ページングメッセージ送受信方法
本発明は、フェムトセルを適用した無線接続システムで遊休モード端末の通信方法に関するものである。本発明の一実施例として、フェムトセル環境で端末がページングメッセージを受信する方法は、第1基地局から第1セル領域の第1ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、前記第2セル領域でページングメッセージを受信する段階と、を含むことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フェムトセルを適用した無線接続システムに関するものである。また、本発明は、フェムトセル環境で遊休モード移動局の通信方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
フェムトセル(Femto Cell)について簡略に説明すると、下記の通りである。
【0003】
フェムト(Femto)は、10−15という極めて小さい単位を表し、この意味にちなんで、超小型/低電力の家庭/事務室向けの屋内基地局をフェムトセルと名づけた。フェムトセルは、ピコセル(pico cell)と略同様の意味を有するが、より進化した機能を持つ意味として使われている。フェムトセルは、広帯域ルータに連結する小型のセルラー基地局で、既存の2Gシステムの他、3Gシステムの音声及びデータも、DSLリンクなどを通じて移動通信メーカーのバックボーン網に連結することができる。
【0004】
次に、このようなフェムトセルのメリットについて説明する。
【0005】
近年、フェムトセルが3G普及を促し、屋内カバレッジを広げる起爆剤になりうるという調査報告書が発表されて注目を集めている。2011年まで全世界のフェムトセル端末ユーザが1億200万名に増えると共に、基地局であるAP(Access Point)の設置も3,200万個に達すると見込まれている。
【0006】
また、フェムトセルは、セルカバレッジを強化でき、音声サービスの品質(Quality)を高めることができる。また、移動通信メーカーがフェムトセルを介したデータサービスを提供することによって、加入者を完全に3Gに適応させうると予想される。
【0007】
すなわち、フェムトセルを用いた通信システムは、(1)セルカバレッジの向上(Cell Coverage Improvement)、(2)インフラ構築費用の減少(Infrastructure cost decrease)、(3)新しいサービス提供(New service Offering)、(4)FMC(Fixed Mobile Convergence)加速化といったメリットを有する。
【0008】
一つ以上のフェムトセルは、特定サービス別または地域別にグルーピングされてフェムトセルグループ(Femtocell Group)を構成することができる。例えば、特定端末にのみ接続(Access)が許諾されたフェムトセルグループを閉加入者グループ(CSG:Closed Subscriber Group)と呼ぶことができる。フェムト基地局(FBS)は、端末のCSG識別子(CSG ID)を確認して、CSGに加入した端末に限って接続を許諾することができる。
【0009】
図1は、オーバーレイ(overlay)ネットワークでフェムトセル配置構造の一例を示す図である。
【0010】
図1を参照すると、フェムトセル基地局のバックボーン(Backbone)網は、有線で連結されたISP網に直接連結されており、ISP網との連結点にフェムトセルゲートウェイ(FGW:Femtocell GateWay)が存在できる。FGWは、マクロ基地局(MBS:Macro Base Station)との通信を連結する接点の役割を果たすことができる。
【0011】
FGWは、フェムトセル基地局(FBS:Femtocell Base Station)と直接連結されていても良く、ISPごとに統合されたサーバー概念としてコア網(Core Network)とISP網との間に位置することもできる。また、システムは、FGWの位置によらず、CNS GW、ASN GWを通じてマクロBSとの通信を保障することもできる。オーバーレイネットワークではMBSがFBSに対する一部または全部の情報を送受信したり保存することができる。
【0012】
また、フェムトセル基地局構成(Femtocell BS Configuration)が終わると、MBSはFBSの位置情報を含む情報を認知でき、これにより、MBSはFBSと無線インターフェース(すなわち、Air−Interface)通信を直接行うことができる。
【0013】
この時、端末のホームフェムト基地局(Home Femto BS)及び閉加入者グループ(CSG)フェムト基地局を含むマクロ基地局を、オーバーレイマクロ基地局(Overlay Macro BS)と呼ぶことができる。
【0014】
図2は、非オーバーレイ(Non−overlay)ネットワークでフェムトセル配置構造の一例を示す図である。
【0015】
非オーバーレイ構造でMBSの隣接した境界部分にユーザが一時的に多い場合、マクロセルの境界部分にFBSが設置されることがある。このような場合、MBSはそれらFBSに関する全ての情報を保存できない場合がありうる。この場合、FGWはオーバーレイ構造におけると同様にMBSとの通信を連結する接点の役割を果たすことができる。
【0016】
以下では、本発明の実施例と関連した端末の遊休モード及びページンググループについて簡略に説明する。
【0017】
遊休モード(Idle Mode)とは、一般に、端末が多重基地局で構成された無線リンク環境で移動する際、特定基地局に登録しなくてもダウンリンク(DL:DownLink)ブロードキャストトラフィックを周期的に受信できるように支援する動作のことをいう。
【0018】
端末は、一定時間の間に基地局からトラフィック(traffic)を受信しなかった場合、電力を節約(Power saving)するために遊休モードに遷移することができる。遊休モードに遷移した端末は、平均的期間(Available interval)の間に基地局が伝送する放送メッセージ(例えば、ページングメッセージ)を受信して、正規モード(normal mode)に遷移するかまたは遊休モードに留まるかを判断することができる。また、遊休モードにある端末は位置更新を行うことによって、ページングコントローラ(Paging controller)に自身の位置を知らせることができる。
【0019】
遊休モードは、ハンドオーバーに関連した活性要求及び一般的な運営要求を除去することによって端末に良い結果をもたらすことができる。遊休モードは端末活動を離散周期でスキャニングするように制限することによって、端末が使用する電力及び運用リソースを節約できるようにする。
【0020】
また、遊休モードは、端末に保留中(pending)であるダウンリンクトラフィックについて知らせうる簡単で適切な方式を提供し、非活動的な端末から無線インターフェース及びネットワークハンドオーバー(HO:HandOver)トラフィックを除去することによって、ネットワーク及び基地局に良い結果をもたらすことができる。
【0021】
ページングとは、移動通信において着信呼の発生時に、該当する移動端末(MS:Mobile Station)の位置(例えば、どの基地局またはどの交換局にあるか等)を把握する機能のことをいう。遊休モード(Idle Mode)を支援する多数の基地局(BS:Base Station)は、特定のページンググループ(Paging Group)に所属してページング領域を構成することができる。
【0022】
ここで、ページンググループは論理的なグループを表す。ページンググループの目的は、移動端末(MS)をターゲット(target)とするトラフィックがある場合、ダウンリンク(DL:DownLink)でページ(page)されうる隣接範囲領域を提供することにある。ページンググループは、特定端末が同一のページンググループ内で大部分の時間の間に存在できる程度に十分に大きく、ページング負荷を適正なレベルに維持するために十分に小さくなければならないという条件を満たすことが好ましい。
【0023】
ページンググループは、一つ以上の基地局を含むことができ、一つの基地局は、一つまたはそれ以上のページンググループに含まれることができる。ページンググループは管理システムで定義する。ページンググループではページンググループ−実行(action)バックボーン網メッセージを使用することができる。また、ページングコントローラは、バックボーン網メッセージの一つであるページング公知(paging−announce)メッセージを用いて遊休モードである端末のリストを管理し、ページンググループに属する全ての基地局の初期ページングを管理することができる。
【0024】
ページングの成功率を高めるために、端末は位置更新(Location Update)手順を行うことができる。位置更新とは、遊休モードに進入した端末に対するページング時の成功率(hit ratio)を高めるための端末の動作で、端末が新しい地域へと移動する時、自身が進入した新しい位置または領域を網(network)に報告する過程のことをいう。このような位置更新手順は、端末と基地局がレンジング要請(RNG−REQ)メッセージ及びレンジング応答(RNG−RSP)メッセージを交換する方法で行うことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0025】
本発明の実施例は、フェムトセル環境を考慮する場合に適用されることができる。移動局がマクロセルからフェムトセルに移動したり、自身のホームフェムトセル領域を外れたりする場合、移動局は位置更新を行うことができる。この場合、移動局がフェムトセル領域を外れる時間が少ないにもかかわらず、続けて位置更新を行うと、過度な位置更新オーバーヘッドを発生させる問題につながる。
【0026】
また、移動局は、フェムトセル環境でページングメッセージをマクロ基地局(MBS)及び/またはフェムト基地局(FBS)から受信することができる。ただし、移動局がフェムト基地局のセル領域(例えば、フェムトセル領域)でマクロ基地局からページングメッセージを受信する場合には、フェムト基地局からページングメッセージを受信する場合に比べてページングオーバーヘッドが増加することがある。
【0027】
逆に、移動局がフェムト基地局からページングメッセージを受信するためには、フェムト基地局のセル領域に進入する度に位置更新を行わなければならず、位置更新オーバーヘッドが増加することがある。
【0028】
本発明は上記のような一般的な技術の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、フェムトセル環境で効率的な通信方法を提供することにある。
【0029】
本発明の他の目的は、過度な位置更新オーバーヘッド無しで遊休モード移動局が位置更新を行う様々な方法を提供することにある。
【0030】
本発明のさらに他の目的は、遊休モードで移動局が行う位置更新のオーバーヘッドを減らすと同時にページングメッセージのオーバーヘッドを減らすための通信方法を提供することにある。
【0031】
本発明で解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者には明確になるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0032】
上記の技術的課題を解決するために、本発明は、フェムトセルを適用した無線接続システムについて開示する。また、本発明は、フェムトセル環境で遊休モード移動局の様々な通信方法について開示する。
【0033】
本発明の一様態として、フェムトセル環境でページングメッセージを受信する方法は、第1基地局からページング情報、第1セル領域の第1ページンググループ識別子及び第2セル領域の第2ページンググループ識別子のうち一つ以上を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、移動局が第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、移動局が第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、移動局が第1タイマーベースの位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、第2セル領域でページングメッセージ(例えば、ページング広告メッセージ)を受信する段階と、を含むことができる。
【0034】
上記の本発明の一様態において、第2タイマーが満了すると、移動局は第2セル領域で位置更新を行うことができる。この時、ページングメッセージを受信する段階で、ページングメッセージは第2基地局から伝送されることができる。
【0035】
または、上記の本発明の一様態におけるページングメッセージを受信する段階で、移動局は第2セル領域で第1基地局からページングメッセージを受信することもできる。
【0036】
上記の本発明の一様態において、第2タイマーが満了する前に第1タイマーが満了すると、第2セル領域で位置更新を行うことができる。
【0037】
上記の本発明の一様態において、好適には、第1セル領域はマクロセル領域であり、第1ページンググループ識別子はマクロページンググループ識別子であり、第2セル領域はフェムトセル領域であり、第2ページンググループ識別子はフェムトページンググループ識別子である。または、第1セル領域はフェムトセル領域であり、第1ページンググループ識別子はフェムトページンググループ識別子であり、第2セル領域はマクロセル領域であり、第2ページンググループ識別子はマクロページンググループ識別子であっても良い。
【0038】
上記の本発明の一様態において、第1ページンググループ識別子及び第2ページンググループ識別子は互いに相関関係を有することが好ましい。
【0039】
本発明の他の様態として、フェムトセル環境で第1基地局から第1セル領域にページングメッセージを伝送する方法は、移動局から登録解除要請メッセージを受信する段階と、移動局にページング情報、第1セル領域の第1ページンググループ識別子及び第2セル領域の第2ページンググループ識別子を含む登録解除命令メッセージを伝送する段階と、移動局にページングメッセージ(例えば、ページング広告メッセージ)を伝送する段階と、を含むことができる。この時、移動局が第1セル領域から第2セル領域へ移動すると、移動局は位置更新を所定の期間遅延するための第1タイマーを設定することができる。
【0040】
上記本発明の他の様態において、第1基地局が移動局から応答メッセージを受信できないと、第1基地局はページングメッセージを所定の回数だけ反復して放送または伝送することができる。この時、第1基地局が所定の回数だけページングメッセージを伝送した後に移動局から応答メッセージを受信できないと、第1基地局はページング制御機にページングメッセージの伝送失敗を知らせる報告メッセージを伝送することができる。ページング制御機は、該報告メッセージを受信すると、第2セル領域に属する第2基地局にページングメッセージの存在を知らせるページングアナウンスメントメッセージ(Paging Announcement message)を伝送することができる。
【0041】
上記の本発明の他の様態において、好適には、第1セル領域はマクロセル領域であり、第1ページンググループ識別子はマクロページンググループ識別子であり、第2セル領域はフェムトセル領域であり、第2ページンググループ識別子はフェムトページンググループ識別子である。または、第1セル領域はフェムトセル領域で、第1ページンググループ識別子はフェムトページンググループ識別子であり、第2セル領域はマクロセル領域であり、第2ページンググループ識別子はマクロページンググループ識別子であっても良く。
【0042】
上記の本発明の他の様態において、第1ページンググループ識別子及び第2ページンググループ識別子は互いに相関関係を有することが好ましい。
【0043】
本発明のさらに他の様態として、フェムトセル環境で端末がページングメッセージを受信する方法は、第1基地局から第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングする段階と、を含むことができる。
【0044】
ここで、前記受信方法は、前記第1タイマー及び第2タイマーのいずれか一方が満了すると、前記第2セル領域で前記位置更新を行う段階をさらに含むことができる。
【0045】
また、前記モニタリングする段階は、前記第2タイマーが満了するまで行われることができる。
【0046】
なお、前記第2タイマーが満了して前記位置更新を行った場合、前記端末は、前記第2ページング情報を用いて前記第2基地局からページングメッセージを受信することができる。
【0047】
本発明のさらに他の様態として、フェムトセル環境で端末がページングメッセージを受信する方法は、第1基地局から第1セル領域の第1ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、前記第2タイマーが満了すると、前記位置更新を行うためのレンジング応答メッセージを第2基地局から受信する段階と、を含むことができる。ここで、前記レンジング応答メッセージは、第2セル領域の第2ページング情報を含み、前記第1ページング情報は、前記位置更新が行われた後にも前記端末に保持(retain)されることができる。
【0048】
ここで、前記方法は、前記第2セルで前記第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージを受信する段階をさらに含むことができる。
【0049】
また、前記方法は、前記第2領域から前記第1領域へ移動する段階と、前記第2タイマーを再設定する段階と、前記第2タイマーが満了になるまで前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングする段階と、をさらに含むことができる。
【0050】
なお、前記第1ページング情報及び前記第2ページング情報は、該当のセル領域に対するページング周期(paging cycle)、ページングオフセット(paging offset)、ページング聴取区間(paging listening interval)、ページンググループ識別子(paging group ID)及びページングコントローラ識別子(paging controller ID)のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0051】
本発明のさらに他の様態として、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを伝送する方法は、第1基地局が端末から登録解除要請メッセージを受信する段階と、前記端末に第1セル領域の第1ページング情報を含む登録解除命令メッセージを伝送する段階と、前記端末にページングメッセージを伝送する段階と、を含み、前記端末が前記第1セル領域から前記第2セル領域へ移動すると、前記端末は位置更新を所定の期間遅延するための所定のタイマーを設定することができる。
【0052】
この時、前記端末から前記ページングメッセージに対する応答メッセージを受信できないと、前記第2セル領域を担当する第2基地局に、前記ページングメッセージを前記端末に伝送するように要請するメッセージを伝送する段階をさらに含むことができる。
【0053】
また、前記第2基地局に前記ページングメッセージを前記端末に伝送するように要請するメッセージを伝送する段階は、前記ページングメッセージを伝送する段階を所定の回数だけ反復した後にも前記ページングメッセージに対する応答メッセージが受信されない場合に行うことができる。
【0054】
また、前記端末は前記第2基地局から前記第2セル領域の第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージを受信することができる。
【0055】
また、前記第2ページング情報は、前記登録解除命令メッセージまたは前記位置更新を行う過程で前記第2基地局から伝送されるレンジング応答(RNG−RSP)メッセージを通じて端末に獲得されることができる。
【0056】
以上の実施例において、前記第1基地局はマクロ基地局であり、前記第1セル領域はマクロセル領域であり、前記第2基地局はフェムト基地局であり、前記第2セル領域はフェムトセル領域でありうる。
【0057】
また、以上の実施例において、前記第1基地局はフェムト基地局であり、前記第1セル領域はフェムトセル領域であり、前記第2基地局はマクロ基地局であり、前記第2セル領域はマクロセル領域であっても良い。
【0058】
以上の実施例に係るページングメッセージ受信方法を実行可能な移動端末機は、プロセッサと、前記プロセッサの制御によって外部と無線信号を送受信するための無線通信(RF)モジュールと、を含み、前記プロセッサは、前記無線通信モジュールを制御して第1基地局から第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信し、前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定し、前記移動端末機が前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する場合、前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定して、前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングするように制御することができる。
【0059】
ここで、前記プロセッサは、前記第1タイマー及び第2タイマーのいずれか一方が満了すると、前記第2セル領域で前記位置更新を行うように制御することができる。
【0060】
また、前記プロセッサは、前記モニタリングが前記第2タイマーが満了するまで行われるように制御することができる。
【0061】
なお、前記プロセッサは、前記第2タイマーが満了して前記位置更新を行った場合、前記第2ページング情報を用いて前記第2基地局からページングメッセージを受信するように前記無線通信モジュールを制御することができる。
【発明の効果】
【0062】
本発明の実施例によれば、下記のような効果が得られる。
【0063】
第一、本発明の実施例によると、端末及び基地局がフェムトセル環境で効率的に通信を行うことが可能になる。
【0064】
第二、本発明の実施例によると、位置更新オーバーヘッド及びページングオーバーヘッドを最小化することができる。
【0065】
本発明の実施例で得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の本発明の実施例についての記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって明確に導出され、理解されるであろう。すなわち、本発明の出願段階で意図しない効果も、本発明の実施例から、当該技術分野における通常の知識を有する者により導出されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】オーバーレイ(overlay)ネットワークでフェムトセル配置構造の一例を示す図である。
【図2】非オーバーレイ(Non−overlay)ネットワークでフェムトセル配置構造の一例を示す図である。
【図3】無線接続システムの一つであるIEEE 802.16システムにおけるページング手順を示す図である。
【図4】本発明の一実施例であって、移動局が遊休モード状態に遷移する過程の一例を示す図である。
【図5】本発明の他の実施例であって、移動局が位置更新を行う方法の一例を示す図である。
【図6】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを確かに伝送する方法の一例を示す図である。
【図7】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを確かに伝送する方法の他の例を示す図である。
【図8】本発明の他の実施例であって、移動局が位置更新を行う方法の一例を示す図である。
【図9】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを確かに伝送する方法のさらに他の例を示す図である。
【図10】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法の一例を示す図である。
【図11】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法の他の例を示す図である。
【図12】本発明のさらに他の実施例であって、端末がページングメッセージを確かに受信する方法の一例を示す図である。
【図13】本発明のさらに他の実施例であって、端末がページングメッセージを確かに受信する方法の他の例を示す図である。
【図14】本発明の実施例で使用可能なフェムト基地局及びマクロ基地局のページング周期の一例を示す図である。
【図15】本発明のさらに他の実施例であって、送信端及び受信端構造の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0067】
本発明は、無線接続システムに関するものである。以下、本発明の実施例は、フェムトセルを適用した様々な無線接続システムについて開示する。また、本発明の実施例は、フェムトセル環境で遊休モード移動局の様々な通信方法を開示する。
【0068】
下記の実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもできる。また、一部の構成要素及び/または特徴を結合して本発明の実施例を構成することができる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれることもでき、他の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。
【0069】
図面についての説明において、本発明の要旨を曖昧にさせる手順または段階などは記述せず、当業者のレベルで理解できる程度の手順または段階についても説明を省略するものとする。
【0070】
本明細書において、本発明の実施例は、基地局と移動局間のデータ送受信関係を中心に説明された。ここで、基地局は、移動局と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード(terminal node)の意味を有する。本文書で、基地局により行われると説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)により行われることもできる。
【0071】
すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて移動局との通信のために行われる種々の動作は、基地局または基地局以外の別のネットワークノードにより行われることができる。ここで、‘基地局’は、固定局(fixed station)、Node B、eNode B(eNB)、アクセスポイント(Access Point)などの用語に代替可能である。また、‘移動局(MS:Mobile Station)’は、UE(User Equipment)、SS(Suscriber Station)、MSS(Mobile Subscriber Station)、移動端末(Mobile Terminal)または端末(Terminal)などの用語に代替可能である。
【0072】
また、送信端は、データサービスまたは音声サービスを提供する固定及び/または移動ノードを意味し、受信端は、データサービスまたは音声サービスを受信する固定及び/または移動ノードを意味する。したがって、アップリンクでは、移動局が送信端となり、基地局が受信端となりうる。同様に、ダウンリンクでは、移動局が受信端となり、基地局が送信端となりうる。
【0073】
一方、本発明の移動局には、PDA(Personal Digital Assistant)、セルラーフォン、PCS(Personal Communication Service)フォン、GSM(Global System for Mobile)フォン、WCDMA(Wideband CDMA)フォン、MBS(Mobile Broadband System)フォンなどを用いることができる。また、移動局は、個人携帯端末機(PDA:Personal Digital Assistant)、ハンドヘルドPC(Hand−Held PC)、ノートブックPC、スマート(Smart)フォン、マルチモードマルチバンド(MM−MB:Multi Mode−Multi Band)端末機などとすることができる。
【0074】
ここで、スマートフォンとは、移動通信端末機及び個人携帯端末機の長所を混合した端末機で、移動通信端末機に個人携帯端末機の機能である日程管理、ファックス送受信及びインターネット接続などのデータ通信機能を統合した端末機のことを意味する。また、マルチモードマルチバンド端末機とは、マルチモデムチップを内蔵して携帯インターネットシステム及び他の移動通信システム(例えば、CDMA(Code Division Multiple Access)2000システム、WCDMA(Wideband CDMA)システム等)のいずれにおいても作動できる端末機のことをいう。
【0075】
本発明の実施例は様々な手段を通じて具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。
【0076】
ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、一つまたはそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現することができる。
【0077】
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードはメモリーユニットに記憶されてプロセッサにより駆動されることができる。メモリーユニットは、プロセッサの内部または外部に設けられて、公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。
【0078】
本発明の実施例は、無線接続システムであるIEEE 802システム、3GPPシステム、3GPP LTEシステム及び3GPP2システムのうちの少なくとも一つに開示された標準文書によりサポートできる。すなわち、本発明の実施例において、本発明の技術的思想を明確にするために説明を省略した段階または部分は、上記の文書によりサポートできる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書により説明できる。特に、本発明の実施例は、IEEE 802.16システムの標準文書であるP802.16−2004、P802.16e−2005及びP802.16Rev2文書のうちの少なくとも一つによりサポートできる。
【0079】
以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施されうる唯一の実施形態を示すものではない。
【0080】
また、本発明の実施例で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。
【0081】
以下では、図3を参照して、一般的なIEEE 802.16システムで端末が遊休モードに進入して動作する手順の一例を説明する。
【0082】
図3を参照すると、まず、端末は、正規モード(Normal mode)から遊休モード(Idle mode)に進入するために、サービング基地局に登録解除要請(de−registration request;以下、“DREG−REQ”という。)メッセージを伝送することができる(S301)。
【0083】
DREG−REQメッセージを受信したサービング基地局は、端末及びサービング基地局の情報をページングコントローラ(Paging Conrtoller)とやり取りすることができる。すなわち、サービング基地局は、遊休モードに進入する端末識別子及びサービング基地局識別子をページングコントローラに知らせることができる。また、ページングコントローラは、ページンググループ識別子(PGID:Paging Group ID)またはページングコントローラ識別子(PCID:Paging Controller ID)情報をサービング基地局に知らせることができる。ページンググループ識別子またはページングコントローラ識別子は、ページングメッセージを送受信するのに用いることができる(S302)。
【0084】
その後、サービング基地局は端末に登録解除命令(De−REGistration CoMmanD;以下、“DREG−CMD”という。)を伝送することができる。サービング基地局は、登録解除要請メッセージに対する応答として登録解除命令(MOB_DREG−CMD)メッセージを端末に伝送することができる。登録解除命令メッセージはページング情報(Paging Information)を含むことができる。この時、ページング情報にはページング周期(Paging Cycle)、ページングオフセット(Paging Offset)及びページング聴取区間(Paging Listen Interval)などのパラメータが含まれることができる。また、登録解除命令メッセージは、ページングコントローラ識別子及びページンググループ識別子をさらに含むことができる(S303)。
【0085】
サービング基地局からDREG−CMDメッセージを受信した端末は、遊休モード進入要請が成功的に受諾されたことを確認し、遊休モードに進入することができる。端末は、MOB_DREG−CMDメッセージを通じて受信したページング情報に基づいてページングメッセージを受信することができる。すなわち、端末は、ページング聴取区間に自身に伝達されるページングメッセージがある否か確認するために無線チャネル(Channel)をモニターすることができる。その他の時間では端末は睡眠モード(Sleep mode or Radio Turn off)で動作して、電力(Power)消耗を減らすことができる(S304)。
【0086】
ページングコントローラ(Paging Controller)には端末に対するコール(Call)または外部パケットが入ることができる(S305)。
【0087】
これによってページングコントローラは端末を探索するページング(Paging)手順を行うことができる。この時、ページングコントローラは、ページンググループ内の全ての基地局にページングアナウンスメントメッセージ(Paging Announcement message)を伝達することができる(S306)。
【0088】
ページングアナウンスメントメッセージを受信したページンググループ内の全ての基地局は、自身が管理する全ての端末にページング公示(MOB_PAG−ADV)メッセージをブロードキャストすることができる(S307)。
【0089】
サービング基地局からページング公示メッセージを受信した端末はメッセージを確認し、自身をページングした場合にはノーマルモードに進入でき、サービング基地局と通信を行うことができる(S308、S309)。
【0090】
図4は、本発明の一実施例であって、端末が遊休モード状態に遷移する過程の一例を示す図である。
【0091】
図4aを参照すると、端末(MS)は、フェムトセルで遊休モードに進入する場合には、フェムト基地局(FBS)に登録解除要請(DREQ−REQ)メッセージを伝送することができる(S410)。
【0092】
FBSは、端末、FBS及びマクロ基地局(MBS:Macro BS)のうちの一つ以上の情報をページングコントローラ(PC:Paging Controller)と交換することができる(S430)。
【0093】
端末がオーバーレイフェムトセル環境で遊休モードに進入する場合には、FBSは、FBSの属しているCSGベースのページング識別子(F_PGID)を端末に割り当てることができる。この時、同一のCSGグループに含まれたフェムト基地局は同一のF_PGIDを用いることができる。また、FBSは、FBSの属しているマクロセルのページンググループ識別子(M_PGID)を共に端末に伝送することによって、F_PGIDとM_PGIDとの相関関係を持たせることができる。このようなM_PGID及びF_PGIDは、ページング情報の形態で登録解除命令メッセージに含まれることができる。
【0094】
ここで、ページング情報には、マクロ基地局が属しているページンググループの識別子(M_PGID:Macro BS Paging Group ID)、フェムト基地局が属しているCSGベースのページンググループ識別子(F_PGID:Femto BS Paging Group ID)及び端末が加入したCSG識別子(CGS ID)のうちの一つ以上が含まれることができる。
【0095】
また、ページング情報には、ページング周期(Paging Cycle)、ページングオフセット(Paging Offset)、ページング聴取区間(Paging Listening Interval)、ページンググループ識別子(Paging Group ID)及びページングコントローラ識別子(Paging Controller ID)などが含まれることができる。これらの情報は基地局別にそれぞれ設定されて、互いに異なる値を有することができる。
【0096】
FBSは、登録解除要請メッセージに対する応答としてマクロ基地局及びフェムト基地局のうち少なくとも一つのページング情報を含む登録解除命令(DREG−CMD)メッセージを端末に伝送することができる(S450)。
【0097】
フェムト基地局(FBS)からDREG−CMDメッセージを受信した端末は、遊休モードに進入することができる(S470)。
【0098】
図4bは、図4aと略同様である。ただし、端末がマクロ基地局(MBS)にある時に遊休モードに進入する点が、図4aと異なる。
【0099】
したがって、端末はMBSにDREG−REQメッセージを伝送し(S420)、MBSは端末及びMBS及び/またはFBS情報をページングコントローラ(PC)と交換し(S440)、MBSは端末にページング情報、M_PGID及びF_PGIDのうち一つ以上を含むDREG−CMDメッセージを伝送することができる(S460)。
【0100】
もし、F_PGIDを含むFBSのページング情報がDREG−CMDメッセージを通じて伝送されないと、端末は、位置更新を行う時にFBSから伝送されるレンジング応答(RNG−RSP)メッセージを通じてFBSのページング情報を獲得することができる。これについての詳細は後述される。
【0101】
下記の表1は、本発明の実施例でマクロ基地局が自身及びFBSのページング情報を共に端末に伝達する場合に使用可能な登録解除命令メッセージフォーマットの一例を示すものである。
【0102】
【表1】
表1を参照すると、マクロ基地局のページング情報とフェムト基地局のページング情報とが区分されてDREG−CMDメッセージにそれぞれ含まれることがわかる。
【0103】
MBS及びFBSのページング情報は、上述した通り、DREG−CMDメッセージを通じて端末が獲得でき、位置更新時にレンジング応答メッセージを通じて端末が獲得することができる。
【0104】
下記の表2は、端末がMBS領域で位置更新時にMBSから受信するレンジング応答メッセージにMBS及びFBSのそれぞれのページング情報が含まれる一例を示すものである。
【0105】
【表2】
表2を参照すると、MBSに関するページング情報(Macro BS Paging information)、及びMBSとオーバーレイ状態であり、端末の加入したCSG(MS’s CSG in overlay macro BS)に属するFBSのページング情報がそれぞれ含まれることができる。
【0106】
本願発明の実施例で、M_PGID及びF_PGIDは互いに相関関係を持つことができ、これは、端末がそれぞれ異なるページンググループ識別子を持つ領域を移動する場合にも所定の条件を満たす限り位置更新を行わなくて済むということを意味できる。
【0107】
以下では、本発明の実施例で用いることができる位置更新手順について詳細に説明する。
【0108】
遊休モード状態にある端末は、様々な始発条件によって位置更新を行うことができる。端末は、時間ベースの位置更新(Timer based location update)、ページンググループ位置更新(Paging group location update)、電力ダウン位置更新(Power down location update)及びMACハッシュスキップ臨界値更新(MAC hash skip threshold update)などの位置更新を行うことができる。
【0109】
例えば、端末(MS)、マクロ基地局(MBS)及びフェムト基地局(FBS)のいずれか一方が持っている位置更新タイマーが満了すると、端末は、時間ベースの位置更新を行うことができる。また、端末は、自身のページンググループが変更された場合にページンググループ位置更新を行うことができる。また、端末は、電源をオフ(off)する前に電力ダウン更新(Power Down Update)を行うことができる。
【0110】
また、端末は、本発明の実施例で定義されるフェムト基地局を変更する場合に位置更新を行うことができ、一つ以上のフェムト基地局を含むフェムトページンググループ(FPG:Femto Paging Group)を変更する場合に位置更新を行うことができる。
【0111】
また、遊休モード状態の端末は、マクロ基地局からフェムト基地局へ移動したり、フェムト基地局からマクロ基地局へ移動する場合、または、フェムトセル領域を外れた場合に位置更新を行うことができる。
【0112】
図5は、本発明の他の実施例であって、端末が位置更新を行う方法の一例を示す図である。
【0113】
図5は、端末がマクロ基地局(MBS)のマクロセル領域(Macro Cell region)で遊休モードに進入した場合を示す。この場合、図5aは、遊休モード端末(MS)がマクロセル領域からホームフェムトセル領域へ移動する場合を示す。本発明の実施例で、フェムト基地局のCSGベースのF_PGIDはPGID1と設定され、マクロ基地局のM_PGIDはPGID0と設定されることができる。ここで、PGID1及びPGID0は相関関係を有するとする。
【0114】
端末は、マクロセル内のB位置(Position B)でフェムトセル内のA位置(Position A)に移動することができる。この時、端末はページンググループ識別子が他の領域へ移動したから位置更新を行わなければならない。しかし、端末が図4で説明した相関関係を有するページンググループへ移動した場合には、端末は位置更新を行うことなく位置更新遅延タイマー(以下、“Pタイマー”と称する。)を設定することによって、位置更新手順を過度に行うことを防止することができる。ここで、タイマーを設定するということは、タイマーのカウンターを初期化した状態で経過時間の測定を開始するという意味である。
【0115】
図5bを参照すると、端末は遊休モードに進入する時に位置更新タイマー(以下、“Tタイマー”と称する。)を設定することができる。以降、端末がB位置から相関関係を持つA位置に移動した場合、端末はPタイマーを設定することができる。もし、A位置で端末のPタイマーが満了した場合には、端末はフェムト基地局(FBS)と位置更新を行うことができる。
【0116】
図5で、端末が位置更新を行う場合には全てのタイマー(Tタイマー及びPタイマー)が新されることができる。また、Pタイマーが満了する前に端末がPGID0ではなく他のページング領域(例えば、PGID2またはPGID3等)へ移動した場合には、ページンググループ変更による位置更新を行うことができる。
【0117】
ただし、図5で、Pタイマーが設定されて動作する時点からPタイマーが満了するまでの区間で端末にページングメッセージが伝送される場合、端末がページングメッセージを確かに受信できる方法が必要である。
【0118】
以下では、端末がページングメッセージを確かに受信できる方法を、遊休モード進入時にサービング基地局から1)サービング基地局のページング情報及びサービング基地局にオーバーレイされた別の基地局のページング情報を共に受信した場合と2)サービング基地局のページング情報のみを受信した場合とに分けて説明する。
【0119】
(1)端末が登録解除命令メッセージを通じてサービング基地局のページング情報及びサービング基地局にオーバーレイされた別の基地局のページング情報を共に受信する場合
図6は、本発明の他の実施例による端末がページングメッセージを確かに受信する方法の一例を示す。
【0120】
図6で、端末は、マクロ基地局(MBS)領域で遊休モードに進入する場合を想定する。したがって、端末はMBSからMBSのページング情報及びFBSのページング情報を含む登録解除命令(DREG−CMD)メッセージを受信することができる(S601)。
【0121】
DREG−CMDメッセージを受信した端末は、遊休モードに進入することができる。この時、端末は遊休モードに進入した後に位置更新タイマー(例えば、Tタイマー)を設定することができる(S602)。
【0122】
また、端末は、遊休モード状態でセル領域を移動することができる。本発明の実施例で、端末はMBSセル領域からFBSセル領域へ移動することができる。このとき、端末は位置更新を行うことなくPタイマーを設定することで、過度な位置更新オーバーヘッドを減らすことができる(S603)。
【0123】
遊休モード端末に向かうトラフィックやコールが発生した場合、ページングコントローラ(PC:Paging Controller)はページングメッセージをマクロ基地局またはフェムト基地局に伝送することができる。この時、PCは、まず、端末が遊休モードに進入したMBSにページングアナウンスメント(Paging Announcement)メッセージを伝送することができる(S604)。
【0124】
MBSは、PCからページングアナウンスメントメッセージを受信すると、ページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送することができる。この時、端末は、FBSセル領域でMBSが放送したページング公示メッセージを受信することができる(S605)。
【0125】
端末がフェムトセル領域に留まる時間が長くなると、Pタイマーは満了することができる。このような場合、端末はFBSと位置更新を行うことができる(S606)。
【0126】
これによって、FBSは端末情報及びFBS情報をPCと共有することができる(S607)。
【0127】
また、PCは、端末に向かうトラフィックまたはコール(call)が発生した場合、MBSではなくFBSにページングアナウンスメントメッセージを伝送することができる(S608)。
【0128】
FBSはPCからページングメッセージを受信すると、自身のFBSセル領域にページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送したり、特定端末にユニキャスト形式でページング公示メッセージを伝送することができる(S609)。
【0129】
図7は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法の他の例を示す図である。
【0130】
図7のS701段階乃至S704段階は、図6のS601段階乃至S604段階と略同様である。したがって、S701段階乃至S704段階の説明は、図6を参照するものとする。
【0131】
図7を参照すると、MBSは、自身のセル領域でページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送することができる。この時、端末から応答がないと、MBSはページング公示(PAG−ADV)メッセージを所定回数(例えば、N回)だけ反復して放送することができる(S705)。
【0132】
MBSがページング公示メッセージをN回放送した後にも端末から応答がないと、MBSは、ページングコントローラ(PC)にこのような事実を報告するための報告メッセージ(report message)を伝送することができる。この報告メッセージには、MBSに関する情報、端末に関する情報、MBSに属しているFBSに関する情報及びページング回数に関する情報のうち一つ以上が含まれることができる(S706)。
【0133】
マクロ基地局から報告メッセージを受信したページングコントローラは、MBS及びFBSのうちの一つ以上にページングメッセージを伝送することができる。ただし、図7では、MBSのセル領域でページングに失敗したので、PCはFBSにページングアナウンスメントメッセージを伝送することが好ましい(S709)。
【0134】
FBSは、PCからページングアナウンスメントメッセージを受信したので、ページング公示メッセージ(PAG−ADV)を自身のセル領域に放送したり、または、ユニキャスト形式で特定の端末に伝送することができる(S710)。
【0135】
ただし、選択的に、PCはFBSにページングメッセージを伝送しながらMBSにもページングアナウンスメントメッセージを再び伝送することができる(S707)。
【0136】
この場合、MBSはPCからページングアナウンスメントメッセージを受信したので、端末にページング公示メッセージを放送することができる(S708)。
【0137】
図7で説明した方法と違い、S705段階でMBSはN回ページング公示メッセージを伝送した後にも端末から応答がない場合に、該当の端末との連結を解除することができる。
【0138】
図8は、本発明の他の実施例であって、移動局が位置更新を行う方法の一例を示す図である。
【0139】
図8は、移動局がフェムトセル領域で遊休モードに進入する場合を示す。この場合、図8aに示すように、遊休モード移動局(MS)がホームフェムトセル領域からマクロセル領域へ移動することができる。本発明の実施例で、フェムト基地局のCSGベースのF_PGIDはPGID1と設定し、マクロ基地局のM_PGIDはPGID0と設定することができる。ここで、PGID1及びPGID0は相関関係を有するとする。
【0140】
移動局は、フェムトセル内のA位置(Position A)からマクロセル内のB位置(Position B)に移動することができる。この時、移動局は、異なるページンググループ識別子を有する領域へ移動したから、位置更新を行わなければならない。しかし、図4で説明したように移動局が相関関係を有するページンググループへ移動した場合には、移動局は位置更新を行わず、位置更新遅延タイマー(Pタイマー)を設定することによって、位置更新手順が過度に行われることを防止することができる。
【0141】
図8bを参照すると、移動局は遊休モードに進入する時に位置更新タイマー(Tタイマー)を設定する。以降、移動局がA位置から相関関係を有するB位置に移動した場合、移動局はPタイマーを設定することができる。もし、B位置で移動局のPタイマーが満了した場合には、移動局はマクロ基地局(MBS)と位置更新を行うことができる。
【0142】
図8で、移動局が位置更新を行う場合には全てのタイマー(Tタイマー及びPタイマー)が更新されることができる。また、Pタイマーが満了する前に移動局がPGID1ではなく他のページング領域(例えば、PGID2またはPGID3等)へ移動した場合には、ページンググループ変更による位置更新を行うことができる。
【0143】
図9は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを確かに伝送する方法の一例を示す図である。
【0144】
図9は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを伝送する方法の一例を示す図である。
【0145】
図9で、移動局はフェムト基地局(FBS)で遊休モードに進入する場合を仮定する。したがって、移動局は、FBSからM_PGID、F_PGID及びページング情報(Paging Information)を含む登録解除命令(DREG−CMD)メッセージを受信することができる(S901)。
【0146】
DREG−CMDメッセージを受信した移動局は、遊休モードに進入することができる。この時、移動局は遊休モードに進入した後に位置更新タイマー(例えば、Tタイマー)を設定することができる(S902)。
【0147】
また、移動局は遊休モード状態でセル領域を移動することができる。本発明の実施例で、移動局は、FBSセル領域からMBSセル領域へ移動することができる。この時、移動局は、相関関係を有するセル領域間を移動する場合には位置更新を行わず、Pタイマーを設定することによって、過度な位置更新オーバーヘッドを減らすことができる(S903)。
【0148】
遊休モード移動局に向かうトラフィックやコールが発生した場合、ページング制御機(PC)は、ページングメッセージをマクロ基地局またはフェムト基地局に伝送することができる。この時、PCは、まず、移動局が遊休モードに進入したFBSにページングアナウンスメントメッセージ(Paging Announcement Message)を伝送することができる(S904)。
【0149】
FBSは自身のセル領域にページング広告(PAG−ADV)メッセージを放送することができる。この時、移動局から応答がないと、FBSはページング広告(PAG−ADV)メッセージを所定回数(例えば、N回)だけ反復してフェムトセル領域に放送することができる(S905)。
【0150】
移動局は、S901段階における登録解除命令メッセージに含まれたページング情報に基づいてページング広告メッセージをモニターすることができる。したがって、移動局はFBSから放送または伝送されたページング広告メッセージを受信できない場合がある。
【0151】
FBSがページング広告メッセージをN回放送した後にも移動局から応答がないと、FBSはページング制御機(PC)にこのような事実を報告するための報告メッセージ(report message)を伝送することができる。この報告メッセージには、FBSに関する情報、移動局に関する情報、FBSの属しているMBSに関する情報及びページング回数に関する情報のうち一つ以上が含まれることができる(S906)。
【0152】
FBSから報告メッセージを受信したページング制御機は、MBS及びFBSのうちの一つ以上にページングメッセージを伝送することができる。
【0153】
図9では、FBSのセル領域でページングに失敗したので、MBSにページングアナウンスメントメッセージを伝送することが好ましい(S907)。
【0154】
MBSはPCからページングメッセージを受信したので、ページング広告メッセージ(PAG−ADV)を自身のセル領域に放送したり、または、ユニキャスト形式で伝送することができる(S908)。
【0155】
移動局はMBSのセル領域へ移動した場合、FBSのダウンリンク同期情報が取れない場合に、MBSとダウンリンク同期を合わせることができる。MBSとダウンリンク同期を合わせた移動局は、MBSから割り当てられたページング情報を用いて、MBSが伝送したPAG−ADVメッセージを受信することができる。ただし、移動局がMBS領域でもFBSと同期している場合には、移動局はFBSから割り当てられたページング情報を用いてMBS領域でFBSからページング広告メッセージを受信することができる。
【0156】
図9で、PCはMBSにページングメッセージを伝送しながら選択的にFBSにもページングアナウンスメントメッセージを再び伝送することができる(S909)。
【0157】
この場合、FBSはPCからページングメッセージを受信したので、移動局にページング広告メッセージを放送することができる(S910)。
【0158】
もし、図9でPタイマーが満了した場合には、移動局はMBSと位置更新を行うことができる。この場合には、移動局はMBSからページングメッセージを受信することができる。
【0159】
図9で説明した方法と違い、S905段階でFBSがN回ページング広告メッセージを伝送した後にも移動局から応答がない場合には、MBSは移動局との連結を解除することができる。
【0160】
次に、上述した図7のS705段階でMBSが自身のセル領域に放送するページング公示(PAG−ADV)メッセージに対応する端末から応答がない場合、MBSはFBSに、端末にページング公示メッセージを直接伝達するように要請することができる。これを、図10を参照して説明する。
【0161】
図10は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法の他の例を示す図である。
【0162】
図10のS1001段階乃至S1005段階は、図7のS701段階乃至S705段階と略同様であり、よって、S1001段階乃至S1005段階の説明は、図6及び図7を参照するものとする。
【0163】
図10を参照すると、MBSが自身のセル領域に放送するページング公示(PAG−ADV)メッセージに対応する端末から応答がない場合、MBSは、端末にページング公示メッセージを直接伝達するように要請するメッセージをFBSに伝送することができる(S1006)。
【0164】
ここで、MBSからFBSに伝送される要請メッセージには、MBSに関する情報、端末に関する情報、MBSに属しているFBSに関する情報、ページング回数に関する情報及びページング情報のうち一つ以上が含まれることができる。
【0165】
FBSは、このような要請メッセージを受信すると、要請メッセージに含まれた情報を用いてページング公示メッセージ(PAG−ADV)を自身のセル領域に放送したり、または、ユニキャスト形式で特定端末に伝送することができる(S1007)。
【0166】
ところが、上述した通り、Pタイマーが満了して位置更新がなされるまでには、端末はMBSだけでなくFBSからもページングメッセージを受信できることが好ましい。このために、端末は、Pタイマー区間では、MBSから登録解除命令メッセージを通じて獲得したMBSページング情報及びFBSページング情報を用いて、両基地局のページングメッセージが伝達されるそれぞれの区間でページングメッセージ(PAG−ADV)を監視(モニタリング)することが好ましい。これを、図11を参照して説明する。
【0167】
図11は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法のさらに他の例を示す図である。
【0168】
図11では、端末がMBS領域(Position B)で遊休モードに進入した後にFBS領域(Position A、フェムトセル)へ移動すると仮定する。また、MBSのページング周期とFBSのページング周期は同一であるが、ページングオフセット互いに異なると仮定する。
【0169】
端末がMBS領域からFBS領域へ移動すると、Pタイマーが設定されることができる(S1101)。
【0170】
端末がFBS領域へ移動した後、最初のページング周期のMBSのページングオフセットで端末はMBSから放送されるページングメッセージ(PAG−ADV)を受信することができる。この場合、端末はFBSから放送されるページングメッセージを受信する必要がない(S1102)。
【0171】
ところが、端末がフェムトセルで移動し続ける中で、フェムトセルの特定地域でMBSから放送されるページングメッセージを受信できないことがある。この場合、端末はMBSにページングメッセージに対する応答を伝送できなくなる(S1103)。
【0172】
このため、MBSは端末からページングメッセージに対する応答メッセージを受信できず、よって、ページングコントローラ(PC)に端末へのページングメッセージの伝送失敗を知らせる報告メッセージを伝送することができる。これによって、PCは、FBSをして端末にページングメッセージを伝送させることができる。また、MBSは、ページングコントローラを経ることなく、直接FBSにページングメッセージを端末に伝送するように要請するメッセージを送ることもできる。
【0173】
これによって、FBSは、自身のページングオフセットで端末にページングメッセージを伝送することができる。この時、端末は、遊休モード進入時に獲得したフェムトセルのページング情報を用いて、フェムトセルのページングオフセットでFBSから放送されるページングメッセージが存在するか否かをモニタリングして受信することができる(S1104)。
【0174】
Pタイマーが満了した後にも引き続き端末がフェムトセルに留まる場合、端末はFBSへと位置更新を行うことができる(S1105)。
【0175】
以降の時点から端末はFBSからページングメッセージを受信することができる。したがって、FBSのみが端末にページングメッセージを伝送するので、ページングオーバーヘッドを最小化することができる。
【0176】
(2)端末が登録解除命令メッセージを通じてサービング基地局のページング情報のみを受信する場合
図12は、本発明のさらに他の実施例による端末がページングメッセージを確かに受信する方法の一例を示す図である。
【0177】
図12で、端末は、マクロ基地局(MBS)で遊休モードに進入する場合を仮定する。したがって、端末は、MBSからMBSのページング情報を含む登録解除命令(DREG−CMD)メッセージを受信することができる(S1201)。
【0178】
DREG−CMDメッセージを受信した端末は、遊休モードに進入することができる。この時、端末は、遊休モードに進入した後に位置更新タイマー(例えば、Tタイマー)を設定することができる(S1202)。
【0179】
また、端末は、遊休モード状態でセル領域を移動することができる。本発明の実施例で、端末はMBSセル領域からFBSセル領域へ移動することができる。この時、端末は位置更新を行わず、Pタイマーを設定することによって、過度な位置更新オーバーヘッドを減らすことができる(S1203)。
【0180】
遊休モード端末に向かうトラフィックやコールが発生した場合、ページングコントローラ(PC:Paging Controller)は、ページングメッセージをマクロ基地局またはフェムト基地局に伝送することができる。この時、PCは、まず、端末が遊休モードに進入したMBSにページングアナウンスメント(Paging Announcement)メッセージを伝送することができる(S1204)。
【0181】
MBSは、PCからページングアナウンスメントメッセージを受信すると、端末にページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送することができる。この時、端末は、FBSセル領域でMBSが放送したページング公示メッセージを受信することができる(S1205)。
【0182】
端末がフェムトセル領域に留まる時間が長くなると、Pタイマーが満了することがある。こうなる場合、端末はFBSと位置更新を行うことができる。この時、位置更新過程は、FBSに端末がレンジング要請(RNG−REQ)メッセージを伝送し、FBSがレンジング要請メッセージに対する応答としてレンジング応答(RNG−RSP)メッセージを端末に伝送する過程によってなされることができる。ここで、レンジング応答メッセージにはFBSのページング情報が含まれることができ、場合によって、FBS自身にオーバーレイされたMBSのページング情報がさらに含まれることもできる(S1206)。
【0183】
端末は、位置更新を行ってFBSのページング情報を獲得した場合にも、S1201段階で獲得したMBSのページング情報を保持(retain)することが好ましい。ただし、S1206過程でMBSのページング情報を再び得った場合には、MBSのページング情報を更新して保持することができる(S1207)。
【0184】
この時、MBSのページング情報は位置更新(S1206)から少なくとも1ページング周期または所定のタイマーが経過した後に端末から削除されることもできる。
【0185】
端末が位置更新を行うことによって、FBSは端末情報及びFBS情報をPCと共有することができる(S1208)。
【0186】
また、PCは、端末に向かうトラフィックまたはコール(call)が発生した場合、MBSではなくFBSにページングアナウンスメントメッセージを伝送することができる(S1209)。
【0187】
FBSは、PCからページングメッセージを受信すると、自身のFBSセル領域にページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送したり、特定端末にユニキャスト形式でページング公示メッセージを伝送することができる。この時、端末は、S1206段階で獲得したFBSのページング情報を用いてページング公示メッセージをFBSから受信することができる(S1210)。
【0188】
一方、S1209過程後に、端末がフェムトセルを外れて再びMBS領域へ移動すると、Pタイマーは再設定され、Pタイマーが満了する前であれば、フェムト基地局はMBS領域で位置更新を行わない。このとき、端末が引き続き移動してFBSから離れ、それ以上FBSからページングメッセージを受信できなくなる場合における端末及び基地局の動作を、図13を参照して説明する。
【0189】
図13は、本発明のさらに他の実施例による端末がページングメッセージを確かに受信する方法の他の例を示す。
【0190】
図13では、端末が、図12のS1209過程まで行った後、FBS領域(Position A、フェムトセル)からMBS領域(Position B)へ移動すると仮定する。また、MBSのページング周期及びFBSのページング周期は同一であるが、ページングオフセットは互いに異なると仮定する。
【0191】
端末がFBS領域からMBS領域へ移動することからPタイマーが設定されることができる(S1301)。
【0192】
端末がMBS領域へ移動した後、最初のページング周期のFBSのページングオフセットで端末はFBSが放送またはユニキャストするページングメッセージ(PAG−ADV)を受信することができる。この場合、端末は、MBSから放送されるページングメッセージを受信する必要がない(S1302)。
【0193】
ところが、端末がMBS領域で引き続き移動してフェムトセルから遠ざかり、FBSのページングオフセットでFBSから放送されるページングメッセージをそれ以上受信できず、よって、端末はFBSにページングメッセージに対する応答を伝送できなくなる(S1303)。
【0194】
この場合、FBSは端末からページングメッセージに対する応答メッセージを受信できなかったため、ページングコントローラに端末へのページングメッセージの伝送失敗を知らせる報告メッセージを伝送し、MBSをして端末にページングメッセージを伝送させることができる。FBSはまた、ページングコントローラを経ることなく、ページングメッセージを端末に伝送するように要請するメッセージをMBSに直接送ることもできる。
【0195】
これによって、MBSは、自身のページングオフセットで端末にページングメッセージを伝送することができる。この時、端末は遊休モード進入時に獲得したMBSのページング情報を用いて、MBSのページングオフセットでMBSから放送されるページングメッセージが存在するか否かをモニタリングして受信することができる(S1304)。
【0196】
Pタイマーが満了した後にも引続き端末がMBS領域に留まる場合、端末は、MBSに位置更新を行うことができる(S1305)。
【0197】
以降の時点から端末はMBSからページングメッセージを受信することができる。したがって、MBSのみが端末にページングメッセージを伝送するので、ページングオーバーヘッドを最小化することができる。
【0198】
本発明の実施例は、MBS領域で端末が遊休モードに進入した後にフェムトセルに移動する場合を中心に説明されたが、端末がフェムトセルで遊休モードに進入した後、MBS領域へ移動する場合にも適用されることができる。
【0199】
例えば、表1及び表2は、ページング情報が登録解除命令(DREG−CMD)メッセージまたはレンジング応答(RNG−RSP)メッセージに含まれる形態の一例を表すが、これはMBSだけでなくFBSからこれらメッセージを端末が受信する場合にも適用されることができる。このような場合には勿論、FBSのページング情報には該当のFBS自身のページング情報のみが含まれる。
【0200】
図14は、本発明の実施例で使用可能なフェムト基地局及びマクロ基地局のページング周期の一例を示す図である。
【0201】
1スーパーフレームは20msの周期を有することができる。1スーパーフレームは4個のフレームを有することができ、図14では、3個のフレームがページング可能区間(Available Interval)またはページング聴取区間(Paging Listening Interval)に設定されることができる。ここで、6個のスーパーフレームが一つのフェムト基地局ページング周期(Femto BS Paging Cycle)及びマクロ基地局ページング周期(Macro BS Paging Cycle)に設定されることができる。フェムト基地局のセル領域またはマクロ基地局のセル領域にある端末は、それぞれのセル領域のページング可能区間でページングメッセージを受信することができる。
【0202】
本発明のさらに他の実施例であって、上述した本発明の実施例を実行できる端末及び基地局(FBS、MBS)について説明する。
【0203】
端末はアップリンクでは送信機として動作し、ダウンリンクでは受信機として動作することができる。また、基地局はアップリンクでは受信機として動作し、ダウンリンクでは送信機として動作することができる。すなわち、端末及び基地局は、情報またはデータの伝送のために送信機及び受信機を含むことができる。
【0204】
送信機及び受信機は、本発明の実施例を行うためのプロセッサ、モジュール、部分及び/または手段などを含むことができる。特に、送信機及び受信機は、メッセージを暗号化するためのモジュール(手段)、暗号化されたメッセージを解析するためのモジュール、メッセージを送受信するためのアンテナなどを含むことができる。このような送信端と受信端の一例を、図15を参照して説明する。
【0205】
図15は、本発明のさらに他の実施例であって、送信端及び受信端構造の一例を示すブロック図である。
【0206】
図15を参照すると、左側は送信端の構造を示し、右側は受信端の構造を示す。受信端及び送信端はそれぞれ、アンテナ5,10、プロセッサ20,30、伝送モジュール(Tx module)40,50、受信モジュール(Rx module)60,70及びメモリー80,90を含むことができる。各構成要素は、互いに対応する機能を果たすことができる。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【0207】
アンテナ5,10は、伝送モジュール40,50で生成された信号を外部に伝送したり、外部から無線信号を受信したりして、受信モジュール60,70に伝達する機能を果たす。多重アンテナ(MIMO)機能が支援される場合には2個以上のアンテナとすることができる。
【0208】
アンテナ、伝送モジュール及び受信モジュールは一緒に、無線通信(RF)モジュールを構成することができる。
【0209】
プロセッサ20,30は、通常、受信端または送信端の全般的な動作を制御する。例えば、上述した本発明の実施例を行うためのコントローラー機能、サービス特性及び伝播環境に応じたMAC(Medium Access Control)フレーム可変制御機能、ハンドオーバー(HandOver)機能、認証及び暗号化機能などを行うことができる。
【0210】
特に、移動端末機のプロセッサは、フェムトセル環境で、フェムトセル及びマクロセルのページング情報のうち少なくとも一つを含む登録解除命令メッセージを無線通信モジュールを制御してマクロ基地局から受信し、マクロ基地局と位置更新を行うためのTタイマーを設定することができる。その後、プロセッサは、移動端末機がマクロセル領域からフェムトセル領域へ移動すると、位置更新を所定の期間遅延するためのPタイマーを設定し、マクロセル及びフェムトセルのページング情報を用いて、ページングメッセージをモニタリングする全般的な移動端末機の動作を制御することができる。
【0211】
また、プロセッサは、TタイマーまたはPタイマーのいずれかが満了すると、フェムトセル領域で位置更新を行うように制御することができる。
【0212】
なお、プロセッサは、Pタイマーが満了して位置更新を行った場合、フェムトセルのページング情報を用いてフェムト基地局からページングメッセージを受信するように制御することができる。その他にも、移動端末機のプロセッサは、上述した移動端末機が行う動作を全般的に制御することができる。
【0213】
基地局のプロセッサは、端末から伝送されたMACメッセージまたはデータを解析して端末に必要なアップリンクリソースを割り当て、割当内訳を端末に知らせるためのアップリンクグラントなどを生成してこれを伝送するためのスケジューリングを行うことができる。
【0214】
伝送モジュール40,50は、プロセッサ20,30からスケジューリングされて外部に伝送されるデータに所定の符号化(coding)及び変調(modulation)を行ってアンテナ10に伝達することができる。
【0215】
受信モジュール60,70は、外部からアンテナ5,10を介して受信した無線信号に複号(decoding)及び復調(demodulation)を行って原本データの形態に復元してプロセッサ20,30に伝達することができる。
【0216】
メモリー80,90は、プロセッサ20,30の処理及び制御のためのプログラムを記憶する機能を果たすこともでき、入/出力されるデータ(基準同期情報による睡眠モード情報など)を臨時記憶する機能を果たすこともできる。また、メモリー80,90は、フラッシュメモリータイプ(flash memory type)、ハードディスクタイプ(hard disk type)、マルチメディアカードマイクロタイプ(multimedia card micro type)、カードタイプのメモリー(例えば、SDまたはXDメモリーなど)、RAM(Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、ROM(Read−Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、PROM(Programmable Read−Only Memory)、磁気メモリー、磁気ディスク、光ディスクのうち少なくとも一タイプの記憶媒体を含むことができる。
【0217】
一方、基地局は、上述の本発明の実施例を行うためのコントローラ機能、直交周波数分割多重接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)パケットスケジューリング、時分割デュプレックス(TDD:Time Division Duplex)パケットスケジューリング及びチャネル多重化機能、サービス特性及び伝播環境に応じたMACフレーム可変制御機能、高速トラフィック実時間制御機能、ハンドオーバー(Handover)機能、認証及び暗号化機能、データ伝送のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能及び実時間モデム制御機能などを、上述したモジュールのうちの少なくとも一つを通じて行ったり、このような機能を行うための別の手段、モジュールまたは部分などをさらに含むことができる。
【0218】
本発明は、本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化されることができる。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制約的に解析されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的な解析により決定されるべきであり、よって、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係を有しない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めることができる。
【産業上の利用可能性】
【0219】
本発明の実施例は種々の無線接続システムに適用することができる。種々の無線接続システムの一例には、3GPP(3rd Generation Partnership Project)、3GPP2及び/またはIEEE 802.xx(Institute of Electrical and Electronic Engineers 802)システムなどがある。本発明の実施例は、これら種々の無線接続システムに限定されず、これら種々の無線接続システムを応用した技術分野のいずれにも適用可能である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、フェムトセルを適用した無線接続システムに関するものである。また、本発明は、フェムトセル環境で遊休モード移動局の通信方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
フェムトセル(Femto Cell)について簡略に説明すると、下記の通りである。
【0003】
フェムト(Femto)は、10−15という極めて小さい単位を表し、この意味にちなんで、超小型/低電力の家庭/事務室向けの屋内基地局をフェムトセルと名づけた。フェムトセルは、ピコセル(pico cell)と略同様の意味を有するが、より進化した機能を持つ意味として使われている。フェムトセルは、広帯域ルータに連結する小型のセルラー基地局で、既存の2Gシステムの他、3Gシステムの音声及びデータも、DSLリンクなどを通じて移動通信メーカーのバックボーン網に連結することができる。
【0004】
次に、このようなフェムトセルのメリットについて説明する。
【0005】
近年、フェムトセルが3G普及を促し、屋内カバレッジを広げる起爆剤になりうるという調査報告書が発表されて注目を集めている。2011年まで全世界のフェムトセル端末ユーザが1億200万名に増えると共に、基地局であるAP(Access Point)の設置も3,200万個に達すると見込まれている。
【0006】
また、フェムトセルは、セルカバレッジを強化でき、音声サービスの品質(Quality)を高めることができる。また、移動通信メーカーがフェムトセルを介したデータサービスを提供することによって、加入者を完全に3Gに適応させうると予想される。
【0007】
すなわち、フェムトセルを用いた通信システムは、(1)セルカバレッジの向上(Cell Coverage Improvement)、(2)インフラ構築費用の減少(Infrastructure cost decrease)、(3)新しいサービス提供(New service Offering)、(4)FMC(Fixed Mobile Convergence)加速化といったメリットを有する。
【0008】
一つ以上のフェムトセルは、特定サービス別または地域別にグルーピングされてフェムトセルグループ(Femtocell Group)を構成することができる。例えば、特定端末にのみ接続(Access)が許諾されたフェムトセルグループを閉加入者グループ(CSG:Closed Subscriber Group)と呼ぶことができる。フェムト基地局(FBS)は、端末のCSG識別子(CSG ID)を確認して、CSGに加入した端末に限って接続を許諾することができる。
【0009】
図1は、オーバーレイ(overlay)ネットワークでフェムトセル配置構造の一例を示す図である。
【0010】
図1を参照すると、フェムトセル基地局のバックボーン(Backbone)網は、有線で連結されたISP網に直接連結されており、ISP網との連結点にフェムトセルゲートウェイ(FGW:Femtocell GateWay)が存在できる。FGWは、マクロ基地局(MBS:Macro Base Station)との通信を連結する接点の役割を果たすことができる。
【0011】
FGWは、フェムトセル基地局(FBS:Femtocell Base Station)と直接連結されていても良く、ISPごとに統合されたサーバー概念としてコア網(Core Network)とISP網との間に位置することもできる。また、システムは、FGWの位置によらず、CNS GW、ASN GWを通じてマクロBSとの通信を保障することもできる。オーバーレイネットワークではMBSがFBSに対する一部または全部の情報を送受信したり保存することができる。
【0012】
また、フェムトセル基地局構成(Femtocell BS Configuration)が終わると、MBSはFBSの位置情報を含む情報を認知でき、これにより、MBSはFBSと無線インターフェース(すなわち、Air−Interface)通信を直接行うことができる。
【0013】
この時、端末のホームフェムト基地局(Home Femto BS)及び閉加入者グループ(CSG)フェムト基地局を含むマクロ基地局を、オーバーレイマクロ基地局(Overlay Macro BS)と呼ぶことができる。
【0014】
図2は、非オーバーレイ(Non−overlay)ネットワークでフェムトセル配置構造の一例を示す図である。
【0015】
非オーバーレイ構造でMBSの隣接した境界部分にユーザが一時的に多い場合、マクロセルの境界部分にFBSが設置されることがある。このような場合、MBSはそれらFBSに関する全ての情報を保存できない場合がありうる。この場合、FGWはオーバーレイ構造におけると同様にMBSとの通信を連結する接点の役割を果たすことができる。
【0016】
以下では、本発明の実施例と関連した端末の遊休モード及びページンググループについて簡略に説明する。
【0017】
遊休モード(Idle Mode)とは、一般に、端末が多重基地局で構成された無線リンク環境で移動する際、特定基地局に登録しなくてもダウンリンク(DL:DownLink)ブロードキャストトラフィックを周期的に受信できるように支援する動作のことをいう。
【0018】
端末は、一定時間の間に基地局からトラフィック(traffic)を受信しなかった場合、電力を節約(Power saving)するために遊休モードに遷移することができる。遊休モードに遷移した端末は、平均的期間(Available interval)の間に基地局が伝送する放送メッセージ(例えば、ページングメッセージ)を受信して、正規モード(normal mode)に遷移するかまたは遊休モードに留まるかを判断することができる。また、遊休モードにある端末は位置更新を行うことによって、ページングコントローラ(Paging controller)に自身の位置を知らせることができる。
【0019】
遊休モードは、ハンドオーバーに関連した活性要求及び一般的な運営要求を除去することによって端末に良い結果をもたらすことができる。遊休モードは端末活動を離散周期でスキャニングするように制限することによって、端末が使用する電力及び運用リソースを節約できるようにする。
【0020】
また、遊休モードは、端末に保留中(pending)であるダウンリンクトラフィックについて知らせうる簡単で適切な方式を提供し、非活動的な端末から無線インターフェース及びネットワークハンドオーバー(HO:HandOver)トラフィックを除去することによって、ネットワーク及び基地局に良い結果をもたらすことができる。
【0021】
ページングとは、移動通信において着信呼の発生時に、該当する移動端末(MS:Mobile Station)の位置(例えば、どの基地局またはどの交換局にあるか等)を把握する機能のことをいう。遊休モード(Idle Mode)を支援する多数の基地局(BS:Base Station)は、特定のページンググループ(Paging Group)に所属してページング領域を構成することができる。
【0022】
ここで、ページンググループは論理的なグループを表す。ページンググループの目的は、移動端末(MS)をターゲット(target)とするトラフィックがある場合、ダウンリンク(DL:DownLink)でページ(page)されうる隣接範囲領域を提供することにある。ページンググループは、特定端末が同一のページンググループ内で大部分の時間の間に存在できる程度に十分に大きく、ページング負荷を適正なレベルに維持するために十分に小さくなければならないという条件を満たすことが好ましい。
【0023】
ページンググループは、一つ以上の基地局を含むことができ、一つの基地局は、一つまたはそれ以上のページンググループに含まれることができる。ページンググループは管理システムで定義する。ページンググループではページンググループ−実行(action)バックボーン網メッセージを使用することができる。また、ページングコントローラは、バックボーン網メッセージの一つであるページング公知(paging−announce)メッセージを用いて遊休モードである端末のリストを管理し、ページンググループに属する全ての基地局の初期ページングを管理することができる。
【0024】
ページングの成功率を高めるために、端末は位置更新(Location Update)手順を行うことができる。位置更新とは、遊休モードに進入した端末に対するページング時の成功率(hit ratio)を高めるための端末の動作で、端末が新しい地域へと移動する時、自身が進入した新しい位置または領域を網(network)に報告する過程のことをいう。このような位置更新手順は、端末と基地局がレンジング要請(RNG−REQ)メッセージ及びレンジング応答(RNG−RSP)メッセージを交換する方法で行うことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0025】
本発明の実施例は、フェムトセル環境を考慮する場合に適用されることができる。移動局がマクロセルからフェムトセルに移動したり、自身のホームフェムトセル領域を外れたりする場合、移動局は位置更新を行うことができる。この場合、移動局がフェムトセル領域を外れる時間が少ないにもかかわらず、続けて位置更新を行うと、過度な位置更新オーバーヘッドを発生させる問題につながる。
【0026】
また、移動局は、フェムトセル環境でページングメッセージをマクロ基地局(MBS)及び/またはフェムト基地局(FBS)から受信することができる。ただし、移動局がフェムト基地局のセル領域(例えば、フェムトセル領域)でマクロ基地局からページングメッセージを受信する場合には、フェムト基地局からページングメッセージを受信する場合に比べてページングオーバーヘッドが増加することがある。
【0027】
逆に、移動局がフェムト基地局からページングメッセージを受信するためには、フェムト基地局のセル領域に進入する度に位置更新を行わなければならず、位置更新オーバーヘッドが増加することがある。
【0028】
本発明は上記のような一般的な技術の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、フェムトセル環境で効率的な通信方法を提供することにある。
【0029】
本発明の他の目的は、過度な位置更新オーバーヘッド無しで遊休モード移動局が位置更新を行う様々な方法を提供することにある。
【0030】
本発明のさらに他の目的は、遊休モードで移動局が行う位置更新のオーバーヘッドを減らすと同時にページングメッセージのオーバーヘッドを減らすための通信方法を提供することにある。
【0031】
本発明で解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者には明確になるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0032】
上記の技術的課題を解決するために、本発明は、フェムトセルを適用した無線接続システムについて開示する。また、本発明は、フェムトセル環境で遊休モード移動局の様々な通信方法について開示する。
【0033】
本発明の一様態として、フェムトセル環境でページングメッセージを受信する方法は、第1基地局からページング情報、第1セル領域の第1ページンググループ識別子及び第2セル領域の第2ページンググループ識別子のうち一つ以上を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、移動局が第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、移動局が第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、移動局が第1タイマーベースの位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、第2セル領域でページングメッセージ(例えば、ページング広告メッセージ)を受信する段階と、を含むことができる。
【0034】
上記の本発明の一様態において、第2タイマーが満了すると、移動局は第2セル領域で位置更新を行うことができる。この時、ページングメッセージを受信する段階で、ページングメッセージは第2基地局から伝送されることができる。
【0035】
または、上記の本発明の一様態におけるページングメッセージを受信する段階で、移動局は第2セル領域で第1基地局からページングメッセージを受信することもできる。
【0036】
上記の本発明の一様態において、第2タイマーが満了する前に第1タイマーが満了すると、第2セル領域で位置更新を行うことができる。
【0037】
上記の本発明の一様態において、好適には、第1セル領域はマクロセル領域であり、第1ページンググループ識別子はマクロページンググループ識別子であり、第2セル領域はフェムトセル領域であり、第2ページンググループ識別子はフェムトページンググループ識別子である。または、第1セル領域はフェムトセル領域であり、第1ページンググループ識別子はフェムトページンググループ識別子であり、第2セル領域はマクロセル領域であり、第2ページンググループ識別子はマクロページンググループ識別子であっても良い。
【0038】
上記の本発明の一様態において、第1ページンググループ識別子及び第2ページンググループ識別子は互いに相関関係を有することが好ましい。
【0039】
本発明の他の様態として、フェムトセル環境で第1基地局から第1セル領域にページングメッセージを伝送する方法は、移動局から登録解除要請メッセージを受信する段階と、移動局にページング情報、第1セル領域の第1ページンググループ識別子及び第2セル領域の第2ページンググループ識別子を含む登録解除命令メッセージを伝送する段階と、移動局にページングメッセージ(例えば、ページング広告メッセージ)を伝送する段階と、を含むことができる。この時、移動局が第1セル領域から第2セル領域へ移動すると、移動局は位置更新を所定の期間遅延するための第1タイマーを設定することができる。
【0040】
上記本発明の他の様態において、第1基地局が移動局から応答メッセージを受信できないと、第1基地局はページングメッセージを所定の回数だけ反復して放送または伝送することができる。この時、第1基地局が所定の回数だけページングメッセージを伝送した後に移動局から応答メッセージを受信できないと、第1基地局はページング制御機にページングメッセージの伝送失敗を知らせる報告メッセージを伝送することができる。ページング制御機は、該報告メッセージを受信すると、第2セル領域に属する第2基地局にページングメッセージの存在を知らせるページングアナウンスメントメッセージ(Paging Announcement message)を伝送することができる。
【0041】
上記の本発明の他の様態において、好適には、第1セル領域はマクロセル領域であり、第1ページンググループ識別子はマクロページンググループ識別子であり、第2セル領域はフェムトセル領域であり、第2ページンググループ識別子はフェムトページンググループ識別子である。または、第1セル領域はフェムトセル領域で、第1ページンググループ識別子はフェムトページンググループ識別子であり、第2セル領域はマクロセル領域であり、第2ページンググループ識別子はマクロページンググループ識別子であっても良く。
【0042】
上記の本発明の他の様態において、第1ページンググループ識別子及び第2ページンググループ識別子は互いに相関関係を有することが好ましい。
【0043】
本発明のさらに他の様態として、フェムトセル環境で端末がページングメッセージを受信する方法は、第1基地局から第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングする段階と、を含むことができる。
【0044】
ここで、前記受信方法は、前記第1タイマー及び第2タイマーのいずれか一方が満了すると、前記第2セル領域で前記位置更新を行う段階をさらに含むことができる。
【0045】
また、前記モニタリングする段階は、前記第2タイマーが満了するまで行われることができる。
【0046】
なお、前記第2タイマーが満了して前記位置更新を行った場合、前記端末は、前記第2ページング情報を用いて前記第2基地局からページングメッセージを受信することができる。
【0047】
本発明のさらに他の様態として、フェムトセル環境で端末がページングメッセージを受信する方法は、第1基地局から第1セル領域の第1ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、前記第2タイマーが満了すると、前記位置更新を行うためのレンジング応答メッセージを第2基地局から受信する段階と、を含むことができる。ここで、前記レンジング応答メッセージは、第2セル領域の第2ページング情報を含み、前記第1ページング情報は、前記位置更新が行われた後にも前記端末に保持(retain)されることができる。
【0048】
ここで、前記方法は、前記第2セルで前記第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージを受信する段階をさらに含むことができる。
【0049】
また、前記方法は、前記第2領域から前記第1領域へ移動する段階と、前記第2タイマーを再設定する段階と、前記第2タイマーが満了になるまで前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングする段階と、をさらに含むことができる。
【0050】
なお、前記第1ページング情報及び前記第2ページング情報は、該当のセル領域に対するページング周期(paging cycle)、ページングオフセット(paging offset)、ページング聴取区間(paging listening interval)、ページンググループ識別子(paging group ID)及びページングコントローラ識別子(paging controller ID)のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0051】
本発明のさらに他の様態として、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを伝送する方法は、第1基地局が端末から登録解除要請メッセージを受信する段階と、前記端末に第1セル領域の第1ページング情報を含む登録解除命令メッセージを伝送する段階と、前記端末にページングメッセージを伝送する段階と、を含み、前記端末が前記第1セル領域から前記第2セル領域へ移動すると、前記端末は位置更新を所定の期間遅延するための所定のタイマーを設定することができる。
【0052】
この時、前記端末から前記ページングメッセージに対する応答メッセージを受信できないと、前記第2セル領域を担当する第2基地局に、前記ページングメッセージを前記端末に伝送するように要請するメッセージを伝送する段階をさらに含むことができる。
【0053】
また、前記第2基地局に前記ページングメッセージを前記端末に伝送するように要請するメッセージを伝送する段階は、前記ページングメッセージを伝送する段階を所定の回数だけ反復した後にも前記ページングメッセージに対する応答メッセージが受信されない場合に行うことができる。
【0054】
また、前記端末は前記第2基地局から前記第2セル領域の第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージを受信することができる。
【0055】
また、前記第2ページング情報は、前記登録解除命令メッセージまたは前記位置更新を行う過程で前記第2基地局から伝送されるレンジング応答(RNG−RSP)メッセージを通じて端末に獲得されることができる。
【0056】
以上の実施例において、前記第1基地局はマクロ基地局であり、前記第1セル領域はマクロセル領域であり、前記第2基地局はフェムト基地局であり、前記第2セル領域はフェムトセル領域でありうる。
【0057】
また、以上の実施例において、前記第1基地局はフェムト基地局であり、前記第1セル領域はフェムトセル領域であり、前記第2基地局はマクロ基地局であり、前記第2セル領域はマクロセル領域であっても良い。
【0058】
以上の実施例に係るページングメッセージ受信方法を実行可能な移動端末機は、プロセッサと、前記プロセッサの制御によって外部と無線信号を送受信するための無線通信(RF)モジュールと、を含み、前記プロセッサは、前記無線通信モジュールを制御して第1基地局から第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信し、前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定し、前記移動端末機が前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する場合、前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定して、前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングするように制御することができる。
【0059】
ここで、前記プロセッサは、前記第1タイマー及び第2タイマーのいずれか一方が満了すると、前記第2セル領域で前記位置更新を行うように制御することができる。
【0060】
また、前記プロセッサは、前記モニタリングが前記第2タイマーが満了するまで行われるように制御することができる。
【0061】
なお、前記プロセッサは、前記第2タイマーが満了して前記位置更新を行った場合、前記第2ページング情報を用いて前記第2基地局からページングメッセージを受信するように前記無線通信モジュールを制御することができる。
【発明の効果】
【0062】
本発明の実施例によれば、下記のような効果が得られる。
【0063】
第一、本発明の実施例によると、端末及び基地局がフェムトセル環境で効率的に通信を行うことが可能になる。
【0064】
第二、本発明の実施例によると、位置更新オーバーヘッド及びページングオーバーヘッドを最小化することができる。
【0065】
本発明の実施例で得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の本発明の実施例についての記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって明確に導出され、理解されるであろう。すなわち、本発明の出願段階で意図しない効果も、本発明の実施例から、当該技術分野における通常の知識を有する者により導出されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】オーバーレイ(overlay)ネットワークでフェムトセル配置構造の一例を示す図である。
【図2】非オーバーレイ(Non−overlay)ネットワークでフェムトセル配置構造の一例を示す図である。
【図3】無線接続システムの一つであるIEEE 802.16システムにおけるページング手順を示す図である。
【図4】本発明の一実施例であって、移動局が遊休モード状態に遷移する過程の一例を示す図である。
【図5】本発明の他の実施例であって、移動局が位置更新を行う方法の一例を示す図である。
【図6】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを確かに伝送する方法の一例を示す図である。
【図7】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを確かに伝送する方法の他の例を示す図である。
【図8】本発明の他の実施例であって、移動局が位置更新を行う方法の一例を示す図である。
【図9】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを確かに伝送する方法のさらに他の例を示す図である。
【図10】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法の一例を示す図である。
【図11】本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法の他の例を示す図である。
【図12】本発明のさらに他の実施例であって、端末がページングメッセージを確かに受信する方法の一例を示す図である。
【図13】本発明のさらに他の実施例であって、端末がページングメッセージを確かに受信する方法の他の例を示す図である。
【図14】本発明の実施例で使用可能なフェムト基地局及びマクロ基地局のページング周期の一例を示す図である。
【図15】本発明のさらに他の実施例であって、送信端及び受信端構造の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0067】
本発明は、無線接続システムに関するものである。以下、本発明の実施例は、フェムトセルを適用した様々な無線接続システムについて開示する。また、本発明の実施例は、フェムトセル環境で遊休モード移動局の様々な通信方法を開示する。
【0068】
下記の実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもできる。また、一部の構成要素及び/または特徴を結合して本発明の実施例を構成することができる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれることもでき、他の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。
【0069】
図面についての説明において、本発明の要旨を曖昧にさせる手順または段階などは記述せず、当業者のレベルで理解できる程度の手順または段階についても説明を省略するものとする。
【0070】
本明細書において、本発明の実施例は、基地局と移動局間のデータ送受信関係を中心に説明された。ここで、基地局は、移動局と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード(terminal node)の意味を有する。本文書で、基地局により行われると説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)により行われることもできる。
【0071】
すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて移動局との通信のために行われる種々の動作は、基地局または基地局以外の別のネットワークノードにより行われることができる。ここで、‘基地局’は、固定局(fixed station)、Node B、eNode B(eNB)、アクセスポイント(Access Point)などの用語に代替可能である。また、‘移動局(MS:Mobile Station)’は、UE(User Equipment)、SS(Suscriber Station)、MSS(Mobile Subscriber Station)、移動端末(Mobile Terminal)または端末(Terminal)などの用語に代替可能である。
【0072】
また、送信端は、データサービスまたは音声サービスを提供する固定及び/または移動ノードを意味し、受信端は、データサービスまたは音声サービスを受信する固定及び/または移動ノードを意味する。したがって、アップリンクでは、移動局が送信端となり、基地局が受信端となりうる。同様に、ダウンリンクでは、移動局が受信端となり、基地局が送信端となりうる。
【0073】
一方、本発明の移動局には、PDA(Personal Digital Assistant)、セルラーフォン、PCS(Personal Communication Service)フォン、GSM(Global System for Mobile)フォン、WCDMA(Wideband CDMA)フォン、MBS(Mobile Broadband System)フォンなどを用いることができる。また、移動局は、個人携帯端末機(PDA:Personal Digital Assistant)、ハンドヘルドPC(Hand−Held PC)、ノートブックPC、スマート(Smart)フォン、マルチモードマルチバンド(MM−MB:Multi Mode−Multi Band)端末機などとすることができる。
【0074】
ここで、スマートフォンとは、移動通信端末機及び個人携帯端末機の長所を混合した端末機で、移動通信端末機に個人携帯端末機の機能である日程管理、ファックス送受信及びインターネット接続などのデータ通信機能を統合した端末機のことを意味する。また、マルチモードマルチバンド端末機とは、マルチモデムチップを内蔵して携帯インターネットシステム及び他の移動通信システム(例えば、CDMA(Code Division Multiple Access)2000システム、WCDMA(Wideband CDMA)システム等)のいずれにおいても作動できる端末機のことをいう。
【0075】
本発明の実施例は様々な手段を通じて具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。
【0076】
ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、一つまたはそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現することができる。
【0077】
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードはメモリーユニットに記憶されてプロセッサにより駆動されることができる。メモリーユニットは、プロセッサの内部または外部に設けられて、公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。
【0078】
本発明の実施例は、無線接続システムであるIEEE 802システム、3GPPシステム、3GPP LTEシステム及び3GPP2システムのうちの少なくとも一つに開示された標準文書によりサポートできる。すなわち、本発明の実施例において、本発明の技術的思想を明確にするために説明を省略した段階または部分は、上記の文書によりサポートできる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書により説明できる。特に、本発明の実施例は、IEEE 802.16システムの標準文書であるP802.16−2004、P802.16e−2005及びP802.16Rev2文書のうちの少なくとも一つによりサポートできる。
【0079】
以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施されうる唯一の実施形態を示すものではない。
【0080】
また、本発明の実施例で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。
【0081】
以下では、図3を参照して、一般的なIEEE 802.16システムで端末が遊休モードに進入して動作する手順の一例を説明する。
【0082】
図3を参照すると、まず、端末は、正規モード(Normal mode)から遊休モード(Idle mode)に進入するために、サービング基地局に登録解除要請(de−registration request;以下、“DREG−REQ”という。)メッセージを伝送することができる(S301)。
【0083】
DREG−REQメッセージを受信したサービング基地局は、端末及びサービング基地局の情報をページングコントローラ(Paging Conrtoller)とやり取りすることができる。すなわち、サービング基地局は、遊休モードに進入する端末識別子及びサービング基地局識別子をページングコントローラに知らせることができる。また、ページングコントローラは、ページンググループ識別子(PGID:Paging Group ID)またはページングコントローラ識別子(PCID:Paging Controller ID)情報をサービング基地局に知らせることができる。ページンググループ識別子またはページングコントローラ識別子は、ページングメッセージを送受信するのに用いることができる(S302)。
【0084】
その後、サービング基地局は端末に登録解除命令(De−REGistration CoMmanD;以下、“DREG−CMD”という。)を伝送することができる。サービング基地局は、登録解除要請メッセージに対する応答として登録解除命令(MOB_DREG−CMD)メッセージを端末に伝送することができる。登録解除命令メッセージはページング情報(Paging Information)を含むことができる。この時、ページング情報にはページング周期(Paging Cycle)、ページングオフセット(Paging Offset)及びページング聴取区間(Paging Listen Interval)などのパラメータが含まれることができる。また、登録解除命令メッセージは、ページングコントローラ識別子及びページンググループ識別子をさらに含むことができる(S303)。
【0085】
サービング基地局からDREG−CMDメッセージを受信した端末は、遊休モード進入要請が成功的に受諾されたことを確認し、遊休モードに進入することができる。端末は、MOB_DREG−CMDメッセージを通じて受信したページング情報に基づいてページングメッセージを受信することができる。すなわち、端末は、ページング聴取区間に自身に伝達されるページングメッセージがある否か確認するために無線チャネル(Channel)をモニターすることができる。その他の時間では端末は睡眠モード(Sleep mode or Radio Turn off)で動作して、電力(Power)消耗を減らすことができる(S304)。
【0086】
ページングコントローラ(Paging Controller)には端末に対するコール(Call)または外部パケットが入ることができる(S305)。
【0087】
これによってページングコントローラは端末を探索するページング(Paging)手順を行うことができる。この時、ページングコントローラは、ページンググループ内の全ての基地局にページングアナウンスメントメッセージ(Paging Announcement message)を伝達することができる(S306)。
【0088】
ページングアナウンスメントメッセージを受信したページンググループ内の全ての基地局は、自身が管理する全ての端末にページング公示(MOB_PAG−ADV)メッセージをブロードキャストすることができる(S307)。
【0089】
サービング基地局からページング公示メッセージを受信した端末はメッセージを確認し、自身をページングした場合にはノーマルモードに進入でき、サービング基地局と通信を行うことができる(S308、S309)。
【0090】
図4は、本発明の一実施例であって、端末が遊休モード状態に遷移する過程の一例を示す図である。
【0091】
図4aを参照すると、端末(MS)は、フェムトセルで遊休モードに進入する場合には、フェムト基地局(FBS)に登録解除要請(DREQ−REQ)メッセージを伝送することができる(S410)。
【0092】
FBSは、端末、FBS及びマクロ基地局(MBS:Macro BS)のうちの一つ以上の情報をページングコントローラ(PC:Paging Controller)と交換することができる(S430)。
【0093】
端末がオーバーレイフェムトセル環境で遊休モードに進入する場合には、FBSは、FBSの属しているCSGベースのページング識別子(F_PGID)を端末に割り当てることができる。この時、同一のCSGグループに含まれたフェムト基地局は同一のF_PGIDを用いることができる。また、FBSは、FBSの属しているマクロセルのページンググループ識別子(M_PGID)を共に端末に伝送することによって、F_PGIDとM_PGIDとの相関関係を持たせることができる。このようなM_PGID及びF_PGIDは、ページング情報の形態で登録解除命令メッセージに含まれることができる。
【0094】
ここで、ページング情報には、マクロ基地局が属しているページンググループの識別子(M_PGID:Macro BS Paging Group ID)、フェムト基地局が属しているCSGベースのページンググループ識別子(F_PGID:Femto BS Paging Group ID)及び端末が加入したCSG識別子(CGS ID)のうちの一つ以上が含まれることができる。
【0095】
また、ページング情報には、ページング周期(Paging Cycle)、ページングオフセット(Paging Offset)、ページング聴取区間(Paging Listening Interval)、ページンググループ識別子(Paging Group ID)及びページングコントローラ識別子(Paging Controller ID)などが含まれることができる。これらの情報は基地局別にそれぞれ設定されて、互いに異なる値を有することができる。
【0096】
FBSは、登録解除要請メッセージに対する応答としてマクロ基地局及びフェムト基地局のうち少なくとも一つのページング情報を含む登録解除命令(DREG−CMD)メッセージを端末に伝送することができる(S450)。
【0097】
フェムト基地局(FBS)からDREG−CMDメッセージを受信した端末は、遊休モードに進入することができる(S470)。
【0098】
図4bは、図4aと略同様である。ただし、端末がマクロ基地局(MBS)にある時に遊休モードに進入する点が、図4aと異なる。
【0099】
したがって、端末はMBSにDREG−REQメッセージを伝送し(S420)、MBSは端末及びMBS及び/またはFBS情報をページングコントローラ(PC)と交換し(S440)、MBSは端末にページング情報、M_PGID及びF_PGIDのうち一つ以上を含むDREG−CMDメッセージを伝送することができる(S460)。
【0100】
もし、F_PGIDを含むFBSのページング情報がDREG−CMDメッセージを通じて伝送されないと、端末は、位置更新を行う時にFBSから伝送されるレンジング応答(RNG−RSP)メッセージを通じてFBSのページング情報を獲得することができる。これについての詳細は後述される。
【0101】
下記の表1は、本発明の実施例でマクロ基地局が自身及びFBSのページング情報を共に端末に伝達する場合に使用可能な登録解除命令メッセージフォーマットの一例を示すものである。
【0102】
【表1】
表1を参照すると、マクロ基地局のページング情報とフェムト基地局のページング情報とが区分されてDREG−CMDメッセージにそれぞれ含まれることがわかる。
【0103】
MBS及びFBSのページング情報は、上述した通り、DREG−CMDメッセージを通じて端末が獲得でき、位置更新時にレンジング応答メッセージを通じて端末が獲得することができる。
【0104】
下記の表2は、端末がMBS領域で位置更新時にMBSから受信するレンジング応答メッセージにMBS及びFBSのそれぞれのページング情報が含まれる一例を示すものである。
【0105】
【表2】
表2を参照すると、MBSに関するページング情報(Macro BS Paging information)、及びMBSとオーバーレイ状態であり、端末の加入したCSG(MS’s CSG in overlay macro BS)に属するFBSのページング情報がそれぞれ含まれることができる。
【0106】
本願発明の実施例で、M_PGID及びF_PGIDは互いに相関関係を持つことができ、これは、端末がそれぞれ異なるページンググループ識別子を持つ領域を移動する場合にも所定の条件を満たす限り位置更新を行わなくて済むということを意味できる。
【0107】
以下では、本発明の実施例で用いることができる位置更新手順について詳細に説明する。
【0108】
遊休モード状態にある端末は、様々な始発条件によって位置更新を行うことができる。端末は、時間ベースの位置更新(Timer based location update)、ページンググループ位置更新(Paging group location update)、電力ダウン位置更新(Power down location update)及びMACハッシュスキップ臨界値更新(MAC hash skip threshold update)などの位置更新を行うことができる。
【0109】
例えば、端末(MS)、マクロ基地局(MBS)及びフェムト基地局(FBS)のいずれか一方が持っている位置更新タイマーが満了すると、端末は、時間ベースの位置更新を行うことができる。また、端末は、自身のページンググループが変更された場合にページンググループ位置更新を行うことができる。また、端末は、電源をオフ(off)する前に電力ダウン更新(Power Down Update)を行うことができる。
【0110】
また、端末は、本発明の実施例で定義されるフェムト基地局を変更する場合に位置更新を行うことができ、一つ以上のフェムト基地局を含むフェムトページンググループ(FPG:Femto Paging Group)を変更する場合に位置更新を行うことができる。
【0111】
また、遊休モード状態の端末は、マクロ基地局からフェムト基地局へ移動したり、フェムト基地局からマクロ基地局へ移動する場合、または、フェムトセル領域を外れた場合に位置更新を行うことができる。
【0112】
図5は、本発明の他の実施例であって、端末が位置更新を行う方法の一例を示す図である。
【0113】
図5は、端末がマクロ基地局(MBS)のマクロセル領域(Macro Cell region)で遊休モードに進入した場合を示す。この場合、図5aは、遊休モード端末(MS)がマクロセル領域からホームフェムトセル領域へ移動する場合を示す。本発明の実施例で、フェムト基地局のCSGベースのF_PGIDはPGID1と設定され、マクロ基地局のM_PGIDはPGID0と設定されることができる。ここで、PGID1及びPGID0は相関関係を有するとする。
【0114】
端末は、マクロセル内のB位置(Position B)でフェムトセル内のA位置(Position A)に移動することができる。この時、端末はページンググループ識別子が他の領域へ移動したから位置更新を行わなければならない。しかし、端末が図4で説明した相関関係を有するページンググループへ移動した場合には、端末は位置更新を行うことなく位置更新遅延タイマー(以下、“Pタイマー”と称する。)を設定することによって、位置更新手順を過度に行うことを防止することができる。ここで、タイマーを設定するということは、タイマーのカウンターを初期化した状態で経過時間の測定を開始するという意味である。
【0115】
図5bを参照すると、端末は遊休モードに進入する時に位置更新タイマー(以下、“Tタイマー”と称する。)を設定することができる。以降、端末がB位置から相関関係を持つA位置に移動した場合、端末はPタイマーを設定することができる。もし、A位置で端末のPタイマーが満了した場合には、端末はフェムト基地局(FBS)と位置更新を行うことができる。
【0116】
図5で、端末が位置更新を行う場合には全てのタイマー(Tタイマー及びPタイマー)が新されることができる。また、Pタイマーが満了する前に端末がPGID0ではなく他のページング領域(例えば、PGID2またはPGID3等)へ移動した場合には、ページンググループ変更による位置更新を行うことができる。
【0117】
ただし、図5で、Pタイマーが設定されて動作する時点からPタイマーが満了するまでの区間で端末にページングメッセージが伝送される場合、端末がページングメッセージを確かに受信できる方法が必要である。
【0118】
以下では、端末がページングメッセージを確かに受信できる方法を、遊休モード進入時にサービング基地局から1)サービング基地局のページング情報及びサービング基地局にオーバーレイされた別の基地局のページング情報を共に受信した場合と2)サービング基地局のページング情報のみを受信した場合とに分けて説明する。
【0119】
(1)端末が登録解除命令メッセージを通じてサービング基地局のページング情報及びサービング基地局にオーバーレイされた別の基地局のページング情報を共に受信する場合
図6は、本発明の他の実施例による端末がページングメッセージを確かに受信する方法の一例を示す。
【0120】
図6で、端末は、マクロ基地局(MBS)領域で遊休モードに進入する場合を想定する。したがって、端末はMBSからMBSのページング情報及びFBSのページング情報を含む登録解除命令(DREG−CMD)メッセージを受信することができる(S601)。
【0121】
DREG−CMDメッセージを受信した端末は、遊休モードに進入することができる。この時、端末は遊休モードに進入した後に位置更新タイマー(例えば、Tタイマー)を設定することができる(S602)。
【0122】
また、端末は、遊休モード状態でセル領域を移動することができる。本発明の実施例で、端末はMBSセル領域からFBSセル領域へ移動することができる。このとき、端末は位置更新を行うことなくPタイマーを設定することで、過度な位置更新オーバーヘッドを減らすことができる(S603)。
【0123】
遊休モード端末に向かうトラフィックやコールが発生した場合、ページングコントローラ(PC:Paging Controller)はページングメッセージをマクロ基地局またはフェムト基地局に伝送することができる。この時、PCは、まず、端末が遊休モードに進入したMBSにページングアナウンスメント(Paging Announcement)メッセージを伝送することができる(S604)。
【0124】
MBSは、PCからページングアナウンスメントメッセージを受信すると、ページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送することができる。この時、端末は、FBSセル領域でMBSが放送したページング公示メッセージを受信することができる(S605)。
【0125】
端末がフェムトセル領域に留まる時間が長くなると、Pタイマーは満了することができる。このような場合、端末はFBSと位置更新を行うことができる(S606)。
【0126】
これによって、FBSは端末情報及びFBS情報をPCと共有することができる(S607)。
【0127】
また、PCは、端末に向かうトラフィックまたはコール(call)が発生した場合、MBSではなくFBSにページングアナウンスメントメッセージを伝送することができる(S608)。
【0128】
FBSはPCからページングメッセージを受信すると、自身のFBSセル領域にページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送したり、特定端末にユニキャスト形式でページング公示メッセージを伝送することができる(S609)。
【0129】
図7は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法の他の例を示す図である。
【0130】
図7のS701段階乃至S704段階は、図6のS601段階乃至S604段階と略同様である。したがって、S701段階乃至S704段階の説明は、図6を参照するものとする。
【0131】
図7を参照すると、MBSは、自身のセル領域でページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送することができる。この時、端末から応答がないと、MBSはページング公示(PAG−ADV)メッセージを所定回数(例えば、N回)だけ反復して放送することができる(S705)。
【0132】
MBSがページング公示メッセージをN回放送した後にも端末から応答がないと、MBSは、ページングコントローラ(PC)にこのような事実を報告するための報告メッセージ(report message)を伝送することができる。この報告メッセージには、MBSに関する情報、端末に関する情報、MBSに属しているFBSに関する情報及びページング回数に関する情報のうち一つ以上が含まれることができる(S706)。
【0133】
マクロ基地局から報告メッセージを受信したページングコントローラは、MBS及びFBSのうちの一つ以上にページングメッセージを伝送することができる。ただし、図7では、MBSのセル領域でページングに失敗したので、PCはFBSにページングアナウンスメントメッセージを伝送することが好ましい(S709)。
【0134】
FBSは、PCからページングアナウンスメントメッセージを受信したので、ページング公示メッセージ(PAG−ADV)を自身のセル領域に放送したり、または、ユニキャスト形式で特定の端末に伝送することができる(S710)。
【0135】
ただし、選択的に、PCはFBSにページングメッセージを伝送しながらMBSにもページングアナウンスメントメッセージを再び伝送することができる(S707)。
【0136】
この場合、MBSはPCからページングアナウンスメントメッセージを受信したので、端末にページング公示メッセージを放送することができる(S708)。
【0137】
図7で説明した方法と違い、S705段階でMBSはN回ページング公示メッセージを伝送した後にも端末から応答がない場合に、該当の端末との連結を解除することができる。
【0138】
図8は、本発明の他の実施例であって、移動局が位置更新を行う方法の一例を示す図である。
【0139】
図8は、移動局がフェムトセル領域で遊休モードに進入する場合を示す。この場合、図8aに示すように、遊休モード移動局(MS)がホームフェムトセル領域からマクロセル領域へ移動することができる。本発明の実施例で、フェムト基地局のCSGベースのF_PGIDはPGID1と設定し、マクロ基地局のM_PGIDはPGID0と設定することができる。ここで、PGID1及びPGID0は相関関係を有するとする。
【0140】
移動局は、フェムトセル内のA位置(Position A)からマクロセル内のB位置(Position B)に移動することができる。この時、移動局は、異なるページンググループ識別子を有する領域へ移動したから、位置更新を行わなければならない。しかし、図4で説明したように移動局が相関関係を有するページンググループへ移動した場合には、移動局は位置更新を行わず、位置更新遅延タイマー(Pタイマー)を設定することによって、位置更新手順が過度に行われることを防止することができる。
【0141】
図8bを参照すると、移動局は遊休モードに進入する時に位置更新タイマー(Tタイマー)を設定する。以降、移動局がA位置から相関関係を有するB位置に移動した場合、移動局はPタイマーを設定することができる。もし、B位置で移動局のPタイマーが満了した場合には、移動局はマクロ基地局(MBS)と位置更新を行うことができる。
【0142】
図8で、移動局が位置更新を行う場合には全てのタイマー(Tタイマー及びPタイマー)が更新されることができる。また、Pタイマーが満了する前に移動局がPGID1ではなく他のページング領域(例えば、PGID2またはPGID3等)へ移動した場合には、ページンググループ変更による位置更新を行うことができる。
【0143】
図9は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを確かに伝送する方法の一例を示す図である。
【0144】
図9は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で移動局にページングメッセージを伝送する方法の一例を示す図である。
【0145】
図9で、移動局はフェムト基地局(FBS)で遊休モードに進入する場合を仮定する。したがって、移動局は、FBSからM_PGID、F_PGID及びページング情報(Paging Information)を含む登録解除命令(DREG−CMD)メッセージを受信することができる(S901)。
【0146】
DREG−CMDメッセージを受信した移動局は、遊休モードに進入することができる。この時、移動局は遊休モードに進入した後に位置更新タイマー(例えば、Tタイマー)を設定することができる(S902)。
【0147】
また、移動局は遊休モード状態でセル領域を移動することができる。本発明の実施例で、移動局は、FBSセル領域からMBSセル領域へ移動することができる。この時、移動局は、相関関係を有するセル領域間を移動する場合には位置更新を行わず、Pタイマーを設定することによって、過度な位置更新オーバーヘッドを減らすことができる(S903)。
【0148】
遊休モード移動局に向かうトラフィックやコールが発生した場合、ページング制御機(PC)は、ページングメッセージをマクロ基地局またはフェムト基地局に伝送することができる。この時、PCは、まず、移動局が遊休モードに進入したFBSにページングアナウンスメントメッセージ(Paging Announcement Message)を伝送することができる(S904)。
【0149】
FBSは自身のセル領域にページング広告(PAG−ADV)メッセージを放送することができる。この時、移動局から応答がないと、FBSはページング広告(PAG−ADV)メッセージを所定回数(例えば、N回)だけ反復してフェムトセル領域に放送することができる(S905)。
【0150】
移動局は、S901段階における登録解除命令メッセージに含まれたページング情報に基づいてページング広告メッセージをモニターすることができる。したがって、移動局はFBSから放送または伝送されたページング広告メッセージを受信できない場合がある。
【0151】
FBSがページング広告メッセージをN回放送した後にも移動局から応答がないと、FBSはページング制御機(PC)にこのような事実を報告するための報告メッセージ(report message)を伝送することができる。この報告メッセージには、FBSに関する情報、移動局に関する情報、FBSの属しているMBSに関する情報及びページング回数に関する情報のうち一つ以上が含まれることができる(S906)。
【0152】
FBSから報告メッセージを受信したページング制御機は、MBS及びFBSのうちの一つ以上にページングメッセージを伝送することができる。
【0153】
図9では、FBSのセル領域でページングに失敗したので、MBSにページングアナウンスメントメッセージを伝送することが好ましい(S907)。
【0154】
MBSはPCからページングメッセージを受信したので、ページング広告メッセージ(PAG−ADV)を自身のセル領域に放送したり、または、ユニキャスト形式で伝送することができる(S908)。
【0155】
移動局はMBSのセル領域へ移動した場合、FBSのダウンリンク同期情報が取れない場合に、MBSとダウンリンク同期を合わせることができる。MBSとダウンリンク同期を合わせた移動局は、MBSから割り当てられたページング情報を用いて、MBSが伝送したPAG−ADVメッセージを受信することができる。ただし、移動局がMBS領域でもFBSと同期している場合には、移動局はFBSから割り当てられたページング情報を用いてMBS領域でFBSからページング広告メッセージを受信することができる。
【0156】
図9で、PCはMBSにページングメッセージを伝送しながら選択的にFBSにもページングアナウンスメントメッセージを再び伝送することができる(S909)。
【0157】
この場合、FBSはPCからページングメッセージを受信したので、移動局にページング広告メッセージを放送することができる(S910)。
【0158】
もし、図9でPタイマーが満了した場合には、移動局はMBSと位置更新を行うことができる。この場合には、移動局はMBSからページングメッセージを受信することができる。
【0159】
図9で説明した方法と違い、S905段階でFBSがN回ページング広告メッセージを伝送した後にも移動局から応答がない場合には、MBSは移動局との連結を解除することができる。
【0160】
次に、上述した図7のS705段階でMBSが自身のセル領域に放送するページング公示(PAG−ADV)メッセージに対応する端末から応答がない場合、MBSはFBSに、端末にページング公示メッセージを直接伝達するように要請することができる。これを、図10を参照して説明する。
【0161】
図10は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法の他の例を示す図である。
【0162】
図10のS1001段階乃至S1005段階は、図7のS701段階乃至S705段階と略同様であり、よって、S1001段階乃至S1005段階の説明は、図6及び図7を参照するものとする。
【0163】
図10を参照すると、MBSが自身のセル領域に放送するページング公示(PAG−ADV)メッセージに対応する端末から応答がない場合、MBSは、端末にページング公示メッセージを直接伝達するように要請するメッセージをFBSに伝送することができる(S1006)。
【0164】
ここで、MBSからFBSに伝送される要請メッセージには、MBSに関する情報、端末に関する情報、MBSに属しているFBSに関する情報、ページング回数に関する情報及びページング情報のうち一つ以上が含まれることができる。
【0165】
FBSは、このような要請メッセージを受信すると、要請メッセージに含まれた情報を用いてページング公示メッセージ(PAG−ADV)を自身のセル領域に放送したり、または、ユニキャスト形式で特定端末に伝送することができる(S1007)。
【0166】
ところが、上述した通り、Pタイマーが満了して位置更新がなされるまでには、端末はMBSだけでなくFBSからもページングメッセージを受信できることが好ましい。このために、端末は、Pタイマー区間では、MBSから登録解除命令メッセージを通じて獲得したMBSページング情報及びFBSページング情報を用いて、両基地局のページングメッセージが伝達されるそれぞれの区間でページングメッセージ(PAG−ADV)を監視(モニタリング)することが好ましい。これを、図11を参照して説明する。
【0167】
図11は、本発明の他の実施例であって、フェムトセル環境で端末にページングメッセージを確かに伝送する方法のさらに他の例を示す図である。
【0168】
図11では、端末がMBS領域(Position B)で遊休モードに進入した後にFBS領域(Position A、フェムトセル)へ移動すると仮定する。また、MBSのページング周期とFBSのページング周期は同一であるが、ページングオフセット互いに異なると仮定する。
【0169】
端末がMBS領域からFBS領域へ移動すると、Pタイマーが設定されることができる(S1101)。
【0170】
端末がFBS領域へ移動した後、最初のページング周期のMBSのページングオフセットで端末はMBSから放送されるページングメッセージ(PAG−ADV)を受信することができる。この場合、端末はFBSから放送されるページングメッセージを受信する必要がない(S1102)。
【0171】
ところが、端末がフェムトセルで移動し続ける中で、フェムトセルの特定地域でMBSから放送されるページングメッセージを受信できないことがある。この場合、端末はMBSにページングメッセージに対する応答を伝送できなくなる(S1103)。
【0172】
このため、MBSは端末からページングメッセージに対する応答メッセージを受信できず、よって、ページングコントローラ(PC)に端末へのページングメッセージの伝送失敗を知らせる報告メッセージを伝送することができる。これによって、PCは、FBSをして端末にページングメッセージを伝送させることができる。また、MBSは、ページングコントローラを経ることなく、直接FBSにページングメッセージを端末に伝送するように要請するメッセージを送ることもできる。
【0173】
これによって、FBSは、自身のページングオフセットで端末にページングメッセージを伝送することができる。この時、端末は、遊休モード進入時に獲得したフェムトセルのページング情報を用いて、フェムトセルのページングオフセットでFBSから放送されるページングメッセージが存在するか否かをモニタリングして受信することができる(S1104)。
【0174】
Pタイマーが満了した後にも引き続き端末がフェムトセルに留まる場合、端末はFBSへと位置更新を行うことができる(S1105)。
【0175】
以降の時点から端末はFBSからページングメッセージを受信することができる。したがって、FBSのみが端末にページングメッセージを伝送するので、ページングオーバーヘッドを最小化することができる。
【0176】
(2)端末が登録解除命令メッセージを通じてサービング基地局のページング情報のみを受信する場合
図12は、本発明のさらに他の実施例による端末がページングメッセージを確かに受信する方法の一例を示す図である。
【0177】
図12で、端末は、マクロ基地局(MBS)で遊休モードに進入する場合を仮定する。したがって、端末は、MBSからMBSのページング情報を含む登録解除命令(DREG−CMD)メッセージを受信することができる(S1201)。
【0178】
DREG−CMDメッセージを受信した端末は、遊休モードに進入することができる。この時、端末は、遊休モードに進入した後に位置更新タイマー(例えば、Tタイマー)を設定することができる(S1202)。
【0179】
また、端末は、遊休モード状態でセル領域を移動することができる。本発明の実施例で、端末はMBSセル領域からFBSセル領域へ移動することができる。この時、端末は位置更新を行わず、Pタイマーを設定することによって、過度な位置更新オーバーヘッドを減らすことができる(S1203)。
【0180】
遊休モード端末に向かうトラフィックやコールが発生した場合、ページングコントローラ(PC:Paging Controller)は、ページングメッセージをマクロ基地局またはフェムト基地局に伝送することができる。この時、PCは、まず、端末が遊休モードに進入したMBSにページングアナウンスメント(Paging Announcement)メッセージを伝送することができる(S1204)。
【0181】
MBSは、PCからページングアナウンスメントメッセージを受信すると、端末にページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送することができる。この時、端末は、FBSセル領域でMBSが放送したページング公示メッセージを受信することができる(S1205)。
【0182】
端末がフェムトセル領域に留まる時間が長くなると、Pタイマーが満了することがある。こうなる場合、端末はFBSと位置更新を行うことができる。この時、位置更新過程は、FBSに端末がレンジング要請(RNG−REQ)メッセージを伝送し、FBSがレンジング要請メッセージに対する応答としてレンジング応答(RNG−RSP)メッセージを端末に伝送する過程によってなされることができる。ここで、レンジング応答メッセージにはFBSのページング情報が含まれることができ、場合によって、FBS自身にオーバーレイされたMBSのページング情報がさらに含まれることもできる(S1206)。
【0183】
端末は、位置更新を行ってFBSのページング情報を獲得した場合にも、S1201段階で獲得したMBSのページング情報を保持(retain)することが好ましい。ただし、S1206過程でMBSのページング情報を再び得った場合には、MBSのページング情報を更新して保持することができる(S1207)。
【0184】
この時、MBSのページング情報は位置更新(S1206)から少なくとも1ページング周期または所定のタイマーが経過した後に端末から削除されることもできる。
【0185】
端末が位置更新を行うことによって、FBSは端末情報及びFBS情報をPCと共有することができる(S1208)。
【0186】
また、PCは、端末に向かうトラフィックまたはコール(call)が発生した場合、MBSではなくFBSにページングアナウンスメントメッセージを伝送することができる(S1209)。
【0187】
FBSは、PCからページングメッセージを受信すると、自身のFBSセル領域にページング公示(PAG−ADV)メッセージを放送したり、特定端末にユニキャスト形式でページング公示メッセージを伝送することができる。この時、端末は、S1206段階で獲得したFBSのページング情報を用いてページング公示メッセージをFBSから受信することができる(S1210)。
【0188】
一方、S1209過程後に、端末がフェムトセルを外れて再びMBS領域へ移動すると、Pタイマーは再設定され、Pタイマーが満了する前であれば、フェムト基地局はMBS領域で位置更新を行わない。このとき、端末が引き続き移動してFBSから離れ、それ以上FBSからページングメッセージを受信できなくなる場合における端末及び基地局の動作を、図13を参照して説明する。
【0189】
図13は、本発明のさらに他の実施例による端末がページングメッセージを確かに受信する方法の他の例を示す。
【0190】
図13では、端末が、図12のS1209過程まで行った後、FBS領域(Position A、フェムトセル)からMBS領域(Position B)へ移動すると仮定する。また、MBSのページング周期及びFBSのページング周期は同一であるが、ページングオフセットは互いに異なると仮定する。
【0191】
端末がFBS領域からMBS領域へ移動することからPタイマーが設定されることができる(S1301)。
【0192】
端末がMBS領域へ移動した後、最初のページング周期のFBSのページングオフセットで端末はFBSが放送またはユニキャストするページングメッセージ(PAG−ADV)を受信することができる。この場合、端末は、MBSから放送されるページングメッセージを受信する必要がない(S1302)。
【0193】
ところが、端末がMBS領域で引き続き移動してフェムトセルから遠ざかり、FBSのページングオフセットでFBSから放送されるページングメッセージをそれ以上受信できず、よって、端末はFBSにページングメッセージに対する応答を伝送できなくなる(S1303)。
【0194】
この場合、FBSは端末からページングメッセージに対する応答メッセージを受信できなかったため、ページングコントローラに端末へのページングメッセージの伝送失敗を知らせる報告メッセージを伝送し、MBSをして端末にページングメッセージを伝送させることができる。FBSはまた、ページングコントローラを経ることなく、ページングメッセージを端末に伝送するように要請するメッセージをMBSに直接送ることもできる。
【0195】
これによって、MBSは、自身のページングオフセットで端末にページングメッセージを伝送することができる。この時、端末は遊休モード進入時に獲得したMBSのページング情報を用いて、MBSのページングオフセットでMBSから放送されるページングメッセージが存在するか否かをモニタリングして受信することができる(S1304)。
【0196】
Pタイマーが満了した後にも引続き端末がMBS領域に留まる場合、端末は、MBSに位置更新を行うことができる(S1305)。
【0197】
以降の時点から端末はMBSからページングメッセージを受信することができる。したがって、MBSのみが端末にページングメッセージを伝送するので、ページングオーバーヘッドを最小化することができる。
【0198】
本発明の実施例は、MBS領域で端末が遊休モードに進入した後にフェムトセルに移動する場合を中心に説明されたが、端末がフェムトセルで遊休モードに進入した後、MBS領域へ移動する場合にも適用されることができる。
【0199】
例えば、表1及び表2は、ページング情報が登録解除命令(DREG−CMD)メッセージまたはレンジング応答(RNG−RSP)メッセージに含まれる形態の一例を表すが、これはMBSだけでなくFBSからこれらメッセージを端末が受信する場合にも適用されることができる。このような場合には勿論、FBSのページング情報には該当のFBS自身のページング情報のみが含まれる。
【0200】
図14は、本発明の実施例で使用可能なフェムト基地局及びマクロ基地局のページング周期の一例を示す図である。
【0201】
1スーパーフレームは20msの周期を有することができる。1スーパーフレームは4個のフレームを有することができ、図14では、3個のフレームがページング可能区間(Available Interval)またはページング聴取区間(Paging Listening Interval)に設定されることができる。ここで、6個のスーパーフレームが一つのフェムト基地局ページング周期(Femto BS Paging Cycle)及びマクロ基地局ページング周期(Macro BS Paging Cycle)に設定されることができる。フェムト基地局のセル領域またはマクロ基地局のセル領域にある端末は、それぞれのセル領域のページング可能区間でページングメッセージを受信することができる。
【0202】
本発明のさらに他の実施例であって、上述した本発明の実施例を実行できる端末及び基地局(FBS、MBS)について説明する。
【0203】
端末はアップリンクでは送信機として動作し、ダウンリンクでは受信機として動作することができる。また、基地局はアップリンクでは受信機として動作し、ダウンリンクでは送信機として動作することができる。すなわち、端末及び基地局は、情報またはデータの伝送のために送信機及び受信機を含むことができる。
【0204】
送信機及び受信機は、本発明の実施例を行うためのプロセッサ、モジュール、部分及び/または手段などを含むことができる。特に、送信機及び受信機は、メッセージを暗号化するためのモジュール(手段)、暗号化されたメッセージを解析するためのモジュール、メッセージを送受信するためのアンテナなどを含むことができる。このような送信端と受信端の一例を、図15を参照して説明する。
【0205】
図15は、本発明のさらに他の実施例であって、送信端及び受信端構造の一例を示すブロック図である。
【0206】
図15を参照すると、左側は送信端の構造を示し、右側は受信端の構造を示す。受信端及び送信端はそれぞれ、アンテナ5,10、プロセッサ20,30、伝送モジュール(Tx module)40,50、受信モジュール(Rx module)60,70及びメモリー80,90を含むことができる。各構成要素は、互いに対応する機能を果たすことができる。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【0207】
アンテナ5,10は、伝送モジュール40,50で生成された信号を外部に伝送したり、外部から無線信号を受信したりして、受信モジュール60,70に伝達する機能を果たす。多重アンテナ(MIMO)機能が支援される場合には2個以上のアンテナとすることができる。
【0208】
アンテナ、伝送モジュール及び受信モジュールは一緒に、無線通信(RF)モジュールを構成することができる。
【0209】
プロセッサ20,30は、通常、受信端または送信端の全般的な動作を制御する。例えば、上述した本発明の実施例を行うためのコントローラー機能、サービス特性及び伝播環境に応じたMAC(Medium Access Control)フレーム可変制御機能、ハンドオーバー(HandOver)機能、認証及び暗号化機能などを行うことができる。
【0210】
特に、移動端末機のプロセッサは、フェムトセル環境で、フェムトセル及びマクロセルのページング情報のうち少なくとも一つを含む登録解除命令メッセージを無線通信モジュールを制御してマクロ基地局から受信し、マクロ基地局と位置更新を行うためのTタイマーを設定することができる。その後、プロセッサは、移動端末機がマクロセル領域からフェムトセル領域へ移動すると、位置更新を所定の期間遅延するためのPタイマーを設定し、マクロセル及びフェムトセルのページング情報を用いて、ページングメッセージをモニタリングする全般的な移動端末機の動作を制御することができる。
【0211】
また、プロセッサは、TタイマーまたはPタイマーのいずれかが満了すると、フェムトセル領域で位置更新を行うように制御することができる。
【0212】
なお、プロセッサは、Pタイマーが満了して位置更新を行った場合、フェムトセルのページング情報を用いてフェムト基地局からページングメッセージを受信するように制御することができる。その他にも、移動端末機のプロセッサは、上述した移動端末機が行う動作を全般的に制御することができる。
【0213】
基地局のプロセッサは、端末から伝送されたMACメッセージまたはデータを解析して端末に必要なアップリンクリソースを割り当て、割当内訳を端末に知らせるためのアップリンクグラントなどを生成してこれを伝送するためのスケジューリングを行うことができる。
【0214】
伝送モジュール40,50は、プロセッサ20,30からスケジューリングされて外部に伝送されるデータに所定の符号化(coding)及び変調(modulation)を行ってアンテナ10に伝達することができる。
【0215】
受信モジュール60,70は、外部からアンテナ5,10を介して受信した無線信号に複号(decoding)及び復調(demodulation)を行って原本データの形態に復元してプロセッサ20,30に伝達することができる。
【0216】
メモリー80,90は、プロセッサ20,30の処理及び制御のためのプログラムを記憶する機能を果たすこともでき、入/出力されるデータ(基準同期情報による睡眠モード情報など)を臨時記憶する機能を果たすこともできる。また、メモリー80,90は、フラッシュメモリータイプ(flash memory type)、ハードディスクタイプ(hard disk type)、マルチメディアカードマイクロタイプ(multimedia card micro type)、カードタイプのメモリー(例えば、SDまたはXDメモリーなど)、RAM(Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、ROM(Read−Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、PROM(Programmable Read−Only Memory)、磁気メモリー、磁気ディスク、光ディスクのうち少なくとも一タイプの記憶媒体を含むことができる。
【0217】
一方、基地局は、上述の本発明の実施例を行うためのコントローラ機能、直交周波数分割多重接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)パケットスケジューリング、時分割デュプレックス(TDD:Time Division Duplex)パケットスケジューリング及びチャネル多重化機能、サービス特性及び伝播環境に応じたMACフレーム可変制御機能、高速トラフィック実時間制御機能、ハンドオーバー(Handover)機能、認証及び暗号化機能、データ伝送のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能及び実時間モデム制御機能などを、上述したモジュールのうちの少なくとも一つを通じて行ったり、このような機能を行うための別の手段、モジュールまたは部分などをさらに含むことができる。
【0218】
本発明は、本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化されることができる。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制約的に解析されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的な解析により決定されるべきであり、よって、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係を有しない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めることができる。
【産業上の利用可能性】
【0219】
本発明の実施例は種々の無線接続システムに適用することができる。種々の無線接続システムの一例には、3GPP(3rd Generation Partnership Project)、3GPP2及び/またはIEEE 802.xx(Institute of Electrical and Electronic Engineers 802)システムなどがある。本発明の実施例は、これら種々の無線接続システムに限定されず、これら種々の無線接続システムを応用した技術分野のいずれにも適用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フェムトセル環境で端末がページングメッセージを受信する方法であって、
第1基地局から、第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、
前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、
前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、
前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、
前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングする段階と、
を含む、ページングメッセージ受信方法。
【請求項2】
前記第1タイマー及び第2タイマーのうちのいずれか一方が満了すると、前記第2セル領域で前記位置更新を行う段階をさらに含む、請求項1に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項3】
前記モニタリングする段階は、前記第2タイマーが満了するまで行われることを特徴とする、請求項2に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項4】
前記第2タイマーが満了して前記位置更新を行った場合、前記端末は、前記第2ページング情報を用いて前記第2基地局からページングメッセージを受信することを特徴とする、請求項3に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項5】
フェムトセル環境で端末がページングメッセージを受信する方法であって、
第1基地局から、第1セル領域の第1ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、
前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、
前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、
前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、
前記第2タイマーが満了すると、前記位置更新を行うためのレンジング応答メッセージを第2基地局から受信する段階と、を含み、
前記レンジング応答メッセージは、第2セル領域の第2ページング情報を含み、前記第1ページング情報は、前記位置更新が行われた後にも前記端末に保持(retain)されることを特徴とする、ページングメッセージ受信方法。
【請求項6】
前記第2セルで前記第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージを受信する段階をさらに含む、請求項5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項7】
前記第2領域から前記第1領域へ移動する段階と、
前記第2タイマーを再設定する段階と、
前記第2タイマーが満了するまで前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングする段階と、
をさらに含む、請求項5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項8】
前記第1ページング情報及び前記第2ページング情報は、該当のセル領域に対するページング周期(paging cycle)、ページングオフセット(paging offset)、ページング聴取区間(paging listening interval)、ページンググループ識別子(paging group ID)及びページングコントローラ識別子(paging controller ID)のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1または5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項9】
前記第1基地局はマクロ基地局であり、前記第1セル領域はマクロセル領域であり、
前記第2基地局はフェムト基地局であり、前記第2セル領域はフェムトセル領域であることを特徴とする、請求項1または5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項10】
前記第1基地局はフェムト基地局であり、前記第1セル領域はフェムトセル領域であり、
前記第2基地局はマクロ基地局であり、前記第2セル領域はマクロセル領域であることを特徴とする、請求項1または5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項11】
フェムトセル環境で端末にページングメッセージを伝送する方法であって、
第1基地局が端末から登録解除要請メッセージを受信する段階と、
前記端末に第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを伝送する段階と、
前記端末にページングメッセージを伝送する段階と、を含み、
前記端末が前記第1セル領域から前記第2セル領域へ移動すると、前記端末は、位置更新を所定の期間遅延するための所定のタイマーを設定し、前記第1ページング情報及び前記第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングすることを特徴とする、ページングメッセージ伝送方法。
【請求項12】
前記端末から前記ページングメッセージに対する応答メッセージを受信できないと、前記第2セル領域を担当する第2基地局に、前記ページングメッセージを前記端末に伝送するように要請するメッセージを伝送する段階をさらに含む、請求項11に記載のページングメッセージ伝送方法。
【請求項13】
前記第2基地局に、前記ページングメッセージを前記端末に伝送するように要請するメッセージを伝送する段階は、
前記ページングメッセージを伝送する段階を所定の回数だけ反復した後にも前記ページングメッセージに対する応答メッセージが受信されない場合に行われることを特徴とする、請求項12に記載のページングメッセージ伝送方法。
【請求項14】
前記第1基地局はマクロ基地局であり、前記第1セル領域はマクロセル領域であり、
前記第2基地局はフェムト基地局であり、前記第2セル領域はフェムトセル領域であることを特徴とする、請求項11に記載のページングメッセージ伝送方法。
【請求項15】
前記第1基地局はフェムト基地局であり、前記第1セル領域はフェムトセル領域であり、
前記第2基地局はマクロ基地局であり、前記第2セル領域はマクロセル領域であることを特徴とする、請求項11に記載のページングメッセージ伝送方法。
【請求項16】
プロセッサと、
前記プロセッサの制御によって外部と無線信号を送受信するための無線通信(RF)モジュールと、を含んでなり、
前記プロセッサは、
前記無線通信モジュールを制御して、第1基地局から、第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信し、前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定し、前記移動端末機が前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する場合に前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定して、前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングするように制御することを特徴とする、移動端末機。
【請求項1】
フェムトセル環境で端末がページングメッセージを受信する方法であって、
第1基地局から、第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、
前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、
前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、
前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、
前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングする段階と、
を含む、ページングメッセージ受信方法。
【請求項2】
前記第1タイマー及び第2タイマーのうちのいずれか一方が満了すると、前記第2セル領域で前記位置更新を行う段階をさらに含む、請求項1に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項3】
前記モニタリングする段階は、前記第2タイマーが満了するまで行われることを特徴とする、請求項2に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項4】
前記第2タイマーが満了して前記位置更新を行った場合、前記端末は、前記第2ページング情報を用いて前記第2基地局からページングメッセージを受信することを特徴とする、請求項3に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項5】
フェムトセル環境で端末がページングメッセージを受信する方法であって、
第1基地局から、第1セル領域の第1ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信する段階と、
前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定する段階と、
前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する段階と、
前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定する段階と、
前記第2タイマーが満了すると、前記位置更新を行うためのレンジング応答メッセージを第2基地局から受信する段階と、を含み、
前記レンジング応答メッセージは、第2セル領域の第2ページング情報を含み、前記第1ページング情報は、前記位置更新が行われた後にも前記端末に保持(retain)されることを特徴とする、ページングメッセージ受信方法。
【請求項6】
前記第2セルで前記第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージを受信する段階をさらに含む、請求項5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項7】
前記第2領域から前記第1領域へ移動する段階と、
前記第2タイマーを再設定する段階と、
前記第2タイマーが満了するまで前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングする段階と、
をさらに含む、請求項5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項8】
前記第1ページング情報及び前記第2ページング情報は、該当のセル領域に対するページング周期(paging cycle)、ページングオフセット(paging offset)、ページング聴取区間(paging listening interval)、ページンググループ識別子(paging group ID)及びページングコントローラ識別子(paging controller ID)のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1または5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項9】
前記第1基地局はマクロ基地局であり、前記第1セル領域はマクロセル領域であり、
前記第2基地局はフェムト基地局であり、前記第2セル領域はフェムトセル領域であることを特徴とする、請求項1または5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項10】
前記第1基地局はフェムト基地局であり、前記第1セル領域はフェムトセル領域であり、
前記第2基地局はマクロ基地局であり、前記第2セル領域はマクロセル領域であることを特徴とする、請求項1または5に記載のページングメッセージ受信方法。
【請求項11】
フェムトセル環境で端末にページングメッセージを伝送する方法であって、
第1基地局が端末から登録解除要請メッセージを受信する段階と、
前記端末に第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを伝送する段階と、
前記端末にページングメッセージを伝送する段階と、を含み、
前記端末が前記第1セル領域から前記第2セル領域へ移動すると、前記端末は、位置更新を所定の期間遅延するための所定のタイマーを設定し、前記第1ページング情報及び前記第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングすることを特徴とする、ページングメッセージ伝送方法。
【請求項12】
前記端末から前記ページングメッセージに対する応答メッセージを受信できないと、前記第2セル領域を担当する第2基地局に、前記ページングメッセージを前記端末に伝送するように要請するメッセージを伝送する段階をさらに含む、請求項11に記載のページングメッセージ伝送方法。
【請求項13】
前記第2基地局に、前記ページングメッセージを前記端末に伝送するように要請するメッセージを伝送する段階は、
前記ページングメッセージを伝送する段階を所定の回数だけ反復した後にも前記ページングメッセージに対する応答メッセージが受信されない場合に行われることを特徴とする、請求項12に記載のページングメッセージ伝送方法。
【請求項14】
前記第1基地局はマクロ基地局であり、前記第1セル領域はマクロセル領域であり、
前記第2基地局はフェムト基地局であり、前記第2セル領域はフェムトセル領域であることを特徴とする、請求項11に記載のページングメッセージ伝送方法。
【請求項15】
前記第1基地局はフェムト基地局であり、前記第1セル領域はフェムトセル領域であり、
前記第2基地局はマクロ基地局であり、前記第2セル領域はマクロセル領域であることを特徴とする、請求項11に記載のページングメッセージ伝送方法。
【請求項16】
プロセッサと、
前記プロセッサの制御によって外部と無線信号を送受信するための無線通信(RF)モジュールと、を含んでなり、
前記プロセッサは、
前記無線通信モジュールを制御して、第1基地局から、第1セル領域の第1ページング情報及び第2セル領域の第2ページング情報を含む登録解除命令メッセージを受信し、前記第1基地局と位置更新を行うための第1タイマーを設定し、前記移動端末機が前記第1セル領域から第2セル領域へ移動する場合に前記位置更新を所定の期間遅延するための第2タイマーを設定して、前記第1ページング情報及び第2ページング情報を用いて前記ページングメッセージをモニタリングするように制御することを特徴とする、移動端末機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公表番号】特表2012−511859(P2012−511859A)
【公表日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−540600(P2011−540600)
【出願日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際出願番号】PCT/KR2009/007195
【国際公開番号】WO2010/071312
【国際公開日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.GSM
【出願人】(502032105)エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際出願番号】PCT/KR2009/007195
【国際公開番号】WO2010/071312
【国際公開日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.GSM
【出願人】(502032105)エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Fターム(参考)】
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