特許 6195312 通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6195312

(24)【登録日】2017年8月25日

(45)【発行日】2017年9月13日

(54)【発明の名称】通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 84/00 20090101AFI20170904BHJP

   H04W 56/00 20090101ALI20170904BHJP

【ＦＩ】

   H04W84/00 110

   H04W56/00

【請求項の数】22

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-531479(P2014-531479)

(86)(22)【出願日】2012年8月29日

(65)【公表番号】特表2014-526851(P2014-526851A)

(43)【公表日】2014年10月6日

(86)【国際出願番号】JP2012072520

(87)【国際公開番号】WO2013047118

(87)【国際公開日】20130404

【審査請求日】2014年3月25日

【審判番号】不服2016-8512(P2016-8512/J1)

【審判請求日】2016年6月8日

(31)【優先権主張番号】1116924.0

(32)【優先日】2011年9月30日

(33)【優先権主張国】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077838

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 憲保

(74)【代理人】

【識別番号】100129023

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100147809

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 順一

(72)【発明者】

【氏名】ジャクタ，カロライン

(72)【発明者】

【氏名】プンツ，ゴットフリッド

(72)【発明者】

【氏名】林 貞福

(72)【発明者】

【氏名】デンソル，トーマス

【合議体】

【審判長】 北岡 浩

【審判官】 川口 貴裕

【審判官】 山本 章裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１５７９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０８９９４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−６７４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０５８９９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／１０２７７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／１１３２０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０００１９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／１２４４５８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H04B 7/24 - 7/26

H04W 4/00 - 99/00

3GPP TSG RAN WG1-4

3GPP SA WG1-2

3GPP CT WG1

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のトラッキングエリアに配置された複数の基地局を有する通信システムにおいて用いられる移動中継ノードであって、
ドナー基地局に対して信号を送受信するとともに、該移動中継ノードに関連付けられた１つ又は複数のユーザデバイスに対して信号を送受信するトランシーバ回路と、
中継ノード識別子を記憶するメモリと、
前記関連付けられたユーザデバイスと前記ドナー基地局との間の通信を制御する通信コントローラと、
を備え、
前記移動中継ノードには、固定トラッキングエリア識別子が割り当てられており、
前記通信コントローラは、該移動中継ノードが前記ドナー基地局に接続するときに該ドナー基地局に前記中継ノード識別子を送信するように動作可能であり、
前記通信コントローラは、関連付けられたユーザデバイスから接続メッセージを受信するように動作可能であり、前記接続メッセージに応答して、前記中継ノード識別子を前記接続メッセージに挿入して、該接続メッセージを前記ドナー基地局に送信するように構成されており、
前記通信コントローラは、第１のドナー基地局から前記固定トラッキングエリア識別子を受信するように動作可能であり、
前記移動中継ノードは、前記固定トラッキングエリア識別子を該移動中継ノードに関連付けられた前記１つ又は複数のユーザデバイスにブロードキャストするように動作可能であり、
前記移動中継ノードは、前記第１のドナー基地局のトラッキングエリアと異なるトラッキングエリアに属する第２のドナー基地局に接続するように動作可能であり、
前記移動中継ノードは、前記第２のドナー基地局に接続した後でも、前記１つ又は複数の関連付けられたユーザデバイスへの前記固定トラッキングエリア識別子のブロードキャストを継続するように構成されている、移動中継ノード。

【請求項2】

複数のトラッキングエリアに配置された複数の基地局を有する通信システムにおいて用いられる移動中継ノードであって、
ドナー基地局に対して信号を送受信するとともに、該移動中継ノードに関連付けられた１つ又は複数のユーザデバイスに対して信号を送受信するトランシーバ回路と、
中継ノード識別子を記憶するメモリと、
前記関連付けられたユーザデバイスと前記ドナー基地局との間の通信を制御する通信コントローラと、
を備え、
前記移動中継ノードには、固定無線セル識別子が割り当てられており、
前記通信コントローラは、該移動中継ノードが前記ドナー基地局に接続するときに該ドナー基地局に前記中継ノード識別子を送信するように動作可能であり、
前記通信コントローラは、関連付けられたユーザデバイスから接続メッセージを受信するように動作可能であり、前記接続メッセージに応答して、前記中継ノード識別子を前記接続メッセージに挿入して、該接続メッセージを前記ドナー基地局に送信するように構成されており、
前記通信コントローラは、第１のドナー基地局から前記固定無線セル識別子を受信するように動作可能であり、
前記移動中継ノードは、前記固定無線セル識別子を該移動中継ノードに関連付けられた前記１つ又は複数のユーザデバイスにブロードキャストするように動作可能であり、
前記移動中継ノードは、前記第１のドナー基地局の無線セルと異なる無線セルに属する第２のドナー基地局に接続するように動作可能であり、
前記移動中継ノードは、前記第２のドナー基地局に接続した後でも、前記１つ又は複数の関連付けられたユーザデバイスへの前記固定無線セル識別子のブロードキャストを継続するように構成されている、移動中継ノード。

【請求項3】

複数のトラッキングエリアに配置された複数の基地局を有する通信システムにおいて用いられる移動中継ノードであって、
ドナー基地局に対して信号を送受信するとともに、該ドナー中継ノードに関連付けられた１つ又は複数のユーザデバイスに対して信号を送受信するトランシーバ回路と、
中継ノード識別子を記憶するメモリと、
前記関連付けられたユーザデバイスと前記ドナー基地局との間の通信を制御する通信コントローラと、
を備え、
前記通信コントローラは、該移動中継ノードが前記ドナー基地局に接続するときに該ドナー基地局に前記中継ノード識別子を送信するように動作可能であり、
前記通信コントローラは、関連付けられたユーザデバイスから接続メッセージを受信するように動作可能であり、前記接続メッセージに応答して、前記中継ノード識別子を前記接続メッセージに挿入して、該接続メッセージを前記ドナー基地局に送信するように構成されており、
前記通信コントローラは、前記移動中継ノードが通過すると予想されるトラッキングエリアの所定のリストを受信するように構成され、
前記通信コントローラは、前記トラッキングエリアのリストを前記関連付けられた１つ又は複数のユーザデバイスに通信するように構成されている、移動中継ノード。

【請求項4】

前記通信コントローラは、前記移動中継ノードが接続すると予想されるドナー基地局の所定のリストを受信するように構成され、
第１のドナー基地局から、該第１のドナー基地局のトラッキングエリアと異なるトラッキングエリアに属する第２のドナー基地局に移動するときに、該第２のドナー基地局が前記所定のリストにあれば、前記移動中継ノードは、トラッキングエリア更新を送信しないように構成されている、請求項３に記載の移動中継ノード。

【請求項5】

前記通信コントローラは、前記移動中継ノードが接続すると予想されるドナー基地局の所定のリストを受信するように構成され、
前記移動中継ノードは、第１のドナー基地局から、該第１のドナー基地局のトラッキングエリアと異なるトラッキングエリアに属する第２のドナー基地局に移動するときにトラッキングエリア更新を送信するように構成されている、請求項３に記載の移動中継ノード。

【請求項6】

通信システムにおいて用いられるドナー基地局であって、
前記通信システムのネットワークノードに対して信号を送受信するとともに、１つ又は複数のユーザデバイスが請求項１乃至５の何れか１つに記載の移動中継ノードを通じて前記ドナー基地局に接続することを可能にする前記移動中継ノードに対して信号を送受信するように構成されるトランシーバ回路と、
前記移動中継ノードが前記ドナー基地局に接続するときに、前記移動中継ノードによって中継ノード識別子が挿入された接続メッセージを受信するように動作可能である通信コントローラと、
を備え、
前記通信コントローラは、前記移動中継ノードによって前記中継ノード識別子が挿入された該接続メッセージを前記ネットワークノードに送信するように動作可能である、ドナー基地局。

【請求項7】

前記中継ノード識別子は、該ドナー基地局が前記移動中継ノードから受信する前記ユーザデバイス接続メッセージ内に含まれ、前記通信コントローラは、前記受信したユーザデバイス接続メッセージを前記ネットワークノードに転送するように動作可能である、請求項６に記載のドナー基地局。

【請求項8】

前記通信コントローラは、請求項１に記載の移動中継ノードの前記固定トラッキングエリア識別子をネットワークノードから受信するように動作可能であり、前記受信した固定トラッキングエリア識別子を請求項１に記載の移動中継ノードに転送するように動作可能である、請求項６又は７に記載のドナー基地局。

【請求項9】

前記通信コントローラは、請求項２に記載の移動中継ノードの前記固定無線セル識別子をネットワークノードから受信するように動作可能であり、前記受信した固定無線セル識別子を請求項２に記載の移動中継ノードに転送するように動作可能である、請求項６又は７に記載のドナー基地局。

【請求項10】

前記通信コントローラは、請求項３に記載の移動中継ノードが通過すると予想されるトラッキングエリアの所定のリストをネットワークノードから受信するように動作可能であり、前記所定のリストを請求項３に記載の移動中継ノードに転送するように動作可能である、請求項６又は７に記載のドナー基地局。

【請求項11】

前記通信コントローラは、前記移動中継ノードが接続すると予想されるドナー基地局の所定のリストをネットワークノードから受信するように構成され、前記ドナー基地局の所定のリストを前記移動中継ノードに転送するように構成されている、請求項６〜１０のいずれか１項に記載のドナー基地局。

【請求項12】

複数のトラッキングエリアに配置された複数の基地局を有する通信システムにおいて用いられるネットワークノードであって、
ドナー基地局に対して信号を送受信するように構成されるトランシーバ回路と、
請求項１乃至５の何れか１つに記載の移動中継ノードが第１のドナー基地局に接続するときに中継ノード識別子を前記第１のドナー基地局から受信するように動作可能であり、前記中継ノード識別子を受信した前記第１のドナー基地局に関連付けられた前記トラッキングエリアに対応するトラッキングエリアデータとともに、前記中継ノード識別子を記憶するように動作可能である通信コントローラと、
を備え、これにより、前記トラッキングエリアデータを前記移動中継ノードに関連付け、
前記通信コントローラは、前記移動中継ノードに関連付けられたユーザデバイスからの接続メッセージを前記第１のドナー基地局から受信するように動作可能であり、前記移動中継ノードに関連付けられたトラッキングエリアデータが前記ユーザデバイスにも関連付けられるように、前記ユーザデバイスを前記移動中継ノードに関連付けるデータを記憶するように動作可能である、ネットワークノード。

【請求項13】

第２のドナー基地局の前記トラッキングエリアが前記第１のドナー基地局の前記トラッキングエリアと異なる場合には、前記通信コントローラは、前記移動中継ノードが前記第２のドナー基地局に接続するときに中継ノード識別子を前記第２のドナー基地局から受信するように動作可能であり、前記移動中継ノードに関連付けられた前記トラッキングエリアデータと、前記移動中継ノードに関連付けられた任意のユーザデバイスに関連付けられた前記トラッキングエリアデータとを更新するように動作可能である、請求項１２に記載のネットワークノード。

【請求項14】

前記通信コントローラは、前記ユーザデバイス接続メッセージを受信したことに応答して、前記移動中継ノードが通過すると予想されるトラッキングエリアの所定のリストを、前記第１のドナー基地局及び前記移動中継ノードを介して前記ユーザデバイスに送信する、請求項１２又は１３に記載のネットワークノード。

【請求項15】

前記通信コントローラは、請求項１に記載の移動中継ノードによって用いられる前記固定トラッキングエリア識別子を前記第１のドナー基地局を介して請求項１に記載の移動中継ノードに転送するように動作可能である、請求項１２又は１３に記載のネットワークノード。

【請求項16】

前記通信コントローラは、請求項２に記載の移動中継ノードによって用いられる前記固定無線セル識別子を前記第１のドナー基地局を介して請求項２に記載の移動中継ノードに転送するように動作可能である、請求項１２又は１３に記載のネットワークノード。

【請求項17】

前記通信コントローラは、前記中継ノード識別子を受信したことに応答して、前記移動中継ノードに関連付けられた任意のユーザデバイスに関連付けられたデータを更なるネットワークノードに転送する、請求項１２又は１３に記載のネットワークノード。

【請求項18】

前記通信コントローラは、トラッキングエリア更新メッセージを前記移動中継ノードから受信するように動作可能である、請求項１２に記載のネットワークノード。

【請求項19】

前記通信コントローラは、更なるネットワークエンティティに向けて前記移動中継ノードに関連付けられた任意のユーザデバイスに関連付けられた前記トラッキングエリアを更新するように動作可能である、請求項１８に記載のネットワークノード。

【請求項20】

通信システムとともに用いられるユーザデバイスであって、
請求項３乃至５の何れか１つに記載の移動中継ノードに対して信号を送受信するように構成されるトランシーバ回路と、
前記移動中継ノードと連携するとともに、前記移動中継ノードが位置する現在のトラッキングエリアを前記移動中継ノードから受信するように動作可能な通信コントローラと、
前記ユーザデバイスが新たなトラッキングエリアに入ったとき、トラッキングエリア更新メッセージを送信するように動作可能なトラッキングエリアハンドラと、
を備え、
前記通信コントローラは、前記移動中継ノードが通過すると予想されるトラッキングエリアの所定のリストを受信するように動作可能であり、前記新たなトラッキングエリアが前記所定のリストにあるとき、前記トラッキングエリアハンドラの動作を抑制するように動作可能である、ユーザデバイス。

【請求項21】

前記トラッキングエリアハンドラは、前記新たなトラッキングエリアを検出するように動作可能であり、前記新たなトラッキングエリアを、前記所定のリストにある前記トラッキングエリアと比較するように動作可能であり、前記新たなトラッキングエリアが前記所定のリストにあるトラッキングエリアと一致する場合、トラッキングエリア更新メッセージを送信しないように動作可能である、請求項２０に記載のユーザデバイス。

【請求項22】

通信コントローラは、前記移動中継ノードと連携するとともに、前記中継ノードが位置する現在の無線セルを前記移動中継ノードから受信するように動作可能である、請求項２０に記載のユーザデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動通信デバイス又は固定通信デバイスに中継サービスを提供する通信システム及びその構成要素に関する。本発明は、排他的ではないが特に、３ＧＰＰ標準規格文書ＴＳ３６−３００Ｖ１０．４．０、ＴＳ３６−３３１Ｖ１０．２．０、及びＴＳ３６．４１３Ｖ１０．２．０において現在規定されているようなロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）アドバンストシステムにおいて用いられる中継サービスに関する。

【背景技術】

【0002】

中継は、ＬＴＥアドバンストに関して、例えばユーザ機器（ＵＥ：User Equipment）のための高データレートのカバレッジ、一時的なネットワーク展開、セルエッジスループットを改善し、及び／又は新たなセルエリア内のカバレッジを提供するツールとみなされる。ＬＴＥアドバンストは、基地局（ｅＮＢ）（ドナーｅＮＢ（ＤｅＮＢ：Donor eNB）と呼ばれる）に無線接続される中継ノード（ＲＮ:Relay Node）を有することによって中継をサポートする。自らの「ドナー」セルをサービングすることに加えて、ドナーｅＮＢは発展型ユニバーサル陸上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ：Evolved Universal Terrestrial Radio Access）無線インターフェイスの修正版によって、ＲＮをサービングする。修正されたインターフェイスは「Ｕｎ」インターフェイスと呼ばれる。

【0003】

各ＲＮは、基地局の機能の数多くの態様を与えられ、それゆえ、自らの「中継」セルをサービングする基地局としての役割を果たすことができる。それゆえ、中継セル内のユーザ機器の視点で見ると、ＲＮは基本的に従来のＬＴＥ基地局であるように見える。しかしながら、基地局機能に加えて、ＲＮは、ドナーｅＮＢに無線接続できるようにするために、例えば、物理レイヤ機能、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Media Access Control）機能、無線リソース制御（ＲＲＣ：Radio Resource Control）機能及び非アクセス層（ＮＡＳ：Non Access Stratum）機能の数多くの態様を含む、ＵＥ機能のサブセットもサポートする。

【0004】

幾つかの状況において、ＲＮは、列車、バス、船舶等の移動する輸送手段に設置される。そのような移動ＲＮは、その地理的ロケーションが変化すると、そのアタッチメントを或るドナーｅＮＢから別のドナーｅＮＢに変更する。移動ＲＮが、新たなトラッキングエリア（ＴＡ：Tracking Area）に属する新たなドナーｅＮＢに移動するとき、この移動ＲＮは、新たなＴＡ用の識別子を、自身がサービングするＵＥにブロードキャストする。これによって、その後、これらのＵＥは、（着信呼がＵＥに対してなされたときにＵＥを見つけるために）コアネットワークへのシグナリングを開始し、ＵＥが位置する新たなＴＡをこのネットワークに知らせる。コアネットワークに既にアクティブに接続されているＵＥの場合には、これは、ＲＲＣ接続モード移動シグナリングメッセージをコアネットワーク内の移動管理エンティティ（ＭＭＥ：Mobility Management Entity）に送信することを伴い、アイドルモードにあるＵＥの場合には、これは、ＴＡ更新メッセージをコアネットワーク内の移動管理エンティティ（ＭＭＥ）に送信することを伴う。

【0005】

これらのＵＥが、全て同時にＴＡを変更した場合、シグナリングメッセージが殺到し、この結果、ＲＮとドナーｅＮＢとの間のエアインターフェース上でシグナリングが失敗する可能性があり、アクティブモードにあるＵＥの接続が失われる可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明者らは、そのような移動ＲＮを介して接続されたＵＥのトラッキングエリアの変更についてネットワークに知らせる新たな方法を提供する必要があることを認識した。

【0007】

本発明は、上記の問題を克服するか、又は少なくとも軽減する、改善された通信システム、及び通信システムの改善された構成要素を提供することを目標とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

したがって、本発明の一態様は、複数のトラッキングエリアに配置された複数の基地局を有する通信システムにおいて用いられる中継ノードであって、基地局に対して信号を送受信するとともに、該中継ノードに関連付けられた１つ又は複数のユーザデバイスに対して信号を送受信するトランシーバ回路と；中継ノード識別子（及びおそらくは移動中継ノード情報）を記憶するメモリと； 前記関連付けられたユーザデバイスと前記基地局との通信を制御する通信コントローラと；を備え、前記中継ノードには、固定トラッキングエリア識別子又は固定無線セル識別子が、事前に構成され又は割り当てられており、前記通信コントローラは、該中継ノードが前記基地局に接続するときに該基地局に前記中継ノード識別子を送信するように動作可能であり；前記通信コントローラは、関連付けられたユーザデバイスから接続メッセージを受信するように動作可能であり、前記接続メッセージに応答して、前記中継ノード識別子を前記接続メッセージに挿入して、該接続メッセージを前記基地局に送信するように構成されている、中継ノードを提供する。

【0009】

本発明は、通信システムにおいて用いられる基地局であって、前記通信システムのネットワークノードに対して信号を送受信するとともに、１つ又は複数のユーザデバイスが上記中継ノードを通じて該基地局に接続することを可能にする該中継ノードに対して信号を送受信するように構成されるトランシーバ回路と；前記中継ノードが該基地局に接続するときに中継ノード識別子を受信するように動作可能であり、前記中継ノード識別子を前記ネットワークノードに送信するように動作可能である通信コントローラと；を備え、前記通信コントローラは、前記中継ノードに関連付けられたユーザデバイスからの接続メッセージを前記中継ノードから受信するように動作可能であり、前記受信した接続メッセージを前記中継ノード識別子とともに前記ネットワークノードに送信するように動作可能である、基地局も提供する。

【0010】

本発明は、複数のトラッキングエリアに配置された複数の基地局を有する通信システムにおいて用いられるネットワークノードであって、前記基地局に対して信号を送受信するように構成されるトランシーバ回路と；上記中継ノードが第１の基地局に接続するときに中継ノード識別子を前記第１の基地局から受信するように動作可能であり、前記中継ノード識別子が受信される前記第１の基地局に関連付けられた前記トラッキングエリアに対応するトラッキングエリアデータとともに、前記中継ノード識別子を記憶するように動作可能である通信コントローラと；を備え、前記通信コントローラは、前記中継ノードに関連付けられたユーザデバイスからの接続メッセージを前記第１の基地局から受信するように動作可能であり、前記中継ノードに関連付けられたトラッキングエリアデータが前記ユーザデバイスにも関連付けられるように、前記ユーザデバイスを前記中継ノードに関連付けるデータを記憶するように動作可能である、ネットワークノードも提供する。

【0011】

本発明は、通信システムとともに用いられるユーザデバイスであって、移動中継ノードに対して信号を送受信するように構成されるトランシーバ回路と；前記移動中継ノードと連携するとともに、該移動中継ノードが位置する現在のトラッキングエリアを該移動中継ノードから受信するように動作可能な通信コントローラと、；該ユーザデバイスが新たなトラッキングエリアに入ったとき、トラッキングエリア更新メッセージを送信するように動作可能なトラッキングエリアハンドラと；を備え、前記通信コントローラは、前記移動中継ノードが通過すると予想されるトラッキングエリアの所定のリストを受信するように動作可能であり、前記新たなトラッキングエリアが前記所定のリストにあるとき、前記トラッキングエリアハンドラの動作を抑制するように動作可能である、ユーザデバイスも提供する。

【0012】

本発明は、複数の基地局を有する通信システムにおいて用いられる中継ノードであって、該中継ノードが基地局に接続するときに、中継ノード識別子を前記基地局に送信する手段と；関連付けられたユーザデバイスから接続メッセージを受信する手段と；該接続メッセージに応答して、前記中継ノード識別子を前記受信された接続メッセージ内に挿入する手段と；前記接続メッセージを前記基地局に送信する手段と；を備える、中継ノードも提供する。

【0013】

本発明は、通信システムにおいて用いられる基地局であって、上記中継ノードが該基地局に接続するときに中継ノード識別子を受信する手段と；前記中継ノード識別子を前記通信システムのネットワークノードに送信する手段と；前記中継ノードに関連付けられたユーザデバイスからの接続メッセージを前記中継ノードから受信する手段と；前記中継ノード識別子とともに前記受信された接続メッセージを前記ネットワークノードに送信する手段と；を備える、基地局も提供する。

【0014】

本発明は、複数のトラッキングエリアに配置された複数の基地局を有する通信システムにおいて用いられるネットワークノードであって、上記中継ノードが第１の基地局に接続するときに中継ノード識別子を前記第１の基地局から受信する手段と；前記第１の基地局に関連付けられたトラッキングエリアに対応するトラッキングエリアデータとともに前記中継ノード識別子を記憶する手段と；前記中継ノードに関連付けられたユーザデバイスからの接続メッセージを前記第１の基地局から受信する手段と；前記中継ノードに関連付けられたトラッキングエリアデータが前記ユーザデバイスにも関連付けられるように、前記ユーザデバイスを前記中継ノードに関連付けるデータを記憶する手段と；を備える、ネットワークノードも提供する。

【0015】

本発明は、通信システムとともに用いられるユーザデバイスであって、上記中継ノードと連携する手段と；前記中継ノードが位置する現在のトラッキングエリアを前記中継ノードから受信する手段と；前記ユーザデバイスが新たなトラッキングエリアを受信したときにトラッキングエリア更新メッセージを送信する手段と；前記中継ノードが通過すると予想されるトラッキングエリアの所定のリストを受信する手段と；前記新たなトラッキングエリアが前記所定のリストにあるとき、トラッキングエリア更新メッセージが送信されるのを阻止する手段と；を備える、ユーザデバイスも提供する。

【0016】

また、本発明は、対応する方法、及びキャリア信号において、又は記録媒体において提供することができるコンピュータソフトウェア製品も提供する。

【0017】

次に、本発明の実施形態を、例示にすぎないが、添付の図面を参照しながら説明する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】列車に搭載された移動中継ノードを有する移動通信システムを概略的に示す図である。

【図2】図１に示すシステムの一部を成すユーザ機器の主な構成要素を示すブロック図である。

【図3】図１に示すシステムの一部を成す基地局の主な構成要素を示すブロック図である。

【図4】図１に示すシステムの一部を成す移動中継ノードの主な構成要素を示すブロック図である。

【図5】図１に示すシステムの一部を成す移動管理エンティティの主な構成要素を示すブロック図である。

【図6a】移動中継ノードを基地局にアタッチする手順を示すタイミング図である。

【図6b】ユーザ機器を、移動中継ノードを介して移動電気通信システムにアタッチする手順を示すタイミング図である。

【図6c】ＭＭＥが関与しない中継ノード移動の第１の手順を示すタイミング図である。

【図6d】ＭＭＥが関与する中継ノード移動の第１の手順を示すタイミング図である。

【図7a】ＭＭＥが関与しない中継ノード移動の第２の手順を示すタイミング図である。

【図7b】ＭＭＥが関与する中継ノード移動の第２の手順を示すタイミング図である。

【図8】列車に搭載された移動中継ノードを有する移動電気通信システムを概略的に示す図である。

【図9a】移動中継ノードを図８に示すシステム内の基地局にアタッチする手順を示すタイミング図である。

【図9b】ユーザ機器を、移動中継ノードを介して図８に示す移動通信システムにアタッチする手順を示すタイミング図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

実施形態１−概略
ＧＳＭ（登録商標）標準規格に従って動作する通信システムでは、移動電話等のユーザ機器は、ロケーションエリア及びルーティングエリアにおいてトラッキングされる。ＵＭＴＳ標準規格によれば、ユーザ機器を、ロケーションエリア及びルーティングエリアだけでなく、ＵＴＲＡＮ登録エリアにおいてもトラッキングすることができる。ＬＴＥでは、「トラッキングエリア」は、ロケーションエリア、ルーティングエリア、及びＵＴＲＡＮ登録エリアの総称として用いられる。

【0020】

図１は、移動中継ノード（ＲＮ）３を有する列車２を含む移動（セルラ）通信システム１を概略的に示している。この移動中継ノードは、列車２内のユーザによって携帯される複数のユーザ機器（ＵＥ）５−１〜５−７、例えば移動電話のための基地局機能を提供する。移動中継ノード３は、線路９に沿って進むとき、ドナー基地局７−１〜７−４にアタッチする。ドナー基地局７−１及び７−２は、トラッキングエリアＴＡ−１に属し、ドナー基地局７−３及び７−４は、トラッキングエリアＴＡ−２に属する。通信システム１は、コアネットワーク１１も備える。このコアネットワークは、当該コアネットワーク１１内のＵＥの移動を管理する移動管理エンティティ（ＭＭＥ）１３−１及び１３−２と、コアネットワーク内の様々なデバイスを構成する運用保守ユニット（ＯＡＭ：Operations and Maintenance unit）１５と、種々のＵＥ５に関連付けられた加入者データを記憶するホーム加入者サーバ（ＨＳＳ：Home Subscriber Server）１７とを備える。ＴＡ−１内のドナー基地局７は、ＭＭＥ１３−１と結合され、ＴＡ−２内のドナー基地局７は、ＭＭＥ１３−２に結合されているが、単一のＭＭＥが、種々のトラッキングエリアに位置する複数の基地局を十分にサービングすることができる。

【0021】

列車２が線路９に沿って進み、移動中継ノード３がドナー基地局７−２からドナー基地局７−３にハンドオーバすると、移動ＲＮ３及びＵＥ５が位置するトラッキングエリアが変化する。これによって、上記で議論した問題が引き起こされる。しかしながら、この例示の実施形態では、移動中継ノード３には、当該移動中継ノードが自身に関連付けられたＵＥ５にブロードキャストするそれ自身の固定セルＩＤ及びトラッキングエリア（この例では、ＴＡ−９６）が割り当てられる。移動中継ノード３は、ＴＡ−１からＴＡ−２に移動するときに、自身のトラッキングエリア識別子を変更しない。したがって、この例示の実施形態では、ＵＥ５は、ロケーションの変化に気付かず、あたかも移動していないかのように動作する。もちろん、ＵＥは、列車２とともに移動しており、コアネットワーク１１は、移動中継ノード３によってサービングされているＵＥ５のロケーションの経過を追跡する必要がある。この例示の実施形態では、これは、少なくとも、ＵＥ５が移動中継ノード３に最初に登録する時にＵＥ５によってコアネットワーク１１に送信されるシグナリングメッセージに移動中継ノード３の識別子を含めるように、移動中継ノード３を構成することによって達成される。これは、例えば、ＵＥ５が移動中継ノード３に関連付けられたトラッキングエリア内に移動するときに送信されるトラッキングエリア更新メッセージ、又はＵＥ５が移動中継ノード３のセルにハンドオーバする際のハンドオーバメッセージとすることができる。したがって、ＭＭＥ１３は、移動中継ノード３を介して登録されたＵＥ５を識別する情報を記憶することができ、したがって、移動中継ノード３とともに移動する。次に、移動中継ノード３が或るトラッキングエリアから別のトラッキングエリアに移動するとき、ＭＭＥ１３は、移動中継ノード３の移動をトラッキングし、したがって、関連付けられたＵＥ５の移動をトラッキングする。ＭＭＥ１３は、ｉ）移動中継ノード３がドナー基地局７−２からドナー基地局７−３に移動する際に、当該ＭＭＥが受信するパス切り替え要求若しくはハンドオーバ通知メッセージから、又はｉｉ）移動中継ノード３が送信するＮＡＳトラッキングエリア更新メッセージから（この移動中継ノードが、トラッキングエリアのそのような変化を報告するようにプログラムされている場合）、この移動をトラッキングすることができる。ＵＥ５は、列車２を離れる場合、新たなトラッキングエリアを検出し、したがって、ＵＥ５が移動中継ノード３にもはや関連付けられていないことをそのＭＭＥ１３に知らせるＮＡＳトラッキングエリア更新メッセージを開始する。

【0022】

このようにして、ＭＭＥ１３は、列車２とともに移動するＵＥ５のロケーションの知らせを受け続け、ＵＥ５は、新たなロケーションエリアをネットワークにシグナリングする必要がなく、エアインターフェイス上で送信されるトラフィックが節減されるとともに、ＵＥのバッテリ電力が節減される。

【0023】

次に、この例示の実施形態の構成要素と、ＭＭＥ１３が移動中継ノード３の移動をトラッキングする２つの代替的な方法とのより詳細な説明を、図２〜図７を参照して説明する。

【0024】

ユーザ機器
図２は、図１に示すユーザ機器５の主な構成要素を概略的に示している。図示するように、ユーザ機器５は、少なくとも１つのアンテナ３３を介して移動中継ノード３（又は直接、基地局７）に対して信号を送受信するように動作可能なトランシーバ回路３１を備える。トランシーバ回路３１の動作は、メモリ３９に記憶されたソフトウェアに従ってコントローラ３７によって制御される。このソフトウェアは、特に、オペレーティングシステム４１、通信制御モジュール４３、及びトラッキングエリアハンドリングモジュール４７を含む。

【0025】

通信制御モジュール４３は、例えば、トランシーバ回路３１が移動中継ノード３との通信において用いるリソースを決定することを含め、移動中継ノード３との通信を制御するように動作可能である。

【0026】

トラッキングエリアハンドリングモジュール４７は、移動中継ノード３によって提供されるトラッキングエリア識別子を検出するとともに、トラッキングエリアが変化したときにトラッキングエリア更新メッセージをＵＥ５に送信させるように動作可能である。

【0027】

基地局
図３は、図１に示すドナー基地局７−１等の基地局７における主な構成要素を示すブロック図である。基地局７は、自身のカバレッジエリア内のユーザ機器５にサービスを提供する固定通信ノードである。本発明による例示の実施形態では、基地局７は、移動中継ノード３を介してユーザ機器５と通信している。図示するように、基地局７は、少なくとも１つのアンテナ５３を介して移動中継ノード３に対して信号を送受信するように動作可能なトランシーバ回路５１を備える。基地局７は、ネットワークインターフェイス５５を介してコアネットワーク１１のＭＭＥ１３及び他の基地局に対して信号を送受信するようにも動作可能である。トランシーバ回路５１の動作は、メモリ５９に記憶されたソフトウェアに従ってコントローラ５７によって制御される。このソフトウェアは、特に、オペレーティングシステム６１、通信制御モジュール６３、中継ノード管理モジュール６５、トラッキングエリアハンドリングモジュール６７、及び運用保守モジュール６９を含む。

【0028】

通信制御モジュール６３は、基地局と、移動中継ノード３、ＵＥ５、及びネットワークデバイス（ＭＭＥ等）との通信を制御するように動作可能である。

【0029】

中継ノード管理モジュール６５は、基地局７と当該基地局にアタッチされた移動中継ノード３との接続を制御するように動作可能である。

【0030】

トラッキングエリアハンドリングモジュール６７は、ネットワークによって基地局７に配分されたトラッキングエリア（複数の場合もある）の識別情報を維持及びブロードキャストするように動作可能である。基地局７は、複数のセルを有することができ、これらの複数のセルは、通常、同じトラッキングエリアに配分されている。ただし、これらのセルのそれぞれを異なるトラッキングエリアに配分することもできるし、これらのセルの少なくとも幾つかを１つのトラッキングエリアに配分し、他のセルを異なるトラッキングエリアに配分することもできる。一方、各セルは、１つのトラッキングエリアにのみ配分される。

【0031】

運用保守モジュール６９は、基地局７が通常、ＯＡＭ１５から受信する当該基地局のトラッキングエリア識別子（複数の場合もある）等の動作パラメータを記憶することを担当する。

【0032】

中継ノード
図４は、図１に示す移動中継ノード３の主な構成要素を概略的に示している。移動中継ノード３は、それ自身のカバレッジエリア内においてサービスを提供する、基地局７のような通信ノードであるが、移動中継ノード３は、コアネットワーク１１に直接接続していない。その代わり、この移動中継ノードは、ドナー基地局７に無線で接続し、その場合、ドナー基地局７は、コアネットワーク１１への接続を提供するように動作可能である。

【0033】

図示するように、移動中継ノード３はトランシーバ回路７１を備え、このトランシーバ回路は、基地局アンテナ７３を介して基地局７に対して信号を送受信するとともに、ＵＥアンテナ７５を介してユーザ機器５に対して信号を送受信するように動作可能である。トランシーバ回路７１の動作は、メモリ７９に記憶されたソフトウェアに従ってコントローラ７７によって制御される。このソフトウェアは、特に、オペレーティングシステム８１、通信制御モジュール８３、トラッキングエリアハンドリングモジュール８７、及び運用保守モジュール８９を含む。

【0034】

通信制御モジュール８３は、例えば、トランシーバ回路７１がユーザ機器５のそれぞれ及び基地局７との通信において用いるリソースの配分を含め、ユーザ機器５及び基地局７との通信を制御するように動作可能である。

【0035】

トラッキングエリアハンドリングモジュール８７は、移動中継ノードにおいて事前に構成されているか又はコアネットワーク１１によって移動中継ノードに割り当てられる固定トラッキングエリア識別子を移動中継ノードに送信させるように動作可能である。トラッキングエリアハンドリングモジュール８７は、トラッキングエリア更新メッセージを送信するようにプログラムされているときは、それを行うことも担当する。

【0036】

運用保守モジュール８９は、ＯＡＭ１５から受信する当該移動中継ノード３用のトラッキングエリア識別子（複数の場合もある）等の様々な動作パラメータを記憶することを担当する。

【0037】

移動管理エンティティ
図５は、図１に示す移動管理エンティティ１３の主な構成要素を概略的に示している。上述したように、ＭＭＥ１３は、ユーザ機器５によって開始される任意の通信又はユーザ機器５を対象とした任意の通信を適切に転送することができるように、移動（セルラ）通信システム１内におけるユーザ機器の現在のロケーションについての情報を維持することによって、移動サービスをユーザ機器５に提供する通信ノードである。図示するように、移動管理エンティティ１３はトランシーバ回路９１を備える。このトランシーバ回路は、ネットワークインターフェイス９３を介して他のネットワーク要素に対して信号を送受信するとともに、基地局インターフェイス９５を介して基地局７に対して信号を送受信するように動作可能である。トランシーバ回路９１の動作は、メモリ９９に記憶されたソフトウェアに従ってコントローラ９７によって制御される。このソフトウェアは、特に、オペレーティングシステム１０１、通信制御モジュール１０３、トラッキングエリアハンドリングモジュール１０７、及びページングモジュール１０９を含む。メモリ９９は、ＭＭＥ１３によって維持されるとともに用いられるＵＥ／中継器移動管理データ１１１も記憶する。

【0038】

通信制御モジュール１０３は、基地局７、ＯＡＭ１５、及びＨＳＳ１７等の様々なネットワークデバイスとの通信を制御するように動作可能である。

【0039】

トラッキングエリアハンドリングモジュール１０７は、ＵＥ／中継器が移動管理エンティティ１３によって制御されるエリア内をあちらこちら移動する際、ＵＥ／中継器移動管理データ１１１を維持及び更新するように動作可能である。ＵＥ／中継器が、ＭＭＥ１３によって制御されるエリア内にもはやないとき、トラッキングエリアハンドリングモジュール１０７は、そのＵＥ／中継器に関係したデータを削除するとともに、そのデータを、ＵＥ／中継器の移動先の新たなエリアを担当する別の移動管理エンティティに転送するように動作可能である。

【0040】

ページングモジュール１０９は、新たな通信がＵＥ５についてセットアップされているとき、ＵＥ５用のページングメッセージを送信するように動作可能である。そのような新たな通信は、音声呼、データ接続等とすることができる。

【0041】

動作
上記で議論したように、ＭＭＥ１３は、選択肢１）移動中継ノード３がドナー基地局７−２からドナー基地局７−３に移動する際に当該ＭＭＥが受信するパス切り替え要求若しくはハンドオーバ通知メッセージから、又は選択肢２）移動中継ノード３が送信するＮＡＳトラッキングエリア更新メッセージ（当該移動中継ノードがトラッキングエリアのそのような変化を報告するようにプログラムされている場合）から、移動中継ノード（したがって、関連付けられたＵＥ）の移動をトラッキングすることができる。次に、これらの２つの選択肢の場合でのこの例示の実施形態の動作をより詳細に説明する。

【0042】

中継動作（選択肢１及び選択肢２）のためのアタッチ
図６ａは、移動中継ノード３がドナー基地局７を介してコアネットワーク１１にアタッチし、自身の静的なセルＩＤ及びトラッキングエリア識別子を受信する方法を示すタイミング図である。図示するように、ステップＳ１において、移動中継ノード３は、「ＲＲＣ接続セットアップ」要求を送信することによってこの手順を開始する。このメッセージは、特に、移動中継ノード３の識別子を含む。ステップＳ２において、移動中継ノード３及び移動管理エンティティ１３は、移動中継ノード３及びコアネットワークによって用いられる動作パラメータを規定する必要な「ＮＡＳアタッチ、認証、及びセキュリティ」手順を実行する。ステップＳ３ａにおいて、「ＮＡＳアタッチ受理」応答をドナー基地局７に送信することを含む「初期Ｓ１コンテキストセットアップ」手順が、ドナー基地局７と移動管理エンティティ１３との間で実行される。

【0043】

この後には、ステップＳ３ｂにおけるドナー基地局７と移動中継ノード３との間の「ＲＲＣ接続再構成」手順が続く。次に、移動中継ノード３は、ステップＳ４においてＯＡＭ１５から最終構成データを受信する。この構成データは、それぞれ無線セルレベル及びトラッキングエリアレベルにおける移動中継ノードの移動をハンドリングするために移動中継ノード３に割り当てられた静的なセルＩＤ及び静的なトラッキングエリア識別子を含む。次に、移動中継ノード３は、ステップＳ５において、ドナー基地局７用の中継器として動作を開始することができ、そのカバレッジエリア内のユーザ機器５からの接続を受信する準備が完了する。

【0044】

中継器を介したネットワークへのＵＥアタッチ（選択肢１及び選択肢２）
図６ｂは、ＵＥ５が移動中継ノード３を介してコアネットワーク１１にアタッチする方法を示すタイミング図である。

【0045】

図示するように、ステップＳ１１において、ユーザ機器５は、「ＲＲＣ接続セットアップ」要求を移動中継ノード３に送信する。これに応答して、移動中継ノード３は、「初期ＵＥメッセージ」を生成する。このメッセージは、ユーザ機器５用の一時的なＩＤと、「ＮＡＳアタッチ要求」と、移動中継ノード自身の中継ノード識別子（「ＲＮ ＩＤ」）とを含む。ステップＳ１２ａにおいて、移動中継ノード３は、この生成されたメッセージをドナー基地局７に送信し、ドナー基地局は、ステップＳ１２ｂにおいて、このメッセージを移動管理エンティティ１３に転送する。中継ノード識別子が受信メッセージに含まれるので、移動管理エンティティ１３は、ユーザ機器５が、識別された移動中継ノード３を介して接続していることを知る。次に、移動管理エンティティ１３は、そのＵＥ５に関連付けられるトラッキングエリアの「初期ＵＥメッセージ」を転送したドナー基地局７に関連付けられたトラッキングエリア識別子をＵＥ／中継器移動管理データ１１１に格納する。ＭＭＥ１３は、ＵＥが、識別された移動中継ノードに関連付けられていることの表示をもＵＥ／中継器移動管理データ１１１に格納する。これは図５に示されている。図５は、ＵＥ−２が移動中継ノードＲＮ−１に関連付けられていることと、それらがともにトラッキングエリアＴＡ−１にあることを示している。ステップＳ１４ａにおいて、ＭＭＥ１３は、「ＮＡＳアタッチ受理」応答を含む「Ｓ１コンテキストセットアップ」メッセージを送信することによって、ユーザ機器５が、現在移動中継ノード３に接続されていることを、ドナー基地局７を介して確認する。ステップＳ１４ｂにおいて、移動中継ノード３は、「ＲＲＣ接続再構成」メッセージをユーザ機器５に送信する。ＭＭＥ１３は、現在、ＵＥ５が移動中継ノード３を介して接続されていることを知っているので、（以下の説明から明らかになるように）冗長なシグナリングを回避することができる。

【0046】

ＭＭＥの変更を伴わない中継ノードの移動（選択肢１）
図６ｃは、同じＭＭＥ１３がターゲットドナー基地局７−３に用いられるときの、移動中継ノード３がターゲットドナー基地局７−３にハンドオーバする方法を概括的に示している。図示するように、ステップＳ２１において、移動中継ノード３は、接続モード移動のために、自身の中継ノード識別子（ＲＮ ＩＤ）を含むＲＲＣ接続再構成完了メッセージをターゲットドナー基地局７−３に送信する。これに応答して、ステップＳ２２において、ターゲットドナー基地局７−３は、特に、中継ノード識別子と、ターゲットドナー基地局７−３に関連付けられた新たなトラッキングエリアとを識別するパス切り替え要求をＭＭＥ１３に送信する。したがって、ＭＭＥ１３は、移動中継ノードが、受信されたパス切り替え要求において識別された新たなトラッキングエリアに移動したこと（又は移動の最中であること）を知ることができる。ステップＳ２４において、ＭＭＥ１３は、その移動中継ノード３についてＵＥ／中継器移動管理データ１１１に格納されたトラッキングエリア情報を更新し、ＭＭＥ１３が、その移動中継ノード３に関連付けられていることを知っているＵＥ５のトラッキングエリアも更新する。また、ＭＭＥ１３は、ＨＳＳ１７に対して全てのＵＥ５のロケーション情報を更新するために、移動中継ノード３に関連付けられたＵＥ５のそれぞれの新たなトラッキングエリアをＨＳＳ１７に知らせる。したがって、ＭＭＥ１３及びＨＳＳ１７は、移動中継ノード３に関連付けられたＵＥ５が新たなメッセージをコアネットワーク１１に何ら送信する必要なく、これらのＵＥの経過を追跡することができる。また、ＭＭＥ１３は、ステップＳ２６において、パス切り替え要求肯定応答をターゲットドナー基地局７−３に返信する。これによって、この手順は完了し、移動中継ノード３は、ステップＳ２７において、ターゲットドナー基地局７−３用の中継器として動作を開始する。

【0047】

ＭＭＥの変更を伴う中継ノードの移動（選択肢１）
図６ｄは、ターゲットドナー基地局７−３が異なるＭＭＥ１３によってサービングされることからＭＭＥ１３も変更されるときの、移動中継ノード３がターゲットドナー基地局７−３にハンドオーバする方法を概括的に示している。図示するように、ステップＳ３１において、ソースドナー基地局７−２が、ハンドオーバされる移動中継ノード３の中継ノード識別子（ＲＮ ＩＤ）を含むＨＯ要請メッセージ（HO Required message）をソースＭＭＥ１３−１に送信する。ステップＳ３２において、ソースＭＭＥ１３−１は、移動中継ノードの詳細と、その移動中継ノード３に関連付けられたＵＥ５についてソースＭＭＥ１３−１に記憶された全てのＵＥコンテキスト情報とを含むリロケーション転送要求メッセージ（Forward Relocation Request message）をターゲットＭＭＥ１３−２に送信する。ステップＳ３３において、ターゲットＭＭＥ１３−２は、移動中継ノード３の中継器識別子を含むＨＯ要求メッセージをターゲットドナー基地局７−３に送信する。このメッセージは、ターゲットドナー基地局７−３が、移動中継ノード３にＨＯリソースを準備することを要求する。これに応答して、ターゲットドナー基地局７−３は、ステップＳ３４において、ＨＯ要求肯定応答メッセージをターゲットＭＭＥ１３−２に返信する。次に、ターゲットＭＭＥ１３−２は、要求されたハンドオーバを確認するリロケーション転送応答メッセージ（Forward Relocation Response message）をソースＭＭＥ１３−１に送信する。ステップＳ３６において、ソースＭＭＥ１３−１は、ＨＯコマンドを、ソースドナー基地局７−２を介して移動中継ノード３に送信する。これは、ターゲットドナー基地局７−３へのハンドオーバを実行するように移動中継ノードに命令する。移動中継ノードは、ステップＳ３７において、ターゲットドナー基地局７−３にＲＲＣ接続再構成メッセージを送信することによってこのハンドオーバを開始する。このメッセージは、中継ノードの識別子（ＲＮ ＩＤ）を含む。このメッセージを受信したことに応答して、ターゲットドナー基地局７−３は、ＨＯ通知メッセージをターゲットＭＭＥ１３−２に送信する。この通知メッセージは、中継ノード識別子と、新たなトラッキングエリアの識別子とを含み、したがって、移動中継ノード３がトラッキングエリアを変更したことをターゲットＭＭＥ１３−２に知らせる。ターゲットＭＭＥ１３−２は、ソースＭＭＥ１３−１によって、移動中継ノード３に関連付けられたＵＥ５の知らせを受けているので、ターゲットＭＭＥ１３−２は、移動中継ノード及び関連付けられたＵＥ５についてＵＥ／中継器移動管理データ１１１に保持されたトラッキングエリア情報を更新することができる。ターゲットＭＭＥ１３−２は、関連付けられたＵＥ５の新たなトラッキングエリア情報もＨＳＳ１７に知らせる。

【0048】

したがって、上記説明から分かるように、ＭＭＥ１３は、パス切り替え要求又はＨＯ通知メッセージのいずれかから、移動中継ノード（したがって、その移動中継ノード３に関連付けられたＵＥ５）のトラッキングエリアの変更について知ることができ、移動中継ノード又はＵＥの側での更なる動作は必要ない。

【0049】

ＭＭＥの変更を伴う中継ノードの移動（選択肢２）
図７ａは、上述した選択肢２の場合について、同じＭＭＥ１３がターゲットドナー基地局７−３に用いられるときの、移動中継ノード３がターゲットドナー基地局７−３にハンドオーバする方法を概括的に示している。ステップＳ２１及びＳ２２は、図６ｃに示すものと同じである。一方、この選択肢では、ＭＭＥ１３は、パス切り替え要求メッセージを受信したことに応答して、当該ＭＭＥに記憶された移動中継ノード３及び一群の関連付けられたＵＥ５のトラッキングエリア情報を更新しない。この選択肢では、ＭＭＥ１３は、ステップＳ４１において、移動中継ノード３がＮＡＳトラッキングエリア更新要求を送信するまで待機する。このメッセージは、移動中継ノード及び新たなトラッキングエリアを識別する。ＭＭＥ１３は、ステップＳ４２において、この情報を用いて、その移動中継ノード３に関連付けられた一群のＵＥ５を識別し、次いで、移動中継ノード３及びそれらの関連付けられたＵＥ５のそれぞれの（ＵＥ／中継器移動管理データ１１１に格納された）トラッキングエリア情報を更新する。また、ＭＭＥ１３は、移動中継ノード３に関連付けられたＵＥの新たなトラッキングエリアをＨＳＳ１７に知らせる。ステップＳ４３において、ＭＭＥ１３は、移動中継ノード３にＮＡＳエリア更新受理メッセージを送信し、ステップＳ４４において、この中継器は、新たなトラッキングエリアにおいて中継器として動作を開始する。ステップＳ４５において、ＭＭＥ１３は、ステップＳ２２において受信した要求に応答して、ターゲットドナー基地局７−３にパス切り替え要求肯定応答メッセージを送信する。

【0050】

ＭＭＥの変更を伴う中継ノードの移動（選択肢２）
図７ｂは、上記で議論した選択肢２の場合について、ターゲットドナー基地局７−３が異なるＭＭＥ１３によってサービングされることからＭＭＥ１３も変更されるときの、移動中継ノード３がターゲットドナー基地局７−３にハンドオーバする方法を概括的に示している。図示するように、この場合、ステップＳ３１〜Ｓ３８は、選択肢１と同じである。一方、この例示の実施形態では、ステップＳ３８において送信された「ＨＯ通知」メッセージによって、ＭＭＥ１３は、移動中継ノード３のみの記憶されたトラッキングエリアを更新する。なぜならば、移動中継ノード３によってＵＥ５にブロードキャストされる静的なトラッキングエリア識別子は変化していないからである。

【0051】

ステップＳ５１において、移動中継ノード３のトラッキングエリアを更新するとともに、関連付けられたＵＥ５のトラッキングエリアも同様に更新するために、移動中継ノード３は、当該移動中継ノード３及び新たなトラッキングエリアを識別するＮＡＳトラッキングエリア更新要求メッセージをターゲットＭＭＥ１３−２に送信する。これに応答して、ターゲットＭＭＥ１３−２は、移動中継ノード３及び関連付けられたＵＥ５の新たなトラッキングエリアを用いてＵＥ／中継器移動管理データ１１１を更新する。ターゲットＭＭＥ１３−２は、ＨＳＳ１７にも知らせる。ステップＳ５３において、ターゲットＭＭＥ１３−２は、移動中継ノード３にＮＡＳトラッキングエリア更新受理メッセージを送信し、このプロセスは終了する。

【0052】

実施形態２−概略
図８は、第２の例示の実施形態による移動通信システム１を概略的に示している。この例示の実施形態は、第１の例示の実施形態と類似しているが、列車２の所有者が、列車２についての或る方向情報をコアネットワーク１１に事前に与える。コアネットワーク１１は、この方向情報を用いて、移動中継ノード３及び関連付けられたＵＥ５において、移動中継ノード３及び関連付けられたＵＥ５が通過すると予想される予想トラッキング（又はロケーション）エリアコードのリストを事前に構成する。移動中継ノード３及び関連付けられたＵＥは、これらのＴＡＣ内を移動する限り、それらのトラッキングエリアへの変更をコアネットワーク１１に知らせる必要はない。移動中継ノード３及び関連付けられたＵＥ５は、リストにないトラッキングエリア内へ移動した場合には、上記のようにＮＡＳトラッキングエリア更新を実行する必要がある。このようにして、中継器が、予想パスに沿って通過する限り、ＮＡＳ ＴＡ更新メッセージをコアネットワーク１１に送信する必要はない。

【0053】

コアネットワークは、移動中継ノード３の計画された経路又は進む方向に関する十分な情報を有していない場合、移動中継ノード３が訪れる最も可能性の高い候補として考える近傍トラッキングエリアの拡張リストを準備する。

【0054】

中継器の事前構成及び中継動作のためのアタッチ
図９ａは、この例示の実施形態における移動中継ノード３の事前構成を示すタイミング図である。図示するように、ステップＳ６１において、ＯＡＭ１５は、列車が取る経路を詳細化した列車運転手からの方向情報の詳細を受信する。ＯＡＭ１５は、この方向情報を用いて、列車２が取る経路に沿ったトラッキングエリアを識別する。この情報は、ステップＳ６３において、移動中継ノード３に関連付けられることになるＵＥ５のその後の構成において用いるためにＨＳＳ１７に渡される。ＯＡＭ１５は、この方向情報を用いて、移動中継ノード３が規定された経路に沿って進むにつれて接続するドナー基地局７のリストも決定する。以下で説明するように、ＯＡＭ１５は、移動中継ノード３を構成するときに、この情報を移動中継ノードに送信する。

【0055】

その後、移動中継ノード３は、コアネットワーク１１に最初にアタッチするとき、ステップＳ６５において、ＲＲＣ接続セットアップメッセージをドナー基地局７に送信する。第１の例示の実施形態と同様に、このメッセージは中継ノードの識別子を含む。ステップＳ６６において、移動中継ノード３及び移動管理エンティティ１３は、移動中継ノード３及びコアネットワークによって用いられる動作パラメータを規定する必要な「ＮＡＳアタッチ、認証、及びセキュリティ」手順を実行する。ステップＳ６７ａにおいて、「ＮＡＳアタッチ受理」応答をドナー基地局７に送信することを含む「初期Ｓ１コンテキストセットアップ」手順が、ドナー基地局７と移動管理エンティティ１３との間で実行される。

【0056】

この後には、ステップＳ６７ｂにおけるドナー基地局７と移動中継ノード３との間の「ＲＲＣ接続再構成」手順が続く。次に、移動中継ノード３は、ステップＳ６８において、最終構成データをＯＡＭ１５から受信する。この例示の実施形態では、この構成データは、移動中継ノード３がその規定された経路に沿って接続すると予想される所定のドナー基地局７のリストを含む。このリストは、その後、移動中継ノード３によって用いられ、移動中継ノード３がその規定された経路に沿って移動するにつれて接続すると予想される基地局７の識別を容易にする。

【0057】

中継器を介したネットワークへのＵＥのアタッチ
図９ｂは、移動中継ノード３へのＵＥのアタッチを示すタイミング図である。ステップＳ７１〜Ｓ７２ｂは、上述したステップＳ１１〜Ｓ１２ｂと同じであり、再度説明しないことにする。この例示の実施形態では、ＭＭＥ１３は、初期ＵＥメッセージを受信した後、ステップＳ７３において、トラッキングエリアの事前に構成されたリストをＨＳＳ１７から取り出す。ステップＳ７４ａにおいて、ＭＭＥ１３は、このトラッキングエリアリストを含むＳ１コンテキストセットアップメッセージをドナー基地局７に送信し、このメッセージは、ステップＳ７４ｂにおいてＵＥに転送される。ステップＳ７５において、ＵＥ５は、列車がその規定された経路に沿って移動するにつれてトラッキングエリアの変化を監視し、トラッキングエリアが事前に構成されたトラッキングエリアリスト内で変化するときは、ＮＡＳシグナリング更新を実行しない。

【0058】

第１の例示の実施形態と同様に、ＭＭＥ１３は、移動中継ノードが位置する場所（したがって、関連付けられたＵＥが位置する場所）の経過を追跡しなければならない。ＭＭＥは、移動中継ノード３から送信されるＲＲＣ接続メッセージ又は移動中継ノード３から送信されるＮＡＳ更新メッセージのいずれかから、第１の例示の実施形態（図６ｃ、図６ｄ、図７ａ、又は図７ｂ参照）と同じ方法でこれを行うことができる。この情報は、ＭＭＥ１３が、関連付けられたＵＥ５への任意のページングメッセージを正確なトラッキングエリア内の基地局に送信することができるように、当該ＭＭＥによって必要とされる。

【0059】

変更形態及び代替形態
詳細な例示の実施形態が上記で説明された。当業者であれば理解するように、上記の例示の実施形態に対し、複数の変更及び代替を行うことができ、変形及び代替において具現化される本発明から依然として利益を受けることができる。

【0060】

代替的な例示の実施形態では、例えば、中継ノードが、（ステップＳ１２ａにおいて）ドナー基地局を介して送信される「初期ＵＥメッセージ」に自身の中継ノード識別子を挿入しない場合、ドナー基地局は、このメッセージを移動管理エンティティに転送する前に、（ステップＳ１２ｂにおいて）中継ノード識別子を挿入することができる。

【0061】

上記例示の実施形態の更に別の代替では、固定トラッキングエリア識別子の代わりに固定無線セル識別子を用いることができる。

【0062】

２つの例示の実施形態を上記で説明した。別の例示の実施形態を提供することができる。この実施形態では、中継ノードが搭載された車両の経路情報が事前に判明しているときは、中継器及びＵＥが、第２の例示の実施形態に従ってトラッキングエリア又はドナー基地局の事前に構成されたリストを用いてプログラムされるとともに、中継器の経路の事前の知識が利用可能でないときは、中継器が第１の例示の実施形態に従って動作する。

【0063】

上記例示の実施形態では、移動中継ノードと基地局との間において及び基地局と移動管理エンティティとの間においても過度のシグナリングなしで、関連付けられたＵＥの群移動を容易にする中継ノード識別子が説明されたが、他の適切な識別子を用いることもできる。例えば、中継ノードのＩＰアドレス若しくはＭＡＣアドレス、又は移動中継ノードに配分された若しくは割り当てられた他の任意の一意の識別子を代わりに用いることができる。この識別子は、移動中継ノード若しくはドナー基地局又は通信ネットワークの他の任意の要素が提供することができる。

【0064】

上記例示の実施形態では、移動電話ベースの通信システムを説明した。当業者であれば認識するように、本出願で説明したシグナリング技法は、他の通信システムにおいて用いることもできる。他の通信ノード又はデバイスは、例えば、携帯情報端末、ラップトップコンピュータ、ウェブブラウザ等のユーザデバイスを含むことができる。当業者であれば認識するように、上述した中継システムは、移動通信デバイスに用いられることが必須ではない。このシステムは、移動通信デバイスのみならず、１つ又は複数の固定計算デバイスも有するか、又は移動通信デバイスの代わりにそのような固定計算デバイスを有するネットワーク内の基地局のカバレッジの拡張に用いることができる。

【0065】

上記説明では、理解を容易にするために、ドナー基地局、移動中継ノード、移動管理エンティティ、及びユーザ機器を、複数の別個のモジュールを有するものとして説明している。これらのモジュールは、例えば、既存のシステムが本発明を実施するように変更された或る特定の用途については、このように提供することができるが、他の用途、例えば、最初から本発明の特徴を念頭に置いて設計されたシステムでは、これらのモジュールは、全体的なオペレーティングシステム又はコードに組み込むことができ、そのため、これらのモジュールは、別個のエンティティとして見分けることができない場合がある。これらのモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はこれらを混合したもので実施することもできる。

【0066】

中継ノード識別子を含む、本明細書において説明したシグナリングメッセージは、単純さ、実施の容易さ、及び必要とされるメッセージの数の最小化の観点から有利であるが、中継ノード識別子は、複数の異なる方法のうちの任意のもので送信することができる。中継ノード識別子は、例えば、上記例示の実施形態において説明したメッセージの前後のいずれかにおいて別個のメッセージで送信することができる。その上、説明したシグナリングメッセージを変更する代わりに、中継ノード識別子を含む完全に新しいメッセージを生成することができる。

【0067】

移動中継ノード又は基地局が中継ノード識別子を初期ＵＥメッセージ内に挿入することは、実施の容易さの観点から利点があるが、ＭＭＥは、この識別子を移動中継ノードに別個のメッセージで要求することもできることが認識されよう。

【0068】

上述の例示の実施形態では、ＵＥ、移動中継局及び基地局は、それぞれトランシーバ回路を備える。通常、この回路は専用ハードウェア回路によって形成される。しかしながら、幾つかの例示の実施形態では、トランシーバ回路の一部を、対応するコントローラによって実行されるソフトウェアとして実装することができる。

【0069】

上記の例示の実施形態では、複数のソフトウェアモジュールが説明された。当業者であれば理解するように、それらのソフトウェアモジュールは、コンパイル済みの形式又は未コンパイルの形式で与えることができ、コンピュータネットワークを介して信号として、又は記録媒体において基地局又は中継局に供給することができる。さらに、このソフトウェアの一部又は全部によって実行される機能は、１つ又は複数の専用のハードウェア回路を用いて実行することもできる。

【0070】

種々の他の変更が当業者には明らかであり、ここでは、これ以上詳しくは説明しない。

【0071】

本出願は、２０１１年９月３０日に出願された英国特許出願第１１１６９２４．０号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】

【図7a】

【図7b】

【図8】

【図9a】

【図9b】