JP5166453B2 - 無線システム内のユーザ装置のサービスエリア識別子を選択するための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、無線または移動通信ネットワークシステムの分野に関し、より詳しくは、無線システム内のユーザ装置のサービスエリア識別子を選択する方法および装置に関するものである。

無線アクセスネットワークは、種々の電気通信ネットワーク環境のキー要素となっている。社内ネットワーク環境に関しては、ラップトップおよび／またはモバイルハンドヘルドデバイスを持つ従業員または顧客に対しネットワーク・リソースへの便利な無線アクセスを提供する。加えて、多様な通信装置（例えばラップトップ、携帯電話、その他）と共に動作可能な無線アクセスポイントは、ホテル、駅、空港、レストラン、学校、大学そして家などの公共の環境において広く使用されており、大部分は高速なインターネットへのアクセスを提供するために使用される。

電気通信産業そしてオペレータは、更に、セルラ通信ネットワークシステムを家または小領域に提供することによりカバレージ領域をさらに増やす可能性を現在調査している。セルラ通信ネットワークシステムの例としては：ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication Systems）ネットワーク（第三世代（３Ｇ）セルラ・ネットワークシステムまたは広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）ネットワークとしても知られる）、ＧＳＭ（Global System for Mobile telecommunications）ネットワーク、ＧＳＭシステム基盤を利用するＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）ネットワーク、２つの更なるセルラ・アクセスネットワークの例は、ＧＳＭおよびＧＰＲＳの更なる強化版であるＥＤＧＥおよびＥＧＰＲＳである。ＥＤＧＥは”enhanced Data rates for GSM Evolution”を指し、ＥＧＰＲＳは”Enhanced GPRSを指す。

この種の調査によれば、限定された数のユーザ（例えばユーザ装置（ＵＥ））は、何らかのインターネット・プロトコル（ＩＰ）ベース伝送を用いる３Ｇネットワークの無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に接続している、例えば”フェムトＲＢＳ”と呼ばれる小さい無線基地局（ＲＢＳ）を使用するＷＣＤＭＡまたは３Ｇカバレージにより提供される。このように提供されるカバレージ領域は、そのカバレージエリアが一般の地上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）のマクロセルの領域と比較して比較的小さいことから”フェムトセル”と呼ばれている。フェムトＲＢＳのための他の用語は、”ホームＲＢＳ”および／または”ホーム３Ｇアクセスポイント（Ｈ３ＧＡＰ）”および／または”ホーム・アクセスポイント（ＨＡＰ）”および／または”ホーム・ノードＢ（ＨＮＢ）”を含む。ピコセルとして知られる小さいセルが、建物、街角または飛行機キャビンの一部のような小領域にサービスし、通常は、マクロセルより小さいマイクロセルよりも小さいことは言及されるべきである。ピコセルは、伝統的に範囲または収容力の拡張のために提供され、アクセス管理機構を含まない。これは、ＰＬＭＮのマクロセルへのアクセスが許可されたすべてのユーザは、同じＰＬＭＮのマイクロセルおよびピコセルへのアクセスが許可されることを意味する。

ＩＰベース伝送の代替の１つは、フェムトＲＢＳをＲＮＣに接続するために固定広帯域アクセス（ｘＤＳＬ、ケーブル、その他）を使用することである。他の代替はモバイル広帯域アクセス（ＷｉＭＡＸ技術またはＨＳＤＰＡおよびＨＳＰＡとして知られるエンハンスド・アップリンクなど）を使用することである。

図１は、１つまたはいくつかのＲＮＣ２０およびＨ３ＧＡＰとして動作するフェムトＲＢＳ４０を含む従来のアーキテクチャで構築されたＷＣＤＭＡネットワーク１の例を示す図である。しかしながら、ＲＢＳおよびＲＮＣは、圧縮しいわゆるフラット・アーキテクチャの単一ノードを形成した方がよい。図１に示すように、ネットワーク１は、接続している全ての無線基地局（すなわちマクロＲＢＳ３０およびフェムトＲＢＳ４０）を管理するＲＮＣ２０に接続したコアネットワーク（ＣＮ）８０を含む。マクロＲＢＳ３０はマクロセル３１にサービスし、フェムトＲＢＳ４０はフェムトセル４１にサービスする。図示するように、各々のフェムトＲＢＳ４０は、専用のフェムトセル４１にサービスする。

公知技術として知られるように、ＲＢＳは一般的に、ＲＢＳがサービスするそれぞれのセルの内部（例えば中心）に位置しているが、しかし、明確化のため、図１のマクロＲＢＳ３０およびフェムトＲＢＳ４０は代わりに両側矢印によって対応するセルに関連付けられている。少なくとも、いくつかのフェムトセル４１は、地理的にオーバレイされる、または、マクロセル３１によってオーバラップされる。

ユーザ装置（ＵＥ）５０は無線インタフェースを介して１以上のセルまたは１以上のＲＢＳと通信する。ＵＥ５０は、携帯電話（または”セルラ電話”）、モバイル端末を有するラップトップ、であり得、例えば、無線アクセス網と音声および／またはデータを通信可能な、ポータブル、ポケット、ハンドヘルド、コンピュータ内蔵または車載モバイル装置であり得る。さらに、ＵＥ５０はフェムトＲＢＳ４０を介した無線アクセスネットワークにより、前述したような広帯域の固定ＩＰベース伝送（ｘＤＳＬなど）、広帯域のモバイルＩＰベース伝送（ＷｉＭＡＸまたはＨＳＰＡなど）または他の任意の適切なＩＰベース伝送であり得るインターネット・プロトコル（ＩＰ）ベース伝送ネットワーク６０と通信し得る。

図１に示される無線通信ネットワークシステムにおいて、フェムトＲＢＳ４０とＲＮＣ２０との間のインタフェースは拡張Ｉｕｂインタフェース”Ｉｕｂ＋”と呼ばれ、通常ＩＰベース伝送ネットワーク６０上のＩＰ接続により形成される。いくつかの実施態様において、Ｉｕｂ＋はマクロＲＢＳ３０およびＲＮＣ２０の間のＩｕｂインタフェースに似ているが、Ｉｕｂ＋インタフェースは、例えば（例えばフェムトＲＢＳ４０の最初のパワーオン手順の間）フェムトＲＢＳ４０のアイデンティティのような付加情報を搬送するために修正されている。

また、図１に示されるように、ＲＮＣ２０とＣＮ８０との間で使用されるＩｕインタフェースがある。上述の通りフラット・アーキテクチャではＲＢＳおよびＲＮＣは単一ノードとして形成されるためＩｕｂ（＋）インタフェースも必ずしも存在するわけではない点に注意する。フェムトセル４１のＵＥ５０のユーザを許可されたユーザに制限するため、アクセス制御機能がシステムに実装されうる。このように、フェムトセルにキャンピング試行する任意のＵＥにおいて、当該ユーザが許可ユーザか否かがチェックされる。フェムトＲＢＳ毎に許可ユーザ（またはＵＥ）の国際加入者移動体識別子（ＩＭＳＩ）が、アクセス制御データベース（ＡＣＤＢ）として知られる、スタンドアロンまたは統合されたＲＮＣがアクセスするデータベース７０に格納される。この方法は、国際特許出願公開番号ＷＯ２００７／１３６３３９に記載されている。

ＰＬＭＮ（すなわちフェムトセルを含まないＷＣＤＭＡネットワーク）のマクロ／マイクロ／ピコ・セルに基づく従来のＷＣＤＭＡネットワークにおいて、同じ位置エリア（ＬＡ）に属している１以上のセルから構成される領域を識別するためにサービスエリア識別子（ＳＡＩ）が用いられる。この種の領域は、サービスエリアと呼ばれ、コアネットワーク（ＣＮ）にＵＥの位置を示すために使用することができる。ＵＥのシグナリング接続が確立されたとき、現在のセルのＳＡＩはＲＮＣによってＣＮに示される。ＣＮは、ルーティングおよび課金だけでなく種々の位置ベースのサービス（すなわちＵＥの現在の位置に基づくサービス）を目的としてＳＡＩを使用することが出来る。この種のサービスの例として、
・緊急呼出ルーティング（正しい緊急時センタへの呼出ルーティングなど）
・位置呼出サービス（例えば最も近いタクシーの呼出ルーティングなど）
・法的規制（サービスエリアベースのＵＥ位置の発見のため）
・課金指示（課金領域としてなど）
ＣＮは、また、Ｉｕインタフェースの標準メカニズムを使用するＵＥのＳＡＩが変化したことについて、Ｉｕインタフェース上でのいわゆるＲＡＮＡＰ（Radio Access Network Application Part）プロトコル・シグナリングにより通知され得る。３ＧＰＰ標準（第３世代パートナーシップ・プロジェクト）において、ＳＡＩは、ＰＬＭＮ−ｉｄ（移動体国コード（ＭＣＣ）、移動体ネットワークコード（ＭＮＣ）から構成される）および位置エリアコード（ＬＡＣ）とを伴うサービスエリアコード（ＳＡＣ）を含むよう定義される。ＳＡＩは、以下のように定義され得る：
ＳＡＩ＝ＰＬＭＮ−ｉｄ‖ＬＡＣ‖ＳＡＣ
また、ＬＡＩもＰＬＭＮ−ｉｄおよびＬＡＣを含むよう定義され、ＳＡＩは以下のようにも定義され得る：
ＳＡＩ＝ＬＡＩ‖ＳＡＣ
ＳＡＣは、通常、ネットワークのオペレータにより定義され、通常はＯ＆Ｍ（運用および保守）を介してＲＮＣにおいて構成される。ＳＡＩは、マクロ／マイクロ／ピコ・セルの位置に依存してマクロ／マイクロ／ピコ・セルに対して設定される。ＳＡＩ値は無線アクセスネットワークおよびＣＮの間で、例えばＣＮの関連位置ベースのサービスがこの情報により構成され得るように更に調整される。ＲＮＣは、ＣＮに対する現在のマクロ／ミクロ／ピコ・セルのＬＡＴおよびＳＡＩを別個に含む。ＬＡＩは例えば移動管理（ＭＭの目的）のためにＣＮによって使用され、ＳＡＩは例えば前述した位置ベースのサービスのために使用され得る。

上述の通り、ネットワークのマクロ／ミクロ／ピコ・セルのＳＡＩは、ＵＥに対するシグナリング接続が確立されたとき、ＲＮＣによってＣＮに示される。フェムトセルがネットワークに導入されるとき、この種のフェムトセルの各々のためのＳＡＩがＲＮＣにより示される必要があり、例えば、ＣＮの位置情報にマップされることを必要とする。手動（または半手動）構成において、フェムトセルは１以上のＳＡＩを与えられてもよく、これらのＳＡＩのＣＮの位置情報に対するマッピングは、ピコ、マイクロおよびマクロ・セルと類似した方法で実行され得る。しかしながら、ＲＮＣおよびＣＮの双方の手動（または半手動）構成において、ＳＡＩはネットワークでブロードキャストされないため、膨大な数のフェムトセル（例えば、数十万または数百万ものフェムトセル）は実行可能な解が考慮されていない。加えて、通常、エンドユーザは自身でフェムトセルを設置（インストール）し、オペレータ人員は介入しない。これは、１以上のＳＡＩの選択を含むフェムトセルの設置が自動で行なわれる必要があることを意味する。膨大な数のフェムトセルを有するこの種のシナリオにおいて、ＲＮＣはＣＮに全てのＳＡＩを通知する必要があり、ＣＮは全ての位置ベースのサービスに関与しているため、ＣＮにおいて過剰な構成負荷となる。位置ベースのサービスに加えて、区別課金のような他のサービスが、フェムトセルへのアクセスが許可された種々のＵＥに提供されるかもしれず、それはＣＮにおいて定義される付加的な識別子を必要とする。これは、更にＲＮＣと同様にＣＮの構成負荷を増やすことになる。フェムトセルの数、フェムトセルにアクセスしているＵＥの種々のタイプおよびインストール手順の自動性に関連した上記の課題について、特定のフェムトセルにアクセスするＵＥに正しいＳＡＩを自動的に選択するソリューションが必要である。

そのため、本発明の目的は、コアネットワークまたはＲＮＣにおける構成負荷を増やすことなく、フェムトセル（フェムトセルのフェムトＲＢＳ）へのアクセスが許可されたＵＥに対して、位置ベースのサービスおよび区別課金の双方をサポート可能なＳＡＩの自動選択のための方法および装置を提供することにより、上述の不利な点を少なくともいくつか取り除くことである。

本発明の第１の態様によれば、フェムトＲＢＳによりサービスされるフェムトセル内のＵＥのＳＡＩを選択する方法により上述の課題が解決される。フェムトＲＢＳは無線通信ネットワークに接続している。当該方法は、フェムトＲＢＳへのアクセスが許可されているＵＥを識別する情報を取得するステップと、ＵＥのユーザタイプに関する情報をデータベースに要求するステップと、を含む。当該要求は、ＵＥを識別する取得した情報とＵＥによるアクセスが許可されるフェムトＲＢＳを識別する情報とに基づいている。当該方法は、さらに、データベースから受信／検索したＵＥのユーザタイプに関する情報に基づいてＳＡＩを選択するステップを含む。

本発明の第２の態様によれば、無線通信ネットワークに接続しているフェムトＲＢＳによりサービスされるフェムトセル内のＵＥのＳＡＩを選択する装置により上述の課題が解決される。当該装置は、フェムトＲＢＳへのアクセスが許可されているＵＥを識別する情報を取得するよう構成された受信手段と、ＵＥのユーザタイプに関する情報の要求をデータベースに送信するよう構成された送信手段と、を含む。当該要求は、ＵＥを識別する情報とＵＥによるアクセスが許可されるフェムトＲＢＳを識別する情報とを含んでいる。当該装置は、さらに、データベースから受信したユーザタイプに関する情報に基づいてＵＥのＳＡＩを選択するよう構成された選択手段を含む。

本発明の利点は、ＵＥのユーザタイプおよびＵＥの位置するフェムトセルに依存して、選択されたＳＡＩが位置ベースのサービスおよび区別課金の双方をサポート可能であることである。ＵＥのユーザタイプは、例えばＵＥが、ホーム・ユーザまたはビジティング・ユーザまたはローミング・ユーザであることを示す。このコンテキストにおいて、ホーム・ユーザはフェムトＲＢＳの加入者／所有者を示し、ビジティング・ユーザはフェムトＲＢＳの使用を当該フェムトＲＢＳの加入者／所有者に許可されたユーザかつオペレータのネットワークの加入者であるユーザが考慮される。ローミング・ユーザはフェムトＲＢＳの使用を当該フェムトＲＢＳの加入者／所有者に許可されたユーザであるがオペレータのネットワークの加入者ではないユーザが考慮される。

本発明はいくつかの実施例および添付の図面に関して詳細に説明されるが、図面は例示的なものであり添付の特許請求の範囲の範囲内で示される特定の実施例に対する種々の修正および変更がなされ得るという事実に注意する。

本発明が使用され得るフェムト無線基地局を含む典型的なＷＣＤＭＡ無線通信ネットワークを示するブロック図である。 本発明が使用され得る他の典型的な無線通信ネットワークを示す概略ブロック図である。 本発明の例示的実施形態に従ったデータベースに含まれ得るテーブルの例を示す図である。 本発明の例示的実施形態のメッセージのフローを示すシグナリング図である。 本発明の例示的実施形態に従った装置を示す図である。

以下の記載において、本発明の理解するために、特定のアーキテクチャ、シナリオ、手法といった特定の詳細を開示するが、これは説明のためのものでありこれらに限定するものでない。しかしながら、当業者には、本発明およびその実施形態がこれらの特定の詳細を離れた他の実施形態において実践され得ることは明らかである。

本発明は、特定の実施例シナリオを参照して本願明細書において記載される。特に、本発明は、無線ネットワーク制御ノード、すなわち、図１で示すように、従来のアークテクチャでの固定のＩＰベース広帯域アクセス・ネットワークを介したＷＣＤＭＡ無線ネットワークの無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に接続されたフェムト無線基地局を含むＷＣＤＭＡ無線通信ネットワークに関する非制限の一般コンテキストで記載される。本発明およびその実施例は、また、ＷＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＬＴＥ（long term evolution）、ＷｉＭＡＸその他のフラット・アークテクチャのような他のタイプの無線技術およびアークテクチャに適用され得る。

図２において、ＩＰベースのネットワーク２６０、ＲＮＣ２７１、データベース（ＤＢ）２７２およびＣＮ２７３を含む通信ネットワーク２に接続し、単純化のための単一のフェムトＲＢＳ２１０だけが示される。ＣＮ２７３は、ＭＳＣ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮその他のような多くの要素を含み得る。フェムトセル（例えばホーム／オフィス）２００はフェムトＲＢＳ２１０によってサービスされる。フェムトＲＢＳ２１０は、それが位置するホームまたは企業／オフィスの許可ユーザによる使用を目的としている。フェムトＲＢＳ２１０は、更に無線ネットワーク２に組み込まれ、このように、無線ＷＣＤＭＡネットワークに割り当てられる無線周波数スペクトラム（またはその一部）を共有するかもしれない。ユーザ装置（ＵＥ）２３０は、フェムトＲＢＳ２１０のカバレッジから離れるとき、フェムトセル２００から他のマクロ無線セル（不図示）にローミングし得、または、フェムトＲＢＳ２１０の近くに位置するときに、他のマクロセル（不図示）からフェムトセル２００にローミングし得る。フェムトＲＢＳ２１０は、ホーム／企業内でイーサネット（登録商標）・ローカル・エリア・ネットワークの接続を更に備えているかもしれず、従って、イーサネット（登録商標）上の１以上のパソコン２２０に接続され得る。ＷＣＤＭＡ（３Ｇ）のＵＥ機能を備えるパソコン２２０は、フェムトＲＢＳ２１０に接続でき、このコンテキストにおいてＵＥ２２０と称する。また、フェムトＲＢＳ２１０は、マルチモード・モデムの機能を有し得るｘＤＳＬ（例えばＡＤＳＬ，ＶＤＳＬ，ＡＤＳＬ２＋、その他）の宅内機器（ＣＰＥ）（不図示）を備えまたは接続され得、例えばデジタル加入者線（ＤＳＬ）を使用する無線ネットワークへのＩＰネットワーク２６０上のＩＰ接続の提供を可能にしているかもしれない。既知のように、フェムトセル２００は、マクロセルは位置が既知でありネットワークのオペレータにより計画されるという点でマクロセルと異なり、フェムトセルはオペレータの介在無しにフェムトＲＢＳの所有者により任意の場所に動的に設置／生成され得る。

図２を参照すると、ＵＥ２３０が、フェムトＲＢＳ２１０によりサービスされているフェムトセル２００にキャンピングまたはアクセスしており、ＵＥのフェムトセルへのアクセスが許可されているか否か（すなわちＵＥのユーザが許可ユーザであるか否か）をチェックする。フェムトＲＢＳ毎の許可ユーザ（ＵＥ）を識別する情報は、本発明の装置がアクセスするデータベース２７２に格納されている。本発明の実施例によれば、この種の装置は、例えば図２に示されるＲＮＣ２７１などの無線ネットワーク制御ノードとして構成され得る。本発明の他の実施例によれば、この種の装置は、フェムトＲＢＳ２１０を組み込んだ無線ネットワーク制御ノードとして構成され得る。本発明のさらに他の実施例によれば、この種の装置は、フェムトＲＢＳ（例えばフェムトＲＢＳ２１０）として構成され得る。この場合、フェムトＲＢＳ２１０は、直接ＩＰネットワーク２６０を介してデータベース２７２と通信する。この種のシナリオは、例えばＬＴＥにおいて適用され得る。

上記したように、データベース２７２はフェムトＲＢＳ２１０に関する、どのＵＥにフェムトＲＢＳ２１０へのアクセスが許可／認可されているかを示す情報を格納する。ＵＥ２３０の各々は、国際移動体加入者識別子（ＩＭＳＩ）のような情報または何らかの他の永続的移動体識別子の情報を使用して識別され、フェムトＲＢＳ２１０は、例えば、予め設定されたフェムトＲＢＳアイデンティティ（フェムトＲＢＳ−ＩＤ）（例えばハードウェア・アイデンティティ）を使用して識別される。図２において、データベース２７２は、スタンドアロン装置として示されている。しかしながら、これは機能エンティティであり、あるいはＲＮＣ２７１内、フェムトＲＢＳ２１０内または例えば（フラット・アーキテクチャの場合）フェムトＲＢＳ２１０においてにアクセスされ得る他の任意のノード内に組み込まれ得る。さらにまた、データベース２７２は複数のフェムトＲＢＳに関してどのＵＥが各フェムトＲＢＳへアクセスが許可されるかに関する情報を格納し得る。換言すれば、データベース２７２は、必ずしも単一のフェムトＲＢＳ２１０に制限されるというわけではない。データベース２７２は、許可されたＩＭＳＩまたは許可された永続的移動体識別子を検索するために検索基準としてフェムトＲＢＳ−ＩＤを使用して問い合わせられることが可能なように構成される。許可されたＩＭＳＩ（または永続的移動体識別子）に関する情報は、フェムトＲＢＳ２１０の所有者／加入者によって与えられる。また、ネットワークオペレータも、許可されたＩＭＳＩに関する情報を管理するかもしれない。

本発明の例示的実施形態によれば、データベースの情報は、フェムトセル２００にアクセスしているＵＥ（複数ＵＥ）のユーザタイプにより拡張される。ユーザタイプは、以下に詳細に記載されるように、例えばＵＥがホーム・ユーザであるかビジティング・ユーザであるかローミング・ユーザであるかその他であるかを示すことが出来る。上述したように、このコンテキストにおいて、ホーム・ユーザはフェムトＲＢＳの加入者／所有者を示し、ビジティング・ユーザはフェムトＲＢＳの使用を当該フェムトＲＢＳの加入者／所有者に許可されたユーザかつオペレータのネットワークの加入者であるユーザが考慮される。ローミング・ユーザはフェムトＲＢＳの使用を当該フェムトＲＢＳの加入者／所有者に許可されたユーザであるがオペレータのネットワークの加入者ではないユーザが考慮される。

本発明の実施例によれば、各々のＵＥのユーザタイプは、ＵＥのＩＭＳＩまたは永続的移動体識別子および当該ＵＥによるアクセスが許可されたフェムトＲＢＳ−ＩＤ共にデータベースに格納される。

図３を参照すると、本発明の例示的実施形態に従ったデータベース２７２に含まれ得るテーブルの例が示されている。テーブルの各列は、フェムトＲＢＳ−ＩＤ、永続的移動体識別子（またはＩＭＳＩ）およびユーザタイプの関係を表している。

図３に示される実施例において、ＲＢＳ−１およびＲＢＳ−２として識別される２つの異なるフェムトセル（またはフェムトＲＢＳ）の情報がテーブルに含まれている。これらのセルの情報は、さらに、ＩＭＳＩ−１、ＩＭＳＩ−２およびＩＭＳＩ−３として識別される３つの異なるユーザ（またはＵＥ）に対して示される。図３のテーブルの情報は、以下の通りに読むことができる：
・ＩＭＳＩ−１のＵＥ−１がＲＢＳ−１にアクセスする場合、ＵＥ−１のユーザタイプは”ホーム・ユーザ”である。
・ＩＭＳＩ−２のＵＥ−２がＲＢＳ−１にアクセスする場合、ＵＥ−２のユーザタイプは”ビジティング・ユーザ”である。
・ＩＭＳＩ−３のＵＥ−３がＲＢＳ−１にアクセスする場合、ＵＥ−３のユーザタイプは”ローミング・ユーザ”である。
・ＩＭＳＩ−１のＵＥ−１がＲＢＳ−２にアクセスする場合、ＵＥ−１のユーザタイプは”ビジティング・ユーザ”である。
・ＩＭＳＩ−２のＵＥ−２がＲＢＳ−２にアクセスする場合、ＵＥ−２のユーザタイプは”ホーム・ユーザ”である。
後述するように、ＵＥのユーザタイプは、ＵＥのＳＡＩを選択するときにＵＥのユーザに対する課金タリフ（charging tariff）を示すためにさらに使用される。

図４を参照すると、本発明の例示的実施形態に従ったＵＥ１０のＳＡＩを選択する方法の例示的実施形態のメッセージ・フローを示すシグナリング図が示されている。ここでＵＥ１０は、フェムトセルのフェムトＲＢＳ１１にアクセスすることが許可されていると考慮されている。ＵＥ１０は、この例示的実施形態において無線ネットワーク制御ノード（ＲＮＣ）１２として表される装置に接続しているフェムトＲＢＳ１１によりサービスされるフェムトセルにキャンピングしている（１）。ＵＥ１０は、例えば確立の理由を示す無線リソース制御（ＲＲＣ）接続のような確立接続確立を実行する（２）。これは、位置更新、移動体の発呼、ＳＭＳ、ページング応答または他の任意の理由であり得る。ＵＥ１０のＲＲＣレイヤは、RRC_CONNECTION_REQUESTメッセージをＲＮＣ１２に送信する（２）ことによってＲＲＣ接続確立をトリガする。ＲＲＣ接続確立は、３ＧＰＰ ＴＳ２５．３３１に定義された既存の原理を使用して確立され得る。（３）では、確立したＲＲＣ接続上で第１のレイヤ３メッセージがＵＥから送信される。メッセージは、例えば、CM(connection management)_SERVICE_REQUESTメッセージ、または、LOCATION_UPDATING_REQUESTメッセージ、または、PAGING_RESPONSEメッセージであり得る。ＵＥ１０からのメッセージは、ＵＥ１０を識別する移動体識別子を含む。移動体識別子は、例えば一時的移動体加入者識別子（ＴＭＳＩ）またはパケットＴＭＳＩ（Ｐ−ＴＭＳＩ）のような一時的移動体識別子であり得る。移動体識別子は、また、例えば国際移動体加入者識別子（ＩＭＳＩ）のような永続的移動体識別子であり得る。

（３）において、ＲＮＣ１２は、ＵＥ１０からレイヤ３メッセージを受信する場合、メッセージを格納する。ＲＮＣ１２は、ＲＲＣ接続がどのフェムトセルまたはどのフェムトＲＢＳから確立されたかを既に知っている（すなわちフェムトＲＢＳ１１を識別する情報（フェムトＲＢＳ−ＩＤ）を知っている）。フェムトＲＢＳ−ＩＤは、例えば、初期のフェムトＲＢＳ起動手順の間、Ｉｕｂ＋インタフェースの一部としてＲＮＣ１２に提供される。

ＴＭＳＩまたはＰ−ＴＭＳＩがＵＥ１０からのレイヤ３メッセージ（例えばLOCATION_UPDATING_REQUESTメッセージ）の移動体識別子として使われる場合、ＲＮＣ１２は、ＵＥ１０に識別要求メッセージ（４）を送信することによってＵＥ１０に向かう識別手順をトリガする。ＲＮＣ１２により要求される識別タイプは、ＵＥ１０の”ＩＭＳＩ”または何らかの他の永続的移動体識別子を示す。メッセージおよび情報要素は、３ＧＰＰ ＴＳ２４．００８において定義されるが、当該手順がＲＮＣ１２からＣＮ１４ではなくＵＥ１０の方へ実行されるという主要な例外を有する。

（５）において、ＵＥ１０は、ＩＭＳＩ（または何らかの他の永続的移動体識別子）によって応答する。ＲＮＣ１２は、このようにＵＥ１０のＩＭＳＩおよびフェムトＲＢＳ１１のフェムトＲＢＳ−ＩＤを保持することになる。本発明の実施例によれば、ＲＮＣ１２は、（６）において、ＵＥ１０のユーザタイプに関する情報をデータベース１３に要求する。要求において、ＵＥ１０のＩＭＳＩおよびフェムトＲＢＳ−ＩＤの双方が含まれる。図３に関して上述したように、データベース（ＤＢ）１３はフェムトＲＢＳ（ＲＢＳ−ＩＤ）のテーブル情報およびＵＥ１０を識別する情報（すなわちＩＭＳＩ）を保持する。加えて、本発明の実施例によれば、ＤＢ１３は、また、ＵＥ１０のユーザタイプに関する情報を保持する。従って、（６）においてＲＮＣ１２がＲＢＳ−ＩＤおよびＩＭＳＩと共にＤＢに問い合わせると、ＤＢ１３内のこのアソシエーションに設定されるユーザタイプが検索されＲＮＣ１２に返信される。前述のように、ユーザタイプは、ＵＥ１０がホーム・ユーザ、ビジティング・ユーザまたはローミング・ユーザの何れであるかを示す。

ＲＮＣ１２はユーザタイプの情報を受信すると、本発明の実施例によるＲＮＣ１２は、ＵＥ１０のサービスエリア識別子（ＳＡＩ）を選択する。ＵＥ１０のＳＡＩの選択は、このように、ＤＢ１３から検索されるユーザタイプに依存している。加えて、ＳＡＩの選択は、ＵＥ１０が位置するフェムトセルにも依存している。

前述のように、ＵＥのユーザタイプはＵＥのＳＡＩを選択するときのＵＥのユーザに対する課金タリフも示す。例えば、ＵＥ１０がホーム・ユーザである場合、課金タリフはＵＥ１０に課金されるユーザに低い料金（例えば無料タリフ）を示すかもしれない。ＵＥ１０がビジティング・ユーザである場合、課金タリフは中間の料金を示すかもしれない。ＵＥ１０がローミング・ユーザである場合、課金タリフはより高い料金を示すかもしれない。このように本発明では、ＳＡＩの選択は、ＵＥが位置するフェムトセルに依存するだけでなくＵＥのユーザタイプにも依存し得る。

図４を参照すると、ＲＮＣ１２がＵＥ１０の正しいＳＡＩを選択したあと、（８）において、ＲＮＣ１２はINITIAL_UE_MESSAGEをＣＮ１４に送信することによってＩｕシグナリング接続の確立をトリガする。このメッセージは、以前（３）において格納されたレイヤ３メッセージを含んでいる。本発明の実施例によれば、選択されたＳＡＩは、また、他の情報と共にメッセージに含まれる。Ｉｕシグナリング接続は、３ＧＰＰ ＴＳ２５．４１３および他の関連した３ＧＰＰ規格書において定義される既存の原理を使用して定義され得る。

上述の説明においては、（３）においてＵＥ１０からＲＮＣ１２に送信されるレイヤ３メッセージはＵＥ１０を識別する移動体識別子としてＴＭＳＩまたはＰ−ＴＭＳＩを含むと仮定した。しかしながら、ＵＥ１０の永続的移動体識別子またはＩＭＳＩがＴＭＳＩ（またはＰ−ＴＭＳＩ）の代わりにレイヤ３メッセージに含まれる場合、（４）および（５）のシグナリング・メッセージはスキップされ得る。この場合、（６）においてＲＮＣ１２は、フェムトＲＢＳ−ＩＤおよびＵＥ１０のＩＭＳＩについてＤＢ１３に問い合わせる、ＤＢ１３内のこのアソシエーションに設定されるユーザタイプが検索されＲＮＣ１２に返信される。それから、ＲＮＣ１２は、ＵＥ１０のユーザタイプおよびＵＥ１０が位置するフェムトセル（またはフェムトＲＢＳ１１）に基づいてＳＡＩを選択する。ＳＡＩの選択後、ＲＮＣ１２は、上述したように、ＣＮ１４に向かうシグナリング接続の確立をトリガすると、選択されたＳＡＩをＣＮ１４へのメッセージに含める。

本発明の他の実施例によれば、ＲＮＣ１２は、ＵＥ１０の一時的移動体識別子とＵＥ１０の永続的移動体識別子との間のアソシエーションを確立し、アクセス制御の間、当該アソシエーションをＤＢ１３に格納する。この場合、図３に示されるデータベースのテーブルは、付加的なフィールド（すなわち、ＵＥ１０の一時的移動体識別子）により拡張される。ＤＢ１３が許可ＵＥの各々の一時的移動体識別子と永続的移動体識別子との間の１以上のアソシエーションを新しいテーブルに格納し得る点に留意する必要がある。

本発明のこの例示的実施形態において、ＵＥ１０はＲＮＣ１２にＵＥ１０の一時的移動体識別子（例えばＴＭＳＴまたはＰ−ＴＭＳＩ）を含むレイヤ３メッセージを送信する。そして、ＲＮＣ１２は、ＵＥ１０のＴＭＳＩまたはＰ−ＴＭＳＩおよびフェムトＲＢＳを識別する情報（すなわちフェムトＲＢＳ−ＩＤ）をＤＢ１３に要求する。ＤＢ１３は、テーブル内にフェムトＲＢＳ−ＩＤに加えて生成されたＵＥ１０の移動体識別子の間のアソシエーション（ＩＭＳＩおよびＴＭＳＩ（またはＰ−ＴＭＳＩ）を有しているため、ＤＢ１３は、ＲＮＣ１２にＵＥ１０のＩＭＳＩを通知できＵＥ１０のユーザタイプをチェックすることができる。ＵＥ１０のユーザタイプは、その後、上述したように、ユーザタイプおよび１０が位置するフェムトセル（またはフェムトＲＢＳ）に基づいてＳＡＩを選択したＲＮＣ１２に送信される。また、ＵＥ１０のユーザに対する課金タリフはＤＢ１３から検索されるユーザタイプに依存する。本発明の実施形態で前述したのと同様に、ＣＮ１４に向かうシグナリング接続の確立をトリガすると、ＲＮＣ１２は、選択されたＳＡＩをＣＮ１４へのメッセージに含める。

しかしながら、本発明のこの例示的実施態様において、ＲＮＣ１２は、ダウンリンク（まず最初にＣＮからＵＥへのダウンリンク方向だけ）でレイヤ３メッセージを傍受し複数のメッセージをチェックするよう構成される。例えばレイヤ３メッセージのプロトコル識別子が、例えばＭＭ（移動管理）を示す場合、ＲＮＣ１２はメッセージタイプを分析し、メッセージがＴＭＳＩ（またはＰ−ＴＭＳＩ）のREALLOCATION_COMMANDまたはLOCATION_UPDATING_ACCEPTメッセージであるか否かをチェックするよう更に構成される。これがそのケースである場合、ＲＮＣ１２新規のＴＭＳＩ（またはＰ−ＴＭＳＩ）がメッセージに含まれるか否かを分析する。ＲＮＣ１２は、任意の新規なＴＭＳＩ（またはＰ−ＴＭＳＩ）を格納するように更に構成される。上述の全ての状況が満たされる場合、ＲＮＣ１２はアップリンク方向（すなわちＵＥからＣＮまで）のレイヤ３メッセージの傍受およびチェックを可能にする。そして、これらのいずれかが例えばＭＭを示しメッセージタイプがＴＭＳＩ（またはＰ−ＴＭＳＩ）のREALLOCATION_COMPLETEである場合、ＲＮＣ１２は、以前ＲＮＣ１２において格納された、新規なＴＭＳＩ（または、Ｐ−ＴＭＳＩ）を有するＵＥ１０に関するＤＢ１３内のアソシエーションを更新する。ＵＥの現在のフェムトセルが変化する場合、ＤＢ１３で受信したＲＮＣ１２からの要求に依存して、ＲＮＣ１２はＵＥ１０のユーザに対して他のＳＡＩを選択するかもしれない点に留意する必要がある。例えば、ＵＥ１０が、ＵＥ１０によるアクセスが許可された他のフェムトＲＢＳによってサービスされる他のフェムトセルに移動する場合、ＵＥ１０に対するＤＢ１３のアソシエーションは、ＵＥ１０が当該フェムトセルのビジティング・ユーザであることを示し、これは、正しいＳＡＩがＵＥ１０が位置する新規なフェムトセルに基づいて、また、ＵＥ１０は現在ホーム・ユーザでなくビジティング・ユーザであることに依存する課金タリフに基づいて選択されることを意味する。従って、本発明は、フェムトセル内の異なる許可ユーザに対する異なるＳＡＩの選択を可能にする。加えて、各々の選択されたＳＡＩは、本発明の実施例に従って、既存の位置ベースのサービスおよび上述したＵＥのユーザタイプ依存の区別課金の機能の双方をサポート可能である。

ＵＥ、フェムトＲＢＳまたはＣＮにおいてハードウェアの変更が必要でない点に留意する必要がある。加えて、ＵＥまたはフェムトＲＢＳにおいて機能的な変化が必要でなく、ＣＮにおける軽微な機能的な変化のみ必要である。ＷＣＤＭＡネットワークの実施例に関して記載されているにもかかわらず、本発明およびその別の例示的実施形態は、ＬＴＥ、ＧＳＭ、ＷｉＭＡＸネットワークその他のような無線技術の他方式に適用され得る。上述したＳＡＩの選択が必ずしもＲＮＣにおいて実行されるというわけではなく、すなわち、ＲＮＣを含む装置、または、ＲＮＣおよびフェムトＲＢＳを含む装置（すなわちＲＮＣおよびフェムトＲＢＳの組合せを含む装置）、または、（たとえばＬＴＥネットワークで）フェムトＲＢＳを含む装置において、実行されてもよい。

図５は、本発明の例示的実施形態に従ってフェムトセルのＵＥのＳＡＩを選択するための装置の実施例を示す。装置１００は、前述したＵＥを識別する情報を取得するよう構成された受信手段１１０（ＲＸ手段）を含む。さらに装置１００は、ＵＥのユーザタイプに関する情報の要求をデータベースに送信するよう構成された送信手段１２０（ＴＸ手段）を含む。要求には、取得したＵＥを識別している情報は、フェムトセルにサービスしているフェムトＲＢＳを識別する情報と共に含まれる。装置１００は、さらに、データベースから受信される情報（すなわちユーザタイプ）に基づいてＵＥのＳＡＩを選択するための選択手段１３０を含む。図５において、装置１００が例示されない他の要素を含むかもしれない点に注意する。さらにまた、装置１００の別個のブロックは、必ずしも分離されるというわけではなく単一のブロックに含まれてもよい。

本発明およびその実施例は、さまざまな方法で理解されることができる。たとえば、本発明の実施例は、通信システムの１以上のネットワーク・ノード（装置）に位置するコンピュータシステムによって実行可能な、ＵＥのＳＡＩを選択するための命令を有するコンピュータ可読媒体を含む。コンピューティング・システムによって実行可能な、コンピュータ可読媒体上に格納された命令は、請求項に示される本発明の方法ステップを実行する。本発明はいくつかの好ましい実施例に関して記載されると共に、当業者が明細書を読み図面の検討することにより、変形例、修正、置換および等価物が明らかになることが考察される。従って、添付の請求の範囲は、この種の変形例、修正、置換および等価物が本発明の範囲内に含まれることを意図している。

Claims (21)

1. フェムト無線基地局（ＲＢＳ）（１１，４０，２１０）によりサービスされるフェムトセル（４１，２００）内のユーザ装置（ＵＥ）（１０，２２０，２３０）のサービスエリア識別子（ＳＡＩ）を選択する方法であって、前記フェムトＲＢＳは無線通信ネットワークに接続しており、該方法は、
   前記フェムトＲＢＳ（１１，４０，２１０）へのアクセスが許可されている前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）を識別する情報を取得するステップと、
   ＵＥ（１０，２２０，２３０）を識別する前記情報と前記フェムトＲＢＳ（１１，４０，２１０）を識別する情報とを使用して、ＵＥ（１０，２２０，２３０）のユーザタイプに関する情報をデータベース（１３，２７２）に要求するステップと、
   前記データベース（１３，２７２）から受信した前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）のユーザタイプに関する前記情報に基づいてＳＡＩを選択するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 取得する前記ステップは、前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）からメッセージを受信するステップを含み、該メッセージは前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）を識別する移動体識別子を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）を識別する前記移動体識別子として一時的移動体識別子を前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）からの前記メッセージ内で指示するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）に該ＵＥ（１０，２２０，２３０）の永続的移動体識別子を要求するステップと、前記永続的移動体識別子を取得するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）を識別する前記移動体識別子として前記ＵＥの永続的移動体識別子を前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）からの前記メッセージ内で指示するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. データベース（１３，２７２）に要求する前記ステップは、前記フェムトＲＢＳ（１１，４０，２１０）と前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）の永続的移動体識別子とを識別する情報を前記要求内で指示するステップと、前記ＵＥのユーザタイプに関する前記情報を前記データベース（１３，２７２）から検索するステップと、を含み、前記ユーザタイプは前記フェムトＲＢＳ（１１，４０，２１０）によりサービスされるフェムトセル内の前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）のユーザがホーム・ユーザまたはビジティング・ユーザまたはローミング・ユーザであることを指示することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
7. 前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）のユーザに対する課金タリフに基づいて前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）のＳＡＩを選択するステップを更に含み、前記課金タリフは前記データベース（１３，２７２）から検索された前記ユーザタイプに関する前記情報に依存することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記選択されたＳＡＩは前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）が位置するフェムトセル（４１，２００）に更に依存することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記無線通信ネットワーク（１，２）のコアネットワーク（ＣＮ）（１４，８０，２７３）へのシグナリング接続の確立をトリガすると、前記ＣＮ（１４，８０，２７３）へのメッセージに前記選択されたＳＡＩを含めるステップを更に含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記一時的移動体識別子は一時移動体加入者識別子（ＴＭＳＩ）またはパケット一時移動体加入者識別子（Ｐ−ＴＭＳＩ）を含み、前記永続的移動体識別子は国際移動体加入者識別子（ＩＭＳＩ）を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
11. フェムト無線基地局（ＲＢＳ）（１１，４０，２１０）によりサービスされるフェムトセル（４１，２００）内のユーザ装置（ＵＥ）（１０，２２０，２３０）のサービスエリア識別子（ＳＡＩ）を選択するための装置（１００）であって、前記フェムトＲＢＳは無線通信ネットワークに接続しており、該装置は、
    前記フェムトＲＢＳ（１１，４０，２１０）へのアクセスが許可されている前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）を識別する情報を取得するための受信手段（１１０）と、
    ＵＥ（１０，２２０，２３０）のユーザタイプに関する情報の要求をデータベース（１３，２７２）に送信するための送信手段（１２０）であって、前記要求はＵＥ（１０，２２０，２３０）を識別する前記情報と前記フェムトＲＢＳ（１１，４０，２１０）を識別する情報とを含む、送信手段（１２０）と、
    前記データベース（１３，２７２）から受信したユーザタイプに関する前記情報に基づいて前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）のＳＡＩを選択するための選択手段（１３０）と、
    を含むことを特徴とする装置（１００）。
12. 前記受信手段（１１０）は、前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）からメッセージを受信するよう構成されており、該メッセージは前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）を識別する移動体識別子を含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置（１００）。
13. 前記メッセージは、前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）を識別する前記移動体識別子として一時的移動体識別子を指示することを特徴とする請求項１２に記載の装置（１００）。
14. 前記送信手段（１２０）は、前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）に該ＵＥ（１０，２２０，２３０）の永続的移動体識別子を要求するメッセージを前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）に送信するよう更に構成され、前記受信手段（１１０）は、前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）の永続的移動体識別子を取得するよう構成されることを特徴とする請求項１３に記載の装置（１００）。
15. 前記送信手段（１２０）は、前記データベース（１３，２７２）への前記要求内で前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）の永続的移動体識別子を指示するよう構成され、前記装置（１００）の前記受信手段（１１０）は、前記要求に基づいてユーザタイプに関する前記情報を検索するよう構成され、前記ユーザタイプは前記フェムトＲＢＳ（１１，４０，２１０）によりサービスされるフェムトセル（４１，２００）内の前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）のユーザがホーム・ユーザまたはビジティング・ユーザまたはローミング・ユーザであることを指示することを特徴とする請求項１１乃至１４の何れか一項に記載の装置（１００）。
16. 前記選択手段（１３０）は、前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）のユーザに対する課金タリフに基づいてＳＡＩを選択するよう構成され、前記課金タリフは前記データベース（１３，２７２）から検索された前記ユーザタイプに関する前記情報に依存しており、前記選択されたＳＡＩは前記ＵＥ（１０，２２０，２３０）が位置するフェムトセル（４１，２００）に更に依存することを特徴とする請求項１５に記載の装置（１００）。
17. 前記送信手段（１２０）は、前記無線通信ネットワーク（１，２）のコアネットワーク（ＣＮ）（１４，８０，２７３）へのシグナリング接続の確立をトリガすると、前記ＣＮ（１４，８０，２７３）へのメッセージに前記選択されたＳＡＩを含めるよう更に構成されることを特徴とする請求項１６に記載の装置（１００）。
18. 前記一時的移動体識別子は一時移動体加入者識別子（ＴＭＳＩ）またはパケット一時移動体加入者識別子（Ｐ−ＴＭＳＩ）を含み、前記永続的移動体識別子は国際移動体加入者識別子（ＩＭＳＩ）を含むことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の装置（１００）。
19. 前記無線通信ネットワーク内の無線ネットワーク制御ノードを含むことを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか一項に記載の装置（１００）。
20. 無線ネットワーク制御ノードおよびフェムトＲＢＳを含むことを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか一項に記載の装置（１００）。
21. フェムトＲＢＳを含むことを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか一項に記載の装置（１００）。

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