无线通信系统以及基站收纳服务器的制作方法

专利名称：无线通信系统以及基站收纳服务器的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合有宏小区和毫微微小区的无线通信系统。
背景技术：
在以移动电话为代表的小区方式的无线通信系统中，为了向空闲状态(休 止状态)的终端传输数据，进行称为"位置登录，，和"寻呼"的处理(例如参 考非专利文献1 )。
位置登录是按照位置登录区域单位将终端的位置登录到位置管理服务器 中的处理。通常，位置登录区域由多个基站构成，各个基站对全部终端广告与 本站的位置登录区域有关的信息。终端始终监视与位置登录区域有关的信息， 当在移动过程宁终端接收的与位置登录区域有关的信息变化时，根据接收到的 与位置登录区域有关的信息，对位置管理服务器登录位置。由此，位置管理服 务器可以管理各个终端存在于哪个位置登录区域中。此外，终端即使在与位置 登录区域有关的信息不变化时，也定期地进行位置登录。
此外，寻呼是从网络一侧呼叫空闲状态的终端，使终端启动的处理。位置 管理服务器在针对终端的数据的到达时，对属于该终端最后登录位置的位置登 录区域的全部基站发送呼叫请求。接收到来自位置管理服务器的呼叫请求的各 基站使用无线的广播信道对该终端传输呼叫请求。该终端当接收到呼叫请求 时，激活无线信道开始数据通信。'
如此，在小区方式的无线通信系统中，以位置登录区域单位管理空闲状态 的终端的位置，此外，在数据到达时，从位置登录区域内的全部基站呼叫终端， 使空闲状态的终端启动，实现向已启动的终端的数据传输。
所述位置登录以及所述寻呼的处理，经由拥有无线电管理局许可的通信业 者设置的基站(宏小区、微小区、微微小区)来进行。
另一方面，毫微微小区的覆盖区域为数十米左右的服务区，并考虑以下的
使用方法将服务区域扩展到宏基站的无线电波无法到达的大楼的高楼层，或者提高一般家庭内的通信品质。所述毫微微小区通过设置豪微微基站来实现。 特别是，当在一般的家庭中使用时，不具有无线电管理局许可的一般用户可以 自由地设置毫微微基站。
非专利文献13GPP TS23.401 v8.0.0、 General Packet Radio Service (GPRS ) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 8 ) pp.46~48、 pp.65~67

发明内容
现有的移动电话基站因为是由具有无线电管理局许可的通信业者设置的， 所以通信业者已经有计划地设计了在各个基站(宏小区、」微小区、孩M效小区) 设定的位置登录区域。但是，在一般用户进行设置时，无法预定设定毫微微基 站的位置登录区域。因此，在一般用户自由地设置毫孩"殷基站时，希望自动地 决定适合毫微微基站的设置场所的位置登录区域，削减基站的管理成本。
此外，因为毫獨L微小区的覆盖区域狭小，所以在终端经过毫微微小区和宏 小区的边界的附近时，由于多次在毫微微小区和宏小区的边界移动，频繁地产 生位置登录。因此，寻求在混合有毫微微小区和宏小区的环境中,降低位置登 录的频度的无线通信系统。
本发明的目的在于，在新设置了毫微微基站时，恰当地设定毫微微基站的 位置登录区域，此外，降低终端在毫微微小区和宏小区的边界移动时的位置登 录的频度。
以下是本发明的一个具有代表性的例子。即，
一种基站收纳服务器，其与位置管理服务器连接，并且收纳与第二通信网 连接的多个第二基站，上述位置管理服务器收纳与第一通信网连接的多个第一 基站，上述基站收纳服务器的特征为根据存在于所述第二基站可以接收由所 述第一基站广告的位置管理组识别符的位置的所述第一基站的所述位置管理 组识别符，决定所述第二基站的所述位置管理组识别符。
根据本发明的一实施方式，对应毫微微基站的设置场所设定恰当的位置登 录区域，可以削减基站的管理成本。此外，可以降低终端在毫微微小区和宏小 区的边界移动时的位置登录的频度。


7图1表示本发明实施方式的通信网的结构例。
图2A是表示本发明实施方式的FNG的装置结构的方框图。 图2B是表示本发明实施方式的MME的装置结构的方框图。 图3表示本发明的实施方式的FNG具备的毫微微基站管理表的结构例。 图4A表示本发明实施方式的MME具备的UE位置管理表的结构例。 图4B表示本发明实施方式的MME具备的位置登录区域管理表的结构例。 图5是表示本发明实施方式的毫微微基站在启动后与FNG连接的呼叫流 程的顺序图。
图6是表示本发明实施方式的FNG执行的毫微微位置登录区域ID生成例 行程序的流程图。
图7是表示本发明第一实施方式的UE在宏基站的区域内启动后，迁移为 空闲状态，移动到毫农"殷基站的区域内的呼叫流程的顺序图。
图8是表示本发明第一实施方式的UE执行的判定是否需要进行位置登录 的例行程序的流程图。
图9是表示本发明第一实施方式的FNG的位置登录区域ID变换例行程序 的流程图。
图10是表示经由毫微微基站寻呼本发明第一实施方式的UE的呼叫流程 的顺序图。
图IIA是表示通过本发明第一实施方式的MME执行的寻呼请求发送目的 地检索例行程序的流程图。
图11B是表示通过本发明实施方式的FNG执行的寻呼请求转送例行程序 的流程图。
图12是表示本发明第一实施方式的UE在经由毫微微基站进行了数据通 信后，迁移到空闲状态的呼叫流程的顺序图。
图13A表示本发明第一实施方式的逻辑的连接关系。
图13B表示本发明第二实施方式的逻辑的连接关系。
图14是表示本发明第二实施方式的UE被毫微微基站寻呼后，再次迁移 到空闲状态的呼叫流程的流程图。
符号的说明1服务网络；2通信业者的专用网络；3公共网络；11 CN; 21 HSS; 22 PND GW; 23 Serving GW; 24 MME; 25 BSC; 26 FNG; 41 A到41D宏基站； 51A到51C毫樣t微基站；61 UE; 200毫微孩史基站管理表；220UE位置管理表； 240位置登录区域管理表；500毫微微位置登录区域ID生成例行程序；510位 置登录区域变换例行程序；520寻呼请求的发送目的地判定例行程序；530寻 呼请求传输例行程序；540判定是否需要进行位置登录的例行程序
具体实施例方式
以下使用

本发明的实施方式。
在以下的实施方式中，以3GPP ( 3rdGeneration Partnership Project 2 )的第 3.9代移动通信方式LTE (Long Term Evolution)为例来进行说明，但本发明 并不限于此，可以用于各种无线通信系统。 (第一实施方式)
图1表示本发明实施方式的通信网的构成例。
UE (User Equipment) 61是具有无线通信功能的用户终端。UE61经由宏 基站41A-41D以及毫微微基站51A-51C与通信业者的网络连接。
在本实施方式中，UE61与服务网络1的CN ( Correspondent Node:对应 节点)11进行数据通信。
宏基站41A 41D是覆盖区域的半径为数公里的大型的基站，使用专用线 直接收纳在通信业者的专用网络2中。毫微微基站51A-51C是覆盖区域的半 径为数十米的小型基站，随意地设置在宏基站41A-41D的覆盖区域的内外。 毫微微基站51 A~51C经由公共网络3收纳于FNG (Femto Network Gateway) 26中。并且，毫微微基站51A 51C经由FNG26与通信业者的专用网络2连 接。此外，预先决定了收纳毫微微基站51A 51C的FNG26和毫微微基站的对 应关系，根据该对应关系决定收纳毫微微基站51A 51C的FNG26。
毫微微基站51A 51C和FNG26之间的通信，因为经由公共网络3，所以 使用IPsec( Security Architecture for Internet Protocol )来保护。此夕卜，在RFC2401 中规定了 IPsec。
通信业者的专用网络2连接用于进行终端的移动通信控制的装置组。 HSS21是管理UE61和毫微微基站51A-51C的认证信息、以及用户信息的服务器。MME (Mobility Management Entity :移动管理服务器)24是以由多 个宏基站构成的位置登录区域单位管理终端的位置的服务器。
FNG26是将毫微微基站51A-51C与通信业者的专用网络2连接来收纳各 毫微微基站，并且管理各毫微微基站的连接信息的装置。
Serving GW (月良务网关)23以及PDN GW (Packet Data Network Gateway: 分组数据网络网关)22是将用户数据传输给服务网络1的装置。Serving GW23 是与无线网络有关的网关，PDN GW22是按照服务网络单位设置的网关。
BSC (Base Station Controller基站控制装置)25是控制宏基站41A-41D 中的无线信道的分配的服务器。此外，BSC25可以进行毫樣M效基站51A-51C 的信道控制，也可以FNG26或毫微微基站51A 51C自身进行控制毫微微基站 51A-51C的信道控制。在本实施方式中，毫微微基站51A 51C自身进行毫微 微基站51A 51C的信道控制。
图13A表示本发明的第一实施方式的逻辑上的连接关系。在第一实施方式中，当UE61经由宏基站41A 41D登录位置时，从宏基 站41 A 41D对MME24传输位置登录消息。
当UE61经由毫微微基站51A 51C登录位置时，从毫樣M鼓基站51A 51C 经由FNG26对MME24传输位置登录消息。
此外，当UE61经由宏基站41A 41D向CN11发送凝:据时，^:据经由宏 基站41A 41D、 Serving GW23以及PDN GW22到达CNll。当UE61经由毫 微微基站51A 51C向CNll发送数据时，数据经由毫微微基站51A 51C、 FNG26以及PDN GW22到达CN11 。
图2A是表示本发明实施方式的FNG26的装置结构的方框图。
FNG26具备Flash ROM101、 CPU102、 RAM103、 IF104A以及104B，这 些经由总线105相互连接。用于实现FNG26的功能的程序存储在Flash ROM101中，在装置启动时被展开在RAM103中。CPU102依次读出并执行在 RAM103内展开的程序。
图2B是表示本发明实施方式的MME24的装置结构的方框图。
MME24具备Flash ROMlll、 CPU112、 RAM113、 IF114A以及114B,这 些经由总线15相互连接。用于实现MME24的功能的程序存储在Flash ROM11中，在装置启动时在RAM113中展开。CPU112依次读出并执行在RAM113 中展开的程序。
图3表示本发明实施方式的FNG26具备的毫樣"敬基站管理表200的结构例。
毫微微基站管理表200存储在FNG26的RAM103中。
毫微微基站管理表200包含毫微微基站ID201、毫微微位置登录区域 ID202、宏位置登录区域ID203、以及可连接UE列表204。
毫微微基站ID201是用于唯一识别毫微微基站的识别符。此外，预先将毫 微微基站ID201分配给毫微微基站。
毫微微位置登录区域ID202是毫微微基站广告的位置登录区域的识别符。
宏位置登录区域ID203是毫微微基站附近的宏基站广告的位置登录区域 的识别符。此外，所谓附近的宏基站是指存在于毫孩吏微基站可以接收宏基站广 告的位置登录区域的识别符的位置的宏基站。以下，以相同的含义来使用。
在本实施方式中，通过MCC ( Mobile Country Code:国家识别码)-MNC (Mobile Network Code:移动网络识别码)匿TAC ( Tracking Area Code:位置 登录区域识别码)的形式设定毫微微位置登录区域ID202以及宏位置登录区域 ID203。
可以连接UE列表204是可以与各个毫微微基站连接的UE的列表。 图4A表示本实施方式的MME24具备的UE位置管理表220的构成例。 UE位置管理表220包含UE、 ID221、以及宏位置登录区域ID222。 UE ID221是用于唯一识别UE的识别符。
宏位置登录区域ID222是UE最后登录位置的位置登录区域的识别符。此 外，宏位置登录区域ID222与毫微微基站管理表200的毫微微位置登录区域 ID203为同一ID。
在本实施方式中，在UE61经由毫微;微基站51A 51C进行位置登录时， FNG26通过使用图6在后面记述的方法，将位置登录消息中包含的宏微微位 置登录区域ID202变换为宏位置登录区域ID203,对MME24传输位置登录消 息。由此，MME24始终仅登录宏位置登录区域ID。因此，UE位置管理表220 仅存储有宏位置登录区域ID222。
ii图4B表示本实施方式的MME24具备的位置登录区域管理表240的结构例。
位置登录区域管理表240包含宏位置登录区域ID241、宏基站列表242、 以及FNG列表243。
宏位置登录区域ID241是宏基站广告的位置登录区域的识别符。此外，宏 位置登录区域ID241与毫微微基站管理表200的宏位置登录区域ID203为同一 ID。使用宏位置登录区域ID222，检索位置登录区域管理表240的宏位置登录 区域ID241 ，可以取得宏基站列表242以及FNG列表243。
宏基站列表242是属于与宏位置登录区域ID241相对应的宏位置登录区域 的宏基站的列表。
FNG列表243是收纳以下毫微微基站的FNG的列表，该毫微微基站属于 与宏位置登录区域ID241对应的宏位置登录区域。
此外，在本实施方式中，在宏基站设置时静态地设定宏位置登录区域 ID241和宏基站列表242,而在毫微微基站51A 51C与FNG26连接时动态地 设定FNG列表243。
图5是表示本发明实施方式的毫微微基站51A在启动后与FNG26进行连 接的呼叫流程的顺序图。
首先，当接通毫微微基站51A的电源时(301 )，毫孩"效基站51A扫描无 线信号，取得毫微微基站51A附近的宏基站41A的位置登录区域的识别符 (302)。毫微微基站51A经由公共网络检索对其进行收纳的FNG26,决定对 其进行收纳的FNG26，将毫微微基站51A收纳于FNG26中。
然后，毫孩"敬基站51A与FNG26发送接收IKEv2 (Internet Key Exchange Version2 )的IKE—SA—INIT R叫uest/Response，交换IKE保护用加密密钥(303 )。 此外，在RFC4306中规定了 IKEv2。
然后，毫微微基站51A对FNG26发送包含自身的毫孩M敬基站的识别符的 IKE一AUTH Reque st ( 304 )。
FNG26把接收到的IKE—AUTH R叫uest ( 304 )中包含的毫微微基站51A 的识别符包含在Diameter EAP-Request中发送给HSS21,此外，在毫微微基站 管理表200的201中设定接收到的毫微微基站51A的识别符(305 )。此外，在RFC4072中规定了 Diameter EAP-Request。
HSS21接收Diameter EAP-R叫uest ( 305 ),使用毫樣t微基站51A的认证信 息生成认证查询(challenge),对FNG26回复包含了所生成的认i正查询的 Diameter EAP-Answer ( 306 )。
FNG26把接收到的Diameter EAP-Answer (306)中包含的认证查询包含 在IKE—AUTH Response中传输给毫微孩i基站51A ( 307 )。
毫微微基站51A根据接收到的IKE—AUTH Response ( 307 )中包含的认证 查询计算认证应答。然后，将认证应答以及在步骤302中取得的宏位置登录区 域的识别符包含在IKE—AUTH Request中发送给FNG26 ( 308 )。
FNG26把接收到的IKE—AUTH Request ( 308 )中包含的宏位置登录区域 的识别符设定在毫微微基站管理表200的203中，此外，将认证应答包含在 Diameter EAP-Request中发送给HSS21 (309 )。
HSS21判定4妄收到的Diameter EAP-R叫uest (309)中包含的认i正应答是 否正确，将认证结果(此时为认证成功)以及可以和毫微微基站51A连接的 UE的列表包含在Diameter EAP-Answer中发送给FNG26 (310)。
FNG26把接收到的Diameter EAP-Answer ( 310 )中包含的可以连接的UE 的列表设定在图3的毫微微基站管理表200的204中。如此，FNG26通过管 理可以和各个毫微微基站连接的UE的列表，可以减轻寻呼处理(参照图10) 的负荷。
然后，FNG26把在步骤308中在毫微微基站表200的203中设定的宏位 置登录区域ID203以及FND ID包含在FNG Registration R叫uset中发送给 MME24(311)。此外，FND ID是用于唯一识别FNG的识别符，预先设定在 FNG中。通过存储宏位置登录区域ID203和FND ID， MME24可以将宏基站 和FNG对应(此时为宏基站41A和FNG26 )起来进行管理。
MME24接收FNG Registration Requset ( 311 ),根据接收到的FNG Registration R叫uset中包含的宏位置登录区域ID203以及FND ID,将宏位置 登录区域ID203和FNG26相对应地设定在位置登录区域管理表240中。 MME24在设定了位置登录区域表240之后，对FNG26回复FNG Registration Response ( 312 )。
13具体地说，MME24在位置登录区域管理表240的242中i殳定属于与宏位 置登录区域ID241对应的宏位置登录区域的全部的宏基站，此外，在位置登录 区域管理表240的243中，根据接收到的FNGID设定属于与宏位置登录区域 ID241对应的宏位置登录区域的全部的FNG。通过对应地设定宏位置登录区域 ID203和FND ID ， MME24将宏基站和FNG对应(此时为宏基站41A和FNG26') 起来进行管理。
接收到FNG Registration Response ( 312 )的FNG26根据在步骤308中接 收到的宏位置登录区域ID203,生成毫微微位置登录区域ID202 (313)。以下， 使用图6详细说明根据宏位置登录区域ID203生成毫微《效位置登录区域ID202 的具体的处理。
图6是表示本发明实施方式的FNG26执行的毫微微位置登录区域ID生成 例行程序313的流程图。
首先，FNG26从毫微微基站管理表200取得宏位置登录区域ID203( 501 )。 在图5的步骤308中，在FNG26的毫微微基站管理表200中设定了宏位置登 录阵域ID203。
然后，把在步骤501中取得的宏位置登录区域ID203的MNC (Mobile NetworkCode:移动网识别码)变换为毫微微小区网络的MNC ( 502 )。此外， 预先在FNG26中设定了毫微^鼓小区网络的MNC。
然后，FNG26在毫微微基站管理表200的毫微微位置登录区域ID202中 设定在步骤502中变换后的识别符(503 )。到此，宏位置登录区域ID生成程 序313完成。
如此，通过只对宏位置登录区域ID203中包含的MNC进行变换来生成毫 微微位置登录区域ID202，可以在毫微微位置登录区域ID202中包含毫微微小 区网络的区域信息。
并且，UE61通过使用所述毫孩t微位置登录区域ID202来判定是否需要进 行位置登录(参照图8),可以削减UE61在宏小区和毫樣"效小区的边界移动时 的位置登录。
此外，在第一实施方式中，按照宏位置登录区域ID203和毫微微位置登录 区域ID202的MNC不同的方式进行了设定，但也可以把宏位置登录区域ID203直接作为毫微微位置登录区域ID202来使用。此时，虽然有损于宏小区网络和 毫微微小区网络的独立性，但可以简化UE61执行的是否需要进行位置登录的 判定处理(参照图8)。
返回图5，继续说明呼叫流程。FNG26在步骤313后，对毫微微基站51A 发送包含认证结果(认证成功)和毫微微位置登录区域ID202的IKE_AUTH Response ( 314 )。
毫微微基站51A，将接收到的IKE—AUTH Response (314)中包含的毫微 微位置登录区域ID202作为本站的位置登录区域的识别符进行设定(315 )。此 后，毫微微基站51A用所设定的毫微微位置登录区域ID202对周围进行广告。
毫微微基站51A交换FNG26和IKE_AUTHR^quest/ Response,设定用于 发送接收控制信号的IPsec SA (Security Association:通过密码保护的通信路 径)(316)。
到此，毫微微基站51A启动时的呼叫流程完成。
图7是表示本发明第一实施方式的UE61在宏基站41A的区域内启动后， 迁移为空闲状态，移动到毫微微基站51A的区域内的呼叫流程的顺序图。
首先，说明步骤331 步骤334的UE61的启动处理。
UE61在投入电源后(331)，扫描无线信号发现UE61附近的宏基站(此 时为宏基站41A)，对宏基站41A发送连接请求(332)。
经由宏基站41A把连接请求(332 )传输给MME24。
MME24接收连接请求(332 )，进行针对UE61的认证处理(333 )。 UE61 、 MME24以及HSS21与认证处理(333 )有关。
当认证处理(333 )成功时，MME24对HSS21发送UE61的连4矣的通知， 从HSS21取得用户信息(334)。
此外，MME24对Serving GW23发送承载设定请求(335 )。
接收到承载设定请求(335 )的Serving GW23在PDN GW22和Serving GW23之间设定承载(数据传输用通信路径)(336),此外，向MME24回复 承载设定应答(337)。
然后，接收到承载设定应答(337)的MME24对宏基站41A发送UE61 的连接许可(338)。宏基站41A接收连接许可(338 )，在UE61和宏基站41A之间设定无线 承载(339),此外，对MME24发送连接完成通知(340)。
4妄收到连接完成通知(340 )的MME24对Serving GW23发送承载更新请 求(341)，请求Serving GW23和宏基站41A之间的承载设定。
接收到承载更新请求(341)的Serving GW23对宏基站41A设定承载 (342 ),对MME24回复承载更新应答。
到此，UE61的启动处理完成，在UE61和CN11之间可以进行数据通信 (344 )。
然后，说明步骤345~步骤351的UE61迁移到空闲状态的处理。
UE61不进行通信的状态持续(345 ),释放UE61和宏基站41A之间的无 线^lc载(346 )。此时，宏基站41A对MME24通知连接释》文通知(347 )。
接收到连接释放通知(347 )的MME24对Serving GW23发送承载更新请 求(348 ),请求释放Serving GW23和宏基站41A之间的承载。
接收到承载更新请求(348 )的Serving GW23在释放针对宏基站41A的 承载后(349),对MME24回复承载更新应答(350)。
MME24接收承载更新应答(350 ),对宏基站41A回复连接释放应答(351 )。
以上UE61迁移到空闲状态的处理完成。
然后，说明步骤352~步骤358的在UE61移动到毫孩M殷基站51A的区域 内之后，由于位置登录计时器的到时，UE61进行位置登录的处理。
在此，位置登录计时器是为了 UE61定期地登录位置而设定的计时器。 UE61在位置登录计时器到时时，与UE61接收的位置登录区域的识别符有无 变化无关，登录位置。
UE61移动到毫微微基站51A的区域内(352)。此时，UE61接收毫微微 基站51A广告的毫微微位置登录区域ID,并执行判定是否需要进行位置登录 的处理。以下，使用图8说明UE61中的是否需要进行位置登录的判定处理。
图8是表示本发明第一实施方式的UE61进行的判定是否需要进行位置登 录的例行程序540的流程图。
首先，UE61接收周围的基站广告的位置登录区域的识别符(541)。
然后，UE61判定接收到的位置登录区域的识别符是否与上次登录位置时的位置登录区域的识别符相同(542)。具体地说，参照接收到的位置登录区域 的识别符中包含的MCC、 MNC以及TAC和上次登录位置时的位置登录区域 的识别符中包含的MCC、 MNC以及TAC，在MMC、 MNC以及TAC中的即 使某一个不同的情况下，判定为接收到的位置登录区域的识别符和上次登录位 置时的位置登录区域的识别符不同。
在判定为接收到的位置登录区域的识别符和上次登录位置时的位置登录 区域的识别符相同的情况下，UE61不登录位置结束处理。在判定为接收到的 位置登录区域的识别符和上次登录位置时的位置登录区域的识别符不同时，判 定接收到的位置登录区域的识別符与上次登录位置时的位置登录区域的识别 符相比是否只有MNC不同，并且在该MNC之间在位置登录区域中是否具有 互换性(543 )。此外，在UE61中预先登录了在位置登录区域中具有互换性的 宏小区网络的MNC和毫微微小区网络的MNC。
具体地说，所述判定是参照接收到的位置登录区域的识别符中包含的 MCC、 MNC以及TAC和上次登录位置时的位置登录区域的识别符中包含的 MCC、 MNC以及TAC,判定是否只有MNC不同。'并且，在判定为只有MNC 不同时，根据预先登录在UE61中的、与在位置登录区域中具有互换性的宏小 区网络的MNC和毫微微小区网络的MNC有关的信息，判定在接收到的位置 登录区域的识别符中包含的MNC和上次登录位置时的位置登录区域的识别符 中包含的MNC中是否具有互换性。
在判定为接收到的位置登录区域的识别符与上次登录位置时的位置登录 区域的识别符相比只有MNC不同，并且在该MNC之间在位置登录区域中具 有互换性的情况下，UE61不登录位置结束处理。
在判定为接收到的位置登录区域的识别符与上次登录位置时的位置登录 区域的识别符相比除了 MNC之外,不同时，或者在判定为在判定为接收到的位 置登录区域的识别符与上次登录位置时的位置登录区域的识别符相比除了 MNC之外还有不同的地方时，或者在判定为接收到的位置登录区域的识别符 与上次登录位置时的位置登录区域的识别符相比只有MNC不同，但在判定为 在该MNC之间在位置登录区域中没有互换性时，UE61根据接收到的位置登 录区域的识别符登录位置(544)。
17到此，通过UE61执行的判定是否需要进行位置登录的例行程序540结束。 如此，在UE61移动的过程中即使切换位置登录区域的识別符，在位置登 录区域的识别符中包含的MNC中具有互换性的情况下，UE61不登录位置， 由此可以降低登录位置的频度，可以降低加给网络的负荷。 返回图7继续说明呼叫流程。
UE61在步骤352中移动到毫微微基站51A的管理下时，执行所述判定是 否需要进行位置登录的例行程序540，但从毫微微基站51A接收的毫微微位置 登录区域ID202以及上次登录位置时的宏基站41A的宏位置登录区域ID222 只是MNC不同，并且在该MNC之间在位置登录区域中具有互换性，所以不 进行位置登录。
在UE61移动后不久，当UE61的位置登录计时器(用于定期地登录位置 的计时器)到时时(353 )， UE61对毫微微基站51A发送位置登录请求，毫微 微基站51A把接收到的位置登录请求传输给FNG26 ( 354 )。
在位置登录请求(354)中包含UE61的识别符、毫孩"敖基站51A的识別 符以及毫微微基站51A广告的毫微微位置登录区域的识别符。
接收到位置登录请求(354 )的FNG26开始UE61的认证处理(355 )。 UE61 、 毫微微基站51A、 FNG26以及HSS21与认证处理(355 )有关。
当认证处理(355 )成功时，FNG26把位置登录请求(354)中包含的毫 微微位置登录区域的识别符变换为宏基站的位置登录区域的识別符(356 )。
以下使用图9详细说明FNG26进行的变换位置登录区域ID的处理。
图9是表示本发明第一实施方式的FNG26的位置登录区域ID变换例行程 序356的流程图。
FNG26首先从接收到的位置登录请求(354 )中提取毫微微基站51A的毫 微;微位置登录区域的识别符(511)。
然后，从毫微微基站管理表200检索在步骤511中提取出的毫微微基站 51A的毫微微位置登录区域的识别符(512 )，取得相应条目的宏位置登录区域 ID203 ( 513 )。
然后，把位置登录请求(354)中包含的毫微微位置登录区域的识别符变 换为在步骤513中取得的宏位置登录区域ID203 (514)，结束处理。具体地说，把从位置登录请求中提取出的宏位置登录区域的识别符中包含的MNC变换为
宏小区网络的MNC。
返回图7，继续呼叫流程的说明。FNG26在步骤356中把位置登录请求 (354)中包含的毫微微位置登录区域的识别符变换为宏位置登录区域ID203
之后，使用变换后的宏位置登录区域ID203对MME24传输位置登录请求 (357)。此外，在位置登录请求中包含UE61的识别符以及通过上述的位置登
录区域ID变换例行程序356变换后的宏位置登录区域ID203。
接收到位置登录请求(357 )的MME24向UE位置管理表220的221设
定位置登录请求(357 )中包含的UE的识别符，在UE位置管理表220的222
中设定宏位置登录区域ID203，对FNG26回复位置登录应答(358)。
经由FNG26、毫微微基站51A将位置登录应答(358 )传输给UE61。
到此，UE61经由毫微微基站51A进行位置登录的呼叫流程完成。
图IO是表示经由毫微微基站51A寻呼本发明第一实施方式的UE61的呼
叫流程的顺序图。
首先，经由PDN GW22向Serving GW23传输CN11对UE61发送的数据 (381)。
Serving GW23对在步骤381中传输的数据进行緩冲，对MME24发送数 据到达通知(382)。在数据到达通知(382)中包含成为数据的发送目的地的 UE的识别符(UE61的ID)。
MME24当接收到数据到达通知(382)时，检索寻呼请求的发送目的地。 以下使用图IIA说明寻呼请求的发送目的地检索处理。
图11A是表示本发明第一实施方式的MME24执行的寻呼请求发送目的地 检索例行程序520的流程图。
首先，MME24从数据到达通知(382 )中提取UE的识别符，从UE位置 管理表220检索提取出的UE的识别符(521)。具体地说，参照UE位置管理 表220的UE ID221,检索与提取出的UE的识别符相同的识别符。
然后，MME24从位置登录区域管理表240检索在步骤521中4全索到的条 目的宏位置登录区域ID222 (522)。具体地说，参照位置登录区域管理表240 的宏位置登录区域ID241,检索与在步骤521中检索到的条目的宏位置登录区域ID222相同的ID。
然后，把在步骤522中检索到的条目的宏基站列表242以及FNG列表243 决定为寻呼请求的发送目的地(523 )。
到此，MME24的寻呼请求发送目的地检索例行程序520结束。
返回图10继续说明呼叫流程。
MME24对在步骤383中决定的发送目的地(在本实施方式中为宏基站 41A和FNG26)发送寻呼请求(384、 385 )。在寻呼请求(384、 385 )中包含 成为数据的发送目的地的UE的识别符、以及在图11A的步骤521中检索到的 条目的宏位置登录区域ID222。
宏基站41A使用广播信道传输在步骤384中接收到的寻呼请求(384), 但在本实施方式中考虑不到达UE61的情况。
FNG26当接收到寻呼请求(385 )时，把消息中包含的宏位置登录区域 ID222变换为毫微微位置登录区域ID202 (386),根据所述变换后的毫微微位 置登录区域ID对毫微微基站51A传输寻呼请求(387)。此外，在步骤387中 传输的寻呼请求中包含UE的识别符以及所述变换后的毫微微位置登录区域 ID202。以下使用图11B对步骤386、 387的处理进行说明。
图11是表示本发明实施方式的FNG26执行的寻呼请求传输例行程序386、 387的流程图。
首先，FNG26从毫微微基站管理表200中检索提取出的宏位置登录区域 ID222 ( 532 )，对全部相应的条目进行步骤533-535的处理。
在步骤533中，FNG26判定在步骤532中检索到的条目的可以连接UE 列表204中是否包含发送目的地的UE61。具体地说，如果在步骤532中检索 到的条目的可以连接UE列表204中登录了 UE61，则判定为包含发送目的地 的UE。在判定为在步骤532中检索到的条目的可以连接UE列表204中不包 含发送目的地的UE时，FNG26不进行步骤534以及步骤535地结束处理。
在判定为在步骤532中检索到的条目的可以连接UE列表204中包含发送 目的地的UE时，FNG26把寻呼请求(385 )中包含的宏位置登录区域ID222 变换为在步骤532中检索到的条目的宏位置登录区域ID202 (534)。
然后，FNG26对与在步骤532中检索到的条目的宏基站ID201相应的宏基站发送包含在步骤534中变换后的毫微微位置登录区域ID202的寻呼请求 (535 )。
到此，FNG26的寻呼请求传输例行程序530完成。 返回图10，继续说明呼叫流程。
经由毫孩i微基站51A对UE61传输FNG26发送的寻呼请求(387 )。 UE61当接收到寻呼请求(387 )时，对毫微微基站51A发送连接请求(388 )。 在连接请求(388 )中包含UE61上次登录位置时的MME (在该流程中表示 MME24 )的识别符。连接请求(388 )从毫微微基站51A传输给FNG26。
FNG26当接收到连接请求(388 )时，对MME24发送通信情境(context) 请求(389)。
接收到通信情境请求(389 )的MME24对FNG26回复通信情境应答。在 通信情境应答(390)中包含UE61的通信情境(认证信息、数据路径信息、 用户信息等)。
然后，接收到通信情境应答(390 )的FNG26选择执行UE61的认证(391 )。
发送通信情境确认应答(392)，通知通信情境的移动已完成。
此外，MME24可以在接收到通信情境确认应答(392 )之后删除UE61的 信息。
然后，FNG26对Serving GW23发送数据传输请求(393 )。 接收到数据传输请求(393 )的Serving GW23对FNG26回复数据传输应
答(394),把在步骤381中緩冲的数据传输给FNG26。
然后，接收到所述被緩冲的数据的FNG26对毫微微基站51A发送承载设
定请求(396 )。
接收到承载设定请求(396 )的毫微微基站51A，与FNG26发送接收IKEv2 CREATE—CHILD—SA Request/Response,设定UE61的数据传输用IPsec SA (397)，在UE61和毫微微基站51A之间确立无线承载(398)。然后，毫微微 基站51A对FNG26发送承载设定完成通知(399 )。
FNG26当接收到承载设定完成通知(399)时，在PDN GW22和FNG26 之间设定承载(400)。此时，自动地删除在图7的步骤336中设定的PDNGW22和Serving GW23之间的承载。
在设定承载后(400 )， FNG26对HSS21发送UE61的连接通知(401 )。
到此，寻呼处理完成，UE61可以经由毫微微基站51A、 FNG26以及PDN GW22与CN11进行通信(402 )。
如以上说明的那样，在本实施方式的第一实施方式中，不是在图7的步骤 353~步骤358的位置登录时，而是在图10的寻呼时进行从MME24向FNG26 的通信情境传输(389~392 )、以及PDN GW22和FNG26之间的承载设定(400 )。
如此，在数据通信开始时才进行通信情境传输，切换从PDN GW22向 FNG26的路径，由此可以降低由于空闲状态的终端的移动MME进行的寻呼 处理的负荷。因此，可以降低网络一侧的负荷。
图12是表示本发明第一实施方式的UE61在经由毫孩史微基站51A进行了 数据通信后，迁移到空闲状态的呼叫流程的顺序图。
首先，UE61经由毫微微基站51A、 FNG26以及PDNGW22与CN11进行 数据通信(421)。
之后，UE61不进行通信的状态持续一定时间(422),释放UE61和毫微 微基站51A之间的无线承载(423 )。
接收到无线承载的释放(423 )的毫微微基站51A与FNG26交换IKEv2 INFORMATIONAL Request/Response ( 424 )，删除凝:据传输用IPsec SA。然后， 毫微微基站51A对FNG26发送连接释放通知(425 )。
FNG26以接收到连接释放通知(425 )为契机，对MME24发送通信情境 移动请求(426)。
MME24当接收到通信情境移动请求(426)时，对Serving GW23发送承 载设定请求(428 )。
Serving GW23设定针对PDN GW22的承载(429 )，对MME24回复承载 设定应答(430)。此时，自动地删除在图10的步骤400中设定的PDNGW22 和FNG26之间的承载。
然后，MME24对HSS21发送UE61的连接通知(431 ),此外，对FNG26 回复情境移动应答(432)。
FNG26可以在接收到情境移动应答(432)之后删除UE61的信息。
22到此，UE61在毫微微基站51A的区域内迁移到空闲状态的呼叫流程完成。 此外，在本实施方式中，在释放无线承载(423 )后，立即执行了步骤424 步骤432,但是当考虑到UE61再次开始进行通信的可能性时，由于在FNG26 和MME24之间频繁地进行通信情境的移动，导致网络负荷增大，所以可以使 步骤424 步骤432的处理的执行暂时等待一会儿。
在第一实施方式中，如图12的步骤426 步骤432所示，在UE61迁移到 空闲状态时，将通信情境从FNG26移动到MME24,设定了 PDN GW22和 Serving GW23之间的承载。如此，通过由MME24管理空闲状态的终端的通 信情境，并且设定好PDNGW22和Serving GW23之间的承载，可以始终没有 矛盾地进行图IO所示的寻呼处理。 (第二实施方式)
本发明第二实施方式是与第一实施方式相同结构的通信网络(图1)，但 传输用户数据的路径不同。以下，使用图13B说明第二实施方式的逻辑的连 接关系。
图13B表示本发明第二实施方式的逻辑的连接关系。
如图13B所示，当UE61经由宏基站41A 41D进行位置登录时，从宏基 站41A 41D对MME24传输位置登录消息。
此外，当UE61经由毫微微基站51A 51C登录位置时，从毫微微基站 51A 51C经由FNG26对MME24传输位置登录消息。关于与位置登录有关的 数据的移动，与第一实施方式(图13A)表示的相同。
另一方面，当UE61经由宏基站41A 41D发送以CN11为目标的数据时， 数据经由宏基站41A 41D、 Serving GW23以及PDN GW22到达CNll。
此外，当UE61经由毫微微基站51A 51C发了数据时，经由毫微微基站 51A 51C、 FNG26、 Serving GW23以及PDN GW22数据到达CNll。
在第二实施方式中，与第一实施方式的不同点在于，经由毫微微基站 51A 51C发送的用户数据经由Serving GW23。
即，在第二实施方式中，FNG26收纳多个毫微微基站，作为一个宏基站 与MME24与Serving GW23相连接。
第二实施方式与第一实施方式仅传输数据的路径不同，所以FNG26(图
232A)、 MME (图2B )、图5所示的呼叫流程以及图6所示的呼叫流程与第一实施方式是共通的。
但是在图IO的呼叫流程和图12的呼叫流程中，因为经由毫微微基站进行数据的通信，所以处理的一部分不同。以下使用图14说明与图IO以及图12相当的呼叫流程。
图14是表示本发明第二实施方式的UE61在从毫孩t微基站51A被寻呼后，再次迁移到空闲状态的呼叫流程的流程图。
首先，进行图10的步骤381 步骤387的处理(601)。该部分与第一实施方式是共通的。
然后，UE61对毫微微基站51A发送连接请求(602 )。经由毫微微基站51A以及FNG26将连接请求(602 )传输给MME24。
MME24当接收到连接请求(602 )时，选择进行UE61的认证处理(603 )。UE61、毫微微基站51A、 FNG26、 MME24以及HSS21与认证处理(603 )有关。
发送承载设定请求(604 )。承载设定请求(604 )从FNG26传输给亳微微基站51A。
然后，接收到承载设定请求(604 )的毫微微基站51A,与FNG26交换IKEv2CREATE_CHILD—SAR叫uest/Response，设定数据通信用IPsec SA ( 605 )。然后，设定针对UE61的无线承载(606 )，对FNG26发送承载设定完成通知(607 )。承载设定完成通知(607)经由FNG26传输给MMe24。
接收到承载设定完成通知(607)的MME24,对Serving GW23发送承载更新请求(608 )，请求Serving GW23和FNG26之间的承载设定。
Serving GW23在设定了针对FNG26的承载后(609)，对MMe24回复承载更新应答(610)。
到此，UE61的寻呼处理完成，UE61可以经由毫微微基站51A、 FNG26、Serving GW23以及PDN GW22与CN11进行数据通信(611 )。
然后，表示UE61再次迁移到空闲状态的呼叫流程。
在步骤612中，没有进行通信的状态持续一定时间，释放UE61和毫孩M鼓基站51A之间的无线承载(613)。
接收到无线承载的释放(613 )的毫微微基站51A,与FNG26交换IKEv2INFORMATIONAL Request/Response,删除数据传输用IPsec SA ( 614 )。然后，毫孩i微基站51A对FNG26发送连接释放通知(615 )。连接释^1通知(615 )从FNG26传输到MME24。
接收到连接释放通知(615 )的MME24，对Serving GW23发送承载更新请求(616 ),请求删除Serving GW23和FNG26之间的承载。
接收到承载更新请求(616)的Serving GW23，在删除针对FNG26的承载(617)后，对MME24回复承载更新应答(618)。到此，UE61迁移到空闲状态的呼叫流程完成。
在第二实施方式中，不需要MME24和FNG26之间的通信情境的移动(图10的步骤390、图12的步骤426 )、 PDN GW22- Serving GW23之间的承载切换以及PDN GW22- FNG26之间的承载切换(图10步骤400、图12步骤429 )。因此，可以减轻UE61经由毫微微基站进行数据通信时的网络一侧的负荷。
权利要求
1.一种基站收纳服务器，其与位置管理服务器连接，收纳与第二通信网络连接的多个第二基站，所述位置管理服务器收纳与第一通信网络连接的多个第一基站，该基站收纳服务器的特征在于，根据存在于所述第二基站能够接收由所述第一基站广告的位置管理组识别符的位置的所述第一基站的所述位置管理组识别符，决定所述第二基站的所述位置管理组识别符。
2. 根据权利要求1所述的基站收容服务器，其特征在于， 取得所述第二基站^f妻收到的所述位置管理组识别符， 根据所述取得的位置管理组识别符，决定所述第二基站的位置管理组识别符。
3. 根据权利要求1所述的基站收容服务器，其特征在于，以包含所述第一基站的位置管理组识别符的一部分的方式，来决定所述第 二基站的位置管理组识别符。
4. 根据权利要求1所述的基站收容服务器，其特征在于， 具备对应地存储所述第二基站的位置管理组识别符和所述第一基站的位置管理组识别符的存储部，从所述第二基站接收用于移动台登录位置的请求，把所述接收到的请求中包含的所述第二基站的位置管理组识别符变换为 所述第二基站接收到的所述第一基站的位置管理组识别符，对所述位置管理服务器传输包含所述变换后的第一基站的位置管理组识别符的位置登录请求。
5. 根据权利要求1所述的基站收容服务器，其特征在于， 具备对应地存储所述第二基站的位置管理组识别符和所述第一基站的位置管理组识别符的存储部，接收为了呼叫所述移动台从所述位置管理服务器发送的呼叫请求， 把所述接收到的呼叫请求中包含的所述第一基站的位置管理组识别符变换为所述第二基站的位置管理组识别符，对所述第二基站传输包含所述变换后的第二基站的位置管理组识别符的 呼叫请求。
6. —种通信系统，具备与第一通信网络连接的多个第一基站；收纳所 述多个第一基站的位置管理服务器；与第二通信网络连接的多个第二基站；以 及收纳所述多个第二基站的基站收纳服务器，所述基站收纳服务器与所述位置 管理服务器相连接，该通信系统的特征在于，所述多个第一基站以及所述多个第二基站根据设置场所形成位置管理组，所述位置管理服务器通过位置管理组管理所述移动台的位置，同一位置管理组内的所述第一基站以及所述第二基站使用无线信号广告同 一所述位置管理组识别符，所述移动台接收通过所述第一基站广告的所述位置管理组识别符，对广告所述接收到的位置管理组识别符的所述第 一基站发送位置登录请求，所述第一基站对所述位置管理服务器传输所述接收到的位置登录请求， 所述位置管理服务器根据所述被传输的位置登录请求中包含的所述位置管理组识别符，登录所述移动台的位置，所述移动台在所述移动台接收的所述位置管理组识别符发生了变化的情况下，根据该发生了变化的位置管理组识别符对所述位置管理服务器请求位置登录，所述基站收纳服务器根据存在于所述第二基站能够接收的位置的所述第 一基站的所述位置管理组识别符，决定所述第二基站的所述位置管理组识别 符。
7. 根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于， 所述基站收纳服务器，取得所述第二基站接收到的所述位置管理组识别符， 才艮据所述取得的位置管理组识别符，决定所述第二基站的位置管理组识别符。
8. 根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述基站收纳服务器以包含所述第一基站的位置管理组识别符的一部分 的方式，来决定所述第二基站的位置管理组识别符。
9. 根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于， 所述移动台，在接收到由所述第二基站广告的位置管理组识别符时，比较所述接收到的 第一基站的位置管理组识别符和所述接收到的第二基站的位置管理组识别符，在所述第一基站的位置管理组识别符和所述第二基站的位置管理组识别 符一致时，不对所述位置管理服务器新登录位置，在所述第一基站的位置管理组识别符和所述第二基站的位置管理组识别 符不一致时，对所述位置管理服务器登录位置。
10. 根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于， 所述基站收纳服务器，具备对应地存储所述第二基站的位置管理组识别符和所述第一基站的位 置管理组识别符的存储部，从所述第二基站接收用于所述移动台登录位置的请求，把所述接收到的请求中包含的所述第二基站的位置管理组识别符变换为 所述第二基站接收到的所述第 一基站的位置管理组识别符，对所述位置管理服务器传输包含所述变换后的第一基站的位置管理组识 别符的位置登录请求。
11. 根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述位置管理服务器在呼叫所述移动台时，对广告所述移动台在最后的位 置登录时使用的位置管理组识别符的所述多个第一基站以及所述基站收纳服 务器两方发送呼叫请求。
12. 根据权利要求11所述的通信系统，其特征在于， 所述位置管理服务器，具备存储部，该存储部对应地存储所述第一基站、所述第一基站的所述位 置管理组识别符、收纳与所述第一基站属于同一位置管理组的所述第二基站的 所述基站收纳服务器，对收纳所述第一基站以及与所述第一基站属于同一位置 管理组的所述第二基站的所述基站收纳服务器传输所述呼叫请求。
13. 根据权利要求11所述的通信系统，其特征在于， 所述基站收纳服务器，具备对应地存储所述第二基站的位置管理组识别符和所述第一基站的位 置管理组识别符的存储部，接收为了呼叫所述移动台从所述位置管理服务器发送的呼叫请求，把所述接收到的呼叫请求中包含的所述第一基站的位置管理组识别符变 换为所述第二基站的位置管理组识别符，对所述第二基站传输包含所述变换后的第二基站的位置管理组识别符的 呼叫请求。
全文摘要
提供一种无线通信系统以及基站收纳服务器，其目的在于，通过恰当地设定毫微微小区的位置登录区域，来降低终端在毫微微小区和宏小区的边界进行移动时的位置登录的频度。一种基站收纳服务器，其与位置管理服务器连接，收纳与第二通信网络连接的多个第二基站，所述位置管理服务器收纳与第一通信网络连接的多个第一基站，所述基站收纳服务器的特征为根据存在于第二基站能够接收由第一基站广告的位置管理组识别符的位置的第一基站的位置管理组识别符，决定第二基站的位置管理组识别符。
文档编号H04W8/06GK101568100SQ20091013411
公开日2009年10月28日 申请日期2009年4月24日 优先权日2008年4月24日
发明者中村仁美, 矢野正, 高取正浩 申请人:日立通讯技术株式会社