparatus for status transition
EP2571329B1 (en) * 2010-05-13 2019-03-06 Nec Corporation Controlling the load on a core-network
US9386607B2 (en) * 2010-06-17 2016-07-05 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for managing packet data network connectivity
US20130279345A1 (en) * 2010-12-20 2013-10-24 Nec Corporation Gateway apparatus, communication system, and communication method
US20130272131A1 (en) * 2010-12-20 2013-10-17 Nec Corporation Gateway device, communication system, and communication method
JP5738716B2 (ja) * 2011-08-26 2015-06-24 株式会社Ｎｔｔドコモ トラヒックオフロード用制御装置及び通信システム
EP2677781A4 (en) * 2011-12-19 2014-04-23 Huawei Tech Co Ltd METHOD, DEVICE AND SYSTEM FOR SERVICE RESPONSE
GB2497741A (en) * 2011-12-19 2013-06-26 Renesas Mobile Corp A verification system for use in requesting access to a D2D communication service
US8797861B2 (en) * 2012-03-14 2014-08-05 Wipro Limited System and method for mobile internet offloading in a wireless communication network
RU2586000C1 (ru) * 2012-05-23 2016-06-10 Нек Корпорейшн Межсетевой шлюз, система связи, способ управления межсетевым шлюзом и машиночитаемый носитель для них
US9351274B2 (en) 2012-07-24 2016-05-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Node and method for priority of application based handling of a paging request
EP2989731B1 (en) * 2013-04-25 2018-02-28 LG Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting traffic indication in wireless communication system
US9877259B2 (en) 2014-03-31 2018-01-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Dynamic energy-efficient transmit point (TP) muting for virtual radio access network (V-RAN)
WO2015165069A1 (zh) * 2014-04-30 2015-11-05 华为技术有限公司 用于传输下行数据的方法、移动性管理网元、接入网设备和服务网关
EP3141039B1 (en) * 2014-05-08 2020-07-22 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and mobility management entity, mme, for re-directing a ue to a dedicated core network node
CN107005930B (zh) * 2015-01-12 2020-09-08 华为技术有限公司 一种寻呼用户设备的方法和mme
CN105338596A (zh) * 2015-11-17 2016-02-17 小米科技有限责任公司 数据业务的建立方法及装置
WO2017164697A1 (ko) * 2016-03-24 2017-09-28 엘지전자 주식회사 메시지 전송 방법 및 이동성 관리 엔티티

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008511251A (ja) * 2004-08-23 2008-04-10 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） ハイブリッド・ネットワークにおける移動局のページング

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5818824A (en) * 1995-05-04 1998-10-06 Interwave Communications International, Ltd. Private multiplexing cellular network
GB9611146D0 (en) * 1996-05-29 1996-07-31 Philips Electronics Nv Method of, and system for, transmitting messages
KR100330216B1 (ko) * 1998-03-26 2002-03-25 윤종용 부호분할다중접속 통신 시스템의 역방향 공통채널 메시지의 확산코드 지정 장치 및 방법
US20040048610A1 (en) * 2001-09-28 2004-03-11 Kim Soo Hwan Method and system for matching subscriber states in network in which public land mobile network and wired/wireless private network are interworked
US6781963B2 (en) * 2002-02-14 2004-08-24 Qualcomm Inc Method and an apparatus for terminating a user from a group call in a group communication network
KR20040016540A (ko) * 2002-08-17 2004-02-25 삼성전자주식회사 멀티캐스트 멀티미디어 방송 서비스를 제공하는 이동 통신시스템에서 핸드오버시 데이터 송수신 장치 및 방법
US7606190B2 (en) * 2002-10-18 2009-10-20 Kineto Wireless, Inc. Apparatus and messages for interworking between unlicensed access network and GPRS network for data services
US7953423B2 (en) * 2002-10-18 2011-05-31 Kineto Wireless, Inc. Messaging in an unlicensed mobile access telecommunications system
CN1581785A (zh) * 2003-08-15 2005-02-16 北京三星通信技术研究有限公司 区分mbms业务请求与其他业务请求的方法
US7400593B2 (en) * 2003-08-15 2008-07-15 Samsung Electronics Co., Ltd Method for distinguishing MBMS service request from other service requests
EP1683373B1 (de) * 2003-11-14 2008-09-03 Nokia Siemens Networks Gmbh & Co. Kg Verfahren zur übertragung von benachrichtigungen bezüglich eines multimedia broadcast/multicast dienstes (mbms), basisstation, teilnehmerstation und funkkommunikationssystem
US7526320B2 (en) * 2004-08-10 2009-04-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for providing communication between a mobile switching center and a mobile station operating in a data mode using an IP-based network interface
CN1770913B (zh) 2004-11-02 2010-05-26 北京三星通信技术研究有限公司 接收多媒体广播与组播业务的方法
DE202005021930U1 (de) * 2005-08-01 2011-08-08 Corning Cable Systems Llc Faseroptische Auskoppelkabel und vorverbundene Baugruppen mit Toning-Teilen
ES2421921T3 (es) 2005-10-04 2013-09-06 Ericsson Telefon Ab L M Control de acceso en una red de acceso por radio que tiene estaciones base de pico
CN101242645B (zh) * 2007-02-09 2011-02-09 华为技术有限公司 移动终端从空闲态进入激活态的方法及系统
JP2008280339A (ja) 2007-04-12 2008-11-20 Sumitomo Chemical Co Ltd ヒドラジド化合物及びそれを含有する有害節足動物防除剤
EP1983771B1 (en) * 2007-04-17 2011-04-06 Alcatel Lucent A method for interfacing a Femto-Cell equipment with a mobile core network
CN103607793B (zh) * 2007-10-25 2017-08-25 思达伦特网络有限责任公司 用于移动节点的互通网关
EP2342885B1 (en) * 2008-10-02 2015-03-04 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (PUBL) Network nodes and methods for managing temporary users of a wireless communication network
RU2450490C1 (ru) * 2008-10-30 2012-05-10 Панасоник Корпорэйшн Устройство базовой станции, устройство шлюза, способ установки соединения вызова и система беспроводной связи
US8565076B2 (en) * 2010-09-24 2013-10-22 Movik Networks Destination learning and mobility detection in transit network device in LTE and UMTS radio access networks

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008511251A (ja) * 2004-08-23 2008-04-10 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） ハイブリッド・ネットワークにおける移動局のページング

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012120239A (ja) 2012-06-21
US8428596B2 (en) 2013-04-23
US9185557B2 (en) 2015-11-10
WO2010050222A1 (ja) 2010-05-06
CN104105201B (zh) 2017-09-22
RU2013115713A (ru) 2014-10-20
EP2341747A4 (en) 2014-08-20
US20160057281A1 (en) 2016-02-25
RU2450490C1 (ru) 2012-05-10
US20130208660A1 (en) 2013-08-15
CN102187720A (zh) 2011-09-14
US20190394778A1 (en) 2019-12-26
AU2009308623A1 (en) 2010-05-06
AU2009308623B2 (en) 2013-02-07
CN104105201A (zh) 2014-10-15
JPWO2010050222A1 (ja) 2012-03-29
US9451079B2 (en) 2016-09-20
EP3154288A1 (en) 2017-04-12
BRPI0919604A2 (pt) 2015-12-08
US10721738B2 (en) 2020-07-21
US10455577B2 (en) 2019-10-22
MY152784A (en) 2014-11-28
US20160360534A1 (en) 2016-12-08
EP3154288B1 (en) 2018-10-24
EP2341747A1 (en) 2011-07-06
MY168137A (en) 2018-10-11
EP2341747B1 (en) 2017-02-01
RU2532698C1 (ru) 2014-11-10
JP5484347B2 (ja) 2014-05-07
JP4959031B1 (ja) 2012-06-20
RU2012103496A (ru) 2013-05-20
EP3416441A1 (en) 2018-12-19
EP3416441B1 (en) 2021-04-14
US20110195737A1 (en) 2011-08-11
KR20110066958A (ko) 2011-06-17
CN102187720B (zh) 2014-07-16
BRPI0919604B1 (pt) 2021-03-23
RU2487499C1 (ru) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101158232B1 (ko) 기지국 장치, 게이트웨이 장치, 호접속 방법 및 무선 통신 시스템
EP2382816B1 (en) Method and arrangement for load balancing in a wireless communication system
JP4919795B2 (ja) 無線通信基地局装置、無線通信端末装置及び通信方法
JP5408459B2 (ja) 通信システム
KR101034932B1 (ko) 펨토 셀 시스템 및 그 시스템의 데이터 전송 방법
KR101553297B1 (ko) 펨토 셀을 포함하는 무선 통신 네트워크에서의 ｌｂｏ 서비스 지원 방법 및 장치
KR20130017709A (ko) 데이터 오프로딩 접속을 제어하는 기지국 장치 및 가상화 기지국 시스템
CN104469883A (zh) 一种x2消息通知的方法及家庭基站、x2网关
AU2013201325B2 (en) A Traffic Offloading Apparatus
KR101587416B1 (ko) Ｌｔｅ 펨토셀에서 이동통신 단말기의 ｉｐ 주소 획득 방법
KR101780402B1 (ko) 데이터를 전송하는 방법 및 장치
JP2011176876A (ja) 無線通信方法及び無線通信端末装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150518

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160517

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170522

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190516

Year of fee payment: 8