WO2012169113A1 - 基地局装置及び基地局装置の通信方法 - Google Patents

基地局装置及び基地局装置の通信方法 Download PDF

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WO2012169113A1
WO2012169113A1 PCT/JP2012/003084 JP2012003084W WO2012169113A1 WO 2012169113 A1 WO2012169113 A1 WO 2012169113A1 JP 2012003084 W JP2012003084 W JP 2012003084W WO 2012169113 A1 WO2012169113 A1 WO 2012169113A1
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WO
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base station
operator network
henb
message
function unit
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PCT/JP2012/003084
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English (en)
French (fr)
Inventor
泰雄 小出
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • 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]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a base station apparatus and a communication method for the base station apparatus.
  • HeNB Home eNodeB
  • HeNB is assumed to be used in homes, businesses, and shopping malls.
  • HeMS management device
  • the HeNB is necessary to perform registration processing with a management device (hereinafter referred to as HeMS) in the operator network at the time of startup to acquire necessary configuration information.
  • HeMS management device
  • the HeNB needs to establish a device level S1 connection with a call control device (hereinafter referred to as MME).
  • MME call control device
  • UE mobile station
  • LIPA Local IP Access
  • HeNB finds HeMS at startup and performs registration processing.
  • an S1 connection is established with the MME.
  • HeNB acquires parameter information from HeMS after the registration to HeMS is completed.
  • the HeNB exchanges management information such as alarm reports and performance information with the HeMS.
  • Non-Patent Document 1-3 As a technique for performing registration processing with the HeMS in the operator network at the time of startup and obtaining necessary configuration information, a method shown in Non-Patent Document 1-3 is known.
  • EPC Evolved Packet Core: A general term for operator network devices. MME, S-GW, HSS, P-GW, etc. are included.
  • HeMS Home eNodeB Management System
  • HeMS exchanges messages for device management with HeNB.
  • HeNB Home eNodeB is a small base station with a small service area (cell) that is assumed to be used in homes and businesses.
  • HSS Home Subscriber Server
  • Home Subscriber Server is a device that manages contract information etc. of UE.
  • L-GW Local Gateway
  • LIPA Local IP Access
  • MME Mobility Management Entity
  • the MME exchanges messages for call control with the HeNB.
  • P-GW PDN Gateway
  • PDN Public Domain Network
  • SeGW Security Gateway
  • S-GW Serving Gateway
  • HeNB Serving Gateway
  • TR-069 is a protocol used for communication between HeNB and HeMS. Defined by Broad Band Forum.
  • the conventional HeNB startup procedure is as follows.
  • FIG. 1 is a diagram showing a conventional HeNB activation procedure.
  • Figure 1 shows Discovery and registration procedures from TS32.593 to V10.0.0 (5.1.1 to Figure 5-1).
  • the HeNB first performs a procedure for finding a ServingMSHeMS in phase 1 (Discovery Serving HeMS procedure).
  • the HeNB When the HeNB obtains the ServingServHeMS IP address, it establishes a secure IP connection with the Serving HeMS.
  • the HeNB executes the S1 setup procedure with the MME, and establishes a connection at the device level with the MME (Registration with MME (S1 Setup) procedure).
  • the HeNB performs a procedure for obtaining the configuration of the HeNB after completing registration with Serving HeMS.
  • FIG. 2 is a diagram showing a procedure for finding a conventional Serving HeMS.
  • FIG. 2 shows Serving HeMS Discovery via Initial HeMS accessible inside operator's private secure network domain extracted from TS32.593 V10.0.0 (5.1.2.2 Figure 5-2).
  • Step 1 the HeNB establishes a secure connection with the Initial HeMS.
  • Step 1 has the sequence 1.1-1.5.
  • the HeNB starts the operation of acquiring the IP address of Initial SeGW. HeNB sends DNS query with FQDN of Initial ⁇ SeGW to public DNS. Initial SeGW FQDN is set in advance in HeNB.
  • the HeNB starts an operation to acquire the IP address of Initial HeMS.
  • the HeNB sends a DNS query with the FQDN of the Initial HeMS to the private DNS.
  • the FQDN of Initial HeMS is set in advance in HeNB.
  • the private DNS returns a response including the IP address of the Initial HeMS that matches the FQDN to the HeNB.
  • Step 2 the HeNB establishes a TR-069 session with the Initial HeMS.
  • Step 2 has sequence 2.1-2.2.
  • the HeNB sends an Inform request including the Device ID of the HeNB and Location information (optional) to the Initial HeMS.
  • Step 3 Initial HeMS provides Serving SeGW and Serving HeMS IP address to HeNB.
  • Step 3 has the sequence 3.1-3.2.
  • Initial HeMS sends SetParameterValues including Serving SeGW and Serving HeMS IP address to HeNB. At this time, Initial HeMS can optionally send the IP address of MME's S1 interface.
  • Step 4 the HeNB releases a TR-069 session with Initial HeMS.
  • Step 5 the HeNB releases the IPsec tunnel between the Initial SeGWs.
  • Step 6 the HeNB establishes a secure connection with Serving HeMS.
  • Step 6 has the sequence 6.1-6.5.
  • the HeNB If the HeNB has not yet obtained the Serving SeGW IP address (for example, the FQDN is notified instead of the Serving GW SeGW IP address in step 3.1), the HeNB obtains the Serving SeGW IP address. The operation to start is started. HeNB sends DNS query with FQDN of Serving SeGW to public DNS. If the ServingServSeGW IP address has already been acquired, the process skips to sequence 6.3.
  • the public DNS returns a response including the IP address of Serving SeGW that matches the FQDN to the HeNB.
  • the Serving HeMS IP address (6.4) If the HeNB has not yet obtained the Serving HeMS IP address (for example, the FQDN is notified instead of the Serving HeMS IP address in the sequence (3.1)), the Serving HeMS The operation to acquire the IP address is started. HeNB sends DNS query with Serving HeMS FQDN set to public DNS. If the Serving ⁇ HeMS IP address has already been acquired, the sequence (6.4) and the following (6.5) are skipped.
  • the private DNS returns a response including the Serving HeMS IP address that matches the FQDN to the HeNB.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional procedure for the HeNB to register with Serving HeMS.
  • FIG. 3 shows the procedure “for HeNB” registration ”with“ serving ”HeMS extracted from TS32.593 V10.0.0 (5.1.3 Figure 5-4).
  • This procedure requires that the HeNB has completed the Serving HeMS search in advance and that a secure IP connection has been established with the Serving HeMS.
  • Step 11 the HeNB establishes a TR-069 session with Serving HeMS.
  • Step 11 has steps 11.1 to 11.2.
  • HeNB sends Inform request including Device ID of HeNB and location information (option) to Serving HeMS.
  • Step 12 Serving HeMS provides the IP address of the MME S1 interface to the HeNB.
  • Step 12 has the sequence 12.1-12.2.
  • the HeNB returns a response to Serving HeMS by SetParameterValuesResponse.
  • Step 13 the HeNB releases the TR-069 session with Serving HeMS.
  • step 14 the HeNB starts the S1 Setup procedure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional procedure for the HeNB to obtain a configuration.
  • FIG. 4 shows HeNB configuration procedure using RPC SetParameterValues method extracted from TS32.593 V10.0.0 (5.2.3 Figure 5-6).
  • TR-069 session is established between HeNB and HeMS (TR-069 session establishment).
  • HeMS transmits SetParameterValues including Parameter list to HeNB (SetParameterValues (parameter (list)).
  • step 43 the HeNB returns a SetParameterValuesResponse including status information as a response to the HeMS (SetParameterValuesResponse (status)).
  • step 44 the TR-069 session is released (TR-069 session tear-down).
  • FIG. 5 is a diagram showing a conventional S1 setup procedure for establishing a connection between the HeNB and the MME at the device level.
  • FIG. 5 shows S1 Setup procedure: Successful Operation extracted from TS36.413 10.0.1 (8.7.3.2 Figure 8.7.3.2-1).
  • This procedure is executed as the first S1AP procedure when the IP address of MME is acquired and registration with Serving HeMS is completed.
  • FIG. 5 showed the case of eNB, the procedure is the same also in the case of HeNB.
  • the eNB transmits an S1 SETUP REQUEST including data for establishing a TNL (Transport Network Layer) association to the MME.
  • the MME transmits S1 SETUP RESPONSE including data for establishing the TNL association as a response to the eNB.
  • the exchanged data is held by the eNB and MME and used for TNL association.
  • FIG. 6 is a diagram showing a conventional Initial Context Setup procedure.
  • Fig. 6 shows the Initial Context Setup Procedure based on TS36.300 V10.2.0 (19.2.2.3 Figure 19.2.2.3-1).
  • FIG. 6 shows the case of eNB, the procedure is the same for HeNB.
  • the eNB When the UE transitions from idle to active, the eNB transmits INITIALNBUE ⁇ MESSAGE to the MME as shown in FIG. As a result, the MME sends INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST and starts the Initial Context Setup procedure.
  • This procedure exchanges information necessary for sending and receiving user data between eNB and MME.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining conventional message transmission.
  • 3GPP TS32.593 V10.0.0 (Chapter 5 Procedures Flows)
  • 3GPP TS36.413 V10.0.1 (Chapter 8.7.3 S1 Setup)
  • 3GPP TS36.300 V10.2.0 (Chapter 19.2.2.3 Initial Context Setup procedure)
  • the conventional HeNB startup procedure has a problem that the number of messages that must be processed by the operator network increases as the number of HeNBs increases.
  • the HeNB When the HeNB starts up, it exchanges messages for registration and configuration acquisition with Initial HeMS / Serving HeMS in the operator network. Also, exchange messages for S1 setup with MME. Furthermore, messages are exchanged between HeMS and MME other than at startup.
  • An object of the present invention is to provide a base station apparatus and a base station apparatus communication method capable of reducing the number of messages exchanged between the HeNB in the local network and the operator network apparatus.
  • the base station apparatus of the present invention is installed in a local network and communicates with an operator network communication means that communicates with an operator network apparatus, and another base station apparatus installed in the local network as a proxy for the operator network apparatus.
  • Operator network proxy means for performing parameter management means for managing parameter information used for the other base station apparatus among the parameter information acquired by the operator network communication means, the operator network proxy means,
  • a configuration is used in which parameter information managed by the parameter management means is used to generate a device-unit message to the other base station device, and the message is transmitted to the other base station device.
  • a communication method of a base station apparatus of the present invention is a communication method of a base station apparatus that is installed in a local network and communicates with an operator network apparatus, the step of acquiring a parameter by the communication, and using the parameter, Performing a proxy operation of the operator network device with respect to another base station device.
  • the number of messages exchanged between the HeNB in the local network and the operator network device can be reduced.
  • the figure which shows the starting procedure of the conventional HeNB Diagram showing the procedure for finding a traditional Serving HeMS The figure which shows the procedure which the conventional HeNB registers with Serving HeMS
  • the figure which shows the procedure for the conventional HeNB to acquire the configuration The figure which shows S1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ setup procedure for the conventional HeNB to establish the connection at the device level with MME Figure showing the procedure of the conventional Initial Context Setup Diagram explaining conventional message transmission
  • the figure explaining message transmission of the present invention The block diagram which shows the peripheral system containing the base station apparatus which concerns on embodiment of this invention
  • the figure which shows the control sequence of the starting procedure of the base station apparatus which concerns on the said embodiment The figure which shows the control sequence of Initial * Context * Setup procedure of the base station apparatus which concerns on the said embodiment
  • the figure which shows the control sequence of Initial * Context * Setup procedure of the base station apparatus which concerns on the said embodiment The figure which shows the control sequence of Initial * Context * Setup procedure of the base station apparatus which concerns on the said embodiment
  • one or a plurality of HeNBs connected to the operator network is defined as a Parent HeNB (base station device).
  • Other HeNBs are operated as Clone HeNBs (other base station devices) that copy and use parameters acquired by the Parent HeNB from the operator network. This reduces the number of messages exchanged between the HeNB and the operator network device.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining message transmission according to the present invention.
  • HeNB HeNB that directly communicates with the operator network equipment (HeMS, MME, etc.) is called “Parent HeNB”. HeNBs other than Parent HeNB perform services by copying necessary parameters from Parent HeNB. This HeNB is referred to as “Clone HeNB”.
  • Clone HeNB performs communication by regarding Parent HeNB as an operator network device. Messages for Clone HeNB registration in HeMS and S1 setup with MME terminate at Parent HeNB and are not forwarded to the operator network.
  • Clone HeNB is not recognized by the operator network and does not need to be managed by the operator.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a peripheral system including a base station apparatus according to an embodiment of the present invention based on the above basic concept.
  • a PDN 26 and the Internet 40 are connected to the local network 10 via the operator networks 20 and 30 and the operator network 20.
  • a Parent HeNB 100 that directly communicates with the operator networks 20 and 30 (HeMS, MME, etc.) and a Clone HeNB 200 that performs a service by copying necessary parameters from the Parent HeNB 100 are installed.
  • Parent HeNB100 and Clone HeNB200 are connected by a Clone HeNB interface 210 comprising S5, S1-MME, S1-U, and HeMS interfaces.
  • the Clone HeNB 200 performs communication by regarding the Parent100HeNB 100 as an operator network 20, 30 device. Messages for registration of Clone HeNB 200 in HeMS and S1 setup with MME terminate at Parent HeNB 100 and are not transferred to operator networks 20 and 30.
  • SeGW 21, MME 22, HSS 23, P-GW 24, and S-GW 25 are installed.
  • the operator network 30 is provided with an Initial 31 SeGW 31, a Serving SeGW 32, an Initial HeMS 33, a Serving HeMS 34, and a Private DNS 35.
  • the local network 10 and the operator network 30 are connected by a HeMS interface.
  • Public DNS 41 is installed in the Internet 40.
  • Fig. 9 The outline of Fig. 9 is as follows.
  • the HeNB that directly communicates with the operator networks 20 and 30 is Parent HeNB100.
  • a plurality of Parent HeNBs 100 may be installed according to the traffic volume with the operator networks 20 and 30.
  • Parent HeNB 100 When a new HeNB other than Parent is installed in the local network 10 and activated, Parent HeNB 100 operates as a proxy for HeMS and EPC with respect to the new HeNB. In addition, when it is necessary to use IPsec in the new HeNB, Parent HeNB 100 also operates as a proxy for SeGW.
  • the Parent HeNB 100 may communicate with a new HeNB other than Parent using the interface for the L-GW local network defined by 3GPP.
  • the administrator of the local network 10 registers the Device ID information of the Clone HeNB200 that permits installation in the Parent HeNB100.
  • the administrator of the local network 10 registers the location information of the Clone ⁇ HeNB 200 that is allowed to be installed in the Parent HeNB 100.
  • Parent HeNB100 confirms Device ID information and location information during the registration process of Clone HeNB200, and if it is different from the registration information of (7) and (8) above, does not permit service start. However, it is also possible to permit service start without confirmation.
  • Parent HeNB100 uses the ID value used between Clone HeNB200 and Parent HeNB100 in the message between Parent HeNB and EPC. After the ID value is changed, it is transmitted to the MME 22 and the S-GW 25.
  • the Parent HeNB 100 confirms the ID value and is the ID value associated with the UE receiving the service in the Clone HeNB 200.
  • the ID value used between EPC and ParentParHeNB100 is changed to the ID value used between Parent HeNB100 and Clone HeNB200, and then transmitted to Clone HeNB200.
  • the Parent HeNB function operates only when the Parent HeNB function switch is enabled, and does not operate as the Parent HeNB 100 when disabled.
  • the Parent HeNB 100 includes an operator network communication function unit 110, an operator network proxy function unit 120, a parameter management function unit 130, an identifier conversion function unit 140, and a switch setting function unit 150.
  • the identifier conversion function unit 140, the parameter management function unit 130, and the operator network proxy function unit 120 can enable or disable their functions.
  • the HeNB includes an L-GW (Local Gateway) function unit 100A for a LIPA (Local IP Access) function.
  • An additional function for realizing this communication method is a configuration arranged in the L-GW function unit 100A except for the operator network communication function unit 110. If the L-GW function unit 100A is not provided, an additional function may be arranged in the HeNB main body.
  • the operator network communication function unit 110 is installed in the local network 10 and communicates with the devices of the operator networks 20 and 30.
  • the operator network communication function unit 110 converts the message from the base station device to a device addressed to the operator network 20, 30 and transmits it to the operator network 20, 30 device.
  • the operator network communication function unit 110 transfers, to the identifier conversion function unit 140, messages and user data addressed to users who receive services at other base station devices among the messages and user data received from the devices of the operator networks 20 and 30.
  • the operator network communication function unit 110 When the operator network communication function unit 110 receives a message instructing the initialization and service stop of the base station device from the devices of the operator networks 20 and 30, the operator network communication function unit 110 initializes all other base station devices to the operator network proxy function unit 120. Instruct to generate a message to stop service.
  • the operator network communication function unit 110 has an interface for communicating with EPC and HeMS, and communicates with EPC and HeMS.
  • the operator network communication function part 110 transfers to the identifier conversion function part 140, when the message value of UE unit received from EPC and the ID value of user data are ID values for Clone HeNB200. If the operator network communication function unit 110 is a device unit message, or if the ID value is not an ID value for the Clone HeNB 200 in the message and user data of the UE unit, the operator network communication function unit 110 terminates and performs processing. .
  • the message for each UE is a message for performing setting and control for each UE.
  • an ID value for each UE is included so as to identify which UE the message is.
  • the message of an apparatus unit is a message for performing the setting and control for every HeNB (Parent
  • the operator network communication function unit 110 When the message received from the EPC is an initialization instruction for the Parent eNB 100, the operator network communication function unit 110 notifies the operator network proxy function unit 120 to transmit an initialization message to all Clone eNBs. .
  • the operator network communication function unit 110 transfers the message and user data received from the identifier conversion function unit 140 to the EPC.
  • the operator network communication function unit 110 notifies the parameter management function unit 130 of the parameter information related to the control of each device used for the setting of the Clone HeNB 200 in the message received from the EPC.
  • the operator network communication function unit 110 searches for an ID value that is not currently used, and notifies the identifier conversion function unit 140 of the ID value.
  • the operator network communication function unit 110 has an interface for communicating with the HeMS, processes a message received from the HeMS, and notifies the parameter management function unit 130 of parameter information used for setting the Clone HeNB 200.
  • the operator network communication function unit 110 transmits a service stop and initialization message to all Clone eNBs to the operator network proxy function unit 120. Make a notification.
  • the operator network communication function unit 110 converts the source and destination addresses of the IP header.
  • the operator network proxy function unit 120 communicates with another base station device installed in the local network 10 as a proxy for the devices of the operator networks 20 and 30.
  • the operator network proxy function unit 120 uses the parameter information managed by the parameter management function unit 130 to generate a device-unit message to another base station device, and transmits the message to the other base station device.
  • the operator network proxy function unit 120 terminates a message in units of devices out of messages and user data received from other base station devices, and generates a message and transmits it to other base station devices when a response is required. .
  • the operator network proxy function unit 120 terminates messages for registration and setup in the operator network device of other base station devices, and does not transfer them to the operator network device.
  • the operator network proxy function unit 120 can arbitrarily set other base station devices that are permitted to provide the service, and rejects the service when another base station device other than the permitted other base station device requests the service. .
  • the operator network proxy function unit 120 can arbitrarily set the installable position of the other base station apparatus to be connected, and rejects the service when the other base station apparatus to be connected is other than the installable position.
  • the operator network proxy function unit 120 transfers the message and user data in units of users among the messages and user data received from other base station devices to the identifier conversion function unit 140.
  • the operator network proxy function unit 120 converts a message and user data addressed to a user who receives a service at another base station device from a base station device to a message and user data addressed to the other base station device, and transmits the message and user data to the other base station device. To do.
  • the operator network proxy function unit 120 communicates with another base station apparatus using a communication interface of a local network gateway provided in the base station apparatus.
  • the operator network proxy function unit 120 has an interface for communicating with the Clone HeNB 200.
  • the operator network proxy function unit 120 establishes a secure tunnel (IKE, IPsec, SSL / TLS, etc.) with Clone HeNB200 as a proxy for SeGW, Initial SeGW, and Serving SeGW.
  • IKE secure tunnel
  • IPsec IP Security
  • SSL / TLS Secure Sockets Layer
  • the operator network proxy function unit 120 determines the type of data received from the Clone HeNB 200 as a proxy for the EPC, and forwards it to the identifier conversion function unit 140 in the case of a UE unit message or user data. In the case of a device unit message, the message is terminated and processing is performed according to the content of the message. When a response is made, necessary parameter information is acquired from the parameter management function unit 130.
  • the operator network proxy function unit 120 transmits the message and user data transferred from the identifier conversion function unit 140 to the Clone HeNB 200 as a proxy for the EPC.
  • the operator network proxy function unit 120 transmits a message to the Clone HeNB 200 as necessary when notified by the parameter management function unit 130 that the parameter has been changed as a proxy for the EPC.
  • the operator network proxy function unit 120 operates as a TR-69 manager for the Clone-HeNB 200 as a proxy for HeMS. When transmitting a message to the Clone HeNB 200, necessary parameter information is acquired from the parameter management function unit 130.
  • the operator network proxy function unit 120 transmits a message to the Clone HeNB 200 as necessary when a parameter change is notified from the parameter management function unit 130 on behalf of the HeMS.
  • the operator network proxy function unit 120 provides an interface for setting the identifier of the Clone HeNB 200 that the administrator of the local network 10 permits the service.
  • the operator network proxy function unit 120 provides an interface for setting the location information of the Clone HeNB 200 that the administrator of the local network 10 permits the service.
  • the operator network proxy function unit 120 converts the destination and source address of the IP header.
  • the operator network proxy function unit 120 performs the above operation only when the switch setting function unit 150 enables the function.
  • the parameter management function unit 130 manages parameter information used for other base station apparatuses among the parameter information acquired by the operator network communication function unit 110.
  • the parameter management function unit 130 can arbitrarily change the parameter information.
  • the parameter management function unit 130 holds parameter information for the Clone HeNB 200 notified from the operator network communication function unit 110.
  • the retained parameter information is referred to by the operator network proxy function unit 120.
  • the parameter management function unit 130 notifies the operator network proxy function unit 120 when a change occurs in the stored parameter information.
  • the parameter management function unit 130 provides an interface for the administrator of the local network 10 to set parameters for the Clone HeNB 200.
  • the parameter management function unit 130 performs the above operation only when the switch setting function unit 150 enables the function.
  • the identifier conversion function unit 140 converts identifiers of messages and user data when communication is performed between other base station devices and the devices of the operator networks 20 and 30.
  • the identifier conversion function unit 140 converts the user identifier of the message and user data of the user unit from the user identifier used between the base station apparatus and the other base station apparatus, and the devices of the operator networks 20 and 30 and the base station apparatus. And transferred to the operator network communication function unit 110.
  • the identifier conversion function unit 140 obtains a message addressed to a user who receives a service at another base station device and a user identifier of user data from the user identifier used between the operator network 20, 30 device and the base station device, from the base station It is converted into a user identifier used between the device and another base station device and transferred to the operator network proxy function unit 120.
  • the identifier conversion function unit 140 holds the ID value between the Clone HeNB 200 and the Parent HeNB 100, the ID value between the EPC and the Parent HeNB 100, and the binding information thereof.
  • the identifier conversion function unit 140 converts the ID value of the message and user data received from the operator network proxy function unit 120 from the ID value used between the Clone HeNB 200 and the Parent HeNB 100 to the ID value used between the Parent HeNB 100 and the EPC.
  • To the operator network communication function unit 110 In the case of a message for establishing a new connection, an ID value used between Parent HeNB 100 and EPC has not yet been assigned. In this case, the operator network communication function unit 110 is inquired about an unused ID value, and conversion is performed using the ID value notified by the response.
  • the identifier conversion function unit 140 converts the ID value of the message and user data received from the operator network communication function unit 110 from the ID value used between the EPC and the Parent-HeNB 100 to the ID value used between the Parent-HeNB 100 and the Clone-HeNB 200. To the operator network proxy function unit 120.
  • the identifier conversion function unit 140 performs the above operation only when the switch setting function unit 150 enables the function.
  • switch setting function unit 150 When the HeNB operates as the Parent HeNB 100, the switch setting function unit 150 notifies the operator network proxy function unit 120, the parameter management function unit 130, and the identifier conversion function unit 140 that the function of the Parent HeNB 100 is validated. When the switch setting function unit 150 operates as other than the Parent HeNB 100, the switch setting function unit 150 notifies that the function of the Parent HeNB 100 is invalidated.
  • FIG. 10 is a diagram showing a control sequence of the startup procedure.
  • ParentNBHeNB 100 is connected to operator networks 20 and 30, and Clone HeNB 200 is not connected to operator networks 20 and 30.
  • the Clone HeNB 200 performs a service using parameters acquired by the Parent HeNB 100 from the operator networks 20 and 30.
  • the Parent HeNB100 communicates with the devices of the operator networks 20 and 30.
  • the operator network communication function unit 110 performs the following (1) between the Initial ⁇ SeGW31, Serving SeGW32, Initial HeMS33, Serving HeMS34, and Private DNS35 of the operator network 30 and the Public DNS41 of the Internet 40. )-(3) is performed.
  • (1) Discovery Serving HeMS procedure see Fig. 2)
  • (2) Registration with Serving HeMS procedure see Fig. 3
  • (3) HeNB configuration procedure using RPC SetParameterValues method see Fig. 4
  • the operator network communication function unit 110 executes S1 Setup procedure (see FIG. 5) with the MME 22 of the operator network 20.
  • the operator network communication function unit 110 acquires parameter information necessary for the setting of the Clone HeNB 200 and notifies the parameter management function unit 130, and the parameter management function unit 130 holds and manages the notified parameter information.
  • the Clone HeNB 200 is connected to the Parent HeNB 100 via the Clone HeNB interface 210, and the Clone HeNB 200 performs a service using parameters acquired by the Parent HeNB 100 from the operator networks 20 and 30.
  • the operator network proxy function unit 120 communicates with the Clone HeNB 200 (1) Discovery Serving HeMS procedure (see Fig. 2), (2) Registration with Serving HeMS procedure (see Fig. 3), (3) HeNB configuration procedure using RPC SetParameterValues method (see FIG. 4), (4) S1 Setup procedure (see FIG. 5) is executed.
  • the operator network proxy function unit 120 requests the parameter management function unit 130 for parameter information necessary for setting the Clone HeNB 200, and the parameter management function unit 130 responds with the held parameter information.
  • FIG. 11 to FIG. 13 are diagrams showing a control sequence of the Initial Context Setup procedure.
  • FIG. 11 to FIG. 13 show the Initial Context Setup procedure divided into three parts because of the description space.
  • the Clone HeNB 200 issues INITIAL US MESSAGE (eNB UE S1AP ID: A) to the operator network proxy function unit 120 of the Parent HeNB 100 (see number 301).
  • INITIAL US MESSAGE eNB UE S1AP ID: A
  • the operator network proxy function unit 120 cancels the encryption when encrypted by IPsec.
  • the operator network proxy function unit 120 determines whether the received message is a user unit or a device unit (see number 302).
  • the operator network proxy function unit 120 transfers INITIAL US MESSAGE (eNB UE S1AP ID: A) to the identifier conversion function unit 140 when the received message is in units of users (see number 303).
  • the identifier conversion function unit 140 Since the identifier conversion function unit 140 establishes a new connection, it makes an inquiry to the operator network communication function unit 110 for an unused eNBeUE S1AP ID (see number 304). Specifically, the identifier conversion function unit 140 requests an unused eNB UE S1AP ID from the operator network communication function unit 110 (see number 305).
  • the operator network communication function unit 110 assigns an unused eNB UE S1AP ID: X (see number 306).
  • X is a value that is unique in Parent HeNB 100 when Parent HeNB 100 communicates with MME 22.
  • the operator network communication function unit 110 notifies the identifier conversion function unit 140 of eNB UE S1AP ID: X (see number 307).
  • the identifier conversion function unit 140 changes the eNB UE S1AP ID of INITIAL UE MESSAGE to X (see number 308).
  • the identifier conversion function unit 140 holds the correspondence between eNB UE S1AP ID: A used for Clone HeNB and eNB UE S1AP ID: X used for MME22 (see number 308).
  • the identifier conversion function unit 140 transmits INITIAL UE MESSAGE (eNB UE S1AP ID: X) to the operator network communication function unit 110 (see number 309).
  • the operator network communication function unit 110 selects the destination MME 22 (see number 310).
  • the operator network communication function unit 110 changes the transmission source address of the IP header to the Parent HeNB address and the transmission destination address to the selected MME address (see number 310).
  • the operator network communication function unit 110 encrypts and transmits to the MME 22 when IPsec encryption is necessary (see number 311).
  • the MME 22 transmits INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST (MME UE S1AP ID: Y, eNB UE S1AP ID: X) to the operator network communication function unit 110 (see reference numeral 312).
  • the operator network communication function unit 110 cancels the encryption if it is encrypted by IPsec (see number 313).
  • the operator network communication function unit 110 confirms the eNB UE S1AP ID, and if it is an ID assigned for Clone HeNB, transfers it to the identifier conversion function unit 140 (see number 314).
  • the identifier conversion function unit 140 changes the eNB UE S1AP ID from X to A (see number 315). Also, the identifier conversion function unit 140 changes the MME UE S1AP ID from Y to B (see number 315). B is a value that can uniquely identify the S1 connection when Parent HeNB operates as an MME proxy for Clone HeNB. Further, the identifier conversion function unit 140 holds the correspondence between eNB UE S1AP ID: A used for Clone HeNB and MME UE S1AP ID: Y used for MME (see number 315).
  • the identifier conversion function unit 140 sends INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST (MME UE S1AP ID: B, eNB UE S1AP ID: A) to the operator network proxy function unit 120 (see number 316).
  • the operator network proxy function unit 120 changes the destination address of the IP header to the Clone HeNB address and the source address to the Parent HeNB address (see number 317). When IPsec encryption is necessary, the operator network proxy function unit 120 performs encryption and transmits it to the Clone HeNB 200 (see number 317).
  • the operator network proxy function unit 120 transfers INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST (MME UE S1AP ID: B, eNB UE S1AP ID: A) to the Clone HeNB 200 (see number 318).
  • the CloneNBHeNB 200 responds to the operator network proxy function unit 120 of the Parent HeNB 100 with INITIAL CONTEXT SETUPPONRESPONSE (MME UE S1AP ID: B, eNB UE S1AP ID: A) (see number 319).
  • INITIAL CONTEXT SETUPPONRESPONSE MME UE S1AP ID: B, eNB UE S1AP ID: A
  • the operator network proxy function unit 120 cancels the encryption when encrypted by IPsec (see number 320).
  • the operator network proxy function unit 120 determines whether the received message is a user unit message or a device unit message (see number 320).
  • the operator network proxy function unit 120 forwards INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE (MME UE S1AP ID: B, eNB UE S1AP ID: A) to the identifier conversion function unit 140 in the case of a message in units of users (see number 321). ).
  • INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE MME UE S1AP ID: B, eNB UE S1AP ID: A
  • the identifier conversion function unit 140 changes the eNB UE S1AP ID to X (see number 322).
  • the identifier conversion function unit 140 changes the MME UE S1AP ID to Y (see number 322).
  • the identifier conversion function unit 140 sends INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE (MME UE S1AP ID: Y, eNB UE S1AP ID: X) to the operator network communication function unit 110 (see number 323).
  • the operator network communication function unit 110 changes the source address of the IP header to the Parent HeNB address and the destination address to the MME address (see number 324).
  • the operator network communication function unit 110 When IPsec encryption is necessary, the operator network communication function unit 110 performs encryption and transmits INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE (MME UE S1AP ID: Y, eNB UE S1AP ID: X) to the MME 22 (number) 325).
  • INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE MME UE S1AP ID: Y, eNB UE S1AP ID: X
  • the local network 10 includes the Parent HeNB 100 that directly communicates with the operator network 20 and 30 devices (HeMS, MME, etc.), and the necessary parameters from the Parent HeNB 100. Clone HeNB200 that obtains and provides services is installed.
  • the Parent HeNB 100 communicates with the operator network communication function unit 110 that communicates with the devices (for example, EPC and HeMS) of the operator networks 20 and 30 and the Clone HeNB 200 with the SeGW, EPC, Initial SeGW, and Serving of the operator networks 20 and 30. And an operator network proxy function unit 120 that operates as a proxy for SeGW, “Private” DNS, and HeMS (Initial “HeMS and Serving” HeMS).
  • the Parent HeNB 100 includes a parameter management function unit 130 that manages parameter information used for the Clone HeNB 200 among the parameter information acquired by the operator network communication function unit 110, and 20, 30 devices of the Clone HeNB 200 and the operator network.
  • an identifier conversion function unit 140 that converts an identifier of a message and user data when communicating between them.
  • the Clone HeNB 200 performs communication by regarding the Parent100HeNB 100 as an operator network 20, 30 device. Messages for registration of Clone HeNB 200 in HeMS and S1 setup with MME terminate at Parent HeNB 100 and are not transferred to operator networks 20 and 30.
  • the Parent HeNB 100 generates a device-unit message to the Clone HeNB 200 using the parameter information acquired from the devices of the operator networks 20 and 30. For this reason, as shown in the activation procedure of FIG. 10, message transmission to the operator networks 20 and 30 is not performed in the activation procedure of the Clone HeNB 200. Therefore, it is possible to reduce the processing load of messages processed by the devices of the operator networks 20 and 30.
  • the operator network communication function unit 110 instructs the operator network proxy function unit 120 to generate a message instructing all Clone HeNBs 200 to initialize and stop the service. Synchronize the service status of HeNB100 and Clone200HeNB200. As a result, it is possible to minimize the non-communication time of the user who receives the service in Clone HeNB200. In addition, it is possible to know that the user who receives the service at Clone HeNB200 is quickly disconnected.
  • the switch setting function unit 150 can enable or disable the functions of the operator network proxy function unit 120, the parameter management function unit 130, and the identifier conversion function unit 140. Whether or not the station device operates as ParentNBHeNB100 can be set. Thereby, it is possible to prevent an unintended Clone HeNB200 from being created. In addition, power consumption can be reduced by stopping unnecessary functions.
  • the local network 10 is L-GW
  • the operator network 20 is EPC such as MME, S-GW, HSS, P-GW, and HSS
  • the operator network 30 is equipment such as HeMS and HeNB.
  • the present invention is not limited to this, and any apparatus having the same function as these can be employed.
  • the apparatus is a base station
  • the method is a communication control method, the message processing load reduction method, the signaling reduction method, etc. It may be.
  • each component constituting the base station device for example, the type of operator network communication function unit, identifier conversion processing, and the like are not limited to the above-described embodiment.
  • each functional block used in the description of the above embodiment is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them. Although referred to as LSI here, it may be referred to as IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • the base station apparatus and base station apparatus communication method of the present invention are particularly useful when a plurality of small base station apparatuses are installed in a local network.

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Abstract

　Parent HeNB（１００）は、オペレータネットワーク（２０），（３０）のEPC及びHeMS等と通信を行うオペレータネットワーク通信機能部（１１０）と、Clone HeNB（２００）に対して、オペレータネットワーク（２０），（３０）のSeGW、EPC及びHeMSの代理として動作するオペレータネットワーク代理機能部（１２０）と、Clone HeNB（２００）に対して使用するパラメータ情報を管理するパラメータ管理機能部（１３０）と、Clone HeNB（２００）とオペレータネットワークの（２０），（３０）の機器間で通信を行う際に、メッセージ及びユーザデータの識別子の変換を行う識別子変換機能部（１４０）と、を備える。Clone HeNB（２００）は、Parent HeNB（１００）をオペレータネットワーク（２０），（３０）機器とみなして通信を行う。

Description

基地局装置及び基地局装置の通信方法
　本発明は、基地局装置及び基地局装置の通信方法に関する。
　近年、携帯電話を用いた通信において、室内エリアの不感地帯を補完するため、HeNB（Home eNodeB）と呼ばれる小型基地局装置の開発が行われている。
　HeNBは、宅内、企業内及びショッピングモール等での使用が想定されている。HeNBを設置する場合、起動時にオペレータネットワーク内の管理装置（以下、HeMSと称する。）との間で登録処理を実施し、必要なコンフィグレーション情報を取得する必要がある。また、起動時以外にもHeNBとHeMS間では周期的にアラームやパフォーマンスに関する管理情報のやり取りを行う必要がある。
　起動時に、HeNBは、呼制御装置（以下、MMEと称する。）との間で装置レベルのS1コネクション確立を行う必要がある。ローカルネットワーク内の通信機器と移動局（以下、UEと称する。）がオペレータネットワークを経由せず直接通信を行うために、HeNBでのLocal IP Access（以下、LIPAと称する。）機能の規格化が3GPPで進められている。
　HeNBは、起動時にHeMSを見つけて登録処理を行う。また、MMEとの間でS1コネクションを確立する。HeNBは、HeMSへの登録完了後、HeMSからパラメータ情報を取得する。また、起動完了後も、HeNBはアラーム報告及びパフォーマンス情報等の管理情報について、HeMSとの間でやり取りを行う。
　このような、起動時にオペレータネットワーク内のHeMSとの間で登録処理を実施し、必要なコンフィグレーション情報を取得する手法として、非特許文献１－３に示す方法が知られている。
　以下、本明細書で用いる用語・略語について説明する。
　EPC（Evolved Packet Core）：オペレータネットワーク装置の総称をいう。MME、S-GW、HSS、P-GWなどが含まれる。
　HeMS（Home eNodeB Management System）は、HeNBの管理を行う装置である。HeMSは、HeNBとの間で装置管理のためのメッセージのやり取りを行う。
　HeNB（Home eNodeB）は、家庭内、企業内等での使用が想定される、小さなサービスエリア（セル）を持つ小型基地局である。
　HSS（Home Subscriber Server）は、UEの契約情報等を管理する装置である。
　L-GW（Local Gateway）は、HeNBがLocal Network内の機器と接続を行うためのゲートウェイ装置である。3GPPでは、LIPA（Local IP Access）機能として検討が行われている。
　MME（Mobility Management Entity）は、HeNBの呼制御を行う装置である。MMEは、HeNBとの間で呼制御のためのメッセージのやり取りを行う。
　P-GW（PDN Gateway）は、オペレータネットワークがPDN（Public Domain Network）と接続を行うためのゲートウェイである。
　SeGW（Security Gateway）は、HeNBと間でIPsecトンネルを確立する。
　S-GW（Serving Gateway）は、HeNBが、オペレータネットワークとユーザデータのやり取りをするためのゲートウェイである。
　TR-069は、HeNBとHeMS間の通信に使用されるプロトコルである。Broad Band Forumで規定される。
　従来のHeNBの起動プロシージャは、以下の通りである。
　図１は、従来のHeNBの起動手順を示す図である。図１は、TS32.593 V10.0.0（5.1.1 Figure 5-1）より抜粋したDiscovery and registration proceduresを示す。
　図１に示すように、HeNBは、まず、フェーズ１で、Serving HeMSを見つけるためのプロシージャを実施する（Discovery of Serving HeMS procedure）。
　HeNBはServing HeMSのIPアドレスを取得すると、Serving HeMSとの間にセキュリティで保護されたIP接続を確立する。
　そして、フェーズ２で、Serving HeMSに登録を完了させる（Registration with Serving HeMS procedure）。
　その後、フェーズ３で、HeNBはMMEとの間でS1 setupプロシージャを実施し、MMEとの装置レベルでのコネクションを確立する（Registration with MME（S1 Setup）procedure）。また、HeNBはServing HeMSへの登録完了後、HeNBのコンフィグレーションを取得するためのプロシージャを実施する。
　次に、HeNBが、Serving HeMSの探索を行うプロシージャについて説明する。
　図２は、従来のServing HeMSを見つけるためのプロシージャを示す図である。図２は、TS32.593 V10.0.0（5.1.2.2 Figure 5-2）より抜粋したServing HeMS Discovery via Initial HeMS accessible inside operator's private secure network domainを示す。
　<ステップ１>
　ステップ１では、HeNBは、Initial HeMSとの間でセキュアなコネクションを確立する。
　ステップ１は、シーケンス１．１－１．５を有する。
　（１．１）HeNBは、Initial SeGWのIPアドレスを取得する動作を開始する。HeNBは、Initial SeGWのFQDNを設定したDNS queryをpublic DNSに送信する。Initial SeGWのFQDNは、HeNBに事前に設定が行われている。
　（１．２）public DNSは、FQDNに一致するInitial SeGWのIPアドレスを含む応答をHeNBに返す。
　（１．３）HeNBとInitial SeGW間でIPsecトンネルによるセキュアコネクションを確立する。
　（１．４）HeNBは、Initial HeMSのIPアドレスを取得する動作を開始する。HeNBは、Initial HeMSのFQDNを設定したDNS queryをprivate DNSに送信する。Initial HeMSのFQDNは、HeNBに事前に設定が行われている。
　（１．５）private DNSは、FQDNに一致するInitial HeMSのIPアドレスを含む応答をHeNBに返す。
　<ステップ２>
　ステップ２では、HeNBはInitial HeMSとTR-069セッションを確立する。
　ステップ２は、シーケンス２．１－２．２を有する。
　（２．１）HeNBは、HeNBのDevice ID及びLocation information（オプション）を含むInform requestをInitial HeMSに送信する。
　（２．２）Initial HeMSは、そのセッション要求が受け入れる場合、応答としてInformResponseをHeNBに返す。
　<ステップ３>
　ステップ３では、Initial HeMSはHeNBにServing SeGWとServing HeMSのIPアドレスを提供する。
　ステップ３は、シーケンス３．１－３．２を有する。
　（３．１）Initial HeMSは、Serving SeGWとServing HeMSのIPアドレスを含むSetParameterValuesをHeNBに送信する。このときInitial HeMSは、オプションとしてMMEのS1インタフェースのIPアドレスを一緒に送信することもできる。
　（３．２）HeNBは、SetParameterValuesResponseにより、Initial HeMSに応答を返す。
　<ステップ４>
　ステップ４では、HeNBはInitial HeMSとのTR-069セッションを解放する。
　<ステップ５>
　ステップ５では、HeNBはInitial SeGW間のIPsecトンネルを解放する。
　<ステップ６>
　ステップ６では、HeNBはServing HeMSとの間でセキュアなコネクションを確立する。
　ステップ６は、シーケンス６．１－６．５を有する。
　（６．１）HeNBは、Serving SeGWのIPアドレスの取得がまだ行われていない場合（例えば、ステップ3.1でServing SeGWのIPアドレスの代わりにFQDNが通知される）、Serving SeGWのIPアドレスを取得する動作を開始する。HeNBは、Serving SeGWのFQDNを設定したDNS queryをpublic DNSに送信する。もし、すでに、Serving SeGWのIPアドレスを取得している場合は、シーケンス６．３にスキップする。
　（６．２）public DNSは、FQDNに一致するServing SeGWのIPアドレスを含む応答をHeNBに返す。
　（６．３）HeNBとServing SeGW間でIPsecトンネルによるセキュアコネクションを確立する。
　（６．４）HeNBは、まだServing HeMSのIPアドレスの取得がまだ行われていない場合（例えば、シーケンス（３．１）でServing HeMSのIPアドレスの代わりにFQDNが通知される）、Serving HeMSのIPアドレスを取得する動作を開始する。HeNBは、Serving HeMSのFQDNを設定したDNS queryをpublic DNSに送信する。すでに、Serving HeMSのIPアドレスを取得している場合は、上記シーケンス（６．４）及び下記（６．５）をスキップする。
　（６．５）private DNSは、FQDNに一致するServing HeMSのIPアドレスを含めた応答をHeNBに返す。
　図３は、従来の、HeNBがServing HeMSに登録を行うプロシージャを示す図である。図３は、TS32.593 V10.0.0（5.1.3 Figure 5-4）より抜粋したProcedure for HeNB registration with Serving HeMSを示す。
　本プロシージャは、事前にHeNBがServing HeMSの探索が完了し、Serving HeMSとの間でセキュアなIP接続が確立されていることが必要である。
　<ステップ１１>
　ステップ１１では、HeNBは、Serving HeMSとの間でTR-069セッションを確立する。
　ステップ１１は、ステップ１１．１－１１．２を有する。
　（１１．１）HeNBは、HeNBのDevice IDと位置情報（オプション）を含むInform requestをServing HeMSに送信する。
　（１１．２）Serving HeMSは、セッションを受け入れると、応答としてInformResponseをHeMSに返す。
　<ステップ１２>
　ステップ１２では、Serving HeMSは、MMEのS1インタフェースのIPアドレスをHeNBに提供する。
　ステップ１２は、シーケンス１２．１－１２．２を有する。
　（１２．１）Serving HeMSは、MMEのS1インタフェースのIPアドレスを含むSetParameterValuesをHeNBに送信する。
　（１２．２）HeNBは、SetParameterValuesResponseにより、Serving HeMSに応答を返す。
　<ステップ１３>
　ステップ１３は、HeNBはServing HeMSとのTR-069セッションを解放する。
　<ステップ１４>
　ステップ１４は、HeNBはS1 Setupプロシージャを開始する。
　図４は、従来の、HeNBがコンフィグレーションを取得するためのプロシージャを示す図である。図４は、TS32.593 V10.0.0（5.2.3 Figure 5-6）より抜粋したHeNB configuration procedure using RPC SetParameterValues methodを示す。
　ステップ４１では、HeNBとHeMSとの間でTR-069セッションを確立する（TR-069 session establishment）。
　ステップ４２では、HeMSは、Parameter listを含むSetParameterValuesをHeNBに送信する（SetParameterValues（parameter list））。
　ステップ４３では、HeNBは、ステータス情報を含むSetParameterValuesResponseを応答として、HeMSに返す（SetParameterValuesResponse（status））。
　ステップ４４では、TR-069セッションを解放する（TR-069 session tear-down）。
　図５は、従来の、HeNBがMMEと装置レベルでのコネクションを確立するためのS1 setupプロシージャを示す図である。図５は、TS36.413 V10.0.1（8.7.3.2 Figure 8.7.3.2-1）より抜粋したS1 Setup procedure：Successful Operationを示す。
　本プロシージャは、MMEのIPアドレスを取得し、Serving HeMSへの登録が完了すると、最初のS1APプロシージャとして実施される。なお、図５はeNBの場合を示したが、HeNBの場合も同様のプロシージャである。
　図５に示すように、eNBは、TNL（TNL：Transport Network Layer）アソシエーションを確立するためのデータを含むS1 SETUP REQUESTをMMEに送信する。MMEはTNLアソシエーションを確立するためのデータを含むS1 SETUP RESPONSEを応答としてeNBに送信する。交換されたデータは、eNBとMMEで保持され、TNLアソシエーションのために使用される。
　図６は、従来の、Initial Context Setupのプロシージャを示す図である。図６は、TS36.300 V10.2.0（19.2.2.3　Figure１9.2.2.3-1）を元にしたInitial Context Setup Procedureを示す。なお、図６はeNBの場合を示したが、HeNBの場合も同様のプロシージャである。
　UEがアイドルからアクティブに遷移する場合、図６に示すように、eNBはINITIAL UE MESSAGEをMMEに送信する。これにより、MMEはINITIAL CONTEXT SETUP REQUESTを送信して、Initial Context Setupプロシージャを開始する。
　本プロシージャにより、eNBとMME間ではユーザデータの送受信を行うために必要な情報が交換される。
　図７は、従来のメッセージ送信を説明する図である。
　図７破線に示すように、HeNB数が増加することで、オペレータネットワークで処理しなければならないメッセージ処理負荷が増加する。
3GPP TS32.593 V10.0.0（5章 Procedure Flows） 3GPP TS36.413 V10.0.1（8.7.3章 S1 Setup） 3GPP TS36.300 V10.2.0（19.2.2.3章 Initial Context Setup procedure）
　しかしながら、従来のHeNBの起動プロシージャは、HeNB数の増加により、オペレータネットワークで処理しなければならないメッセージ数が増加するという課題があった。
　具体的には、下記の課題がある。
　（１）HeNBは、起動時に、オペレータネットワーク内にあるInitial HeMS/Serving HeMSとの間で、登録及びコンフィグレーション取得のためのメッセージをやり取りする。また、MMEとの間でS1セットアップのためのメッセージをやり取りする。さらに起動時以外にも、HeMS及びMMEとの間でメッセージのやり取りが発生する。
　（２）HeNB数の増加に比例して、オペレータネットワークでは処理しなければならないメッセージ数が増加し、そのための処理負荷が高くなる。
　（３）メッセージ処理負荷の増加により、オペレータは機器の増設及びネットワーク回線の広帯域化等の設備投資が必要である。
　（４）HeMSでは、HeNB情報を事前登録しておく必要があるため、HeNB数が増加すると、オペレータのメンテナンスのための負担も増加する。
　本発明の目的は、ローカルネットワーク内のHeNBとオペレータネットワーク装置間でやり取りされるメッセージ数を削減することができる基地局装置及び基地局装置の通信方法を提供することである。
　本発明の基地局装置は、ローカルネットワークに設置され、オペレータネットワーク装置と通信を行うオペレータネットワーク通信手段と、前記ローカルネットワークに設置された他基地局装置に対して前記オペレータネットワーク装置の代理として通信を行うオペレータネットワーク代理手段と、前記オペレータネットワーク通信手段により取得したパラメータ情報のうち、前記他基地局装置に対して使用するパラメータ情報を管理するパラメータ管理手段と、を備え、前記オペレータネットワーク代理手段は、前記パラメータ管理手段が管理するパラメータ情報を用いて、前記他基地局装置への装置単位のメッセージを生成し、前記メッセージを前記他基地局装置に送信する、構成を採る。
　本発明の基地局装置の通信方法は、ローカルネットワークに設置され、オペレータネットワーク装置と通信を行う基地局装置の通信方法であって、前記通信によりパラメータ取得を行うステップと、前記パラメータを用いて、他基地局装置に対してオペレータネットワーク装置の代理動作を行うステップと、を有する。
　本発明によれば、ローカルネットワーク内のHeNBとオペレータネットワーク装置間でやり取りされるメッセージ数を削減することができる。
従来のHeNBの起動手順を示す図 従来のServing HeMSを見つけるためのプロシージャを示す図 従来のHeNBがServing HeMSに登録を行うプロシージャを示す図 従来のHeNBがコンフィグレーションを取得するためのプロシージャを示す図 従来のHeNBがMMEと装置レベルでのコネクションを確立するためのS1 setupプロシージャを示す図 従来のInitial Context Setupのプロシージャを示す図 従来のメッセージ送信を説明する図 本発明のメッセージ送信を説明する図 本発明の実施の形態に係る基地局装置を含む周辺システムを示すブロック図 上記実施の形態に係る基地局装置の起動プロシージャの制御シーケンスを示す図 上記実施の形態に係る基地局装置のInitial Context Setupプロシージャの制御シーケンスを示す図 上記実施の形態に係る基地局装置のInitial Context Setupプロシージャの制御シーケンスを示す図 上記実施の形態に係る基地局装置のInitial Context Setupプロシージャの制御シーケンスを示す図
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　（原理説明）
　本発明の基本的な考え方について説明する。
　本発明は、ホームネットワーク、企業ネットワーク、ショッピングモール（以下ローカルネットワーク）において、複数のHeNBを設置する場合、オペレータネットワークに接続する１台もしくは複数台のHeNBをParent HeNB（基地局装置）とし、それ以外のHeNBをParent HeNBがオペレータネットワークから取得したパラメータをコピーして使用するClone HeNB（他基地局装置）として動作させる。これにより、HeNBとオペレータネットワーク装置間でやり取りするメッセージ数を削減する。
　図８は、本発明のメッセージ送信を説明する図である。
　ローカルネットワークに設置するHeNBの中で、オペレータネットワーク機器（HeMS, MMEなど）と直接通信を行うHeNBを“Parent HeNB”とする。Parent HeNB以外のHeNBは、Parent HeNBから必要なパラメータをコピーしてサービスを行う。このHeNBを“Clone HeNB”とする。
　Clone HeNBは、Parent HeNBをオペレータネットワーク機器とみなして通信を行う。Clone HeNBのHeMSへの登録及びMMEとのS1セットアップのためのメッセージは、Parent HeNBで終端し、オペレータネットワークには転送しない。
　これにより、Clone HeNBの台数が増えた場合でも、オペレータネットワークに対するメッセージ数は増加しないため、オペレータネットワーク機器での処理負荷は増加しない。すなわち、図８ａ．に示すように、Clone HeNBのメッセージはParent HeNBで終端され、Operator Networkには送信されないため、オペレータネットワークでのメッセージ処理負荷は低減される。
　また、Clone HeNBはオペレータネットワークには認識されず、オペレータが管理を行う必要がない。
　（実施の形態）
　図９は、上記基本的な考え方に基づく本発明の実施の形態に係る基地局装置を含む周辺システムを示すブロック図である。
　図９に示すように、ローカルネットワーク１０には、オペレータネットワーク２０，３０、オペレータネットワーク２０を経由してPDN２６、インターネット４０が接続される。
　ローカルネットワーク１０には、オペレータネットワーク２０，３０機器（HeMS，MMEなど）と直接通信を行うParent HeNB１００と、Parent HeNB１００から必要なパラメータをコピーしてサービスを行うClone HeNB２００とが設置される。
　Parent HeNB１００とClone HeNB２００とは、S5、S1-MME、S1-U、HeMSインタフェースからなるClone HeNBインタフェース２１０により接続される。
　Clone HeNB２００は、Parent HeNB１００をオペレータネットワーク２０，３０機器とみなして通信を行う。Clone HeNB２００のHeMSへの登録及びMMEとのS1セットアップのためのメッセージは、Parent HeNB１００で終端し、オペレータネットワーク２０，３０には転送しない。
　オペレータネットワーク２０には、SeGW２１、MME２２、HSS２３、P-GW２４、及びS-GW２５が設置される。
　オペレータネットワーク３０には、Initial SeGW３１、Serving SeGW３２、Initial HeMS３３、Serving HeMS３４、及びPrivate DNS３５が設置される。ローカルネットワーク１０とオペレータネットワーク３０とは、HeMSインタフェースにより接続される。
　インターネット４０には、例えばPublic DNS４１が設置される。
　図９の概要は、以下の通りである。
　（１）オペレータネットワーク２０，３０と直接通信を行うHeNBは、Parent HeNB１００である。Parent HeNB１００は、オペレータネットワーク２０，３０とのトラヒック量に応じて複数台設置してもよい。
　（２）Parent HeNB１００は、Parent以外の新たなHeNBがローカルネットワーク１０に設置され、起動が行われる際、上記新たなHeNBに対して、HeMS及びEPCの代理として動作する。また、上記新たなHeNBでIPsecを使用する必要がある場合、Parent HeNB１００は、SeGWの代理としても動作する。
　（３）上記（２）において、Parent HeNB１００は、3GPPで規定されるL-GWのローカルネットワーク向けインタフェースを用いて、Parent以外の新たなHeNBと通信を行ってもよい。
　（４）上記（２）において、Parent HeNB１００がオペレータネットワークのHeMS及びEPCから取得したパラメータを用いて、Parent以外の新たなHeNBに対してパラメータ設定を行う。Parent HeNB１００からパラメータ設定が行われるParent以外のHeNBをClone HeNB２００とする。Clone HeNB２００は、Parent HeNB１００と同一のパラメータによって動作する。
　（５）上記（４）において、Parent HeNB１００からClone HeNB２００に設定するパラメータを任意に変更することを可能とする。
　（６）Clone HeNB２００から送信される装置単位のメッセージは、Parent HeNB１００で終端され、オペレータネットワーク２０，３０への転送を行わない。
　（７）ローカルネットワーク１０の管理者は、設置を許可するClone HeNB２００のDevice ID情報をParent HeNB１００に登録する。
　（８）ローカルネットワーク１０の管理者は、設置を許可するClone HeNB２００の設置可能な位置情報をParent HeNB１００に登録する。
　（９）Parent HeNB１００は、Clone HeNB２００の登録処理時にDevice ID情報及び位置情報の確認を行い、上記（７），（８）の登録情報と異なる場合にはサービス開始を許可しない。但し、確認を行わずにサービス開始を許可することも可能とする。
　（１０）Clone HeNB２００から、UE単位のS1，S5メッセージ及びユーザデータを受信した場合、Parent HeNB１００は、メッセージ内のClone HeNB２００とParent HeNB１００間で使用されるID値をParent HeNBとEPC間で使用されるID値に変更した後、MME２２及びS-GW２５に送信する。
　（１１）MME２２及びS-GW２５から、UE単位のS1，S5メッセージ及びユーザデータを受信した場合、Parent HeNB１００は、ID値を確認し、Clone HeNB２００でサービスを受けるUEと関連付けされたID値である場合、EPCとParent HeNB１００間で使用されるID値をParent HeNB１００とClone HeNB２００間で使用されるID値に変更した後、Clone HeNB２００に送信する。
　（１２）Parent HeNB１００が、MME２２又はHeMSから初期化を指示された場合、そのParent HeNB１００に接続されるClone HeNB２００の初期化も行う。
　（１３）Parent HeNB機能は、Parent HeNB機能スイッチが有効である場合のみ動作を行い、無効である場合には、Parent HeNB１００として動作しない。
　以上、概要について説明した。
　次に、Parent HeNB１００の機能ブロックについて説明する。
　Parent HeNB１００は、オペレータネットワーク通信機能部１１０と、オペレータネットワーク代理機能部１２０と、パラメータ管理機能部１３０と、識別子変換機能部１４０と、スイッチ設定機能部１５０と、を備える。
　識別子変換機能部１４０、パラメータ管理機能部１３０、オペレータネットワーク代理機能部１２０は、その機能を有効又は無効とすることが可能である。
　本実施の形態では、HeNBがLIPA（Local IP Access）機能のためのL-GW（Local Gateway）機能部１００Ａを具備する。本通信方法を実現するための追加機能は、オペレータネットワーク通信機能部１１０を除いて、L-GW機能部１００Ａに配置する構成である。L-GW機能部１００Ａを具備しない場合には、追加機能をHeNB本体に配置してもよい。
　Clone HeNB２００は、自身がCloneであることを意識することなく動作するため、追加機能は必要ない。
　〔オペレータネットワーク通信機能部１１０〕
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、ローカルネットワーク１０に設置され、オペレータネットワーク２０，３０の装置と通信を行う。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、基地局装置からオペレータネットワーク２０，３０の装置あてのメッセージに変換して、オペレータネットワーク２０，３０の装置に送信する。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、オペレータネットワーク２０，３０の装置から受信したメッセージ及びユーザデータのうち他基地局装置でサービスを受けるユーザあてのメッセージとユーザデータを、識別子変換機能部１４０に転送する。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、基地局装置の初期化及びサービス停止を指示するメッセージをオペレータネットワーク２０，３０の装置から受信すると、オペレータネットワーク代理機能部１２０に全ての他基地局装置に初期化及びサービス停止を指示するメッセージを生成するよう指示する。
　具体的には、下記の通りである。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、EPC及びHeMSと通信を行うインタフェースを有し、EPC及びHeMSと通信を行う。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、EPCから受信したUE単位のメッセージ及びユーザデータのID値が、Clone HeNB２００用のID値である場合、識別子変換機能部１４０に転送する。オペレータネットワーク通信機能部１１０は、装置単位のメッセージであるか、又はUE単位のメッセージ及びユーザデータでID値がClone HeNB２００用のID値でない場合、オペレータネットワーク通信機能部１１０で終端して処理を行う。
　ここで、UE単位のメッセージは、UEごとの設定や制御を行うためのメッセージである。メッセージ内には、どのUEのメッセージであるか識別できるように、UEごとのID値が含まれている。また、装置単位のメッセージは、HeNB（Parent HeNB１００，Clone HeNB２００）ごとの設定や制御を行うためのメッセージである。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、EPCから受信したメッセージが、Parent eNB１００に対しての初期化指示である場合、オペレータネットワーク代理機能部１２０に全Clone eNBに対して初期化メッセージを送信するよう通知する。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、識別子変換機能部１４０から受信したメッセージ及びユーザデータをEPCに転送する。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、EPCから受信したメッセージで、Clone HeNB２００の設定に使用する装置単位の制御に関するパラメータ情報は、パラメータ管理機能部１３０に通知する。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、識別子変換機能部１４０から未使用ID値の割り当ての要求があった場合、現在使用していないID値の検索し、識別子変換機能部１４０に通知する。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、HeMSと通信を行うインタフェースを有し、HeMSから受信したメッセージを処理し、Clone HeNB２００の設定に使用するパラメータ情報をパラメータ管理機能部１３０に通知する。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、HeMSから受信したメッセージが、Parent eNB１００のサービス停止及び初期化指示であった場合、オペレータネットワーク代理機能部１２０に全Clone eNBにサービス停止及び初期化メッセージを送信するよう通知を行う。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、IPヘッダの送信元及び送信先アドレスの変換を行う。
　〔オペレータネットワーク代理機能部１２０〕
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、ローカルネットワーク１０に設置された他基地局装置に対してオペレータネットワーク２０，３０の装置の代理として通信を行う。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、パラメータ管理機能部１３０の管理するパラメータ情報を用いて、他基地局装置への装置単位のメッセージを生成し、メッセージを他基地局装置に送信する。オペレータネットワーク代理機能部１２０は、他基地局装置から受信したメッセージ及びユーザデータのうち、装置単位のメッセージを終端し、応答が要求される場合にはメッセージを生成して他基地局装置に送信する。
　また、オペレータネットワーク代理機能部１２０は、他基地局装置のオペレータネットワーク装置への登録及びセットアップのためのメッセージを終端し、前記オペレータネットワーク装置には転送しない。オペレータネットワーク代理機能部１２０は、サービスを提供することを許可する他基地局装置を任意に設定可能とし、許可する他基地局装置以外の他基地局装置がサービスを要求する場合、サービスを拒絶する。オペレータネットワーク代理機能部１２０は、接続する他基地局装置の設置可能位置を任意に設定可能とし、接続する他基地局装置が設置可能位置以外である場合、サービスを拒絶する。
　また、オペレータネットワーク代理機能部１２０は、他基地局装置から受信したメッセージ及びユーザデータのうち、ユーザ単位のメッセージ及びユーザデータを、識別子変換機能部１４０に転送する。オペレータネットワーク代理機能部１２０は、他基地局装置でサービスを受けるユーザあてのメッセージ及びユーザデータを、基地局装置から他基地局装置あてのメッセージ及びユーザデータに変換して、他基地局装置に送信する。オペレータネットワーク代理機能部１２０は、基地局装置に具備されるローカルネットワークゲートウェイの通信インタフェースを用いて他基地局装置と通信する。
　具体的には、下記の通りである。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、Clone HeNB２００と通信を行うインタフェースを有し、Clone HeNB２００に対して、オペレータネットワーク２０，３０のSeGW、EPC、Initial SeGW, Serving SeGW, Private DNS及びHeMS（Initial HeMS及びServing HeMS）の代理として動作する。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、SeGW、Initial SeGW, Serving SeGWの代理として、Clone HeNB２００との間でのセキュアトンネル（IKE，IPsec，SSL/TLSなど）の確立を行う。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、EPCの代理として、Clone HeNB２００からの受信データの種別判定を行い、UE単位のメッセージもしくはユーザデータの場合には、識別子変換機能部１４０に転送する。装置単位のメッセージの場合には、メッセージを終端し、そのメッセージの内容に従って処理を行う。応答を行う場合には、パラメータ管理機能部１３０から必要なパラメータ情報を取得する。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、EPCの代理として、識別子変換機能部１４０から転送されたメッセージ及びユーザデータをClone HeNB２００に送信する。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、EPCの代理として、パラメータ管理機能部１３０からパラメータの変更があったことを通知された場合、必要に応じてClone HeNB２００にメッセージ送信を行う。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、HeMSの代理として、Clone HeNB２００に対してTR-69 Managerとして動作する。Clone HeNB２００にメッセージを送信する際、パラメータ管理機能部１３０から必要なパラメータ情報を取得する。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、HeMSの代理として、パラメータ管理機能部１３０からパラメータ変更を通知された場合、必要に応じてClone HeNB２００にメッセージ送信を行う。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、ローカルネットワーク１０の管理者がサービスを許可するClone HeNB２００の識別子を設定するためのインタフェースを提供する。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、ローカルネットワーク１０の管理者がサービスを許可するClone HeNB２００の設置位置情報を設定するためのインタフェースを提供する。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、IPヘッダの送信先及び送信元アドレスの変換を行う。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、スイッチ設定機能部１５０が、機能を有効としている場合のみ、上記動作を行う。
　〔パラメータ管理機能部１３０〕
　パラメータ管理機能部１３０は、オペレータネットワーク通信機能部１１０で取得したパラメータ情報のうち、他基地局装置に対して使用するパラメータ情報を管理する。パラメータ管理機能部１３０は、パラメータ情報を任意に変更することを可能とする。
　具体的には、パラメータ管理機能部１３０は、オペレータネットワーク通信機能部１１０から通知されるClone HeNB２００のためのパラメータ情報を保持する。保持されるパラメータ情報は、オペレータネットワーク代理機能部１２０により参照される。
　パラメータ管理機能部１３０は、保持するパラメータ情報に変更が発生した場合、オペレータネットワーク代理機能部１２０に通知する。
　パラメータ管理機能部１３０は、ローカルネットワーク１０の管理者が、Clone HeNB２００のためのパラメータを設定するインタフェースを提供する。
　パラメータ管理機能部１３０は、スイッチ設定機能部１５０が、機能を有効としている場合のみ、上記動作を行う。
　〔識別子変換機能部１４０〕
　識別子変換機能部１４０は、他基地局装置と前記オペレータネットワーク２０，３０の装置の間で通信を行う際に、メッセージ及びユーザデータの識別子の変換を行う。
　識別子変換機能部１４０は、ユーザ単位のメッセージ及びユーザデータのユーザ識別子を、基地局装置と他基地局装置との間で使用されるユーザ識別子から、オペレータネットワーク２０，３０の装置と基地局装置との間で使用されるユーザ識別子に変換して、オペレータネットワーク通信機能部１１０に転送する。
　識別子変換機能部１４０は、他基地局装置でサービスを受けるユーザあてのメッセージとユーザデータのユーザ識別子を、オペレータネットワーク２０，３０装置と基地局装置との間で使用されるユーザ識別子から、基地局装置と他基地局装置との間で使用されるユーザ識別子に変換して、オペレータネットワーク代理機能部１２０に転送する。
　具体的には、下記の通りである。
　識別子変換機能部１４０は、Clone HeNB２００とParent HeNB１００間のID値とEPCとParent HeNB１００間のID値及びその括り付け情報を保持する。
　識別子変換機能部１４０は、オペレータネットワーク代理機能部１２０から受信したメッセージ及びユーザデータのID値をClone HeNB２００とParent HeNB１００間で使用されるID値からParent HeNB１００とEPC間で使用されるID値に変換し、オペレータネットワーク通信機能部１１０に転送する。新規コネクション確立を行うメッセージの場合、Parent HeNB１００とEPC間で使用されるID値の割り当てがまだ行われていない。この場合、オペレータネットワーク通信機能部１１０に、未使用のID値の問い合わせを行い、その応答で通知されるID値を用いて変換を行う。
　識別子変換機能部１４０は、オペレータネットワーク通信機能部１１０から受信したメッセージ及びユーザデータのID値をEPCとParent HeNB１００間で使用されるID値からParent HeNB１００とClone HeNB２００間で使用されるID値に変換し、オペレータネットワーク代理機能部１２０に転送する。
　識別子変換機能部１４０は、スイッチ設定機能部１５０が、機能を有効としている場合のみ、上記動作を行う。
　〔スイッチ設定機能部１５０〕
　スイッチ設定機能部１５０は、HeNBがParent HeNB１００として動作する場合、Parent HeNB１００の機能を有効とすることを、オペレータネットワーク代理機能部１２０、パラメータ管理機能部１３０、識別子変換機能部１４０に通知する。スイッチ設定機能部１５０は、Parent HeNB１００以外として動作する場合、Parent HeNB１００の機能を無効とすることを通知する。
　以下、上述のように構成された基地局装置１００の通信方法について説明する。
　図１０は、起動プロシージャの制御シーケンスを示す図である。
　図１０に示すように、Parent HeNB１００は、オペレータネットワーク２０，３０に接続し、Clone HeNB２００は、オペレータネットワーク２０，３０に接続されない。Clone HeNB２００は、Parent HeNB１００がオペレータネットワーク２０，３０から取得したパラメータを使用してサービスを行う。
　Parent HeNB１００起動プロシージャでは、Parent HeNB１００は、オペレータネットワーク２０，３０の装置と通信を行う。具体的には、オペレータネットワーク通信機能部１１０が、オペレータネットワーク３０のInitial SeGW３１、Serving SeGW３２、Initial HeMS３３、Serving HeMS３４、及びPrivate DNS３５との間、並びにインターネット４０のPublic DNS４１との間で、下記（１）－（３）を実施する。（１）Discovery Serving HeMS procedure（図２参照）、（２）Registration with Serving HeMS procedure（図３参照）、（３）HeNB configuration procedure using RPC SetParameterValues method（図４参照）。また、オペレータネットワーク通信機能部１１０が、オペレータネットワーク２０のMME２２との間で、S1 Setup procedure（図５参照）を実施する。
　そして、オペレータネットワーク通信機能部１１０は、Clone HeNB２００の設定に必要なパラメータ情報を取得してパラメータ管理機能部１３０に通知し、パラメータ管理機能部１３０は、通知されたパラメータ情報を保持・管理する。
　一方、Clone HeNB２００の起動プロシージャでは、オペレータネットワーク２０，３０へのメッセージ送信は行われない。Clone HeNB２００は、Clone HeNBインタフェース２１０を介してParent HeNB１００と接続されており、Clone HeNB２００は、Parent HeNB１００がオペレータネットワーク２０，３０から取得したパラメータを使用してサービスを行う。具体的には、オペレータネットワーク代理機能部１２０が、Clone HeNB２００との間で、（１）Discovery Serving HeMS procedure（図２参照）、（２）Registration with Serving HeMS procedure（図３参照）、（３）HeNB configuration procedure using RPC SetParameterValues method（図４参照）、（４）S1 Setup procedure（図５参照）を実施する。
　そして、オペレータネットワーク代理機能部１２０は、パラメータ管理機能部１３０に対してClone HeNB２００の設定に必要なパラメータ情報を要求し、パラメータ管理機能部１３０は、保持しているパラメータ情報を応答する。
　このように、Clone HeNB２００の起動プロシージャでは、オペレータネットワーク２０，３０へのメッセージ送信は行われない。そのため、オペレータネットワーク２０，３０機器で処理するメッセージの処理負荷を削減することが可能である。
　本通信方法では、UE単位のメッセージ及びユーザデータをClone HeNB２００とEPC間で送受信する場合、Parent HeNB１００で、メッセージ及びユーザデータのID値を変換する必要がある。その例として、Initial Context Setupプロシージャのケースを説明する。
　図１１乃至図１３は、Initial Context Setupプロシージャの制御シーケンスを示す図である。図１１乃至図１３は、記載スペースの関係で、Initial Context Setupプロシージャを３分割して記載したものである。
　図１１に示すように、Initial Context Setupプロシージャでは、Clone HeNB２００は、Parent HeNB１００のオペレータネットワーク代理機能部１２０に、INITIAL US MESSAGE（eNB UE S1AP ID：A）を発行する（番号３０１参照）。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、IPsecで暗号化されている場合は、暗号化を解除する。オペレータネットワーク代理機能部１２０は、受信メッセージがユーザ単位であるか装置単位であるか判定する（番号３０２参照）。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、受信メッセージがユーザ単位の場合、識別子変換機能部１４０に、INITIAL US MESSAGE（eNB UE S1AP ID：A）を転送する（番号３０３参照）。
　識別子変換機能部１４０は、新規コネクション確立であるため、オペレータネットワーク通信機能部１１０に未使用のeNB UE S1AP IDの問い合わせを行う（番号３０４参照）。具体的には、識別子変換機能部１４０は、オペレータネットワーク通信機能部１１０に未使用のeNB UE S1AP IDを要求する（番号３０５参照）。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、未使用のeNB UE S1AP ID：Xの割り当てを行う（番号３０６参照）。XはParent HeNB１００がMME２２と通信を行う際に、Parent HeNB１００で一意となる値である。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、識別子変換機能部１４０に、eNB UE S1AP ID：Xを通知する（番号３０７参照）。
　識別子変換機能部１４０は、INITIAL UE MESSAGEのeNB UE S1AP IDをXに変更する（番号３０８参照）。識別子変換機能部１４０は、Clone HeNBに対して使用するeNB UE S1AP ID：Aと、MME２２に対して使用するeNB UE S1AP ID: Xの対応を保持する（番号３０８参照）。
　識別子変換機能部１４０は、オペレータネットワーク通信機能部１１０に、INITIAL UE MESSAGE（eNB UE S1AP ID：X）を送信する（番号３０９参照）。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、送信先のMME２２を選択する（番号３１０参照）。オペレータネットワーク通信機能部１１０は、IPヘッダの送信元アドレスをParent HeNBアドレスに、送信先アドレスを選択したMMEアドレスに変更する（番号３１０参照）。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、IPsecの暗号化が必要な場合は、暗号化を行い、MME２２に送信する（番号３１１参照）。
　図１２に示すように、MME２２は、オペレータネットワーク通信機能部１１０に、INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST（MME UE S1AP ID：Y，eNB UE S1AP ID：X）を送信する（番号３１２参照）。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、IPsecで暗号化されている場合は、暗号化を解除する（番号３１３参照）。オペレータネットワーク通信機能部１１０は、eNB UE S1AP IDを確認し、Clone HeNB用に割り当てたIDの場合、識別子変換機能部１４０に転送する（番号３１４参照）。
　識別子変換機能部１４０は、eNB UE S1AP IDをXからAに変更する（番号３１５参照）。また、識別子変換機能部１４０は、MME UE S1AP IDをYからBに変更する（番号３１５参照）。BはParent HeNBがClone HeNBに対してMMEの代理として動作する際に、S1コネクションを一意に識別可能な値である。さらに、識別子変換機能部１４０は、Clone HeNBに対して使用するeNB UE S1AP ID：Aと、MMEに対して使用するMME UE S1AP ID：Yとの対応を保持する（番号３１５参照）。
　識別子変換機能部１４０は、オペレータネットワーク代理機能部１２０に、INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST（MME UE S1AP ID：B，eNB UE S1AP ID：A）を送る（番号３１６参照）。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、IPヘッダの送信先アドレスをClone HeNBのアドレスに、送信元アドレスをParent HeNBアドレスに変更する（番号３１７参照）。オペレータネットワーク代理機能部１２０は、IPsecの暗号化が必要な場合は、暗号化を行い、Clone HeNB２００に送信する（番号３１７参照）。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、Clone HeNB２００に、INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST（MME UE S1AP ID：B，eNB UE S1AP ID：A）を転送する（番号３１８参照）。
　図１３に示すように、Clone HeNB２００は、Parent HeNB１００のオペレータネットワーク代理機能部１２０に、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE（MME UE S1AP ID：B，eNB UE S1AP ID：A）を応答する（番号３１９参照）。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、IPsecで暗号化されている場合は、暗号化を解除する（番号３２０参照）。オペレータネットワーク代理機能部１２０は、受信メッセージがユーザ単位であるか装置単位のメッセージであるか判定する（番号３２０参照）。
　オペレータネットワーク代理機能部１２０は、ユーザ単位のメッセージである場合は、識別子変換機能部１４０に、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE（MME UE S1AP ID：B，eNB UE S1AP ID：A）を転送する（番号３２１参照）。
　識別子変換機能部１４０は、eNB UE S1AP IDをXに変更する（番号３２２参照）。識別子変換機能部１４０は、MME UE S1AP IDをYに変更する（番号３２２参照）。
　識別子変換機能部１４０は、オペレータネットワーク通信機能部１１０に、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE（MME UE S1AP ID：Y，eNB UE S1AP ID：X）を送る（番号３２３参照）。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、IPヘッダの送信元アドレスをParent HeNBアドレスに、送信先アドレスをMMEアドレスに変更する（番号３２４参照）。
　オペレータネットワーク通信機能部１１０は、IPsecの暗号化が必要な場合は、暗号化を行い、MME２２に、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE（MME UE S1AP ID：Y，eNB UE S1AP ID：X）を送信する（番号３２５参照）。
　以上、Initial Context Setupプロシージャについて説明した。
　以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、ローカルネットワーク１０には、オペレータネットワーク２０，３０機器（HeMS，MMEなど）と直接通信を行うParent HeNB１００と、Parent HeNB１００から必要なパラメータを取得してサービスを行うClone HeNB２００とが設置される。
　Parent HeNB１００は、オペレータネットワーク２０，３０の機器（例えば、EPC及びHeMS）と通信を行うオペレータネットワーク通信機能部１１０と、Clone HeNB２００に対して、オペレータネットワーク２０，３０のSeGW、EPC、Initial SeGW, Serving SeGW, Private DNS及びHeMS（Initial HeMS及びServing HeMS）の代理として動作するオペレータネットワーク代理機能部１２０と、を備える。また、Parent HeNB１００は、オペレータネットワーク通信機能部１１０で取得したパラメータ情報のうち、Clone HeNB２００に対して使用するパラメータ情報を管理するパラメータ管理機能部１３０と、Clone HeNB２００とオペレータネットワークの２０，３０の機器間で通信を行う際に、メッセージ及びユーザデータの識別子の変換を行う識別子変換機能部１４０と、を備える。
　Clone HeNB２００は、Parent HeNB１００をオペレータネットワーク２０，３０機器とみなして通信を行う。Clone HeNB２００のHeMSへの登録及びMMEとのS1セットアップのためのメッセージは、Parent HeNB１００で終端し、オペレータネットワーク２０，３０には転送しない。
　以上の構成により、Parent HeNB１００は、オペレータネットワーク２０，３０の機器から取得したパラメータ情報を用いて、Clone HeNB２００への装置単位のメッセージを生成する。このため、図１０の起動プロシージャに示すように、Clone HeNB２００の起動プロシージャでは、オペレータネットワーク２０，３０へのメッセージ送信は行われない。そのため、オペレータネットワーク２０，３０の機器で処理するメッセージの処理負荷を削減することができる。
　また、本実施の形態では、UE単位のメッセージ及びユーザデータをClone HeNB２００とオペレータネットワークの機器間でフォワーディングすることが可能であるので、図１１乃至図１３のInitial Context Setupプロシージャに示すように、各サービスを実現することが可能になる。
　また、本実施の形態では、オペレータネットワーク通信機能部１１０は、オペレータネットワーク代理機能部１２０に対して、全てのClone HeNB２００に初期化及びサービス停止を指示するメッセージを生成するよう指示することで、Parent HeNB１００とClone HeNB２００のサービス状態の同期を取る。これにより、Clone HeNB２００でサービスを受けるユーザの不通時間の最小化を図ることができる。また、Clone HeNB２００でサービスを受けるユーザがいち早く不通であることを知ることができる。
　また、本実施の形態では、スイッチ設定機能部１５０は、オペレータネットワーク代理機能部１２０、パラメータ管理機能部１３０、識別子変換機能部１４０の機能を有効又は無効にすることが可能であることで、基地局装置がParent HeNB１００として動作するか否かを設定することができる。これにより、意図しないClone HeNB２００が作成されることを防止することができる。また、不必要な機能を停止することで消費電力を削減することができる。
　以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
　例えば、上記実施の形態において、ローカルネットワーク１０は、L-GW、オペレータネットワーク２０は、MME，S-GW，HSS，P-GW，HSSなどのEPC、オペレータネットワーク３０は、HeMS，HeNBなどの機器を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、これらと同様の機能を持つ任意の装置を各々採用することができる。
　上記実施の形態では、基地局装置及び通信方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、装置は、基地局、方法は通信制御方法、メッセージ処理負荷の削減方法、シグナリング削減方法等であってもよい。
　さらに、上記基地局装置を構成する各構成部、例えばオペレータネットワーク通信機能部の種類、識別子変換処理などは前述した実施の形態に限られない。
　上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
　また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
　さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の適用等が可能である。
　２０１１年６月１０日出願の特願２０１１－１３０３４８の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明の基地局装置及び基地局装置の通信方法は、特にローカルネットワーク内に小型基地局装置が複数設置される場合に有用である。
　１０　ローカルネットワーク
　２０，３０　オペレータネットワーク
　２６　PDN
　１００　Parent HeNB（基地局装置）
　１１０　オペレータネットワーク通信機能部
　１２０　オペレータネットワーク代理機能部
　１３０　パラメータ管理機能部
　１４０　識別子変換機能部
　１５０　スイッチ設定機能部
　２００　Clone HeNB（他基地局装置）
　２１０　Clone HeNBインタフェース
 

Claims (14)

  1. 　ローカルネットワークに設置され、オペレータネットワーク装置と通信を行うオペレータネットワーク通信手段と、
    　前記ローカルネットワークに設置された他基地局装置に対して前記オペレータネットワーク装置の代理として通信を行うオペレータネットワーク代理手段と、
    　前記オペレータネットワーク通信手段により取得したパラメータ情報のうち、前記他基地局装置に対して使用するパラメータ情報を管理するパラメータ管理手段と、を備え、
    　前記オペレータネットワーク代理手段は、前記パラメータ管理手段が管理するパラメータ情報を用いて、前記他基地局装置への装置単位のメッセージを生成し、前記メッセージを前記他基地局装置に送信する、
    　基地局装置。
  2. 　前記他基地局装置と前記オペレータネットワーク装置の間で通信を行う際に、メッセージ及びユーザデータの識別子の変換を行う識別子変換手段を備える、
    　請求項１記載の基地局装置。
  3. 　前記パラメータ管理手段は、前記パラメータ情報を任意に変更可能とする、
    　請求項１記載の基地局装置。
  4. 　前記オペレータネットワーク代理手段は、前記他基地局装置から受信したメッセージ及びユーザデータのうち、装置単位のメッセージを終端し、応答が要求される場合には前記メッセージを生成して前記他基地局装置に送信する、
    　請求項１記載の基地局装置。
  5. 　前記オペレータネットワーク代理手段は、前記他基地局装置の前記オペレータネットワーク装置への登録及びセットアップのためのメッセージを終端し、前記オペレータネットワーク装置には転送しない、
    　請求項１記載の基地局装置。
  6. 　前記オペレータネットワーク代理手段は、サービスの提供を許可する他基地局装置を任意に設定可能とし、前記許可した他基地局装置以外の他基地局装置がサービスを要求する場合、サービスを拒絶する、
    　請求項１記載の基地局装置。
  7. 　前記オペレータネットワーク代理手段は、接続する他基地局装置の設置可能位置を任意に設定可能とし、前記接続した他基地局装置が前記設置可能位置以外である場合、サービスを拒絶する、
    　請求項１記載の基地局装置。
  8. 　前記オペレータネットワーク代理手段は、前記他基地局装置から受信したメッセージ及びユーザデータのうち、ユーザ単位のメッセージ及びユーザデータを、前記識別子変換手段に転送し、
    　前記識別子変換手段は、前記ユーザ単位のメッセージ及びユーザデータのユーザ識別子を、基地局装置と前記他基地局装置との間で使用されるユーザ識別子から、前記オペレータネットワーク装置と基地局装置との間で使用されるユーザ識別子に変換して、前記オペレータネットワーク通信手段に転送し、
    　前記オペレータネットワーク通信手段は、前記ユーザ単位のメッセージ及びユーザデータを、基地局装置から前記オペレータネットワーク装置あてのメッセージ及びユーザデータに変換して、前記オペレータネットワーク装置に送信する、
    　請求項２記載の基地局装置。
  9. 　前記オペレータネットワーク通信手段は、オペレータネットワーク装置から受信したメッセージ及びユーザデータのうち、他基地局装置でサービスを受けるユーザあてのメッセージ及びユーザデータを、前記識別子変換手段に転送し、
    　前記識別子変換手段は、前記他基地局装置でサービスを受けるユーザあてのメッセージ及びユーザデータのユーザ識別子を、前記オペレータネットワーク装置と基地局装置との間で使用されるユーザ識別子から、基地局装置と前記他基地局装置との間で使用されるユーザ識別子に変換して、前記オペレータネットワーク代理手段に転送し、
    　前記オペレータネットワーク代理手段は、前記他基地局装置でサービスを受けるユーザあてのメッセージ及びユーザデータを、基地局装置から前記他基地局装置あてのメッセージ及びユーザデータに変換して、前記他基地局装置に送信する、
    　請求項２記載の基地局装置。
  10. 　前記オペレータネットワーク通信手段は、基地局装置の初期化及びサービス停止を指示するメッセージを前記オペレータネットワーク装置から受信した場合、前記オペレータネットワーク代理手段に対して、全ての他基地局装置に初期化及びサービス停止を指示するメッセージを生成するよう指示する、
    　請求項１記載の基地局装置。
  11. 　前記識別子変換手段、前記パラメータ管理手段、又は前記オペレータネットワーク代理手段は、その機能を有効又は無効とすることが可能な、
    　請求項１記載の基地局装置。
  12. 　前記オペレータネットワーク代理手段は、基地局装置に具備されるローカルネットワークゲートウェイの通信インタフェースを用いて前記他基地局装置と通信する、
    　請求項１記載の基地局装置。
  13. 　前記他基地局装置は、基地局装置を前記オペレータネットワーク装置とみなして通信を行う、
    　請求項１記載の基地局装置。
  14. 　ローカルネットワークに設置され、オペレータネットワーク装置と通信を行う基地局装置の通信方法であって、
    　前記通信によりパラメータ取得を行うステップと、
    　前記パラメータを用いて、他基地局装置に対してオペレータネットワーク装置の代理動作を行うステップと、
    　を有する基地局装置の通信方法。
     
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