(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラ無線ネットワークと通信するための第１のインタフェースと、ブロードバンド・ネットワークを通じてインターネットと通信するための第２のインタフェースとを含み、前記第１のインタフェースでセルラ装置が接続されるフェムトセル装置における方法であって、前記フェムトセル装置における前記ブロードバンド・ネットワークとの通信が非活動状態であるときに、
前記セルラ装置との前記接続を維持するステップと、
マクロセルとして機能するセルラー・ネットワークの基地局から前記第１のインタフェースで受信されたページング・トラフィックをリッスンするステップと、
前記基地局からの前記セルラ装置宛てのページング・メッセージを受信したときに、前記マクロセルにリダイレクトするように前記セルラ装置に通知するステップと、を含む前記方法。
【請求項２】
セルラ無線ネットワークと通信するための第１のインタフェースと、ブロードバンド・ネットワークと通信するための第２のインタフェースとを含み、前記第１のインタフェースでセルラ装置が接続されるフェムトセル装置における方法であって、前記フェムトセル装置における前記ブロードバンド・ネットワークとの通信が非活動状態であるときに、
前記セルラ装置との前記接続を維持するステップと、
前記セルラ装置からモバイル・ネットワーク呼確立を受信したときに、前記呼確立を拒絶し、マクロセルとして機能するセルラー・ネットワークの基地局にリダイレクトするように前記セルラ装置に通知するステップとを含む、方法。
【請求項３】
フェムトセル装置であって、
セルラ無線ネットワークと通信するための第１のインタフェースと、
ブロードバンド・ネットワークを通じてインターネットと通信するための第２のインタフェースと、
前記ブロードバンド・ネットワークとの通信が非活動状態であるときに、マクロセルとして機能するセルラー・ネットワークの基地局から前記第１のインタフェースで受信され、前記フェムトセル装置に接続されたセルラ装置宛てである、ページング・メッセージを識別するページング・モジュールと、
前記基地局からの前記フェムトセル装置に接続されたセルラ装置宛てのページング・メッセージを受信したときに、前記マクロセルにリダイレクトするように前記セルラ装置に通知するリダイレクト・モジュールとを含む、フェムトセル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にフェムトセルに関し、詳細には、フェムトセルにおいてユーザ機器を管理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本項では、以下に述べ、且つ／または請求する本発明の様々な特徴に関係する可能性がある当技術分野の様々な特徴を紹介する。本記述は、本発明の様々な特徴をより理解し易くする背景情報を提供するのに有効であると考えられる。従って、以下の記述は、この点に照らして読まれるべきものであり、従来技術を承認するものではないことを理解されたい。
【０００３】
マクロセルは、１つのセルラ基地局によってカバーされる無線有効範囲を与えるモバイル電話ネットワークのセルであり、ユニバーサル・モバイル通信システム（ＵＭＴＳ）ネットワークのノードＢに相当する。マクロセルは、セルラ・ハンドセットをモバイル・ネットワークに接続するようになされている。基地局によってカバーされるエリアを、セルと呼ぶ。セルラ・ハンドセットは、あるセル内に位置するときには、その基地局に接続することができる。位置登録エリアは、信号通信を最適化するようにグループ化された１組の基地局セットである。各位置登録エリアは、１つまたは複数のネットワーク・セルを含む。
【０００４】
アクセス・ポイント基地局またはホーム・ノードＢとも呼ばれるフェムトセルは、セルラ基地局である。モバイル・ハンドセットから見れば、機能的には、マクロセルのセルラ基地局と同様である。フェムトセルは、マクロセルよりはるかに狭いセル範囲をカバーするようになされている。フェムトセルがカバーするセル・サイズを、以下ではピコ・セルと呼ぶ。以下では、ピコ・セルのことをフェムトセルと呼ぶこともある。フェムトセルは、通常は、建物の中で、マクロセルの届かないエリアをカバーするために使用される。セルラ・サービスの運営業者は、複数のマクロセルおよびフェムトセルを提供する。フェムトセルは、通常は、ブロードバンド接続によってサービス・プロバイダ・ネットワークに接続される。ブロードバンド接続は、モバイル・サービスの運営業者のネットワークへのバックホール・リンクとして使用される。従って、このブロードバンド接続を利用できるかどうかによって、フェムトセル・サービスをエンド・ユーザに提供可能かどうかが決まる。しかし、フェムトセルとユーザ機器（ＵＥ）の間で、３Ｇ無線接続の代替使用がある。このような代替の１つは、ホーム・ネットワーク環境を制御することである。フェムトセルの運用では、通常の状況では、ブロードバンド接続がダウンするとフェムトセルの３Ｇ無線もオフになる可能性が高い。明らかな理由の１つは、ブロードバンド接続がダウンしていると、バックホール・リンクが利用不能になるので、フェムトセルを用いて発呼することができなくなることである。しかし、フェムトセルとＵＥの間の３Ｇ無線リンクが失われるということは、ＵＥを使用してホーム・ネットワーク環境を制御することができないということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術のフェムトセルに関する問題の少なくとも一部を解消しようとするものである。本発明では、ＵＥを、特にブロードバンド接続が非作動化されたときに、ホーム・ネットワークにおける制御装置として使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のために、本発明は、マクロセルと通信するためのモバイル・ネットワーク・インタフェースと、ブロードバンド・ネットワークと通信するための第２のインタフェースとを含んでいるフェムトセルにおける方法であって、ブロードバンド・ネットワークとの通信が非活動状態であるときに、該フェムトセルに接続されたモバイル装置宛てのマクロセルからのページング・メッセージを受信するステップと、該マクロセルにリダイレクトするように該モバイル装置に通知するステップとを含む方法に関する。
【０００７】
ブロードバンド接続が非作動化されているときでも、フェムトセルに接続されたＵＥにモバイル・ネットワークから連絡可能なままであるので、有利である。これにより、モバイル・ネットワークとの接続性を維持しながら、ＵＥをホーム・ネットワークにおける制御装置として使用することが可能になる。
【０００８】
また、本発明は、マクロセルと通信するための第１のインタフェースと、ブロードバンド・ネットワークと通信するための第２のインタフェースとを含んでいるフェムトセルにおける方法であって、ブロードバンド・ネットワークとの通信が非活動状態であるときに、該フェムトセルに接続されたモバイル装置からモバイル・ネットワーク呼確立を受信するステップと、該呼確立を拒絶するステップと、該マクロセルにリダイレクトするように該装置に通知するステップとを含む方法にも関する。
【０００９】
ブロードバンド接続が非作動化されているときにも、該フェムトセルに接続されたＵＥは、依然として必要ならモバイル・ネットワークに連絡することができる。
【００１０】
１実施例によれば、この方法は、該通知においてリダイレクトの理由を示すステップを含む。
【００１１】
１実施例によれば、この方法は、ブロードバンド・ネットワークが非活動状態であるときに該装置に通知するステップを含む。
【００１２】
１実施例によれば、この方法は、ブロードバンド・ネットワークが活動状態であるときに該装置に通知するステップを含む。
【００１３】
本発明の別の目的は、フェムトセル装置であって、マクロセルと通信するための第１のインタフェースと、ブロードバンド・ネットワークと通信するための第２のインタフェースと、該フェムトセルに接続された装置宛てのページング・メッセージを識別するページング・モジュールと、ブロードバンド・ネットワークとの通信が非活動状態であるときに、マクロセルからの該フェムトセルに接続された装置宛てのページング・メッセージを受信したときに、該マクロセルにリダイレクトするように該装置に通知するリダイレクト・モジュールと、を含んでいるフェムトセル装置である。
【００１４】
上記に開示した実施例と同等の範囲を有するいくつかの特徴について、以下に述べる。これらの特徴は、本発明が取り得るいくつかの形態の簡単な概要を読者に与えるために提示したものに過ぎず、これらの特徴によって本発明の範囲が限定されることはないことを理解されたい。実際には、本発明は、以下には述べられていない様々な特徴を包含することができる。
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら、いかなる点においても限定的な意味を持たない実施例および実行例を用いて、本発明を説明する。これらにより、本発明はよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例に準拠したシステムを示すブロック図である。
【図２】実施例に準拠したオブジェクトを示すブロック図である。
【図３】実施例による方法を示す第１のフローチャートである。
【図４】実施例による方法を示す第２のフローチャートである。
【図５】実施例による方法を示す第３のフローチャートである。
【図６】リダイレクト方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１および図２において、図示の各ブロックは、純粋に機能的なものであり、必ずしも物理的に分かれている物体に対応しているわけではない。すなわち、これらのブロックは、ハードウェアの形態でもソフトウェアの形態でも実施することができ、あるいは１つまたは複数の集積回路として実装することもできる。
【００１８】
本発明の図面および記述は、本発明を明快に理解するために関係のある要素のみを示し、通常のディジタル・マルチメディア・コンテンツ配信方法およびシステムに見られるその他の多くの要素は分かりやすいように省略して、簡略化してあることを理解されたい。ただし、これらの要素は、当技術分野では周知であるので、本明細書では詳細には説明しない。本明細書の開示は、当業者には既知のこのような全ての変形形態および修正形態にも関する。
【００１９】
本実施例は、図１に示すシステムのフェムトセルに関する。フェムトセル１は、ブロードバンド接続を介して、モバイル・ネットワーク運営業者のネットワーク５とも呼ばれるサービス・プロバイダ・ネットワークに接続される。本実施例では、ブロードバンド接続は、インターネット２への接続を提供するディジタル加入者回線接続である。ホーム環境内に位置するフェムトセル１は、図示していないディジタル加入者回線ゲートウェイを介してインターネット２に接続される。フェムトセル装置は、独立型装置である。もちろん、フェムトセルは、上記のようなゲートウェイに組み込まれていることもある。フェムトセルは、以下ではＵＥと示すＵＭＴＳ互換ユーザ機器３の接続を可能にする。ＵＥは、フェムトセルに接続されると、インターネットを介してＭＮＯネットワークにアクセスする。ＵＥ３は、周知の方法でマクロセル４自体を介してＭＮＯネットワークに接続することもできる。
【００２０】
フェムトセル装置を、図２に示す。このフェムトセル装置は、ＵＭＴＳネットワークにおける発信および受信を行う第１の通信モジュール２３を含んでいる。具体的には、第１の通信モジュールは、３Ｇ無線発信受信器である。より一般的には、これは、モバイル・ネットワーク・インタフェースである。第１の通信管理モジュール２４は、第１の通信モジュールの管理機能および制御機能を実行するようになされている。フェムトセル装置は、ブロードバンド・ネットワークにおける発信および受信を行う第２の通信モジュール２５も含んでいる。第２の通信管理モジュール２６は、第２の通信モジュールの管理機能および制御機能を実行するようになされている。本実施例では、ブロードバンド・ネットワークは、ディジタル加入者回線技術のネットワークである。もちろん、このネットワークは、ケーブル、光ファイバまたは衛星など、その他の任意のタイプのブロードバンド接続とすることができる。フェムトセル装置は、特に以下で示すようにＵＥ識別子のリストを記憶するメモリなど、記憶モジュール２２も含んでいる。フェムトセル装置は、本実施例のアルゴリズムを実行するようになされたプロセッサ２１も含んでいる。
【００２１】
フェムトセルは、以下に示すようにＵＥをリダイレクトするリダイレクト・モジュール２７を含んでいる。フェムトセルは、マクロセルから来るページング・メッセージを識別するページング・モジュール２８も含んでいる。ページング・モジュールは、以下に示すようにリダイレクト・モジュールをセットアップするようになされている。
【００２２】
第２の通信管理モジュールは、ＤＳＬリンクがアップまたはダウンしているときにそれを検出するようになされている。ＤＳＬリンクがアップまたはダウンすると、第２の通信管理モジュールは、第１の通信管理モジュールにＤＳＬリンク状態を通知する。次いで、第１の通信管理モジュールが、以下に述べるように適当な動作を行う。
【００２３】
ＤＳＬリンクがダウンしたときに、少なくとも１つのＵＥがフェムトセルに登録されている場合には、フェムトセルは、３Ｇ無線をオフにはせず、オン状態に維持する。フェムトセルは、その有効範囲エリア内でＵＥとの３Ｇ無線接続を維持する。これにより、ＵＥは、フェムトセルとの３Ｇ無線接続を使用して、ホーム内のホーム・ネットワーク環境を制御し続けることができる。ただし、ＤＳＬリンクがダウンしていることから、モバイル・ネットワークには接続していないので、いかなる３Ｇセルラ・サービスもフェムトセルを通じて利用することはできない。
【００２４】
ＤＳＬリンクがダウンしたときに、フェムトセルにＵＥが登録されていない場合には、フェムトセルは、３Ｇ無線をオン状態に維持しない。フェムトセルは、非活動化することもできるし、ＵＥの有無を検出するために節電モードにすることもできるが、その方法は、本発明の範囲に含まれない。
【００２５】
ページング・モジュールも、活動化される。これにより、フェムトセル装置は、近傍の利用可能なマクロセルをリッスン（ｌｉｓｔｅｎ  ｔｏ）してページング・トラフィックがないかどうか調べることができる。
【００２６】
具体的には、ページング・モジュールは、ページング・メッセージをリッスンする対象となるＵＥのページング・リストを保持している。このページング・リストは、フェムトセルに登録されているＵＥを含む。あるＵＥがフェムトセルから出て行くと、このＵＥはリストから削除される。あるＵＥがフェムトセルに入ってくると、このＵＥはページング・リストに追加される。
【００２７】
図３に示すように、ステップＳ１で、マクロセルは、モバイル・ネットワークからＵＥへの呼を確立するためにページング・メッセージを送信する。
【００２８】
ステップＳ２で、フェムトセルが、このページング・メッセージを検出する。ステップＳ３で、フェムトセルは、このページング・メッセージの宛先が、現在当該フェムトセル内にありページング・リストにも載っているＵＥ３であることも、さらに検出する。
【００２９】
ステップＳ４で、フェムトセルは、マクロセルにリダイレクトするようにＵＥに通知する。これにより、ＵＥは、マクロセルを再選択するように方向付けられる。その後、ＵＥは、マクロセルからページング・メッセージを受信することができる。これにより、ステップＳ６で、ＵＥは、ＭＮから入来呼を受信することができるようになる。その間に、ステップＳ５で、フェムトセルは、当該ＵＥについて発行されるページング・メッセージをリッスンしなくなり、当該ＵＥをページング・リストから解除する。
【００３０】
リダイレクトは、以下のように行われる。フェムトセルは、現在当該フェムトセル内にあるＵＥに向けて、ページング・メッセージを転送する。その後、以下のシーケンスが、図６に示すように、３ＧＰＰ仕様書にほぼ準拠した方法で行われる。
ステップＳ’１で、ＵＥは、フェムトセルから転送されるページング・メッセージを受信する。
ステップＳ’２で、フェムトセルは、ＵＥからページング応答を受信する。このとき、フェムトセルは、アクティブな無線接続の確立を求めるＵＥの要求を基本的には拒絶し、リダイレクト情報を渡す。これがステップＳ’３である。これにより、３ＧＰＰに指定される「現在のセルは利用できません。リダイレクト情報に記されている他のセルを試してください」というメッセージが効果的に与えられる。
ステップＳ’４で、この拒絶メッセージを受信すると、ＵＥは、前のステップで示されたセル（マクロセル）にセルを変更する。
ステップＳ’５で、マクロセルを再選択した後で、ＵＥは、ページング応答メッセージを送信し、このマクロセルを用いて通常の呼の確立が行われる。
【００３１】
図４に示すように、マクロセルへのリダイレクトが行われ、この呼が終了した後で、ステップＳ７で、ハンドセットは、このマクロセルの無線資源をリリースし、遊休モードに戻る。このとき、ハンドセットが依然としてセルの再選択の観点からフェムトセルからの無線状態の方がより良好な環境内にいる場合には、ハンドセットは、ステップＳ８で、フェムトセルを再選択する。一方、現行のマクロセルがフェムトセルと比較して十分な信号品質を有している環境にハンドセットが移動した場合には、ハンドセットは、最後に発呼が行われたこのマクロセルにとどまる。
【００３２】
ＵＥがフェムトセルを再選択した場合には、フェムトセルは、当該ＵＥをページング・リストに追加する。
【００３３】
ＵＥユーザが３Ｇ呼を発するときには、図５に示すように、ステップＳ１０で、この信号がフェムトセルに送信される。フェムトセルは、ステップＳ１１で、この呼出し要求を拒絶し、ステップＳ１２で、この呼を近傍のマクロセルにリダイレクトする。これにより、ＵＥは、マクロセルの再選択を開始する。その後、呼出しは、マクロセルで進められる。その間、フェムトセルは、当該ＵＥについて発行されるページング・メッセージをリッスンしなくなり、ステップＳ１３で、当該ＵＥをページング・リストから解除する。
【００３４】
変形実施例によれば、ＵＥをリダイレクトするときに、フェムトセルは、当該ＵＥに対して、拒絶原因やリダイレクト情報などのフィールドが追加されているＲＲＣ接続拒絶メッセージ中でリダイレクトの理由も通知する。これにより、ＵＥのエンド・ユーザは、リダイレクトを認識することが可能になり、特に、異なる課金方式への切り替えを認識することが可能になる。
【００３５】
あるいは、ＤＳＬリンクがダウンしていることを検出したときに、フェムトセルは、ＤＳＬリンクが非活動状態であることをＵＥに通知する。これにより、エンド・ユーザは、送出呼がＤＳＬリンクを使用せず、課金方式の異なるマクロセルを使用することになることを予測することができるようになる。
【００３６】
もちろん、ハンドセットがフェムトセルに接続されているか否か（例えば代わりに近傍のマクロセルに接続されているか）をエンド・ユーザが認識することも可能である。３ＧＰＰ仕様書では、ユーザのハンドセットがこの情報を表示することができるように、フェムトセルが同報通信する文字列を定義している。これは、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．３３１  Ｖ８．６．０（２００９年０３月）、すなわちＴＳ２５．３３１の「第３世代パートナーシップ・プロジェクト；技術仕様グループ無線アクセス・ネットワーク；無線資源制御（ＲＲＣ）；プロトコル仕様書（リリース８）」に、特にシステム情報の同報通信に関する８．１．１に定義されている。このように、ユーザは、ハンドセットがフェムトセルに接続されているか否か（またはどのフェムトセルに接続されているか）を認識することができる。ただし、これは必須の機能ではない。フェムトセルの実施態様によっては、この機能をサポートしないことを選ぶこともできる。
【００３７】
ＤＳＬリンクが再びアップになると、ページング・モジュールは非活動化され、ページング・リストは消去される。フェムトセルは、ページング・トラフィックがないかどうか近傍の利用可能なマクロセルをリッスンすることを止める。
【００３８】
必要に応じて、フェムトセルは、ＤＳＬリンクが再び活動状態になっていることをＵＥに通知する。これにより、当該ＵＥのエンド・ユーザは、送出呼がマクロセルにリダイレクトされないことを知ることができる。
【００３９】
本明細書に開示する言及、特許請求の範囲、および図面は、それぞれ独立して提供することもできるし、適宜任意に組み合わせて提供することもできる。様々な機構は、適宜ハードウェア、ソフトウェア、またはその２つの組合せとして実施することができる。
【００４０】
本明細書において「１実施例」または「実施例」と述べている場合、それは、当該実施例に関連して述べられている特定の機構、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施態様に含まれる可能性があるということである。本明細書中では、「１実施例では」という文言が様々な箇所に見られるが、これらは、必ずしも全てが同じ実施例を指しているわけではなく、また、別々または代替の実施例とされている実施例どうしも、必ずしも他の実施例と両立しないわけではない。
【００４１】
特許請求の範囲に記載される参照番号は、単に例示を目的としたものに過ぎず、特許請求の範囲を限定する効果はないものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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