WO2014013810A1 - 移動通信システムにおける基地局及び制御方法 - Google Patents

移動通信システムにおける基地局及び制御方法 Download PDF

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健一郎 青▲柳▼
ウリ アンダルマワンティ ハプサリ
耕平 清嶋
徹 内野
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Definitions

  • the disclosed invention relates to a base station and a control method in a mobile communication system.
  • Non-Patent Document 1-3 In a mobile communication system, when communication nodes such as a base station and / or an exchange station are congested or becoming congested, communication performed by the user apparatus is restricted.
  • LTE long-term evolution
  • E-UTRAN E-UTRAN mobile communication systems
  • SSAC Service Specific Access Control
  • ACB Access Class that regulates audio and data signals
  • Barring There are two types of regulations called Barring). The regulation is described in, for example, Non-Patent Document 1-3.
  • 3GPP 36.304 5.3.3 Emergency call 3GPP 36.331, 5.3.3 RRC connection establishment, 5.3.3.2 Initiation, 5.3.3.10 Handling of SSAC related parameters 3GPP 24.301, 5.6.1.6 Abnormal class in the UE
  • CSFB Circuit
  • VoLTE Voice over LTE
  • a user apparatus that supports voice needs to have a function that operates in accordance with the CSFB method, whereas it is not essential to have a function that operates in accordance with the VoLTE method. That is, the function of the CSFB method is essential, but the function of the VoLTE method is optional. Whether the CSFB or the VoLTE scheme is used is determined based on the capability determination of the user apparatus in the NW.
  • an ACB regulation that targets both data signals and voice signals is activated in LTE cells.
  • the user apparatus using the VoLTE scheme since the user apparatus using the VoLTE scheme is subject to ACB regulation, it cannot perform voice signal transmission and remains in the LTE cell.
  • the user equipment that uses the CSFB method cannot transmit an LTE voice signal in the LTE cell, but autonomously transitions to the 3G cell, and if the 3G cell after the transition is not regulated, the transition destination Audio signals can be transmitted and received in 3G cells. That is, in the LTE cell, when ACB regulation is activated, in addition to the data signal being subject to regulation, the user equipment using the VoLTE method cannot transmit and receive voice signals, while the user using the CSFB method The device can send and receive audio signals in 3G cells. Such a situation is not preferable from the viewpoint of fairness and the like.
  • a base station in an LTE mobile communication system A voice system identification unit for identifying which of the CSFB system in which the voice signal of the user apparatus is provided in a 3G system cell or the VoLTE system in which the voice signal of the user apparatus is provided in an LTE cell; , When managing the operating state of a user device that is in an active state or an idle state, a user device that provides a voice signal in the VoLTE scheme is more likely to remain in the active state than a user device that provides a voice signal in the CSFB scheme.
  • a state management unit that manages the operation state of the user device and notifies the user device of a state transition signal for transitioning the operation state
  • a base station having a transmitter that transmits a notification signal indicating that communication of a user apparatus in an idle state is restricted.
  • a control method executed by a base station in an LTE mobile communication system Identifying whether a CSFB method in which a voice signal of a user apparatus is transmitted / received in a 3G cell or a VoLTE method in which a voice signal of the user apparatus is transmitted / received in an LTE cell;
  • a user device that transmits and receives a voice signal using the VoLTE scheme is more likely to remain in the active state than a user device that transmits and receives a voice signal using the CSFB method.
  • the step of managing the operating state of the user device and notifying the user device of a state transition signal for transitioning the operating state; And a step of transmitting a notification signal indicating that communication of the user apparatus in the idle state is restricted.
  • U-plane U plane
  • UE user apparatus
  • eNB base station
  • MME switching center
  • Operating state> The user device operates in an active state or an idle state.
  • an RRC connection is set up between the user apparatus and the base station, and an S1 connection is set up between the base station and the exchange.
  • the idle state neither the RRC connection nor the S1 connection is set, and the control signal is received intermittently or periodically.
  • a user apparatus in an idle state performs outgoing / incoming calls, it is necessary to first establish an RRC connection and an S1 connection and then receive radio resource allocation.
  • Figure 1 shows the relationship between operating conditions and regulation methods.
  • SSAC Service Specific Access Control
  • ACB Access Class Barring
  • an active user device is not subject to SSAC or ACB.
  • the embodiment of the disclosed invention pays attention to this point so that the user equipment using the VoLTE scheme remains in an active state as much as possible.
  • the ACB restriction is activated when a user apparatus using the VoLTE scheme is always in an active state.
  • the data signal of the idle user equipment is subject to regulation, and the user equipment using the CSFB system can transmit and receive voice signals by transitioning to the 3G system cell.
  • a user apparatus using the VoLTE method is in an active state, it is not subject to ACB regulation, and can transmit and receive audio signals.
  • FIG. 2 shows a functional block diagram of a base station (eNB) used in the embodiment.
  • FIG. 2 exemplarily shows various processing units or functional units included in the base station (eNB) that are particularly relevant to the embodiment.
  • the base station (eNB) and switching center (MME) constitute a network device.
  • the base station (eNB) includes at least a higher layer communication interface 21, a control unit 22, a state management unit 23, a notification signal generation unit 24, and a lower layer communication interface 25.
  • the upper layer communication interface 21 performs communication on the s1 interface between the base station (eNB) and the switching center (MME).
  • the higher layer communication interface 21 uses either the CSFB method in which the voice signal of the user apparatus is transmitted / received in a 3G cell or the VoLTE method in which the voice signal of the user apparatus is transmitted / received in an LTE cell.
  • a voice service identification signal indicating whether or not is received from the exchange. The voice service identification signal is determined by the switching center based on the capability information of the user equipment.
  • the control unit 22 controls operations of various processing units or functional units provided in the base station (eNB).
  • the state management unit 23 manages the operating state of each user device. As described above, the operation states are an active state and an idle state. The operating state is updated as appropriate. The change of the operation state is performed by transmitting a state transition signal from the base station (eNB) to each user apparatus (UE). State transitions are managed using a timer. For example, after the traffic data of a certain user equipment (UE) is no longer transmitted / received, when a predetermined period specified by the reservation timer expires, the operating state of the user equipment (UE) transitions from an active state to an idle state . Moreover, when the user apparatus (UE) in the idle state is made / received, the operation state of the user apparatus (UE) is changed from the idle state to the active state.
  • a state transition signal from the base station (eNB) to each user apparatus (UE).
  • State transitions are managed using a timer. For example, after the traffic data of a certain user equipment (UE) is no longer transmitted / received, when a predetermined period specified by the reservation time
  • the state management unit 23 manages the operation state of the user device so that the user device that transmits and receives the audio signal by the VoLTE method is more likely to stay in the active state than the user device that transmits and receives the audio signal by the CSFB method. Then, the user apparatus is notified of a state transition signal for transitioning the operation state. For example, the preservation period (for example, 240 seconds) of the user apparatus using the VoLTE method is set longer than the preservation period (for example, 120 seconds) of the user apparatus using the CSFB method. Alternatively, a user apparatus that uses the VoLTE scheme may always operate in an active state without transitioning to an idle state. In addition, when the network is congested, the state management unit 23 may cause a user device that uses the CSFB method to transition a user device in which the traffic data has not been transmitted or received for a longer period than the predetermined value to the idle state. Good.
  • the notification signal generation unit 24 generates a notification signal to be notified to the user apparatus residing in the cell.
  • the notification signal includes various control information, and particularly includes restriction information indicating whether or not a restriction such as SSAC or ACB is activated.
  • the lower layer communication interface 25 performs wireless communication with the user apparatus (UE). For example, the lower layer communication interface 25 transmits a state transition signal to the user apparatus (UE) whose operation state has been changed. Further, the lower layer communication interface 25 transmits a notification signal to the user apparatus (UE).
  • FIG. 3 shows an operation example at the time of attachment performed in the LTE mobile communication system including the base station (eNB) shown in FIG.
  • step S1 an RRC connection is set between the user apparatus (UE) and the base station (eNB) (RRC connection setting), and an S1 connection is set between the base station (eNB) and the exchange (MME).
  • step S2 the base station (eNB) transmits a signal indicated as “Initial UE Message” to the switching station (Mobility Management Entity: MME).
  • MME Mobility Management Entity
  • Capability information includes user equipment (UE) category information, frequency band information with which the user equipment (UE) can communicate, security information, handover processing capability, etc., such as base station (eNB) and switching station (MME) Used for control in
  • step S3 the switching center (MME) transmits a signal indicated as "Initial Context Setup Request" to the base station (eNB).
  • step S4 the base station (eNB) inquires the user apparatus (UE) about capability information (UE-Capability), and receives and stores it from the mobile device UE in step S5.
  • UE-Capability capability information
  • step S6 the switching center (MME) receives capability information from the base station (eNB) and stores it.
  • step S7 confidential processing and re-setting of the RRC connection are performed.
  • step S8 the base station (eNB) transmits a call setup completion signal indicated as “Initial Context Setup Response” to the switching center (MME).
  • step S9 the switching center (MME), based on the capability information of the attached user equipment (UE), when the user equipment (UE) communicates a voice signal, either the VoLTE system or the CSFB system Decide if the method should be used.
  • the user apparatus (UE) can also notify the switching center (MME) of a preferable method among the VoLTE method and the CSFB method.
  • the switching center (MME) determines a voice signal communication method (VoLTE or CSFB) that is truly appropriate for the user apparatus (UE) based on the capability information of the user apparatus (UE).
  • the user equipment (UE) has a VoLTE function
  • the LTE cell is relatively congested, but the 3G cell is not congested
  • the user equipment (UE) is a CSFB system. It is preferable to communicate an audio signal from the viewpoint of resource utilization efficiency and waiting time reduction.
  • step S10 the switching center (MME) notifies the base station (eNB) and the user apparatus (UE) of the voice signal communication method (VoLTE or CSFB) to be used by the user apparatus (UE).
  • eNB base station
  • UE user apparatus
  • VoIP voice signal communication method
  • Fig. 4 shows an operation example after the processing shown in Fig. 3 is completed.
  • the switching center (MME) or the management node (OAM) notifies the base station (eNB) that the restriction is to be activated.
  • the switching center (MME) may notify the base station (eNB) of the activation of regulation as an overload indicator.
  • the management node (OAM) that performs maintenance and inspection of the network may notify the base station (eNB) of the activation of the regulation by some instruction signal.
  • restriction methods such as SSAC and ACB, and the restriction method is notified to the base station (eNB). For convenience of explanation, it is assumed that the ACB regulation is activated.
  • the base station (eNB) determines whether or not the transmission / reception of the voice signal of the VoLTE method is subject to the regulation according to the activated regulation.
  • the base station (eNB) has a user device that uses the VoLTE scheme more than a user device that uses the CSFB scheme.
  • the operation state of the user device is managed so that the user device can easily remain in the active state.
  • the preservation period (for example, 240 seconds) of the user apparatus using the VoLTE method is set longer than the preservation period (120 seconds) of the user apparatus using the CSFB method.
  • the state transition signal of the operating state is transmitted from the base station (eNB) to the user apparatus (UE) in step S43.
  • the state transition signal in step S43 is transmitted only once, but the state transition of the operation state is performed at any appropriate timing between the base station (eNB) and the user apparatus (UE). May be done.
  • the preservation period until the transition from the active state to the idle state is set to a different value between the user apparatus (UE) using the VoLTE scheme and the user apparatus (UE) using the CSFB scheme. For this reason, the user apparatus (UE) using the VoLTE scheme stays in the active state for a long time, and the user apparatus (UE) using the CSFB scheme easily transitions to the idle state.
  • the state management unit may cause a user device that uses the CSFB method to transition a user device in which the traffic data has not been transmitted or received for a longer period than the predetermined value to the idle state.
  • step S42 when transmission / reception of a voice signal of the VoLTE scheme is not subject to regulation as in the SSAC regulation, both the user equipment using the VoLTE scheme and the user equipment using the CSFB scheme are similarly managed. Is done.
  • step S44 the base station (eNB) notifies the user apparatus (UE) in the cell of a notification signal indicating that the restriction has been activated.
  • a notification signal indicating that the restriction has been activated.
  • the user apparatus (UE) in the idle state is subject to restriction on both the audio signal and the data signal, but the user apparatus (UE) in the active state is not subject to restriction.
  • the user apparatus (UE) that uses the VoLTE scheme is likely to remain in the active state, and thus is likely not to be regulated.
  • the user equipment (UE) that uses the CSFB method is managed as usual, but even if the user equipment (UE) falls under the restriction target in the idle state, it can transition to the 3G cell and communicate voice signals.
  • the data signal by the idle user equipment (UE) is restricted (step S45), and the voice signal of the idle user equipment (UE) using the VoLTE scheme is also restricted (
  • step S46) the voice signal of the user apparatus (UE) in the idle state using the CSFB method is transferred to the 3G cell and can communicate (step S47).
  • both the data signal and the voice signal are not regulated and can be communicated (steps S48 and S49).
  • the situation in step S46 is reduced by making it difficult for the user apparatus using the VoLTE scheme to be in an idle state, and a situation in which only the data signal is restricted is realized.
  • a process that makes it difficult for the user apparatus (UE) that uses the VoLTE scheme to become idle is started after step S41 (step S42).
  • the disclosed invention is not limited to such an example.
  • the process which makes it difficult for the user apparatus (UE) that uses the VoLTE method to be in an idle state may be constantly performed. However, if it is always performed, the user apparatus (UE) using the VoLTE scheme does not change to the idle state, which is not preferable from the viewpoint of battery saving of the user apparatus (UE).
  • the user equipment that uses the VoLTE method ( It is preferable to perform processing that makes it difficult for the UE to become idle.
  • the switching center (MME) determines whether the user equipment (UE) should use the VoLTE or CSFB method, but the time when the switching center (MME) determines it is step S9. It is not limited to the timing. For example, it may be determined when a logical path is set in the user apparatus (UE) and the switching center (MME).
  • FIG. 5 shows a state where three logical paths are set as a U-plane between the user equipment (UE), the base station (eNB), and the switching center (MME).
  • the default bearer is the most basic RRC connection among the three logical paths.
  • the control bearer is a U-plane bearer, and a voice data bearer setting request and IMS signaling are transmitted and received through this bearer.
  • the voice data bearer is not always set, but is set only when a voice signal by VoLTE is transmitted and received. Therefore, the default bearer and the control bearer are set regardless of the presence or absence of the audio signal.
  • the switching center (MME) may determine whether the user apparatus (UE) should use the VoLTE or CSFB scheme based on the setting status of the logical path.
  • the base station and the control method in the mobile communication system have been described using the embodiment in which the ACB restriction is performed in the LTE mobile communication system.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment and Various modifications and improvements are possible.
  • the disclosed invention may be applied to any appropriate mobile communication system that regulates a data signal while communicating a voice signal based on VoLTE.
  • specific numerical examples have been described in order to facilitate understanding of the invention, these numerical values are merely examples and any appropriate values may be used unless otherwise specified.
  • the classification of items in the above description is not essential to the present invention, and the items described in two or more items may be used in combination as necessary, or the items described in one item may be used in different items.
  • the boundaries between functional units or processing units in the functional block diagram do not necessarily correspond to physical component boundaries.
  • the operations of a plurality of functional units may be physically performed by one component, or the operations of one functional unit may be physically performed by a plurality of components.
  • the communication terminal and the information processing apparatus have been described using functional block diagrams. However, such an apparatus may be realized by hardware, software, or a combination thereof.
  • Software operating in accordance with the present invention includes random access memory (RAM), flash memory, read only memory (ROM), EPROM, EEPROM, registers, hard disk (HDD), removable disk, CD-ROM, database, server and other suitable It may be stored in any storage medium.

Abstract

　基地局は、ユーザ装置の音声信号が3G方式のセルで送受信されるCSFB方式又はユーザ装置の音声信号がLTE方式のセルで送受信されるVoLTE方式の何れの方式が使用されるかを識別する音声方式識別部と、音声信号をVoLTE方式で提供するユーザ装置が、音声信号をCSFB方式で提供するユーザ装置よりも、アクティブ状態に留まりやすくなるように、ユーザ装置の動作状態を管理する状態管理部と、アイドル状態のユーザ装置の通信が規制されることを示す報知信号を送信する送信部とを有する。

Description

移動通信システムにおける基地局及び制御方法
　開示される発明は移動通信システムにおける基地局及び制御方法等に関連する。
　移動通信システムにおいて基地局及び/又は交換局等の通信ノードが輻輳した場合又は輻輳しつつある場合、ユーザ装置が行う通信は規制される。ロングタームエボリューション(LTE)又はE-UTRAN方式の移動通信システムの場合、音声信号を規制の対象とするSSAC(Service　Specific　Access　Control)、及び音声信号及びデータ信号を規制の対象とするACB(Access　Class　Barring)という2種類の規制方式が用意されている。規制については例えば非特許文献1-3に記載されている。
3GPP　36.304,　5.3.3　Emergency　call 3GPP　36.331,　5.3.3　RRC　connection　establishment,　5.3.3.2　Initiation，　5.3.3.10　Handling　of　SSAC　related　parameters 3GPP　24.301,　5.6.1.6　Abnormal　class　in　the　UE
　ところで、音声信号を通信するためのサービスには2つあり、1つは、ユーザ装置がLTE方式のセルから3G方式のセルに遷移し、音声信号が3G方式のセルで送受信されるCSFB(Circuit　Switching　Fall　Back)方式である。もう1つはユーザ装置がLTE方式のセルに在圏したまま、音声信号がLTE方式のセルで送受信されるVoLTE(Voice　over　LTE)方式である。通常、音声をサポートするユーザ装置はCSFB方式で動作する機能を備えている必要があるのに対して、VoLTE方式で動作する機能を備えていることは必須ではない。すなわち、CSFB方式の機能は必須であるが、VoLTE方式の機能はオプションである。CSFB又はVoLTE方式の何れかが使用されるかは、NWにおいてユーザ装置の能力判定に基づき決定される。
　LTE方式のセルにおいて、データ信号及び音声信号の双方を規制対象とするACB規制が発動されたとする。この場合、VoLTE方式を使用するユーザ装置は、ACB規制の対象となるので、音声信号発信を行うことはできずLTE方式のセルに留まる。CSFB方式を使用するユーザ装置もそのLTE方式のセルではLTEでの音声信号発信はできないが、自律で3G方式のセルに遷移し、遷移後の3G方式のセルが規制されていなければ遷移先の3G方式のセルで音声信号を送受信できる。すなわち、LTE方式のセルにおいて、ACB規制が発動された場合、データ信号が規制の対象になることに加えて、VoLTE方式を使用するユーザ装置は音声信号を送受信できない一方、CSFB方式を使用するユーザ装置は3G方式のセルで音声信号を送受信できる。このような状況は公平性等の観点から好ましくない。
　最近の通信端末(特に、高機能情報端末)で動作するアプリケーションの多種多様化に伴って、様々な情報が通信端末からデータ信号として送信され、そのようなデータ信号は益々増加しているので、データ信号を規制しなければならない状況は少なくない。関連技術の場合、ACB規制を発動した場合、音声信号のユーザも規制の対象となってしまい、データ信号については規制の対象とするが音声信号については規制の対象としない状況を実現することができない。
　LTE方式の移動通信システムにおいてデータ信号については規制の対象とするが音声信号については規制の対象としない状況を実現しやすくすることが望ましい。
　開示される発明の一実施例によれば、
　LTE方式の移動通信システムにおける基地局であって、
　ユーザ装置の音声信号が3G方式のセルで提供されるCSFB方式又はユーザ装置の音声信号がLTE方式のセルで提供されるVoLTE方式の何れの方式が使用されるかを識別する音声方式識別部と、
　アクティブ状態又はアイドル状態であるユーザ装置の動作状態を管理する際に、音声信号をVoLTE方式で提供するユーザ装置が、音声信号をCSFB方式で提供するユーザ装置よりも、アクティブ状態に留まりやすくなるように、ユーザ装置の動作状態を管理し、動作状態を遷移させる状態遷移信号をユーザ装置に通知する状態管理部と、
　アイドル状態のユーザ装置の通信が規制されることを示す報知信号を送信する送信部と
　を有する基地局が提供される。
　また、開示される発明の一実施例によれば、LTE方式の移動通信システムにおける基地局が実行する制御方法であって、
　ユーザ装置の音声信号が3G方式のセルで送受信されるCSFB方式又はユーザ装置の音声信号がLTE方式のセルで送受信されるVoLTE方式の何れの方式が使用されるかを識別するステップと、
　アクティブ状態又はアイドル状態であるユーザ装置の動作状態を管理する際に、音声信号をVoLTE方式で送受信するユーザ装置が、音声信号をCSFB方式で送受信するユーザ装置よりも、アクティブ状態に留まりやすくなるように、ユーザ装置の動作状態を管理し、動作状態を遷移させる状態遷移信号をユーザ装置に通知するステップと、
　アイドル状態のユーザ装置の通信が規制されることを示す報知信号を送信するステップと
　を有する制御方法が提供される。
　開示される発明の実施例によれば、LTE方式の移動通信システムにおいてデータ信号については規制の対象とするが音声信号については規制の対象としない状況を実現しやすくなる。
動作状態と規制方式との関係を示す図。 実施の形態で使用される基地局の機能ブロック図。 アタッチ時の動作例を示すシーケンス図。 アタッチ後の動作例を示すシーケンス図。 ユーザ装置(UE)、基地局(eNB)及び交換局(MME)の間に3つの論理パスがUプレーン(U-plane)として設定されている様子を示す図。
　添付図面を参照しながら以下の観点から実施形態を説明する。図中、同様な要素には同じ参照番号又は参照符号が付されている。
　1．動作状態
　2．基地局　
　3．動作例　
　4．変形例
　これらの項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。
　＜1．動作状態＞
　ユーザ装置はアクティブ状態又はアイドル状態の動作状態で動作する。アクティブ状態の場合、ユーザ装置及び基地局間にRRCコネクションが設定され、かつ基地局及び交換局間にS1コネクションが設定されている。アイドル状態の場合、そのようなRRCコネクションもS1コネクションも設定されておらず、間欠的に又は周期的に制御信号の受信を試みる。アイドル状態のユーザ装置が発着信を行う場合、先ずRRCコネクション及びS1コネクションを確立した上で、無線リソースの割り当てを受ける必要がある。
　図1は動作状態と規制方式との関係を示す。図示されているように、アイドル状態のユーザ装置に対して音声信号単独の規制(音声単独規制)を実行する場合、SSAC(Service　Specific　Access　Control)が発動される。また、アイドル状態のユーザ装置に対してデータ信号単独の規制(データ単独規制)を実行する場合、ACB(Access　Class　Barring)が発動される。しかしながら、LTE方式のセルにおいて、ACB規制が発動された場合、データ信号が規制の対象になるだけでなく、VoLTE方式を使用するユーザ装置も音声信号を送受信できなくなる一方、CSFB方式を使用するユーザ装置は3G方式のセルで音声信号を送受信できる。このように、アイドル状態のユーザ装置に対してACB規制を発動すると、ユーザ間の公平性等の観点から不都合な状況が生じてしまう。
　ところで、LTE方式の場合、アクティブ状態のユーザ装置はSSACやACBの対象ではない。開示される発明の実施例はこの点に着目し、VoLTE方式を使用するユーザ装置がなるべくアクティブ状態に留まるようにする。仮に、VoLTE方式を使用するユーザ装置が常にアクティブ状態であった場合に、ACB規制が発動されたとする。この場合、アイドル状態のユーザ装置のデータ信号が規制の対象となるのはもちろんのこと、CSFB方式を使用するユーザ装置は3G方式のセルに遷移して音声信号を送受信できる。更に、VoLTE方式を使用するユーザ装置はアクティブ状態なのでACB規制の対象とはならず、音声信号を送受信できるようになる。VoLTE方式を使用するユーザ装置が常にアクティブ状態ではなくても、アイドル状態になりにくいように動作状態が管理されていれば、VoLTE方式を使用するユーザ装置の音声信号がACB規制の対象とはなりにくくなる。その結果、CSFB及びVoLTE方式を使用する双方のユーザ装置が音声信号を送受信できる一方、データ信号を規制する状況を実現しやすくなる。
　＜2．基地局＞
　図2は実施の形態で使用される基地局(eNB)の機能ブロック図を示す。図2には基地局(eNB)に備わる様々な処理部又は機能部のうち、実施の形態に特に関連するものが例示的に示されている。なお、基地局(eNB)及び交換局(MME)はネットワーク装置を構成する。基地局(eNB)は、上位レイヤ通信インタフェース21、制御部22、状態管理部23、報知信号生成部24及び下位レイヤ通信インタフェース25を少なくとも有する。
　上位レイヤ通信インタフェース21は、基地局(eNB)と交換局(MME)との間のs1インタフェースにおける通信を行う。例えば、上位レイヤ通信インタフェース21は、ユーザ装置の音声信号が3G方式のセルで送受信されるCSFB方式、又はユーザ装置の音声信号がLTE方式のセルで送受信されるVoLTE方式の何れの方式が使用されるかを示す音声サービス識別信号を交換局から受信する。音声サービス識別信号は、ユーザ装置の能力情報に基づいて交換局により決定される。
　制御部22は、基地局(eNB)に備わる様々な処理部又は機能部の動作を制御する。
　状態管理部23は、個々のユーザ装置の動作状態を管理する。上述したように動作状態はアクティブ状態及びアイドル状態である。動作状態は適宜更新される。動作状態の変更は、基地局(eNB)から個々のユーザ装置(UE)へ状態遷移信号を送信することで行われる。状態遷移はタイマを用いて管理される。例えば、あるユーザ装置(UE)のトラフィックデータの送受信がなくなった後、プリザベーションタイマで規定される所定の期間が満了すると、そのユーザ装置(UE)の動作状態はアクティブ状態からアイドル状態に遷移する。また、アイドル状態のユーザ装置(UE)の発着信が発生した場合、そのユーザ装置(UE)の動作状態はアイドル状態からアクティブ状態に遷移する。
　状態管理部23は、音声信号をVoLTE方式で送受信するユーザ装置が、音声信号をCSFB方式で送受信するユーザ装置よりも、アクティブ状態に留まりやすくなるように、ユーザ装置の動作状態を管理する。そして、動作状態を遷移させる状態遷移信号がユーザ装置に通知される。例えば、VoLTE方式を使用するユーザ装置のプリザベーション期間(例えば、240秒)はCSFB方式を使用するユーザ装置のプリザベーション期間(例えば、120秒)より長く設定される。或いは、VoLTE方式を使用するユーザ装置はアイドル状態には遷移せず、常にアクティブ状態で動作するようにしてもよい。また、ネットワークが輻輳してきた場合に、状態管理部23は、CSFB方式を使用するユーザ装置のうち、トラフィックデータが送受信されないまま経過した期間が所定値より長いユーザ装置をアイドル状態に遷移させてもよい。
　報知信号生成部24は、セルに在圏しているユーザ装置に報知する報知信号を生成する。報知信号は様々な制御情報を含むが、特に、SSAC又はACBのような規制が発動されているか否かを示す規制情報が含まれている。
　下位レイヤ通信インタフェース25は、ユーザ装置(UE)との間で無線通信を行う。例えば、下位レイヤ通信インタフェース25は、動作状態が変更されたユーザ装置(UE)に対して状態遷移信号を送信する。また、下位レイヤ通信インタフェース25は報知信号をユーザ装置(UE)に送信する。
　＜3．動作例＞
　図3は図2に示す基地局(eNB)を含むLTE方式の移動通信システムで行われるアタッチ時の動作例を示す。
　ステップS1において、ユーザ装置(UE)及び基地局(eNB)間でRRCコネクションが設定され（RRCコネクション設定）、基地局(eNB)及び交換局(MME)間でS1コネクションが設定される。
　ステップS2において、基地局(eNB）は、「初期UEメッセージ」(Initial　UE　Message)として示されている信号を交換局(Mobility　Management　Entity：MME）に送信する。この信号は、ユーザ装置(UE)から交換局(MME)への最初のアクセスによるものである。したがって、交換局(MME)は、そのユーザ装置(UE)の能力情報を未だ保持していない。能力情報とは、ユーザ装置(UE)のカテゴリ情報、ユーザ装置(UE)が通信可能な周波数バンドの情報、セキュリティ情報、ハンドオーバ処理能力等を含み、基地局(eNB)及び交換局(MME)等における制御に使用される。
　ステップS3において、交換局(MME)は、「初期コンテキストセットアップリクエスト」(Initial　Context　Setup　Request)として示されている信号を基地局(eNB)に送信する。
　ステップS4において、基地局(eNB)は、能力情報(UE-Capability)をユーザ装置(UE)に問い合わせ、ステップS5において移動機UEから受信し、保存する。
　ステップS6において、交換局(MME)は、能力情報を基地局(eNB)から受信し、保存する。
　ステップS7において、秘匿処理及びRRCコネクションの再設定が行われる。
　ステップS8において、基地局(eNB)は、「初期コンテキストセットアップレスポンス」(Initial　Context　Setup　Response)として示される呼設定完了信号を交換局(MME)に送信する。
　ステップS9において、交換局(MME)は、アタッチを行ったユーザ装置(UE)の能力情報に基づいて、そのユーザ装置(UE)が音声信号を通信する場合に、VoLTE方式又はCSFB方式の何れの方式を使用すべきかを決定する。ユーザ装置(UE)はステップS2において、VoLTE方式又はCSFB方式のうち好ましい方式を交換局(MME)に通知することも可能である。しかしながら、交換局(MME)はユーザ装置(UE)の能力情報に基づいて、そのユーザ装置(UE)にとって真に相応しい音声信号通信方式(VoLTE又はCSFB)を決定する。例えば、ユーザ装置(UE)にVoLTE方式の機能が備わっていたとしても、LTEセルが比較的混雑している反面、3Gセルが混雑していなかった場合、そのユーザ装置(UE)はCSFB方式で音声信号を通信した方が、リソース利用効率や待ち時間短縮等の観点から好ましい。
　ステップS10において、交換局(MME)は、ユーザ装置(UE)が使用すべき音声信号通信方式(VoLTE又はCSFB)を基地局(eNB)及びユーザ装置(UE)に通知する。
　図4は図3に示す処理が終了した後の動作例を示す。
　ステップS41において、交換局(MME)又は管理ノード(OAM)が基地局(eNB)に対して、規制を発動することを通知する。例えば、交換局(MME)がオーバーロードインジケータとして規制の発動を基地局(eNB)に通知してもよい。或いは、ネットワークの保守や点検を行っている管理ノード(OAM)が何らかの指示信号により規制の発動を基地局(eNB)に通知してもよい。上述したように規制にはSSACやACBのような規制方式があり、何れの規制方式であるかが基地局(eNB)に通知される。説明の便宜上、ACB規制が発動されたとする。
　ステップS42において、基地局(eNB)は、発動された規制により、VoLTE方式の音声信号の送受信が規制の対象になるか否かを判定する。目下の例のACB規制のように、VoLTE方式の音声信号の送受信が規制の対象であった場合、基地局(eNB)は、VoLTE方式を使用するユーザ装置が、CSFB方式を使用するユーザ装置よりも、アクティブ状態に留まりやすくなるように、ユーザ装置の動作状態を管理する。例えば、VoLTE方式を使用するユーザ装置のプリザベーション期間(例えば、240秒)が、CSFB方式を使用するユーザ装置のプリザベーション期間(120秒)より長く設定される。動作状態の状態遷移信号はステップS43において基地局(eNB)からユーザ装置(UE)に送信される。図示の簡明化のため、ステップS43の状態遷移信号の送信は一度しか行われていないが、動作状態の状態遷移は基地局(eNB)及びユーザ装置(UE)の間で適切な任意のタイミングで行われてよい。VoLTE方式を使用するユーザ装置(UE)とCSFB方式を使用するユーザ装置(UE)との間で、アクティブ状態からアイドル状態に遷移するまでのプリザベーション期間が異なる値に設定される。このため、VoLTE方式を使用するユーザ装置(UE)はアクティブ状態に長く留まり、CSFB方式を使用するユーザ装置(UE)は速やかにアイドル状態に遷移しやすくなる。
　なお、VoLTE方式を使用するユーザ装置が、CSFB方式を使用するユーザ装置よりも、アクティブ状態に留まりやすくなるようにする観点からは、VoLTE方式を使用するユーザ装置がアイドル状態には遷移せず、常にアクティブ状態で動作するようにしてもよい。また、ネットワークが輻輳してきた場合に、状態管理部は、CSFB方式を使用するユーザ装置のうち、トラフィックデータが送受信されないまま経過した期間が所定値より長いユーザ装置をアイドル状態に遷移させてもよい。
　一方、ステップS42において、SSAC規制のように、VoLTE方式の音声信号の送受信が規制の対象でなかった場合、VoLTE方式を使用するユーザ装置及びCSFB方式を使用するユーザ装置は何れも同様に状態管理される。
　ステップS44において、基地局(eNB)は規制が発動されたことを示す報知信号をセル内のユーザ装置(UE)に報知する。目下の例の場合、ACB規制が発動されていることが報知される。上述したように、ACB規制の場合、アイドル状態のユーザ装置(UE)は音声信号もデータ信号も規制の対象となるが、アクティブ状態のユーザ装置(UE)は規制の対象外である。本実施形態の場合、VoLTE方式を使用するユーザ装置(UE)はアクティブ状態に留まりやすくなっているので、規制の対象外になりやすい。CSFB方式を使用するユーザ装置(UE)は、従来通りの状態管理が行われているが、アイドル状態で規制の対象に該当したとしても、3Gセルに遷移して音声信号を通信できる。その結果、図示されているようにアイドル状態のユーザ装置(UE)によるデータ信号は規制され(ステップS45)、VoLTE方式を使用するアイドル状態のユーザ装置(UE)の音声信号も規制されるが(ステップS46)、CSFB方式を使用するアイドル状態のユーザ装置(UE)の音声信号は3Gセルに遷移して通信可能である(ステップS47)。一方、アクティブ状態のユーザ装置の場合、データ信号及び音声信号(VoLTE又はCSFB)は何れも規制の対象外であり、通信可能である(ステップS48、S49)。実施の形態によれば、VoLTE方式を使用するユーザ装置がアイドル状態になりにくくすることでステップS46の状況を減らし、データ信号のみが単独に規制される状況を実現する。
　＜4．変形例＞
　図4に示す例の場合、VoLTE方式を使用するユーザ装置(UE)がアイドル状態になりにくくする処理(例えば、プリザベーションタイマを長くすること)が、ステップS41の後(ステップS42)において開始されている。しかしながら開示される発明はそのような例に限定されない。例えば、VoLTE方式を使用するユーザ装置(UE)がアイドル状態になりにくくする処理が、常時行われていてもよい。ただし、常時行うことにすると、VoLTE方式を使用するユーザ装置(UE)がアイドル状態に遷移しなくなってしまい、ユーザ装置(UE)のバッテリセービング等の観点からは好ましくない。従って、VoLTEによる音声信号を疎通させる一方バッテリーを節約する観点からは、図4に示すように交換局(MME)や管理ノード(OAM)からの指示に応じて、VoLTE方式を使用するユーザ装置(UE)がアイドル状態になりにくくする処理を行うことが好ましい。
　図3のステップS9において、交換局(MME)はユーザ装置(UE)がVoLTE又はCSFB方式の何れを使用すべきかを決定しているが、交換局(MME)がそれを決定する時点はステップS9のタイミングに限定されない。例えば、ユーザ装置(UE)及び交換局(MME)に論理パスが設定された時点で決定されてもよい。
　図5はユーザ装置(UE)、基地局(eNB)及び交換局(MME)の間に3つの論理パスがUプレーン(U-plane)として設定されている様子を示す。図中、デフォルトベアラは3つの論理パスのうちで最も基礎的なRRCコネクションである。制御用ベアラは、Uプレーンのベアラであるが、このベアラを通じて音声データ用ベアラの設定要求やIMSシグナリングが送受信される。音声データ用ベアラは常に設定されているわけではなく、VoLTEによる音声信号が送受信される場合にのみ設定される。従って音声信号の有無によらず設定されるのは、デフォルトベアラ及び制御用ベアラである。従って、音声データ用ベアラが設定されているか否かに基づいて、ユーザ装置(UE)がVoLTEによる音声信号を送受信するか否かが分かる。すなわち、交換局(MME)は論理パスの設定状況に基づいて、ユーザ装置(UE)がVoLTE又はCSFB方式の何れを使用すべきかを決定してもよい。
　以上、移動通信システムにおける基地局及び制御方法を、LTE方式の移動通信システムでACB規制が行われる実施例により説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、開示される発明は、VoLTEによる音声信号を疎通させつつデータ信号を規制する適切な如何なる移動通信システムに適用されてもよい。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には1つの部品で行われてもよいし、あるいは1つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。説明の便宜上、通信端末及び情報処理装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明に従って動作するソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ（RAM）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ROM）、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク（HDD）、リムーバブルディスク、CD－ROM、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
　本国際特許出願は２０１２年７月１７日に出願した日本国特許出願第２０１２－１５８８８６号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１２－１５８８８６号の全内容を本願に援用する。
　21　上位レイヤ通信インタフェース
　22　制御部
　23　状態管理部
　24　報知信号生成部
　25　下位レイヤ通信インタフェース

Claims (6)

  1. 　LTE方式の移動通信システムにおける基地局であって、
    　ユーザ装置の音声信号が3G方式のセルで提供されるCSFB方式又はユーザ装置の音声信号がLTE方式のセルで提供されるVoLTE方式の何れの方式が使用されるかを識別する音声方式識別部と、
    　アクティブ状態又はアイドル状態であるユーザ装置の動作状態を管理する際に、音声信号をVoLTE方式で提供するユーザ装置が、音声信号をCSFB方式で提供するユーザ装置よりも、アクティブ状態に留まりやすくなるように、ユーザ装置の動作状態を管理し、動作状態を遷移させる状態遷移信号をユーザ装置に通知する状態管理部と、
    　アイドル状態のユーザ装置の通信が規制されることを示す報知信号を送信する送信部と
    　を有する基地局。
  2. 　ユーザ装置のトラフィックデータが送受信されないまま所定の期間が経過した場合、前記状態管理部は、該ユーザ装置の動作状態をアクティブ状態からアイドル状態に遷移させる状態遷移信号を該ユーザ装置に通知し、
    　VoLTE方式を使用するユーザ装置に対する前記所定の期間は、CSFB方式を使用するユーザ装置に対する前記所定の期間より長く設定されている、請求項1記載の基地局。
  3. 　前記音声サービス識別信号は、ユーザ装置の能力情報に基づいて前記交換局により決定されている、請求項1に記載の基地局。
  4. 　基地局、交換局、または通信システムの輻輳を検知した場合に、前記状態管理部は、CSFB方式を使用するユーザ装置のうち、トラフィックデータが送受信されないまま経過した期間が所定値より長いユーザ装置に対して、動作状態をアクティブ状態からアイドル状態に遷移させる状態遷移信号を通知する、請求項1記載の基地局。
  5. 　当該基地局が輻輳してきた場合に、当該基地局は前記交換局から前記音声サービス識別信号を受信する、請求項1に記載の基地局。
  6. 　LTE方式の移動通信システムにおける基地局が実行する制御方法であって、
    　ユーザ装置の音声信号が3G方式のセルで送受信されるCSFB方式又はユーザ装置の音声信号がLTE方式のセルで送受信されるVoLTE方式の何れの方式が使用されるかを識別するステップと、
    　アクティブ状態又はアイドル状態であるユーザ装置の動作状態を管理する際に、音声信号をVoLTE方式で送受信するユーザ装置が、音声信号をCSFB方式で送受信するユーザ装置よりも、アクティブ状態に留まりやすくなるように、ユーザ装置の動作状態を管理し、動作状態を遷移させる状態遷移信号をユーザ装置に通知するステップと、
    　アイドル状態のユーザ装置の通信が規制されることを示す報知信号を送信するステップと
    　を有する制御方法。
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