ＬＴＥネットワークにおける最適化したｅＮＢ（ＥｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ）ハンドオーバ
【課題】３ＧＰＰ Ｅ−ＵＴＲＡＮ進化型パケットコア（ＥＰＣ）のＬＴＥ ＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）機能との間のシグナリングを低減する最適化されたＨｅＮＢ ＧＷ内ハンドオーバ動作を提供する方法。
【解決手段】動作時には、ＨｅＮＢゲートウェイ（ＧＷ）は、ソースＨｅＮＢからターゲットＨｅＮＢへのハンドオーバ要求を傍受し、ＭＭＥから最小の対話で、これらの要求をローカルに処理する。可能な場合は、ＧＷがハンドオーバ関連の全メッセージをＭＭＥにリレーするという３ＧＰＰの要件に関係なく、ＭＭＥとの間のメッセージ送信を最小化する、及び／又は低減する。
【解決手段】動作時には、ＨｅＮＢゲートウェイ（ＧＷ）は、ソースＨｅＮＢからターゲットＨｅＮＢへのハンドオーバ要求を傍受し、ＭＭＥから最小の対話で、これらの要求をローカルに処理する。可能な場合は、ＧＷがハンドオーバ関連の全メッセージをＭＭＥにリレーするという３ＧＰＰの要件に関係なく、ＭＭＥとの間のメッセージ送信を最小化する、及び／又は低減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）を使用してＩＰ接続を提供する進化型３ＧＰＰパケット交換ドメインなどのモバイル広帯域ネットワーキング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰＣ（Evolved Packet Core）とは、ＬＴＥ（Long-Term Evolution）及び他の無線ネットワークアクセス技術で使用するために、３ＧＰＰ、リリース８によって定義されたインターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのコアネットワークである。ＥＰＣの目的は、すべてのインターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのコアネットワークが、各種サービスにアクセス可能となるアーキテクチャを提供することである。ＬＴＥにおいて、ＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）機能は、モバイルデバイス（ユーザ機器又は「ＵＥ」）がＭＭＥノードがカバーする地理的エリア内でシステムを移動するとき、そのアンカー（ａｎｃｈｏｒ）を提供する。ＥＰＣはＭＭＥと、ユーザのデータグラムを経路指示する複数のアクセス非依存型ゲートウェイとを備える。ＬＴＥシステムの無線アクセス部分はｅＮＢ（Evolved Node B）である。各ｅＮＢは通常、基地局無線機器とともにアンテナシステムを備える。さらに、無線送信機及び受信機に加えて、ｅＮＢはリソース管理及び論理制御機能も含み、これは従来、基地局制御装置（ＢＳＣ）又は無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に分離されている。この追加機能を含むことにより、ｅＮＢは相互に直接通信し、それによりモバイル交換システム（ＭＳＣ）又は制御装置（ＢＳＣ又はＲＮＣ）が不要になる。ｅＮＢ間の通信はハンドオーバを含む。ＬＴＥ規格では、ＬＴＥ ｅＮＢは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ内で、ｅＮＢ間及びｅＮＢ内両方のハンドオーバ手順を実施する必要がある。
【０００３】
フェムトセルは、ＧＳＭ（登録商標）／ＷＣＤＭＡファミリーのうち１つ又は複数の無線インターフェイス上の、限られた地理的エリアのホーム環境にある限られた数の同時ユーザをサポートする無線アクセスネットワーク要素である。３ＧのフェムトアクセスポイントをホームノードＢ（ＨＮＢ）と呼ぶ。ＣＳＧ（クローズドサブスクライバグループ：Ｃｌｏｓｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）は、特定のフェムトセルへのアクセスを許可されたモバイルデバイスの特定のグループを説明するために使用される。ＬＴＥでは、「ホームｅＮＢ」（ＨｅＮＢ）の論理アーキテクチャを実施してもよい。ＨｅＮＢは、ＨｅＮＢをＥＰＣに接続する一組のＳ１インターフェイスを有する。この方法で、Ｅ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャは、ホームｅＮＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）が、ＨｅＮＢとＥＰＣの間のＳ１インターフェイスを多数のＨｅＮＢをサポートするように拡大することを可能とする。
【０００４】
３ＧＰＰ仕様は、ＨｅＮＢ ＧＷがＵＥ関連Ｓ１アプリケーションパートの全メッセージをＨｅＮＢとＭＭＥとの間でリレーすることを要件とする。この要件は、ＥＰＣ（すなわちＭＭＥ及びＳＧＷ（サービングゲートウェイ））が処理する必要があるシグナリング量を増大させる。ＥＰＣへのシグナリング量を低減しながら、同じＨｅＮＢ ＧＷに接続されているＨｅＮＢ間のＵＥのハンドオーバを最適化することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、当技術分野におけるこの要求に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、３ＧＰＰのＥ−ＵＴＲＡＮ ＥＰＣ（Evolved Packet Core）のＬＴＥ ＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）機能とＧＷ間のシグナリングを低減する最適化したＨｅＮＢゲートウェイ内ハンドオーバ動作を提供する方法について説明する。
【０００７】
動作時には、ＨｅＮＢゲートウェイ（ＧＷ）が、ＨｅＮＢ（「ソースＨｅＮＢ」）からのハンドオーバ要求を傍受し、ターゲットセルがゲートウェイに接続されている別のＨｅＮＢ（「ターゲットＨｅＮＢ」）であるか否かを判定する。（ｉ）ターゲットＨｅＮＢがソースＨｅＮＢと（トラッキングエリア識別子（ＴＡＩ）によって識別された）同じトラッキングエリア内にある、（ｉｉ）ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又はソースによって指示されたＣＳＧ識別子をサポートする、及び（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが両方ともＨｅＮＢ ＧＷ Ｓ１−Ｕインターフェイスを使用している場合は、ＨｅＮＢ ＧＷがＭＭＥと限られた対話でローカルにハンドオーバ手順を処理する。（ｉ）ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又はソースによって指示されたＣＳＧ識別子をサポートする、及び（ｉｉ）ターゲットＨｅＮＢがソースＨｅＮＢと同じＴＡＩ内にないか、又は（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢもターゲットＨｅＮＢもＨｅＮＢ ＧＷ Ｓ１−Ｕインターフェイスを使用していないか、のいずれかの場合は、ＨｅＮＢ ＧＷがそれでもハンドオーバ手順をＭＭＥへのＸ２ベースのハンドオーバメッセージに変換することによって、これをローカルに処理する。両方のシナリオで、ＧＷがＭＭＥへの全ハンドオーバメッセージをリレーするという３ＧＰＰ要件にかかわらず、ＭＭＥとの間のメッセージ送信を最小化するか、及び／又は低減する。
【０００８】
以上は、より主題に適合する機能の幾つかを概略説明している。これらの機能は例示としてのものに過ぎない。開示された主題を様々な方法で適用するか、又は以下で述べるように主題を修正することによって、多くの他の有利な結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＨｅＮＢとＥＰＣの間のＳ１インターフェイスを多数のＨｅＮＢを支持するスケールにできるようにホームｅＮＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）を展開するＥＰＣ（Evolved Packet Core）ベースのネットワークの簡易ブロック図である。
【図２】ＨｅＮＢゲートウェイ内ハンドオーバ手順中のＭＭＥシグナリングを低減する本開示の第１の実施形態を示す時系列図であり、ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが同じトラッキングエリア内に配置されている。
【図３】ＨｅＮＢゲートウェイ内ハンドオーバ手順中のＭＭＥシグナリングを低減する本開示の第２の実施形態を示す時系列図であり、ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが異なるトラッキングエリア内に配置されている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明は、３ＧＰＰモバイルブロードバンド規格の基準仕様３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１に記載されたＥ−ＵＴＲＡＮの汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）の拡張に精通していると推定する。特にＬＴＥ Ｅ−ＵＴＲＡＮ内ハンドオーバは、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００に記載されている。
【００１１】
図１に示すように、開示されたハンドオーバ技術を実施することができる代表的なＬＴＥネットワーク１００は、ＭＭＥ１０２と、ＳＧＷ１０４と、ＰＧＷ１０６と、ＨＳＳ１０８と、ＨｅＮＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）１１２に結合された一組のホーム進化型ノードＢ（それぞれがＨｅＮＢ）とを備える。ＭＭＥ１０２は、ＬＴＥアクセスネットワークの１次制御ノードである。他にも機能はあるが、ＭＭＥ１０２は、アイドルモードＵＥ（ユーザ機器）のトラッキング及び再伝送を含むページング手順を担当する。サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）１０４は、ユーザデータパケットを経路指示して転送しながら、ｅノードＢ間ハンドオーバ中にユーザプレーンのモビリティアンカーとしても作用する。ＭＭＥは、初期接続時に、及びコアネットワーク（ＣＮ）ノードの再配置を含むＬＴＥ内ハンドオーバ時に、ＵＥのＳＧＷを選択することを担当している。ＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）１０６は、ＵＥのトラフィックの入口点及び出口点になることにより、ＵＥから外部パケットデータネットワークへの接続を提供する。ホームサブスクライバサーバ（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）１０８は、ユーザ関連及び加入関連情報を含む中央データベースである。ＨＳＳ１０８は、モビリティ管理、呼び出し及びセッション確立支援、ユーザ認証、及びアクセス許可も提供する。
【００１２】
ＨｅＮＢ ＧＷ１１２は、ゲートウェイに接続されたＨｅＮＢ１１０にＳ１−Ｃ及び／又はＳ１−Ｕインターフェイスを提供する。ＨｅＮＢ ＧＷによって、ＨｅＮＢとＥＰＣの間のＳ１インターフェイスを、多数のＨｅＮＢ１１０をサポートするスケールにすることができる。動作時には、ＨｅＮＢ ＧＷはＣプレーン、特にＳ１−ＭＭＥインターフェイスの集信装置となる。ＨｅＮＢからのＳ１−ＵインターフェイスはＨｅＮＢ ＧＷにて終端するか、又はＨｅＮＢとＳ−ＧＷの間の直接論理Ｕプレーン接続を使用することができる。
【００１３】
ｅＮＢはＬＴＥシステムの無線アクセス部分である。周知のように、各ｅＮＢは通常、少なくとも１つの無線送信機と、受信機と、制御セクションと、電源とを備える。さらに、ｅＮＢは通常、様々なソフトウェアベースの機能を実施する。例えば無線リソース管理、アクセス制御、接続モビリティ管理、リソーススケジューリング、ヘッダ圧縮、ユーザデータストリームのリンク暗号化、宛先に向かう（通常はＥＰＣ又は他のｅＮＢへの）ユーザデータのパケット経路指示、及び（ハンドオーバの決定を支援する）測定報告である。
【００１４】
ＬＴＥ ｅＮＢは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ内でハンドオーバ手順を実施する必要がある。図１に見られるように、Ｅ−ＵＴＲＡＮ内ハンドオーバは、例えばＵＥ１１４をソースｅノードＢ１１６からターゲットｅノードＢ（図示せず）へのハンドオーバを実行するために使用され、通常はＭＭＥが変わらない場合はＸ２ベースのハンドオーバメッセージを使用している。ソースｅノードＢとターゲットｅノードＢの間に直接のＸインターフェイスがない場合は、Ｓ１ベースのハンドオーバメッセージ送信シーケンスを使用する。３ＧＰＰ仕様のリリース８に基づくホームｅノードＢ１１０は、Ｘ２インターフェイスを提供せず、したがってＳ１ベースのハンドオーバを使用する。３ＧＰＰの仕様に記載されているように、このハンドオーバ手順中に、ＨｅＮＢ ＧＷは全メッセージをＭＭＥにリレーするが、これは望ましくない。この問題に対処するために、ＨｅＮＢ ＧＷによってＨｅＮＢ ＧＷ内ハンドオーバ手順を最適化する方法が実施されるが、それについては以下で説明する。この最適化されたＧＷハンドオーバ手順は、ＧＷによってリレーされるＭＭＥとの間のシグナリング量を大幅に低減し、それによってＥＰＣ要求性能を低減し、ネットワークの帯域幅を低減し、信頼性を向上させ、費用を低減する。
【００１５】
最適化されたＨｅＮＢ ＧＷ内ハンドオーバ
この技術の好適な方法が図２に図示され、これはＨｅＮＢ内ハンドオーバ手順中にＭＭＥシグナリングを低減する本開示の第１の実施形態を示す時系列図である。この実施形態では、ソースＨｅＮＢ２００及びターゲットＨｅＮＢ２０２が（トラッキングエリア識別子、すなわちＴＡＩによって識別された）同じトラッキングエリア内に配置され、両方ともＨｅＮＢ ＧＷ２０４に結合されて、ＨｅＮＢ ＧＷのＳ１−Ｕインターフェイスを使用する。ＧＷは、Ｓ１−ＣインターフェイスでＭＭＥ２０６に、Ｓ１−ＵインターフェイスでＳＧＷ（図示せず）に結合される。本開示のハンドオーバシグナリングの最適化を可能にするために、ＨｅＮＢ ＧＷは、ＵＥ（図示せず）とＨｅＮＢ ＧＷ２０４とＭＭＥ２０６の間にシグナリングパスを確立する間に必要なデータを格納することが好ましい。この情報は、ハンドオーバ制限リスト、セキュリティパラメータ、ＵＥ無線アクセス能力データなどを含むが、これらに限定されない。
【００１６】
図２に示すように、ハンドオーバ手順はステップ１で開始し、ソースＨｅＮＢ２００がＧＷ２０４に対してハンドオーバ要求メッセージを発行する。ステップ２で、ＧＷ２０４はパススイッチ要求メッセージをＭＭＥ２０６に送信し、ＭＭＥはステップ３にて応答し、パススイッチ要求肯定応答メッセージ（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ ｍｅｓｓａｇｅ）を返送する。ステップ４で、ＧＷ２０４はハンドオーバ要求メッセージをターゲットＨｅＮＢ２０２に対して発行し、ターゲットＨｅＮＢはステップ５にてハンドオーバ要求肯定応答メッセージでＧＷ２０４に応答する。ステップ６で、ＧＷ２０４はハンドオーバコマンドメッセージをソースＨｅＮＢ２００に対して発行し、ソースＨｅＮＢはステップ７にてｅＮＢ状態転送メッセージでＧＷ２０４に応答する。ステップ８で、ＧＷ２０４はｅＢＮ状態転送メッセージをターゲットＨｅＮＢ２０２に対して発行し、ターゲットＨｅＮＢはステップ９にてハンドオーバ通知メッセージでＧＷ２０４に応答する。ステップ１０で、ＧＷ２０４はＵＥコンテキストリリースコマンドをソースＨｅＮＢ２００に対して発行する。ソースＨｅＮＢ２００は、ステップ１１にてＵＥコンテキストリリース完了メッセージでＧＷ２０４に応答する。これで典型的なハンドオーバのシーケンスが完了する。
【００１７】
本明細書で開示した最適化技術がない状態では、ＧＷ２０４が（確実に３ＧＰＰへ準拠するようにするために）ステップ１及び４〜１１でシグナリングメッセージのそれぞれを（ＭＭＥとの間で）リレーする。このような動作は、ハンドオーバ要求メッセージを「ローカルで」、すなわち全メッセージをＭＭＥとの間でリレーする必要がない状態で処理できるか否かをＨｅＮＢ ＧＷ２０４に判定させることによって、記載された実施形態により不要になる。この第１の実施形態によれば、（ローカルなハンドオーバ処理を実行できるという）この判定は、以下の条件をすべて満たした場合になされる。すなわち、（ｉ）ターゲットＨｅＮＢ２０２がソースＨｅＮＢ２００と（トラッキングエリア識別子（ＴＡＩ）によって識別された）同じトラッキングエリア内にあり、（ｉｉ）ターゲットＨｅＮＢ２０２がオープンであるか、又はソース２００によって指示されたＣＳＧ識別子を支持し、（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが両方ともＨｅＮＢ ＧＷ Ｓ１−Ｕインターフェイスを使用する。このような場合、及び本開示により、ＨｅＮＢ ＧＷ２０４はローカルに、ＭＭＥと限られた対話で、ハンドオーバ手順を処理する。この特定の実施形態では、図２に示すように、この限られた対話とは、単にパススイッチ要求メッセージを送信し（ステップ２）、パススイッチ要求肯定応答メッセージを受信する（ステップ３）ことである。これらのメッセージは従来からあるものであるが、メッセージ自体がここでは典型的な使用法とは異なる方法で使用されていることが当業者には理解される。すなわち、本開示によれば、これらの標準化されたメッセージは、事実上、ローカルなハンドオーバ手順を容易にするために目的変更される。この例示的なシナリオでは、ステップ２及び３の目的は、ＵＥとソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢの間のセキュリティキーの同期化を確実に行うことである。
【００１８】
これらの標準化されたメッセージの代替的使用法は好ましい実施態様ではあるが必須ではない。他の代替的な解決法を使用できるからである。したがって、例えば１つの変形は、Ｓ１メッセージを拡張するか、又はパススイッチ要求を再使用する代わりに、新しいメッセージを定義する。別の変形では、ハンドオーバ要求メッセージ（ステップ１）及びハンドオーバ要求メッセージ（ステップ４）を拡張して、ソースＨｅＮＢ２００が使用する現ＨｅＮＢを（ターゲットＨｅＮＢ２０２に）渡すことができる。この方法のさらに別の変形では、ＨｅＮＢ ＧＷを介してＨｅＮＢ上でＵＥのコンテキストが確立されると、複数のセキュリティコンテキストを供給するようにＭＭＥ２０４をプログラムしてもよい。これらの後者のオプションにより、図２のステップ２及び３を使用する必要がなくなり、それによりＭＭＥへの影響がさらに低減する。
【００１９】
図３は、ＨｅＮＢ ＧＷ内ハンドオーバ手順中にＭＭＥシグナリングを低減する本開示の第２の実施形態を示す時系列図であり、ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが異なるトラッキングエリアに配置されている。この実施形態では、ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢの両方がＨｅＮＢ ＧＷ３０４に接続され、さらにターゲットＨｅＮＢ３０２がオープンであるか、又はソースＨｅＮＢ３００によって指示されたＣＳＧ識別子をサポートする。以下の条件のいずれか、あるいはその両方が第１の実施形態（すなわち図２）と異なる。すなわち、ソースＨｅＮＢ３００とターゲットＨｅＮＢ３０２が同じトラッキングエリア内に配置されていないか、又はせいぜいその一方（しかし両方ではない）がＨｅＮＢ ＧＷのＳ１−Ｕインターフェイスを使用する。この場合も、図２の実施形態と同様に、ＧＷ３０４がＳ１−ＣインターフェイスでＭＭＥ３０６に、Ｓ１−ＵインターフェイスでＳＧＷ（図示せず）に接続される。この場合も、及び本開示のハンドオーバシグナリングの最適化を可能にするために、ＨｅＮＢ ＧＷ３０４は、ＵＥ（図示せず）とＨｅＮＢ ＧＷ３０４とＭＭＥ３０６の間にシグナリングパスを確立する間に必要なデータを格納することが好ましい。
【００２０】
図３に示すように、この実施形態のハンドオーバ手順はステップ１で開始し、ソースＨｅＮＢ３００がＧＷ３０４に対してハンドオーバ要求メッセージを発行する。ステップ２で、ＧＷ３０４はハンドオーバ要求メッセージをターゲットＨｅＮＢ３０２対して発行し、ターゲットＨｅＮＢはステップ３にてハンドオーバ要求肯定応答メッセージでＧＷ３０４に応答する。ステップ４で、ＧＷ３０４はハンドオーバコマンドメッセージをソースＨｅＮＢ３００に対して発行し、ソースＨｅＮＢはステップ５にてｅＮＢ状態転送メッセージでＧＷ３０４に応答する。ステップ６で、ＧＷ３０４はｅＢＮ状態転送メッセージをターゲットＨｅＮＢ３０２に対して発行し、ターゲットＨｅＮＢはステップ７にてハンドオーバ通知メッセージでＧＷ３０４に応答する。ステップ８で、ＧＷ３０４はパススイッチ要求メッセージをＭＭＥ３０６に対して発行し、ＭＭＥはステップ９にてパススイッチ要求肯定応答メッセージを返送する。ステップ１０で、ＧＷ３０４はＵＥコンテキストリリースコマンドをソースＨｅＮＢ３００に対して発行する。ソースＨｅＮＢ３００は、ステップ１１にてＵＥコンテキストリリース完了メッセージでＧＷ３０４に応答する。これで典型的なハンドオーバのシーケンスが完了する。
【００２１】
図２の実施形態とは対照的に、図３の実施形態では、パススイッチ要求メッセージ（ステップ８）及びパススイッチ要求肯定応答メッセージ（ステップ９）は従来の方法で使用される。主に、これらのメッセージはこの実施形態で、ＵＥとＭＭＥが確実に同期したままであるようにし、位置情報を渡すために使用される。
【００２２】
図３の実施形態によれば、ＨｅＮＢ ＧＷは、また、ハンドオーバの「ローカル」処理を実行する。しかし、局所ハンドオーバ処理を実行できるという判定は、以下の条件をすべて満たした場合になされる。すなわち、（ｉ）ターゲットＨｅＮＢ３０２がオープンであるか、又はソースＨｅＮＢ３００によって指示されたＣＳＧ識別子をサポートする、及び（ｉｉ）ターゲットＨｅＮＢ３０２がソースＨｅＮＢ３００と同じＴＡＩ内にないか、又は（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢ又はターゲットＨｅＮＢがＨｅＮＢ ＧＷ Ｓ１−Ｕインターフェイスを使用しない。これらの条件を満たした場合、ＨｅＮＢ ＧＷは、好ましくはこれをＭＭＥへのＸ２ベースのハンドオーバメッセージに変換することによって、ハンドオーバ手順をローカルに処理する。ここでは、ＭＭＥのメッセージ送信（ステップ８〜９）が必要であるが、それでもこの技術は、メッセージ１〜７及び１０〜１１をＭＭＥとＧＷの間でトラバースする必要がなく、ＭＭＥとの間で送信されるメッセージの量を低減するという目的を満たす。
【００２３】
したがって図３の実施形態でも、ＧＷがＭＭＥへのすべてのハンドオーバメッセージをリレーするという３ＧＰＰの要件に関係なく、ＭＭＥとの間のメッセージ送信を低減する。
【００２４】
ＨｅＮＢ ＧＷは、ハードウェアとして、すなわち１つ又は複数のプロセッサ、コンピュータメモリ、及び上述した機能を実行するためにプロセッサが実行するソフトウェアとして実施することが好ましい。したがって、図２及び図３に示す機能は、上述した動作を実施するために必要に応じた機械のそれぞれで、ソフトウェアとして、例えばプロセッサが実行するプログラム命令として実施することが好ましい。各機械は、通信、制御及び記憶機能を容易にするために、必要に応じて関連するデータ構造及びユーティリティ（例えば通信ルーチン、データベースルーチンなど）を備える。
【００２５】
本明細書で説明した機能を提供するＨｅＮＢ ＧＷは、ハードウェア及びソフトウェアのシステムを備える機械で実施される。上述したハンドオーバの機能は、１つ又は複数のこのような機械上で通常はソフトウェアで実践することができる。一般化すると、機械は通常、コモディティのハードウェア及びソフトウェア、記憶装置（例えば１つ又は複数のディスク、アレイなど）及びメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭなど）を備える。ネットワークで使用される特定の機械は限定するものではない。所与の機械は、上述したネットワークインターフェイス（Ｓ１−Ｃ、Ｓ１−Ｕ及び他のインターフェイスを含むが、これらに限定されない）、及び機械を無線アクセスネットワークの他のコンポーネントに通常の方法で接続するソフトウェアを含む。さらに一般的には、本明細書で説明した技術は、一緒になって上述した本発明の機能を容易にするか、又は提供する一組の１つ又は複数のコンピュータ関連のエンティティ（システム、機械、プロセス、プログラム、ライブラリ、機能など）を使用して提供される。典型的な実施態様では、ＨｅＮＢ−ＧＷは１つ又は複数のコンピュータを備える。代表的な機械は、コモディティのハードウェア、オペレーティングシステム、アプリケーション実行時環境、及び所与のシステム又はサブシステムの機能を提供する複数のアプリケーション又はプロセス及び関連するデータを備える。上述したように、この機能は、独立型ノードで、又は分散した機械の組にわたって実施することができる。
【００２６】
ハンドオーバ技術は、ＨｅＮＢノード、ＭＭＥ自体など、ネットワーク内の他のノードで実施することができる。
【００２７】
ハンドオーバ要求メッセージを局所で処理できるとＧＷが判定することができる限り、図２又は図３で上述した特定のハンドオーバメッセージ送信プロトコルを実施するという要件はない。
【００２８】
本発明を説明してきたが、次に添付の特許請求の範囲について記載する。
【符号の説明】
【００２９】
１００ ＬＴＥネットワーク
１０２，２０６，３０６ ＭＭＥ
１０４ ＳＧＷ
１０６ ＰＧＷ
１０８ ＨＳＳ
１１０ ＨｅＮＢ
１１２ ホーム進化型ノードＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）
１１４ ＵＥ
１１６ ソースｅノードＢ
２００，３００ ソースＨｅＮＢ
２０２，３０２ ターゲットＨｅＮＢ
２０４，３０４ ＨｅＮＢ ＧＷ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）を使用してＩＰ接続を提供する進化型３ＧＰＰパケット交換ドメインなどのモバイル広帯域ネットワーキング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰＣ（Evolved Packet Core）とは、ＬＴＥ（Long-Term Evolution）及び他の無線ネットワークアクセス技術で使用するために、３ＧＰＰ、リリース８によって定義されたインターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのコアネットワークである。ＥＰＣの目的は、すべてのインターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのコアネットワークが、各種サービスにアクセス可能となるアーキテクチャを提供することである。ＬＴＥにおいて、ＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）機能は、モバイルデバイス（ユーザ機器又は「ＵＥ」）がＭＭＥノードがカバーする地理的エリア内でシステムを移動するとき、そのアンカー（ａｎｃｈｏｒ）を提供する。ＥＰＣはＭＭＥと、ユーザのデータグラムを経路指示する複数のアクセス非依存型ゲートウェイとを備える。ＬＴＥシステムの無線アクセス部分はｅＮＢ（Evolved Node B）である。各ｅＮＢは通常、基地局無線機器とともにアンテナシステムを備える。さらに、無線送信機及び受信機に加えて、ｅＮＢはリソース管理及び論理制御機能も含み、これは従来、基地局制御装置（ＢＳＣ）又は無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に分離されている。この追加機能を含むことにより、ｅＮＢは相互に直接通信し、それによりモバイル交換システム（ＭＳＣ）又は制御装置（ＢＳＣ又はＲＮＣ）が不要になる。ｅＮＢ間の通信はハンドオーバを含む。ＬＴＥ規格では、ＬＴＥ ｅＮＢは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ内で、ｅＮＢ間及びｅＮＢ内両方のハンドオーバ手順を実施する必要がある。
【０００３】
フェムトセルは、ＧＳＭ（登録商標）／ＷＣＤＭＡファミリーのうち１つ又は複数の無線インターフェイス上の、限られた地理的エリアのホーム環境にある限られた数の同時ユーザをサポートする無線アクセスネットワーク要素である。３ＧのフェムトアクセスポイントをホームノードＢ（ＨＮＢ）と呼ぶ。ＣＳＧ（クローズドサブスクライバグループ：Ｃｌｏｓｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）は、特定のフェムトセルへのアクセスを許可されたモバイルデバイスの特定のグループを説明するために使用される。ＬＴＥでは、「ホームｅＮＢ」（ＨｅＮＢ）の論理アーキテクチャを実施してもよい。ＨｅＮＢは、ＨｅＮＢをＥＰＣに接続する一組のＳ１インターフェイスを有する。この方法で、Ｅ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャは、ホームｅＮＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）が、ＨｅＮＢとＥＰＣの間のＳ１インターフェイスを多数のＨｅＮＢをサポートするように拡大することを可能とする。
【０００４】
３ＧＰＰ仕様は、ＨｅＮＢ ＧＷがＵＥ関連Ｓ１アプリケーションパートの全メッセージをＨｅＮＢとＭＭＥとの間でリレーすることを要件とする。この要件は、ＥＰＣ（すなわちＭＭＥ及びＳＧＷ（サービングゲートウェイ））が処理する必要があるシグナリング量を増大させる。ＥＰＣへのシグナリング量を低減しながら、同じＨｅＮＢ ＧＷに接続されているＨｅＮＢ間のＵＥのハンドオーバを最適化することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、当技術分野におけるこの要求に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、３ＧＰＰのＥ−ＵＴＲＡＮ ＥＰＣ（Evolved Packet Core）のＬＴＥ ＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）機能とＧＷ間のシグナリングを低減する最適化したＨｅＮＢゲートウェイ内ハンドオーバ動作を提供する方法について説明する。
【０００７】
動作時には、ＨｅＮＢゲートウェイ（ＧＷ）が、ＨｅＮＢ（「ソースＨｅＮＢ」）からのハンドオーバ要求を傍受し、ターゲットセルがゲートウェイに接続されている別のＨｅＮＢ（「ターゲットＨｅＮＢ」）であるか否かを判定する。（ｉ）ターゲットＨｅＮＢがソースＨｅＮＢと（トラッキングエリア識別子（ＴＡＩ）によって識別された）同じトラッキングエリア内にある、（ｉｉ）ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又はソースによって指示されたＣＳＧ識別子をサポートする、及び（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが両方ともＨｅＮＢ ＧＷ Ｓ１−Ｕインターフェイスを使用している場合は、ＨｅＮＢ ＧＷがＭＭＥと限られた対話でローカルにハンドオーバ手順を処理する。（ｉ）ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又はソースによって指示されたＣＳＧ識別子をサポートする、及び（ｉｉ）ターゲットＨｅＮＢがソースＨｅＮＢと同じＴＡＩ内にないか、又は（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢもターゲットＨｅＮＢもＨｅＮＢ ＧＷ Ｓ１−Ｕインターフェイスを使用していないか、のいずれかの場合は、ＨｅＮＢ ＧＷがそれでもハンドオーバ手順をＭＭＥへのＸ２ベースのハンドオーバメッセージに変換することによって、これをローカルに処理する。両方のシナリオで、ＧＷがＭＭＥへの全ハンドオーバメッセージをリレーするという３ＧＰＰ要件にかかわらず、ＭＭＥとの間のメッセージ送信を最小化するか、及び／又は低減する。
【０００８】
以上は、より主題に適合する機能の幾つかを概略説明している。これらの機能は例示としてのものに過ぎない。開示された主題を様々な方法で適用するか、又は以下で述べるように主題を修正することによって、多くの他の有利な結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＨｅＮＢとＥＰＣの間のＳ１インターフェイスを多数のＨｅＮＢを支持するスケールにできるようにホームｅＮＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）を展開するＥＰＣ（Evolved Packet Core）ベースのネットワークの簡易ブロック図である。
【図２】ＨｅＮＢゲートウェイ内ハンドオーバ手順中のＭＭＥシグナリングを低減する本開示の第１の実施形態を示す時系列図であり、ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが同じトラッキングエリア内に配置されている。
【図３】ＨｅＮＢゲートウェイ内ハンドオーバ手順中のＭＭＥシグナリングを低減する本開示の第２の実施形態を示す時系列図であり、ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが異なるトラッキングエリア内に配置されている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明は、３ＧＰＰモバイルブロードバンド規格の基準仕様３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１に記載されたＥ−ＵＴＲＡＮの汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）の拡張に精通していると推定する。特にＬＴＥ Ｅ−ＵＴＲＡＮ内ハンドオーバは、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００に記載されている。
【００１１】
図１に示すように、開示されたハンドオーバ技術を実施することができる代表的なＬＴＥネットワーク１００は、ＭＭＥ１０２と、ＳＧＷ１０４と、ＰＧＷ１０６と、ＨＳＳ１０８と、ＨｅＮＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）１１２に結合された一組のホーム進化型ノードＢ（それぞれがＨｅＮＢ）とを備える。ＭＭＥ１０２は、ＬＴＥアクセスネットワークの１次制御ノードである。他にも機能はあるが、ＭＭＥ１０２は、アイドルモードＵＥ（ユーザ機器）のトラッキング及び再伝送を含むページング手順を担当する。サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）１０４は、ユーザデータパケットを経路指示して転送しながら、ｅノードＢ間ハンドオーバ中にユーザプレーンのモビリティアンカーとしても作用する。ＭＭＥは、初期接続時に、及びコアネットワーク（ＣＮ）ノードの再配置を含むＬＴＥ内ハンドオーバ時に、ＵＥのＳＧＷを選択することを担当している。ＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）１０６は、ＵＥのトラフィックの入口点及び出口点になることにより、ＵＥから外部パケットデータネットワークへの接続を提供する。ホームサブスクライバサーバ（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）１０８は、ユーザ関連及び加入関連情報を含む中央データベースである。ＨＳＳ１０８は、モビリティ管理、呼び出し及びセッション確立支援、ユーザ認証、及びアクセス許可も提供する。
【００１２】
ＨｅＮＢ ＧＷ１１２は、ゲートウェイに接続されたＨｅＮＢ１１０にＳ１−Ｃ及び／又はＳ１−Ｕインターフェイスを提供する。ＨｅＮＢ ＧＷによって、ＨｅＮＢとＥＰＣの間のＳ１インターフェイスを、多数のＨｅＮＢ１１０をサポートするスケールにすることができる。動作時には、ＨｅＮＢ ＧＷはＣプレーン、特にＳ１−ＭＭＥインターフェイスの集信装置となる。ＨｅＮＢからのＳ１−ＵインターフェイスはＨｅＮＢ ＧＷにて終端するか、又はＨｅＮＢとＳ−ＧＷの間の直接論理Ｕプレーン接続を使用することができる。
【００１３】
ｅＮＢはＬＴＥシステムの無線アクセス部分である。周知のように、各ｅＮＢは通常、少なくとも１つの無線送信機と、受信機と、制御セクションと、電源とを備える。さらに、ｅＮＢは通常、様々なソフトウェアベースの機能を実施する。例えば無線リソース管理、アクセス制御、接続モビリティ管理、リソーススケジューリング、ヘッダ圧縮、ユーザデータストリームのリンク暗号化、宛先に向かう（通常はＥＰＣ又は他のｅＮＢへの）ユーザデータのパケット経路指示、及び（ハンドオーバの決定を支援する）測定報告である。
【００１４】
ＬＴＥ ｅＮＢは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ内でハンドオーバ手順を実施する必要がある。図１に見られるように、Ｅ−ＵＴＲＡＮ内ハンドオーバは、例えばＵＥ１１４をソースｅノードＢ１１６からターゲットｅノードＢ（図示せず）へのハンドオーバを実行するために使用され、通常はＭＭＥが変わらない場合はＸ２ベースのハンドオーバメッセージを使用している。ソースｅノードＢとターゲットｅノードＢの間に直接のＸインターフェイスがない場合は、Ｓ１ベースのハンドオーバメッセージ送信シーケンスを使用する。３ＧＰＰ仕様のリリース８に基づくホームｅノードＢ１１０は、Ｘ２インターフェイスを提供せず、したがってＳ１ベースのハンドオーバを使用する。３ＧＰＰの仕様に記載されているように、このハンドオーバ手順中に、ＨｅＮＢ ＧＷは全メッセージをＭＭＥにリレーするが、これは望ましくない。この問題に対処するために、ＨｅＮＢ ＧＷによってＨｅＮＢ ＧＷ内ハンドオーバ手順を最適化する方法が実施されるが、それについては以下で説明する。この最適化されたＧＷハンドオーバ手順は、ＧＷによってリレーされるＭＭＥとの間のシグナリング量を大幅に低減し、それによってＥＰＣ要求性能を低減し、ネットワークの帯域幅を低減し、信頼性を向上させ、費用を低減する。
【００１５】
最適化されたＨｅＮＢ ＧＷ内ハンドオーバ
この技術の好適な方法が図２に図示され、これはＨｅＮＢ内ハンドオーバ手順中にＭＭＥシグナリングを低減する本開示の第１の実施形態を示す時系列図である。この実施形態では、ソースＨｅＮＢ２００及びターゲットＨｅＮＢ２０２が（トラッキングエリア識別子、すなわちＴＡＩによって識別された）同じトラッキングエリア内に配置され、両方ともＨｅＮＢ ＧＷ２０４に結合されて、ＨｅＮＢ ＧＷのＳ１−Ｕインターフェイスを使用する。ＧＷは、Ｓ１−ＣインターフェイスでＭＭＥ２０６に、Ｓ１−ＵインターフェイスでＳＧＷ（図示せず）に結合される。本開示のハンドオーバシグナリングの最適化を可能にするために、ＨｅＮＢ ＧＷは、ＵＥ（図示せず）とＨｅＮＢ ＧＷ２０４とＭＭＥ２０６の間にシグナリングパスを確立する間に必要なデータを格納することが好ましい。この情報は、ハンドオーバ制限リスト、セキュリティパラメータ、ＵＥ無線アクセス能力データなどを含むが、これらに限定されない。
【００１６】
図２に示すように、ハンドオーバ手順はステップ１で開始し、ソースＨｅＮＢ２００がＧＷ２０４に対してハンドオーバ要求メッセージを発行する。ステップ２で、ＧＷ２０４はパススイッチ要求メッセージをＭＭＥ２０６に送信し、ＭＭＥはステップ３にて応答し、パススイッチ要求肯定応答メッセージ（Ｐａｔｈ Ｓｗｉｔｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ ｍｅｓｓａｇｅ）を返送する。ステップ４で、ＧＷ２０４はハンドオーバ要求メッセージをターゲットＨｅＮＢ２０２に対して発行し、ターゲットＨｅＮＢはステップ５にてハンドオーバ要求肯定応答メッセージでＧＷ２０４に応答する。ステップ６で、ＧＷ２０４はハンドオーバコマンドメッセージをソースＨｅＮＢ２００に対して発行し、ソースＨｅＮＢはステップ７にてｅＮＢ状態転送メッセージでＧＷ２０４に応答する。ステップ８で、ＧＷ２０４はｅＢＮ状態転送メッセージをターゲットＨｅＮＢ２０２に対して発行し、ターゲットＨｅＮＢはステップ９にてハンドオーバ通知メッセージでＧＷ２０４に応答する。ステップ１０で、ＧＷ２０４はＵＥコンテキストリリースコマンドをソースＨｅＮＢ２００に対して発行する。ソースＨｅＮＢ２００は、ステップ１１にてＵＥコンテキストリリース完了メッセージでＧＷ２０４に応答する。これで典型的なハンドオーバのシーケンスが完了する。
【００１７】
本明細書で開示した最適化技術がない状態では、ＧＷ２０４が（確実に３ＧＰＰへ準拠するようにするために）ステップ１及び４〜１１でシグナリングメッセージのそれぞれを（ＭＭＥとの間で）リレーする。このような動作は、ハンドオーバ要求メッセージを「ローカルで」、すなわち全メッセージをＭＭＥとの間でリレーする必要がない状態で処理できるか否かをＨｅＮＢ ＧＷ２０４に判定させることによって、記載された実施形態により不要になる。この第１の実施形態によれば、（ローカルなハンドオーバ処理を実行できるという）この判定は、以下の条件をすべて満たした場合になされる。すなわち、（ｉ）ターゲットＨｅＮＢ２０２がソースＨｅＮＢ２００と（トラッキングエリア識別子（ＴＡＩ）によって識別された）同じトラッキングエリア内にあり、（ｉｉ）ターゲットＨｅＮＢ２０２がオープンであるか、又はソース２００によって指示されたＣＳＧ識別子を支持し、（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが両方ともＨｅＮＢ ＧＷ Ｓ１−Ｕインターフェイスを使用する。このような場合、及び本開示により、ＨｅＮＢ ＧＷ２０４はローカルに、ＭＭＥと限られた対話で、ハンドオーバ手順を処理する。この特定の実施形態では、図２に示すように、この限られた対話とは、単にパススイッチ要求メッセージを送信し（ステップ２）、パススイッチ要求肯定応答メッセージを受信する（ステップ３）ことである。これらのメッセージは従来からあるものであるが、メッセージ自体がここでは典型的な使用法とは異なる方法で使用されていることが当業者には理解される。すなわち、本開示によれば、これらの標準化されたメッセージは、事実上、ローカルなハンドオーバ手順を容易にするために目的変更される。この例示的なシナリオでは、ステップ２及び３の目的は、ＵＥとソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢの間のセキュリティキーの同期化を確実に行うことである。
【００１８】
これらの標準化されたメッセージの代替的使用法は好ましい実施態様ではあるが必須ではない。他の代替的な解決法を使用できるからである。したがって、例えば１つの変形は、Ｓ１メッセージを拡張するか、又はパススイッチ要求を再使用する代わりに、新しいメッセージを定義する。別の変形では、ハンドオーバ要求メッセージ（ステップ１）及びハンドオーバ要求メッセージ（ステップ４）を拡張して、ソースＨｅＮＢ２００が使用する現ＨｅＮＢを（ターゲットＨｅＮＢ２０２に）渡すことができる。この方法のさらに別の変形では、ＨｅＮＢ ＧＷを介してＨｅＮＢ上でＵＥのコンテキストが確立されると、複数のセキュリティコンテキストを供給するようにＭＭＥ２０４をプログラムしてもよい。これらの後者のオプションにより、図２のステップ２及び３を使用する必要がなくなり、それによりＭＭＥへの影響がさらに低減する。
【００１９】
図３は、ＨｅＮＢ ＧＷ内ハンドオーバ手順中にＭＭＥシグナリングを低減する本開示の第２の実施形態を示す時系列図であり、ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが異なるトラッキングエリアに配置されている。この実施形態では、ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢの両方がＨｅＮＢ ＧＷ３０４に接続され、さらにターゲットＨｅＮＢ３０２がオープンであるか、又はソースＨｅＮＢ３００によって指示されたＣＳＧ識別子をサポートする。以下の条件のいずれか、あるいはその両方が第１の実施形態（すなわち図２）と異なる。すなわち、ソースＨｅＮＢ３００とターゲットＨｅＮＢ３０２が同じトラッキングエリア内に配置されていないか、又はせいぜいその一方（しかし両方ではない）がＨｅＮＢ ＧＷのＳ１−Ｕインターフェイスを使用する。この場合も、図２の実施形態と同様に、ＧＷ３０４がＳ１−ＣインターフェイスでＭＭＥ３０６に、Ｓ１−ＵインターフェイスでＳＧＷ（図示せず）に接続される。この場合も、及び本開示のハンドオーバシグナリングの最適化を可能にするために、ＨｅＮＢ ＧＷ３０４は、ＵＥ（図示せず）とＨｅＮＢ ＧＷ３０４とＭＭＥ３０６の間にシグナリングパスを確立する間に必要なデータを格納することが好ましい。
【００２０】
図３に示すように、この実施形態のハンドオーバ手順はステップ１で開始し、ソースＨｅＮＢ３００がＧＷ３０４に対してハンドオーバ要求メッセージを発行する。ステップ２で、ＧＷ３０４はハンドオーバ要求メッセージをターゲットＨｅＮＢ３０２対して発行し、ターゲットＨｅＮＢはステップ３にてハンドオーバ要求肯定応答メッセージでＧＷ３０４に応答する。ステップ４で、ＧＷ３０４はハンドオーバコマンドメッセージをソースＨｅＮＢ３００に対して発行し、ソースＨｅＮＢはステップ５にてｅＮＢ状態転送メッセージでＧＷ３０４に応答する。ステップ６で、ＧＷ３０４はｅＢＮ状態転送メッセージをターゲットＨｅＮＢ３０２に対して発行し、ターゲットＨｅＮＢはステップ７にてハンドオーバ通知メッセージでＧＷ３０４に応答する。ステップ８で、ＧＷ３０４はパススイッチ要求メッセージをＭＭＥ３０６に対して発行し、ＭＭＥはステップ９にてパススイッチ要求肯定応答メッセージを返送する。ステップ１０で、ＧＷ３０４はＵＥコンテキストリリースコマンドをソースＨｅＮＢ３００に対して発行する。ソースＨｅＮＢ３００は、ステップ１１にてＵＥコンテキストリリース完了メッセージでＧＷ３０４に応答する。これで典型的なハンドオーバのシーケンスが完了する。
【００２１】
図２の実施形態とは対照的に、図３の実施形態では、パススイッチ要求メッセージ（ステップ８）及びパススイッチ要求肯定応答メッセージ（ステップ９）は従来の方法で使用される。主に、これらのメッセージはこの実施形態で、ＵＥとＭＭＥが確実に同期したままであるようにし、位置情報を渡すために使用される。
【００２２】
図３の実施形態によれば、ＨｅＮＢ ＧＷは、また、ハンドオーバの「ローカル」処理を実行する。しかし、局所ハンドオーバ処理を実行できるという判定は、以下の条件をすべて満たした場合になされる。すなわち、（ｉ）ターゲットＨｅＮＢ３０２がオープンであるか、又はソースＨｅＮＢ３００によって指示されたＣＳＧ識別子をサポートする、及び（ｉｉ）ターゲットＨｅＮＢ３０２がソースＨｅＮＢ３００と同じＴＡＩ内にないか、又は（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢ又はターゲットＨｅＮＢがＨｅＮＢ ＧＷ Ｓ１−Ｕインターフェイスを使用しない。これらの条件を満たした場合、ＨｅＮＢ ＧＷは、好ましくはこれをＭＭＥへのＸ２ベースのハンドオーバメッセージに変換することによって、ハンドオーバ手順をローカルに処理する。ここでは、ＭＭＥのメッセージ送信（ステップ８〜９）が必要であるが、それでもこの技術は、メッセージ１〜７及び１０〜１１をＭＭＥとＧＷの間でトラバースする必要がなく、ＭＭＥとの間で送信されるメッセージの量を低減するという目的を満たす。
【００２３】
したがって図３の実施形態でも、ＧＷがＭＭＥへのすべてのハンドオーバメッセージをリレーするという３ＧＰＰの要件に関係なく、ＭＭＥとの間のメッセージ送信を低減する。
【００２４】
ＨｅＮＢ ＧＷは、ハードウェアとして、すなわち１つ又は複数のプロセッサ、コンピュータメモリ、及び上述した機能を実行するためにプロセッサが実行するソフトウェアとして実施することが好ましい。したがって、図２及び図３に示す機能は、上述した動作を実施するために必要に応じた機械のそれぞれで、ソフトウェアとして、例えばプロセッサが実行するプログラム命令として実施することが好ましい。各機械は、通信、制御及び記憶機能を容易にするために、必要に応じて関連するデータ構造及びユーティリティ（例えば通信ルーチン、データベースルーチンなど）を備える。
【００２５】
本明細書で説明した機能を提供するＨｅＮＢ ＧＷは、ハードウェア及びソフトウェアのシステムを備える機械で実施される。上述したハンドオーバの機能は、１つ又は複数のこのような機械上で通常はソフトウェアで実践することができる。一般化すると、機械は通常、コモディティのハードウェア及びソフトウェア、記憶装置（例えば１つ又は複数のディスク、アレイなど）及びメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭなど）を備える。ネットワークで使用される特定の機械は限定するものではない。所与の機械は、上述したネットワークインターフェイス（Ｓ１−Ｃ、Ｓ１−Ｕ及び他のインターフェイスを含むが、これらに限定されない）、及び機械を無線アクセスネットワークの他のコンポーネントに通常の方法で接続するソフトウェアを含む。さらに一般的には、本明細書で説明した技術は、一緒になって上述した本発明の機能を容易にするか、又は提供する一組の１つ又は複数のコンピュータ関連のエンティティ（システム、機械、プロセス、プログラム、ライブラリ、機能など）を使用して提供される。典型的な実施態様では、ＨｅＮＢ−ＧＷは１つ又は複数のコンピュータを備える。代表的な機械は、コモディティのハードウェア、オペレーティングシステム、アプリケーション実行時環境、及び所与のシステム又はサブシステムの機能を提供する複数のアプリケーション又はプロセス及び関連するデータを備える。上述したように、この機能は、独立型ノードで、又は分散した機械の組にわたって実施することができる。
【００２６】
ハンドオーバ技術は、ＨｅＮＢノード、ＭＭＥ自体など、ネットワーク内の他のノードで実施することができる。
【００２７】
ハンドオーバ要求メッセージを局所で処理できるとＧＷが判定することができる限り、図２又は図３で上述した特定のハンドオーバメッセージ送信プロトコルを実施するという要件はない。
【００２８】
本発明を説明してきたが、次に添付の特許請求の範囲について記載する。
【符号の説明】
【００２９】
１００ ＬＴＥネットワーク
１０２，２０６，３０６ ＭＭＥ
１０４ ＳＧＷ
１０６ ＰＧＷ
１０８ ＨＳＳ
１１０ ＨｅＮＢ
１１２ ホーム進化型ノードＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）
１１４ ＵＥ
１１６ ソースｅノードＢ
２００，３００ ソースＨｅＮＢ
２０２，３０２ ターゲットＨｅＮＢ
２０４，３０４ ＨｅＮＢ ＧＷ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）、及びホームｅＮＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）に関連する複数のＨｅＮＢ（Home evolved Node B）を有するＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワーク内で動作するハンドオーバ方法であって、
第１のメッセージの受信に応答して、ソースＨｅＮＢからターゲットＨｅＮＢにハンドオーバを要求し、前記ＨｅＮＢ ＧＷにて、前記ハンドオーバを前記ＨｅＮＢ ＧＷにてローカルに処理できるか否かを判定するステップと、
前記ソースＨｅＮＢから前記ターゲットＨｅＮＢへの前記ハンドオーバをローカルに処理できる場合に、前記ＨｅＮＢ ＧＷと前記ＭＭＥの間で少なくとも１つ又は複数のハンドオーバプロトコルメッセージをリレーせずに、前記ソースＨｅＮＢから前記ターゲットＨｅＮＢへの前記ハンドオーバを完了するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
（ｉ）前記ターゲットＨｅＮＢが前記ソースＨｅＮＢと同じトラッキングエリア内にある、（ｉｉ）前記ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又は前記ソースＨｅＮＢによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートする、及び（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが両方とも同じＨｅＮＢ ＧＷのデータパスインターフェイスを使用している場合に、前記ハンドオーバをローカルに処理することができると判定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｉ）前記ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又は前記ソースＨｅＮＢによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートする、及び（ｉｉ）前記ターゲットＨｅＮＢが前記ソースＨｅＮＢと同じトラッキングエリア内にないか、又は（ｉｉｉ）前記ソースＨｅＮＢ又は前記ターゲットＨｅＮＢが同じＨｅＮＢ ＧＷのデータパスインターフェイスを使用していないかのいずれかの場合、前記ハンドオーバをローカルに処理することができると判定する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＭＭＥと前記ＨｅＮＢ ＧＷの間のセキュリティ情報の転送を容易にするために、少なくとも１つの標準メッセージを目的変更することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
第１のメッセージを使用して前記ソースＨｅＮＢ又から前記ＨｅＮＢ ＧＷにセキュリティ情報を転送することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ソースＨｅＮＢ上でＵＥコンテキストが確立された場合に確立されるセキュリティコンテキストを使用して、前記ＭＭＥから前記ＨｅＮＢ ＧＷにセキュリティ情報を転送することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のメッセージが、ハンドオーバ要求メッセージである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの標準メッセージが、パススイッチ要求メッセージである、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
ＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワーク内で使用され、複数のＨｅＮＢ、及びモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に接続するＨｅＮＢ ＧＷ装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサによって実行された場合に、
第１のメッセージの受信に応答して、ソースＨｅＮＢからターゲットＨｅＮＢにハンドオーバを要求し、前記ハンドオーバをローカルに処理できるか否かを判定するステップと、
前記ソースＨｅＮＢから前記ターゲットＨｅＮＢへの前記ハンドオーバをローカルに処理できる場合に、前記ＭＭＥとの間で少なくとも１つ又は複数のハンドオーバプロトコルメッセージをリレーせずに、前記ソースＨｅＮＢから前記ターゲットＨｅＮＢへの前記ハンドオーバを完了するステップと、
を含むハンドオーバ方法を実行するコンピュータプログラム命令を保持するコンピュータメモリと、
を備える装置。
【請求項１０】
（ｉ）前記ターゲットＨｅＮＢが前記ソースＨｅＮＢと同じトラッキングエリア内にある、（ｉｉ）前記ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又は前記ソースＨｅＮＢによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートする、及び（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが両方とも同じＨｅＮＢ ＧＷのデータパスインターフェイスを使用している場合に、前記ハンドオーバをローカルに処理することができると判定する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
（ｉ）前記ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又は前記ソースＨｅＮＢによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートする、及び（ｉｉ）前記ターゲットＨｅＮＢが前記ソースＨｅＮＢと同じトラッキングエリア内にないか、又は（ｉｉｉ）前記ソースＨｅＮＢ又は前記ターゲットＨｅＮＢが同じＨｅＮＢ ＧＷのデータパスインターフェイスを使用していないかのいずれかの場合、前記ハンドオーバをローカルに処理することができると判定する、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＭＭＥと前記ＨｅＮＢ ＧＷの間のセキュリティ情報の転送を容易にするために、少なくとも１つの標準メッセージを目的変更することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のメッセージを使用して前記ソースＨｅＮＢ又から前記ＨｅＮＢ ＧＷにセキュリティ情報を転送することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記ソースＨｅＮＢ上でＵＥコンテキストが確立された場合に確立されるセキュリティコンテキストを使用して、前記ＭＭＥから前記ＨｅＮＢ ＧＷにセキュリティ情報を転送することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
一組のソース及びターゲットＨｅＮＢノードが結合されたＨｅＮＢゲートウェイで動作可能な方法であって、
ソースノードからターゲットノードへのハンドオーバ要求の受信に応答して、前記ゲートウェイにて、（ｉ）前記ターゲットノードが前記ソースノードと同じトラッキングエリア内にあるか、（ｉｉ）前記ターゲットノードが所与の特性を有するか、及び（ｉｉｉ）前記ソースノードと前記ターゲットノードが両方とも同じゲートウェイインターフェイスを使用しているか否かを判定するステップと、
条件（ｉ）〜（ｉｉｉ）が真である場合に、前記ハンドオーバ要求をローカルに処理するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記所与の特性が、前記ターゲットノードがオープンであるか、又は前記ソースノードによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートすることである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ソースノード及び前記ターゲットノードが、前記ゲートウェイＳ１−Ｕインターフェイスを使用する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ハンドオーバ要求が、少なくとも１つの標準メッセージの目的を変更することによって局所的に処理される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの標準メッセージが、パススイッチ要求メッセージである、請求項１８に記載の方法。
【請求項１】
モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）、及びホームｅＮＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）に関連する複数のＨｅＮＢ（Home evolved Node B）を有するＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワーク内で動作するハンドオーバ方法であって、
第１のメッセージの受信に応答して、ソースＨｅＮＢからターゲットＨｅＮＢにハンドオーバを要求し、前記ＨｅＮＢ ＧＷにて、前記ハンドオーバを前記ＨｅＮＢ ＧＷにてローカルに処理できるか否かを判定するステップと、
前記ソースＨｅＮＢから前記ターゲットＨｅＮＢへの前記ハンドオーバをローカルに処理できる場合に、前記ＨｅＮＢ ＧＷと前記ＭＭＥの間で少なくとも１つ又は複数のハンドオーバプロトコルメッセージをリレーせずに、前記ソースＨｅＮＢから前記ターゲットＨｅＮＢへの前記ハンドオーバを完了するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
（ｉ）前記ターゲットＨｅＮＢが前記ソースＨｅＮＢと同じトラッキングエリア内にある、（ｉｉ）前記ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又は前記ソースＨｅＮＢによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートする、及び（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが両方とも同じＨｅＮＢ ＧＷのデータパスインターフェイスを使用している場合に、前記ハンドオーバをローカルに処理することができると判定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｉ）前記ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又は前記ソースＨｅＮＢによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートする、及び（ｉｉ）前記ターゲットＨｅＮＢが前記ソースＨｅＮＢと同じトラッキングエリア内にないか、又は（ｉｉｉ）前記ソースＨｅＮＢ又は前記ターゲットＨｅＮＢが同じＨｅＮＢ ＧＷのデータパスインターフェイスを使用していないかのいずれかの場合、前記ハンドオーバをローカルに処理することができると判定する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＭＭＥと前記ＨｅＮＢ ＧＷの間のセキュリティ情報の転送を容易にするために、少なくとも１つの標準メッセージを目的変更することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
第１のメッセージを使用して前記ソースＨｅＮＢ又から前記ＨｅＮＢ ＧＷにセキュリティ情報を転送することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ソースＨｅＮＢ上でＵＥコンテキストが確立された場合に確立されるセキュリティコンテキストを使用して、前記ＭＭＥから前記ＨｅＮＢ ＧＷにセキュリティ情報を転送することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のメッセージが、ハンドオーバ要求メッセージである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの標準メッセージが、パススイッチ要求メッセージである、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
ＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワーク内で使用され、複数のＨｅＮＢ、及びモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）に接続するＨｅＮＢ ＧＷ装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサによって実行された場合に、
第１のメッセージの受信に応答して、ソースＨｅＮＢからターゲットＨｅＮＢにハンドオーバを要求し、前記ハンドオーバをローカルに処理できるか否かを判定するステップと、
前記ソースＨｅＮＢから前記ターゲットＨｅＮＢへの前記ハンドオーバをローカルに処理できる場合に、前記ＭＭＥとの間で少なくとも１つ又は複数のハンドオーバプロトコルメッセージをリレーせずに、前記ソースＨｅＮＢから前記ターゲットＨｅＮＢへの前記ハンドオーバを完了するステップと、
を含むハンドオーバ方法を実行するコンピュータプログラム命令を保持するコンピュータメモリと、
を備える装置。
【請求項１０】
（ｉ）前記ターゲットＨｅＮＢが前記ソースＨｅＮＢと同じトラッキングエリア内にある、（ｉｉ）前記ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又は前記ソースＨｅＮＢによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートする、及び（ｉｉｉ）ソースＨｅＮＢとターゲットＨｅＮＢが両方とも同じＨｅＮＢ ＧＷのデータパスインターフェイスを使用している場合に、前記ハンドオーバをローカルに処理することができると判定する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
（ｉ）前記ターゲットＨｅＮＢがオープンであるか、又は前記ソースＨｅＮＢによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートする、及び（ｉｉ）前記ターゲットＨｅＮＢが前記ソースＨｅＮＢと同じトラッキングエリア内にないか、又は（ｉｉｉ）前記ソースＨｅＮＢ又は前記ターゲットＨｅＮＢが同じＨｅＮＢ ＧＷのデータパスインターフェイスを使用していないかのいずれかの場合、前記ハンドオーバをローカルに処理することができると判定する、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＭＭＥと前記ＨｅＮＢ ＧＷの間のセキュリティ情報の転送を容易にするために、少なくとも１つの標準メッセージを目的変更することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のメッセージを使用して前記ソースＨｅＮＢ又から前記ＨｅＮＢ ＧＷにセキュリティ情報を転送することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記ソースＨｅＮＢ上でＵＥコンテキストが確立された場合に確立されるセキュリティコンテキストを使用して、前記ＭＭＥから前記ＨｅＮＢ ＧＷにセキュリティ情報を転送することによって、前記ハンドオーバが完了する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
一組のソース及びターゲットＨｅＮＢノードが結合されたＨｅＮＢゲートウェイで動作可能な方法であって、
ソースノードからターゲットノードへのハンドオーバ要求の受信に応答して、前記ゲートウェイにて、（ｉ）前記ターゲットノードが前記ソースノードと同じトラッキングエリア内にあるか、（ｉｉ）前記ターゲットノードが所与の特性を有するか、及び（ｉｉｉ）前記ソースノードと前記ターゲットノードが両方とも同じゲートウェイインターフェイスを使用しているか否かを判定するステップと、
条件（ｉ）〜（ｉｉｉ）が真である場合に、前記ハンドオーバ要求をローカルに処理するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記所与の特性が、前記ターゲットノードがオープンであるか、又は前記ソースノードによって指示されたクローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）識別子をサポートすることである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ソースノード及び前記ターゲットノードが、前記ゲートウェイＳ１−Ｕインターフェイスを使用する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ハンドオーバ要求が、少なくとも１つの標準メッセージの目的を変更することによって局所的に処理される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの標準メッセージが、パススイッチ要求メッセージである、請求項１８に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−５１６７０（Ｐ２０１３−５１６７０Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１２６０８９（Ｐ２０１２−１２６０８９）
【出願日】平成２４年６月１日（２０１２．６．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＷＣＤＭＡ
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２６０８９（Ｐ２０１２−１２６０８９）
【出願日】平成２４年６月１日（２０１２．６．１）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＷＣＤＭＡ
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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