JP2014090258A - 移動局装置、基地局装置、通信システム及び通信方法 - Google Patents

移動局装置、基地局装置、通信システム及び通信方法 Download PDF

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Abstract

【課題】回線交換通信に対応不能な第1方式のシステムのセルの位置に関わらず、セルに在圏する移動局装置を、周囲の回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルに遷移させる。
【解決手段】移動局9は、第1通信方式のシステムのセルで待受中に、第2通信方式のシステムのセルからそのセル情報を取得するセル情報取得部22、第1通信方式のシステムの基地局4から回線交換通信のためのページング要求を受信するページング要求受信部30、ページング要求受信時に、セル情報が特定する第2通信方式のシステムのセルを、基地局装置4を経由して第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置3へ通知するセル通知部33、セル情報に基づいて第2通信方式のシステムの基地局装置8との無線接続を確立する接続制御部37、及び基地局装置8を経由してページング応答を送信するページング応答部34を備える。
【選択図】図2

Description

本明細書で論じられる実施態様は、パケット交換(PS:Packet Switched)ドメインと回線交換(CS:Circuit Switched)ドメインとの間の移動局装置の接続先セルの切替技術に関する。
PS通信に対応しCS通信に対応しない通信システムのセルで待受状態にある移動局装置にCS通信を可能にする技術としてCSFB(CS Fall Back)が知られている。CSFBは、CS通信に対応しない通信システムのセルからCS通信に対応する通信システムのセルへ移動局装置を遷移させる。
なお、第1システムの第1無線基地局とLTE(Long Term Evolution)方式で無線通信する第1通信手段と、第2システムの第2無線基地局とCDMA(Code Division Multiple Access)方式で無線通信する第2通信手段を備える移動無線端末装置が知られている。移動無線端末装置は、第1通信手段を通じて、第2システムのシステム情報であるSystem Information Block 8を取得する情報取得手段を備える。移動無線端末装置は、第1通信手段が第1システムからの指示を受信した場合に、システム情報に基づいて第2通信手段を制御して第2無線基地局と通信するシステム遷移手段を備える。
関連技術として、NAS(Non Access Stratum)及びAS(Access Stratum)を備えるプロセッサを有するWTRU(wireless transmit/receive unit)が知られている。NASは、IMS(IP(Internet Protocol)Multimedia Subsystem)登録状況に基づいてCSフォールバックを実行するかどうかを決定するように構成される。NASは、WTRUがCSドメインにアタッチされるという条件の下にCSフォールバックを実行する要求を示すサービス要求を送信するよう構成される。ASは、NASからのCSサービス要求を受信するように構成される。ASは、CSサービス情報を含むRRC(Radio Resource Control)メッセージにおいてCSサービス要求の表示をE−UTRAN(Evolved UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems)に送信するよう構成される。ASは、CSサービス要求に応答してハンドオーバーコマンドを受信するように構成される。
特開2010−178209号公報 特開2011−160462号公報
CSFBでは、CS通信に対応しないシステムの基地局装置に、CS通信に対応するシステムのセル情報が予め設定され、セル情報は移動局装置の遷移先の決定に使用される。しかし、例えばCS通信に対応しないシステムの基地局装置が移動する場合には、設定されたセル情報が実際の基地局装置の位置に適合しない恐れがある。
本明細書に開示される装置又は方法は、CS通信に対応しないシステムのセルの位置に関わらず、このセルに在圏する移動局装置を周囲のCS通信に対応するシステムのセルに遷移させることを目的とする。
装置の一観点によれば、移動局装置が与えられる。移動局装置は、回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのセルにおける待受中に、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルからそのセル情報を取得するセル情報取得部と、第1通信方式のシステムの基地局装置から回線交換通信のためのページング要求を受信するページング要求受信部と、ページング要求が受信された場合に、セル情報が特定する第2通信方式のシステムのセルを、第1通信方式のシステムの基地局装置を経由して第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置へ通知するセル通知部と、セル情報に基づいて第2通信方式のシステムの基地局装置との無線接続を確立する接続制御部と、第2通信方式のシステムの基地局装置を経由して、ページング要求に対する応答をページング制御ノード装置へ送信するページング応答部を備える。
装置の他の一観点によれば、回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのセルを形成する基地局装置が与えられる。基地局装置は、前記セルで待受中の移動局装置を呼び出す回線交換通信のためのページング要求を、第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置から受信し、移動局装置へ送信するページング要求処理部と、ページング要求に応答して移動局装置から送信される、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルを特定する応答信号を受信する応答信号受信部と、応答信号が特定する第2通信方式のシステムのセルをページング制御ノード装置に通知するセル通知部を備える。
本明細書に開示される装置又は方法によれば、CS通信に対応しないシステムのセルの位置に関わらず、このセルに在圏する移動局装置を周囲のCS通信に対応するシステムのセルに遷移させることが可能になる。
通信システムの構成例の説明図である。 移動局装置の一例の機能構成図である。 移動局が受信するページングメッセージに含まれる情報要素の一例の説明図である。 第1応答信号に含まれる情報要素の一例の説明図である。 フェムト基地局装置の一例の機能構成図である。 CSドメインからのページング発生時の信号シーケンスの第1例の説明図である。 CSドメインからのページング発生時の信号シーケンスの第2例の説明図である。 移動局装置の動作の一例の説明図である。 セル検出処理の一例の説明図である。 ページングメッセージ受信処理の一例の説明図である。 遷移処理の一例の説明図である。 フェムト基地局装置の動作の一例の説明図である。 移動局装置のハードウエア構成の一例の機能構成図である。 フェムト基地局装置のハードウエア構成の一例の機能構成図である。
以下、添付する図面を参照して好ましい実施例について説明する。図1は、通信システムの構成例の説明図である。通信システム1では、PS通信に対応しCS通信に対応しない第1通信方式のシステムと、CS通信に対応する第2通信方式のシステムとが混在している。
以下の説明では、第1通信方式はLTEであり第2通信方式がWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)である場合の例示を使用する。但しこの例示は、本明細書に記載される通信システムが、LTE及びWCDMAに準拠する通信システムのみに限定して適用されることを意図するものではない。本明細書に記載される通信システムは、PS通信に対応しCS通信に対応しないシステムと、CS通信に対応するシステムで使用される基地局に広く適用可能である。
LTE方式のシステムは、MME(Mobility Management Entity)3と、フェムト基地局装置4を備える。MME3は、コアネットワーク2に接続され、移動局装置9のアクセス制御、移動局装置9に対するページング処理の制御、ユーザ認証等を行う。MME3は、ページング制御ノード装置の一例である。フェムト基地局装置4は、フェムトセルと呼ばれる比較的小規模の無線通信圏を形成し、移動局装置9はフェムトセル内に位置する間にLTE方式のシステムにおけるPS通信を行うことができる。フェムト基地局装置4は、有線ネットワークによりMME3に接続されている。
WCDMA方式のシステムは、SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Support Node)5と、MSC(Mobile-services Switching Centre)6と、RNC(Radio Network. Controller)7と、基地局装置8を備える。SGSN5は、移動局装置9の位置管理、セキュリティ管理及びアクセス制御等を行う。MSC6は、通話路やデータ通信路の設定、開放、交換及び移動管理を行う。RNC7は、基地局装置8が形成する無線通信圏における無線回線接続処理、無全回線切断処理、位置登録、一斉呼出し、ハンドオーバなどの移動管理などの制御を行う。SGSN5及びMSC6は、有線ネットワークによりMME3とRNC7とに接続されている。
基地局装置8は、無線通信圏を形成し、移動局装置9はこの無線通信圏内位置する間にWCDMA方式のシステムにおけるPS通信を行うことができる。本実施例において基地局装置8が形成する無線通信圏は、フェムトセルよりも大きなマクロセルであってよい。なお、以下の説明及び添付図面において、フェムト基地局装置、基地局装置及び移動局装置をそれぞれ「フェムト基地局」、「基地局」及び「移動局」と表記することがある。また、基地局8が形成するセルを「マクロセル」と表記し、フェムト基地局4が形成するセルを「フェムトセル」と表記することがある。
図2は、移動局9の一例の機能構成図である。移動局9は、無線通信部20と、セル検出部21と、報知情報取得部22と、リスト格納部23と、ページング処理部24と、呼制御部25を備える。報知情報取得部22は、セル情報取得部の一例である。リスト格納部23は、セル情報格納部の一例である。なお、図2の機能構成図は、本明細書において説明される移動局9の機能に関係する構成を中心に示している。移動局9は、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。
無線通信部20は、フェムト基地局4と移動局9との間及び基地局8と移動局9との間で送受信される制御信号及びユーザトラヒックの無線信号の送受信処理、符号化処理、復号化処理、変調処理及び復調処理を行う。セル検出部21は、基地局8から送信された同期コードを受信し、基地局8が形成するマクロセルを検出する。
報知情報取得部22は、セル検出部21により検出されたマクロセルから送信された報知情報を受信する。報知情報取得部22は、報知情報に含まれるPLMN(public land mobile network)識別子を取得する。
報知情報取得部22は、PLMN識別子に基づいてマクロセルを形成する移動体通信ネットワークを判別し、移動局9がマクロセルでCS通信可能であるか否かを判断する。移動局9がマクロセルでCS通信可能である場合に、報知情報取得部22は、受信した報知情報から取得したマクロセルのセルID、タイミング情報、アクセス時に使用する共通チャネルのパラメータ等の情報をCS通信可能セルリストに登録する。
移動局9がマクロセルでCS通信を実施できない場合に、報知情報取得部22は、CS通信不可セルリストにマクロセルを登録する。CS通信可能セルリスト及びCS通信不可セルリストは、リスト格納部23に格納される。
ページング処理部24は、移動局9に対するページング発生時にページングに対する応答のための処理を行う。ページング処理部24は、ページングメッセージ処理部30と、種別判定部31と、通信可能セル判定部32と、第1応答信号処理部33と、ページング応答処理部34を備える。ページングメッセージ処理部30は、ページング要求受信部の一例である。通信可能セル判定部32は、判定部の一例である。第1応答信号処理部33は、セル通知部及び応答信号送信部の一例である。ページング応答処理部34は、ページング応答部の一例である。
ページングメッセージ処理部30は、フェムト基地局4から送信されたページングメッセージを受信して呼び出し先が移動局9であるか否かを判断する。図3は、移動局9が受信するページングメッセージに含まれる情報要素の一例の説明図である。例えばページングメッセージは、3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS(Technical Specification)36.331にて定められる"Paging"メッセージであってよい。
情報要素「PagingUE-Identity」は呼び出し先の移動局を指定する。情報要素「cn-Domain」は値「CS」及び「PS」のいずれかを持ち、移動局9を呼び出すドメインの種別がCS及びPSの何れであるかを指定する。ページングメッセージ処理部30は、情報要素「PagingUE-Identity」と移動局9の識別子とが一致するか否かに応じて、呼び出し先が自局であるか否かを判断する。
図2を参照する。種別判定部31は、移動局9が受信したページングメッセージに基づいて移動局9を呼び出すドメインの種別が、CS及びPSの何れであるかを判定する。例えば、種別判定部31は、情報要素「cn-Domain」に基づいて移動局9を呼び出すドメインの種別を判別する。
通信可能セル判定部32は、移動局9がフェムトセルに在圏している間にCSドメインからの呼び出しのページングメッセージを受信した場合、CS通信可能セルリストを参照する。CS通信可能セルリストにセルが登録されている場合には、通信可能セル判定部32は移動局9がCS通信可能であると判断する。CS通信可能セルリストにセルが登録されていない場合には、通信可能セル判定部32は移動局9がCS通信可能であると判断する。
第1応答信号処理部33は、ページングメッセージに対する第1応答信号を生成する。第1応答信号は、CSドメインにおいてページングに対して応答できるか否かを通知する情報要素を含む。図4は、第1応答信号に含まれる情報要素の一例の説明図である。第1応答信号の一例は、3GPP TS36.331にて定められる"RRCConnectionRequest"メッセージであってよい。"RRCConnectionRequest"メッセージは、ランダムアクセスチャネル(RACH:Random Access Channel)で送信される。
ページングへの応答可否は、"RRCConnectionRequest"メッセージに含まれる既存の情報要素の値の範囲を拡張して新たに定義された値で指定してもよい。"RRCConnectionRequest"メッセージに新たな情報要素を加えてページングへの応答可否を指定してもよい。図4の例では、既存の情報要素"establishmentCause"が取り得る値として、"mt-CS-call response"及び"mt-CS-call Not available"を新たに加える。値"mt-CS-call response"は、移動局9がCSドメインにおいてページングに対して応答できることを示す。"mt-CS-call Not available"はページングに対して応答できないことを示す。
"RRCConnectionRequest"メッセージに新たな情報要素を加えてもよい。図4の例では、遷移先のマクロセルのセルIDである"Target Cell ID"を指定する情報要素"CS NodeB information"が加えられている。第1応答信号処理部33は、第1応答信号をフェムト基地局4へ送信する。
図2を参照する。呼制御部25は、PS呼制御のための処理とCS呼制御のための処理を行う。呼制御部25は、第2応答信号処理部35と、PS呼制御部36と、CS呼制御部37と、通信状態指示信号処理部38を備える。CS呼制御部37は接続制御部の一例である。通信状態指示信号処理部38は、登録解除要求部の一例である。
第2応答信号処理部35は、フェムト基地局4から第2応答信号を受信する。フェムト基地局4は、移動局9がCSドメインにおいてページングに対して応答できることを示す第1応答信号を受信した場合に、第1応答信号に対する応答信号として第2応答信号を送信した後、移動局9との間のPS呼の処理を一時停止する。
例えば、第2応答信号は、移動局9とフェムト基地局4との間のRRC(radio resource control)接続を、移動局9に終了させるための指示を含んでいてよい。例えば、第2応答信号は、3GPP TS36.331にて定められる"RRCConnectionRelease"メッセージであってよい。
第2応答信号が受信されたとき、PS呼制御部36及びCS呼制御部37は、移動局9の呼をPSドメインからCSドメインへ遷移させる。すなわち、移動局9の接続先をフェムトセルからマクロセルに遷移させる。
PSドメインからCSドメインへの遷移処理において、PS呼制御部36及びCS呼制御部37は、移動局9が利用するRAT(radio access technology)をPSドメインのRATからCSドメインのRATへ切り替える。PS呼制御部36はLTE無線アクセスベアラを開放する。CS呼制御部37は、CS通信可能セルリストに格納した報知情報に従い遷移先のCSドメインとの通信のため通信パラメータの設定を行う。設定される通信パラメータには、例えば、タイミング情報、アクセス時に使用する共通チャネルのパラメータ情報が含まれる。
CS呼制御部37は、基地局8を経由するWCDMA無線アクセスベアラを確立し基地局8との間でRRC接続処理を行う。RRC接続処理は、例えば3GPP TS25.311にて定められる"Cell Update"手順であってよい。RRC接続後に、ページング処理部24のページング応答処理部34は、CSドメインからの呼び出しのページングメッセージに対するページング応答をマクロセルの基地局8へ送信する。CS呼制御部37は、CSベアラの設定を行う。
CSベアラが確立した後、通信状態指示信号処理部38は、移動局9がCSドメインで通話可能な状態であることを示す通信状態指示信号を、マクロセルをカバーする基地局8へ送信する。通信状態指示信号は、フェムト基地局4の識別子又はアドレス情報を通信状態指示信号の送信先情報として含む。基地局8は、受信した通信状態指示信号を、送信先情報により指定されたフェムト基地局4へ有線ネットワークを経由して転送する。
フェムト基地局4は、通信状態指示信号の受信に応答して移動局9との間のPS呼の処理の一時停止状態を解放して移動局9のデタッチ処理を行うことにより、フェムトセルにおける移動局9の位置登録情報を削除する。通信状態指示信号は、フェムト基地局4に移動局9のデタッチ処理を行わせるために使用される。
図5は、フェムト基地局4の一例の機能構成図である。フェムト基地局4は、無線通信部50と、ネットワーク通信部51と、ページング処理部52と、呼制御部53を備える。なお、図5の機能構成図は、本明細書において説明されるフェムト基地局4の機能に関係する構成を中心に示している。フェムト基地局4は、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。
無線通信部50は、フェムト基地局4と移動局9との間で送受信される制御信号及びユーザトラヒックの無線信号の送受信処理、符号化処理、復号化処理、変調処理及び復調処理を行う。ネットワーク通信部51は、MME3とフェムト基地局4とを接続する有線ネットワークを経由を経由する信号送受信処理を行う。
ページング処理部52は、移動局9に対するページング処理を行う。ページング処理部52は、ページングメッセージ処理部60と、第1応答信号処理部61を備える。ページングメッセージ処理部60は、ページング要求処理部の一例である。第1応答信号処理部61は、応答信号受信部の一例である。
ページングメッセージ処理部60は、MME3からページングメッセージを受信すると、周期的且つ間欠的にページングメッセージを移動局9に送信する。第1応答信号処理部61は、移動局9から第1応答信号を受信する。
呼制御部53は、移動局9との間のPS呼制御のための処理を行う。呼制御部53は、PS呼制御部62と、第2応答信号処理部63と、通信状態指示信号処理部64と、登録記憶部65を備える。通信状態指示信号処理部64は、登録解除部の一例である。
PS呼制御部62は、受信された第1応答信号に応じて、移動局9がページングへの応答が可能であるか否かを判断する。移動局9がページングへの応答が可能である場合に、第2応答信号処理部63は、第2応答信号を移動局9へ送信する。移動局9がページングへの応答が可能である場合に、ページングメッセージ処理部60は、第1応答信号をMME3へ転送する。フェムト基地局4は、第1応答信号を送信することによって、第1応答信号の情報要素"Target Cell ID"で指定されたマクロセルで移動局9がページング応答を送信することをMME3に通知してもよい。また、移動局9がページングへの応答が可能である場合に、PS呼制御部62は、移動局9との間のPS呼の処理を一時停止する。
移動局9がページングへ応答できない場合に、ページングメッセージ処理部60は、移動局9がCSドメインサービスの圏外であることをMME3に通知する。例えばページングメッセージ処理部60は、移動局9がページングへ応答できない旨を知らせる第1応答信号をMME3に送信してもよい。
通信状態指示信号処理部64は、第2応答信号に応答して移動局9からマクロセルで基地局8へ送信され、基地局8と有線ネットワークを経由して転送される通信状態指示信号を受信する。通信状態指示信号処理部64は、通信状態指示信号を受信した場合に移動局9との間のPS呼の処理の一時停止状態を解放して移動局9のデタッチ処理を行い、登録記憶部65に記憶された移動局9の位置登録情報を削除する。
図6及び図7は、CSドメインからのページング発生時の信号シーケンスの第1例及び第2例の説明図である。図6は、移動局9がCSドメインにて着信可能である場合の信号シーケンスを示し、図7は、移動局9がCSドメインにて着信可能でない場合の信号シーケンスを示す。
いま、移動局9はPSドメインにおいて待受状態(idle state)にある。オペレーションAAにおいてセル検出部21は、基地局8から送信された同期コードを受信し、基地局8が形成するマクロセルを検出する。オペレーションABにおいて報知情報取得部22は、セル検出部21により検出されたマクロセルから送信された報知情報を受信する。報知情報取得部22は、移動局9がマクロセルでCS通信可能である場合に、報知情報から取得したマクロセルのセルID、タイミング情報、共通チャネルのパラメータ情報をCS通信可能セルリストに登録する。
オペレーションACにおいてMME3は、CSドメインから移動局9を呼び出すページングメッセージをコアネットワーク2から受信する。オペレーションADにおいてMME3は、ページングメッセージをフェムト基地局4へ送信する。オペレーションAEにおいてフェムト基地局4のページングメッセージ処理部60は、ページングメッセージを移動局9に送信する。
オペレーションAFにおいて移動局9の通信可能セル判定部32は、移動局9がCSドメインにて着信可能であるか、すなわちCSドメインにおける通信が可能であるか否かを判断する。CSドメインにおける着信が可能である場合に、オペレーションAGにおいて第1応答信号処理部33は、CSドメインにおいてページングに対して応答できることを示す第1応答信号をフェムト基地局4へ送信する。第1応答信号は、フェムトセルからマクロセルに遷移する移動局9がどのマクロセルからページング応答を送信するかを指定する情報要素"Target Cell ID"を含んでいてよい。フェムト基地局4の第1応答信号処理部61は、第1応答信号を受信する。
オペレーションAHにおいてページングメッセージ処理部60は、第1応答信号をMME3へ転送する。オペレーションAIにおいてMME3は、第1応答信号にて指定されたマクロセルを、オペレーションACで受信したページングメッセージに対応付けて記憶する。
オペレーションAJにおいてフェムト基地局4の第2応答信号処理部63は、第2応答信号を移動局9へ送信する。オペレーションAKにおいてPS呼制御部62は、移動局9との間のPS呼の処理を一時停止する。
オペレーションALにおいて移動局9のPS呼制御部36及びCS呼制御部37は、移動局9が利用するRATをPSドメインのRATからCSドメインのRATへ切り替える。オペレーションAMにおいてCS呼制御部37は、基地局8との間でWCDMA無線アクセスベアラを確立し、基地局8との間でRRC接続処理を行う。
オペレーションANにおいてページング応答処理部34は、CSドメインからの呼び出しのページングメッセージに対するページング応答をマクロセルの基地局8へ送信する。オペレーションAOにおいて基地局8はページング応答をMME3に送信する。
オペレーションAPにおいてMME3は、オペレーションAIで記憶したマクロセルの情報に基づいて、オペレーションAOで受信したページング応答がオペレーションACで受信したページングメッセージに対する応答であると識別する。MME3は、オペレーションACで受信したページングメッセージに対する応答として、ページング応答をコアネットワーク2へ送信する。
その後にCSベアラが確立すると、オペレーションAQにおいて移動局9の通信状態指示信号処理部38は、通信状態指示信号を基地局8へ送信する。通信状態指示信号は、フェムト基地局4を指定する送信先情報を含む。オペレーションARにおいて基地局8は、送信先情報により指定されたフェムト基地局4へ有線ネットワークを経由して通信状態指示信号を転送する。フェムト基地局4は、通信状態指示信号の受信に応答して移動局9との間のPS呼の処理の一時停止状態を解放して移動局9のデタッチ処理を行う。
図7は、CSドメインからのページング発生時の信号シーケンスの第2例の説明図である。いま、移動局9がPSドメインにおいて待受状態(idle state)にある。オペレーションBAにおいてMME3は、CSドメインから移動局9を呼び出すページングメッセージをコアネットワーク2から受信する。オペレーションBBにおいてMME3は、ページングメッセージをフェムト基地局4へ送信する。オペレーションBCにおいてフェムト基地局4のページングメッセージ処理部60は、ページングメッセージを移動局9に送信する。
オペレーションBDにおいて移動局9の通信可能セル判定部32は、移動局9がCSドメインにて着信可能であるか否かを判断する。CSドメインにおいて着信できない場合に、オペレーションBEにおいて第1応答信号処理部33は、CSドメインにおいてページングに対して応答できないことを示す第1応答信号をフェムト基地局4へ送信する。
オペレーションBFにおいてフェムト基地局4のページングメッセージ処理部60は、第1応答信号をMME3へ送信することにより移動局9がCSドメインサービスの圏外であることをMME3に通知する。オペレーションBGにおいてMME3は、第1応答信号をコアネットワーク2へ送信することにより、移動局9がCSドメインサービスの圏外であることをコアネットワーク2に通知する。
続いて、移動局9及びフェムト基地局4それぞれの動作について説明する。図8は、移動局9の動作の一例の説明図である。オペレーションCAにおいてページングメッセージ処理部30は、ページングメッセージの受信監視を行うタイミングを設定する。
オペレーションCBにおいてページングメッセージ処理部30は、現時点が受信監視タイミングであるか否かを判断する。現時点が受信監視タイミングである場合(オペレーションCB:Y)に動作はオペレーションCDへ進む。現時点が受信監視タイミングでない場合(オペレーションCB:N)に動作はオペレーションCCへ進む。
オペレーションCCにおいてセル検出部21及び報知情報取得部22は、移動局9がCS通信を実施できるマクロセルを検出するためのセル検出処理を行う。図9は、セル検出処理の一例の説明図である。
オペレーションDAにおいてセル検出部21は、1回のセル検出処理の期間長が設定された検出タイマを起動させる。オペレーションDBにおいてセル検出部21は、マクロセルを検出したか否かを判断する。マクロセルが検出された場合(オペレーションDB:Y)に動作はオペレーションDCに進む。マクロセルが検出されない場合(オペレーションDB:N)に動作はオペレーションDGに進む。
オペレーションDCにおいて報知情報取得部22は、検出されたマクロセルの報知情報を受信する。オペレーションDDにおいて報知情報取得部22は、移動局9がマクロセルでCS通信可能であるか否かを判断する。CS通信可能である場合(オペレーションDD:Y)に動作はオペレーションDEへ進む。CS通信が実施できない場合(オペレーションDD:N)に動作はオペレーションDFへ進む。
オペレーションDEにおいて報知情報取得部22は、報知情報から取得したマクロセルのセルID、タイミング情報、アクセス時に使用する共通チャネルのパラメータ等の情報をCS通信可能セルリストに登録する。その後に動作はオペレーションDGへ進む。オペレーションDFにおいて報知情報取得部22は、CS通信不可セルリストにマクロセルを登録する。その後に動作はオペレーションDGへ進む。
オペレーションDGにおいてセル検出部21は、検出タイマに設定した期間が経過しセル検出処理がタイムアウトになるか否かを判断する。セル検出処理がタイムアウトになる場合(オペレーションDG:Y)にセル検出処理は終了する。セル検出処理がタイムアウトにならない場合(オペレーションDG:N)に動作はオペレーションDBへ戻る。
図8を参照する。オペレーションCCの後に動作はオペレーションCBへ戻る。一方で、オペレーションCDにおいてページング処理部24は、ページングメッセージを受信するためのページングメッセージ受信処理を行う。図10は、ページングメッセージ受信処理の一例の説明図である。
オペレーションEAにおいてページングメッセージ処理部30は、ページングメッセージをフェムト基地局4から受信する。オペレーションEBにおいてページングメッセージ処理部30は、ページングメッセージの呼び出し先が自局であるか否かを判断する。呼び出し先が自局である場合(オペレーションEB:Y)に動作はオペレーションECへ進む。呼び出し先が自局でない場合(オペレーションEB:N)にページングメッセージ受信処理は終了する。
オペレーションECにおいて種別判定部31は、ページングメッセージに基づいて移動局9を呼び出すドメインの種別が、CS及びPSの何れであるかを判定する。ドメインの種別がCSである場合(オペレーションEC:Y)に動作はオペレーションEDへ進む。ドメインの種別がCSでない場合(オペレーションEC:N)に動作はオペレーションEHへ進む。
オペレーションEDにおいて通信可能セル判定部32は、CS通信可能セルリストを参照する。オペレーションEEにおいて通信可能セル判定部32は、移動局9がCS通信可能なマクロセルがCS通信可能セルリストにあるか否かを判断する。移動局9がCS通信可能なマクロセルがある場合(オペレーションEE:Y)に動作はオペレーションEFへ進む。移動局9がCS通信可能なマクロセルがない場合(オペレーションEE:N)に動作はオペレーションEGへ進む。
オペレーションEFにおいて第1応答信号処理部33は、CSドメインにおいてページングに対して応答できることを示す第1応答信号を生成する。その後にページングメッセージ受信処理は終了する。オペレーションEGにおいて第1応答信号処理部33は、CSドメインにおいてページングに対して応答できないことを示す第1応答信号を生成する。その後にページングメッセージ受信処理は終了する。
オペレーションEHにおいてページング処理部24は、PSドメインにおけるページングに対する応答処理を行う。その後にページングメッセージ受信処理は終了する。
図8を参照する。オペレーションCEにおいて第1応答信号処理部33は、第1応答信号をフェムト基地局4へ送信する。オペレーションCFにおいて第2応答信号処理部35は、フェムト基地局4から第2応答信号を受信したか否かを判断する。第2応答信号が受信された場合(オペレーションCF:Y)に動作はオペレーションCGへ進む。第2応答信号が受信されない場合(オペレーションCF:N)に動作はオペレーションCLへ進む。
オペレーションCGにおいて呼制御部25は、移動局9の呼をPSドメインからCSドメインへ遷移させるための遷移処理を行う。図11は、遷移処理の一例の説明図である。
オペレーションFAにおいてPS呼制御部36はLTE無線アクセスベアラを開放する。オペレーションFBにおいてCS呼制御部37は、CS通信可能セルリストに格納した報知情報に従い遷移先のマクロセルとの通信のための通信パラメータの設定を行う。CS呼制御部37は、WCDMA無線アクセスベアラを確立する。
オペレーションFCにおいてCS呼制御部37は、基地局8との間のRRC接続を要求する接続要求メッセージを基地局8へ送信する。接続要求メッセージは、例えば3GPP TS25.311にて定められる"CELL UPDATE message"であってよい。
オペレーションFDにおいてCS呼制御部37は、接続要求メッセージに対する応答を基地局8から受信したか否かを判断する。この応答は、例えば3GPP TS25.311にて定められる"CELL CONFIRM message"であってよい。応答が受信された場合(オペレーションFD:Y)に動作はオペレーションFEへ進む。応答が受信されない場合(オペレーションFD:N)に動作はオペレーションFFへ進む。
オペレーションFEにおいてCS呼制御部37は、PSドメインからCSドメインへの遷移が成功したと判断する。その後に遷移処理は終了する。オペレーションFFにおいてCS呼制御部37は、遷移が失敗したと判断する。その後に遷移処理は終了する。
図8を参照する。PSドメインからCSドメインへの遷移が成功した場合(オペレーションCH:Y)に動作はオペレーションCIへ進む。PSドメインからCSドメインへの遷移が失敗した場合(オペレーションCH:N)に動作はオペレーションCMへ進む。
オペレーションCIにおいてページング応答処理部34は、CSドメインからの呼び出しのページングメッセージに対するページング応答をマクロセルの基地局8へ送信する。オペレーションCJにおいてCS呼制御部37は、CSベアラの設定を行う。
オペレーションCKにおいて通信状態指示信号処理部64は、PS呼を開放する。PS呼を開放する処理において通信状態指示信号処理部64は、基地局8及び有線ネットワークを経由して通信状態指示信号をフェムト基地局4へ送信し、フェムト基地局4に移動局9のデタッチ処理を実施させる。その後に動作は終了する。
オペレーションCFで第2応答信号が受信されない場合(オペレーションCF:N)には、オペレーションCLにおいてページング処理部24は、移動局9の状態をページング応答状態から通常状態に復帰させる。その後に動作はオペレーションCBに戻る。
オペレーションCHでCSドメインへの遷移に失敗した場合(オペレーションCH:N)には、オペレーションCMにおいてPS呼制御部36は、移動局9の状態をLTEセルでの待受状態に復帰させる。その後に動作はオペレーションCBに戻る。
図12は、フェムト基地局4の動作の一例の説明図である。オペレーションGAにおいてページングメッセージ処理部60は、MME3からページングメッセージを受信したか否かを判断する。ページングメッセージが受信された場合(オペレーションGA:Y)に動作はオペレーションGBへ進む。ページングメッセージが受信されない場合(オペレーションGA:N)に動作はオペレーションGAへ戻る。オペレーションGBにおいてページングメッセージ処理部60は、ページングメッセージを移動局9に送信する。
オペレーションGCにおいて第1応答信号処理部61は、移動局9から第1応答信号を受信したか否かを判断する。第1応答信号が受信された場合(オペレーションGC:Y)に動作はオペレーションGEへ進む。第1応答信号が受信されない場合(オペレーションGC:N)に動作はオペレーションGDへ進む。
オペレーションGDにおいて第1応答信号処理部61は、受信処理がタイムアウトしたか否かを判断する。受信処理がタイムアウトした場合(オペレーションGD:Y)に動作はオペレーションGAに戻る。受信処理がタイムアウトしない場合(オペレーションGD:N)に動作はオペレーションGCに戻る。
オペレーションGEにおいてPS呼制御部62は、受信された第1応答信号に応じて、移動局9がページングへの応答が可能であるか否かを判断する。応答可能である場合(オペレーションGE:Y)に動作はオペレーションGFへ進む。応答可能でない場合(オペレーションGE:N)に動作はオペレーションGKへ進む。
オペレーションGFにおいてページングメッセージ処理部60は、第1応答信号をMME3へ転送する。第2応答信号処理部63は、第2応答信号を移動局9へ送信する。オペレーションGGにおいてPS呼制御部62は、移動局9との間のPS呼の処理を一時停止する。オペレーションGHにおいてPS呼制御部62は、PSベアラを開放する。
オペレーションGIにおいて通信状態指示信号処理部64は、通信状態指示信号が受信されたか否かを判断する。通信状態指示信号が受信された場合(オペレーションGI:Y)に動作はオペレーションGJへ進む。通信状態指示信号が受信されない場合(オペレーションGI:N)に動作はオペレーションGIへ戻る。オペレーションGJにおいて通信状態指示信号処理部64は、PS呼の処理の一時停止状態を解放して移動局9のデタッチ処理を行う。その後に処理が終了する。
オペレーションGEで移動局9がページングへの応答が可能でない場合(オペレーションGE:N)に、オペレーションGKにおいてページングメッセージ処理部60は、移動局9がCSドメインサービスの圏外であることをMME3に通知する。その後に動作はオペレーションGAに戻る。
図13は、移動局9のハードウエア構成の一例の機能構成図である。移動局9は、CPU80と、メモリ81と、LSI82と、無線送受信回路83と、アンテナ84を備える。メモリ81は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリやランダムアクセスメモリ、ハードディスク等を含んでいてよい。無線送受信回路83は、無線周波数信号やベースバンド信号を処理するためのデジタル・アナログ変換回路や、アナログ・デジタル変換回路、増幅回路、周波数変換回路などを含んでいてよい。
図2の移動局9の無線通信部20の上記動作は、無線送受信回路83により実現される。セル検出部21、報知情報取得部22、ページング処理部24、呼制御部25の上記動作は、CPU80とLSI82が協働することにより実行される。リスト格納部23の記憶領域は、メモリ81内に用意される。
図14は、フェムト基地局4のハードウエア構成の一例の機能構成図である。CPU90と、メモリ91と、LSI92と、無線送受信回路93と、アンテナ94と、ネットワークインタフェース(NIF: Network InterFace)回路95を備える。メモリ91は、コンピュータプログラムやデータを記憶するための、不揮発性メモリや、読み出し専用メモリやランダムアクセスメモリ、ハードディスク等を含んでいてよい。無線送受信回路93は、無線周波数信号やベースバンド信号を処理するためのデジタル・アナログ変換回路や、アナログ・デジタル変換回路、増幅回路、周波数変換回路などを含んでいてよい。
図5のフェムト基地局4の無線通信部50の上記動作は、無線送受信回路93により実現される。ページング処理部52及び呼制御部53の上記動作は、CPU90とLSI92が協働することにより実行される。ネットワーク通信部51の上記動作は、NIF回路95によって実現される。
なお、図13及び図14に示すハードウエア構成は実施例の説明のための例示にすぎない。上述の動作を実行するものであれば、本明細書に記載される移動局9及びフェムト基地局4は他のどのようなハードウエア構成を採用してもよい。また、図6〜図12を参照して説明する一連の動作は複数の手順を含む方法と解釈してもよい。この場合に「オペレーション」を「ステップ」と読み替えてもよい。
本実施例によれば、CS通信に対応しない第1通信方式のセルに在圏している移動局は、CS通信に対応する第2通信方式のセルを検出し、セル情報を収集する。第1通信方式のセルに在圏する移動局をCSドメインから呼び出すページングが発生した場合に、移動局は、移動局が収集した第2通信方式のセルのセル情報に基づいてセル切替を行う。
このため、第1通信方式のセルの基地局が、予め第2通信方式のセルのセル情報を持たなくても、移動局を第1通信方式のセルから第2通信方式のセルに遷移させることができる。したがって、例えば、移動可能な第1通信方式の基地局に第2通信方式のセル情報を持たせる設定処理が煩雑であっても、適切な第2通信方式のセルに移動局を遷移させることが可能になる。
また、移動局は、CSドメインにおいてページングに対して応答できることを、ページングメッセージに対する第1応答信号によってランダムアクセスチャネルで第1通信方式の基地局へ通知する。このため、移動局と第1通信方式の基地局とは、新たにRRCセッションを確立しなくても、第2通信方式のセルへの遷移の契機を第1通信方式の基地局に通知することができる。この結果、RRCセッションの確立に使用する時間を経ずに遷移処理を開始することができるため、第2通信方式のセルへの遷移をより早く完了できる。
また、移動局が自立して第2通信方式のセルへ遷移する場合には、移動局は、遷移完了及びこれに伴うデタッチ処理の時期が到来したことを、遷移元の基地局に通知する機会がない。ネットワーク側の機器で遷移完了を通知しようとすると、例えば、遷移元の基地局が移動可能である場合には、ネットワーク側で移動局の遷移を管理することが煩雑になる。
本実施例によれば、移動局は、第2通信方式のセルへの遷移後に、第2通信方式の基地局と有線ネットワークを介して第1通信方式の基地局にデタッチ処理を要求する。このため、ネットワーク側における移動局の遷移の管理しなくとも、遷移元の基地局への通知が可能になる。
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのセルにおける待受中に、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルからそのセル情報を取得するセル情報取得部と、
第1通信方式のシステムの基地局装置から回線交換通信のためのページング要求を受信するページング要求受信部と、
前記ページング要求が受信された場合に、前記セル情報が特定する第2通信方式のシステムのセルを、第1通信方式のシステムの基地局装置を経由して第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置へ通知するセル通知部と、
前記セル情報に基づいて第2通信方式のシステムの基地局装置との無線接続を確立する接続制御部と、
第2通信方式のシステムの基地局装置を経由して、前記ページング要求に対する応答を前記ページング制御ノード装置へ送信するページング応答部と、
を備えることを特徴とする移動局装置。
(付記2)
前記セル通知部は、ランダムアクセスチャネルを経由して第2通信方式のシステムのセルを送信することを特徴とする付記1に記載の移動局装置。
(付記3)
第2通信方式のシステムにおける回線交換通信が可能な状態になった後に、第1通信方式のシステムの基地局装置に前記移動局装置の登録を解除させるための信号を、第2通信方式のシステムの基地局装置を経由して第1通信方式のシステムの基地局装置に送信する登録解除要求部を備えることを特徴とする付記1又は2に記載の移動局装置。
(付記4)
第2通信方式のシステムのセルのセル情報を格納するセル情報格納部と、
前記セル情報格納部にセル情報が格納されているか否かを判定する判定部と、を備え、
前記セル通知部は、前記判定部の判定結果に応じて第2通信方式のシステムのセルを送信することを特徴とする付記1〜3のいずれか一項に記載の移動局装置。
(付記5)
回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのセルを形成する基地局装置であって、
前記セルで待受中の移動局装置を呼び出す回線交換通信のためのページング要求を、第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置から受信し、前記移動局装置へ送信するページング要求処理部と、
前記ページング要求に応答して前記移動局装置から送信される、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルを特定する応答信号を受信する応答信号受信部と、
前記応答信号が特定する第2通信方式のシステムのセルを前記ページング制御ノード装置に通知するセル通知部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
(付記6)
前記応答信号受信部が前記応答信号を受信した場合に、前記移動局装置との間の呼処理を停止する呼制御部を備えることを特徴とする付記5に記載の基地局装置。
(付記7)
前記基地局装置が形成するセルで待受中の前記移動局装置の登録を記憶する登録記憶部と、
第2通信方式のシステムを経由して前記移動局装置から送信される該移動局装置の登録を解除させるための信号を受信したことに応答して、前記登録記憶部に記憶した前記移動局装置の登録を解除する登録解除部と、
を備えることを特徴とする付記5又は6に記載の基地局装置。
(付記8)
回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置及び基地局装置と、移動局装置とを備える通信システムであって、
前記基地局装置は、
第1通信方式のシステムのセルで待受中の前記移動局装置を呼び出す回線交換通信のためのページング要求を前記ページング制御ノード装置から受信し、前記移動局装置へ送信するページング要求処理部と、
前記ページング要求に応答して前記移動局装置から送信される、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルを特定する応答信号を受信する応答信号受信部と、
前記応答信号が特定する第2通信方式のシステムのセルを前記ページング制御ノード装置に通知するセル通知部と、
を備え、
前記移動局装置は、
第1通信方式のシステムのセルにおける待受中に、第2通信方式のシステムのセルからそのセル情報を取得するセル情報取得部と、
第1通信方式のシステムの基地局装置から回線交換通信のためのページング要求を受信するページング要求受信部と、
前記ページング要求が受信された場合に、前記応答信号を前記基地局装置へ送信する応答信号送信部と、
前記セル情報に基づいて第2通信方式のシステムの基地局装置との無線接続を確立する接続制御部と、
第2通信方式のシステムの基地局装置を経由して、前記ページング要求に対する応答を前記ページング制御ノード装置へ送信するページング応答部と、
を備えることを特徴とする通信システム。
(付記9)
回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのセルで待受中の移動局装置が、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルからそのセル情報を取得し、
第1通信方式のシステムの基地局装置から回線交換通信のためのページング要求を前記移動局装置で受信し、
前記ページング要求が受信された場合に、前記セル情報が特定する第2通信方式のシステムのセルを、前記移動局装置から第1通信方式のシステムの基地局装置を経由して第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置へ通知し、
前記セル情報に基づいて前記移動局装置と第2通信方式のシステムの基地局装置との無線接続を確立し、
前記移動局装置から第2通信方式のシステムの基地局装置を経由して、前記ページング要求に対する応答を前記ページング制御ノード装置へ送信する、ことを特徴とする通信方法。
1 通信システム
2 コアネットワーク
3 MME
4 フェムト基地局
8 基地局
9 移動局
21 セル検出部
22 報知情報取得部
23 リスト格納部
30 ページングメッセージ処理部
31 種別判定部
32 通信可能セル判定部
33 第1応答信号処理部
34 ページング応答処理部
35 第2応答信号処理部
36 PS呼制御部
37 CS呼制御部
38 通信状態指示信号処理部
60 ページングメッセージ処理部
61 第1応答信号処理部
62 PS呼制御部
63 第2応答信号処理部
64 通信状態指示信号処理部

Claims (8)

  1. 回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのセルにおける待受中に、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルからそのセル情報を取得するセル情報取得部と、
    第1通信方式のシステムの基地局装置から回線交換通信のためのページング要求を受信するページング要求受信部と、
    前記ページング要求が受信された場合に、前記セル情報が特定する第2通信方式のシステムのセルを、第1通信方式のシステムの基地局装置を経由して第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置へ通知するセル通知部と、
    前記セル情報に基づいて第2通信方式のシステムの基地局装置との無線接続を確立する接続制御部と、
    第2通信方式のシステムの基地局装置を経由して、前記ページング要求に対する応答を前記ページング制御ノード装置へ送信するページング応答部と、
    を備えることを特徴とする移動局装置。
  2. 前記セル通知部は、ランダムアクセスチャネルを経由して第2通信方式のシステムのセルを送信することを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。
  3. 第2通信方式のシステムにおける回線交換通信が可能な状態になった後に、第1通信方式のシステムの基地局装置に前記移動局装置の登録を解除させるための信号を、第2通信方式のシステムの基地局装置を経由して第1通信方式のシステムの基地局装置に送信する登録解除要求部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動局装置。
  4. 回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのセルを形成する基地局装置であって、
    前記セルで待受中の移動局装置を呼び出す回線交換通信のためのページング要求を、第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置から受信し、前記移動局装置へ送信するページング要求処理部と、
    前記ページング要求に応答して前記移動局装置から送信される、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルを特定する応答信号を受信する応答信号受信部と、
    前記応答信号が特定する第2通信方式のシステムのセルを前記ページング制御ノード装置に通知するセル通知部と、
    を備えることを特徴とする基地局装置。
  5. 前記応答信号受信部が前記応答信号を受信した場合に、前記移動局装置との間の呼処理を停止する呼制御部を備えることを特徴とする請求項4に記載の基地局装置。
  6. 前記基地局装置が形成するセルで待受中の前記移動局装置の登録を記憶する登録記憶部と、
    第2通信方式のシステムを経由して前記移動局装置から送信される該移動局装置の登録を解除させるための信号を受信したことに応答して、前記登録記憶部に記憶した前記移動局装置の登録を解除する登録解除部と、
    を備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の基地局装置。
  7. 回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置及び基地局装置と、移動局装置とを備える通信システムであって、
    前記基地局装置は、
    第1通信方式のシステムのセルで待受中の前記移動局装置を呼び出す回線交換通信のためのページング要求を前記ページング制御ノード装置から受信し、前記移動局装置へ送信するページング要求処理部と、
    前記ページング要求に応答して前記移動局装置から送信される、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルを特定する応答信号を受信する応答信号受信部と、
    前記応答信号が特定する第2通信方式のシステムのセルを前記ページング制御ノード装置に通知するセル通知部と、
    を備え、
    前記移動局装置は、
    第1通信方式のシステムのセルにおける待受中に、第2通信方式のシステムのセルからそのセル情報を取得するセル情報取得部と、
    第1通信方式のシステムの基地局装置から回線交換通信のためのページング要求を受信するページング要求受信部と、
    前記ページング要求が受信された場合に、前記応答信号を前記基地局装置へ送信する応答信号送信部と、
    前記セル情報に基づいて第2通信方式のシステムの基地局装置との無線接続を確立する接続制御部と、
    第2通信方式のシステムの基地局装置を経由して、前記ページング要求に対する応答を前記ページング制御ノード装置へ送信するページング応答部と、
    を備えることを特徴とする通信システム。
  8. 回線交換通信に対応不能な第1通信方式のシステムのセルで待受中の移動局装置が、回線交換通信に対応可能な第2通信方式のシステムのセルからそのセル情報を取得し、
    第1通信方式のシステムの基地局装置から回線交換通信のためのページング要求を前記移動局装置で受信し、
    前記ページング要求が受信された場合に、前記セル情報が特定する第2通信方式のシステムのセルを、前記移動局装置から第1通信方式のシステムの基地局装置を経由して第1通信方式のシステムのページング制御ノード装置へ通知し、
    前記セル情報に基づいて前記移動局装置と第2通信方式のシステムの基地局装置との無線接続を確立し、
    前記移動局装置から第2通信方式のシステムの基地局装置を経由して、前記ページング要求に対する応答を前記ページング制御ノード装置へ送信する、ことを特徴とする通信方法。
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