説明

移動局と通信するためのワイヤレス通信装置

【解決手段】少なくとも1つの無線アクセス技術(RAT)および周波数によってカバーされたセル内の移動局と通信するためのワイヤレス通信装置であって、前記セルは複数のメッシュを備える、ワイヤレス通信装置、および、様々なRAT機能を有しいくつかの周波数をサポートする移動局であって、前記ワイヤレス通信装置は、前記移動局が前記セル内で使用可能なすべてのRATおよび周波数に関する第1の情報を有する第1のビーコンを送信すること、および、前記第1のビーコンに含まれる各RATおよび周波数に対する複数のメッシュのうちの1つにおける可用性を示す第2の情報を有する第2のビーコンを送信すること、を特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は通信分野に関し、さらに、いくつかの周波数を使用するいくつかの無線アクセス技術(RAT)によってカバーされた領域内をローミングするユーザ機器(UE)にビーコンサービスを送信するための方法に関し、当該領域は複数の地理的ゾーンを含み、各ゾーンは当該複数のRATの中の少なくとも1つのRATによってカバーされ、各ユーザ機器(UE)は様々なRAT機能およびプリファレンスを有し、いくつかの周波数をサポートしている。
【0002】
本発明は、いくつかの周波数を使用するいくつかの無線アクセス技術(RAT)によってカバーされた領域内でユーザ機器(UE)にサービスを送信するための基地局にも関し、当該領域は複数の地理的ゾーンを含み、各ゾーンは当該複数のRATの中の少なくとも1つのRATによってカバーされ、各ユーザ機器(UE)は様々なRAT機能およびプリファレンスを有し、いくつかの周波数をサポートしている。
【0003】
さらに本発明は、いくつかの周波数を使用するいくつかの無線アクセス技術(RAT)によってカバーされた領域内で基地局によって送信されたビーコンサービスを受信するための様々なRAT機能およびプリファレンスを有するユーザ機器(UE)に関し、当該領域は複数の地理的ゾーンを含み、各ゾーンは当該複数のRATの中の少なくとも1つのRATによってカバーされ、当該ユーザ機器(UE)は様々なRAT機能およびプリファレンスを有し、いくつかの周波数をサポートしている。
【背景技術】
【0004】
いくつかの通信ネットワークによってカバーされた領域内をローミングするユーザは、この領域内のオペレータ間でのローミング協定と、そのユーザ機器(UE)の機能およびプリファレンスとに基づいて、オペレータ、RAT(無線アクセス技術)、および/または通信の周波数を選択することができる。
【0005】
コグニティブ(cognitive)パイロットチャネル(CPC)は、当該地理的領域内で使用可能な、使用可能オペレータ、無線アクセス技術(RAT)、および周波数に関する情報をコグニティブ移動体に提供するためにコグニティブチャネルで使用可能な、ビーコンチャネルの一種である。
【0006】
E3プロジェクトおよびETSI RRSグループによって提案されているコグニティブパイロットチャネルに関する2つの主要な概念は、メッシュベースおよび最適化ブロードキャスト手法である。
−メッシュベース概念では、地理的領域内のセルが複数のメッシュに分割され、各メッシュ内で使用可能なオペレータ、RAT、および周波数に関する情報が提供される。
−最適化ブロードキャスト概念では、セル内で使用可能なすべてのRATおよび周波数が、当該地理的領域内でブロードキャストされる。
【0007】
メッシュベース概念は最適化ブロードキャスト概念よりも精密であるが、メッシュに情報を送信するためには、CPCに割り振られたよりも広い周波数帯域が必要であるという事実から生じる欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
CPCデータレートを下げるために提案された方法の1つが、同じCPCをセルのメッシュに対してではなく当該セル全体に対して送信し、各技術および周波数に関するカバレッジ領域を送信することである。この種の手法に伴う問題は、カバレッジ領域が容易に特徴付けされないこと、および、詳細なカバレッジを送信するとデータレートも増加してしまうことである。
【0009】
本発明は、メッシュベースのケースでCPCメッセージのサイズを大幅に削減することを目的としている。また本発明は、UEの無線使用を最適化することによって、UEの省電力を向上させることも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、いくつかの無線アクセス技術(RAT)によってカバーされている地理的領域内をローミングするUEに対して、当該領域内で使用可能なRATおよび周波数を当該UEに示すためのメッセージを、いくつかの周波数を使用して送信するという考えに基づいている。
【0011】
メッセージは、当該地理的領域内で使用可能なすべてのRATおよびすべての周波数に関する情報を伝達する構造的メッセージと、その地理的領域の所与の地理的ゾーン内に位置する端末が、構造的メッセージから、その所与の地理的ゾーン内で使用可能なRATおよび/または周波数を決定できるようにする、デジタルデータを伝達する一時的メッセージとからなる。
【0012】
構造的メッセージは当該領域内のネットワーク配備に依存し、一時的メッセージはネットワーク負荷に依存する。
【0013】
本発明の目的は、いくつかの周波数を使用するいくつかの無線アクセス技術(RAT)によってカバーされた領域内をローミングするユーザ機器(UE)にビーコンサービスを最適に送信するための方法によって達成され、当該領域は複数の地理的ゾーンを含み、各ゾーンは当該複数のRATの中の少なくとも1つのRATによってカバーされ、各ユーザ機器(UE)は様々なRAT機能およびプリファレンスを有し、いくつかの周波数をサポートしており、
当該方法は、
−当該領域内で、当該領域内に配備されたすべてのRATおよび当該領域内で使用されるすべての周波数に関する情報を含む、第1のビーコンメッセージと、当該地理的ゾーン内で実際に使用可能な特定のRATおよび/または特定の周波数を選択するために配置された地理的ゾーン内のUEによって使用されることになるデータを含む、第2のビーコンメッセージと、を送信するステップを含み、
−当該第1および当該第2のビーコンメッセージを受信すると、前記UEは、当該ビーコンメッセージおよび当該第2のビーコンメッセージのうちの1つのデータを使用して、配置された地理的ゾーン内で当該ブロードキャストサービスを受信するために、当該特定のRATおよび/または当該特定の周波数を選択するための、事前に定義された手順を実行する。
【0014】
本発明の実装との特定の関連において、当該複数の地理的ゾーンは複数のメッシュからなり、当該第1のビーコンメッセージおよび当該第2のビーコンメッセージは、CPC(コグニティブパイロットチャネル)チャネルを介して送信される。
【0015】
本発明の好ましい実施形態によれば、当該第1のビーコンメッセージのそれぞれおよび当該第2のビーコンメッセージのそれぞれは、n個の連続するフィールドを備えるデータパケットからなり、各第1のビーコンメッセージの各フィールドi(i=1からn)は、CPCチャネルによってカバーされている領域内で使用可能な特定のRATの識別子または特定の周波数の値を含み、各第2のビーコンメッセージの各フィールドi(i=1からn)は、i番目の特定のRATまたはi番目の特定の周波数が所与のメッシュ内で使用可能であろうとなかろうと、所与のメッシュ内に配置されたUEを指示するために使用されるデータを含む。
【0016】
第1のビーコンメッセージのコンテンツは、当該領域内に配備され、当該領域内で使用されるすべての周波数に関する、RATに依存し、当該第2のビーコンメッセージの各フィールドのデータは、当該領域のメッシュ内で使用可能なRATおよび周波数に依存することに留意されたい。
【0017】
本発明の好ましい実施形態では、当該データはビットからなる。
【0018】
各第2のビーコンメッセージは、CPCチャネルによってカバーされた領域内の各メッシュの地理的位置の指示を含む。
【0019】
通常の動作では、当該地理的領域のメッシュ内に配置されたUEは、当該メッシュ内で使用可能なRATおよび周波数を使用し、第1および第2のビーコンメッセージを受信して、適切であれば、より良好なRATおよび/またはより良好な周波数に切り換える。この切り換えは、自動的に、ユーザに意識されずに実行されるものとする。
【0020】
このため、現在配置されているメッシュに関するデータを含む第2のビーコンメッセージを検出するための手順が、UE内に事前にプログラミングされる。
【0021】
第1の変形では、当該手順は、各第2のビーコンメッセージの特定フィールド内に、現在送信されているデータが関与するメッシュを識別するためにUEによって使用されるパラメータを示すことからなる。当該フィールドは、各UEによって常にスキャンされる。
【0022】
当該パラメータは、ローミング領域内での当該メッシュの地理的位置とすることができる。
【0023】
第2の変形では、当該手順は、現在配置されているメッシュに関するデータを含む第2のビーコンメッセージの送信タイミングを当該UEが検出できるようにするための、UE内に事前にプログラミングされた送信ポリシーである。
【0024】
この手順を用いて、UEは、その現在位置と以前に送信された第2のビーコンメッセージに関連するメッシュの位置とを比較することによって、現在配置されているメッシュに関するデータを含む第2のビーコンメッセージの送信時点tを検出する。
【0025】
どちらの変形においても、UE機器は、現在配置されているメッシュに関するデータを含む第2のビーコンメッセージを復号し、当該メッシュ内の新しいRATおよび/または新しい周波数を選択するために当該データを使用して第1のビーコンメッセージのコンテンツをフィルタリングするための当該データを格納する。
【0026】
上記の概要ならびに以下の詳細な説明は、本発明の例示的実施形態を示す添付の図面と併せて読むとより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明に従った、ビーコンメッセージの生成および送信のステップの概略を示す一般的なフローチャートである。
【図2】本発明に従った、第1のビーコンチャネルメッセージ構造を示す概略図である。
【図3】本発明に従った、第2のビーコンチャネルメッセージ構造を示す概略図である。
【図4】本発明に従った方法が実装される地理的領域の第1の構造例を示す概略図である。
【図5】地理的領域の第2の構造例を示す概略図である。
【図6】本発明に従った、ビーコンメッセージの受信を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0028】
複数のワイヤレス通信ネットワークによってカバーされたn個の連続する基本メッシュに分割された地理的領域内に実装され、CPC局が、当該地理的領域内で使用可能なオペレータ、無線アクセス技術(RAT)、および無線周波数に関する情報を、携帯電話、PDA、またはラップトップなどのコグニティブUEに送信して、当該UEが、当該地理的領域内で使用可能な最も便利なオペレータ、RAT、および周波数を選択できるようにする、本発明について説明する。
【0029】
図1は、CPCによるCPC情報の生成ステップと、ワイヤレス通信ネットワークによってカバーされた地理的領域内で定義されたメッシュへの当該CPC情報の送信ステップとを示す。
【0030】
ステップ2で、CPC局は、地理的領域内でのCPCチャネル送信を開始する。
【0031】
ステップ4で、CPC局は、当該ネットワークの基地局から受信したメッセージの分析を通じて、ワイヤレス通信ネットワークによってカバーされた地理的領域内で使用可能なRATおよび周波数を決定する。
【0032】
ステップ6で、CPC局は、ステップ4の分析から、当該地理的領域内に配備されたすべてのオペレータならびにすべてのRATおよび周波数に関する情報を備える第1のビーコンメッセージを生成する。
【0033】
図2は、CPCメッセージの識別子を備える第1のフィールド7と、それぞれが地理的領域内に配備されたRATまたは周波数の識別子を備える12の連続するフィールドのセットと、を備える、第1のビーコンメッセージの例を示す。図2の例では、第1のビーコンメッセージは、それぞれオペレータ1およびオペレータ2である、2つのオペレータが地理的領域内に存在することを示す。オペレータ1は、3つの周波数F11.1、F11.2、およびF11.3を備える第1の無線アクセス技術RAT1.1と、3つの周波数F12.1、F12.2、およびF12.3を備える第2の無線アクセス技術RAT1.2とを使用する。オペレータ2は、固有の周波数F21.1を備える固有の無線アクセス技術RAT2.1を使用する。
【0034】
図1に戻ると、ステップ8で、CPC局は、その間に第1のビーコンメッセージが送信されることになる期間Dを決定する。
【0035】
当該第1のビーコンメッセージは、地理的領域内でブロードキャストされるか、あるいは、ポイントツーマルチポイント送信またはポイントツーポイント送信を使用して、当該地理的領域内に存在するすべてのUEに送信されることが、可能であることに留意されたい。
【0036】
ステップ10で、CPC局は、ネットワーク周波数の可用性を取得し、ステップ12で、当該第1のビーコンメッセージおよび当該ネットワーク周波数の可用性を使用して、地理的領域の各メッシュについて第2のビーコンメッセージを生成する。
【0037】
図3は、図2の第1のビーコンメッセージに関して当該地理的領域のメッシュについて生成された第2のビーコンメッセージの例を示す。この第2のビーコンメッセージは、当該メッシュの識別子を備えるフィールド15と、それぞれがビット値「1」または「0」を備える12の連続するフィールドのセットと、を備える。
【0038】
フィールドi(i=1から12)内の値「1」は、第1のビーコンメッセージの対応するi番目のフィールドのRATまたは周波数が識別されたメッシュ内に存在することを、UEに示す。
【0039】
フィールドi(i=1から12)内の値「0」は、第1のビーコンメッセージの対応するi番目のフィールドのRATまたは周波数が識別されたメッシュ内に存在しないことを、UEに示す。
【0040】
図1に戻ると、ステップ14で、CPC局は、当該第1および第2のビーコンメッセージに関する送信ポリシーを選択する。
【0041】
送信ポリシーは、当該地理的領域の所与のメッシュ内に配置されたUEが、当該UEが留まっているメッシュに関する情報を担持する第2のビーコンメッセージをCPC局が送信した場合にのみ、第1のビーコンメッセージのコンテンツ全体を読み取るように、選択される。
【0042】
本発明の第1の実施形態では、当該ポリシーは、各第1のビーコンメッセージの特定のフィールド内で、現在送信されているデータが関連するメッシュを識別するためにUEによって使用されるパラメータを指定することを含む。当該フィールドは、ローミング領域内の当該メッシュの地理的位置を含む。
【0043】
本発明の他の実施形態では、当該フィールドはメッシュ識別番号を含む。
【0044】
さらに、各第1のビーコンメッセージは、2つの連続するメッシュ内で受信された2つの異なる第1のビーコンメッセージをUEが区別できるようにするための、複数の第2のビーコンメッセージと共有する識別フラグを含む。
【0045】
本発明の第2の実施形態では、当該ポリシーは、現在配置されているメッシュに関するデータを含む第2のビーコンメッセージの送信タイミングを当該UEが検出できるようにするための、UE内に事前にプログラミングされた送信スキームを含む。
【0046】
この第2の実施形態では、UEは、その現在位置と以前に送信された第2のビーコンメッセージに関連する以前のメッシュの位置とを比較することによって、現在配置されているメッシュに関するデータを含む第2のビーコンメッセージの送信時点tを検出するようにプログラミングされる。
【0047】
これら第1および第2の実施形態では、各第1のビーコンメッセージは、当該領域のメッシュ上に留まっているUEが、現在配置されているメッシュに関するデータを含む第2のビーコンメッセージの送信時点tを決定できるようにするための、当該領域の地理的位置の指示と、当該領域のサイズの指示と、当該領域の各メッシュのサイズの指示とを含む。
【0048】
図4は、各メッシュが参照番号(1から80)によって識別される80のメッシュを備える、地理的領域の第1の構造を示す。第2のビーコンメッセージは、左上のゾーンから右下のゾーンへと、メッシュ番号の増加順(1、2、3...80)に従って、当該メッシュに送信される。
【0049】
図5には、メッシュが中心から外側へ向かうらせん状の経路に沿って番号付けされた、当該地理的領域の第2の構造が示される。この例では、第2のビーコンメッセージは、地理的領域の中心に配置された第1のメッシュから、らせん状の経路に従ったメッシュ番号の増加順(1、2、3...80)に従って、当該メッシュへと送信される。
【0050】
図1に戻ると、ステップ16で、CPC局は、メッセージ送信の期間Dが完了したか否かを確認する。
【0051】
当該期間が完了した場合、CPC局はステップ18で、選択された送信ポリシーを使用して第1のビーコンメッセージを送信する。完了していない場合、CPC局はステップ20で、メッシュ識別子と共に第2のビーコンメッセージを送信する。
【0052】
ステップ22で、CPC局は、送信ポリシーに従って次のメッシュを選択し、ステップ24で、すべての第2のビーコンメッセージが送信されたか否かを確認する。
【0053】
送信された場合、プロセスはステップ16から続行される。送信されていない場合、CPC局はステップ26で、ビーコンメッセージの送信を停止すべきか否かを確認する。
【0054】
停止すべきである場合、ステップ28で、CPC局はビーコンメッセージの送信を停止する。停止すべきでない場合、CPC局はステップ29で、地理的領域の構造(オペレータ、RAT、周波数)が変更されたか否かを確認する。
【0055】
変更された場合、プロセスはステップ4から続行される。変更されていない場合、プロセスはステップ10から続行される。
【0056】
図6は、対象となる地理的領域内をローミング中のUEによるビーコンメッセージの処理を示す。
【0057】
ステップ30で、UEはCPCモジュールを開始する。ステップ32で、UEはCPCチャネルを受信するための無線受信器を構成する。
【0058】
ステップ34で、UEはCPCチャネルを通じて送信された情報を受信する。
【0059】
ステップ36で、対象となる地理的領域内をローミング中の各UEは、受信した情報パケットのヘッダをチェックして、当該情報がビーコンメッセージからなるか否かを判定する。
【0060】
ビーコンメッセージからなる場合、ステップ38でUEは、当該ビーコンメッセージが、地理的領域内に配備されたオペレータ、RAT、または周波数の識別子を含む第1、あるいは、地理的領域内に配備されたオペレータ、RAT、または周波数を選択するためのビットを含む第2のビーコンメッセージを、含むか否かを確認する。ビーコンメッセージからなるものでない場合、プロセスはステップ34から続行される。
【0061】
受信したパケットが第1のビーコンメッセージを伝達する場合、各UEは、ステップ40で当該第1のビーコンメッセージを格納し、ステップ42で送信ポリシーを読み取り、ステップ44で、現在滞在しているメッシュを決定するために地理的領域における自身の位置を計算し、ステップ46で、地理的領域内に配備されたオペレータ、RAT、または周波数を選択するために使用する第2のビーコンメッセージを決定する。
【0062】
受信したパケットが第2のビーコンメッセージを伝達する場合、各UEは、ステップ50で当該第2のビーコンメッセージを格納し、ステップ52で、第1のビーコンメッセージがすでに格納されているか否かを確認する。
【0063】
格納されていない場合、プロセスはステップ34から続行される。格納されている場合、プロセスはステップ44から続行される。
【0064】
ステップ60で、各UEは、地理的領域における自身の位置がすでに格納されているか否かを確認する。格納されていない場合、プロセスはステップ34から続行される。
【0065】
格納されている場合、プロセスはステップ62から続行され、ここでUEは、オペレータ、RAT、および周波数の識別子を第1のビーコンメッセージから取得し、現在滞在しているメッシュ内に実際に配備されたオペレータ、RAT、および/または周波数のうちの1つを選択するために、当該識別子と、第2のビーコンメッセージのビットとの間に論理演算を適用する。
【0066】
ステップ64で、UEは、選択されたオペレータ、RAT、および/または周波数を介して基地局に接続する。
【0067】
ステップ66で、UEは接続が成功したか否かを確認する。
【0068】
成功しなかった場合、プロセスはステップ34から続行される。成功した場合、UEは、ステップ68でビーコンチャネルを介した無線通信を閉じ、ステップ70でビーコンリソースを停止する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つの無線アクセス技術(RAT)および周波数によってカバーされたセル内の移動局と通信するためのワイヤレス通信装置であって、前記セルは複数のメッシュを備え、
前記移動局が前記セル内で使用可能なすべてのRATおよび周波数に関する第1の情報を含む第1のビーコンを送信すること、および
前記第1のビーコンに含まれる各RATおよび周波数に対する複数のメッシュのうちの1つにおける可用性を示す第2の情報を含む第2のビーコンを送信すること
を特徴とするワイヤレス通信装置。
【請求項2】
前記第1のビーコンに含まれるRATおよび周波数のそれぞれに対する複数のメッシュのうちの1つにおける可用性が、前記第2のビーコンにおける1つのビットによって表される請求項1に記載のワイヤレス通信装置。
【請求項3】
前記第2のビーコンが複数のメッシュのうちの1つに関する情報をさらに含む請求項1または2に記載のワイヤレス通信装置。
【請求項4】
前記第1のビーコンおよび前記第2のビーコンがCPC(コグニティブパイロットチャネル)を介して送信される請求項1から3のいずれか1項に記載のワイヤレス通信装置。
【請求項5】
セル内で使用可能なすべてのRATおよび周波数に関する第1の情報を含む第1のビーコンと、前記第1のビーコンに含まれる各RATおよび周波数に対する複数のメッシュのうちの1つにおける可用性を示す第2の情報を含む第2のビーコンとをワイヤレス通信装置から受信すること、および
前記ワイヤレス通信装置と通信するために、前記第1の情報によって示される、前記RATおよび周波数からの前記第2の情報に基づいて、特定のRATおよび/または特定の周波数を選択すること
を特徴とする様々なRAT機能を有しいくつかの周波数をサポートする移動局。
【請求項6】
少なくとも1つの無線アクセス技術(RAT)および周波数によってカバーされたセル内の移動局と通信するためのワイヤレス通信装置であって、前記セルは複数のメッシュを備える、ワイヤレス通信装置と、様々なRAT機能を有しいくつかの周波数をサポートする移動局とを備えるワイヤレス通信システムであって、
前記ワイヤレス通信装置は、
前記移動局が前記セル内で使用可能なすべてのRATおよび周波数に関する第1の情報を有する第1のビーコンを送信すること、および、前記第1のビーコンに含まれる各RATおよび周波数に対する複数のメッシュのうちの1つにおける可用性を示す第2の情報を有する第2のビーコンを送信することを特徴とし、
前記移動局は、
前記ワイヤレス通信装置から前記第1のビーコンおよび前記第2のビーコンを受信すること、および、
前記ワイヤレス通信装置と通信するために、前記第1の情報によって示される前記RATおよび周波数からの前記第2の情報に基づいて、特定のRATおよび/または特定の周波数を選択することを特徴とする
ワイヤレス通信システム。
【請求項7】
少なくとも1つの無線アクセス技術(RAT)および周波数によってカバーされたセル内の移動局と通信するための方法であって、前記セルは複数のメッシュを備え、
前記移動局が前記セル内で使用可能なすべてのRATおよび周波数に関する第1の情報を含む第1のビーコンを送信するステップと、
前記第1のビーコンに含まれる各RATおよび周波数に対する複数のメッシュのうちの1つにおける可用性を示す第2の情報を含む第2のビーコンを送信するステップと
を特徴とする方法。
【請求項8】
各可用性を1つのビットによって表す前記第2のビーコンを送信する請求項7に記載の方法。
【請求項9】
複数のメッシュのうちの1つに関する情報をさらに含む前記第2のビーコンを送信する請求項7または8に記載の方法。
【請求項10】
前記第1のビーコンおよび前記第2のビーコンをCPCを介して送信する請求項7から9のいずれか1項に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2013−511166(P2013−511166A)
【公表日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−522856(P2012−522856)
【出願日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際出願番号】PCT/JP2010/006632
【国際公開番号】WO2011/058753
【国際公開日】平成23年5月19日(2011.5.19)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】