説明

無線通信システムにおいて無線リンク障害を処理する方法及び装置

【課題】無線通信システムにおいて無線リンク障害を処理する方法及び装置を提供する。
【解決手段】方法は、UE(ユーザー装置)で無線接続が失われたときに再確立プロセスを実行するかどうかの決定や再確立プロセスの実行に、少なくとも1つのタイマーか、少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数か、または少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ及び少なくとも1つの変数を利用する段階を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は無線通信システムにおいて無線リンク障害(RLF)を処理する方法及び装置に関し、特にRLFを処理するために少なくとも1つのタイマーか、少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数か、または少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ及び少なくとも1つの変数を利用する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信システムでは、無線環境の不具合、好ましくない信号伝播条件、またはシステム故障により、ユーザー装置(UE)とUTRANとの間に無線リンク障害(RLF)が発生し得る。いくつかの用途では、無線リンク障害は、予期されない遅延やサービスが提供される無線ベアラ(RB)の不連続性からすぐに気付かれる。そのため、(セル更新プロセスを含む)障害の検出・処理手段は、通常プロセスの各段階をトリガーするか他のプロセスへの移行を決定するパラメータやタイマーを必要とする。このような手段を利用して失われた無線接続を再確立した場合、障害を気付かれないようにし、または少なくとも接続を速やかに回復することができる。
【0003】
T313、T314/T315、N302、N315、N313、T302、T307などUEのタイマーやパラメータはシステム情報ブロックから取得され、そのいくつかは特定状況を処理する場合に、V302などのカウンタと合わせて利用される。例えば、失われた接続の再確立が許容された場合に動作する再確立タイマーのT314、T315は、セル更新と再選択プロセスで決められた再接続を試みた後にアイドリングモードに入る時点を決定するためのものである。T314、T315は、それぞれ回線交換ドメインとパケット交換ドメインに用いられる。基地局(ノードB)で用いるT314とT315の値はRNC(無線ネットワークコントローラ)により定められ、通常はUEに用いるものより大きく設定される。しかし、パケット交換ドメインしか持たない3GPP LTE(long-term evolution)では、従来より多くのモバイル装置向け用途が求められているため、上記障害処理手段をいかにLTEに適用するかは、解決すべき課題である。
【0004】
順方向ハンドオーバーは、UMTS(汎用移動通信システム)で失われた無線リンクや失敗した再設定プロセスを回復するために利用される。通常のハンドオーバーが失敗して発信元基地局に戻れない場合、UEは目的基地局とセル更新プロセスを開始する。一方で、LTEでは高性能の順方向ハンドオーバーが求められ、この順方向ハンドオーバーの性能は無線リンク接続やサービスの連続性を向上させるために更に増強することができる。
【0005】
UMTSでは、RLF検出時にアイドリングモードへの進入を決定するためのドメインに用いるタイマーが存在する。LTE_ACTIVE(RRC_CONNECTED)状態のRLFがUMTSのCELL_DCH状態のRLFに相当するという前提のもとでは、LTEではパケット交換ドメインしか存在しないため、LTE_IDLE(RRC_IDLE)状態に入る時点を決定するためには1個のタイマー(パケット交換用のT315)だけで良い。
【0006】
従来の技術では、LTEのアイドリング状態に入る時点を決めるタイマーの数量や、タイマー値の設定方式は不明である。LTEではパケット交換ドメインのみ存在するが、1個のドメインが1個のタイマーしか必要としないことを意味しない。UMTSの両ドメインに独立に動作する2つのタイマーをそれぞれ設けた場合、タイマー設定時にアプリケーションサービスの特性、例えば実時間か非実時間かを考慮すべきである。一方、LTEの場合では、利用中のサービス及び新アプリケーションは、種々のQoS(サービス品質)要件や、無線リンク障害、例えば同期外れの許容継続時間を有する。
【0007】
また、UEの拡張可能性、例えば2台やそれ以上の受信器の場合を考えると、1台のUEが複数の周波数層で1つ以上の無線リンクを保持したり、様々なサービスやアプリケーションを提供する複数の周波数帯域を同時にモニターしたりすることが可能である。したがって、一方の周波数層に障害が生じ、他方の周波数層(複数の受信器があった場合、他の複数の周波数層)の無線リンク状態が正常のままであることがありうる。それと同様に、一方のサービス提供エンティティーが故障し、他方のエンティティーが正常にサービスを提供し続けることもありうる。たとえ受信器が1台しかない場合でも、サービスごとに異なったタイマーを利用することも可能である。そのため、UEの拡張可能性を制限して数々のサービス要求に対応できないような1個のタイマーだけを利用する理由はない。
【0008】
一方、UMTSではタイマー値がRNCにより設定される。しかし、LTEの場合はRNCが存在せず、どのエンティティーがタイマーを設定するかは不明となる。SAE(system architecture evolution)ベアラサービスの特性はゲートウェイレベル(aGW)で決定することは既に知られている。更にゲートウェイレベルの機能エンティティーは、ネットワーク設定と信号やユーザープランの負荷も分かっている。基地局(ノードB)レベルのエンティティーは伝送状態により早く応答し反映することができる。
【0009】
UMTSの場合、無線リンク障害の検出にはT313(N313に基づく)とN313(第一層から受信した連続する同期外れ表示の最大値)が利用され、セル更新/URA(UTRAN登録領域)更新にはT302、N302、V302が利用される。V302はカウンタ/変数であって、タイマー/パラメータではない。V302はUEで設定するものであり、SIB(システム情報ブロック)から受信するものではない。
【0010】
前記の従来技術の問題と同様に、RLF検出・処理用のタイマーとパラメータの数量やLTEでの設定方式は未だに不明である。また、単一のアプリケーションに対し複数のモビリティやQoSのレベルが存在し得る。例えば、同一のゲーム/MBMS(マルチメディア・ブロードキャスト及びマルチキャスト・サービス)のプロバイダー(サーバー)から配信されたUE用のゲームは実時間か非実時間のものが可能であって、そのモビリティーレベルは低度、中度から高度にまたがる。同じアプリケーションでも、頻繁なセル更新(LTEのランダムアクセスプロセスに相当)が必要な場合もあれば、頻繁なセル更新(もしくは同様の機能を有するもの)を要しない場合もある。そのほか、RLF検出のタイミングもアプリケーションによって重要性が異なりうる。
【0011】
したがって、ベアラの再確立なしに更新・再構成できるLTEのUE・eNB(evolved node-B)用のタイマーとパラメータが必要とされる。これは、セル更新やその他同様の機能を持つプロセス(例えばランダムアクセスプロセス)によるRLF回復に用いるタイマーとパラメータの値が、SAEベアラ確立時に受信されるという前提に基づく。
以上の説明は、LTE_IDLEとRRC_IDLE、及びLTE_ACTIVEとRRC_CONNECTEDが相互に対応する。以上の説明では、LTEのセル更新プロセスは、機能的または概念上の視点から見て、再確立か位置更新を意味することを前提とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は前述の問題を解決するため、無線通信システムにおいて無線リンク障害を処理する方法及び装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、無線通信システムのパケット交換ドメインにおいて無線リンク障害(RLF)を処理する方法を提供する。該方法は、UE(ユーザー装置)で無線接続が失われたときに再確立プロセスを実行するかどうかの決定や再確立プロセスの実行に、少なくとも1つのタイマーか、少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数か、または少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ及び少なくとも1つの変数を利用する段階を含む。
【0014】
本発明は更に、無線通信システムでRLFを検出するための通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現する制御回路と、制御回路に設置され、プログラムコードを実行して制御回路を制御するプロセッサーと、プロセッサーに結合され、プログラムコードを記録する記憶装置とを含む。該プログラムコードは、UEで無線接続が失われたときに再確立プロセスを実行するかどうかの決定や再確立プロセスの実行に、少なくとも1つのタイマーか、少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数か、または少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ及び少なくとも1つの変数を利用するコードを含む。
【発明の効果】
【0015】
本発明はRLFの処理に複数のタイマー、パラメータや変数を用いるため、サービスのQoS要求に応じて最適なタイマー、パラメータや変数でRLFを処理することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
かかる方法及び装置の特徴は、具体的な実施例を挙げ、図を参照して以下に説明される。
【0017】
図1を参照する。図1は通信装置100のブロック図である。説明を簡素化するため、図1では入力装置102、出力装置104、制御回路106、中央処理装置(CPU)108、記憶装置110、プログラムコード112、及びトランシーバー114のみ描かれている。
【0018】
通信装置100では、制御回路106はCPU108を介して記憶装置110に保存されたプログラムコード112を実行することで、通信装置100の動作を制御する。通信装置100はキーボードなどの入力装置102で入力された信号を受信し、モニターやスピーカーなどの出力装置104で画像と音声を出力する。トランシーバー114は無線信号を受発信し、受信信号を制御回路106に送信し、制御回路106で生成された信号を無線で出力する。通信プロトコルの視点から見れば、トランシーバー114は第一層の一部とみなしてよく、制御回路106は第二層、第三層ないしそれより上の層の機能を実現するために用いられる。通信装置100はLTE/SAE移動通信システムに利用されることが望ましい。
【0019】
図2を参照する。図2は図1に示すプログラムコード112を表す説明図である。プログラムコード112はアプリケーション層200、第三層202、及び第二層206を備え、第一層218と結合されている。第三層202は、第一層218と第二層206を制御し、他の通信装置(基地局やノードBに類似のエンティティー)とのピア・ツー・ピアRRC通信を実行するためのRRC(無線資源制御)エンティティー222を有する。RRCエンティティー222では通信装置100のRRC状態をアイドリングモード、分離状態、またはアクティブ状態に切り替える。プログラムコード112は更に、無線リンク障害(RLF)を処理するためのRLF処理プログラムコード220を含む。
【0020】
図3を参照する。図3は本発明によるRLF検出プロセス30のフローチャートである。プロセス30は、LTE/SAEなどの無線通信システムの通信装置においてRLFを処理するために、例えば上記通信装置100の中のRLF処理プログラムコード220で用いられる。プロセス30は以下のステップを有する。
【0021】
ステップ300:開始。
ステップ302:UEで無線接続が失われたときに再確立プロセスを実行するかどうかの決定や再確立プロセスの実行に、少なくとも1つのタイマーか、少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数か、または少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ及び少なくとも1つの変数を利用する。
ステップ304:終了。
【0022】
RLF検出後に再確立プロセスを実行するため、UEは少なくとも1つのタイマーか、少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数か、または少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ、及び少なくとも1つの変数を利用して、再確立プロセスを実行するかどうかを決定するか、または再確立プロセスを実行する。再確立プロセスの実行決定(プロセス外の装置で)か再確立プロセスの実行(プロセス内の装置で)かを問わず、少なくとも1つのタイマーか、少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数か、または少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ、及び少なくとも1つの変数の利用は経過時間に対応する。少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数は再確立の試み回数(プロセス外の装置で)や再確立の回数(プロセス内の装置で)の計算に用いられる。経過時間はアイドリングモードの進入時点、ソースセルか新セルへの再確立の中止や放棄時点、または無線資源の解放時点の決定に用いられる。
【0023】
上記タイマーとパラメータの値は1つの機能エンティティーか1組の機能エンティティーで設定・再設定される。UEの上記タイマーとパラメータの値はeNBからのSIB(システム情報ブロック)、またはUEの高位層からの制御情報から取得できる。タイマーとパラメータの値は、交渉の後、UEの機能エンティティーの提案かネットワークサービスプロバイダーの提案に従って設定される。各タイマー、パラメータまたはカウンタ/変数は設定されていない場合、特定のサービスクラスに限定されない。失われた接続の再確立は関連タイマーが終了するか前もって終了される前、または関連のカウンタ/変数が設定・再設定で定められた値に達する前に実行できる。上記タイマーが終了するか前もって終了した場合、またはカウンタ/変数が設定・再設定で定められた無線リンク状態の確認(例えば、再確立や位置更新の返答または受信確認)回数か設定・再設定で定められた所定パラメータ(例えば、再確立や位置更新の最大実行回数または成功した再確立の所要回数)に達した場合、或いは上記単一か1組となるタイマーやパラメータにかかる無線ベアラがすべて解放されたか解放が決まった場合、RLFが検出されてUEがアイドリングモードに入るか、または無線リンクの再確立が検出されてUEがアクティブモードを保持する。上記タイマーとパラメータの値は、第一層の特性とネットワーク統計に基づいてあらかじめ設定して上記機能エンティティーに保存することができる。上記機能エンティティーはaGW(アクセス・ゲートウェイ)のモビリティ管理エンティティーか、eNBのスケジュラ、RB制御エンティティーや、モビリティ管理エンティティーであり、上記1組のエンティティーはaGWのNAS(非アクセスストラタム)かeNBの制御プレーンに含まれる。上記タイマーやパラメータの値は統計数字、無線リンクや送信の状態、サービス設定、ネットワーク設定、システム負荷や、第一層の特性に基づいて設定・再設定される。
【0024】
上記再設定プロセスとは通常の再確立、再設定、ベアラ設定、または位置更新プロセスであって、受信した提案メッセージにより起動される。上記SIBは1つのUEまたは1組のUEに用いられる。タイマー設定時にUEの提案かネットワークサービスプロバイダーの提案に従うかは、QoSサービスがUEかネットワークサービスプロバイダーにより起動されるかによって異なる。
【0025】
複数のタイマーとパラメータは設定によって同一のサービスクラスか複数のサービスクラスに用いられる。例えば、2つのタイマーと2つのパラメータ、または2組のパラメータを同種のサービスか、2つ以上のサービスに用いることができる。タイマーが終了するか前もって終了されると、再確立の試みは終了となってカウンタ/変数に加算される。UE側に2つの受信器がある場合は再確立プロセスを別々に実行することができる。上記タイマー、パラメータやカウンタ/変数にかかるセル更新の試み回数が最大許容値になってもサービスエリアに進入・再進入できない場合、同一種類に属する同タイマー、パラメータ、またはカウンタ/変数にかかる無線ベアラはすべて解放される。設定値は、再確立や位置更新確認の紛失確率を抑える(例えば1%に抑える)か、再確立や位置更新確認の効率を高めるために設定される。カウンタ/変数は毎回1を加算される。カウンタ/変数の値が所定パラメータ値に達していないか、再確立タイマーが終了するか前もって終了されない場合では、再確立プロセスを再開する(例えば再確立メッセージを再送する)。再確立か位置更新を実行するたびに再確立か位置更新のメッセージが送信され、UEはRLF検出用のタイマーが動作するうちに同メッセージの返答を待つ。同メッセージには間接的信号(implicit signaling)や制御メッセージブロックが含まれる。
【0026】
以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明による通信装置のブロック図である。
【図2】図1に示すプログラムコードを表す説明図である。
【図3】本発明によるRLF検出プロセスのフローチャートである。
【符号の説明】
【0028】
100 通信装置
102 入力装置
104 出力装置
106 制御回路
108 CPU
110 記憶装置
112 プログラムコード
114 トランシーバー
200 アプリケーション層
202 第三層
206 第二層
218 第一層
220 RLF処理プログラムコード
222 RRCエンティティー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システムのパケット交換ドメインにおいて無線リンク障害(RLF)を処理する方法であって、
UE(ユーザー装置)が無線接続が失われたときに再確立プロセスを実行するかどうかの決定や再確立プロセスの実行に、少なくとも1つのタイマーか、少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数か、または少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ及び少なくとも1つの変数を利用する段階を含むことを特徴とするRLFの処理方法。
【請求項2】
前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータの値は1つの機能エンティティーか1組の機能エンティティーの決定に基づいて設定又は再設定されることを特徴とする請求項1記載のRLFの処理方法。
【請求項3】
前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータの値は、第二エンティティーから送信された少なくとも1個のSIB(システム情報ブロック)か、第一エンティティーの高位層からの制御情報から得られることを特徴とする請求項1記載のRLFの処理方法。
【請求項4】
サービスの前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータの値は、UEの機能エンティティーかネットワークの機能エンティティーの提案に従って設定されることを特徴とする請求項1記載のRLFの処理方法。
【請求項5】
前記方法は更に、UEが前記少なくとも1つの変数を設定し、前記少なくとも1つの変数を前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータと共に用い再確立プロセスを実行する段階を含むことを特徴とする請求項1記載のRLFの処理方法。
【請求項6】
失われた接続の再確立は前記少なくとも1つのタイマーが終了するか前もって終了される前、または前記少なくとも1つの変数が前記少なくとも1つのパラメータと一致するようになる前に許容されることを特徴とする請求項1記載のRLFの処理方法。
【請求項7】
前記方法は更に、前記少なくとも1つのタイマーが終了するか前もって終了された場合、前記少なくとも1つの変数が前記少なくとも1つのパラメータと一致した場合、または前記少なくとも1つのパラメータが無線リンク状態の確認回数と一致した場合に、RLFを検出してアイドリング状態に進入させる原因としてUEに示す段階を含むことを特徴とする請求項1記載のRLFの処理方法。
【請求項8】
前記方法は更に、前記少なくとも1つのタイマーが終了するか前もって終了された場合、前記少なくとも1つの変数が前記少なくとも1つのパラメータと一致した場合、または前記少なくとも1つのパラメータが無線リンク状態の確認回数と一致した場合に、無線リンクの再確立を検出してアクティブ状態を保持させる原因としてUEに示す段階を含むことを特徴とする請求項1記載のRLFの処理方法。
【請求項9】
前記機能エンティティーはaGW(アクセス・ゲートウェイ)のモビリティ管理エンティティーか、ネットワークエンティティーのスケジュラ、無線ベアラ制御エンティティーまたはモビリティ管理エンティティーであることを特徴とする請求項2記載のRLFの処理方法。
【請求項10】
前記複数の機能エンティティーはaGWのNAS(非アクセスストラタム)か、ネットワークエンティティーの制御プレーンに含まれることを特徴とする請求項2記載のRLFの処理方法。
【請求項11】
前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータの値は、統計、無線リンクや送信の状態、サービス設定、ネットワーク設定、システム負荷、または第一層の特性に基づいて設定されることを特徴とする請求項2記載のRLFの処理方法。
【請求項12】
前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータを更新するための再設定プロセスは通常の再確立プロセス、再設定プロセス、ベアラ設定、または位置更新プロセスであることを特徴とする請求項2記載のRLFの処理方法。
【請求項13】
前記少なくとも1つのSIBは少なくとも1つのUEに用いられることを特徴とする請求項3記載のRLFの処理方法。
【請求項14】
前記方法は更に、UE側に2つの受信器があった場合に別々の再確立プロセスによってそれぞれ再確立を実行する段階を含むことを特徴とする請求項1記載のRLFの処理方法。
【請求項15】
前記方法は更に、前記少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ、または少なくとも1つの変数にかかる再確立プロセスの試み回数が最大許容回数に達した場合、同タイマー、パラメータ、変数にかかる無線ベアラを解放する段階を含むことを特徴とする請求項7記載のRLFの処理方法。
【請求項16】
前記設定値は、再確立や位置更新確認の紛失確率を抑えるか、再確立や位置更新確認の効率を高めるために設定されることを特徴とする請求項11記載のRLFの処理方法。
【請求項17】
前記方法は更に、
前記少なくとも1つの変数を1ずつ増加する段階と、
前記少なくとも1つの変数が前記少なくとも1つのパラメータの値に達していない場合、または前記再確立タイマーが終了するか前もって終了されない場合に、再確立プロセスを再開する段階を含むことを特徴とする請求項14記載のRLFの処理方法。
【請求項18】
前記方法は更に、前記RLF検出用の少なくとも1つのタイマーが動作する場合、UEが再確立メッセージの返答を待つ段階を含むことを特徴とする請求項17記載のRLFの処理方法。
【請求項19】
無線通信システムでRLFを検出するための通信装置であって、
通信装置の機能を実現する制御回路と、
制御回路に設置され、プログラムコードを実行して制御回路を制御するプロセッサーと、
プロセッサーに結合され、プログラムコードを記録する記憶装置とを含み、該プログラムコードは、
UEで無線接続が失われたときに再確立プロセスを実行するかどうかの決定や再確立プロセスの実行に、少なくとも1つのタイマーか、少なくとも1つのパラメータと少なくとも1つの変数か、または少なくとも1つのタイマー、少なくとも1つのパラメータ及び少なくとも1つの変数を利用するコードを含むことを特徴とする通信装置。
【請求項20】
前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータの値は1つの機能エンティティーか1組の機能エンティティーの決定に基づいて設定又は再設定されることを特徴とする請求項19記載の通信装置。
【請求項21】
前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータの値は、第二エンティティーから送信された少なくとも1個のSIBか、第一エンティティーの高位層からの制御情報から得られることを特徴とする請求項19記載の通信装置。
【請求項22】
前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータの値は、UEの機能エンティティーかネットワークの機能エンティティーの提案に従って設定されることを特徴とする請求項19記載の通信装置。
【請求項23】
前記方法は更に、UEが前記少なくとも1つの変数を設定し、前記少なくとも1つの変数を前記少なくとも1つのタイマーと少なくとも1つのパラメータと共に用い再確立プロセスを実行する段階を含むことを特徴とする請求項19記載の通信装置。
【請求項24】
失われた接続の再確立は前記少なくとも1つのタイマーが終了するか前もって終了される前、または前記少なくとも1つの変数が前記少なくとも1つのパラメータと一致するようになる前に許容されることを特徴とする請求項19記載の通信装置。
【請求項25】
前記プログラムコードは更に、UE側に2つの受信器があった場合に別々の再確立プロセスによってそれぞれ再確立を実行するコードを含むことを特徴とする請求項19記載の通信装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2008−104167(P2008−104167A)
【公開日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2007−245868(P2007−245868)
【出願日】平成19年9月21日(2007.9.21)
【出願人】(500029110)華碩電腦股▲ふん▼有限公司 (158)
【Fターム(参考)】