WO2010137698A1

WO2010137698A1 - 移動通信方法、制御装置及び交換局

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Publication number: WO2010137698A1
Application number: PCT/JP2010/059122
Authority: WO
Inventors: 泰宏河辺; 昌史増田
Original assignee: 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2010-12-02
Also published as: JPWO2010137698A1; US20120077490A1; US9100905B2; EP2437552A1; CN102450059A; JP5211243B2; EP2437552B1; EP2437552A4

Abstract

　本発明に係る移動通信方法において、フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局ＵＥの通信開始手順において、交換局２０が、制御装置１０において保持されているフェムトセルの周波数及びフェムトＩＤを取得し、交換局２０及びＨＬＲ３０が、移動局ＵＥの加入者情報に、取得されたフェムトセルの周波数及びフェムトセルＩＤを関連付けて記憶し、交換局２０及びＨＬＲ３０が、マクロセルに在圏している移動局ＵＥから受信した位置登録要求信号に応じて、マクロセルと地理的に重畳するフェムトセルが属する位置登録エリアに対する移動局ＵＥの位置登録を行った後の無線コネクションの解放手順において、制御装置１０が、交換局２０から通知されたフェムトセルの周波数を移動局ＵＥに通知する。

Description

移動通信方法、制御装置及び交換局

　本発明は、移動通信方法、制御装置及び交換局に関する。

　近年、数十メートル程度の半径のセル（フェムトセル）を提供する超小型の無線基地局（フェムト無線基地局）ＢＴＳが提案されている。

　フェムト無線基地局ＢＴＳ配下のフェムトセルは、少数の移動局ＵＥによって利用されるため、周波数帯域を広く使用した高速サービスを提供することができる。

　また、かかるフェムト無線基地局ＢＴＳは、加入者宅内等に設置されるため、加入者の契約している固定通信サービスと融合した新たなサービスを提供することができると考えられている。

　一般家庭内や小規模オフィス内等において、これらのフェムトセルのカバーエリアを極小化したり、フェムト無線基地局ＢＴＳと無線制御局ＲＮＣとの間の接続に安価な家庭向けのＩＰ回線を適用したりすることで、単一又は複数のフェムトセルによって、特定ユーザに固有のプライベートなエリアを形成することができる。

　ここで、特定ユーザに対してフェムトセル専用の課金体系を提供したり、フェムトセル限定の付加機能を提供したりするといった「ユーザ限定サービス」を提供することが検討されている。

　このようなユーザ限定サービスを提供するフェムトセルにおいては、当該フェムトセルにアクセス可能な特定ユーザの移動局ＵＥを、優先的に、当該フェムトセルへ誘導することが望まれている。

　図１及び図８を参照して、従来のＷ-ＣＤＭＡ方式における移動局の位置登録を行う動作について説明する。

　図１及び図８の例では、移動局ＵＥが、周波数ｆ１で運用されているマクロセル１にて待ち受けを行っている状態から、周波数ｆ２で運用されているマクロセル２内に移動した場合の動作について説明する。ここで、マクロセル１とマクロセル２とは、異なる位置登録エリアに属しているものとする。

　図８に示すように、ステップＳ３００１において、移動局ＵＥは、マクロセル２に移動した後、在圏する位置登録エリアが変更になったことを検出すると、マクロセル２を介して、無線制御局ＲＮＣに対して、ＲＲＣコネクションの確立を要求する「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＱＵＥＳＴ」を送信する。

　ステップＳ３００２において、無線制御局ＲＮＣは、移動局ＵＥに対して「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＳＥＴＵＰ」を送信し、ステップＳ３００３において、移動局ＵＥが、無線制御局ＲＮＣに対して「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＳＥＴＵＰ　ＣＯＭＰＬＥＴＥ」を送信することによって、無線基地局ＲＮＣと移動局ＵＥとの間のＲＲＣコネクションの確立が完了する。

　ステップＳ３００４において、移動局ＵＥは、無線制御局ＲＮＣに対して、ＲＲＣメッセージである「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＤＩＲＥＣＴ　ＴＲＡＮＳＦＥＲ」によって、位置登録要求信号（ＲＯＵＴＩＮＧ　ＡＲＥＡ　ＵＰＤＡＴＥ　ＲＥＱＵＥＳＴ）を送信する。

　ステップＳ３００５において、「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＤＩＲＥＣＴ　ＴＲＡＮＳＦＥＲ」を受信した無線制御局ＲＮＣは、交換局に対して、ＲＡＮＡＰメッセージである「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」によって、受信した位置登録要求信号を転送する。

　ステップＳ３００６において、移動局ＵＥに対する認証・秘匿処理が成功した後、ステップＳ３００７において、交換局は、無線制御局ＲＮＣに対して、ＲＡＮＡＰメッセージである「ＤＩＲＥＣＴ　ＴＲＡＮＳＦＥＲ」によって、移動局ＵＥのマクロセル２が属する位置登録エリアに対する位置登録を許可するための位置登録応答信号を送信し、ステップＳ３００８において、無線制御局ＲＮＣは、移動局ＵＥに対して、ＲＲＣメッセージである「ＤＬ　ＤＩＲＥＣＴ　ＴＲＡＮＳＦＥＲ」によって、受信した位置登録応答信号を転送することによって、移動局ＵＥのマクロセル２が属する位置登録エリアに対する位置登録が完了する（ステップＳ３００９）。

　ステップＳ３０１０において、交換局は、無線制御局ＲＮＣに対して、上述のＲＲＣコネクションの解放を指示するＲＡＮＡＰメッセージである「ＩＵ　ＲＥＬＥＡＳＥ　ＣＯＭＭＡＮＤ」を送信する。

　ステップＳ３０１１において、「ＩＵ　ＲＥＬＥＡＳＥ　ＣＯＭＭＡＮＤ」を受信した無線制御局ＲＮＣは、移動局ＵＥに対して「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」を送信することによって、上述のＲＲＣコネクションを解放する。

　３ＧＰＰ規格では、無線制御局ＲＮＣは、かかる「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」によって、移動局ＵＥの待ち受け周波数を指定するように構成されている。

３ＧＰＰ　ＴＳ２３.００８３ＧＰＰ　ＴＳ２５.３３１３ＧＰＰ　ＴＳＧ　ＲＡＮ＃３５　ＲＰ-０７０２０９　Ｌｅｍｅｓｏｓ、Ｃｙｐｒｕｓ、２００７年３月６-９日

　しかしながら、かかる移動通信システムでは、上述のマクロセル２に地理的に重畳するフェムトセルが存在する場合であっても、当該フェムトセルにアクセス可能な移動局ＵＥが、優先的に当該フェムトセルが属する位置登録エリアに対して位置登録することができないという問題点があった。

　例えば、周波数ｆ２のフェムトセルが設置されている場合において、移動局ＵＥが周波数ｆ１で待ち受けを行っている場合、移動局ＵＥがフェムトセルの近傍に位置していた場合でも使用周波数が異なるため、当該フェムトセルを検出することができない。上述したように、３ＧＰＰ規格では、「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」によって、移動局ＵＥの待ち受け周波数が指定されるが、網側（ＲＮＣ）がフェムトセルの使用周波数を認識していないため、移動局ＵＥは、必ずしもフェムトセルが使用する周波数で待ち受けを行うことができない問題があった。

　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、フェムトセルにアクセス可能な移動局ＵＥが、優先的に当該フェムトセルが属する位置登録エリアに対して位置登録することができる移動通信方法、制御装置及び交換局を提供することを目的とする。

　本発明の第１の特徴は、移動通信方法であって、フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局の通信開始手順において、交換局が、制御装置において保持されている該フェムトセルの周波数及び該フェムトセルを一意に特定するフェムトＩＤを取得する工程Ａと、前記交換局及びホームロケーションレジスタが、前記移動局の加入者情報に、取得された前記フェムトセルの周波数及び前記フェムトセルＩＤを関連付けて記憶する工程Ｂと、前記制御装置が、マクロセルに在圏している前記移動局との間で設定された無線コネクションを介して該移動局から送信された位置登録要求信号を、前記交換局に送信する工程Ｃと、前記交換局及び前記ホームロケーションレジスタが、受信した前記位置登録要求信号に応じて、前記マクロセルと地理的に重畳する前記フェムトセルが属する位置登録エリアに対する前記移動局の位置登録を行う工程Ｄと、前記位置登録の完了後の前記無線コネクションの解放手順において、前記交換局が、前記フェムトセルの周波数を前記制御装置に通知し、該制御装置が、通知された該フェムトセルの周波数を前記移動局に通知する工程Ｅと、前記移動局が、通知された前記フェムトセルの周波数にて待ち受けを開始する工程Ｆとを有することを要旨とする。

　本発明の第２の特徴は、制御装置であって、フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局の通信開始手順において、交換局に対して、保持している該フェムトセルの周波数及び該フェムトセルを一意に特定するフェムトＩＤを通知するように構成されている交換局通知部と、マクロセルに在圏している前記移動局との間で設定された無線コネクションを介して該移動局から送信された位置登録要求信号を、前記交換局に送信するように構成されている位置登録要求信号送信部と、前記交換局が、受信した前記位置登録要求信号に応じて、前記マクロセルと地理的に重畳する前記フェムトセルが属する位置登録エリアに対する前記移動局の位置登録を行った場合、該位置登録の完了後の前記無線コネクションの解放手順において、前記交換局から通知された該フェムトセルの周波数を前記移動局に通知するように構成されている移動局通知部とを具備することを要旨とする。

　本発明の第３の特徴は、交換局であって、フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局の通信開始手順において、制御装置において保持されている該フェムトセルの周波数及び該フェムトセルを一意に特定するフェムトＩＤを取得するように構成されている取得部と、ホームロケーションレジスタと協働して、前記移動局の加入者情報に、取得した前記フェムトセルの周波数及び前記フェムトセルＩＤを関連付けて記憶するように構成されている記憶部と、前記制御装置が、マクロセルに在圏している前記移動局との間で設定された無線コネクションを介して該移動局から送信された位置登録要求信号を、前記交換局に送信した場合に、受信した該位置登録要求信号に応じて、該マクロセルと地理的に重畳する前記フェムトセルが属する位置登録エリアに対する前記移動局の位置登録を行うように構成されている位置登録処理部と、前記位置登録の完了後の前記無線コネクションの解放手順において、前記フェムトセルの周波数を前記制御装置に通知するように構成されている制御装置通知部とを具備することを要旨とする。

　以上説明したように、本発明によれば、フェムトセルにアクセス可能な移動局ＵＥが、優先的に当該フェムトセルが属する位置登録エリアに対して位置登録することができる移動通信方法、制御装置及び交換局を提供することができる。

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の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る交換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ＨＬＲ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ＨＬＲの記憶部の記憶内容の一例を示す図である。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の動作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の動作を示すシーケンス図である。図８は、従来の移動通信システムの動作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５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、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムであって、主に、無線アクセス制御を行う無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、移動管理や呼制御やサービス制御を行うコアネットワーク（ＣＮ：Ｃｏｒｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）とに分類される。

　ＲＡＮには、無線基地局ＢＴＳ（マクロ無線基地局及びフェムト無線基地局）や、制御装置１０が含まれ、ＣＮには、交換局２０や、加入者プロファイル（加入者情報）や移動局の位置を登録するホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ：Ｈｏｍｅ　Ｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）等が含まれる。

　かかる移動通信システムにおいて、電源は入っているが通信を行っていない、すなわち、ユーザの端末操作による発信動作や呼び出しによる着信に備えて待機している待ち受け状態の移動局ＵＥは、無線基地局がセル毎に送出するパイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Ｃｏｍｍｏｎ　Ｐｉｌｏｔ　Ｃｈａｎｎｅｌ）の電界を測定し、最適なＣＰＩＣＨを自律的に選択するように構成されている。

　ここで、最適なＣＰＩＣＨ、すなわち、最適なセルを選択した移動局ＵＥは、当該セルの報知情報を読み込み、待ち受けを行うように構成されている。

　図１に示す例では、マクロセル１及びマクロセル２は、周波数ｆ１で運用されており、マクロセル３及びフェムトセル１は、周波数ｆ２で運用されている。なお、図示されていないが、マクロセル４及びフェムトセル２は、周波数ｆ３で運用されている。

　また、マクロセル２とマクロセル３とマクロセル４とフェムトセル１とフェムトセル２とは、同一セクタにて地理的に重畳（オーバーレイ）する構成を採っている。

　位置登録エリアは、セクタ１とセクタ２との間で異なり、移動局ＵＥが、当該セクタ間の境界を跨いで移動する場合には、位置登録が実施される。

　また、移動局ＵＥ＃１を有するユーザは、フェムトセル１及びフェムトセル２での通信を許可された契約ユーザであり、その他のユーザは、フェムトセル１及びフェムトセル２での通信を行うことができないユーザである。なお、ユーザ１の自宅は、セクタ２に存在しているものとする。

　すなわち、移動局ＵＥ＃１は、フェムトセル１及びフェムトセル２にアクセス可能な移動局であり、その他のユーザの移動局ＵＥは、フェムトセル１及びフェムトセル２にアクセスすることができない。

　図２に示すように、制御装置１０は、移動局側インターフェイス１１と、判定部１２と、交換局側インターフェイス１３とを具備している。

　ここで、制御装置１０の機能は、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおける無線制御局ＲＮＣ内に設けられていてもよいし、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおけるマクロ無線基地局ｅＮＢ内に設けられていてもよいし、フェムト無線基地局ＢＴＳを収容するゲートウェイ装置内に設けられていてもよい。

　移動局側インターフェイス１１は、移動局ＵＥとの間のインターフェイス機能を果たすように構成されている。

　例えば、移動局側インターフェイス１１は、フェムトセル又はマクロセルにて待ち受けを行っている移動局ＵＥの通信開始手順において、移動局ＵＥとの間で、ＲＲＣコネクション（無線コネクション）を確立するように構成されている。

　また、移動局側インターフェイス１１は、上述のＲＲＣコネクションを介して、位置登録エリアが変更になった移動局ＵＥから、位置登録要求信号を受信し、かかる移動局ＵＥに対して、交換局２０から送信された位置登録応答信号を転送するように構成されている。

　さらに、交換局２０が、フェムトセルが属する位置登録エリアに対する移動局ＵＥの位置登録を行った場合、移動局側インターフェイス１１は、かかる位置登録の完了後のＲＲＣコネクションの解放手順において、交換局２０から通知された当該フェムトセルの周波数を移動局ＵＥに通知するように構成されている。

　具体的には、移動局側インターフェイス１１は、上述のＲＲＣコネクションの解放手順において、「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」を用いて当該フェムトセルの周波数を移動局ＵＥに通知するように構成されていてもよい。

　判定部１２は、上述の通信開始手順が、フェムトセルを介して行われているか（すなわち、フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局ＵＥの通信開始手順であるか）、或いは、マクロセルを介して行われているか（すなわち、マクロセルにて待ち受けを行っている移動局ＵＥの通信開始手順であるか）について判定するように構成されている。

　交換局側インターフェイス１３は、交換局２０との間のインターフェイス機能を果たすように構成されている。

　例えば、交換局側インターフェイス１３は、フェムトセル又はマクロセルに在圏している移動局ＵＥとの間で設定されたＲＲＣコネクションを介して移動局ＵＥから送信された位置登録要求信号を、交換局２０に送信するように構成されている。

　ここで、交換局側インターフェイス１３は、フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局ＵＥの通信開始手順において、交換局２０に対して、保持している当該フェムトセルの周波数及び当該フェムトセルを一意に特定するフェムトＩＤを通知するように構成されている。

　具体的には、交換局側インターフェイス１３は、交換局２０に対して、上述のフェムトセルの周波数及びフェムトセルＩＤを含む「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」を送信するように構成されていてもよい。

　なお、交換局側インターフェイス１３は、上述の位置登録要求信号を含む「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」に、上述のフェムトセルの周波数及びフェムトセルＩＤを含めて送信してもよい。

　図３に示すように、交換局２０は、制御装置側インターフェイス２１と、取得部２２と、ＨＬＲ側インターフェイス２３と、位置登録処理部２４とを具備している。

　制御装置側インターフェイス２１は、制御装置１０との間のインターフェイス機能を果たすように構成されている。

　取得部２２は、フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局ＵＥの通信開始手順において、制御装置側インターフェイス２１を介して、制御装置１０において保持されている当該フェムトセルの周波数及び当該フェムトセルを一意に特定するフェムトＩＤを取得するように構成されている。

　例えば、取得部２２は、制御装置１０によって送信された「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」に含まれる当該フェムトセルの周波数及び当該フェムトセルＩＤを取得するように構成されていてもよい。

　ＨＬＲ側インターフェイス２３は、ＨＬＲ３０との間のインターフェイス機能を果たすように構成されている。

　例えば、ＨＬＲ側インターフェイス２３は、ＨＬＲ３０と協働して、移動局ＵＥの加入者プロファイルに、取得した当該フェムトセルの周波数及び当該フェムトセルＩＤを関連付けて記憶するように構成されている。

　具体的には、ＨＬＲ側インターフェイス２３は、ＨＬＲ３０に対して、取得した当該フェムトセルの周波数及び当該フェムトセルＩＤと、移動局ＵＥを一意に特定する移動局ＩＤ（ＩＭＳＩ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）とを送信するように構成されている。

　位置登録処理部２４は、制御装置１０によって送信された位置登録要求信号に応じて、ＨＬＲ３０と協働して、移動局ＵＥの位置登録を行うように構成されている。

　例えば、位置登録処理部２４は、制御装置１０によって送信された位置登録要求信号が、マクロセルに在圏している移動局ＵＥとの間で設定されたＲＲＣコネクションを介して移動局ＵＥから送信された位置登録要求信号である場合には、ＨＬＲ３０と協働して、当該マクロセルと地理的に重畳するフェムトセルが属する位置登録エリアに対する移動局ＵＥの位置登録を行うように構成されている。

　具体的には、かかる場合、位置登録処理部２４は、ＨＬＲ３０に対して、かかる位置登録要求信号に応じて、フェムトセルが属する位置登録エリアに対する移動局ＵＥの位置登録を行うように指示する。

　ここで、制御装置側インターフェイス２１は、当該移動局ＵＥの位置登録の完了後のＲＲＣコネクションの解放手順において、上述のフェムトセルの周波数を制御装置１０に通知するように構成されている。

　例えば、制御装置側インターフェイス２１は、かかる位置登録の完了後のＲＲＣコネクションの解放手順において、「ＩＵ　ＲＥＬＥＡＳＥ　ＣＯＭＭＡＮＤ」を用いて、当該フェムトセルの周波数を制御装置１０に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、ＨＬＲ３０は、交換局側インターフェイス３１と、記憶部３２とを具備している。

　交換局側インターフェイス３１は、交換局２０との間のインターフェイス機能を果たすように構成されている。

　記憶部３２は、各移動局ＵＥの加入者プロファイル（加入者情報）を記憶するように構成されている。

　例えば、かかる加入者プロファイルには、各移動局ＵＥを一意に特定するＩＭＳＩや、発着信呼制御を行うために必要な加入者のサービスクラス情報や、各移動局ＵＥのユーザの契約する料金プラン情報や、各移動局ＵＥの端末種別情報や、各移動局ＵＥが在圏している位置登録エリア情報等が含まれている。

　なお、交換局２０は、かかる加入者プロファイルのコピーを保持して各種呼制御を行うように構成されていてもよい。

　ここで、記憶部３２は、交換局２０から指示に応じて、各移動局ＵＥが在圏している位置登録エリア情報を更新するように構成されている。

　また、図５に示すように、記憶部３２は、かかる加入者プロファイルに、各移動局ＵＥがアクセス可能なフェムトセルについての情報（各移動局ＵＥのフェムトセル情報）を関連付けて記憶していてもよい。

　かかるフェムトセル情報には、フェムトセルＩＤや、フェムトセルの周波数や、位置登録エリア等が含まれている。

　ここで、記憶部３２は、交換局２０によって送信されたＩＭＳＩとフェムトセルＩＤとフェムトセルの周波数と受信した場合には、かかるＩＭＳＩに対応する移動局ＵＥの加入者プロファイルにおけるフェムトセル情報に含まれるフェムトセルＩＤ及びフェムトセルの周波数を、受信したフェムトセルＩＤ及びフェムトセルの周波数で更新するように構成されている。

　また、かかる場合、記憶部３２は、必要に応じて、かかるＩＭＳＩに対応する移動局ＵＥの加入者プロファイルにおけるフェムトセル情報に含まれる位置登録エリアを更新するように構成されている。

　また、かかる場合、記憶部３２は、当該フェムトセルに地理的に重畳するマクロセルについての情報を併せて記憶してもよい。

（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６及び図７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６を参照して、移動局ＵＥがフェムトセル１を介して通信を開始する際の動作について説明する。

　図６に示すように、ステップＳ１００１において、移動局ＵＥは、フェムトセル１を介して、制御装置１０に対して、ＲＲＣコネクションの確立を要求する「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＱＵＥＳＴ」を送信する。

　ステップＳ１００２において、無線制御局ＲＮＣは、移動局ＵＥに対して「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＳＥＴＵＰ」を送信し、ステップＳ１００３において、移動局ＵＥが、制御装置１０に対して「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＳＥＴＵＰ　ＣＯＭＰＬＥＴＥ」を送信することによって、制御装置１０と移動局ＵＥとの間のＲＲＣコネクションの確立が完了する。

　ステップＳ１００４において、制御装置１０は、上述のＲＲＣコネクションがフェムトセル１を介して確立されたことを検出し、交換局２０に対して、保持しているフェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセル１を一意に特定するフェムトＩＤを含む「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」を送信する。

　かかる「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」は、位置登録要求信号を送信する「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」であってもよい。

　ステップＳ１００６において、交換局２０は、ＨＬＲ３０に対して、受信した「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」に含まれているフェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトＩＤと、移動局ＵＥのＩＭＳＩとを通知する。

　ステップＳ１００７において、ＨＬＲ３０は、通知されたフェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトＩＤと移動局ＵＥのＩＭＳＩと基づいて、移動局ＵＥの加入者プロファイル内のフェムトセル情報の内容を更新する。

　第２に、図７を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおける移動局ＵＥの位置登録を行う動作について説明する。

　図７の例では、移動局ＵＥが、周波数ｆ１で運用されているマクロセル１にて待ち受けを行っている状態から、周波数ｆ２で運用されているマクロセル２内に移動した場合の動作について説明する。ここで、マクロセル１とマクロセル２とは、異なる位置登録エリアに属しているものとする。

　図７に示すように、ステップＳ２００１において、移動局ＵＥは、マクロセル２に移動した後、在圏する位置登録エリアが変更になったことを検出すると、具体的には、移動局ＵＥは、記憶しているマクロセル１の位置登録エリア情報（ＬＡＩ：Ｌｏｃａｔｉｏｎ　Ａｒｅａ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）と、マクロセル２における報知情報に含まれている位置登録エリア情報（ＬＡＩ）とが不一致であることを検出すると、マクロセル２を介して、制御装置１０に対して、ＲＲＣコネクションの確立を要求する「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＱＵＥＳＴ」を送信する。

　ステップＳ２００２において、制御装置１０は、移動局ＵＥに対して「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＳＥＴＵＰ」を送信し、ステップＳ２００３において、移動局ＵＥが、制御装置１０に対して「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＳＥＴＵＰ　ＣＯＭＰＬＥＴＥ」を送信することによって、制御装置１０と移動局ＵＥとの間のＲＲＣコネクションの確立が完了する。

　ステップＳ２００４において、移動局ＵＥは、制御装置１０に対して、ＲＲＣメッセージである「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＤＩＲＥＣＴ　ＴＲＡＮＳＦＥＲ」によって、位置登録要求信号（ＲＯＵＴＩＮＧ　ＡＲＥＡ　ＵＰＤＡＴＥ　ＲＥＱＵＥＳＴ）を送信する。

　ステップＳ２００５において、「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＤＩＲＥＣＴ　ＴＲＡＮＳＦＥＲ」を受信した制御装置１０は、交換局２０に対して、ＲＡＮＡＰメッセージである「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」によって、受信した位置登録要求信号を転送する。

　ステップＳ２００６において、移動局ＵＥに対する認証・秘匿処理が成功した後、ステップＳ２００７において、交換局２０は、ＨＬＲ３０と協働して、マクロセル２に地理的に重畳し、移動局ＵＥがアクセス可能であるフェムトセル１を選択し、制御装置１０に対して、ＲＡＮＡＰメッセージである「ＤＩＲＥＣＴ　ＴＲＡＮＳＦＥＲ」によって、移動局ＵＥのフェムトセル１が属する位置登録エリアに対する位置登録を許可するための位置登録応答信号を送信し、ステップＳ２００８において、制御装置１０は、移動局ＵＥに対して、ＲＲＣメッセージである「ＤＬ　ＤＩＲＥＣＴ　ＴＲＡＮＳＦＥＲ」によって、受信した位置登録応答信号を転送することによって、移動局ＵＥのフェムトセル１が属する位置登録エリアに対する位置登録が完了する（ステップＳ２００９）。

　ステップＳ２０１０において、交換局２０は、制御装置１０に対して、上述のフェムトセル１の周波数ｆ２を含む「ＩＵ　ＲＥＬＥＡＳＥ　ＣＯＭＭＡＮＤ」を送信する。

　ステップＳ２０１１において、「ＩＵ　ＲＥＬＥＡＳＥ　ＣＯＭＭＡＮＤ」を受信した制御装置１０は、移動局ＵＥに対して、上述のフェムトセル１の周波数ｆ２を含む「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」を送信することによって、上述のＲＲＣコネクションを解放する。

　ここで、移動局ＵＥは、上述のＲＲＣコネクションを解放した後は、受信した「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」に含まれるフェムトセル１の周波数ｆ２にて待ち受けを開始する。

（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）
　本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにおける移動局ＵＥの通信開始手順において、交換局２０が、フェムトセルの周波数を取得することができるため、新たなプロトコルシーケンスを設ける必要がない。

　また、フェムトセルは、上述のように、加入者が、家庭内に容易にフェムトセルを設置できることが求められているため、フェムト無線基地局ＢＴＳは、プラグアンドプレイ機能を具備することについて検討が行われている。

　例えば、かかるプラグアンドプレイ機能の例として、フェムトセルの周辺セルからの干渉等に応じて、使用する周波数を適宜変更する機能が挙げられる。

　ここで、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、かかるプラグアンドプレイ機能によりフェムトセルの周波数が動的に変更される場合であっても、交換局２０は、適宜、最新のフェムトセルの周波数を取得することができる。

　以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。

　本実施形態の第１の特徴は、移動通信方法であって、フェムトセル１にて待ち受けを行っている移動局ＵＥの通信開始手順において、交換局２０が、制御装置１０において保持されているフェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセル１を一意に特定するフェムトＩＤを取得する工程Ａと、交換局２０及びＨＬＲ３０が、移動局ＵＥの加入者プロファイル（加入者情報）に、取得されたフェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセルＩＤを関連付けて記憶する工程Ｂと、制御装置１０が、マクロセル２に在圏している移動局ＵＥとの間で設定されたＲＲＣコネクション（無線コネクション）を介して移動局ＵＥから送信された位置登録要求信号を交換局２０に送信する工程Ｃと、交換局２０及びＨＬＲ３０が、受信した位置登録要求信号に応じて、マクロセル２と地理的に重畳するフェムトセル１に対する移動局ＵＥの位置登録を行う工程Ｄと、かかる位置登録の完了後のＲＲＣコネクションの解放手順において、交換局２０が、フェムトセル１の周波数ｆ２を制御装置１０に通知し、制御装置１０が、通知されたフェムトセル１の周波数ｆ２を移動局ＵＥに通知する工程Ｅと、移動局ＵＥが、通知されたフェムトセル１の周波数ｆ２にて待ち受けを開始する工程Ｆとを有することを要旨とする。

　本実施形態の第１の特徴において、工程Ａにおいて、制御装置１０は、交換局２０に対して、フェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセルＩＤを含む「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」を送信し、交換局２０は、「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」に含まれるフェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセルＩＤを取得してもよい。

　本実施形態の第１の特徴において、工程Ｅにおいて、交換局２０は、「ＩＵ　ＲＥＬＥＡＳＥ　ＣＯＭＭＡＮＤ」を用いてフェムトセル１の周波数ｆ２を制御装置１０に通知し、制御装置１０は、「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」を用いてフェムトセル１の周波数ｆ２を移動局ＵＥに通知してもよい。

　本実施形態の第２の特徴は、制御装置１０であって、フェムトセル１にて待ち受けを行っている移動局ＵＥの通信開始手順において、交換局２０に対して、保持している該フェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセル１を一意に特定するフェムトＩＤを通知するように構成されており、マクロセル２に在圏している移動局ＵＥとの間で設定されたＲＲＣコネクションを介して移動局ＵＥから送信された位置登録要求信号を交換局２０に送信するように構成されている交換局側インターフェイス１３と、交換局２０が、受信した位置登録要求信号に応じて、マクロセル２と地理的に重畳するフェムトセル１に対する移動局ＵＥの位置登録を行った場合、かかる位置登録の完了後のＲＲＣコネクションの解放手順において、交換局２０から通知されたフェムトセル１の周波数ｆ２を移動局ＵＥに通知するように構成されている移動局側インターフェイス１１とを具備することを要旨とする。

　本実施形態の第２の特徴において、交換局側インターフェイス１３は、交換局２０に対して、フェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセルＩＤを含む「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」を送信するように構成されていてもよい。

　本実施形態の第２の特徴において、移動局側インターフェイス１１は、「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」を用いてフェムトセル１の周波数ｆ２を移動局ＵＥに通知するように構成されていてもよい。

　本実施形態の第３の特徴は、交換局２０であって、フェムトセル１にて待ち受けを行っている移動局ＵＥの通信開始手順において、制御装置１０において保持されているフェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセル１を一意に特定するフェムトＩＤを取得するように構成されている取得部２２と、ＨＬＲ３０と協働して、移動局ＵＥの加入者プロファイルに、取得したフェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセルＩＤを関連付けて記憶するように構成されており、制御装置１０が、マクロセル２に在圏している移動局ＵＥとの間で設定されたＲＲＣコネクションを介して移動局ＵＥから送信された位置登録要求信号を交換局２０に送信した場合に、受信した位置登録要求信号に応じて、マクロセル２と地理的に重畳するフェムトセル１に対する移動局ＵＥの位置登録を行うように構成されているＨＬＲ側インターフェイス２３と、かかる位置登録の完了後のＲＲＣコネクションの解放手順において、フェムトセル１の周波数ｆ２を制御装置１０に通知するように構成されている制御装置側インターフェイス２１とを具備することを要旨とする。

　本実施形態の第３の特徴において、取得部２２は、制御装置１０によって送信された「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」に含まれるフェムトセル１の周波数ｆ２及びフェムトセルＩＤを取得するように構成されていてもよい。

　本実施形態の第３の特徴において、制御装置側インターフェイス２１は、「ＩＵ　ＲＥＬＥＡＳＥ　ＣＯＭＭＡＮＤ」を用いてフェムトセル１の周波数ｆ２を制御装置１０に通知するように構成されていてもよい。

　なお、上述の移動局ＵＥやマクロ無線基地局ＢＴＳやフェムト無線基地局ＢＴＳや制御装置１０や交換局２０やＨＬＲ３０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やマクロ無線基地局ＢＴＳやフェムト無線基地局ＢＴＳや制御装置１０や交換局２０やＨＬＲ３０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やマクロ無線基地局ＢＴＳやフェムト無線基地局ＢＴＳや制御装置１０や交換局２０やＨＬＲ３０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、日本国特許出願特願第２００９－１３０８２６号（２００９年５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。

　本発明によれば、フェムトセルにアクセス可能な移動局ＵＥが、優先的に当該フェムトセルが属する位置登録エリアに対して位置登録することができる移動通信方法、制御装置及び交換局を提供することができるため、移動通信分野において有用である。

ＢＴＳ…フェムト無線基地局、マクロ無線基地局
ＵＥ…移動局
１０…制御装置
１１…移動局側インターフェイス
１２…判定部
１３、３１…交換局側インターフェイス
２０…交換局
２１…制御装置側インターフェイス
２２…取得部
２３…ＨＬＲ側インターフェイス
２４…位置登録処理部
３０…ＨＬＲ
３２…記憶部

Claims

　フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局の通信開始手順において、交換局が、制御装置において保持されている該フェムトセルの周波数及び該フェムトセルを一意に特定するフェムトＩＤを取得する工程Ａと、
　前記交換局及びホームロケーションレジスタが、前記移動局の加入者情報に、取得された前記フェムトセルの周波数及び前記フェムトセルＩＤを関連付けて記憶する工程Ｂと、
　前記制御装置が、マクロセルに在圏している前記移動局との間で設定された無線コネクションを介して該移動局から送信された位置登録要求信号を、前記交換局に送信する工程Ｃと、
　前記交換局及び前記ホームロケーションレジスタが、受信した前記位置登録要求信号に応じて、前記マクロセルと地理的に重畳する前記フェムトセルが属する位置登録エリアに対する前記移動局の位置登録を行う工程Ｄと、
　前記位置登録の完了後の前記無線コネクションの解放手順において、前記交換局が、前記フェムトセルの周波数を前記制御装置に通知し、該制御装置が、通知された該フェムトセルの周波数を前記移動局に通知する工程Ｅと、
　前記移動局が、通知された前記フェムトセルの周波数にて待ち受けを開始する工程Ｆと
を有することを特徴とする移動通信方法。
　前記工程Ａにおいて、前記制御装置は、前記交換局に対して、前記フェムトセルの周波数及び前記フェムトセルＩＤを含む「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」を送信し、該交換局は、前記「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」に含まれる該フェムトセルの周波数及び該フェムトセルＩＤを取得することを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
　前記工程Ｅにおいて、前記交換局は、「ＩＵ　ＲＥＬＥＡＳＥ　ＣＯＭＭＡＮＤ」を用いて前記フェムトセルの周波数を前記制御装置に通知し、該制御装置は、「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」を用いて該フェムトセルの周波数を前記移動局に通知することを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
　フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局の通信開始手順において、交換局に対して、保持している該フェムトセルの周波数及び該フェムトセルを一意に特定するフェムトＩＤを通知するように構成されている交換局通知部と、
　マクロセルに在圏している前記移動局との間で設定された無線コネクションを介して該移動局から送信された位置登録要求信号を、前記交換局に送信するように構成されている位置登録要求信号送信部と、
　前記交換局が、受信した前記位置登録要求信号に応じて、前記マクロセルと地理的に重畳する前記フェムトセルが属する位置登録エリアに対する前記移動局の位置登録を行った場合、該位置登録の完了後の前記無線コネクションの解放手順において、前記交換局から通知された該フェムトセルの周波数を前記移動局に通知するように構成されている移動局通知部とを具備することを特徴とする制御装置。
　前記交換局通知部は、前記交換局に対して、前記フェムトセルの周波数及び前記フェムトセルＩＤを含む「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」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４に記載の制御装置。
　前記移動局通知部は、「ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＬＥＡＳＥ」を用いて前記フェムトセルの周波数を前記移動局に通知するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
　交換局であって、
　フェムトセルにて待ち受けを行っている移動局の通信開始手順において、制御装置において保持されている該フェムトセルの周波数及び該フェムトセルを一意に特定するフェムトＩＤを取得するように構成されている取得部と、
　ホームロケーションレジスタと協働して、前記移動局の加入者情報に、取得した前記フェムトセルの周波数及び前記フェムトセルＩＤを関連付けて記憶するように構成されている記憶部と、
　前記制御装置が、マクロセルに在圏している前記移動局との間で設定された無線コネクションを介して該移動局から送信された位置登録要求信号を、前記交換局に送信した場合に、受信した該位置登録要求信号に応じて、該マクロセルと地理的に重畳する前記フェムトセルが属する位置登録エリアに対する前記移動局の位置登録を行うように構成されている位置登録処理部と、
　前記位置登録の完了後の前記無線コネクションの解放手順において、前記フェムトセルの周波数を前記制御装置に通知するように構成されている制御装置通知部とを具備することを特徴とする交換局。
　前記取得部は、前記制御装置によって送信された「ＩＮＩＴＩＡＬ　ＵＥ　ＭＥＳＳＡＧＥ」に含まれる前記フェムトセルの周波数及び前記フェムトセルＩＤを取得するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の交換局。
　前記制御装置通知部は、「ＩＵ　ＲＥＬＥＡＳＥ　ＣＯＭＭＡＮＤ」を用いて前記フェムトセルの周波数を前記制御装置に通知するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の交換局。