移動体通信システム
【課題】 集合キャリアに対応させて通信速度向上を実現しつつ、集合キャリアに含まれる部分キャリアに効率的にキャンプオンできる移動体通信システムを提供する。
【解決手段】 本発明の移動体通信システムでは、複数の部分キャリアを個別に使用するか又は複数の部分キャリアを集めた集合キャリアを使用して、部分キャリアに対応した移動端末又は集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する。特に、集合キャリアを使用して集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する場合、移動端末は集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンする。
【解決手段】 本発明の移動体通信システムでは、複数の部分キャリアを個別に使用するか又は複数の部分キャリアを集めた集合キャリアを使用して、部分キャリアに対応した移動端末又は集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する。特に、集合キャリアを使用して集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する場合、移動端末は集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の移動端末と基地局との間で無線通信を実施する移動体通信システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
第3世代と呼ばれる通信方式のうち、W−CDMA(Wideband Code division Multiple Access)方式が2001年から日本で商用サービスが開始されている。また、下りリンク(個別データチャネル、個別制御チャネル)にパケット伝送用のチャネル(HS-DSCH: High Speed-Downlink Shared Channel)を追加することにより、下りリンクを用いたデータ送信の更なる高速化を実現するHSDPA(High Speed Down Link Packet Access)のサービスが開始されている。さらに、上り方向のデータ送信をさらに高速化するためHSUPA(High Speed Up Link Packet Access)方式についてもサービスが開始されている。W−CDMAは、移動体通信システムの規格化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)により定められた通信方式であり、リリース8版の規格書がとりまとめられている。
【0003】
また、3GPPにおいて、W−CDMAとは別の通信方式として、無線区間については「ロングタームエボリューション」(Long Term Evolution LTE)、コアネットワーク(単にネットワークとも称する)を含めたシステム全体構成については「システムアーキテクチャエボリューション」(System Architecture Evolution SAE)と称される新たな通信方式が検討されている。LTEでは、アクセス方式、無線のチャネル構成やプロトコルが、現在のW−CDMA(HSDPA/HSUPA)とは全く異なるものになる。たとえば、アクセス方式は、W−CDMAが符号分割多元接続(Code Division Multiple Access)を用いているのに対して、LTEは下り方向はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing )、上り方向はSC−FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)を用いる。また、帯域幅は、W−CDMAが5MHzであるのに対し、LTEでは1.4/3/5/10/15/20MHzの中で基地局ごとに選択可能となっている。また、LTEでは、W−CDMAのように回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。
【0004】
LTEはW−CDMAのコアネットワーク(GPRS)とは異なる新たなコアネットワークを用いて通信システムが構成されるため、W−CDMA網とは別の独立した無線アクセス網として定義される。したがって、W−CDMAの通信システムと区別するため、LTEの通信システムでは、移動端末(UE: User Equipment)と通信を行う基地局(Base station)はeNB(E-UTRAN NodeB)、複数の基地局と制御データやユーザデータのやり取りを行う基地局制御装置(Radio Network Controller)はEPC(Evolved Packet Core)(aGW:Access Gatewayと称されることもある)と称される。このLTEの通信システムでは、ユニキャスト(Unicast)サービスとE-MBMSサービス(Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service)が提供される。E−MBMSサービスとは、放送型マルチメディアサービスであり、単にMBMSと称される場合もある。複数の移動端末に対してニュースや天気予報や、モバイル放送など大容量放送コンテンツが送信される。これを1対多(Point to Multipoint)サービスともいう。
【0005】
3GPPでの、LTEシステムにおける全体的なアーキテクチャ(Architecture)に関する現在の決定事項が、非特許文献1に記載されている。全体的なアーキテクチャ(非特許文献1 4章)について図1を用いて説明する。図1は、LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。図1において、移動端末101に対する制御プロトコル(例えばRRC(Radio Resource Management))とユーザプレイン(例えばPDCP: Packet Data Convergence Protocol、RLC: Radio Link Control、MAC: Medium Access Control、PHY: Physical layer)が基地局102で終端するなら、E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)は1つあるいは複数の基地局102によって構成される。
基地局102は、MME103(Mobility Management Entity)から通知されるページング信号(Paging Signaling、ページングメッセージ(paging messages)とも称される)のスケジューリング(Scheduling)及び送信を行う。基地局102はX2インタフェースにより、お互いに接続される。また基地局102は、S1インタフェースによりEPC(Evolved Packet Core)に接続される、より明確にはS1_MMEインタフェースによりMME103(Mobility Management Entity)に接続され、S1_UインタフェースによりS−GW104(Serving Gateway)に接続される。MME103は、複数あるいは単数の基地局102へのページング信号の分配を行う。また、MME103は待受け状態(Idle State)のモビリティ制御(Mobility control)を行う。MME103は移動端末が待ち受け状態及び、アクティブ状態(Active State)の際に、トラッキングエリア(Tracking Area)リストの管理を行う。S−GW104はひとつまたは複数の基地局102とユーザデータの送受信を行う。S−GW104は基地局間のハンドオーバの際、ローカルな移動性のアンカーポイント(Mobility Anchor Point)となる。更にP−GW(PDN Gateway)が存在し、ユーザ毎のパケットフィルタリングやUE−IDアドレスの割当などを行う。
【0006】
移動端末101と基地局102間の制御プロトコルRRCは、報知(Broadcast)、ページング(paging)、RRC接続マネージメント(RRC connection management)などを行う。
【0007】
RRCにおける基地局と移動端末の状態として、RRC_Idle、RRC_CONNECTEDがある。
【0008】
RRC_IDLEでは、PLMN(Public Land Mobile Network)選択、システム情報(System information、SI)の報知、ページング(paging)、セル再選択(cell re-selection)モビリティ等が行われる。
【0009】
RRC_CONNECTEDでは、UEはRRC接続(connection)を有し、ネットワークとのデータの送受信を行うことができ、また、ハンドオーバ(Handover、HO)、隣接セル(Neighbour cell)のメジャメント等が行われる。
【0010】
3GPPでの、LTEシステムにおけるフレーム構成に関する現在の決定事項が、非特許文献1(5章)に記載されている。図2を用いて説明する。図2はLTE方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図2において、1つの無線フレーム(Radio frame)は10msである。無線フレームは10個の等しい大きさのサブフレーム(Sub-frame)に分割される。サブフレームは、2個の等しい大きさのスロット(slot)に分割される。無線フレーム毎に1番目と6番目のサブフレームに下り同期信号(Downlink Synchronization Signal: SS)が含まれる。同期信号には第一同期信号(Primary Synchronization Signal: P-SS)と第二同期信号(Secondary Synchronization Signal: S-SS)がある。サブフレーム単位にてMBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network)用とMBSFN以外のチャネルの多重が行われる。以降、MBSFN送信用のサブフレームをMBSFNサブフレーム(MBSFN sub-frame)と称する。非特許文献2に、MBSFNサブフレームの割り当て時のシグナリング例が記載されている。図3は、MBSFNフレームの構成を示す説明図である。図3において、MBSFNフレーム(MBSFN frame)毎にMBSFNサブフレームが割り当てられる。MBSFNフレームの集合(MBSFN frame Cluster)がスケジュールされる。MBSFNフレームの集合の繰り返し周期(Repetition Period)が割り当てられる。
【0011】
3GPPでの、LTEシステムにおけるチャネル構成に関する現在の決定事項が、非特許文献1に記載されている。CSG(Closed Subscriber Group cell)セルにおいてもnon−CSGセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。物理チャネル(Physical channel)について(非特許文献1 5章)図4を用いて説明する。図4は、LTE方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。図4において、物理報知チャネル401(Physical Broadcast channel: PBCH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。BCHトランスポートブロック(transport block)は40ms間隔中の4個のサブフレームにマッピングされる。40msタイミングの明白なシグナリングはない。物理制御チャネルフォーマットインジケータチャネル402(Physical Control format indicator channel: PCFICH)は基地局102から移動端末101へ送信される。PCFICHは、PDCCHsのために用いるOFDMシンボルの数について基地局102から移動端末101へ通知する。PCFICHはサブフレーム毎に送信される。物理下り制御チャネル403(Physical downlink control channel: PDCCH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PDCCHは、リソース割り当て(allocation)、DL−SCH(図5に示されるトランスポートチャネルの1つである下り共有チャネル)に関するHARQ情報、PCH(図5に示されるトランスポートチャネルの1つであるページングチャネル)を通知する。PDCCHは、上りスケジューリンググラント(Uplink Scheduling Grant)を運ぶ。PDCCHは、上り送信に対する応答信号であるACK/Nackを運ぶ。PDCCHはL1/L2制御信号とも呼ばれる。物理下り共有チャネル404(Physical downlink shared channel: PDSCH)は、基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PDSCHはトランスポートチャネルであるDL-SCH(下り共有チャネル)やトランスポートチャネルであるPCHがマッピングされている。物理マルチキャストチャネル405(Physical multicast channel: PMCH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PMCHはトランスポートチャネルであるMCH(マルチキャストチャネル)がマッピングされている。
【0012】
物理上り制御チャネル406(Physical Uplink control channel: PUCCH)は移動端末101から基地局102へ送信される上りチャネルである。PUCCHは下り送信に対する応答信号(response)であるACK/Nackを運ぶ。PUCCHはCQI(Channel Quality indicator)レポートを運ぶ。CQIとは受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またPUCCHは、スケジューリングリクエスト(Scheduling Request: SR)を運ぶ。物理上り共有チャネル407(Physical Uplink shared channel: PUSCH)は移動端末101から基地局102へ送信される上りチャネルである。PUSCHはUL−SCH(図5に示されるトランスポートチャネルの1つである上り共有チャネル)がマッピングされている。物理HARQインジケータチャネル408(Physical Hybrid ARQ indicator channel: PHICH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PHICHは上り送信に対する応答であるACK/Nackを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル409(Physical random access channel: PRACH)は移動端末101から基地局102へ送信される上りチャネルである。PRACHはランダムアクセスプリアンブル(random access preamble)を運ぶ。
【0013】
下りリファレンスシグナル(Reference signal)は、移動体通信システムとして既知のシンボルが、毎スロットの最初、3番目、最後のOFDMシンボルに挿入される。移動端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシンボルの受信電力(Reference symbol received power:RSRP)がある。
【0014】
トランスポートチャネル(Transport channel)について(非特許文献1 5章)図5を用いて説明する。図5は、LTE方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。図5Aには下りトランスポートチャネルと下り物理チャネル間のマッピングを示す。図5Bには上りトランスポートチャネルと上り物理チャネル間のマッピングを示す。下りトランスポートチャネルについて報知チャネル(Broadcast channel: BCH)はその基地局(セル)全体に報知される。BCHは物理報知チャネル(PBCH)にマッピングされる。下り共有チャネル(Downlink Shared channel: DL-SCH)には、HARQ(Hybrid ARQ)による再送制御が適用される。基地局(セル)全体への報知が可能である。ダイナミックあるいは準静的(Semi-static)なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては,パーシステントスケジューリング(Persistent Scheduling)とも言われる。移動端末の低消費電力化のために移動端末のDRX(Discontinuous reception)をサポートする。DL−SCHは物理下り共有チャネル(PDSCH)へマッピングされる。ページングチャネル(Paging channel: PCH)は移動端末の低消費電力を可能とするために移動端末のDRXをサポートする。基地局(セル)全体への報知が要求される。動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル(PDSCH)のような物理リソース、あるいは他の制御チャネルの物理下り制御チャネル(PDCCH)のような物理リソースへマッピングされる。マルチキャストチャネル(Multicast channel: MCH)は基地局(セル)全体への報知に使用される。マルチセル送信におけるMBMSサービス(MTCHとMCCH)のSFN合成をサポートする。準静的なリソース割り当てをサポートする。MCHはPMCHへマッピングされる。
【0015】
上り共有チャネル(Uplink Shared channel: UL-SCH)にはHARQ(Hybrid ARQ)による再送制御が適用される。ダイナミックあるいは準静的(Semi-static)なリソース割り当てをサポートする。UL−SCHは物理上り共有チャネル(PUSCH)へマッピングされる。図5Bに示されるランダムアクセスチャネル(Random access channel: RACH)は制御情報に限られている。衝突のリスクがある。RACHは物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)へマッピングされる。HARQについて説明する。
【0016】
HARQとは自動再送(Automatic Repeat reQuest)と誤り訂正(Forward Error Correction)との組み合わせにより伝送路の通信品質を向上させる技術である。通信品質が変化する伝送路に対しても再送により誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果の合成をすることで更なる品質向上を得ることも可能である。再送の方法の一例を説明する。受信側にて受信データが正しくデコード出来なかった場合(CRC Cyclic Redundancy Check エラーが発生した場合(CRC=NG))、受信側から送信側へ「Nack」を送信する。「Nack」を受信した送信側はデータを再送する。受信側にて受信データが正しくデコードできた場合(CRCエラーが発生しない場合(CRC=OK))、受信側から送信側へ「Ack」を送信する。「Ack」を受信した送信側は次のデータを送信する。HARQ方式の一例として「チェースコンバイニング」(Chase Combining)がある。チェースコンバイニングとは初送と再送に同じデータ系列を送信するもので、再送において初送のデータ系列と再送のデータ系列の合成を行うことで利得を向上させる方式である。これは初送データに誤りがあったとしても部分的に正確なものも含まれており、正確な部分の初送データと再送データとを合成することでより高精度にデータを送信できるという考え方に基づいている。また、HARQ方式の別の例としてIR(Incremental Redundancy)がある。IRとは冗長度を増加させるものであり、再送においてパリティビットを送信することで初送と組み合わせて冗長度を増加させ、誤り訂正機能により品質を向上させるものである。
【0017】
論理チャネル(Logical channel)について(非特許文献1 6章)図6を用いて説明する。図6は、LTE方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。図6Aには下りロジカルチャネルと下りトランスポートチャネル間のマッピングを示す。図6Bには上りロジカルチャネルと上りトランスポートチャネル間のマッピングを示す。報知制御チャネル(Broadcast control channel: BCCH)は報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるBCCHはトランスポートチャネルである報知チャネル(BCH)、あるいは下り共有チャネル(DL-SCH)へマッピングされる。ページング制御チャネル(Paging control channel: PCCH)はページング信号を送信するための下りチャネルである。PCCHは移動端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるPCCHはトランスポートチャネルであるページングチャネル(PCH)へマッピングされる。共有制御チャネル(Common control channel: CCCH)は移動端末と基地局間の送信制御情報のためのチャネルである。CCCHは移動端末がネットワークとの間でRRC接続(connection)を持っていない場合に用いられる。下り方法では、CCCHはトランスポートチャネルである下り共有チャネル(DL−SCH)へマッピングされる。上り方向では、CCCHはトランスポートチャネルである上り共有チャネル(UL-SCH)へマッピングされる。
【0018】
マルチキャスト制御チャネル(Multicast control channel: MCCH)は1対多の送信のための下りチャネルである。ネットワークから移動端末への1つあるいはいくつかのMTCH用のMBMS制御情報の送信のために用いられるチャネルである。MCCHはMBMS受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。MCCHはトランスポートチャネルである下り共有チャネル(DL-SCH)あるいはマルチキャストチャネル(MCH)へマッピングされる。個別制御チャネル(Dedicated control channel: DCCH)は移動端末とネットワーク間の個別制御情報を送信するチャネルである。DCCHは上りでは上り共有チャネル(UL-SCH)へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル(DL-SCH)にマッピングされる。個別トラフィックチャネル(Dedicate Traffic channel: DTCH)はユーザ情報の送信のための個別移動端末への1対1通信のチャネルである。DTCHは上り・下りともに存在する。DTCHは上りでは上り共有チャネル(UL-SCH)へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル(DL-SCH)へマッピングされる。マルチキャストトラフィックチャネル(Multicast Traffic channel: MTCH)はネットワークから移動端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。MTCHはMBMS受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。MTCHは下り共有チャネル(DL-SCH)あるいはマルチキャストチャネル(MCH)へマッピングされる。
【0019】
GCIとは、グローバルセル識別子(Global Cell Identity)のことである。LTE及びUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)においてCSGセル(Closed Subscriber Group cell)が導入される。CSGについて以下説明する(非特許文献4 3.1章)。CSG(Closed Subscriber Group)とは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセルである(特定加入者用セル)。特定された加入者は、PLMN(Public Land Mobile Network)のひとつ以上のE-UTRANセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている1つ以上のE−UTRANセルを“CSG cell(s)”とよぶ。ただし、PLMNにはアクセス制限がある。CSGセルとは、固有のCSGアイデンティティ(CSG identity: CSG ID,CSG-ID)を報知するPLMNの一部である。あらかじめ利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのCSG−IDを用いてCSGセルにアクセスする。
CSG−IDはCSGセルかセルによって報知される。移動体通信システムにCSG−IDは複数存在する。そして、CSG−IDは、CSG関連のメンバーのアクセスを容易にするために移動端末(UE)によって使用される。CSGセルあるいはセルによって報知される情報をCSG−IDの代わりにトラッキングエリアコード(Tracking Area Code TAC)にすることが3GPP会合において議論されている。移動端末の位置追跡は、1つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても移動端末の位置を追跡し、呼び出す(移動端末が着呼する)ことを可能にするためである。この移動端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアとよぶ。CSGホワイトリスト(CSG White List)とは、加入者が属するCSGセルのすべてのCSG IDが記録されている、USIM(Universal Subscriber Identity Module)に格納されたリストである。移動端末内のホワイトリストは上位レイヤによって与えられる。これによりCSGセルの基地局は移動端末に無線リソースの割り当てを行う。
【0020】
「適切なセル」(Suitable cell)について以下説明する(非特許文献4 4.3章)。「適切なセル」(Suitable cell)とは、UEが通常(normal)サービスを受けるためにキャンプオン(Camp ON)するセルである。そのようなセルは、(1)セルは選択されたPLMNか登録されたPLMN、または「Equivalent PLMNリスト」のPLMNの一部であること、(2)NAS(non-access stratum)によって提供された最新情報にてさらに以下の条件を満たすこと、(a)そのセルが禁じられた(barred)セルでないこと。(b)そのセルが“ローミングのための禁止されたLAs”リストの一部ではなく、少なくとも1つのトラッキングエリア(Tracking Area:TA)の一部であること。その場合、そのセルは上記(1)を満たす必要がある、(c)そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること、(d)そのセルが、CSGセルとしてシステム情報(System Information: SI)によって特定されたセルに関しては、CSG−IDはUEの「CSGホワイトリスト」(CSG WhiteList)の一部であること(UEのCSG WhiteList中に含まれること)。
【0021】
「アクセプタブルセル」(Acceptable cell)について以下説明する(非特許文献4 4.3章)これは、UEが限られたサービス(緊急通報)を受けるためにキャンプオンするセルである。そのようなセルは以下のすべての要件を充足するものとする。つまり、E−UTRANネットワークで緊急通報を開始するための最小のセットの要件を以下に示す。(1)そのセルが禁じられた(barred)セルでないこと。(2)そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること。
セルにキャンプオン(camp on)するとは、UEがセル選択/再選択(cell selection/reselection)処理を完了し、UEがシステム情報とページング情報をモニタするセルを選択した状態である。
【0022】
3GPPにおいて、Home−NodeB(Home-NB、HNB)、Home−eNodeB(Home-eNB、HeNB)と称される基地局が検討されている。HNB/HeNBはUTRAN/E−UTRANにおける、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献6にHeNB及びHNBへのアクセスの3つの異なるモードが開示されている。オープンアクセスモード(Open access mode)とクローズドアクセスモード(Closed access mode)とハイブリッドアクセスモード(Hybrid access mode)である。各々のモードは以下のような特徴を有する。オープンアクセスモードでは、HeNBやHNBは通常のオペレータのノーマルセルとして操作される。クローズドアクセスモードでは、HeNBやHNBがCSGセルとして操作される。これはCSGメンバーのみアクセス可能なCSGセルである。ハイブリッドアクセスモードでは、非CSGメンバーも同時にアクセス許可されているCSGセルである。ハイブリッドアクセスモードのセルは、言い換えれば、オープンアクセスモードとクローズドアクセスモードの両方をサポートするセルである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0023】
【非特許文献1】3GPP TS36.300 V8.6.0 4章、5章、6章
【非特許文献2】3GPP R1−072963
【非特許文献3】TR R3.020 V0.6.0
【非特許文献4】3GPP TS36.304 V8.4.0 3.1章、4.3章、5.2.4.2章、5.2.4.3章、5.2.4.6章、7.1章、7.2章
【非特許文献5】3GPP R2−082899
【非特許文献6】3GPP S1−083461
【非特許文献7】TR 36.814 V1.0.0 5章
【非特許文献8】3GPP R1−090860
【非特許文献9】3GPP TS36.331 V8.4.0 6.2.2章
【非特許文献10】3GPP R2−093104
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0024】
ロングタームエボリューション アドヴァンスド(Long Term Evolution Advanced:LTE-A)システムでは、LTEシステムの周波数帯域幅より大きい周波数帯域幅をサポートすることが考えられている。通信速度向上のためである。現在の3GPPではLTE-Aシステムの周波数帯域幅は100MHz以下となることが議論されている。
【0025】
各地域の周波数利用状況は様々である。よって周波数帯域幅を連続して100MHz確保出来ない地域も考えられる。また、LTE−AシステムにおいてLTE対応移動端末の互換動作が考えられている。これにともない、現在の3GPPでは周波数帯域(キャリア)をコンポーネントキャリア(部分キャリア)と呼ばれる単位に分けることが考えられている。現在の3GPPでは、本コンポーネントキャリア上においてLTE対応移動端末は動作可能とする方向である。また、LTE−Aシステムとしての通信速度向上は、コンポーネントキャリアをアグリゲーションして(集めて)作成した集合キャリアを使用することにより実現しようと考えられている。これ以降、コンポーネントキャリアをCCと、キャリアアグリゲーションをCAと略記することがある。
【0026】
本発明の目的は、集合キャリアに対応させて通信速度向上を実現しつつ、集合キャリアに含まれる部分キャリアに効率的にキャンプオンできる移動体通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0027】
本発明は、複数の部分キャリアを個別に使用するか又は前記複数の部分キャリアを集めた集合キャリアを使用して、前記部分キャリアに対応した移動端末又は前記集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する移動体通信システムであって、
前記集合キャリアを使用して前記集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する場合、前記移動端末は前記集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする移動体通信システムである。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、集合キャリアを使用して集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する場合に、移動端末は集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンするので、集合キャリアに対応させて通信速度向上を実現しつつ、集合キャリアに含まれる部分キャリアに効率的にキャンプオンすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。
【図2】LTE方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。
【図3】MBSFNフレームの構成を示す説明図である。
【図4】LTE方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。
【図5】LTE方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。
【図6】LTE方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。
【図7】現在3GPPで議論されている移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。
【図8】本発明に係る移動端末311の構成を示すブロック図である。
【図9】本発明に係る基地局312の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明に係るMMEの構成を示すブロック図である。
【図11】本発明に係るHeNBGWの構成を示すブロック図である。
【図12】LTE方式の通信システムにおいて移動端末が行うセルサーチの概略を示すフローチャートである。
【図13】基地局がCA対応である場合のRRC_IDLE状態とRRC_CONNECTED状態についての概念図である。
【図14】データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図である。
【図15】同じ周波数バンドに属するCCのなかのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図である。
【図16】RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図である。
【図17】RAプロシージャのシーケンス図である。
【図18】CA時の下りCC/上りCC非対称運用について説明する説明図である。
【図19】RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移時のシーケンス図である。
【図20】基地局がキャンプオンを試みるセルかつ/またはCCをUEに通知する場合のシーケンス図である。
【図21】RAプロシージャ失敗のCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図である。
【図22】下りCC/上りCC非対称運用におけるRAプロシージャ失敗の際にキャンプオンするCCの概念図である。
【図23】ひとつのセル内でのCCサーチのフローチャートである。
【図24】本発明に係る、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法についてのフローチャートである。
【図25】RAプロシージャ失敗の際のシーケンス図である。
【図26】本発明に係る、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法についてのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
実施の形態1.
図7は、現在3GPPにおいて議論されているLTE方式の移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。現在3GPPにおいては、CSG(Closed Subscriber Group)セル(e-UTRANのHome-eNodeB(Home-eNB,HeNB),UTRANのHome-NB(HNB))とnon-CSGセル(e-UTRANのeNodeB(eNB)、UTRANのNodeB(NB)、GERANのBSS)とを含めたシステムの全体的な構成が検討されており、e−UTRANについては、図7の(a)や(b)のような構成が提案されている(非特許文献1、非特許文献3)。図7(a)について説明する。移動端末(UE)71は基地局72と送受信を行う。基地局72はeNB(non-CSGセル)72−1と、Home−eNB(CSGセル)72−2とに分類される。
eNB72−1はMME73とインタフェースS1により接続され、eNBとMMEとの間で制御情報が通信される。ひとつのeNBに対して複数のMMEが接続される。Home−eNB72−2はMME73とインタフェースS1により接続され、Home−eNBとMMEとの間で制御情報が通信される。ひとつのMMEに対して複数のHome−eNBが接続される。
【0031】
次に、図7(b)について説明する。移動端末(UE)71は基地局72と送受信を行う。基地局72はeNB(non-CSGセル)72−1と、Home−eNB(CSGセル)72−2とに分類される。図7(a)と同じように、eNB72−1はMME73とインタフェースS1により接続され、eNBとMMEとの間で制御情報が通信される。ひとつのeNBに対して複数のMMEが接続される。一方、Home−eNB72−2はHeNBGW(Home-eNB GateWay)74を介してMME73と接続される。Home−eNBとHeGWはインタフェースS1により接続され、HeNBGW74とMME73はインタフェースS1_flexを介して接続される。ひとつまたは複数のHome−eNB72−2がひとつのHeNBGW74と接続され、S1を通して情報が通信される。HeNBGW74はひとつまたは複数のMME73と接続され、S1_flexを通して情報が通信される。
【0032】
図7(b)の構成を用いて、ひとつのHeNBGW74を、同じCSG−IDに属するHome−eNBと接続することによって、例えばレジストレーション情報など、同じ情報をMME73から同じCSG−IDに属する複数のHome−eNB72−2に送信する場合、一旦HeNBGW74へ送信し、そこから複数のHome−eNB72−2へ送信することで、複数のHome−eNB72−2に対してそれぞれ直接に送信するよりもシグナリング効率を高められる。一方、各Home−eNB72−2がそれぞれ個別の情報をMME73と通信する場合は、HeNBGW74を介すがそこで情報を加工することなく通過(透過)させるだけにしておくことで、Home−eNB72−2とMME73があたかも直接接続されているように通信することも可能となる。
【0033】
図8は、本発明に係る移動端末(図7の端末71)の構成を示すブロック図である。図8に示す移動端末の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部801からの制御データ、アプリケーション部802からのユーザデータが送信データバッファ部803へ保存される。送信データバッファ部803に保存されたデータはエンコーダー部804へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに送信データバッファ部803から変調部805へ直接出力されるデータが存在しても良い。エンコーダー部804でエンコード処理されたデータは変調部805にて変調処理が行われる。変調されたデータはベースバンド信号に変換された後、周波数変換部806へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ807から基地局312に送信信号が送信される。また、移動端末311の受信処理は以下のとおり実行される。基地局312からの無線信号がアンテナ807により受信される。受信信号は、周波数変換部806にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部808において復調処理が行われる。復調後のデータはデコーダー部809へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部801へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部802へ渡される。移動端末の一連の処理は制御部810によって制御される。よって制御部810は、図面では省略しているが、各部(801〜809)と接続している。
【0034】
図9は、本発明に係る基地局(図7の基地局72)の構成を示すブロック図である。図9に示す基地局の送信処理を説明する。EPC通信部901は、基地局72とEPC(MME73,HeNBGW74など)間のデータの送受信を行う。他基地局通信部902は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。EPC通信部901、他基地局通信部902はそれぞれプロトコル処理部903と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部903からの制御データ、またEPC通信部901と他基地局通信部902からのユーザデータ及び制御データが送信データバッファ部904へ保存される。送信データバッファ部904に保存されたデータはエンコーダー部905へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに送信データバッファ部904から変調部906へ直接出力されるデータが存在しても良い。エンコードされたデータは変調部906にて変調処理が行われる。変調されたデータはベースバンド信号に変換された後、周波数変換部907へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ908より一つもしくは複数の移動端末71に対して送信信号が送信される。また、基地局72の受信処理は以下のとおり実行される。ひとつもしくは複数の移動端末311からの無線信号がアンテナ908により受信される。受信信号は周波数変換部907にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部909で復調処理が行われる。復調されたデータはデコーダー部910へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部903あるいはEPC通信部901、他基地局通信部902へ渡され、ユーザデータはEPC通信部901、他基地局通信部902へ渡される。基地局72の一連の処理は制御部911によって制御される。よって制御部911は図面では省略しているが各部(901〜910)と接続している。
【0035】
図10は、本発明に係るMME(Mobility Management Entity)の構成を示すブロック図である。PDN GW通信部1001はMME73とPDN GW間のデータの送受信を行う。基地局通信部1002はMME73と基地局72間をS1インタフェースによるデータの送受信を行う。PDN GWから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータはPDN GW通信部1001からユーザプレイン処理部1003経由で基地局通信部1002に渡され、1つあるいは複数の基地局72へ送信される。基地局72から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは基地局通信部1002からユーザプレイン処理部1003経由でPDN GW通信部1001に渡され、PDN GWへ送信される。
【0036】
PDN GWから受信したデータが制御データであった場合、制御データはPDN GW通信部1001から制御プレイン制御部1005へ渡される。基地局72から受信したデータが制御データであった場合、制御データは基地局通信部1002から制御プレイン制御部1005へ渡される。HeNBGW通信部1004は、HeNBGW74が存在する場合に設けられ、情報種別によって、MME73とHeNBGW74間のインタフェース(IF)によるデータの送受信を行う。HeNBGW通信部1004から受信した制御データはHeNBGW通信部1004から制御プレイン制御部1005へ渡される。制御プレイン制御部1005での処理の結果は、PDN GW通信部1001経由でPDN GWへ送信される。また、制御プレイン制御部1005で処理された結果は、基地局通信部1002経由でS1インタフェースにより1つあるいは複数の基地局72へ送信され、またHeNBGW通信部1004経由で1つあるいは複数のHeNBGW74へ送信される。
【0037】
制御プレイン制御部1005には、NASセキュリティ部1005−1、SAEベアラコントロール部1005−2、アイドルステート(Idle State)モビリティ管理部1005―3などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。NASセキュリティ部1005―1はNAS(Non-Access Stratum)メッセージのセキュリティなどを行う。SAEベアラコントロール部1005―2はSAE(System Architecture Evolution)のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部1005―3は、待受け(LTE‐IDLE状態、単にアイドルとも称される)状態のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成及び制御、傘下の1つあるいは複数の移動端末71のトラッキングエリア(TA)の追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト(TA List)管理などを行う。MMEはUEが登録されている(registered)追跡領域(トラッキングエリア:tracking Area: TA)に属するセルへページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。MMEに接続されるHome−eNB72−2のCSGの管理やCSG−IDの管理、そしてホワイトリスト管理を、アイドルステートモビリティ管理部1005―3で行っても良い。CSG−IDの管理では、CSG−IDに対応する移動端末とCSGセルの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、あるCSG−IDにユーザアクセス登録された一つまたは複数の移動端末と該CSG−IDに属するCSGセルの関係であっても良い。ホワイトリスト管理では、移動端末とCSG−IDの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、ホワイトリストには、ある移動端末がユーザ登録した一つまたは複数のCSG−IDが記憶されても良い。これらのCSGに関する管理はMME73の中の他の部分で行われても良いが、アイドルステートモビリティ管理部1005―3で行うことで、現在3GPP会合で議論されている、CSG−IDの代わりにトラッキングエリアコード(Tracking Area Code)を用いる方法が効率よく行える。MME313の一連の処理は制御部1006によって制御される。よって制御部1006は図面では省略しているが各部(1001〜1005)と接続している。
【0038】
図11は、本発明に係るHeNBGWの構成を示すブロック図である。EPC通信部1101はHeNBGW74とMME73間をS1_flexインタフェースによるデータの送受信を行う。基地局通信部1102はHeNBGW74とHome−eNB72−2間をS1インタフェースによるデータの送受信を行う。ロケーション処理部1103は、EPC通信部1101経由で渡されたMME73からのデータのうちレジストレーション情報など、複数のHome−eNBに送信する処理を行う。ロケーション処理部1103で処理されたデータは、基地局通信部1102に渡され、ひとつまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。ロケーション処理部1103での処理を必要とせず通過(透過)させるだけのデータは、EPC通信部1101から基地局通信部1102に渡され、ひとつまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。HeNBGW74の一連の処理は制御部1104によって制御される。よって制御部1104は図面では省略しているが各部(1101〜1103)と接続している。
【0039】
次に移動体通信システムにおける一般的なセルサーチ方法の一例を示す。図12は、LTE方式の通信システムにおいて移動端末(UE)が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。移動端末にてセルサーチが開始されると、ステップST1201で周辺の基地局から送信される第一同期信号(P−SS)、第二同期信号(S−SS)を用いてスロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。P−SSとS−SSあわせて、同期信号(SS)にはセル毎に割り当てられたPCI(Physical Cell Identity)に1対1対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。PCIの数は現在504通りが検討されており、この504通りのPCIを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのPCIを検出(特定)する。次に同期がとれたセルに対して、ステップST1202で、基地局からセル毎に送信される参照信号RS(Reference Signal)を検出し受信電力の測定を行う。参照信号RSにはPCIと1対1に対応したコードが用いられており、そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ST1201で特定したPCIから該セルのRS用のコードを導出することによって、RSを検出し、RS受信電力を測定することが可能となる。次にST1203で、ST1202までで検出されたひとつ以上のセルの中から、RSの受信品質が最も良いセル(例えば、RSの受信電力が最も高いセル、つまりベストセル)を選択する。次にST1204でベストセルのPBCHを受信して、報知情報であるBCCHを得る。PBCH上のBCCHには、セル構成情報が含まれるMIB(Master Information Block)がのる。MIBの情報としては、例えば、DL(ダウンリンク)システム帯域幅(送信帯域幅設定(transmission bandwidth configuration:dl-bandwidth)とも呼ばれる)、送信アンテナ数、SFN(System Frame Number)などがある。
【0040】
次に1205で、MIBのセル構成情報をもとに該セルのDL−SCHを受信して、報知情報BCCHの中のSIB(System Information Block)1を得る。SIB1には該セルへのアクセスに関する情報や、セルセレクションに関する情報、他のSIB(SIBk;k≧2の整数)のスケジューリング情報が含まれる。また、SIB1にはTAC(Tracking Area Code)が含まれる。次にST1206で、移動端末は、ST1205で受信したTACと、移動端末が既に保有しているTACと比較する。比較した結果、同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して異なる場合は、移動端末は該セルを通してコアネットワーク(Core Network, EPC)(MMEなどが含まれる)へ、TAU(Tracking Area Update)を行うためTAの変更を要求する。コアネットワークは、TAU要求信号とともに移動端末から送られてくる該移動端末の識別番号(UE−IDなど)をもとに、TAの更新を行う。コアネットワークはTAの更新後、移動端末にTAU受領信号を送信する。移動端末は該セルのTACで、移動端末が保有するTAC(あるいはTACリスト)を書き換える(更新する)。その後移動端末は該セルで待ち受け動作に入る。
【0041】
LTEやUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)においては、CSG(Closed Subscriber Group)セルの導入が検討されている。前述したように、CSGセルに登録したひとつまたは複数の移動端末のみにアクセスが許される。CSGセルと登録されたひとつまたは複数の移動端末がひとつのCSGを構成する。このように構成されたCSGにはCSG−IDと呼ばれる固有の識別番号が付される。なお、ひとつのCSGには複数のCSGセルがあっても良い。移動端末はどれかひとつのCSGセルに登録すればそのCSGセルが属するCSGの他のCSGセルにはアクセス可能となる。また、LTEでのHome−eNBやUMTSでのHome−NBがCSGセルとして使われることがある。CSGセルに登録した移動端末は、ホワイトリストを有する。具体的にはホワイトリストはSIM/USIMに記憶される。ホワイトリストには、移動端末が登録したCSGセルのCSG情報がのる。CSG情報として具体的には、CSG−ID、TAI(Tracking Area Identity)、TACなどが考えられる。CSG−IDとTACが対応づけられていれば、どちらか一方で良い。また、CSG−IDやTACとGCI(Global Cell Identity)が対応付けられていればGCIでもよい。以上から、ホワイトリストを有しない(本発明においては、ホワイトリストが空(empty)の場合も含める)移動端末は、CSGセルにアクセスすることは不可能であり、non−CSGセルのみにしかアクセスできない。一方、ホワイトリストを有する移動端末は、登録したCSG−IDのCSGセルにも、non−CSGセルにもアクセスすることが可能となる。
【0042】
3GPPでは、全PCI(Physical Cell Identity)を、CSGセル用とnon−CSGセル用とに分割(PCIスプリットと称する)することが議論されている(非特許文献5)。またPCIスプリット情報は、システム情報にて基地局から傘下の移動端末に対して報知されることが議論されている。PCIスプリットを用いた移動端末の基本動作を開示する。PCIスプリット情報を有しない移動端末は、全PCIを用いて(例えば504コード全てを用いて)セルサーチを行う必要がある。対してPCIスプリット情報を有する移動端末は、当該PCIスプリット情報を用いてセルサーチを行うことが可能である。
【0043】
非特許文献7及び非特許文献8に開示されているとおり、3GPPでは、リリース10として「ロングタームエボリューション アドヴァンスド」(Long Term Evolution Advanced:LTE-A)の規格策定が進められている。
【0044】
LTE−AシステムではLTEシステムの周波数帯域幅(transmission bandwidths)より大きい周波数帯域幅をサポートすることが考えられている。
【0045】
そのため、LTE−A対応の移動端末は、同時に1つあるいは複数のコンポーネントキャリア(component carrier:CC)を受信することが考えられている。
【0046】
LTE−A対応の移動端末は、同時に複数のコンポーネントキャリア上の受信と送信、あるいは受信のみ、あるいは送信のみをキャリアアグリゲーション(carrier aggregation)するための能力(capability)を持つことが考えられている。
【0047】
コンポーネントキャリアの構造が現在の3GPP(リリース8)仕様に従えば、LTE対応の移動端末は、単独のコンポーネントキャリア上のみで、受信と送信が可能となる。
LTE対応の移動端末は、3GPPリリース8対応の移動端末とも言い換えることができる。つまり、LTE対応の移動端末がLTE−Aシステム上で動作可能とする、互換可能とすることが考えられている。
【0048】
非特許文献8にLTE−Aシステムにおけるシステム情報の報知方法が記載されている。また、キャリアアグリゲーション対応の基地局における、シングルキャリアアンカー(Single carrier anchor)とマルチキャリアアンカー(Multi carrier anchor)について開示されている。
【0049】
シングルキャリアアンカーにおいて、LTE対応の移動端末の受信と送信が可能である。シングルキャリアアンカーにおいて、マルチキャリアアンカーのキャリアを示す情報が通知される。シングルキャリアアンカーにおいては、現在の3GPP(リリース8)のシステム情報(System information:SI)が報知される。
【0050】
一方、マルチキャリアアンカーにおいても、LTE対応の移動端末の受信と送信が可能である。マルチキャリアアンカーにおいても、現在の3GPP(リリース8)のシステム情報(System information:SI)が報知される。マルチキャリアアンカーにおいて、マルチキャリアのシステム情報が報知される。
【0051】
また非特許文献10に、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セルであっても良い)において、RRC接続状態(RRC_CONNECTED state、単にRRC_CONNECTEDとも称する)でUEとのデータ送受信が可能な一つまたは複数のコンポーネントキャリアのセットを、キャンディデートコンポーネントキャリアセット(Candidate Component Carrier Set)とすることが提案されている。
【0052】
また、実際のデータ送受信が行われている一つまたは複数のコンポーネントキャリアを、スケジューリングコンポーネントキャリア(Scheduling Component Carrier)とすることも提案されている。
UTRA、LTE、LTE−Aなどのシステムでは、上り、下りともに、いくつかの連続した周波数からなる周波数帯域で動作するように設計されている。これら各々の周波数帯域を、以下、周波数バンドと称する。
【0053】
UTRA、LTE、LTE−AのFDDシステムにおいては、一つの上り周波数バンドと、それと異なる一つの下り周波数バンドが対になって動作する。この上り周波数バンドと下り周波数バンドを、以下、ペアバンド(paired band)と称する。
【0054】
また、LTE−AのFDDシステムにおいては、キャリアアグリゲーション対応の基地局において、一つの上りCCと、それと異なる一つの下りCCが対になって動作する。この上りCCと下りCCも同様に、以下、ペアバンド(paired band)と称する。
【0055】
LTE−AのFDDシステムにおいては、ひとつの上り周波数バンドと、それと異なる複数の下り周波数バンドが対になって動作することが検討されている。つまり、一つの上り周波数バンドに対して複数の下り周波数バンドがペアバンドとなる。また、キャリアアグリゲーション対応の基地局において、ひとつの上りCCに対して、複数の下りCCが対になって動作することが検討されている。つまり、一つの上りCCに対して複数の下りCCがペアバンドとなる。これらの運用のことを非対称(asymmetric)な運用と称する。
【0056】
UEが基地局(セル)を通してネットワークとのデータ送受信を終了した場合など、UEと基地局(セル)はRRC_CONNECTED状態(接続状態)からRRC_IDLE状態(待受状態)へ移行する。このように、RRC_CONNECTED状態からはなれてRRC_IDLE状態へ移行する場合、従来は、UEはRRC_CONNECTED時にいた最後のセル上にキャンプオンを試みる。
【0057】
しかし、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)であり、UEがRRC_CONNECTED状態でひとつまたは複数のCCを用いてデータの送受信が行われているような場合、RRC_CONNECTED状態からはなれてRRC_IDLE状態へ移行する際に、従来の方法の適用では、どの基地局(セル)のどのコンポーネントキャリアにキャンプオンを試みたら良いかが不明となる。
【0058】
図13に、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)である場合のRRC_IDLE状態とRRC_CONNECTED状態についての概念図を示す。(a)はRRC_IDLE状態、(b)はRRC_CONNECTED状態である。1301から1303はセルで、1303のセルはキャリアアグリゲーション対応である。1304から1310はセル1303がキャリアアグリゲーションを行うCCであり、順にCC#1からCC#7とする。横軸は周波数を示す。FDDにおいては、DLの周波数とULの周波数は異なるが、簡単化のため、DLの周波数とULの周波数を同じ軸上に記載している。同じく簡単化のため、下りのコンポーネントキャリア(下りCC、DL CC)の番号と、各DL CCに対応する(ペアバンドとなる)上りのコンポーネントキャリア(上りCC、UL CC)の番号を同じとし、いずれもCC#n(nは正の整数)として図で示している。これに限らず下りCCとそれに対応する上りCCとで番号が異なっていてもよいし、番号は同じでも、周波数軸上の配置の順番が異なっていても構わない。
【0059】
なお、本明細書では、特に断らない限り、下りCCとそれに対応する(ペアバンドである)上りCCのことをあわせてCCと称する。また、UEがキャンプオンするのは下りCC上であるが、簡単のため、ここではCCにキャンプオンすると記載する。該CCの下りCCにキャンプオンすることを意味する。
【0060】
1311はUEである。セル選択/再選択後セル1303を選択したUEは、RRC_IDLE状態で例えばCC#3(1306)にキャンプオンしている。基地局(セル)とRRC接続を行ったUEは、RRC_CONNECTED状態に入り、コアネットワークとの間でデータの送受信を行う。このとき、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)であるので、UEは一つまたは複数のCC上で基地局(セル)を介してコアネットワークとデータの送受信を行う。
【0061】
データの送受信を行う一つまたは複数のCCは、各CCの通信品質(例えばCQI,RSRPなど)に応じてダイナミックに変更されることも考えられる。通信品質の良いCCでデータの送受信を行うことによって、スループットの向上が図れ、高速通信が可能になるためである。
【0062】
図13の(b)では、CC#2(1305)、CC#4(1307)、CC#6(1309)上でデータの送受信を行っている。このように、RRC_CONNECTEDに入る前のRRC_IDLE時にキャンプオンしていたCC(CC#3)と、RRC_CONNECTED時にデータの送受信を行うCCとが異なるような場合が生じることが考えられる。
【0063】
UEがアグリゲーション対応の基地局(セル)と、上述のようにRRC_CONNECTED状態で一つまたは複数のCC上でデータの送受信を行った後などに、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合が生じる。
【0064】
RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合、アグリゲーション対応の基地局(セル)は複数のCCに対応しているため、UEは、もし従来のように同じ基地局(セル)にキャンプオンを試みるようにした場合でも、基地局(セル)は特定できるが、該基地局(セル)のどのCCにキャンプオンしたら良いのか不明になってしまう。
【0065】
このような状況で、該基地局(セル)のCCのいずれかにキャンプオンする方法として、該基地局(セル)内の全CCをサーチしてベストCCを選択しキャンプオンする方法が考えられる。図23に、ひとつのセル内でのCCサーチのフローチャート例を示す。図に示すように、ST2301で基地局(セル)内の各CCについて、同期をとり、PCIを検出する。このステップは、該基地局(セル)と同期がとれており、PCIがわかっている場合は省略可能である。ST2302で各CCのRS検出、RS受信電力の測定を行い、ST2303で最も良いCCをベストCCとして選択する。ST2304では、該CCで送信されるPBCHを受信し、MIBを受信する。ST2305では、該CCで送信されるDL−SCHを受信してSIB1を受信し、ST2306で該基地局(セル)の該CC上にキャンプオンしてシステム情報とページング情報をモニタする。
【0066】
キャリアアグリゲーションに対応している一つの基地局(セル)内でのCCの選択/再選択方法を前記のようにして、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合に、ここで開示した方法を用いることで、該基地局(セル)のCCのいずれかにキャンプオンすることが可能となる。これにより、どのCCにキャンプオンしたら良いのか特定できることになり、UEと基地局(セル)、ネットワーク間での通信を可能にすることができる。
【0067】
しかし、ここで開示した方法では、一つの基地局(セル)内の全てのCCをターゲットにベストCCのサーチを行いCCの選択/再選択処理を行わねばならず、制御遅延時間が増大し、UEの消費電力が増大する、という問題が生じてしまう。別の方法として、キャンプオンするセルを変更することも考えられるが、この場合も、UEはセルサーチを行いセル選択/再選択の処理を行なわねばならず、制御遅延時間が増大し、UEの消費電力が増大する、という問題が生じてしまう。
【0068】
従って、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)において、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLE状態へ移行する際に、UEがキャンプオンするセルおよびCCの決定において、新たな効果的な方法が要求される。
【0069】
上記のような課題を解決するため、本実施の形態では、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0070】
図14に、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図を示す。(a)はRRC_CONNECTED状態、(b)はRRC_IDLE状態である。図14において、図13と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0071】
(a)で示すように、基地局(セル)(1303)はキャリアアグリゲーション対応なので、RRC_CONNECTED状態においてUEは複数のCC、CC#2(1305)、CC#4(1307)、CC#6(1309)上でデータの送受信を行っている。このような状況で、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合、(b)で示すように、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)(1303)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。ここではCC#2(1305)にキャンプオンを試みる。
【0072】
RRC_CONNECTED状態においてUEと基地局(セル)間でデータの送受信が可能なCCは、通信品質の良いCCとなると考えられる。少なくともデータの送受信が可能となる通信品質が得られている。従って、データの送受信が可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにすることで、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する際に該セルの該CCに確実にキャンプオン可能になる。確実にキャンプオン可能とすることで、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0073】
キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)におけるRRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移の具体的な動作については3GPPにおいてまだ検討されておらず明確になっていない。従って、ここでは、RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移を可能にする具体的な動作を開示する。
【0074】
図19に、RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移時のシーケンス例を示す。
【0075】
図について説明する。RRC_IDLE状態のUEはST1901でセルまたは/かつCC(下りCC)のサーチを行い、ST1902である一つのセルの一つのCC(下りCC)上にキャンプオンする。ある一つのCC上にキャンプオンしたUEは、ST1903で該CC(上りCC(該下りCCに対応する(ペアバンドとなる)上りCC))を用いてRRC接続要求を基地局(セル)(eNB)に送信する。RRC接続要求を受信した基地局(セル)は、ST1904で該CC(下りCC)を用いてRRC接続セットアップをUEに送信する。RRC接続セットアップを受信したUEは、ST1905で該CC(上りCC)を用いてRRC接続セットアップ完了を基地局(セル)に対して送信する。これにより、RRC接続の設立成功となり、RRC_CONNECTED状態に遷移する。ST1906で、RRC_CONNECTED状態において、UEと基地局(セル)、コアネットワーク(CN)間でデータの送受信を行う。
【0076】
アグリゲーション対応の基地局(セル)では、RRC_CONNECTED状態において、通信品質の良いCCを用いてキャリアアグリゲーションが行われるようにするため、データの送受信が可能なCCの追加/削除/入替えが行われる。追加/削除/入替えが行われるCCとして下りCCまたは/かつ上りCCが対象となる。
【0077】
なお、この際に、下りCCと対応する(ペアバンドとなる)上りCCを一対として追加/削除/入替えを行うようにしても良い。こうすることで、UE、基地局(セル)、コアネットワーク間で必要となるシグナリングの情報量を削減することが可能となる。
【0078】
この追加/削除/入替えを行うCCは基地局(セル)によって設定される。該設定は、コアネットワークによって設定されても良い。この場合、設定したCCの追加/削除/入替え情報を基地局(セル)に通知するようにすれば良い。追加/削除/入替えが行われるCCを設定した基地局(セル)は、CCの追加/削除/入替えを行う。この際に、基地局は(セル)はST1907においてCCの追加/削除/入替え情報をUEに通知する。UEは該情報を用いて、RRC_CONNECTED時に送受信可能となるCCを認識することが可能となる。UEは該送受信可能なCC(下りCC)のスケジューリング情報を受信することによって、ST1908でCCの追加/削除/入替え後のCCにおいて基地局(セル)とのデータ送受信を可能とし、ST1909で該基地局(セル)を介してコアネットワークとのデータの送受信を可能とする。
【0079】
次に、RRC_CONNECTEDからRRC_IDLEへの状態遷移について説明する。UEとコアネットワーク間でのデータ送受信が終了し、UEと基地局(セル)間でRRC_CONNECTED状態の必要がなくなった場合など、ST1910で基地局(セル)はUEに対して、RRC接続開放を送信する。これを受信したUEは、ST1911でRRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行するプロシージャを実行する。該プロシージャを実行したUEは、CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行し、ST1912で、ひとつのセルのひとつのCCにキャンプオンする。
【0080】
ST1911において、本実施の形態において開示した方法を実行する。UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。こうすることで、UEは、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行した際に、ST1912で、選択したセルの選択したCCに確実にキャンプオンできる。従って、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0081】
図24に、本発明に係る、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法についてのフローチャートの具体例を示す。
【0082】
ST2401でUEは、各CC再選択に用いるパラメータを受信する。これらのパラメータのUEへの通知方法は、図19に示すST1910のRRC接続開放メッセージとともに(あるいは該メッセージの情報に含ませて)基地局(セル)より個別にUEに通知される。これに限らず、RRC_CONNECTED時に基地局(セル)またはコアネットワークからUEに対して個別に通知されても良い。例えば、ST1909で通知されても良い。これにより、RRC_CONNECTED時にデータ送受信可能となるCCが、動的に、UE個別に変更になったとしても、変更後のCCにおける各CC再選択に用いるパラメータの送受信が可能となる。また、この通知方法においては、必要なCCのCC再選択に用いるパラメータを動的に個別のUEに対して通知できるので、RRC_IDLEへ移行する際にシステムとして最適なパラメータをUEに通知することが可能となる。
【0083】
また、別の通知方法として、該基地局(セル)にST1902でキャンプオンした際に、システム情報に含めて、該基地局(セル)から報知されるようにしても良い。この場合、該基地局(セル)が対応する全CCの各CC再選択に用いるパラメータとすると良い。これにより、UEは、例えRRC_CONNECTEDで該パラメータの受信がなかったとしても、RRC_IDLE時に受信した該パラメータを用いて、ST1911を実行することが可能となる。
【0084】
各CC再選択に用いるパラメータの具体例として、該CCが属する基地局(セル)のセル再選択に用いるパラメータとしても良い。例えば、CC再選択を行うか否かの閾値などである。具体的には、S_intrasearch、Q_Hyst、Q_offset、T_reselection、S_nonintrasearch、cellReselectionPriorityなどがある。また、S_intrasearchのみであっても良い。この場合、全CC共通に同じパラメータを用い、各パラメータを以下のようにしても良い。
【0085】
S_intrasearchは同周波数における測定のための閾値である。
【0086】
Q_Hystはランキング基準におけるヒステリシス値である。
【0087】
Q_offsetは二つのセル間のオフセット値である。
【0088】
T_reselectionはセル再選択タイマ値である。
【0089】
S_nonintrasearchは異周波数と異システムにおける測定のための閾値である。
【0090】
CellReselectionPriorityはキャリア周波数の絶対優先度である。
【0091】
こうすることで、基地局(セル)またはコアネットワークからUEに通知しなければならない情報量、シグナリング容量を削減することが可能となる。
【0092】
別の方法として、CC毎に上記のパラメータを設けても良い。CC毎に値が設定可能となる。
【0093】
また別の方法として、各CCの識別子を設けて該パラメータとともに通知するようにしても良い。該パラメータには、一緒に通知するCCの識別子で示したCCについての値を入れるようにする。こうすることで、本方法においてもCC毎の値が設定可能となる。
【0094】
ST2402で、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後のセルを選択する。ST2403でUEは、該セルのデータの送受信可能なCCのうちで、本プロシージャ(ST1911)においてまだキャンプオンを試みていないCCが存在するか否かを判定する。キャンプオンを試みていないCCが存在する場合、ST2404でUEはキャンプオンを試みていないCCのうちのいずれか一つのCCを選択し、ST2405で該選択したCCにキャンプオンを試みる。ST2405(あるいはST2406でも良い)で、UEは、キャンプオンを試みたCCの受信レベル(RSRPなど)を測定する。ST2406においてUEはさらにCCの再選択を行うか否か判断する。さらにCCの再選択を行うか否かの判断の具体例としては、測定した該CCの受信レベルがパラメータ(S_intrasearch)より大きい場合はさらにCC再選択を行わないと判断する。さらにCC再選択を行わないと判断した場合、UEはST2407へ移行して、該選択したCCへキャンプオンする。ST2406で測定した該CCの受信レベルがパラメータ(S_intrasearch)以下の場合、さらにCCの再選択を行うと判断し、UEは、ST2403へ移行して、再度本プロシージャ(ST1911)においてまだキャンプオンを試みていないCCが存在するか否か判断する。キャンプオンを試みていないCCが存在する場合はST2404へ移行して前述の処理を行う。キャンプオンを試みていないCCが存在しない場合は、ST2408へ移行して、他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理を行う。該他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理は、図23で開示した方法を用いれば良い。ST2408での他のセルまたは/かつCCのサーチ、再選択処理後、ST2409でUEは選択したセルまたは/かつCCへキャンプオンする。ST2407、ST2409は、図19に示すST1912に相当する。
【0095】
本実施の形態で開示したように、ST2402からST2405において、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにすることで、該CCにキャンプオンする可能性が高くなる。これは、ST2406の判断処理において該CCの受信レベルは、再選択の閾値(S_intrasearch)よりも大きくなる可能性が高いためである。前述したように、RRC_CONNECTED状態においてUEと基地局(セル)間でデータの送受信が可能なCCは、通信品質の良いCCとなると考えられるため、少なくともデータの送受信が可能となる通信品質が得られているからである。
【0096】
従って、ST2406で再度CCの再選択処理に移行する可能性は低く、さらには、ST2408で他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理へ移行する可能性はさらに低くなる。従って、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する際に選択したセルおよびCCへのキャンプオンを確実にし、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0097】
データの送受信の可能なCCとして、例えば、非特許文献10に示されるキャンディデートコンポーネントキャリアセット内のCCとしても良い。同様の効果が得られる。
【0098】
上述した方法では、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにしたが、UEは、RRC_CONNECTEDを離れる際に実際にデータの送受信を行っていたCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。
【0099】
こうすると、UEは、RRC_IDLEへ移行する直前の各CCの通信品質を認識できることになる。RRC_CONNECTEDを離れてRRC_IDLEへ移行する際に、さらに確実にキャンプオンすることが可能となる。従って、制御遅延時間のさらなる削減効果、UEの消費電力のさらなる削減効果が得られることになる。
【0100】
データの送受信を行っていたCCとして、例えば、非特許文献10に示されるスケジューリングコンポーネントキャリアとしても良い。同様の効果が得られる。
【0101】
なお、上述の、データの送受信の可能なCC、または、実際にデータの送受信を行うCCは、ネットワークまたは基地局(セル)によって、基地局(セル)の負荷状況や各CCの電波伝搬環境に応じて設定されることが可能となる。このため、各CCの通信品質を考慮しながらCC間での負荷分散が行えるようになり、基地局(セル)全体としてのスループットの向上を図ることが可能となる。
【0102】
また、上述の、データの送受信の可能なCC、または、実際にデータの送受信を行うCCは、個別のUE毎に設定されても良い。こうすることで、基地局(セル)と個別のUE間の電波伝搬環境に応じてCCを設定することが可能となるため、個々のUEに対して良好な受信品質が得られる効果がある。
【0103】
上述したいずれか一つのCCとして、PBCHを有するCCとしても良い。こうすることで、UEは、RRC_CONNECTEDを離れRRC_IDLE移行して該CCにキャンプオンした際に、新たにPBCHによって送信される報知情報を受信可能とすることができる。セルの構成などの変更により該報知情報が変更されるような場合に、ネットワークまたは基地局(セル)はUEにRRC_IDLEへの移行指示を通知し該報知情報を新たに受信させるようにしても良い。UEは新たな報知情報を受信できるためセルの構成のミスマッチ等による通信異常を無くすことが可能となり、安定した通信システムを供給することが可能となる。
【0104】
上述したいずれか一つのCCとして、SSを有するCCとしても良い。こうすることで、UEは、RRC_CONNECTEDを離れRRC_IDLE移行して該CCにキャンプオンした際に、新たに同期を取り直すことが可能となる。これにより、例えば、該CCが、データの送受信の可能なCCのうちで実際にスケジューリングされていないCCであった場合や、または、該CCがRRC_CONNECTED時にDRX動作を行なっていた場合など、UEがデータを受信していない期間が長い場合に、RRC_IDLE移行した際にさらにUEがデータを受信していない期間が長くなり同期がはずれてしまうようなことを防ぐことが可能となる。従って、安定した通信システムを供給することが可能となる。
【0105】
上述したいずれか一つのCCとして、RRC_CONNECTED時に必ずメジャメントまたはモニタするCCとしても良い。UEは、RRC_CONNECTEDを離れる際に該CCをモニタすることが可能な状態にいることになる。このため、RRC_IDLEへ移行して該セルにキャンプオンを試みる場合も、確実にキャンプオン可能となる。従って、制御遅延時間の削減効果、UEの消費電力の削減効果が得られことになる。
【0106】
RRC_CONNECTED時に必ずメジャメントまたはモニタするCCとして、例えば、非特許文献10に示されるアンカーキャリアとしても良い。同様の効果が得られる。
【0107】
上述したいずれか一つのCCとして、RRC_CONNECTEDを離れる時点で最近の受信品質が最も良いCCとしても良い。こうすることで、受信品質の最も良いCCにキャンプオンすることが可能となり、キャンプオン不可能となる可能性が最も低くなる。このため、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減においてさらに効果的になる。
【0108】
RRC_CONNECTEDを離れる際に、各CCの受信品質を測定するようにしても良い。こうすることで、RRC_CONNECTEDを離れる時点で、UEがキャンプオンするのに最適となるCCを判断することが可能となる。従って、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減において最も効果的になる。
【0109】
RRC_CONNECTEDを離れる際に測定するCCとして、最後にRRC_CONNECTEDにいたセルの全てのCCでなく、データの送受信可能なCCとしても良いし、実際にデータを送受信しているCCとしても良い。こうすることで、全てのCCのメジャメントを行う必要が無くなるため、UEの消費電力の削減を図ることが可能である。
【0110】
受信品質を測定するCCを基地局(セル)あるいはコアネットワークがUEに通知するようにしても良い。通知する方法としては、各CC再選択に用いるパラメータのUEへの通知方法を適用できる。基地局(セル)またはコアネットワークが、受信品質を測定するCCを、各CCの接続負荷状況、UEのケーパビリティ、UEと各CCとの通信品質等を考慮して決める。これにより、基地局(セル)全体、システム全体のスループットの向上を図ることができる。
【0111】
実施の形態1変形例1.
本変形例では、実施の形態1で述べた課題を解決する別の方法として、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、RRC_CONNECTED時にデータの送受信の可能なCCと同じ周波数バンドに属するCCのなかのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0112】
図15に、同じ周波数バンドに属するCCのなかのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図を示す。(a)はRRC_CONNECTED状態、(b)はRRC_IDLE状態である。図15において、図13と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0113】
図15において、CC#1(1304)とCC#2(1305)は周波数バンドIに属し、CC#3(1306)は周波数バンドIIに属し、CC#4(1307)は周波数バンドIIIに属し、CC#5(1308)とCC#6(1309)とCC#7(1310)は周波数バンドIVに属する。ここでいう周波数バンドは、物理特性または無線特性が共通するCCの集合を示す。
【0114】
(a)で示すように、基地局(セル)(1303)はキャリアアグリゲーション対応なので、RRC_CONNECTED状態においてUEは複数のCC、CC#2(1305)、CC#4(1307)、CC#6(1309)上でデータの送受信を行っている。このような状況で、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合、(b)で示すように、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)(1303)の、データの送受信の可能なCCと同じ周波数バンドに属するCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。ここではCC#5(1308)にキャンプオンを試みる。(a)で示すように、RRC_CONNECTED状態においてデータの送受信の可能なCCの一つにCC#6(1309)がある。このCC#6(1309)は周波数バンドIVに属する。同じく周波数バンドIVに属するCCとして、CC#5(1308)、CC#7(1310)がある。従ってUEはこのうちのCC#5(1308)にキャンプオンを試みるようにする。
【0115】
RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移時のシーケンスは、図19と同じで良い。また、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法は、図24のST2403を、データの送受信の可能なCCと同じ周波数バンドに属するCCのうちでキャンプオンを試みていないCCは存在するか否かで判断するように変更すれば良い。
【0116】
RRC_CONNECTED状態においてUEと基地局(セル)間でデータの送受信が可能なCCは、通信品質の良いCCとなると考えられる。少なくともデータの送受信が可能となる通信品質が得られている。
【0117】
一方、同じ周波数バンドに属するCCにおいては、周波数が近接しているため電波伝搬環境は殆ど同じと考えられる。従って、同じ周波数バンドに属するCCにおける受信品質は殆ど同じと考えられる。
【0118】
従って、データの送受信が可能なCCと同じ周波数バンドに属するCCのなかのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにすることで、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する際に該セルの該CCに確実にキャンプオン可能になる。これにより、実施の形態1と同様の効果を得ることが可能となる。
【0119】
さらに、キャンプオンを試みる対象となるCC数が増えることにより、UEにおいて柔軟な制御が可能となる。
【0120】
さらに、基地局(セル)内のCC間での負荷分散が可能となる、という効果が得られる。
【0121】
実施の形態1変形例2.
実施の形態1では、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCの選択はUEが行うようにしていた。こうすることによって、UEの通信状況(例えば各CC(下りCCかつ/または上りCC)の通信品質)に応じてCCを選択することが可能となるからである。
【0122】
本変形例では、別の方法として、基地局(セル)あるいはコアネットワークが選択して、UEに通知するようにする方法を開示する。この場合、どのCCを選択するかの通知方法は、実施の形態1で開示した、各CC再選択に用いるパラメータのUEへの通知方法を適用できる。また、該パラメータとともに、どのCCを選択するかを通知するようにしておいても良い。
【0123】
一例として、図20に、基地局(セル)がキャンプオンを試みるセルかつ/またはCCをUEに通知する場合のシーケンス図を示す。図20において、図19と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。UEがRRC_CONNECTEDの状態において、基地局(セル)からUEに通知する場合である。基地局(セル)はRRC接続開放メッセージをUEに通知する以前に、該UEとの通信状況を判断してRRC_IDLEへ移行する際にキャンプオンを試みるセルとCCを決定し、ST2001で該セルと該CCの情報を通知する。該セルと該CCの情報として、該セルと該CCを特定できる情報、例えば、セルの識別子(PCI、cell-ID)、CCの識別子(CCナンバ、キャリア周波数、CCのキャリアのUARFCN(UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number)など)などとすれば良い。
【0124】
CCの情報として、ペアバンドである下りCCと上りCCの情報ではなく、下りCCのみの情報であっても良い。この場合、下りCCにキャンプオン後に該下りCCから対応する上りCCの情報を得るようにしておけば良い。例えば、該下りCCにおいてシステム情報として報知するようにしておけば良い。これにより、個別のUEに対する制御信号を削減可能となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
【0125】
セルの情報は無くてもよく、RRC_CONNECTED時にいた最後のセル、とあらかじめ決めておけば良い。これにより、個別のUEに対する制御信号を削減可能となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
【0126】
基地局(セル)またはコアネットワークが、UEがキャンプオンを試みるセルとCCを決定する際、各CCの接続負荷状況、UEのケーパビリティ、UEと各CCとの通信品質等を考慮して決める。
【0127】
本変形例で開示した方法とすることで、実施の形態1で述べた効果に加えて、基地局(セル)あるいはコアネットワーク等の外部から、UEがキャンプオンを試みるセルとCCを決定することができるので、セル全体、システム全体として通信品質の向上、スループットの向上を図れる、という効果が得られる。
【0128】
実施の形態1変形例3.
本変形例では、実施の形態1で述べた課題を解決する別の方法として、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0129】
図16に、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図を示す。(a)はRRC_CONNECTED状態、(b)はRRC_IDLE状態である。図16において、図13と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0130】
(b)において、CC#1(1304)、CC#3(1306)、CC#4(1307)、CC#6(1309)は、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCとする。
【0131】
本発明において、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCとは、RRC_IDLE時にキャンプオンが禁じられた(例えば、barredされた)CCでないCCとする。
【0132】
(a)で示すように、基地局(セル)(1303)はキャリアアグリゲーション対応なので、RRC_CONNECTED状態においてUEは複数のCC、CC#2(1305)、CC#4(1307)、CC#6(1309)上でデータの送受信を行っている。このような状況で、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合、(b)で示すように、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)(1303)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。ここではCC#3(1306)にキャンプオンを試みる。
【0133】
RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移時のシーケンスは、図19と同じで良い。また、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法は、図24のST2403を、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちでキャンプオンを試みていないCCは存在するか否かで判断するように変更すれば良い。
【0134】
RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC情報は、あらかじめ決められていても良い。こうすることで、該情報の通知に特別なシグナリングは不要になるため、シグナリング負荷の低減がはかれる。
【0135】
この他にも、RRC_CONNECTED時にデータの送受信を行っているCC上でUEに個別に通知されても良いし、または、RRC_CONNECTED時にデータの送受信を行っているCCまたはその他のCCを通して報知されても良い。通知方法としては、RRCシグナリングやMACシグナリングのメッセージやヘッダにのせて基地局(セル)からUEへ通知する方法、システム情報にのせて基地局(セル)からUEへ報知する方法、PDCCHにのせて基地局(セル)からUEへ報知する方法などがある。
【0136】
該キャンプオン可能なCC情報は、基地局からUEへRRC_CONNECTION_RELEASEメッセージを通知するよりも前に、あるいはそれと一緒に通知しておく。RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC情報の通知方法は、実施の形態1で開示した、各CC再選択に用いるパラメータのUEへの通知方法を適用できる。また、該パラメータとともに通知するようにしておいても良い。
【0137】
報知情報により報知する場合は、基地局からUEへRRC_CONNECTION_RELEASEメッセージを通知する前に、基地局は、報知情報の修正情報をUEに通知し、UEは修正された報知情報を受信しておくようにしても良い。
【0138】
以上のような方法とすることで、準静的(semi-static)、または、動的(dynamic)にRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCを変更することが可能となり、該CCを基地局からUEへ通知または報知することが可能となる。
【0139】
本発明において、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCとは、RRC_IDLE時にキャンプオンが禁じられた(例えば、barredされた)CCでないCCとしたが、そのなかのCCのうち、最初のセル選択/再選択およびCC選択/再選択時にUEが受信電力を測定した結果、CC再選択の閾値を超えていたCCとしても良い。
【0140】
該CCをUEが記憶するようにしておけば良い。記憶する該CCの情報の具体例としては、該CCの識別子などがある。また、それに限らず、該CCの再選択に必要となる情報としても良い。これにより、基地局(セル)からUEに、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC情報を通知する必要がなくなるため、シグナリング負荷の低減がはかれる。
【0141】
また、該CCの識別子などの情報とともに該CCの順位を記憶するようにしても良い。該CCの順位は、受信電力の測定結果をもとに例えば高い方からつけておくようにして、順位の高いCCからキャンプオンを試みるようにしても良い。これにより、受信電力の最も高いCCにキャンプオンすることが可能となり、キャンプオン不可能となる可能性が最も低くなる。このため、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減においてさらに効果的になる。
【0142】
以上のように、本変形例で開示した方法とすることで、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とする全てのCCについてセル選択/再選択処理を行う必要が無くなり、あるいは、該全てのCCのメジャメントを行う必要がなくなる。従って、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0143】
また、上述の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCとして、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)にキャンプオンした際のCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。該セルの該CCへのキャンプオンは実績があることになる。従って、こうすることで、確実にキャンプオン可能とすることができるため、キャンプオンできなかった場合に生じるセルの選択/再選択処理、またはCCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0144】
UEは、該セルの該CCから報知される情報を、該セルの該CCにキャンプオンしていた際に受信し、記憶しておくようにすると良い。図8に示す、UEの、プロトコル制御部(801)またはアプリケーション部(802)または制御部(810)などに記憶しておくようにすれば良い。あるいは、SIMに記憶するようにしておいても良い。
【0145】
UEが受信し記憶するため、基地局(セル)が報知する情報として、システム情報、セル識別子(PCI、cell-ID)、CC識別子、CCのキャリア周波数、CCのキャリアのUARFCN(UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number)などとしておくと良い。
【0146】
これらの情報を記憶しておくことで、UEはRRC_IDLE移行時のキャンプオンの際や、さらにはキャンプオン後の動作をするために、これらの情報を受信する必要が無くなるため、こういった処理における制御遅延時間の削減も可能となり、さらには、UEの消費電力も削減可能となる。
【0147】
なお、該セルにキャンプオンしたCCが複数存在する場合は、該複数のCCのうちいずれか一つのCCをUEが選択するようにしても良いし、また、該複数のCCの受信品質(受信電力でも良い)の順位を記憶しておき、最も受信品質の良いCCをUEが選択するようにしても良い。
【0148】
RRC_CONNECTED状態での移動、すなわちハンドオーバ(HO)などにより、RRC_IDLE時にキャンプオンした基地局(セル)とRRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)とが異なる場合がある。このような場合、UEが、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)にキャンプオンした経験が有る場合は、キャンプオンした際のCCにキャンプオンを試みて、該セルにキャンプオンした際に受信して記憶した該セルや該CC関連の情報を使用すれば良い。一方、UEが、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)にキャンプオンした経験が無い場合は、新たにキャンプオンした後に該情報を受信するようにしても良いし、RRC_CONNECTED時にHO前の基地局(セル)またはHO後の基地局(セル)から該情報を受信しても良いし、RRC_CONNECTED時にHO後の基地局(セル)に対してUEが該情報の通知要求を出し、それに応じて基地局(セル)がUEに通知するようにしても良い。通知方法としては、前述の方法が使用できる。
【0149】
また、上述の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCとして、ページング情報またはシステム情報をモニタするCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。RRC_IDLE時にページング情報またはシステム情報をモニタするCCをRRC_IDLE時のアンカーキャリアと称する。
【0150】
RRC_IDLE時のアンカーキャリアからはシステム情報が報知されるため、キャンプオン後、システム情報を得られずに他のCCを再選択/選択する処理に入ってしまうことは無くなる。従って、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減が可能となる。
【0151】
アンカーキャリアは、マルキャリアアンカーまたはシングルキャリアアンカーであっても良い。
【0152】
RRC_IDLE時のアンカーキャリアと実施の形態1で述べたRRC_CONNECTED時のアンカーキャリアを同じとしておくと良い。こうすると、RRC_IDLE時、RRC_CONNECTED時ともに同じCCをモニタすることになるので、RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移をまずは同じCC上で実行することが可能となる。従って、RRC_IDLEとRRC_CONNECTEDにおける通信品質は保たれるため、RRC_IDLEで該CCにキャンプオンできていればRRC_CONNECTED移行時も該CCで通信可能となり、逆に、RRC_CONNECTEDで該CCと通信可能であれば、RRC_IDLE移行時に該CCにキャンプオン可能となる。よって、状態遷移を確実に実行できる、という効果が得られる。
【0153】
また、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成し、UEは該サブセット内のいずれかひとつのCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。
【0154】
こうすることで、同様に、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とする全てのCCについて選択/再選択処理を行う必要が無くなり、あるいは、該全てのCCのメジャメントを行う必要がなくなる。従って、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0155】
UEが、該セルのどのCCが該サブセット内に含まれているかを認識するため、該サブセット内に含まれるCCからは、同期信号(Synchronization Signal、SS)またはPBCHを送信するようにしておくと良い。こうすることで、UEは該CCを選択/再選択可能となる。また、該セルのどのCCが該サブセット内に含まれるかを基地局から移動端末へ通知する必要がなくなり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
【0156】
他の方法として、全てのCCから該サブセットに関する情報(例えば該サブセットに含まれるCC情報など)を報知するようにしておけば良い。こうすることで、UEは、ある一つのCCを選択/再選択し、該CCから報知情報を受信することで該サブセット情報を得ることが可能となる。UEは受信した該サブセット情報に含まれるRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC情報にもとづいて、キャンプオン可能なCCへ再選択を行い、キャンプオンする。これにより、UEは該サブセット内に含まれるCCを選択/再選択可能となる。また、柔軟な移動体通信システムが構築可能という効果を得ることが出来る。
【0157】
上述では、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成したが、該キャンプオン可能なCCを周波数バンドに一つずつ設けてサブセットを構成しても良い。
【0158】
本実施の形態の変形例2で述べたように、同じ周波数バンドに属するCCにおいては、周波数が近接しているため電波伝搬環境は殆ど同じと考えられる。従って、同じ周波数バンドに属するCCにおける受信品質は殆ど同じと考えられる。このことから、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCを周波数バンドで一つ代表として設けておくことで、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とする全てのCCでなく、一部のCCのみについて選択/再選択処理、あるいは、メジャメントを行えば良くなる。
【0159】
また、該CCは、周波数バンド毎に一つずつ設けられているため、それらのCCから構成されるサブセットは、全ての周波数バンドの電波伝搬特性を有することになるため、UEがRRC_IDLE状態にいる時にも該セルは多様な電波伝搬特性を有することを維持でき、UEがセル選択/再選択の際により良いセルまたはCCを選択することが可能となり、通信品質の向上という効果を得ることが可能となる。
【0160】
RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCを周波数バンドで一つ以上設けてサブセットを構成しても良く上述の効果が得られる。RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCを周波数バンドで一つずつ設けてサブセットを構成することで、最小のCC数で全ての周波数バンドの電波伝播特性を有したサブセットを構成できるため、UEがセル選択/再選択の際にメジャメントする際のCC数を最小にして制御遅延の削減や消費電力の削減効果を得つつ、通信品質の向上という効果をあわせもつことが可能となる。
【0161】
実施の形態2.
RRC_IDLE状態のUEは、ネットワークとのデータの送受信の必要が生じた場合などに、まずRRC_CONNECTED状態に移行するため、基地局(セル)との間でRA(Random Access)プロシージャを実行する。RAプロシージャは、ランダムアクセスチャネルを接続するために用いられる。
【0162】
図17にRAプロシージャのシーケンス図を示す。
【0163】
RRC_IDLE状態にいるUEは、基地局(セル)(eNB)に対してランダムアクセスプリアンブルに自UE識別用の情報(識別子)をつけて送信する(1701)。このランダムアクセスプリアンブルはメッセージ(Msg)1とも呼ばれる。
【0164】
Msg1を受信したeNBは、該UE識別用の情報と上りの無線リソーススケジューリング情報(上りグラント、UL grant)を含むランダムアクセスレスポンスを、ランダムアクセス用の識別子(RA-RNTI)をかけたPDCCHにて送信する(1702)。この信号はMsg2とも呼ばれる。
【0165】
eNBからの下り信号を受信し、PDCCH上のランダムアクセス用の識別子(RA-RNTI)を用いて検出(ブラインド検出とも呼ばれる)を行うことでMsg2を検出したUEは、該ランダムアクセスレスポンス内の該UE識別用の情報で自UE宛かどうかを判断する。
【0166】
自UEのUE識別用の情報が含まれていたら、UEはMsg2で受信した上りスケジューリング情報に従って、メッセージを送信する(1703)。この信号はMsg3とも呼ばれる。この際に、UEは、自UEの識別子(C−RNTI)またはコンテンションリゾリューション用の識別情報(識別子)も送信する。
【0167】
Msg3を受信したeNBは、コンテンションリゾリューション用の識別情報と上りの無線リソーススケジューリング情報(上りグラント、UL grant)を含む情報を、該UEの識別子(C-RNTI)をかけたPDCCHにて送信する(1704)。この信号はMsg4とも呼ばれる。
【0168】
UEは、eNBからの下り信号を受信し、PDCCH上の自UEの識別子(C-RNTI)を用いて検出(ブラインド検出とも呼ばれる)を行うことで、自UE宛のMsg4であることを認識し、Msg4に含まれる自UE宛の上りスケジューリング情報を受信して、該スケジューリングに従って上りデータを送信可能とする。
【0169】
このMsg1からMsg4までの送受信がRAプロシージャと呼ばれる。
【0170】
また、該Msg3において、UEはeNBに対してRRC CONNECTION REQUESTメッセージを送信しても良い。
【0171】
該メッセージを受信したeNBは、UEに対して、該Msg4においてRRC CONNECION SETUPメッセージを送信しても良い。
【0172】
該メッセージを受信したUEは、同じくMsg4において受信した上りスケジューリング情報に従って、RRC CONNECTIONSETUP COMPLETEメッセージをeNBに対して送信し、RRC_CONNECTED状態に移行する。
【0173】
RAプロシージャが成功した場合、UEは、RRC_IDLE状態からRRC_CONNECTED状態に移行できる。しかし、RAプロシージャの途中で失敗する場合が存在する。
【0174】
RAプロシージャの途中で失敗した場合、従来、RLF(Radio Link Failure)を検出したと判断し、UEは再度キャンプオンするセルを探すため、以前に検出したセルのキャリア周波数とセルパラメータを記憶しておいて、該記憶情報からそのキャリア周波数とセルパラメータでセルをサーチしてセル選択を行う。これによりまだキャンプオンするセルが見つからない場合は、システムとして可能な全てのキャリア周波数でセルをサーチして初期セル選択を実行する。
【0175】
しかし、RRC_IDLE状態のUEがアグリゲーション対応の基地局(セル)の一つのCCにキャンプオンしており、該CCを用いて該基地局(セル)とRAプロシージャを開始し、該RAプロシージャの途中で失敗した場合について考える。
【0176】
このような場合に、従来の方法を適用すると、該基地局(セル)は複数のCCを有しており他のCCにキャンプオンできる可能性が高いにもかかわらず、UE内に記憶されている異なるセルをサーチ、セル選択してしまい、同じ基地局(セル)内の他のCCにキャンプオンしなおすことができなくなるという状況が生じてしまう。また、この場合、UEはセルサーチを行いセル選択/再選択の処理を行なわねばならず、制御遅延時間が増大し、UEの消費電力が増大する、という問題が生じてしまう。
【0177】
従って、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)において、RAプロシージャ失敗時に、UEがキャンプオンするセルと下りCCの決定において、新たな効果的な方法が要求される。
【0178】
上記のような課題を解決するため、本実施の形態では、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCに、または、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCに、キャンプオンを試みるようにする。
【0179】
以下、UEがRAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCに、キャンプオンを試みるようにする場合について説明する。
【0180】
図21に、RAプロシージャ失敗のCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図を示す。(a)はRRC_IDLE状態でRAプロシージャ開始時にキャンプオンしているCCについて、(b)はRRC_IDLE状態でRAプロシージャ失敗後にキャンプオンするCCについて示している。図21において、図13と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0181】
(a)で示すように、基地局(セル)(1303)はキャリアアグリゲーション対応で、セル1303を選択したUE(1311)は、RRC_IDLE状態でCC#3(1306)にキャンプオンしている。該CC#3(1306)上で、UEはRAプロシージャを開始する。ここでは、説明を簡単にするため、下りCC#n(n=1から7)に対応する上りCCをCC#nとする。従って、RAプロシージャは下りCC#3とそれに対応する上りCC#3上で行われる。また、(b)に示すように、CC#1(1304)、CC#3(1306)、CC#4(1307)、CC#6(1309)はRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCとする。
【0182】
RAプロシージャ途中で失敗した場合、(b)で示すように、UEは、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みる。ここでは、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC#1(1304)、CC#3(1306)、CC#4(1307)、CC#6(1309)のうち、RAプロシージャ途中で失敗したCC#3(1306)を除いたCC、例えば、CC#4(1307)にキャンプオンを試みる。
【0183】
キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)におけるRAプロシージャ失敗の場合の具体的な動作については3GPPにおいてまだ検討されておらず明確になっていない。ここでは、RAプロシージャ失敗の際の具体的な動作を開示する。
【0184】
図25に、RAプロシージャ失敗の際のシーケンス例を示す。
【0185】
図について説明する。RRC_IDLE状態のUEはST2501でセルまたは/かつCC(下りCC)のサーチを行い、ST2502である一つのセルの一つのCC(下りCC)上にキャンプオンする。ある一つのCC上にキャンプオンしたUEは、ST2503で該CC(ペアバンドとなる下りCCと上りCC)を用いて、基地局(セル)(eNB)との間でRAプロシージャを行う。具体的には、図17に示すMsg1からMsg4の送受信を行う。RAプロシージャを実行したUEは、ST2504で該RAプロシージャが成功したか失敗したかを判断する。成功した場合は、UEとeNBとの間でRRC接続が設立されたため、RRC_CONNECTEDの状態に入る。RRC接続が設立されたため、ST2505で、UEは基地局(セル)、コアネットワーク間とデータの送受信が可能となる。
【0186】
一方、ST2504で該RAプロシージャに失敗したと判断した場合は、RLF(Radio Link Failure)を検出したと判断し、ST2506に移行して、再度キャンプオンを試みるセルとCCの決定処理を行う。UEは、該決定処理によって選択したセルとCC上にST2502で再度キャンプオンを行う。
【0187】
ST2506において、本実施の形態において開示した方法を実行する。RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。RAプロシージャ失敗時にST2506で選択したセルの選択したCCに確実にキャンプオンできる。従って、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0188】
図26に、本発明に係る、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法についてのフローチャートの具体例を示す。
【0189】
ST2601でUEは、各CC再選択に用いるパラメータを受信する。これらのパラメータは、図25に示すST2502でキャンプオンしたCCのシステム情報に含めて、基地局(セル)からUEへ報知するようにしておけば良い。該基地局(セル)が対応する全CCの各CC再選択に用いるパラメータとすると良い。これによりUEはST2506の処理を実行することが可能となる。
【0190】
各CC再選択に用いるパラメータの具体例としては、実施の形態1で開示した各CC再選択に用いるパラメータと同じとできる。例えば、CCの再選択を行うか否か判断するための受信電力の閾値などである。該パラメータについては実施の形態1で説明したので、ここでは説明を省略する。また、実施の形態1で使用する各CC再選択に用いるパラメータと本実施の形態で使用する各CC再選択に用いるパラメータを別に設けても良い。これにより、状況(RRC_CONNECTEDからRRC_IDLEへの移行か、RAプロシージャの失敗か、など)に応じて該パラメータを設定することが可能となり、柔軟なUEのアクセス制御を行うことができる。このため、システムとしてのスループットを向上させることが可能となる。
【0191】
ST2602で、UEは、RAプロシージャ開始時にいたセルを選択する。ST2603でUEは、該セルのRRC_IDLE時キャンプオン可能なCCのうちで、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちで、本プロシージャ(ST2506)においてまだキャンプオンを試みていないCCが存在するか否かを判定する。キャンプオンを試みていないCCが存在する場合、ST2604でUEはキャンプオンを試みていないCCのうちのいずれか一つのCCを選択し、ST2605で該選択したCCにキャンプオンを試みる。ST2605(あるいはST2606でも良い)で、UEは、キャンプオンを試みたCCの受信レベル(RSRPなど)を測定する。ST2606においてUEはさらにCCの再選択を行うか否か判断する。さらにCCの再選択を行うか否かの判断の具体例としては、測定した該CCの受信レベルがパラメータ(S_intrasearch)より大きい場合はさらにCC再選択を行わないと判断する。さらにCC再選択を行わないと判断した場合、UEはST2607へ移行して、該選択したCCへキャンプオンする。ST2606で測定した該CCの受信レベルがパラメータ(S_intrasearch)以下の場合、さらにCCの再選択を行うと判断し、UEは、ST2603へ移行して、再度本プロシージャ(ST2506)においてまだキャンプオンを試みていないCCが存在するか否か判断する。キャンプオンを試みていないCCが存在する場合はST2604へ移行して前述の処理を行う。キャンプオンを試みていないCCが存在しない場合は、ST2608へ移行して、他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理を行う。該他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理は、図23で開示した方法を用いれば良い。ST2608での他のセルまたは/かつCCのサーチ、再選択処理後、ST2609でUEは選択したセルまたは/かつCCへキャンプオンする。ST2607、ST2609は、図25に示すST2502に相当する。
【0192】
本実施の形態で開示したように、ST2602からST2605において、UEは、RAプロシージャを実行した基地局(セル)の、RRC_IDLE時キャンプオン可能なCCのうちで、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちの、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。キャンプオンを試みるセルを、RAプロシージャを実行した基地局(セル)の、RRC_IDLE時キャンプオン可能なCCのうちから選択することで、該CCにキャンプオンする可能性が高くなる。これは、ST2606の判断処理において該CCの受信レベルは、再選択の閾値(S_intrasearch)よりも大きくなる可能性が高いためである。これは、同一の基地局(セル)によって使用されるCCは、各CCにおけるエリアカバレッジがほぼ同じになるよう運用される場合が多いと考えられるためである。また、他のアグリゲーション対応セルが隣接するような場合にも、CC毎のエリアカバレッジをほぼ同じにすることで、あるCCだけ不感地帯が生じるようなことが無いように運用される場合が多いと考えられるためである。従って、RRC_IDLE時にある基地局(セル)の一つのCCにキャンプオンできたUEは、該基地局(セル)の他のCCにもキャンプオンできる可能性が高くなる。
【0193】
従って、ST2606で再度CCの再選択処理に移行する可能性は低く、さらには、ST2608で他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理へ移行する可能性はさらに低くなる。従って、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する際に選択したセルおよびCCへのキャンプオンを確実にし、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0194】
さらに、UEは、RAプロシージャを失敗後にキャンプオンを試みるCCとして、RAプロシージャを失敗したCCを除くことで、下りCCまたは/かつ上りCCにおいて何らかの要因で生じた失敗を繰り返さないようにできる。つまり、新たにキャンプオンしたCCで、再度RAプロシージャを行う場合にRAプロシージャ途中での失敗が生じないようにすることができる。従って、RRC_CONNECTED状態への移行制御の遅延時間の削減、UEの消費電力の削減、他UEとのRAプロシージャのコンテンションの削減、システムとしてのシグナリング容量の削減、他のセルや他UEへの干渉の抑制などが可能となる。
【0195】
以上のように、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにすることで、確実にキャンプオン可能とすることができるため、以前に検出したセルのキャリア周波数とセルパラメータを記憶しておいて、該記憶情報からそのキャリ周波数とセルパラメータでセルをサーチしてセル選択を行う処理が不要になる。このため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0196】
なお、UEがRAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにした場合でも、上述の、RAプロシージャを失敗後にキャンプオンを試みるCCとして、RAプロシージャを失敗したCCを除くことの効果を得ることができる。
【0197】
なお、上述の説明においては、下りCC番号(#n)と、それと対応する(ペアバンドとなる)上りCC番号(#n)を同じとしたが、これに限らず、下りCC番号と、それと対応する(ペアバンドとなる)上りCC番号が異なっていても良く、本実施の形態で開示した方法が適用できる。
【0198】
上述したいずれか一つのCCとして、PBCHを有するCCとしても良い。こうすることで、UEは、該CCにキャンプオンした際に、新たにPBCHによって送信される報知情報を受信可能とすることができる。セルの構成などの変更により該報知情報が変更されるような場合に、UEは新たな報知情報を受信できるためセルの構成のミスマッチ等による通信異常を無くすことが可能となり、安定した通信システムを供給することが可能となる。
【0199】
上述したいずれか一つのCCとして、SSを有するCCとしても良い。こうすることで、UEは、該CCにキャンプオンした際に、新たに同期を取り直すことが可能となる。これにより、DRX動作により、UEがデータを受信していない期間が長い場合にも確実に該CCにキャンプオンムをすることが可能となる。
【0200】
また、別の方法として、UEは、RAプロシージャ失敗時のCCを除いたCCのうち、RAプロシージャ開始時のCCと同じ周波数バンドに属するCCのなかで、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。
【0201】
同じ周波数バンドに属するCCにおいては、周波数が近接しているため電波伝搬環境は殆ど同じと考えられる。従って、同じ周波数バンドに属するCCにおける受信品質は殆ど同じと考えられる。また、同じ周波数バンドに属するCCのエリアカバレッジも殆ど同じと考えられる。
【0202】
従って、UEがキャンプオンしていたCCと同じ周波数バンドに属する別のCCにキャンプオンを試みるようにすることで、確実にキャンプオン可能にすることができる。このため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。また、例え周波数バンド毎にエリアカバレッジが異なったとしても、本方法を適用することで、RAプロシージャ失敗時に確実にキャンプオンを可能にすることができる。
【0203】
また、別の方法として、実施の形態1変形例3で開示した、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成し、UEは該サブセット内のいずれかひとつのCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。
【0204】
こうすることで、上述の効果に加え、さらに実施の形態1変形例3で記載の効果を得ることが可能となる。
【0205】
また同様に、実施の形態1変形例3で開示したように、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成したが、該キャンプオン可能なCCを周波数バンドに一つずつ設けてサブセットを構成しても良い。
【0206】
こうすることで、上述の効果に加え、さらに実施の形態1変形例3で記載の効果を得ることが可能となる。
【0207】
上述の例では、RAプロシージャにおいて、Msg1からMsg4が、ある一つの下りCCと、それと対応する(ペアバンドとなる)一つの上りCC上で行なわれることを示した。例えば、図21において、キャンプオンしている下りCCがCC#3の場合、Msg1とMsg3は下りCC#3と対応する上りCC#3で行われ、Msg2とMsg4は下りCC#3で行われる。また、下りCC番号と、それと対応する上りCC番号が異なっていても良いことも述べた。
【0208】
しかし、アグリゲーション対応の基地局(セル)におけるRAプロシージャにおいては、一つの下りCCと上りCC上のみで行なわれずに、複数の上りCCと複数の下りCC上で行われるようにしても良い。
【0209】
例えば、Msg1はUEがキャンプオンしている下りCC#3に対応したUL CC#3で送信する。Msg1を受信したeNBはMsg2を下りCC#3で送信する。ここで、Msg2にのせるMsg3のためのスケジューリング情報に、上りCC#4を割当てる旨の情報を含めて送信する。Msg2を受信したUEは該スケジューリング情報にもとづいて、Msg3を上りCC#4で送信する。Msg3を受信したeNBはMsg4を下りCC#4で送信する。このように、RAプロシージャにおいて、複数の上りCCと複数の下りCC上で行われるようにしても良い。eNBは各CCの電波伝搬環境や各CCの負荷状況などを考慮して柔軟な制御を行え、RAプロシージャのスループットを、しいてはセル全体のスループットを向上させることが可能となる。
【0210】
また、基地局がMsg2の送信に、該メッセージ前に移動端末から送信されるMsg1の送信に用いられた上りCCとのペアバンドを用いるようにしても良い。これにより、新たな制御信号なしに、移動端末にてMsg2が送信されるCCを判断可能となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることができる。また、移動端末がMsg2の受信のために、複数のCCをブラインド検出する必要がなくなるので、移動端末の低消費電力化という効果を得ることが出来る。基地局がMsg4の送信に、該メッセージ前に移動端末から送信されるMsg3の送信に用いられた上りCCとのペアバンドを用いても良く、同様の効果を得ることができる。
【0211】
このような場合においても、RAプロシージャ失敗の際にキャンプオンするCCを、本実施の形態で開示した、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする方法を適用できる。RAプロシージャを失敗したCCとして、RAプロシージャ失敗までに使用した一つまたは複数の下りCC、および、RAプロシージャ失敗までに使用した一つまたは複数の上りCCに対応する(ペアバンドとなる)下りCCとし、これらのCCとすれば良い。
【0212】
例えば上記の例について示すと、Msg4を受信できずRAプロシージャ失敗となったUEは、下りCC#3と、上りCC#4に対応した下りCC#4とを除いたCCで、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つの下りCC(CC#1またはCC#6)上にキャンプオンを試みる。
【0213】
こうすることで、UEはRAプロシージャ失敗時に、確実に該セルの他のCCにキャンプオン可能となり、キャンプオン後にRAプロシージャが行われた場合も該RAプロシージャを確実に実行可能にすることができる。このため、基地局(セル)は柔軟なCCのスケジューリング制御を可能としつつ、さらには、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0214】
実施の形態2変形例1.
実施の形態2では、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする方法を開示したが、RAプロシージャを失敗したCCを除かないようにしても良い。つまり、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする方法としても良い。
【0215】
UEはある下りCCにキャンプオンした後にRAプロシージャを行う。つまり、該下りCCの受信品質は良好であるといえる。従って、RAプロシージャにおいての失敗は主に上りにおいて生じると考えられる。そこで、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする方法としても良い。こうすることで、UEは、例えキャンプオンを試みた該一つのCCがRAプロシージャを失敗した際にキャンプオンしていたCCだとしても、該CCへのキャンプオンは可能となる。よって、この後、上りCCの電波伝搬状況が変わり、RAプロシージャを行う時には上りCCの電波伝搬環境が良好になり、RAプロシージャが成功する場合が生じると考えられる。このように、まずは、RAプロシージャ失敗の際にキャンプオンを確実にすることで、キャンプオンの際の制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減も可能となる。そして、その後のRAプロシージャを行えるようにしておくことが可能となる。
【0216】
さらに、RAプロシージャ失敗の際のキャンプオン後のRAプロシージャを確実に実行できる可能性を高めるため、RAプロシージャ失敗の際に、Msg1または/かつMsg3に使用した上りCCと異なる上りCCで、Msg1または/かつMsg3を行うようにすれば良い。こうすることで、例えRAプロシージャ失敗の際、キャンプオン後ただちにRAプロシージャを再度行うことになったとしても、失敗したMsg1または/かつMsg3に使用した上りCCと異なる上りCCを用いることで、上り通信における電波伝搬環境が良好になり、RAプロシージャを確実に実行できる可能性を高めることができる。従って、ここで開示した方法を用いることで、キャンプオンの際の制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減を可能にするとともに、その後のRAプロシージャを確実に実行可能とすることができため、RRC_CONNECTED状態への移行制御の遅延の抑制、UEの消費電力の削減、他UEとのRAプロシージャのコンテンションの削減、システムとしてのシグナリング容量の削減、他のセルや他UEへの干渉の抑制などが可能となる。
【0217】
また、上述の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCとして、実施の形態2で開示した方法としても良い。
【0218】
また、別の方法として、実施の形態1変形例3で開示した、アンカーキャリアにキャンプオンを試みるようにしても良い。アンカーキャリアからはシステム情報が報知されるため、キャンプオン後、システム情報を得られずに他のCCを再選択/選択する処理に入ってしまうことは無くなる。従って、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減が可能となる。
【0219】
こうすることで、本変形例の効果に加え、さらに実施の形態2や実施の形態1変形例3で記載の効果を得ることが可能となる。
【0220】
なお、本変形例では、過去にキャンプオン可能であったCCにキャンプオンすることで、前述した効果と同様の効果を得ることができる。
【0221】
実施の形態3.
3GPPにおいて、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)において、キャリアアグリゲーションする際に下りCCと上りCCとが非対称となる運用が検討されている。このような場合、該複数の下りCCのいずれかにキャンプオンしたUEは、対応する該一つの上りCCでRAプロシージャを実行することが検討されている。
【0222】
図18に、キャリアアグリゲーション時の下りCC/上りCC非対称運用例について示す。1801はキャリアアグリゲーション対応のセルである。ここでは図13と異なり、下りCCと上りCCを別々に示している。1802から1808はキャリアアグリゲーションを行う下りCCであり、順にCC#1からCC#7とする。横軸は下り周波数を示す。1809から1812はキャリアアグリゲーションを行う上りCCであり、順にCC#AからCC#Dとする。横軸は上り周波数を示す。1813はUEである。
【0223】
下りCC#1と下りCC#2に対応する上りCCは上りCC#Aであり、下りCC#3に対応する上りCCは上りCC#Bであり、下りCC#4に対応する上りCCは上りCC#Cであり、下りCC#5と下りCC#6と下りCC#7に対応する上りCCは上りCC#Dである。下りCC#1、下りCC#2とそれらに対応する上りCC#Aは非対称運用である。同様に、下りCC#5、下りCC#6、下りCC#7とそれらに対応する上りCC#Dは非対称運用である。このように、非対称運用においては一つまたは複数の下りCCに、一つの上りCCが対応する(ペアバンドとなる)。
【0224】
非対称運用においてRAプロシージャを実行する場合、図17で示したシグナリングが行われることになるが、上りのシグナリングであるMsg1とMsg3は、一つまたは複数の下りCCに対して、それら下りCCと対応する(ペアバンドとなる)一つの上りCCにおいて、無線リソースを用いて、UEからeNBへ送信される。
【0225】
例えば、下りCC#1にキャンプオンしているUEは、上りCC#Aの無線リソース(RB#1(1814))で、Msg1、Msg3を送信する。下りCC#2にキャンプオンしているUEは、上りCC#Aの無線リソース(RB#2(1815))で、Msg1、Msg3を送信する。上りCC#A上でMsg1、Msg3はUE毎に多重される。
【0226】
Msg2、Msg4は、下りCC#1にキャンプオンしているUEには下りCC#1で、下りCC#2にキャンプオンしているUEには下りCC#2で、それぞれeNBからUEに送信される。Msg1、Msg3の送信において、上りCC#A上でのUE毎の多重方法として、時間分割多重、周波数分割多重、符号分割多重などが考えられる。
【0227】
このように、非対称運用において、RAプロシージャが行われ、途中で失敗した場合、従来の方法の適用では実施の形態2で記載した課題が生じてしまう。
【0228】
従って、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)において、RAプロシージャ失敗時に、UEがキャンプオンするセルの決定において、新たな効果的な方法が要求される。
【0229】
これらの課題を解決するため、実施の形態2で開示した方法を適用しても良い。
【0230】
しかし、非対称運用において、RAプロシージャが行われ、途中で失敗した場合にキャンプオンする下りCCの決定方法として、実施の形態2で開示した方法を適用した場合も以下のような問題を生じる。
【0231】
例えば、実施の形態2で開示した方法として、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0232】
例えば、図18に示すように、UE(1813)が下りCC#2(1803)にキャンプオンしたとする。下りCC#1(1802)、下りCC#2(1803)とそれらに対応する上りCC#A(1809)は非対称運用である。UEがRAプロシージャを実行する場合、キャンプオンしている下りCC#2(1803)に対応した上りCC#A(1809)の無線リソース(RB#2(1815))において、UEは基地局(セル)に対してMsg1を送信する。その後、Msg2からMsg4が各々下りCC#2(1803)とそれに対応する上りCC#A(1815)によってUE(1813)と基地局(セル)(1801)間で通信される。Msg4をUEが受信した場合、RAプロシージャは成功となる。しかし、RAプロシージャ(Msg1〜Mag4)の途中で失敗した場合、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)(1801)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCC(例えば、下りCC#1(1802)から下りCC#7(1808)とする)のうち、RAプロシージャを失敗した下りCC#2(1803)を除いた下りCCのうち、いずれか一つの下りCCにキャンプオンを試みるようにする。ここでは、下りCC#1(1802)と下りCC#3(1804)から下りCC#7(1808)が相当する。この際に、UEは下りCC#1(1802)にキャンプオンを試みるとする。RAプロシージャを実行する際に選択していた基地局(セル)(1801)と同じセル内のCCなので、UEがCC#1(1802)にキャンプオンできる可能性は高いと判断される。よって、UEはRAプロシージャ失敗時に下りCC#1(1802)にキャンプオンすることになる。
【0233】
しかしこの場合、再度のRAプロシージャが失敗する可能性はより高くなってしまう。例えば、再度RAプロシージャを実行する際、UEは、Msg1を下りCC#1(1802)に対応する上りCC#A(1809)の無線リソース(RB#1(1814))で基地局(セル)(1801)に送信しなければならない。UEは、上りCC#A(1809)にてRAプロシージャに失敗しているため、この送信も失敗に終わる可能性が高い。さらに、例え基地局(セル)がMsg1を受信成功したとしても、UEは、Mag2を受信した後のMsg3も下りCC#1(1802)に対応する上りCC#A(1809)で基地局(セル)に送信しなければならない。上りCC#A(1809)にてRAプロシージャに失敗しているため、この送信も失敗に終わる可能性が高い。このように、再度のRAプロシージャの途中で失敗する可能性はより高くなってしまう。
【0234】
再度RAプロシージャに失敗したUEは、実施の形態2で開示した方法に従ってさらにもう一度キャンプオンするCCを探さなくてはならない。一旦、CC#1(1802)にキャンプオンを行ってしまっているため、再度のRAプロシージャ失敗時、下りCC#2(1803)にもう一度キャンプオンを試みる場合が生じる。このような場合、また再度のRAプロシージャを行う場合、上りCC#A(1809)を用いることになる。従って、このRAプロシージャも失敗する可能性が高くなる。また、上りCCに対応する下りCCの数が多大になったときも、RAプロシージャの失敗を繰り返す可能性が高くなる。
【0235】
このように、実施の形態2で開示した方法を適用しただけでは、RAプロシージャ失敗を繰り返す状況が発生してしまう。これにより、UEと基地局(セル)、ネットワーク間においてデータ通信を開始するまでに多大な時間がかかり、場合によっては、通信が不可能になってしまう。また、UEは何度もRAプロシージャを繰り返さねばならないため、消費電力の増大を招くことになる。
【0236】
従ってRAプロシージャ失敗時にキャンプオンするセルとCCの決定において、新たな効果的な方法が要求される。
【0237】
上記のような課題を解決するため、本実施の形態では、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗した上りCCに対応する下りCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0238】
図22に、下りCC/上りCC非対称運用におけるRAプロシージャ失敗の際にキャンプオンするCCの概念図を示す。図22において、図18と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0239】
例えば、図18に示したように、UE(1813)が下りCC#2(1803)にキャンプオンしたとする。UEがRAプロシージャを実行し、キャンプオンしている下りCC#2(1803)に対応した上りCC#A(1809)においてUEは基地局(セル)に対してMsg1を送信し、Msg2からMsg4が各々下りCC#2(1803)とそれに対応する上りCC#A(1809)によってUEと基地局(セル)間で通信される。RAプロシージャ(Msg1〜Mag4)の途中で失敗した場合、図22に示すように、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)(1801)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCC(例えば、下りCC#1(1802)から下りCC#7(1808)とする)のうち、RAプロシージャを失敗した下りCC#2(1803)と、さらに、上りCC#A(1809)と対応する他の下りCC、ここでは下りCC#1(1802)とを除いたCCのうち、いずれか一つの下りCCにキャンプオンを試みるようにする。ここでは、下りCC#3(1804)から下りCC#7(1808)が相当する。ここでは例えば、UEは下りCC#3(1804)にキャンプオンを試みるとする。
【0240】
RAプロシージャを実行する際に選択していた基地局(セル)(1801)と同じセル内のCCなので、UEがCC#3(1804)にキャンプオンできる可能性は高い。よって、UEはRAプロシージャ失敗時のキャンプオンを確実に実行することができる。
【0241】
また、下りCC#3(1804)にキャンプオンしたUEが再度のRAプロシージャを実行する場合も、先にRAプロシージャの失敗時に使用した上りCC#A(1809)とは異なる上りCC、ここでは上りCC#B(1810)で再度のRAプロシージャを行うことになるため、RAプロシージャ途中の失敗は無くなる。上りCC#Aと上りCC#Bのキャリア周波数が異なるため、電波伝搬環境が異なることが考えられるからである。これにより、RAプロシージャの失敗が繰り返されることを回避可能となる。従って、RRC_CONNECTED状態への移行制御の遅延時間の削減、UEの消費電力の削減、他UEとのRAプロシージャのコンテンションの削減、システムとしてのシグナリング容量の削減、他のセルや他UEへの干渉の抑制などが可能となる。また、タイマなどによりRAプロシージャ実行許可制限時間が設けられている場合など、RAプロシージャを長時間繰返して該タイマを越えた場合など、UEと基地局(セル)、ネットワーク間で通信が不可能になる状況が生じるが、これを回避することも可能となる。従って、基地局またはシステム全体としてのスループットを向上させることが可能となる。
【0242】
RAプロシージャ失敗の際のシーケンス例は、図25と同じで良い。また、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法は、図26のST2603を、RRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCCであって、かつRAプロシージャを失敗した上りCCに対応する下りCCを除いた下りCCのうち、キャンプオンを試みていない下りCCは存在するか否かで判断するように変更すれば良い。さらに明確に言うならば、ST2601、ST2604からST2609のCCを下りCCに変更すれば良い。
【0243】
UEは、ST2603において、RAプロシージャを失敗した上りCCにどの下りCCが対応しているかの情報を必要とする。該上りCCにどの下りCCが対応しているかの情報(下りCC/上りCCのペアバンド情報)を、システム情報として基地局(セル)からUEに報知するようにすれば良い。図25のST2501後のST2502で、UEは、該基地局(セル)に最初にキャンプオンした下りCC上で報知される該システム情報を受信するようにすれば良い。
【0244】
また、上述の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCとして、実施の形態2で開示した方法としても良い。
【0245】
また、別の方法として、実施の形態1変形例3で開示した、アンカーキャリアにキャンプオンを試みるようにしても良い。アンカーキャリアからはシステム情報が報知されるため、キャンプオン後、システム情報を得られずに他のCCを再選択/選択する処理に入ってしまうことは無くなる。従って、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減が可能となる。
【0246】
こうすることで、本実施の形態の効果に加え、さらに実施の形態2や実施の形態1変形例3で記載の効果を得ることが可能となる。
【0247】
前述の、実施の形態2で開示した方法の一つとして、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成したが、該キャンプオン可能なCCを周波数バンドに一つずつ設けてサブセットを構成しても良いことを示した。
【0248】
別の方法として、該キャンプオン可能なCCを、該基地局(セル)の上りCCと対応する一つまたは複数の下りCCから一つずつ設けて、サブセットを構成しても良い。
【0249】
RAプロシージャ失敗時、該サブセット内の他の下りCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0250】
このように、RAプロシージャ失敗時に、該サブセット内の下りCCからキャンプオンを試みるセルを選択可能となるので、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減が可能となる。
【0251】
前述した方法では、RAプロシージャ失敗時の上りCCと対応する(ペアバンドとなる)下りCCの情報を、UEは、最初にキャンプオンした該基地局(セル)の下りCCの報知情報により受信することとした。
【0252】
別の方法として、UEはRAプロシージャ実行時の上りCC情報を記憶しておき、該RAプロシージャ失敗時に、一旦、RRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCCのうちいずれか一つを選択し、該下りCCの報知情報を受信して対応する上りCC情報を得る。該上りCC情報が、記憶したRAプロシージャ失敗時の上りCC情報と同じであれば他の下りCCを選択し、再度該下りCCの報知情報を受信して対応する上りCC情報を得るようにする。該上りCC情報が、記憶したRAプロシージャ失敗時の上りCC情報と異なっていれば該下りCCにキャンプオンする。
【0253】
こうすることで、本実施の形態の効果に加え、各CCから報知する情報量を少なくする効果が得られる。
【0254】
また、もし、RAプロシージャ実行時にキャンプオンしていた基地局(セル)が、RRC_IDLE時のキャンプオン可能な下りCCが一つの場合は、他のセルにキャンプオンを試みるようにしておけば良い。
【0255】
また、もし、RAプロシージャ実行時にキャンプオンしていた基地局(セル)が、RRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCCがすべて同じ上りCCとリンクしている場合は、他のセルにキャンプオンを試みるようにしておけば良い。
【0256】
こうすることによって、例え、RAプロシージャ失敗時に他にキャンプオン可能な下りCCが無い場合、または再度のRAプロシージャ失敗の可能性が高い上りCCしかない場合にも、他の基地局(セル)でキャンプオン可能にすることができ、再度のRAプロシージャを実行できる可能性を高めることができる。
【0257】
本実施の形態では、一つまたは複数の下りCCに、一つの上りCCが対応する(ペアバンドとなる)非対称運用の場合について説明した。本実施の形態で開示した方法は、これに限らず、一つの下りCCに一つまたは複数の上りCCが対応する(ペアバンドとなる)非対称運用の場合についても適用できる。一つの下りCCとペアバンドとなる一つまた複数の上りCCにおいて、RAプロシージャを失敗していない上りCCが存在する場合には、RAプロシージャ失敗時、RAプロシージャを失敗した上りCCとペアバンドとなる下りCCにキャンプオンを試みるようにする。これにより、キャンプオンを確実にすることは可能となる。UEはある下りCCにキャンプオンした後にRAプロシージャを行う。つまり、該下りCCの受信品質は良好であるといえる。従って、RAプロシージャにおいての失敗は主に上りにおいて生じると考えられるからである。
【0258】
再度RAプロシージャを実行する際に、該キャンプオンした下りCCとペアバンドとなる上りCCのうちで、RAプロシージャを失敗していない上りCC上のいずれか一つのCCでRAプロシージャを実行するようにしておけば良い。これによりRAプロシージャ失敗が繰り返し発生することを回避でき、本実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【0259】
実施の形態2および実施の形態3では、RAプロシージャとして、Msg1からMsg4を実行する場合について述べたが、これに限らず、下りCCと上りCCを用いてメッセージの送受信が実行されていれば良く、実施の形態2および実施の形態3で開示した方法が適用できる。
【0260】
本発明において、実施の形態1、実施の形態1の変形例1、実施の形態1の変形例2、実施の形態1の変形例3、実施の形態2、実施の形態2の変形例1、実施の形態3を個別に記載したが、これらは組合せて用いても良い。
【0261】
本発明において、RRC_IDLE時にUEがキャンプオンするCCは一つとしたが、UEが複数のCCに同時にキャンプオンをするようにしても良い。いずれか一つのCC、ではなく、複数のCC、とすれば良い。この場合にも、本発明を適用することは可能であり、同様の効果を得ることが可能となる。
【0262】
なお、RRC_IDLE時にUEが複数のCCに同時にキャンプオンしている場合、RRC_CONNECTEDに移行する際のRAプロシージャはUEがキャンプオンしている該複数のCCのいずれか一つのCCで行うようにすれば良い。UEは受信品質が良好なCCを選択できるため、RAプロシージャの途中での失敗を削減することが可能となる。
【0263】
本発明については、LTEシステム(E−UTRAN)、LTEアドバンスド(LTE-Advanced)システムを中心に記載したが、W−CDMAシステム(UTRAN、UMTS)についても適用可能である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の移動端末と基地局との間で無線通信を実施する移動体通信システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
第3世代と呼ばれる通信方式のうち、W−CDMA(Wideband Code division Multiple Access)方式が2001年から日本で商用サービスが開始されている。また、下りリンク(個別データチャネル、個別制御チャネル)にパケット伝送用のチャネル(HS-DSCH: High Speed-Downlink Shared Channel)を追加することにより、下りリンクを用いたデータ送信の更なる高速化を実現するHSDPA(High Speed Down Link Packet Access)のサービスが開始されている。さらに、上り方向のデータ送信をさらに高速化するためHSUPA(High Speed Up Link Packet Access)方式についてもサービスが開始されている。W−CDMAは、移動体通信システムの規格化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)により定められた通信方式であり、リリース8版の規格書がとりまとめられている。
【0003】
また、3GPPにおいて、W−CDMAとは別の通信方式として、無線区間については「ロングタームエボリューション」(Long Term Evolution LTE)、コアネットワーク(単にネットワークとも称する)を含めたシステム全体構成については「システムアーキテクチャエボリューション」(System Architecture Evolution SAE)と称される新たな通信方式が検討されている。LTEでは、アクセス方式、無線のチャネル構成やプロトコルが、現在のW−CDMA(HSDPA/HSUPA)とは全く異なるものになる。たとえば、アクセス方式は、W−CDMAが符号分割多元接続(Code Division Multiple Access)を用いているのに対して、LTEは下り方向はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing )、上り方向はSC−FDMA(Single Career Frequency Division Multiple Access)を用いる。また、帯域幅は、W−CDMAが5MHzであるのに対し、LTEでは1.4/3/5/10/15/20MHzの中で基地局ごとに選択可能となっている。また、LTEでは、W−CDMAのように回線交換を含まず、パケット通信方式のみになる。
【0004】
LTEはW−CDMAのコアネットワーク(GPRS)とは異なる新たなコアネットワークを用いて通信システムが構成されるため、W−CDMA網とは別の独立した無線アクセス網として定義される。したがって、W−CDMAの通信システムと区別するため、LTEの通信システムでは、移動端末(UE: User Equipment)と通信を行う基地局(Base station)はeNB(E-UTRAN NodeB)、複数の基地局と制御データやユーザデータのやり取りを行う基地局制御装置(Radio Network Controller)はEPC(Evolved Packet Core)(aGW:Access Gatewayと称されることもある)と称される。このLTEの通信システムでは、ユニキャスト(Unicast)サービスとE-MBMSサービス(Evolved Multimedia Broadcast Multicast Service)が提供される。E−MBMSサービスとは、放送型マルチメディアサービスであり、単にMBMSと称される場合もある。複数の移動端末に対してニュースや天気予報や、モバイル放送など大容量放送コンテンツが送信される。これを1対多(Point to Multipoint)サービスともいう。
【0005】
3GPPでの、LTEシステムにおける全体的なアーキテクチャ(Architecture)に関する現在の決定事項が、非特許文献1に記載されている。全体的なアーキテクチャ(非特許文献1 4章)について図1を用いて説明する。図1は、LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。図1において、移動端末101に対する制御プロトコル(例えばRRC(Radio Resource Management))とユーザプレイン(例えばPDCP: Packet Data Convergence Protocol、RLC: Radio Link Control、MAC: Medium Access Control、PHY: Physical layer)が基地局102で終端するなら、E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)は1つあるいは複数の基地局102によって構成される。
基地局102は、MME103(Mobility Management Entity)から通知されるページング信号(Paging Signaling、ページングメッセージ(paging messages)とも称される)のスケジューリング(Scheduling)及び送信を行う。基地局102はX2インタフェースにより、お互いに接続される。また基地局102は、S1インタフェースによりEPC(Evolved Packet Core)に接続される、より明確にはS1_MMEインタフェースによりMME103(Mobility Management Entity)に接続され、S1_UインタフェースによりS−GW104(Serving Gateway)に接続される。MME103は、複数あるいは単数の基地局102へのページング信号の分配を行う。また、MME103は待受け状態(Idle State)のモビリティ制御(Mobility control)を行う。MME103は移動端末が待ち受け状態及び、アクティブ状態(Active State)の際に、トラッキングエリア(Tracking Area)リストの管理を行う。S−GW104はひとつまたは複数の基地局102とユーザデータの送受信を行う。S−GW104は基地局間のハンドオーバの際、ローカルな移動性のアンカーポイント(Mobility Anchor Point)となる。更にP−GW(PDN Gateway)が存在し、ユーザ毎のパケットフィルタリングやUE−IDアドレスの割当などを行う。
【0006】
移動端末101と基地局102間の制御プロトコルRRCは、報知(Broadcast)、ページング(paging)、RRC接続マネージメント(RRC connection management)などを行う。
【0007】
RRCにおける基地局と移動端末の状態として、RRC_Idle、RRC_CONNECTEDがある。
【0008】
RRC_IDLEでは、PLMN(Public Land Mobile Network)選択、システム情報(System information、SI)の報知、ページング(paging)、セル再選択(cell re-selection)モビリティ等が行われる。
【0009】
RRC_CONNECTEDでは、UEはRRC接続(connection)を有し、ネットワークとのデータの送受信を行うことができ、また、ハンドオーバ(Handover、HO)、隣接セル(Neighbour cell)のメジャメント等が行われる。
【0010】
3GPPでの、LTEシステムにおけるフレーム構成に関する現在の決定事項が、非特許文献1(5章)に記載されている。図2を用いて説明する。図2はLTE方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。図2において、1つの無線フレーム(Radio frame)は10msである。無線フレームは10個の等しい大きさのサブフレーム(Sub-frame)に分割される。サブフレームは、2個の等しい大きさのスロット(slot)に分割される。無線フレーム毎に1番目と6番目のサブフレームに下り同期信号(Downlink Synchronization Signal: SS)が含まれる。同期信号には第一同期信号(Primary Synchronization Signal: P-SS)と第二同期信号(Secondary Synchronization Signal: S-SS)がある。サブフレーム単位にてMBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network)用とMBSFN以外のチャネルの多重が行われる。以降、MBSFN送信用のサブフレームをMBSFNサブフレーム(MBSFN sub-frame)と称する。非特許文献2に、MBSFNサブフレームの割り当て時のシグナリング例が記載されている。図3は、MBSFNフレームの構成を示す説明図である。図3において、MBSFNフレーム(MBSFN frame)毎にMBSFNサブフレームが割り当てられる。MBSFNフレームの集合(MBSFN frame Cluster)がスケジュールされる。MBSFNフレームの集合の繰り返し周期(Repetition Period)が割り当てられる。
【0011】
3GPPでの、LTEシステムにおけるチャネル構成に関する現在の決定事項が、非特許文献1に記載されている。CSG(Closed Subscriber Group cell)セルにおいてもnon−CSGセルと同じチャネル構成が用いられると想定されている。物理チャネル(Physical channel)について(非特許文献1 5章)図4を用いて説明する。図4は、LTE方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。図4において、物理報知チャネル401(Physical Broadcast channel: PBCH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。BCHトランスポートブロック(transport block)は40ms間隔中の4個のサブフレームにマッピングされる。40msタイミングの明白なシグナリングはない。物理制御チャネルフォーマットインジケータチャネル402(Physical Control format indicator channel: PCFICH)は基地局102から移動端末101へ送信される。PCFICHは、PDCCHsのために用いるOFDMシンボルの数について基地局102から移動端末101へ通知する。PCFICHはサブフレーム毎に送信される。物理下り制御チャネル403(Physical downlink control channel: PDCCH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PDCCHは、リソース割り当て(allocation)、DL−SCH(図5に示されるトランスポートチャネルの1つである下り共有チャネル)に関するHARQ情報、PCH(図5に示されるトランスポートチャネルの1つであるページングチャネル)を通知する。PDCCHは、上りスケジューリンググラント(Uplink Scheduling Grant)を運ぶ。PDCCHは、上り送信に対する応答信号であるACK/Nackを運ぶ。PDCCHはL1/L2制御信号とも呼ばれる。物理下り共有チャネル404(Physical downlink shared channel: PDSCH)は、基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PDSCHはトランスポートチャネルであるDL-SCH(下り共有チャネル)やトランスポートチャネルであるPCHがマッピングされている。物理マルチキャストチャネル405(Physical multicast channel: PMCH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PMCHはトランスポートチャネルであるMCH(マルチキャストチャネル)がマッピングされている。
【0012】
物理上り制御チャネル406(Physical Uplink control channel: PUCCH)は移動端末101から基地局102へ送信される上りチャネルである。PUCCHは下り送信に対する応答信号(response)であるACK/Nackを運ぶ。PUCCHはCQI(Channel Quality indicator)レポートを運ぶ。CQIとは受信したデータの品質、もしくは通信路品質を示す品質情報である。またPUCCHは、スケジューリングリクエスト(Scheduling Request: SR)を運ぶ。物理上り共有チャネル407(Physical Uplink shared channel: PUSCH)は移動端末101から基地局102へ送信される上りチャネルである。PUSCHはUL−SCH(図5に示されるトランスポートチャネルの1つである上り共有チャネル)がマッピングされている。物理HARQインジケータチャネル408(Physical Hybrid ARQ indicator channel: PHICH)は基地局102から移動端末101へ送信される下りチャネルである。PHICHは上り送信に対する応答であるACK/Nackを運ぶ。物理ランダムアクセスチャネル409(Physical random access channel: PRACH)は移動端末101から基地局102へ送信される上りチャネルである。PRACHはランダムアクセスプリアンブル(random access preamble)を運ぶ。
【0013】
下りリファレンスシグナル(Reference signal)は、移動体通信システムとして既知のシンボルが、毎スロットの最初、3番目、最後のOFDMシンボルに挿入される。移動端末の物理レイヤの測定として、リファレンスシンボルの受信電力(Reference symbol received power:RSRP)がある。
【0014】
トランスポートチャネル(Transport channel)について(非特許文献1 5章)図5を用いて説明する。図5は、LTE方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。図5Aには下りトランスポートチャネルと下り物理チャネル間のマッピングを示す。図5Bには上りトランスポートチャネルと上り物理チャネル間のマッピングを示す。下りトランスポートチャネルについて報知チャネル(Broadcast channel: BCH)はその基地局(セル)全体に報知される。BCHは物理報知チャネル(PBCH)にマッピングされる。下り共有チャネル(Downlink Shared channel: DL-SCH)には、HARQ(Hybrid ARQ)による再送制御が適用される。基地局(セル)全体への報知が可能である。ダイナミックあるいは準静的(Semi-static)なリソース割り当てをサポートする。準静的なリソース割り当ては,パーシステントスケジューリング(Persistent Scheduling)とも言われる。移動端末の低消費電力化のために移動端末のDRX(Discontinuous reception)をサポートする。DL−SCHは物理下り共有チャネル(PDSCH)へマッピングされる。ページングチャネル(Paging channel: PCH)は移動端末の低消費電力を可能とするために移動端末のDRXをサポートする。基地局(セル)全体への報知が要求される。動的にトラフィックに利用できる物理下り共有チャネル(PDSCH)のような物理リソース、あるいは他の制御チャネルの物理下り制御チャネル(PDCCH)のような物理リソースへマッピングされる。マルチキャストチャネル(Multicast channel: MCH)は基地局(セル)全体への報知に使用される。マルチセル送信におけるMBMSサービス(MTCHとMCCH)のSFN合成をサポートする。準静的なリソース割り当てをサポートする。MCHはPMCHへマッピングされる。
【0015】
上り共有チャネル(Uplink Shared channel: UL-SCH)にはHARQ(Hybrid ARQ)による再送制御が適用される。ダイナミックあるいは準静的(Semi-static)なリソース割り当てをサポートする。UL−SCHは物理上り共有チャネル(PUSCH)へマッピングされる。図5Bに示されるランダムアクセスチャネル(Random access channel: RACH)は制御情報に限られている。衝突のリスクがある。RACHは物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)へマッピングされる。HARQについて説明する。
【0016】
HARQとは自動再送(Automatic Repeat reQuest)と誤り訂正(Forward Error Correction)との組み合わせにより伝送路の通信品質を向上させる技術である。通信品質が変化する伝送路に対しても再送により誤り訂正が有効に機能するという利点がある。特に再送にあたって初送の受信結果と再送の受信結果の合成をすることで更なる品質向上を得ることも可能である。再送の方法の一例を説明する。受信側にて受信データが正しくデコード出来なかった場合(CRC Cyclic Redundancy Check エラーが発生した場合(CRC=NG))、受信側から送信側へ「Nack」を送信する。「Nack」を受信した送信側はデータを再送する。受信側にて受信データが正しくデコードできた場合(CRCエラーが発生しない場合(CRC=OK))、受信側から送信側へ「Ack」を送信する。「Ack」を受信した送信側は次のデータを送信する。HARQ方式の一例として「チェースコンバイニング」(Chase Combining)がある。チェースコンバイニングとは初送と再送に同じデータ系列を送信するもので、再送において初送のデータ系列と再送のデータ系列の合成を行うことで利得を向上させる方式である。これは初送データに誤りがあったとしても部分的に正確なものも含まれており、正確な部分の初送データと再送データとを合成することでより高精度にデータを送信できるという考え方に基づいている。また、HARQ方式の別の例としてIR(Incremental Redundancy)がある。IRとは冗長度を増加させるものであり、再送においてパリティビットを送信することで初送と組み合わせて冗長度を増加させ、誤り訂正機能により品質を向上させるものである。
【0017】
論理チャネル(Logical channel)について(非特許文献1 6章)図6を用いて説明する。図6は、LTE方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。図6Aには下りロジカルチャネルと下りトランスポートチャネル間のマッピングを示す。図6Bには上りロジカルチャネルと上りトランスポートチャネル間のマッピングを示す。報知制御チャネル(Broadcast control channel: BCCH)は報知システム制御情報のための下りチャネルである。論理チャネルであるBCCHはトランスポートチャネルである報知チャネル(BCH)、あるいは下り共有チャネル(DL-SCH)へマッピングされる。ページング制御チャネル(Paging control channel: PCCH)はページング信号を送信するための下りチャネルである。PCCHは移動端末のセルロケーションをネットワークが知らない場合に用いられる。論理チャネルであるPCCHはトランスポートチャネルであるページングチャネル(PCH)へマッピングされる。共有制御チャネル(Common control channel: CCCH)は移動端末と基地局間の送信制御情報のためのチャネルである。CCCHは移動端末がネットワークとの間でRRC接続(connection)を持っていない場合に用いられる。下り方法では、CCCHはトランスポートチャネルである下り共有チャネル(DL−SCH)へマッピングされる。上り方向では、CCCHはトランスポートチャネルである上り共有チャネル(UL-SCH)へマッピングされる。
【0018】
マルチキャスト制御チャネル(Multicast control channel: MCCH)は1対多の送信のための下りチャネルである。ネットワークから移動端末への1つあるいはいくつかのMTCH用のMBMS制御情報の送信のために用いられるチャネルである。MCCHはMBMS受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。MCCHはトランスポートチャネルである下り共有チャネル(DL-SCH)あるいはマルチキャストチャネル(MCH)へマッピングされる。個別制御チャネル(Dedicated control channel: DCCH)は移動端末とネットワーク間の個別制御情報を送信するチャネルである。DCCHは上りでは上り共有チャネル(UL-SCH)へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル(DL-SCH)にマッピングされる。個別トラフィックチャネル(Dedicate Traffic channel: DTCH)はユーザ情報の送信のための個別移動端末への1対1通信のチャネルである。DTCHは上り・下りともに存在する。DTCHは上りでは上り共有チャネル(UL-SCH)へマッピングされ、下りでは下り共有チャネル(DL-SCH)へマッピングされる。マルチキャストトラフィックチャネル(Multicast Traffic channel: MTCH)はネットワークから移動端末へのトラフィックデータ送信のための下りチャネルである。MTCHはMBMS受信中の移動端末のみに用いられるチャネルである。MTCHは下り共有チャネル(DL-SCH)あるいはマルチキャストチャネル(MCH)へマッピングされる。
【0019】
GCIとは、グローバルセル識別子(Global Cell Identity)のことである。LTE及びUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)においてCSGセル(Closed Subscriber Group cell)が導入される。CSGについて以下説明する(非特許文献4 3.1章)。CSG(Closed Subscriber Group)とは、利用可能な加入者をオペレータが特定しているセルである(特定加入者用セル)。特定された加入者は、PLMN(Public Land Mobile Network)のひとつ以上のE-UTRANセルにアクセスすることが許可される。特定された加入者がアクセスを許可されている1つ以上のE−UTRANセルを“CSG cell(s)”とよぶ。ただし、PLMNにはアクセス制限がある。CSGセルとは、固有のCSGアイデンティティ(CSG identity: CSG ID,CSG-ID)を報知するPLMNの一部である。あらかじめ利用登録し、許可された加入者グループのメンバーは、アクセス許可情報であるところのCSG−IDを用いてCSGセルにアクセスする。
CSG−IDはCSGセルかセルによって報知される。移動体通信システムにCSG−IDは複数存在する。そして、CSG−IDは、CSG関連のメンバーのアクセスを容易にするために移動端末(UE)によって使用される。CSGセルあるいはセルによって報知される情報をCSG−IDの代わりにトラッキングエリアコード(Tracking Area Code TAC)にすることが3GPP会合において議論されている。移動端末の位置追跡は、1つ以上のセルからなる区域を単位に行われる。位置追跡は、待受け状態であっても移動端末の位置を追跡し、呼び出す(移動端末が着呼する)ことを可能にするためである。この移動端末の位置追跡のための区域をトラッキングエリアとよぶ。CSGホワイトリスト(CSG White List)とは、加入者が属するCSGセルのすべてのCSG IDが記録されている、USIM(Universal Subscriber Identity Module)に格納されたリストである。移動端末内のホワイトリストは上位レイヤによって与えられる。これによりCSGセルの基地局は移動端末に無線リソースの割り当てを行う。
【0020】
「適切なセル」(Suitable cell)について以下説明する(非特許文献4 4.3章)。「適切なセル」(Suitable cell)とは、UEが通常(normal)サービスを受けるためにキャンプオン(Camp ON)するセルである。そのようなセルは、(1)セルは選択されたPLMNか登録されたPLMN、または「Equivalent PLMNリスト」のPLMNの一部であること、(2)NAS(non-access stratum)によって提供された最新情報にてさらに以下の条件を満たすこと、(a)そのセルが禁じられた(barred)セルでないこと。(b)そのセルが“ローミングのための禁止されたLAs”リストの一部ではなく、少なくとも1つのトラッキングエリア(Tracking Area:TA)の一部であること。その場合、そのセルは上記(1)を満たす必要がある、(c)そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること、(d)そのセルが、CSGセルとしてシステム情報(System Information: SI)によって特定されたセルに関しては、CSG−IDはUEの「CSGホワイトリスト」(CSG WhiteList)の一部であること(UEのCSG WhiteList中に含まれること)。
【0021】
「アクセプタブルセル」(Acceptable cell)について以下説明する(非特許文献4 4.3章)これは、UEが限られたサービス(緊急通報)を受けるためにキャンプオンするセルである。そのようなセルは以下のすべての要件を充足するものとする。つまり、E−UTRANネットワークで緊急通報を開始するための最小のセットの要件を以下に示す。(1)そのセルが禁じられた(barred)セルでないこと。(2)そのセルが、セル選択評価基準を満たしていること。
セルにキャンプオン(camp on)するとは、UEがセル選択/再選択(cell selection/reselection)処理を完了し、UEがシステム情報とページング情報をモニタするセルを選択した状態である。
【0022】
3GPPにおいて、Home−NodeB(Home-NB、HNB)、Home−eNodeB(Home-eNB、HeNB)と称される基地局が検討されている。HNB/HeNBはUTRAN/E−UTRANにおける、例えば家庭、法人、商業用のアクセスサービス向けの基地局である。非特許文献6にHeNB及びHNBへのアクセスの3つの異なるモードが開示されている。オープンアクセスモード(Open access mode)とクローズドアクセスモード(Closed access mode)とハイブリッドアクセスモード(Hybrid access mode)である。各々のモードは以下のような特徴を有する。オープンアクセスモードでは、HeNBやHNBは通常のオペレータのノーマルセルとして操作される。クローズドアクセスモードでは、HeNBやHNBがCSGセルとして操作される。これはCSGメンバーのみアクセス可能なCSGセルである。ハイブリッドアクセスモードでは、非CSGメンバーも同時にアクセス許可されているCSGセルである。ハイブリッドアクセスモードのセルは、言い換えれば、オープンアクセスモードとクローズドアクセスモードの両方をサポートするセルである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0023】
【非特許文献1】3GPP TS36.300 V8.6.0 4章、5章、6章
【非特許文献2】3GPP R1−072963
【非特許文献3】TR R3.020 V0.6.0
【非特許文献4】3GPP TS36.304 V8.4.0 3.1章、4.3章、5.2.4.2章、5.2.4.3章、5.2.4.6章、7.1章、7.2章
【非特許文献5】3GPP R2−082899
【非特許文献6】3GPP S1−083461
【非特許文献7】TR 36.814 V1.0.0 5章
【非特許文献8】3GPP R1−090860
【非特許文献9】3GPP TS36.331 V8.4.0 6.2.2章
【非特許文献10】3GPP R2−093104
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0024】
ロングタームエボリューション アドヴァンスド(Long Term Evolution Advanced:LTE-A)システムでは、LTEシステムの周波数帯域幅より大きい周波数帯域幅をサポートすることが考えられている。通信速度向上のためである。現在の3GPPではLTE-Aシステムの周波数帯域幅は100MHz以下となることが議論されている。
【0025】
各地域の周波数利用状況は様々である。よって周波数帯域幅を連続して100MHz確保出来ない地域も考えられる。また、LTE−AシステムにおいてLTE対応移動端末の互換動作が考えられている。これにともない、現在の3GPPでは周波数帯域(キャリア)をコンポーネントキャリア(部分キャリア)と呼ばれる単位に分けることが考えられている。現在の3GPPでは、本コンポーネントキャリア上においてLTE対応移動端末は動作可能とする方向である。また、LTE−Aシステムとしての通信速度向上は、コンポーネントキャリアをアグリゲーションして(集めて)作成した集合キャリアを使用することにより実現しようと考えられている。これ以降、コンポーネントキャリアをCCと、キャリアアグリゲーションをCAと略記することがある。
【0026】
本発明の目的は、集合キャリアに対応させて通信速度向上を実現しつつ、集合キャリアに含まれる部分キャリアに効率的にキャンプオンできる移動体通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0027】
本発明は、複数の部分キャリアを個別に使用するか又は前記複数の部分キャリアを集めた集合キャリアを使用して、前記部分キャリアに対応した移動端末又は前記集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する移動体通信システムであって、
前記集合キャリアを使用して前記集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する場合、前記移動端末は前記集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする移動体通信システムである。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、集合キャリアを使用して集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する場合に、移動端末は集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンするので、集合キャリアに対応させて通信速度向上を実現しつつ、集合キャリアに含まれる部分キャリアに効率的にキャンプオンすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。LTE方式の通信システムの構成を示す説明図である。
【図2】LTE方式の通信システムで使用される無線フレームの構成を示す説明図である。
【図3】MBSFNフレームの構成を示す説明図である。
【図4】LTE方式の通信システムで使用される物理チャネルを説明する説明図である。
【図5】LTE方式の通信システムで使用されるトランスポートチャネルを説明する説明図である。
【図6】LTE方式の通信システムで使用される論理チャネルを説明する説明図である。
【図7】現在3GPPで議論されている移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。
【図8】本発明に係る移動端末311の構成を示すブロック図である。
【図9】本発明に係る基地局312の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明に係るMMEの構成を示すブロック図である。
【図11】本発明に係るHeNBGWの構成を示すブロック図である。
【図12】LTE方式の通信システムにおいて移動端末が行うセルサーチの概略を示すフローチャートである。
【図13】基地局がCA対応である場合のRRC_IDLE状態とRRC_CONNECTED状態についての概念図である。
【図14】データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図である。
【図15】同じ周波数バンドに属するCCのなかのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図である。
【図16】RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図である。
【図17】RAプロシージャのシーケンス図である。
【図18】CA時の下りCC/上りCC非対称運用について説明する説明図である。
【図19】RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移時のシーケンス図である。
【図20】基地局がキャンプオンを試みるセルかつ/またはCCをUEに通知する場合のシーケンス図である。
【図21】RAプロシージャ失敗のCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図である。
【図22】下りCC/上りCC非対称運用におけるRAプロシージャ失敗の際にキャンプオンするCCの概念図である。
【図23】ひとつのセル内でのCCサーチのフローチャートである。
【図24】本発明に係る、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法についてのフローチャートである。
【図25】RAプロシージャ失敗の際のシーケンス図である。
【図26】本発明に係る、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法についてのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
実施の形態1.
図7は、現在3GPPにおいて議論されているLTE方式の移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。現在3GPPにおいては、CSG(Closed Subscriber Group)セル(e-UTRANのHome-eNodeB(Home-eNB,HeNB),UTRANのHome-NB(HNB))とnon-CSGセル(e-UTRANのeNodeB(eNB)、UTRANのNodeB(NB)、GERANのBSS)とを含めたシステムの全体的な構成が検討されており、e−UTRANについては、図7の(a)や(b)のような構成が提案されている(非特許文献1、非特許文献3)。図7(a)について説明する。移動端末(UE)71は基地局72と送受信を行う。基地局72はeNB(non-CSGセル)72−1と、Home−eNB(CSGセル)72−2とに分類される。
eNB72−1はMME73とインタフェースS1により接続され、eNBとMMEとの間で制御情報が通信される。ひとつのeNBに対して複数のMMEが接続される。Home−eNB72−2はMME73とインタフェースS1により接続され、Home−eNBとMMEとの間で制御情報が通信される。ひとつのMMEに対して複数のHome−eNBが接続される。
【0031】
次に、図7(b)について説明する。移動端末(UE)71は基地局72と送受信を行う。基地局72はeNB(non-CSGセル)72−1と、Home−eNB(CSGセル)72−2とに分類される。図7(a)と同じように、eNB72−1はMME73とインタフェースS1により接続され、eNBとMMEとの間で制御情報が通信される。ひとつのeNBに対して複数のMMEが接続される。一方、Home−eNB72−2はHeNBGW(Home-eNB GateWay)74を介してMME73と接続される。Home−eNBとHeGWはインタフェースS1により接続され、HeNBGW74とMME73はインタフェースS1_flexを介して接続される。ひとつまたは複数のHome−eNB72−2がひとつのHeNBGW74と接続され、S1を通して情報が通信される。HeNBGW74はひとつまたは複数のMME73と接続され、S1_flexを通して情報が通信される。
【0032】
図7(b)の構成を用いて、ひとつのHeNBGW74を、同じCSG−IDに属するHome−eNBと接続することによって、例えばレジストレーション情報など、同じ情報をMME73から同じCSG−IDに属する複数のHome−eNB72−2に送信する場合、一旦HeNBGW74へ送信し、そこから複数のHome−eNB72−2へ送信することで、複数のHome−eNB72−2に対してそれぞれ直接に送信するよりもシグナリング効率を高められる。一方、各Home−eNB72−2がそれぞれ個別の情報をMME73と通信する場合は、HeNBGW74を介すがそこで情報を加工することなく通過(透過)させるだけにしておくことで、Home−eNB72−2とMME73があたかも直接接続されているように通信することも可能となる。
【0033】
図8は、本発明に係る移動端末(図7の端末71)の構成を示すブロック図である。図8に示す移動端末の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部801からの制御データ、アプリケーション部802からのユーザデータが送信データバッファ部803へ保存される。送信データバッファ部803に保存されたデータはエンコーダー部804へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに送信データバッファ部803から変調部805へ直接出力されるデータが存在しても良い。エンコーダー部804でエンコード処理されたデータは変調部805にて変調処理が行われる。変調されたデータはベースバンド信号に変換された後、周波数変換部806へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ807から基地局312に送信信号が送信される。また、移動端末311の受信処理は以下のとおり実行される。基地局312からの無線信号がアンテナ807により受信される。受信信号は、周波数変換部806にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部808において復調処理が行われる。復調後のデータはデコーダー部809へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部801へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部802へ渡される。移動端末の一連の処理は制御部810によって制御される。よって制御部810は、図面では省略しているが、各部(801〜809)と接続している。
【0034】
図9は、本発明に係る基地局(図7の基地局72)の構成を示すブロック図である。図9に示す基地局の送信処理を説明する。EPC通信部901は、基地局72とEPC(MME73,HeNBGW74など)間のデータの送受信を行う。他基地局通信部902は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。EPC通信部901、他基地局通信部902はそれぞれプロトコル処理部903と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部903からの制御データ、またEPC通信部901と他基地局通信部902からのユーザデータ及び制御データが送信データバッファ部904へ保存される。送信データバッファ部904に保存されたデータはエンコーダー部905へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに送信データバッファ部904から変調部906へ直接出力されるデータが存在しても良い。エンコードされたデータは変調部906にて変調処理が行われる。変調されたデータはベースバンド信号に変換された後、周波数変換部907へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ908より一つもしくは複数の移動端末71に対して送信信号が送信される。また、基地局72の受信処理は以下のとおり実行される。ひとつもしくは複数の移動端末311からの無線信号がアンテナ908により受信される。受信信号は周波数変換部907にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部909で復調処理が行われる。復調されたデータはデコーダー部910へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部903あるいはEPC通信部901、他基地局通信部902へ渡され、ユーザデータはEPC通信部901、他基地局通信部902へ渡される。基地局72の一連の処理は制御部911によって制御される。よって制御部911は図面では省略しているが各部(901〜910)と接続している。
【0035】
図10は、本発明に係るMME(Mobility Management Entity)の構成を示すブロック図である。PDN GW通信部1001はMME73とPDN GW間のデータの送受信を行う。基地局通信部1002はMME73と基地局72間をS1インタフェースによるデータの送受信を行う。PDN GWから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータはPDN GW通信部1001からユーザプレイン処理部1003経由で基地局通信部1002に渡され、1つあるいは複数の基地局72へ送信される。基地局72から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは基地局通信部1002からユーザプレイン処理部1003経由でPDN GW通信部1001に渡され、PDN GWへ送信される。
【0036】
PDN GWから受信したデータが制御データであった場合、制御データはPDN GW通信部1001から制御プレイン制御部1005へ渡される。基地局72から受信したデータが制御データであった場合、制御データは基地局通信部1002から制御プレイン制御部1005へ渡される。HeNBGW通信部1004は、HeNBGW74が存在する場合に設けられ、情報種別によって、MME73とHeNBGW74間のインタフェース(IF)によるデータの送受信を行う。HeNBGW通信部1004から受信した制御データはHeNBGW通信部1004から制御プレイン制御部1005へ渡される。制御プレイン制御部1005での処理の結果は、PDN GW通信部1001経由でPDN GWへ送信される。また、制御プレイン制御部1005で処理された結果は、基地局通信部1002経由でS1インタフェースにより1つあるいは複数の基地局72へ送信され、またHeNBGW通信部1004経由で1つあるいは複数のHeNBGW74へ送信される。
【0037】
制御プレイン制御部1005には、NASセキュリティ部1005−1、SAEベアラコントロール部1005−2、アイドルステート(Idle State)モビリティ管理部1005―3などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。NASセキュリティ部1005―1はNAS(Non-Access Stratum)メッセージのセキュリティなどを行う。SAEベアラコントロール部1005―2はSAE(System Architecture Evolution)のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部1005―3は、待受け(LTE‐IDLE状態、単にアイドルとも称される)状態のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成及び制御、傘下の1つあるいは複数の移動端末71のトラッキングエリア(TA)の追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト(TA List)管理などを行う。MMEはUEが登録されている(registered)追跡領域(トラッキングエリア:tracking Area: TA)に属するセルへページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。MMEに接続されるHome−eNB72−2のCSGの管理やCSG−IDの管理、そしてホワイトリスト管理を、アイドルステートモビリティ管理部1005―3で行っても良い。CSG−IDの管理では、CSG−IDに対応する移動端末とCSGセルの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、あるCSG−IDにユーザアクセス登録された一つまたは複数の移動端末と該CSG−IDに属するCSGセルの関係であっても良い。ホワイトリスト管理では、移動端末とCSG−IDの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、ホワイトリストには、ある移動端末がユーザ登録した一つまたは複数のCSG−IDが記憶されても良い。これらのCSGに関する管理はMME73の中の他の部分で行われても良いが、アイドルステートモビリティ管理部1005―3で行うことで、現在3GPP会合で議論されている、CSG−IDの代わりにトラッキングエリアコード(Tracking Area Code)を用いる方法が効率よく行える。MME313の一連の処理は制御部1006によって制御される。よって制御部1006は図面では省略しているが各部(1001〜1005)と接続している。
【0038】
図11は、本発明に係るHeNBGWの構成を示すブロック図である。EPC通信部1101はHeNBGW74とMME73間をS1_flexインタフェースによるデータの送受信を行う。基地局通信部1102はHeNBGW74とHome−eNB72−2間をS1インタフェースによるデータの送受信を行う。ロケーション処理部1103は、EPC通信部1101経由で渡されたMME73からのデータのうちレジストレーション情報など、複数のHome−eNBに送信する処理を行う。ロケーション処理部1103で処理されたデータは、基地局通信部1102に渡され、ひとつまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。ロケーション処理部1103での処理を必要とせず通過(透過)させるだけのデータは、EPC通信部1101から基地局通信部1102に渡され、ひとつまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。HeNBGW74の一連の処理は制御部1104によって制御される。よって制御部1104は図面では省略しているが各部(1101〜1103)と接続している。
【0039】
次に移動体通信システムにおける一般的なセルサーチ方法の一例を示す。図12は、LTE方式の通信システムにおいて移動端末(UE)が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。移動端末にてセルサーチが開始されると、ステップST1201で周辺の基地局から送信される第一同期信号(P−SS)、第二同期信号(S−SS)を用いてスロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。P−SSとS−SSあわせて、同期信号(SS)にはセル毎に割り当てられたPCI(Physical Cell Identity)に1対1対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。PCIの数は現在504通りが検討されており、この504通りのPCIを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのPCIを検出(特定)する。次に同期がとれたセルに対して、ステップST1202で、基地局からセル毎に送信される参照信号RS(Reference Signal)を検出し受信電力の測定を行う。参照信号RSにはPCIと1対1に対応したコードが用いられており、そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ST1201で特定したPCIから該セルのRS用のコードを導出することによって、RSを検出し、RS受信電力を測定することが可能となる。次にST1203で、ST1202までで検出されたひとつ以上のセルの中から、RSの受信品質が最も良いセル(例えば、RSの受信電力が最も高いセル、つまりベストセル)を選択する。次にST1204でベストセルのPBCHを受信して、報知情報であるBCCHを得る。PBCH上のBCCHには、セル構成情報が含まれるMIB(Master Information Block)がのる。MIBの情報としては、例えば、DL(ダウンリンク)システム帯域幅(送信帯域幅設定(transmission bandwidth configuration:dl-bandwidth)とも呼ばれる)、送信アンテナ数、SFN(System Frame Number)などがある。
【0040】
次に1205で、MIBのセル構成情報をもとに該セルのDL−SCHを受信して、報知情報BCCHの中のSIB(System Information Block)1を得る。SIB1には該セルへのアクセスに関する情報や、セルセレクションに関する情報、他のSIB(SIBk;k≧2の整数)のスケジューリング情報が含まれる。また、SIB1にはTAC(Tracking Area Code)が含まれる。次にST1206で、移動端末は、ST1205で受信したTACと、移動端末が既に保有しているTACと比較する。比較した結果、同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して異なる場合は、移動端末は該セルを通してコアネットワーク(Core Network, EPC)(MMEなどが含まれる)へ、TAU(Tracking Area Update)を行うためTAの変更を要求する。コアネットワークは、TAU要求信号とともに移動端末から送られてくる該移動端末の識別番号(UE−IDなど)をもとに、TAの更新を行う。コアネットワークはTAの更新後、移動端末にTAU受領信号を送信する。移動端末は該セルのTACで、移動端末が保有するTAC(あるいはTACリスト)を書き換える(更新する)。その後移動端末は該セルで待ち受け動作に入る。
【0041】
LTEやUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)においては、CSG(Closed Subscriber Group)セルの導入が検討されている。前述したように、CSGセルに登録したひとつまたは複数の移動端末のみにアクセスが許される。CSGセルと登録されたひとつまたは複数の移動端末がひとつのCSGを構成する。このように構成されたCSGにはCSG−IDと呼ばれる固有の識別番号が付される。なお、ひとつのCSGには複数のCSGセルがあっても良い。移動端末はどれかひとつのCSGセルに登録すればそのCSGセルが属するCSGの他のCSGセルにはアクセス可能となる。また、LTEでのHome−eNBやUMTSでのHome−NBがCSGセルとして使われることがある。CSGセルに登録した移動端末は、ホワイトリストを有する。具体的にはホワイトリストはSIM/USIMに記憶される。ホワイトリストには、移動端末が登録したCSGセルのCSG情報がのる。CSG情報として具体的には、CSG−ID、TAI(Tracking Area Identity)、TACなどが考えられる。CSG−IDとTACが対応づけられていれば、どちらか一方で良い。また、CSG−IDやTACとGCI(Global Cell Identity)が対応付けられていればGCIでもよい。以上から、ホワイトリストを有しない(本発明においては、ホワイトリストが空(empty)の場合も含める)移動端末は、CSGセルにアクセスすることは不可能であり、non−CSGセルのみにしかアクセスできない。一方、ホワイトリストを有する移動端末は、登録したCSG−IDのCSGセルにも、non−CSGセルにもアクセスすることが可能となる。
【0042】
3GPPでは、全PCI(Physical Cell Identity)を、CSGセル用とnon−CSGセル用とに分割(PCIスプリットと称する)することが議論されている(非特許文献5)。またPCIスプリット情報は、システム情報にて基地局から傘下の移動端末に対して報知されることが議論されている。PCIスプリットを用いた移動端末の基本動作を開示する。PCIスプリット情報を有しない移動端末は、全PCIを用いて(例えば504コード全てを用いて)セルサーチを行う必要がある。対してPCIスプリット情報を有する移動端末は、当該PCIスプリット情報を用いてセルサーチを行うことが可能である。
【0043】
非特許文献7及び非特許文献8に開示されているとおり、3GPPでは、リリース10として「ロングタームエボリューション アドヴァンスド」(Long Term Evolution Advanced:LTE-A)の規格策定が進められている。
【0044】
LTE−AシステムではLTEシステムの周波数帯域幅(transmission bandwidths)より大きい周波数帯域幅をサポートすることが考えられている。
【0045】
そのため、LTE−A対応の移動端末は、同時に1つあるいは複数のコンポーネントキャリア(component carrier:CC)を受信することが考えられている。
【0046】
LTE−A対応の移動端末は、同時に複数のコンポーネントキャリア上の受信と送信、あるいは受信のみ、あるいは送信のみをキャリアアグリゲーション(carrier aggregation)するための能力(capability)を持つことが考えられている。
【0047】
コンポーネントキャリアの構造が現在の3GPP(リリース8)仕様に従えば、LTE対応の移動端末は、単独のコンポーネントキャリア上のみで、受信と送信が可能となる。
LTE対応の移動端末は、3GPPリリース8対応の移動端末とも言い換えることができる。つまり、LTE対応の移動端末がLTE−Aシステム上で動作可能とする、互換可能とすることが考えられている。
【0048】
非特許文献8にLTE−Aシステムにおけるシステム情報の報知方法が記載されている。また、キャリアアグリゲーション対応の基地局における、シングルキャリアアンカー(Single carrier anchor)とマルチキャリアアンカー(Multi carrier anchor)について開示されている。
【0049】
シングルキャリアアンカーにおいて、LTE対応の移動端末の受信と送信が可能である。シングルキャリアアンカーにおいて、マルチキャリアアンカーのキャリアを示す情報が通知される。シングルキャリアアンカーにおいては、現在の3GPP(リリース8)のシステム情報(System information:SI)が報知される。
【0050】
一方、マルチキャリアアンカーにおいても、LTE対応の移動端末の受信と送信が可能である。マルチキャリアアンカーにおいても、現在の3GPP(リリース8)のシステム情報(System information:SI)が報知される。マルチキャリアアンカーにおいて、マルチキャリアのシステム情報が報知される。
【0051】
また非特許文献10に、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セルであっても良い)において、RRC接続状態(RRC_CONNECTED state、単にRRC_CONNECTEDとも称する)でUEとのデータ送受信が可能な一つまたは複数のコンポーネントキャリアのセットを、キャンディデートコンポーネントキャリアセット(Candidate Component Carrier Set)とすることが提案されている。
【0052】
また、実際のデータ送受信が行われている一つまたは複数のコンポーネントキャリアを、スケジューリングコンポーネントキャリア(Scheduling Component Carrier)とすることも提案されている。
UTRA、LTE、LTE−Aなどのシステムでは、上り、下りともに、いくつかの連続した周波数からなる周波数帯域で動作するように設計されている。これら各々の周波数帯域を、以下、周波数バンドと称する。
【0053】
UTRA、LTE、LTE−AのFDDシステムにおいては、一つの上り周波数バンドと、それと異なる一つの下り周波数バンドが対になって動作する。この上り周波数バンドと下り周波数バンドを、以下、ペアバンド(paired band)と称する。
【0054】
また、LTE−AのFDDシステムにおいては、キャリアアグリゲーション対応の基地局において、一つの上りCCと、それと異なる一つの下りCCが対になって動作する。この上りCCと下りCCも同様に、以下、ペアバンド(paired band)と称する。
【0055】
LTE−AのFDDシステムにおいては、ひとつの上り周波数バンドと、それと異なる複数の下り周波数バンドが対になって動作することが検討されている。つまり、一つの上り周波数バンドに対して複数の下り周波数バンドがペアバンドとなる。また、キャリアアグリゲーション対応の基地局において、ひとつの上りCCに対して、複数の下りCCが対になって動作することが検討されている。つまり、一つの上りCCに対して複数の下りCCがペアバンドとなる。これらの運用のことを非対称(asymmetric)な運用と称する。
【0056】
UEが基地局(セル)を通してネットワークとのデータ送受信を終了した場合など、UEと基地局(セル)はRRC_CONNECTED状態(接続状態)からRRC_IDLE状態(待受状態)へ移行する。このように、RRC_CONNECTED状態からはなれてRRC_IDLE状態へ移行する場合、従来は、UEはRRC_CONNECTED時にいた最後のセル上にキャンプオンを試みる。
【0057】
しかし、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)であり、UEがRRC_CONNECTED状態でひとつまたは複数のCCを用いてデータの送受信が行われているような場合、RRC_CONNECTED状態からはなれてRRC_IDLE状態へ移行する際に、従来の方法の適用では、どの基地局(セル)のどのコンポーネントキャリアにキャンプオンを試みたら良いかが不明となる。
【0058】
図13に、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)である場合のRRC_IDLE状態とRRC_CONNECTED状態についての概念図を示す。(a)はRRC_IDLE状態、(b)はRRC_CONNECTED状態である。1301から1303はセルで、1303のセルはキャリアアグリゲーション対応である。1304から1310はセル1303がキャリアアグリゲーションを行うCCであり、順にCC#1からCC#7とする。横軸は周波数を示す。FDDにおいては、DLの周波数とULの周波数は異なるが、簡単化のため、DLの周波数とULの周波数を同じ軸上に記載している。同じく簡単化のため、下りのコンポーネントキャリア(下りCC、DL CC)の番号と、各DL CCに対応する(ペアバンドとなる)上りのコンポーネントキャリア(上りCC、UL CC)の番号を同じとし、いずれもCC#n(nは正の整数)として図で示している。これに限らず下りCCとそれに対応する上りCCとで番号が異なっていてもよいし、番号は同じでも、周波数軸上の配置の順番が異なっていても構わない。
【0059】
なお、本明細書では、特に断らない限り、下りCCとそれに対応する(ペアバンドである)上りCCのことをあわせてCCと称する。また、UEがキャンプオンするのは下りCC上であるが、簡単のため、ここではCCにキャンプオンすると記載する。該CCの下りCCにキャンプオンすることを意味する。
【0060】
1311はUEである。セル選択/再選択後セル1303を選択したUEは、RRC_IDLE状態で例えばCC#3(1306)にキャンプオンしている。基地局(セル)とRRC接続を行ったUEは、RRC_CONNECTED状態に入り、コアネットワークとの間でデータの送受信を行う。このとき、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)であるので、UEは一つまたは複数のCC上で基地局(セル)を介してコアネットワークとデータの送受信を行う。
【0061】
データの送受信を行う一つまたは複数のCCは、各CCの通信品質(例えばCQI,RSRPなど)に応じてダイナミックに変更されることも考えられる。通信品質の良いCCでデータの送受信を行うことによって、スループットの向上が図れ、高速通信が可能になるためである。
【0062】
図13の(b)では、CC#2(1305)、CC#4(1307)、CC#6(1309)上でデータの送受信を行っている。このように、RRC_CONNECTEDに入る前のRRC_IDLE時にキャンプオンしていたCC(CC#3)と、RRC_CONNECTED時にデータの送受信を行うCCとが異なるような場合が生じることが考えられる。
【0063】
UEがアグリゲーション対応の基地局(セル)と、上述のようにRRC_CONNECTED状態で一つまたは複数のCC上でデータの送受信を行った後などに、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合が生じる。
【0064】
RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合、アグリゲーション対応の基地局(セル)は複数のCCに対応しているため、UEは、もし従来のように同じ基地局(セル)にキャンプオンを試みるようにした場合でも、基地局(セル)は特定できるが、該基地局(セル)のどのCCにキャンプオンしたら良いのか不明になってしまう。
【0065】
このような状況で、該基地局(セル)のCCのいずれかにキャンプオンする方法として、該基地局(セル)内の全CCをサーチしてベストCCを選択しキャンプオンする方法が考えられる。図23に、ひとつのセル内でのCCサーチのフローチャート例を示す。図に示すように、ST2301で基地局(セル)内の各CCについて、同期をとり、PCIを検出する。このステップは、該基地局(セル)と同期がとれており、PCIがわかっている場合は省略可能である。ST2302で各CCのRS検出、RS受信電力の測定を行い、ST2303で最も良いCCをベストCCとして選択する。ST2304では、該CCで送信されるPBCHを受信し、MIBを受信する。ST2305では、該CCで送信されるDL−SCHを受信してSIB1を受信し、ST2306で該基地局(セル)の該CC上にキャンプオンしてシステム情報とページング情報をモニタする。
【0066】
キャリアアグリゲーションに対応している一つの基地局(セル)内でのCCの選択/再選択方法を前記のようにして、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合に、ここで開示した方法を用いることで、該基地局(セル)のCCのいずれかにキャンプオンすることが可能となる。これにより、どのCCにキャンプオンしたら良いのか特定できることになり、UEと基地局(セル)、ネットワーク間での通信を可能にすることができる。
【0067】
しかし、ここで開示した方法では、一つの基地局(セル)内の全てのCCをターゲットにベストCCのサーチを行いCCの選択/再選択処理を行わねばならず、制御遅延時間が増大し、UEの消費電力が増大する、という問題が生じてしまう。別の方法として、キャンプオンするセルを変更することも考えられるが、この場合も、UEはセルサーチを行いセル選択/再選択の処理を行なわねばならず、制御遅延時間が増大し、UEの消費電力が増大する、という問題が生じてしまう。
【0068】
従って、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)において、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLE状態へ移行する際に、UEがキャンプオンするセルおよびCCの決定において、新たな効果的な方法が要求される。
【0069】
上記のような課題を解決するため、本実施の形態では、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0070】
図14に、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図を示す。(a)はRRC_CONNECTED状態、(b)はRRC_IDLE状態である。図14において、図13と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0071】
(a)で示すように、基地局(セル)(1303)はキャリアアグリゲーション対応なので、RRC_CONNECTED状態においてUEは複数のCC、CC#2(1305)、CC#4(1307)、CC#6(1309)上でデータの送受信を行っている。このような状況で、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合、(b)で示すように、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)(1303)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。ここではCC#2(1305)にキャンプオンを試みる。
【0072】
RRC_CONNECTED状態においてUEと基地局(セル)間でデータの送受信が可能なCCは、通信品質の良いCCとなると考えられる。少なくともデータの送受信が可能となる通信品質が得られている。従って、データの送受信が可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにすることで、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する際に該セルの該CCに確実にキャンプオン可能になる。確実にキャンプオン可能とすることで、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0073】
キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)におけるRRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移の具体的な動作については3GPPにおいてまだ検討されておらず明確になっていない。従って、ここでは、RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移を可能にする具体的な動作を開示する。
【0074】
図19に、RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移時のシーケンス例を示す。
【0075】
図について説明する。RRC_IDLE状態のUEはST1901でセルまたは/かつCC(下りCC)のサーチを行い、ST1902である一つのセルの一つのCC(下りCC)上にキャンプオンする。ある一つのCC上にキャンプオンしたUEは、ST1903で該CC(上りCC(該下りCCに対応する(ペアバンドとなる)上りCC))を用いてRRC接続要求を基地局(セル)(eNB)に送信する。RRC接続要求を受信した基地局(セル)は、ST1904で該CC(下りCC)を用いてRRC接続セットアップをUEに送信する。RRC接続セットアップを受信したUEは、ST1905で該CC(上りCC)を用いてRRC接続セットアップ完了を基地局(セル)に対して送信する。これにより、RRC接続の設立成功となり、RRC_CONNECTED状態に遷移する。ST1906で、RRC_CONNECTED状態において、UEと基地局(セル)、コアネットワーク(CN)間でデータの送受信を行う。
【0076】
アグリゲーション対応の基地局(セル)では、RRC_CONNECTED状態において、通信品質の良いCCを用いてキャリアアグリゲーションが行われるようにするため、データの送受信が可能なCCの追加/削除/入替えが行われる。追加/削除/入替えが行われるCCとして下りCCまたは/かつ上りCCが対象となる。
【0077】
なお、この際に、下りCCと対応する(ペアバンドとなる)上りCCを一対として追加/削除/入替えを行うようにしても良い。こうすることで、UE、基地局(セル)、コアネットワーク間で必要となるシグナリングの情報量を削減することが可能となる。
【0078】
この追加/削除/入替えを行うCCは基地局(セル)によって設定される。該設定は、コアネットワークによって設定されても良い。この場合、設定したCCの追加/削除/入替え情報を基地局(セル)に通知するようにすれば良い。追加/削除/入替えが行われるCCを設定した基地局(セル)は、CCの追加/削除/入替えを行う。この際に、基地局は(セル)はST1907においてCCの追加/削除/入替え情報をUEに通知する。UEは該情報を用いて、RRC_CONNECTED時に送受信可能となるCCを認識することが可能となる。UEは該送受信可能なCC(下りCC)のスケジューリング情報を受信することによって、ST1908でCCの追加/削除/入替え後のCCにおいて基地局(セル)とのデータ送受信を可能とし、ST1909で該基地局(セル)を介してコアネットワークとのデータの送受信を可能とする。
【0079】
次に、RRC_CONNECTEDからRRC_IDLEへの状態遷移について説明する。UEとコアネットワーク間でのデータ送受信が終了し、UEと基地局(セル)間でRRC_CONNECTED状態の必要がなくなった場合など、ST1910で基地局(セル)はUEに対して、RRC接続開放を送信する。これを受信したUEは、ST1911でRRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行するプロシージャを実行する。該プロシージャを実行したUEは、CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行し、ST1912で、ひとつのセルのひとつのCCにキャンプオンする。
【0080】
ST1911において、本実施の形態において開示した方法を実行する。UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。こうすることで、UEは、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行した際に、ST1912で、選択したセルの選択したCCに確実にキャンプオンできる。従って、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0081】
図24に、本発明に係る、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法についてのフローチャートの具体例を示す。
【0082】
ST2401でUEは、各CC再選択に用いるパラメータを受信する。これらのパラメータのUEへの通知方法は、図19に示すST1910のRRC接続開放メッセージとともに(あるいは該メッセージの情報に含ませて)基地局(セル)より個別にUEに通知される。これに限らず、RRC_CONNECTED時に基地局(セル)またはコアネットワークからUEに対して個別に通知されても良い。例えば、ST1909で通知されても良い。これにより、RRC_CONNECTED時にデータ送受信可能となるCCが、動的に、UE個別に変更になったとしても、変更後のCCにおける各CC再選択に用いるパラメータの送受信が可能となる。また、この通知方法においては、必要なCCのCC再選択に用いるパラメータを動的に個別のUEに対して通知できるので、RRC_IDLEへ移行する際にシステムとして最適なパラメータをUEに通知することが可能となる。
【0083】
また、別の通知方法として、該基地局(セル)にST1902でキャンプオンした際に、システム情報に含めて、該基地局(セル)から報知されるようにしても良い。この場合、該基地局(セル)が対応する全CCの各CC再選択に用いるパラメータとすると良い。これにより、UEは、例えRRC_CONNECTEDで該パラメータの受信がなかったとしても、RRC_IDLE時に受信した該パラメータを用いて、ST1911を実行することが可能となる。
【0084】
各CC再選択に用いるパラメータの具体例として、該CCが属する基地局(セル)のセル再選択に用いるパラメータとしても良い。例えば、CC再選択を行うか否かの閾値などである。具体的には、S_intrasearch、Q_Hyst、Q_offset、T_reselection、S_nonintrasearch、cellReselectionPriorityなどがある。また、S_intrasearchのみであっても良い。この場合、全CC共通に同じパラメータを用い、各パラメータを以下のようにしても良い。
【0085】
S_intrasearchは同周波数における測定のための閾値である。
【0086】
Q_Hystはランキング基準におけるヒステリシス値である。
【0087】
Q_offsetは二つのセル間のオフセット値である。
【0088】
T_reselectionはセル再選択タイマ値である。
【0089】
S_nonintrasearchは異周波数と異システムにおける測定のための閾値である。
【0090】
CellReselectionPriorityはキャリア周波数の絶対優先度である。
【0091】
こうすることで、基地局(セル)またはコアネットワークからUEに通知しなければならない情報量、シグナリング容量を削減することが可能となる。
【0092】
別の方法として、CC毎に上記のパラメータを設けても良い。CC毎に値が設定可能となる。
【0093】
また別の方法として、各CCの識別子を設けて該パラメータとともに通知するようにしても良い。該パラメータには、一緒に通知するCCの識別子で示したCCについての値を入れるようにする。こうすることで、本方法においてもCC毎の値が設定可能となる。
【0094】
ST2402で、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後のセルを選択する。ST2403でUEは、該セルのデータの送受信可能なCCのうちで、本プロシージャ(ST1911)においてまだキャンプオンを試みていないCCが存在するか否かを判定する。キャンプオンを試みていないCCが存在する場合、ST2404でUEはキャンプオンを試みていないCCのうちのいずれか一つのCCを選択し、ST2405で該選択したCCにキャンプオンを試みる。ST2405(あるいはST2406でも良い)で、UEは、キャンプオンを試みたCCの受信レベル(RSRPなど)を測定する。ST2406においてUEはさらにCCの再選択を行うか否か判断する。さらにCCの再選択を行うか否かの判断の具体例としては、測定した該CCの受信レベルがパラメータ(S_intrasearch)より大きい場合はさらにCC再選択を行わないと判断する。さらにCC再選択を行わないと判断した場合、UEはST2407へ移行して、該選択したCCへキャンプオンする。ST2406で測定した該CCの受信レベルがパラメータ(S_intrasearch)以下の場合、さらにCCの再選択を行うと判断し、UEは、ST2403へ移行して、再度本プロシージャ(ST1911)においてまだキャンプオンを試みていないCCが存在するか否か判断する。キャンプオンを試みていないCCが存在する場合はST2404へ移行して前述の処理を行う。キャンプオンを試みていないCCが存在しない場合は、ST2408へ移行して、他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理を行う。該他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理は、図23で開示した方法を用いれば良い。ST2408での他のセルまたは/かつCCのサーチ、再選択処理後、ST2409でUEは選択したセルまたは/かつCCへキャンプオンする。ST2407、ST2409は、図19に示すST1912に相当する。
【0095】
本実施の形態で開示したように、ST2402からST2405において、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにすることで、該CCにキャンプオンする可能性が高くなる。これは、ST2406の判断処理において該CCの受信レベルは、再選択の閾値(S_intrasearch)よりも大きくなる可能性が高いためである。前述したように、RRC_CONNECTED状態においてUEと基地局(セル)間でデータの送受信が可能なCCは、通信品質の良いCCとなると考えられるため、少なくともデータの送受信が可能となる通信品質が得られているからである。
【0096】
従って、ST2406で再度CCの再選択処理に移行する可能性は低く、さらには、ST2408で他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理へ移行する可能性はさらに低くなる。従って、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する際に選択したセルおよびCCへのキャンプオンを確実にし、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0097】
データの送受信の可能なCCとして、例えば、非特許文献10に示されるキャンディデートコンポーネントキャリアセット内のCCとしても良い。同様の効果が得られる。
【0098】
上述した方法では、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにしたが、UEは、RRC_CONNECTEDを離れる際に実際にデータの送受信を行っていたCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。
【0099】
こうすると、UEは、RRC_IDLEへ移行する直前の各CCの通信品質を認識できることになる。RRC_CONNECTEDを離れてRRC_IDLEへ移行する際に、さらに確実にキャンプオンすることが可能となる。従って、制御遅延時間のさらなる削減効果、UEの消費電力のさらなる削減効果が得られることになる。
【0100】
データの送受信を行っていたCCとして、例えば、非特許文献10に示されるスケジューリングコンポーネントキャリアとしても良い。同様の効果が得られる。
【0101】
なお、上述の、データの送受信の可能なCC、または、実際にデータの送受信を行うCCは、ネットワークまたは基地局(セル)によって、基地局(セル)の負荷状況や各CCの電波伝搬環境に応じて設定されることが可能となる。このため、各CCの通信品質を考慮しながらCC間での負荷分散が行えるようになり、基地局(セル)全体としてのスループットの向上を図ることが可能となる。
【0102】
また、上述の、データの送受信の可能なCC、または、実際にデータの送受信を行うCCは、個別のUE毎に設定されても良い。こうすることで、基地局(セル)と個別のUE間の電波伝搬環境に応じてCCを設定することが可能となるため、個々のUEに対して良好な受信品質が得られる効果がある。
【0103】
上述したいずれか一つのCCとして、PBCHを有するCCとしても良い。こうすることで、UEは、RRC_CONNECTEDを離れRRC_IDLE移行して該CCにキャンプオンした際に、新たにPBCHによって送信される報知情報を受信可能とすることができる。セルの構成などの変更により該報知情報が変更されるような場合に、ネットワークまたは基地局(セル)はUEにRRC_IDLEへの移行指示を通知し該報知情報を新たに受信させるようにしても良い。UEは新たな報知情報を受信できるためセルの構成のミスマッチ等による通信異常を無くすことが可能となり、安定した通信システムを供給することが可能となる。
【0104】
上述したいずれか一つのCCとして、SSを有するCCとしても良い。こうすることで、UEは、RRC_CONNECTEDを離れRRC_IDLE移行して該CCにキャンプオンした際に、新たに同期を取り直すことが可能となる。これにより、例えば、該CCが、データの送受信の可能なCCのうちで実際にスケジューリングされていないCCであった場合や、または、該CCがRRC_CONNECTED時にDRX動作を行なっていた場合など、UEがデータを受信していない期間が長い場合に、RRC_IDLE移行した際にさらにUEがデータを受信していない期間が長くなり同期がはずれてしまうようなことを防ぐことが可能となる。従って、安定した通信システムを供給することが可能となる。
【0105】
上述したいずれか一つのCCとして、RRC_CONNECTED時に必ずメジャメントまたはモニタするCCとしても良い。UEは、RRC_CONNECTEDを離れる際に該CCをモニタすることが可能な状態にいることになる。このため、RRC_IDLEへ移行して該セルにキャンプオンを試みる場合も、確実にキャンプオン可能となる。従って、制御遅延時間の削減効果、UEの消費電力の削減効果が得られことになる。
【0106】
RRC_CONNECTED時に必ずメジャメントまたはモニタするCCとして、例えば、非特許文献10に示されるアンカーキャリアとしても良い。同様の効果が得られる。
【0107】
上述したいずれか一つのCCとして、RRC_CONNECTEDを離れる時点で最近の受信品質が最も良いCCとしても良い。こうすることで、受信品質の最も良いCCにキャンプオンすることが可能となり、キャンプオン不可能となる可能性が最も低くなる。このため、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減においてさらに効果的になる。
【0108】
RRC_CONNECTEDを離れる際に、各CCの受信品質を測定するようにしても良い。こうすることで、RRC_CONNECTEDを離れる時点で、UEがキャンプオンするのに最適となるCCを判断することが可能となる。従って、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減において最も効果的になる。
【0109】
RRC_CONNECTEDを離れる際に測定するCCとして、最後にRRC_CONNECTEDにいたセルの全てのCCでなく、データの送受信可能なCCとしても良いし、実際にデータを送受信しているCCとしても良い。こうすることで、全てのCCのメジャメントを行う必要が無くなるため、UEの消費電力の削減を図ることが可能である。
【0110】
受信品質を測定するCCを基地局(セル)あるいはコアネットワークがUEに通知するようにしても良い。通知する方法としては、各CC再選択に用いるパラメータのUEへの通知方法を適用できる。基地局(セル)またはコアネットワークが、受信品質を測定するCCを、各CCの接続負荷状況、UEのケーパビリティ、UEと各CCとの通信品質等を考慮して決める。これにより、基地局(セル)全体、システム全体のスループットの向上を図ることができる。
【0111】
実施の形態1変形例1.
本変形例では、実施の形態1で述べた課題を解決する別の方法として、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、RRC_CONNECTED時にデータの送受信の可能なCCと同じ周波数バンドに属するCCのなかのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0112】
図15に、同じ周波数バンドに属するCCのなかのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図を示す。(a)はRRC_CONNECTED状態、(b)はRRC_IDLE状態である。図15において、図13と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0113】
図15において、CC#1(1304)とCC#2(1305)は周波数バンドIに属し、CC#3(1306)は周波数バンドIIに属し、CC#4(1307)は周波数バンドIIIに属し、CC#5(1308)とCC#6(1309)とCC#7(1310)は周波数バンドIVに属する。ここでいう周波数バンドは、物理特性または無線特性が共通するCCの集合を示す。
【0114】
(a)で示すように、基地局(セル)(1303)はキャリアアグリゲーション対応なので、RRC_CONNECTED状態においてUEは複数のCC、CC#2(1305)、CC#4(1307)、CC#6(1309)上でデータの送受信を行っている。このような状況で、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合、(b)で示すように、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)(1303)の、データの送受信の可能なCCと同じ周波数バンドに属するCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。ここではCC#5(1308)にキャンプオンを試みる。(a)で示すように、RRC_CONNECTED状態においてデータの送受信の可能なCCの一つにCC#6(1309)がある。このCC#6(1309)は周波数バンドIVに属する。同じく周波数バンドIVに属するCCとして、CC#5(1308)、CC#7(1310)がある。従ってUEはこのうちのCC#5(1308)にキャンプオンを試みるようにする。
【0115】
RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移時のシーケンスは、図19と同じで良い。また、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法は、図24のST2403を、データの送受信の可能なCCと同じ周波数バンドに属するCCのうちでキャンプオンを試みていないCCは存在するか否かで判断するように変更すれば良い。
【0116】
RRC_CONNECTED状態においてUEと基地局(セル)間でデータの送受信が可能なCCは、通信品質の良いCCとなると考えられる。少なくともデータの送受信が可能となる通信品質が得られている。
【0117】
一方、同じ周波数バンドに属するCCにおいては、周波数が近接しているため電波伝搬環境は殆ど同じと考えられる。従って、同じ周波数バンドに属するCCにおける受信品質は殆ど同じと考えられる。
【0118】
従って、データの送受信が可能なCCと同じ周波数バンドに属するCCのなかのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにすることで、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する際に該セルの該CCに確実にキャンプオン可能になる。これにより、実施の形態1と同様の効果を得ることが可能となる。
【0119】
さらに、キャンプオンを試みる対象となるCC数が増えることにより、UEにおいて柔軟な制御が可能となる。
【0120】
さらに、基地局(セル)内のCC間での負荷分散が可能となる、という効果が得られる。
【0121】
実施の形態1変形例2.
実施の形態1では、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、データの送受信の可能なCCのうちのいずれか一つのCCの選択はUEが行うようにしていた。こうすることによって、UEの通信状況(例えば各CC(下りCCかつ/または上りCC)の通信品質)に応じてCCを選択することが可能となるからである。
【0122】
本変形例では、別の方法として、基地局(セル)あるいはコアネットワークが選択して、UEに通知するようにする方法を開示する。この場合、どのCCを選択するかの通知方法は、実施の形態1で開示した、各CC再選択に用いるパラメータのUEへの通知方法を適用できる。また、該パラメータとともに、どのCCを選択するかを通知するようにしておいても良い。
【0123】
一例として、図20に、基地局(セル)がキャンプオンを試みるセルかつ/またはCCをUEに通知する場合のシーケンス図を示す。図20において、図19と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。UEがRRC_CONNECTEDの状態において、基地局(セル)からUEに通知する場合である。基地局(セル)はRRC接続開放メッセージをUEに通知する以前に、該UEとの通信状況を判断してRRC_IDLEへ移行する際にキャンプオンを試みるセルとCCを決定し、ST2001で該セルと該CCの情報を通知する。該セルと該CCの情報として、該セルと該CCを特定できる情報、例えば、セルの識別子(PCI、cell-ID)、CCの識別子(CCナンバ、キャリア周波数、CCのキャリアのUARFCN(UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number)など)などとすれば良い。
【0124】
CCの情報として、ペアバンドである下りCCと上りCCの情報ではなく、下りCCのみの情報であっても良い。この場合、下りCCにキャンプオン後に該下りCCから対応する上りCCの情報を得るようにしておけば良い。例えば、該下りCCにおいてシステム情報として報知するようにしておけば良い。これにより、個別のUEに対する制御信号を削減可能となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
【0125】
セルの情報は無くてもよく、RRC_CONNECTED時にいた最後のセル、とあらかじめ決めておけば良い。これにより、個別のUEに対する制御信号を削減可能となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
【0126】
基地局(セル)またはコアネットワークが、UEがキャンプオンを試みるセルとCCを決定する際、各CCの接続負荷状況、UEのケーパビリティ、UEと各CCとの通信品質等を考慮して決める。
【0127】
本変形例で開示した方法とすることで、実施の形態1で述べた効果に加えて、基地局(セル)あるいはコアネットワーク等の外部から、UEがキャンプオンを試みるセルとCCを決定することができるので、セル全体、システム全体として通信品質の向上、スループットの向上を図れる、という効果が得られる。
【0128】
実施の形態1変形例3.
本変形例では、実施の形態1で述べた課題を解決する別の方法として、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0129】
図16に、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図を示す。(a)はRRC_CONNECTED状態、(b)はRRC_IDLE状態である。図16において、図13と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0130】
(b)において、CC#1(1304)、CC#3(1306)、CC#4(1307)、CC#6(1309)は、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCとする。
【0131】
本発明において、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCとは、RRC_IDLE時にキャンプオンが禁じられた(例えば、barredされた)CCでないCCとする。
【0132】
(a)で示すように、基地局(セル)(1303)はキャリアアグリゲーション対応なので、RRC_CONNECTED状態においてUEは複数のCC、CC#2(1305)、CC#4(1307)、CC#6(1309)上でデータの送受信を行っている。このような状況で、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する場合、(b)で示すように、UEは、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)(1303)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。ここではCC#3(1306)にキャンプオンを試みる。
【0133】
RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移時のシーケンスは、図19と同じで良い。また、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法は、図24のST2403を、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちでキャンプオンを試みていないCCは存在するか否かで判断するように変更すれば良い。
【0134】
RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC情報は、あらかじめ決められていても良い。こうすることで、該情報の通知に特別なシグナリングは不要になるため、シグナリング負荷の低減がはかれる。
【0135】
この他にも、RRC_CONNECTED時にデータの送受信を行っているCC上でUEに個別に通知されても良いし、または、RRC_CONNECTED時にデータの送受信を行っているCCまたはその他のCCを通して報知されても良い。通知方法としては、RRCシグナリングやMACシグナリングのメッセージやヘッダにのせて基地局(セル)からUEへ通知する方法、システム情報にのせて基地局(セル)からUEへ報知する方法、PDCCHにのせて基地局(セル)からUEへ報知する方法などがある。
【0136】
該キャンプオン可能なCC情報は、基地局からUEへRRC_CONNECTION_RELEASEメッセージを通知するよりも前に、あるいはそれと一緒に通知しておく。RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC情報の通知方法は、実施の形態1で開示した、各CC再選択に用いるパラメータのUEへの通知方法を適用できる。また、該パラメータとともに通知するようにしておいても良い。
【0137】
報知情報により報知する場合は、基地局からUEへRRC_CONNECTION_RELEASEメッセージを通知する前に、基地局は、報知情報の修正情報をUEに通知し、UEは修正された報知情報を受信しておくようにしても良い。
【0138】
以上のような方法とすることで、準静的(semi-static)、または、動的(dynamic)にRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCを変更することが可能となり、該CCを基地局からUEへ通知または報知することが可能となる。
【0139】
本発明において、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCとは、RRC_IDLE時にキャンプオンが禁じられた(例えば、barredされた)CCでないCCとしたが、そのなかのCCのうち、最初のセル選択/再選択およびCC選択/再選択時にUEが受信電力を測定した結果、CC再選択の閾値を超えていたCCとしても良い。
【0140】
該CCをUEが記憶するようにしておけば良い。記憶する該CCの情報の具体例としては、該CCの識別子などがある。また、それに限らず、該CCの再選択に必要となる情報としても良い。これにより、基地局(セル)からUEに、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC情報を通知する必要がなくなるため、シグナリング負荷の低減がはかれる。
【0141】
また、該CCの識別子などの情報とともに該CCの順位を記憶するようにしても良い。該CCの順位は、受信電力の測定結果をもとに例えば高い方からつけておくようにして、順位の高いCCからキャンプオンを試みるようにしても良い。これにより、受信電力の最も高いCCにキャンプオンすることが可能となり、キャンプオン不可能となる可能性が最も低くなる。このため、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減においてさらに効果的になる。
【0142】
以上のように、本変形例で開示した方法とすることで、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とする全てのCCについてセル選択/再選択処理を行う必要が無くなり、あるいは、該全てのCCのメジャメントを行う必要がなくなる。従って、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0143】
また、上述の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCとして、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)にキャンプオンした際のCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。該セルの該CCへのキャンプオンは実績があることになる。従って、こうすることで、確実にキャンプオン可能とすることができるため、キャンプオンできなかった場合に生じるセルの選択/再選択処理、またはCCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0144】
UEは、該セルの該CCから報知される情報を、該セルの該CCにキャンプオンしていた際に受信し、記憶しておくようにすると良い。図8に示す、UEの、プロトコル制御部(801)またはアプリケーション部(802)または制御部(810)などに記憶しておくようにすれば良い。あるいは、SIMに記憶するようにしておいても良い。
【0145】
UEが受信し記憶するため、基地局(セル)が報知する情報として、システム情報、セル識別子(PCI、cell-ID)、CC識別子、CCのキャリア周波数、CCのキャリアのUARFCN(UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number)などとしておくと良い。
【0146】
これらの情報を記憶しておくことで、UEはRRC_IDLE移行時のキャンプオンの際や、さらにはキャンプオン後の動作をするために、これらの情報を受信する必要が無くなるため、こういった処理における制御遅延時間の削減も可能となり、さらには、UEの消費電力も削減可能となる。
【0147】
なお、該セルにキャンプオンしたCCが複数存在する場合は、該複数のCCのうちいずれか一つのCCをUEが選択するようにしても良いし、また、該複数のCCの受信品質(受信電力でも良い)の順位を記憶しておき、最も受信品質の良いCCをUEが選択するようにしても良い。
【0148】
RRC_CONNECTED状態での移動、すなわちハンドオーバ(HO)などにより、RRC_IDLE時にキャンプオンした基地局(セル)とRRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)とが異なる場合がある。このような場合、UEが、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)にキャンプオンした経験が有る場合は、キャンプオンした際のCCにキャンプオンを試みて、該セルにキャンプオンした際に受信して記憶した該セルや該CC関連の情報を使用すれば良い。一方、UEが、RRC_CONNECTED時にいた最後の基地局(セル)にキャンプオンした経験が無い場合は、新たにキャンプオンした後に該情報を受信するようにしても良いし、RRC_CONNECTED時にHO前の基地局(セル)またはHO後の基地局(セル)から該情報を受信しても良いし、RRC_CONNECTED時にHO後の基地局(セル)に対してUEが該情報の通知要求を出し、それに応じて基地局(セル)がUEに通知するようにしても良い。通知方法としては、前述の方法が使用できる。
【0149】
また、上述の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCとして、ページング情報またはシステム情報をモニタするCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。RRC_IDLE時にページング情報またはシステム情報をモニタするCCをRRC_IDLE時のアンカーキャリアと称する。
【0150】
RRC_IDLE時のアンカーキャリアからはシステム情報が報知されるため、キャンプオン後、システム情報を得られずに他のCCを再選択/選択する処理に入ってしまうことは無くなる。従って、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減が可能となる。
【0151】
アンカーキャリアは、マルキャリアアンカーまたはシングルキャリアアンカーであっても良い。
【0152】
RRC_IDLE時のアンカーキャリアと実施の形態1で述べたRRC_CONNECTED時のアンカーキャリアを同じとしておくと良い。こうすると、RRC_IDLE時、RRC_CONNECTED時ともに同じCCをモニタすることになるので、RRC_IDLEとRRC_CONNECTED間の状態遷移をまずは同じCC上で実行することが可能となる。従って、RRC_IDLEとRRC_CONNECTEDにおける通信品質は保たれるため、RRC_IDLEで該CCにキャンプオンできていればRRC_CONNECTED移行時も該CCで通信可能となり、逆に、RRC_CONNECTEDで該CCと通信可能であれば、RRC_IDLE移行時に該CCにキャンプオン可能となる。よって、状態遷移を確実に実行できる、という効果が得られる。
【0153】
また、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成し、UEは該サブセット内のいずれかひとつのCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。
【0154】
こうすることで、同様に、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とする全てのCCについて選択/再選択処理を行う必要が無くなり、あるいは、該全てのCCのメジャメントを行う必要がなくなる。従って、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0155】
UEが、該セルのどのCCが該サブセット内に含まれているかを認識するため、該サブセット内に含まれるCCからは、同期信号(Synchronization Signal、SS)またはPBCHを送信するようにしておくと良い。こうすることで、UEは該CCを選択/再選択可能となる。また、該セルのどのCCが該サブセット内に含まれるかを基地局から移動端末へ通知する必要がなくなり、無線リソースの有効活用という効果を得ることが出来る。
【0156】
他の方法として、全てのCCから該サブセットに関する情報(例えば該サブセットに含まれるCC情報など)を報知するようにしておけば良い。こうすることで、UEは、ある一つのCCを選択/再選択し、該CCから報知情報を受信することで該サブセット情報を得ることが可能となる。UEは受信した該サブセット情報に含まれるRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC情報にもとづいて、キャンプオン可能なCCへ再選択を行い、キャンプオンする。これにより、UEは該サブセット内に含まれるCCを選択/再選択可能となる。また、柔軟な移動体通信システムが構築可能という効果を得ることが出来る。
【0157】
上述では、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成したが、該キャンプオン可能なCCを周波数バンドに一つずつ設けてサブセットを構成しても良い。
【0158】
本実施の形態の変形例2で述べたように、同じ周波数バンドに属するCCにおいては、周波数が近接しているため電波伝搬環境は殆ど同じと考えられる。従って、同じ周波数バンドに属するCCにおける受信品質は殆ど同じと考えられる。このことから、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCを周波数バンドで一つ代表として設けておくことで、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とする全てのCCでなく、一部のCCのみについて選択/再選択処理、あるいは、メジャメントを行えば良くなる。
【0159】
また、該CCは、周波数バンド毎に一つずつ設けられているため、それらのCCから構成されるサブセットは、全ての周波数バンドの電波伝搬特性を有することになるため、UEがRRC_IDLE状態にいる時にも該セルは多様な電波伝搬特性を有することを維持でき、UEがセル選択/再選択の際により良いセルまたはCCを選択することが可能となり、通信品質の向上という効果を得ることが可能となる。
【0160】
RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCを周波数バンドで一つ以上設けてサブセットを構成しても良く上述の効果が得られる。RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCを周波数バンドで一つずつ設けてサブセットを構成することで、最小のCC数で全ての周波数バンドの電波伝播特性を有したサブセットを構成できるため、UEがセル選択/再選択の際にメジャメントする際のCC数を最小にして制御遅延の削減や消費電力の削減効果を得つつ、通信品質の向上という効果をあわせもつことが可能となる。
【0161】
実施の形態2.
RRC_IDLE状態のUEは、ネットワークとのデータの送受信の必要が生じた場合などに、まずRRC_CONNECTED状態に移行するため、基地局(セル)との間でRA(Random Access)プロシージャを実行する。RAプロシージャは、ランダムアクセスチャネルを接続するために用いられる。
【0162】
図17にRAプロシージャのシーケンス図を示す。
【0163】
RRC_IDLE状態にいるUEは、基地局(セル)(eNB)に対してランダムアクセスプリアンブルに自UE識別用の情報(識別子)をつけて送信する(1701)。このランダムアクセスプリアンブルはメッセージ(Msg)1とも呼ばれる。
【0164】
Msg1を受信したeNBは、該UE識別用の情報と上りの無線リソーススケジューリング情報(上りグラント、UL grant)を含むランダムアクセスレスポンスを、ランダムアクセス用の識別子(RA-RNTI)をかけたPDCCHにて送信する(1702)。この信号はMsg2とも呼ばれる。
【0165】
eNBからの下り信号を受信し、PDCCH上のランダムアクセス用の識別子(RA-RNTI)を用いて検出(ブラインド検出とも呼ばれる)を行うことでMsg2を検出したUEは、該ランダムアクセスレスポンス内の該UE識別用の情報で自UE宛かどうかを判断する。
【0166】
自UEのUE識別用の情報が含まれていたら、UEはMsg2で受信した上りスケジューリング情報に従って、メッセージを送信する(1703)。この信号はMsg3とも呼ばれる。この際に、UEは、自UEの識別子(C−RNTI)またはコンテンションリゾリューション用の識別情報(識別子)も送信する。
【0167】
Msg3を受信したeNBは、コンテンションリゾリューション用の識別情報と上りの無線リソーススケジューリング情報(上りグラント、UL grant)を含む情報を、該UEの識別子(C-RNTI)をかけたPDCCHにて送信する(1704)。この信号はMsg4とも呼ばれる。
【0168】
UEは、eNBからの下り信号を受信し、PDCCH上の自UEの識別子(C-RNTI)を用いて検出(ブラインド検出とも呼ばれる)を行うことで、自UE宛のMsg4であることを認識し、Msg4に含まれる自UE宛の上りスケジューリング情報を受信して、該スケジューリングに従って上りデータを送信可能とする。
【0169】
このMsg1からMsg4までの送受信がRAプロシージャと呼ばれる。
【0170】
また、該Msg3において、UEはeNBに対してRRC CONNECTION REQUESTメッセージを送信しても良い。
【0171】
該メッセージを受信したeNBは、UEに対して、該Msg4においてRRC CONNECION SETUPメッセージを送信しても良い。
【0172】
該メッセージを受信したUEは、同じくMsg4において受信した上りスケジューリング情報に従って、RRC CONNECTIONSETUP COMPLETEメッセージをeNBに対して送信し、RRC_CONNECTED状態に移行する。
【0173】
RAプロシージャが成功した場合、UEは、RRC_IDLE状態からRRC_CONNECTED状態に移行できる。しかし、RAプロシージャの途中で失敗する場合が存在する。
【0174】
RAプロシージャの途中で失敗した場合、従来、RLF(Radio Link Failure)を検出したと判断し、UEは再度キャンプオンするセルを探すため、以前に検出したセルのキャリア周波数とセルパラメータを記憶しておいて、該記憶情報からそのキャリア周波数とセルパラメータでセルをサーチしてセル選択を行う。これによりまだキャンプオンするセルが見つからない場合は、システムとして可能な全てのキャリア周波数でセルをサーチして初期セル選択を実行する。
【0175】
しかし、RRC_IDLE状態のUEがアグリゲーション対応の基地局(セル)の一つのCCにキャンプオンしており、該CCを用いて該基地局(セル)とRAプロシージャを開始し、該RAプロシージャの途中で失敗した場合について考える。
【0176】
このような場合に、従来の方法を適用すると、該基地局(セル)は複数のCCを有しており他のCCにキャンプオンできる可能性が高いにもかかわらず、UE内に記憶されている異なるセルをサーチ、セル選択してしまい、同じ基地局(セル)内の他のCCにキャンプオンしなおすことができなくなるという状況が生じてしまう。また、この場合、UEはセルサーチを行いセル選択/再選択の処理を行なわねばならず、制御遅延時間が増大し、UEの消費電力が増大する、という問題が生じてしまう。
【0177】
従って、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)において、RAプロシージャ失敗時に、UEがキャンプオンするセルと下りCCの決定において、新たな効果的な方法が要求される。
【0178】
上記のような課題を解決するため、本実施の形態では、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCに、または、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCに、キャンプオンを試みるようにする。
【0179】
以下、UEがRAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCに、キャンプオンを試みるようにする場合について説明する。
【0180】
図21に、RAプロシージャ失敗のCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンする場合の概念図を示す。(a)はRRC_IDLE状態でRAプロシージャ開始時にキャンプオンしているCCについて、(b)はRRC_IDLE状態でRAプロシージャ失敗後にキャンプオンするCCについて示している。図21において、図13と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0181】
(a)で示すように、基地局(セル)(1303)はキャリアアグリゲーション対応で、セル1303を選択したUE(1311)は、RRC_IDLE状態でCC#3(1306)にキャンプオンしている。該CC#3(1306)上で、UEはRAプロシージャを開始する。ここでは、説明を簡単にするため、下りCC#n(n=1から7)に対応する上りCCをCC#nとする。従って、RAプロシージャは下りCC#3とそれに対応する上りCC#3上で行われる。また、(b)に示すように、CC#1(1304)、CC#3(1306)、CC#4(1307)、CC#6(1309)はRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCとする。
【0182】
RAプロシージャ途中で失敗した場合、(b)で示すように、UEは、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みる。ここでは、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCC#1(1304)、CC#3(1306)、CC#4(1307)、CC#6(1309)のうち、RAプロシージャ途中で失敗したCC#3(1306)を除いたCC、例えば、CC#4(1307)にキャンプオンを試みる。
【0183】
キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)におけるRAプロシージャ失敗の場合の具体的な動作については3GPPにおいてまだ検討されておらず明確になっていない。ここでは、RAプロシージャ失敗の際の具体的な動作を開示する。
【0184】
図25に、RAプロシージャ失敗の際のシーケンス例を示す。
【0185】
図について説明する。RRC_IDLE状態のUEはST2501でセルまたは/かつCC(下りCC)のサーチを行い、ST2502である一つのセルの一つのCC(下りCC)上にキャンプオンする。ある一つのCC上にキャンプオンしたUEは、ST2503で該CC(ペアバンドとなる下りCCと上りCC)を用いて、基地局(セル)(eNB)との間でRAプロシージャを行う。具体的には、図17に示すMsg1からMsg4の送受信を行う。RAプロシージャを実行したUEは、ST2504で該RAプロシージャが成功したか失敗したかを判断する。成功した場合は、UEとeNBとの間でRRC接続が設立されたため、RRC_CONNECTEDの状態に入る。RRC接続が設立されたため、ST2505で、UEは基地局(セル)、コアネットワーク間とデータの送受信が可能となる。
【0186】
一方、ST2504で該RAプロシージャに失敗したと判断した場合は、RLF(Radio Link Failure)を検出したと判断し、ST2506に移行して、再度キャンプオンを試みるセルとCCの決定処理を行う。UEは、該決定処理によって選択したセルとCC上にST2502で再度キャンプオンを行う。
【0187】
ST2506において、本実施の形態において開示した方法を実行する。RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。RAプロシージャ失敗時にST2506で選択したセルの選択したCCに確実にキャンプオンできる。従って、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0188】
図26に、本発明に係る、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法についてのフローチャートの具体例を示す。
【0189】
ST2601でUEは、各CC再選択に用いるパラメータを受信する。これらのパラメータは、図25に示すST2502でキャンプオンしたCCのシステム情報に含めて、基地局(セル)からUEへ報知するようにしておけば良い。該基地局(セル)が対応する全CCの各CC再選択に用いるパラメータとすると良い。これによりUEはST2506の処理を実行することが可能となる。
【0190】
各CC再選択に用いるパラメータの具体例としては、実施の形態1で開示した各CC再選択に用いるパラメータと同じとできる。例えば、CCの再選択を行うか否か判断するための受信電力の閾値などである。該パラメータについては実施の形態1で説明したので、ここでは説明を省略する。また、実施の形態1で使用する各CC再選択に用いるパラメータと本実施の形態で使用する各CC再選択に用いるパラメータを別に設けても良い。これにより、状況(RRC_CONNECTEDからRRC_IDLEへの移行か、RAプロシージャの失敗か、など)に応じて該パラメータを設定することが可能となり、柔軟なUEのアクセス制御を行うことができる。このため、システムとしてのスループットを向上させることが可能となる。
【0191】
ST2602で、UEは、RAプロシージャ開始時にいたセルを選択する。ST2603でUEは、該セルのRRC_IDLE時キャンプオン可能なCCのうちで、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちで、本プロシージャ(ST2506)においてまだキャンプオンを試みていないCCが存在するか否かを判定する。キャンプオンを試みていないCCが存在する場合、ST2604でUEはキャンプオンを試みていないCCのうちのいずれか一つのCCを選択し、ST2605で該選択したCCにキャンプオンを試みる。ST2605(あるいはST2606でも良い)で、UEは、キャンプオンを試みたCCの受信レベル(RSRPなど)を測定する。ST2606においてUEはさらにCCの再選択を行うか否か判断する。さらにCCの再選択を行うか否かの判断の具体例としては、測定した該CCの受信レベルがパラメータ(S_intrasearch)より大きい場合はさらにCC再選択を行わないと判断する。さらにCC再選択を行わないと判断した場合、UEはST2607へ移行して、該選択したCCへキャンプオンする。ST2606で測定した該CCの受信レベルがパラメータ(S_intrasearch)以下の場合、さらにCCの再選択を行うと判断し、UEは、ST2603へ移行して、再度本プロシージャ(ST2506)においてまだキャンプオンを試みていないCCが存在するか否か判断する。キャンプオンを試みていないCCが存在する場合はST2604へ移行して前述の処理を行う。キャンプオンを試みていないCCが存在しない場合は、ST2608へ移行して、他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理を行う。該他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理は、図23で開示した方法を用いれば良い。ST2608での他のセルまたは/かつCCのサーチ、再選択処理後、ST2609でUEは選択したセルまたは/かつCCへキャンプオンする。ST2607、ST2609は、図25に示すST2502に相当する。
【0192】
本実施の形態で開示したように、ST2602からST2605において、UEは、RAプロシージャを実行した基地局(セル)の、RRC_IDLE時キャンプオン可能なCCのうちで、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちの、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。キャンプオンを試みるセルを、RAプロシージャを実行した基地局(セル)の、RRC_IDLE時キャンプオン可能なCCのうちから選択することで、該CCにキャンプオンする可能性が高くなる。これは、ST2606の判断処理において該CCの受信レベルは、再選択の閾値(S_intrasearch)よりも大きくなる可能性が高いためである。これは、同一の基地局(セル)によって使用されるCCは、各CCにおけるエリアカバレッジがほぼ同じになるよう運用される場合が多いと考えられるためである。また、他のアグリゲーション対応セルが隣接するような場合にも、CC毎のエリアカバレッジをほぼ同じにすることで、あるCCだけ不感地帯が生じるようなことが無いように運用される場合が多いと考えられるためである。従って、RRC_IDLE時にある基地局(セル)の一つのCCにキャンプオンできたUEは、該基地局(セル)の他のCCにもキャンプオンできる可能性が高くなる。
【0193】
従って、ST2606で再度CCの再選択処理に移行する可能性は低く、さらには、ST2608で他のセルまたは/かつCCのサーチおよび他のセルまたは/かつCCの再選択の処理へ移行する可能性はさらに低くなる。従って、RRC_CONNECTED状態から離れてRRC_IDLEへ移行する際に選択したセルおよびCCへのキャンプオンを確実にし、キャンプオンできなかった場合に生じるセルサーチ、セル選択/再選択処理、または全てのCCのサーチ、CCの選択/再選択処理を行わずに済むことになるため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0194】
さらに、UEは、RAプロシージャを失敗後にキャンプオンを試みるCCとして、RAプロシージャを失敗したCCを除くことで、下りCCまたは/かつ上りCCにおいて何らかの要因で生じた失敗を繰り返さないようにできる。つまり、新たにキャンプオンしたCCで、再度RAプロシージャを行う場合にRAプロシージャ途中での失敗が生じないようにすることができる。従って、RRC_CONNECTED状態への移行制御の遅延時間の削減、UEの消費電力の削減、他UEとのRAプロシージャのコンテンションの削減、システムとしてのシグナリング容量の削減、他のセルや他UEへの干渉の抑制などが可能となる。
【0195】
以上のように、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにすることで、確実にキャンプオン可能とすることができるため、以前に検出したセルのキャリア周波数とセルパラメータを記憶しておいて、該記憶情報からそのキャリ周波数とセルパラメータでセルをサーチしてセル選択を行う処理が不要になる。このため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0196】
なお、UEがRAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうちのいずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにした場合でも、上述の、RAプロシージャを失敗後にキャンプオンを試みるCCとして、RAプロシージャを失敗したCCを除くことの効果を得ることができる。
【0197】
なお、上述の説明においては、下りCC番号(#n)と、それと対応する(ペアバンドとなる)上りCC番号(#n)を同じとしたが、これに限らず、下りCC番号と、それと対応する(ペアバンドとなる)上りCC番号が異なっていても良く、本実施の形態で開示した方法が適用できる。
【0198】
上述したいずれか一つのCCとして、PBCHを有するCCとしても良い。こうすることで、UEは、該CCにキャンプオンした際に、新たにPBCHによって送信される報知情報を受信可能とすることができる。セルの構成などの変更により該報知情報が変更されるような場合に、UEは新たな報知情報を受信できるためセルの構成のミスマッチ等による通信異常を無くすことが可能となり、安定した通信システムを供給することが可能となる。
【0199】
上述したいずれか一つのCCとして、SSを有するCCとしても良い。こうすることで、UEは、該CCにキャンプオンした際に、新たに同期を取り直すことが可能となる。これにより、DRX動作により、UEがデータを受信していない期間が長い場合にも確実に該CCにキャンプオンムをすることが可能となる。
【0200】
また、別の方法として、UEは、RAプロシージャ失敗時のCCを除いたCCのうち、RAプロシージャ開始時のCCと同じ周波数バンドに属するCCのなかで、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。
【0201】
同じ周波数バンドに属するCCにおいては、周波数が近接しているため電波伝搬環境は殆ど同じと考えられる。従って、同じ周波数バンドに属するCCにおける受信品質は殆ど同じと考えられる。また、同じ周波数バンドに属するCCのエリアカバレッジも殆ど同じと考えられる。
【0202】
従って、UEがキャンプオンしていたCCと同じ周波数バンドに属する別のCCにキャンプオンを試みるようにすることで、確実にキャンプオン可能にすることができる。このため、制御遅延時間の削減が可能となり、さらには、UEの消費電力の削減も可能となる。また、例え周波数バンド毎にエリアカバレッジが異なったとしても、本方法を適用することで、RAプロシージャ失敗時に確実にキャンプオンを可能にすることができる。
【0203】
また、別の方法として、実施の形態1変形例3で開示した、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成し、UEは該サブセット内のいずれかひとつのCCにキャンプオンを試みるようにしても良い。
【0204】
こうすることで、上述の効果に加え、さらに実施の形態1変形例3で記載の効果を得ることが可能となる。
【0205】
また同様に、実施の形態1変形例3で開示したように、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成したが、該キャンプオン可能なCCを周波数バンドに一つずつ設けてサブセットを構成しても良い。
【0206】
こうすることで、上述の効果に加え、さらに実施の形態1変形例3で記載の効果を得ることが可能となる。
【0207】
上述の例では、RAプロシージャにおいて、Msg1からMsg4が、ある一つの下りCCと、それと対応する(ペアバンドとなる)一つの上りCC上で行なわれることを示した。例えば、図21において、キャンプオンしている下りCCがCC#3の場合、Msg1とMsg3は下りCC#3と対応する上りCC#3で行われ、Msg2とMsg4は下りCC#3で行われる。また、下りCC番号と、それと対応する上りCC番号が異なっていても良いことも述べた。
【0208】
しかし、アグリゲーション対応の基地局(セル)におけるRAプロシージャにおいては、一つの下りCCと上りCC上のみで行なわれずに、複数の上りCCと複数の下りCC上で行われるようにしても良い。
【0209】
例えば、Msg1はUEがキャンプオンしている下りCC#3に対応したUL CC#3で送信する。Msg1を受信したeNBはMsg2を下りCC#3で送信する。ここで、Msg2にのせるMsg3のためのスケジューリング情報に、上りCC#4を割当てる旨の情報を含めて送信する。Msg2を受信したUEは該スケジューリング情報にもとづいて、Msg3を上りCC#4で送信する。Msg3を受信したeNBはMsg4を下りCC#4で送信する。このように、RAプロシージャにおいて、複数の上りCCと複数の下りCC上で行われるようにしても良い。eNBは各CCの電波伝搬環境や各CCの負荷状況などを考慮して柔軟な制御を行え、RAプロシージャのスループットを、しいてはセル全体のスループットを向上させることが可能となる。
【0210】
また、基地局がMsg2の送信に、該メッセージ前に移動端末から送信されるMsg1の送信に用いられた上りCCとのペアバンドを用いるようにしても良い。これにより、新たな制御信号なしに、移動端末にてMsg2が送信されるCCを判断可能となり、無線リソースの有効活用という効果を得ることができる。また、移動端末がMsg2の受信のために、複数のCCをブラインド検出する必要がなくなるので、移動端末の低消費電力化という効果を得ることが出来る。基地局がMsg4の送信に、該メッセージ前に移動端末から送信されるMsg3の送信に用いられた上りCCとのペアバンドを用いても良く、同様の効果を得ることができる。
【0211】
このような場合においても、RAプロシージャ失敗の際にキャンプオンするCCを、本実施の形態で開示した、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする方法を適用できる。RAプロシージャを失敗したCCとして、RAプロシージャ失敗までに使用した一つまたは複数の下りCC、および、RAプロシージャ失敗までに使用した一つまたは複数の上りCCに対応する(ペアバンドとなる)下りCCとし、これらのCCとすれば良い。
【0212】
例えば上記の例について示すと、Msg4を受信できずRAプロシージャ失敗となったUEは、下りCC#3と、上りCC#4に対応した下りCC#4とを除いたCCで、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つの下りCC(CC#1またはCC#6)上にキャンプオンを試みる。
【0213】
こうすることで、UEはRAプロシージャ失敗時に、確実に該セルの他のCCにキャンプオン可能となり、キャンプオン後にRAプロシージャが行われた場合も該RAプロシージャを確実に実行可能にすることができる。このため、基地局(セル)は柔軟なCCのスケジューリング制御を可能としつつ、さらには、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減も可能となる。
【0214】
実施の形態2変形例1.
実施の形態2では、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする方法を開示したが、RAプロシージャを失敗したCCを除かないようにしても良い。つまり、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする方法としても良い。
【0215】
UEはある下りCCにキャンプオンした後にRAプロシージャを行う。つまり、該下りCCの受信品質は良好であるといえる。従って、RAプロシージャにおいての失敗は主に上りにおいて生じると考えられる。そこで、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする方法としても良い。こうすることで、UEは、例えキャンプオンを試みた該一つのCCがRAプロシージャを失敗した際にキャンプオンしていたCCだとしても、該CCへのキャンプオンは可能となる。よって、この後、上りCCの電波伝搬状況が変わり、RAプロシージャを行う時には上りCCの電波伝搬環境が良好になり、RAプロシージャが成功する場合が生じると考えられる。このように、まずは、RAプロシージャ失敗の際にキャンプオンを確実にすることで、キャンプオンの際の制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減も可能となる。そして、その後のRAプロシージャを行えるようにしておくことが可能となる。
【0216】
さらに、RAプロシージャ失敗の際のキャンプオン後のRAプロシージャを確実に実行できる可能性を高めるため、RAプロシージャ失敗の際に、Msg1または/かつMsg3に使用した上りCCと異なる上りCCで、Msg1または/かつMsg3を行うようにすれば良い。こうすることで、例えRAプロシージャ失敗の際、キャンプオン後ただちにRAプロシージャを再度行うことになったとしても、失敗したMsg1または/かつMsg3に使用した上りCCと異なる上りCCを用いることで、上り通信における電波伝搬環境が良好になり、RAプロシージャを確実に実行できる可能性を高めることができる。従って、ここで開示した方法を用いることで、キャンプオンの際の制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減を可能にするとともに、その後のRAプロシージャを確実に実行可能とすることができため、RRC_CONNECTED状態への移行制御の遅延の抑制、UEの消費電力の削減、他UEとのRAプロシージャのコンテンションの削減、システムとしてのシグナリング容量の削減、他のセルや他UEへの干渉の抑制などが可能となる。
【0217】
また、上述の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCとして、実施の形態2で開示した方法としても良い。
【0218】
また、別の方法として、実施の形態1変形例3で開示した、アンカーキャリアにキャンプオンを試みるようにしても良い。アンカーキャリアからはシステム情報が報知されるため、キャンプオン後、システム情報を得られずに他のCCを再選択/選択する処理に入ってしまうことは無くなる。従って、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減が可能となる。
【0219】
こうすることで、本変形例の効果に加え、さらに実施の形態2や実施の形態1変形例3で記載の効果を得ることが可能となる。
【0220】
なお、本変形例では、過去にキャンプオン可能であったCCにキャンプオンすることで、前述した効果と同様の効果を得ることができる。
【0221】
実施の形態3.
3GPPにおいて、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)において、キャリアアグリゲーションする際に下りCCと上りCCとが非対称となる運用が検討されている。このような場合、該複数の下りCCのいずれかにキャンプオンしたUEは、対応する該一つの上りCCでRAプロシージャを実行することが検討されている。
【0222】
図18に、キャリアアグリゲーション時の下りCC/上りCC非対称運用例について示す。1801はキャリアアグリゲーション対応のセルである。ここでは図13と異なり、下りCCと上りCCを別々に示している。1802から1808はキャリアアグリゲーションを行う下りCCであり、順にCC#1からCC#7とする。横軸は下り周波数を示す。1809から1812はキャリアアグリゲーションを行う上りCCであり、順にCC#AからCC#Dとする。横軸は上り周波数を示す。1813はUEである。
【0223】
下りCC#1と下りCC#2に対応する上りCCは上りCC#Aであり、下りCC#3に対応する上りCCは上りCC#Bであり、下りCC#4に対応する上りCCは上りCC#Cであり、下りCC#5と下りCC#6と下りCC#7に対応する上りCCは上りCC#Dである。下りCC#1、下りCC#2とそれらに対応する上りCC#Aは非対称運用である。同様に、下りCC#5、下りCC#6、下りCC#7とそれらに対応する上りCC#Dは非対称運用である。このように、非対称運用においては一つまたは複数の下りCCに、一つの上りCCが対応する(ペアバンドとなる)。
【0224】
非対称運用においてRAプロシージャを実行する場合、図17で示したシグナリングが行われることになるが、上りのシグナリングであるMsg1とMsg3は、一つまたは複数の下りCCに対して、それら下りCCと対応する(ペアバンドとなる)一つの上りCCにおいて、無線リソースを用いて、UEからeNBへ送信される。
【0225】
例えば、下りCC#1にキャンプオンしているUEは、上りCC#Aの無線リソース(RB#1(1814))で、Msg1、Msg3を送信する。下りCC#2にキャンプオンしているUEは、上りCC#Aの無線リソース(RB#2(1815))で、Msg1、Msg3を送信する。上りCC#A上でMsg1、Msg3はUE毎に多重される。
【0226】
Msg2、Msg4は、下りCC#1にキャンプオンしているUEには下りCC#1で、下りCC#2にキャンプオンしているUEには下りCC#2で、それぞれeNBからUEに送信される。Msg1、Msg3の送信において、上りCC#A上でのUE毎の多重方法として、時間分割多重、周波数分割多重、符号分割多重などが考えられる。
【0227】
このように、非対称運用において、RAプロシージャが行われ、途中で失敗した場合、従来の方法の適用では実施の形態2で記載した課題が生じてしまう。
【0228】
従って、キャリアアグリゲーション対応の基地局(セル)において、RAプロシージャ失敗時に、UEがキャンプオンするセルの決定において、新たな効果的な方法が要求される。
【0229】
これらの課題を解決するため、実施の形態2で開示した方法を適用しても良い。
【0230】
しかし、非対称運用において、RAプロシージャが行われ、途中で失敗した場合にキャンプオンする下りCCの決定方法として、実施の形態2で開示した方法を適用した場合も以下のような問題を生じる。
【0231】
例えば、実施の形態2で開示した方法として、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗したCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0232】
例えば、図18に示すように、UE(1813)が下りCC#2(1803)にキャンプオンしたとする。下りCC#1(1802)、下りCC#2(1803)とそれらに対応する上りCC#A(1809)は非対称運用である。UEがRAプロシージャを実行する場合、キャンプオンしている下りCC#2(1803)に対応した上りCC#A(1809)の無線リソース(RB#2(1815))において、UEは基地局(セル)に対してMsg1を送信する。その後、Msg2からMsg4が各々下りCC#2(1803)とそれに対応する上りCC#A(1815)によってUE(1813)と基地局(セル)(1801)間で通信される。Msg4をUEが受信した場合、RAプロシージャは成功となる。しかし、RAプロシージャ(Msg1〜Mag4)の途中で失敗した場合、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)(1801)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCC(例えば、下りCC#1(1802)から下りCC#7(1808)とする)のうち、RAプロシージャを失敗した下りCC#2(1803)を除いた下りCCのうち、いずれか一つの下りCCにキャンプオンを試みるようにする。ここでは、下りCC#1(1802)と下りCC#3(1804)から下りCC#7(1808)が相当する。この際に、UEは下りCC#1(1802)にキャンプオンを試みるとする。RAプロシージャを実行する際に選択していた基地局(セル)(1801)と同じセル内のCCなので、UEがCC#1(1802)にキャンプオンできる可能性は高いと判断される。よって、UEはRAプロシージャ失敗時に下りCC#1(1802)にキャンプオンすることになる。
【0233】
しかしこの場合、再度のRAプロシージャが失敗する可能性はより高くなってしまう。例えば、再度RAプロシージャを実行する際、UEは、Msg1を下りCC#1(1802)に対応する上りCC#A(1809)の無線リソース(RB#1(1814))で基地局(セル)(1801)に送信しなければならない。UEは、上りCC#A(1809)にてRAプロシージャに失敗しているため、この送信も失敗に終わる可能性が高い。さらに、例え基地局(セル)がMsg1を受信成功したとしても、UEは、Mag2を受信した後のMsg3も下りCC#1(1802)に対応する上りCC#A(1809)で基地局(セル)に送信しなければならない。上りCC#A(1809)にてRAプロシージャに失敗しているため、この送信も失敗に終わる可能性が高い。このように、再度のRAプロシージャの途中で失敗する可能性はより高くなってしまう。
【0234】
再度RAプロシージャに失敗したUEは、実施の形態2で開示した方法に従ってさらにもう一度キャンプオンするCCを探さなくてはならない。一旦、CC#1(1802)にキャンプオンを行ってしまっているため、再度のRAプロシージャ失敗時、下りCC#2(1803)にもう一度キャンプオンを試みる場合が生じる。このような場合、また再度のRAプロシージャを行う場合、上りCC#A(1809)を用いることになる。従って、このRAプロシージャも失敗する可能性が高くなる。また、上りCCに対応する下りCCの数が多大になったときも、RAプロシージャの失敗を繰り返す可能性が高くなる。
【0235】
このように、実施の形態2で開示した方法を適用しただけでは、RAプロシージャ失敗を繰り返す状況が発生してしまう。これにより、UEと基地局(セル)、ネットワーク間においてデータ通信を開始するまでに多大な時間がかかり、場合によっては、通信が不可能になってしまう。また、UEは何度もRAプロシージャを繰り返さねばならないため、消費電力の増大を招くことになる。
【0236】
従ってRAプロシージャ失敗時にキャンプオンするセルとCCの決定において、新たな効果的な方法が要求される。
【0237】
上記のような課題を解決するため、本実施の形態では、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうち、RAプロシージャを失敗した上りCCに対応する下りCCを除いたCCのうち、いずれか一つのCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0238】
図22に、下りCC/上りCC非対称運用におけるRAプロシージャ失敗の際にキャンプオンするCCの概念図を示す。図22において、図18と同じ参照符号のものは、同一または相当するものを示すので、同じ参照符号の箇所の説明は省略する。
【0239】
例えば、図18に示したように、UE(1813)が下りCC#2(1803)にキャンプオンしたとする。UEがRAプロシージャを実行し、キャンプオンしている下りCC#2(1803)に対応した上りCC#A(1809)においてUEは基地局(セル)に対してMsg1を送信し、Msg2からMsg4が各々下りCC#2(1803)とそれに対応する上りCC#A(1809)によってUEと基地局(セル)間で通信される。RAプロシージャ(Msg1〜Mag4)の途中で失敗した場合、図22に示すように、UEは、RAプロシージャ開始時にキャンプオンしていた基地局(セル)(1801)のRRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCC(例えば、下りCC#1(1802)から下りCC#7(1808)とする)のうち、RAプロシージャを失敗した下りCC#2(1803)と、さらに、上りCC#A(1809)と対応する他の下りCC、ここでは下りCC#1(1802)とを除いたCCのうち、いずれか一つの下りCCにキャンプオンを試みるようにする。ここでは、下りCC#3(1804)から下りCC#7(1808)が相当する。ここでは例えば、UEは下りCC#3(1804)にキャンプオンを試みるとする。
【0240】
RAプロシージャを実行する際に選択していた基地局(セル)(1801)と同じセル内のCCなので、UEがCC#3(1804)にキャンプオンできる可能性は高い。よって、UEはRAプロシージャ失敗時のキャンプオンを確実に実行することができる。
【0241】
また、下りCC#3(1804)にキャンプオンしたUEが再度のRAプロシージャを実行する場合も、先にRAプロシージャの失敗時に使用した上りCC#A(1809)とは異なる上りCC、ここでは上りCC#B(1810)で再度のRAプロシージャを行うことになるため、RAプロシージャ途中の失敗は無くなる。上りCC#Aと上りCC#Bのキャリア周波数が異なるため、電波伝搬環境が異なることが考えられるからである。これにより、RAプロシージャの失敗が繰り返されることを回避可能となる。従って、RRC_CONNECTED状態への移行制御の遅延時間の削減、UEの消費電力の削減、他UEとのRAプロシージャのコンテンションの削減、システムとしてのシグナリング容量の削減、他のセルや他UEへの干渉の抑制などが可能となる。また、タイマなどによりRAプロシージャ実行許可制限時間が設けられている場合など、RAプロシージャを長時間繰返して該タイマを越えた場合など、UEと基地局(セル)、ネットワーク間で通信が不可能になる状況が生じるが、これを回避することも可能となる。従って、基地局またはシステム全体としてのスループットを向上させることが可能となる。
【0242】
RAプロシージャ失敗の際のシーケンス例は、図25と同じで良い。また、キャンプオンを試みるセルおよびCCの決定方法は、図26のST2603を、RRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCCであって、かつRAプロシージャを失敗した上りCCに対応する下りCCを除いた下りCCのうち、キャンプオンを試みていない下りCCは存在するか否かで判断するように変更すれば良い。さらに明確に言うならば、ST2601、ST2604からST2609のCCを下りCCに変更すれば良い。
【0243】
UEは、ST2603において、RAプロシージャを失敗した上りCCにどの下りCCが対応しているかの情報を必要とする。該上りCCにどの下りCCが対応しているかの情報(下りCC/上りCCのペアバンド情報)を、システム情報として基地局(セル)からUEに報知するようにすれば良い。図25のST2501後のST2502で、UEは、該基地局(セル)に最初にキャンプオンした下りCC上で報知される該システム情報を受信するようにすれば良い。
【0244】
また、上述の、RRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCのうちのいずれか一つのCCとして、実施の形態2で開示した方法としても良い。
【0245】
また、別の方法として、実施の形態1変形例3で開示した、アンカーキャリアにキャンプオンを試みるようにしても良い。アンカーキャリアからはシステム情報が報知されるため、キャンプオン後、システム情報を得られずに他のCCを再選択/選択する処理に入ってしまうことは無くなる。従って、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減が可能となる。
【0246】
こうすることで、本実施の形態の効果に加え、さらに実施の形態2や実施の形態1変形例3で記載の効果を得ることが可能となる。
【0247】
前述の、実施の形態2で開示した方法の一つとして、基地局(セル)がキャリアアグリゲーション対象とするCCのうちRRC_IDLE時にキャンプオン可能なCCでサブセットを構成したが、該キャンプオン可能なCCを周波数バンドに一つずつ設けてサブセットを構成しても良いことを示した。
【0248】
別の方法として、該キャンプオン可能なCCを、該基地局(セル)の上りCCと対応する一つまたは複数の下りCCから一つずつ設けて、サブセットを構成しても良い。
【0249】
RAプロシージャ失敗時、該サブセット内の他の下りCCにキャンプオンを試みるようにする。
【0250】
このように、RAプロシージャ失敗時に、該サブセット内の下りCCからキャンプオンを試みるセルを選択可能となるので、制御遅延時間の削減、UEの消費電力の削減が可能となる。
【0251】
前述した方法では、RAプロシージャ失敗時の上りCCと対応する(ペアバンドとなる)下りCCの情報を、UEは、最初にキャンプオンした該基地局(セル)の下りCCの報知情報により受信することとした。
【0252】
別の方法として、UEはRAプロシージャ実行時の上りCC情報を記憶しておき、該RAプロシージャ失敗時に、一旦、RRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCCのうちいずれか一つを選択し、該下りCCの報知情報を受信して対応する上りCC情報を得る。該上りCC情報が、記憶したRAプロシージャ失敗時の上りCC情報と同じであれば他の下りCCを選択し、再度該下りCCの報知情報を受信して対応する上りCC情報を得るようにする。該上りCC情報が、記憶したRAプロシージャ失敗時の上りCC情報と異なっていれば該下りCCにキャンプオンする。
【0253】
こうすることで、本実施の形態の効果に加え、各CCから報知する情報量を少なくする効果が得られる。
【0254】
また、もし、RAプロシージャ実行時にキャンプオンしていた基地局(セル)が、RRC_IDLE時のキャンプオン可能な下りCCが一つの場合は、他のセルにキャンプオンを試みるようにしておけば良い。
【0255】
また、もし、RAプロシージャ実行時にキャンプオンしていた基地局(セル)が、RRC_IDLE時にキャンプオン可能な下りCCがすべて同じ上りCCとリンクしている場合は、他のセルにキャンプオンを試みるようにしておけば良い。
【0256】
こうすることによって、例え、RAプロシージャ失敗時に他にキャンプオン可能な下りCCが無い場合、または再度のRAプロシージャ失敗の可能性が高い上りCCしかない場合にも、他の基地局(セル)でキャンプオン可能にすることができ、再度のRAプロシージャを実行できる可能性を高めることができる。
【0257】
本実施の形態では、一つまたは複数の下りCCに、一つの上りCCが対応する(ペアバンドとなる)非対称運用の場合について説明した。本実施の形態で開示した方法は、これに限らず、一つの下りCCに一つまたは複数の上りCCが対応する(ペアバンドとなる)非対称運用の場合についても適用できる。一つの下りCCとペアバンドとなる一つまた複数の上りCCにおいて、RAプロシージャを失敗していない上りCCが存在する場合には、RAプロシージャ失敗時、RAプロシージャを失敗した上りCCとペアバンドとなる下りCCにキャンプオンを試みるようにする。これにより、キャンプオンを確実にすることは可能となる。UEはある下りCCにキャンプオンした後にRAプロシージャを行う。つまり、該下りCCの受信品質は良好であるといえる。従って、RAプロシージャにおいての失敗は主に上りにおいて生じると考えられるからである。
【0258】
再度RAプロシージャを実行する際に、該キャンプオンした下りCCとペアバンドとなる上りCCのうちで、RAプロシージャを失敗していない上りCC上のいずれか一つのCCでRAプロシージャを実行するようにしておけば良い。これによりRAプロシージャ失敗が繰り返し発生することを回避でき、本実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【0259】
実施の形態2および実施の形態3では、RAプロシージャとして、Msg1からMsg4を実行する場合について述べたが、これに限らず、下りCCと上りCCを用いてメッセージの送受信が実行されていれば良く、実施の形態2および実施の形態3で開示した方法が適用できる。
【0260】
本発明において、実施の形態1、実施の形態1の変形例1、実施の形態1の変形例2、実施の形態1の変形例3、実施の形態2、実施の形態2の変形例1、実施の形態3を個別に記載したが、これらは組合せて用いても良い。
【0261】
本発明において、RRC_IDLE時にUEがキャンプオンするCCは一つとしたが、UEが複数のCCに同時にキャンプオンをするようにしても良い。いずれか一つのCC、ではなく、複数のCC、とすれば良い。この場合にも、本発明を適用することは可能であり、同様の効果を得ることが可能となる。
【0262】
なお、RRC_IDLE時にUEが複数のCCに同時にキャンプオンしている場合、RRC_CONNECTEDに移行する際のRAプロシージャはUEがキャンプオンしている該複数のCCのいずれか一つのCCで行うようにすれば良い。UEは受信品質が良好なCCを選択できるため、RAプロシージャの途中での失敗を削減することが可能となる。
【0263】
本発明については、LTEシステム(E−UTRAN)、LTEアドバンスド(LTE-Advanced)システムを中心に記載したが、W−CDMAシステム(UTRAN、UMTS)についても適用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の部分キャリアを個別に使用するか又は前記複数の部分キャリアを集めた集合キャリアを使用して、前記部分キャリアに対応した移動端末又は前記集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する移動体通信システムであって、
前記集合キャリアを使用して前記集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する場合、前記移動端末は前記集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする移動体通信システム。
【請求項2】
前記移動端末と前記基地局との間の無線通信が接続状態から待受状態に遷移する際に、前記移動端末は前記集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項3】
前記移動端末は物理特性が共通する部分キャリアの集合に含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項4】
前記移動端末は外部から指定された一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項5】
前記移動端末は前回の待受状態時にキャンプオン可能であった部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項2記載の移動体通信システム。
【請求項6】
前記基地局が送信したシステム情報を移動端末が監視するときの監視対象となる部分キャリアを接続状態と待受状態とで共通にすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項7】
ランダムアクセスチャネルの接続に失敗した際に、前記移動端末は前記集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項8】
前記移動端末は前記集合キャリアに含まれ接続に失敗した部分キャリアを除く一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項7記載の移動体通信システム。
【請求項9】
前記移動端末は前回の待受状態時にキャンプオン可能であった部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項7記載の移動体通信システム。
【請求項10】
前記移動端末は過去にキャンプオン可能であった部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項11】
無線通信の上り方向または下り方向のうち一方の通信方向において一つの部分キャリアを使用し、これに対応した他方の通信方向において二以上の部分キャリアを使用する上下非対称通信を行う場合、一方の通信方向においてランダムアクセスチャネルの接続に失敗し、他方の通信方向において一つの部分キャリアにキャンプオンする際に、キャンプオンすべき当該一つの部分キャリアは、一方の通信方向において接続に失敗した部分キャリアに対応した他方の通信方向における二以上の部分キャリアを除いたものから選択されたものであることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項1】
複数の部分キャリアを個別に使用するか又は前記複数の部分キャリアを集めた集合キャリアを使用して、前記部分キャリアに対応した移動端末又は前記集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する移動体通信システムであって、
前記集合キャリアを使用して前記集合キャリアに対応した移動端末と基地局とが無線通信する場合、前記移動端末は前記集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする移動体通信システム。
【請求項2】
前記移動端末と前記基地局との間の無線通信が接続状態から待受状態に遷移する際に、前記移動端末は前記集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項3】
前記移動端末は物理特性が共通する部分キャリアの集合に含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項4】
前記移動端末は外部から指定された一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項5】
前記移動端末は前回の待受状態時にキャンプオン可能であった部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項2記載の移動体通信システム。
【請求項6】
前記基地局が送信したシステム情報を移動端末が監視するときの監視対象となる部分キャリアを接続状態と待受状態とで共通にすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項7】
ランダムアクセスチャネルの接続に失敗した際に、前記移動端末は前記集合キャリアに含まれるいずれか一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項8】
前記移動端末は前記集合キャリアに含まれ接続に失敗した部分キャリアを除く一つの部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項7記載の移動体通信システム。
【請求項9】
前記移動端末は前回の待受状態時にキャンプオン可能であった部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項7記載の移動体通信システム。
【請求項10】
前記移動端末は過去にキャンプオン可能であった部分キャリアにキャンプオンすることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【請求項11】
無線通信の上り方向または下り方向のうち一方の通信方向において一つの部分キャリアを使用し、これに対応した他方の通信方向において二以上の部分キャリアを使用する上下非対称通信を行う場合、一方の通信方向においてランダムアクセスチャネルの接続に失敗し、他方の通信方向において一つの部分キャリアにキャンプオンする際に、キャンプオンすべき当該一つの部分キャリアは、一方の通信方向において接続に失敗した部分キャリアに対応した他方の通信方向における二以上の部分キャリアを除いたものから選択されたものであることを特徴とする請求項1記載の移動体通信システム。
【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16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【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16】
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【図23】
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【図25】
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【公開番号】特開2012−165034(P2012−165034A)
【公開日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−146294(P2009−146294)
【出願日】平成21年6月19日(2009.6.19)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年6月19日(2009.6.19)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】
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