JP2007221276A - 移動局および無線アクセスネットワーク装置並びにモビリティ制御方法 - Google Patents

移動局および無線アクセスネットワーク装置並びにモビリティ制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ハンドオーバ制御の処理時間を短縮しつつ、RRC Entityを実装している装置の処理負荷を低減することのできる移動局および無線アクセスネットワーク装置並びにモビリティ制御方法を提供する。
【解決手段】移動局に、無線チャネル状態を測定し、所定の期間平均化する手段と、指定された無線チャネル状態の閾値とメッセージ種別とを記憶する手段と、平均化された無線チャネル状態を前記閾値と比較し、平均化された無線チャネル状態が前記閾値以上であるセルの識別子と無線チャネル状態を報告する手段とを備え、無線アクセスネットワーク装置に、受信レベルの閾値と、報告メッセージ種別を示す情報を通知する手段と、移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、通信セルの変更を指示し、変更後のセルで使用する移動局識別子を通知する手段とを備えることにより達成される。
【選択図】図2

Description

本発明は、移動局および無線アクセスネットワーク装置並びにモビリティ制御方法に関する。
セルラシステムでは、ユーザの移動に伴い接続するセルを適宜切り替えるハンドオーバ制御が行われている。ハンドオーバ制御では、適切なセルへハンドオーバするために、移動局において接続セルおよび周辺セルの伝搬状況が測定され、その測定結果に基づいてハンドオーバが実施される。
ここで、周辺セルとは、現在接続しているセルと同一周波数、同一基地局装置で運用されているセル、現在接続しているセルとは異なる周波数だが、同一基地局装置で運用されているセル、現在接続しているセルと同一周波数だが、異なる基地局想定で運用されているセルおよび現在接続しているセルとは異なる周波数で、異なる基地局装置で運用されているセルのうち少なくとも1つである。これらの周辺セルへハンドオーバしようとした場合、移動局において周辺セルや接続セルの伝搬環境を測定する必要がある。
ここで、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)などの無線通信システムでは、高速フェージングに追従したリンクアダプテーション、例えば送信電力制御やAMC(Adaptive Modulation and Coding)を行うために、移動局は接続している基地局装置のMAC(Media Access Control)Entityへ接続セルの無線チャネル状況(以下、CQI(Channel Quality Indicator(CQI)と呼ぶ)を頻繁に報告している。例えば、HSDPAでは、移動局において基地局装置から送信される共通パイロットチャネルのE/I(受信チップエネルギー対干渉電力比)を測定し、これをCQIとして、2msの周期、あるいはその整数倍の周期で報告している。
一方、ハンドオーバ制御を行うために、移動局は接続しているセルおよび周辺セルの共通パイロットチャネルのE/I、またはパスロスを測定し、RRC(Radio Resource Control)で測定結果を周期的に報告することを指示されている場合は、測定結果を定期的にRRCメッセージで無線ネットワーク制御装置に報告する。また、移動局はRRCで報告条件が指定されている場合は、報告条件と測定結果を比較し、条件を満足している場合は、RRCメッセージとして、条件を満足していることを報告する。
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
上述したような無線通信システムでは、ハンドオーバ制御に関する報告や指示がRRCで実施されているため、一般的にMACでの処理に比べ、処理時間が長くなる、という問題がある。また、RRC Entityを実装している装置の処理負荷が大きくなることが懸念される。
そこで、本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ハンドオーバ制御の処理時間を短縮しつつ、RRC Entityを実装している装置の処理負荷を低減することのできる移動局および無線アクセスネットワーク装置並びにモビリティ制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の移動局は、無線チャネル状態を測定する無線チャネル状態測定手段と、測定された無線チャネル状態を所定の期間平均化する無線チャネル状態平均化手段と、無線アセスネットワーク装置から指定された無線チャネル状態の閾値とメッセージ種別とを記憶する無線チャネル状態閾値記憶手段と、平均化された無線チャネル状態を前記閾値と比較する無線チャネル状態比較手段と、前記平均化された無線チャネル状態が前記閾値以上であるセルの識別子と無線チャネル状態を前記無線アクセスネットワーク装置に報告する無線チャネル状態報告手段とを備えることを特徴の1つとする。
このように構成することにより、従来は接続セルのみの報告であったCQI報告を閾値以上となった複数セルのCQI報告に拡張することができる。このため、MAC Entityでも一部のモビリティ制御が可能となり、モビリティ制御の高速化、およびRRCを処理している装置の処理負荷を軽減することができる。
また、本発明にかかる無線アクセスネットワーク装置は、受信レベルの閾値とともに、報告メッセージ種別を示す情報を通知する無線チャネル状態閾値通知手段と、移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、通信セルの変更を指示する通信セル変更手段と、移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、変更後のセルで使用する移動局識別子を通知する移動局識別子通知手段とを備えることを特徴の1つとする。
このように構成することにより、従来は接続セルのみの報告であったCQI報告を閾値以上となった1または複数セルのCQI報告に拡張することができる。このため、MAC Entityで制御されるCQI報告を利用して、セル変更や移動局ID割り当てなどの一部のモビリティ制御が可能となり、モビリティ制御の高速化およびRRCを処理している装置の処理負荷を軽減することができる。
本発明にかかる移動通信システムは、移動局は、無線チャネル状態を測定する無線チャネル状態測定手段と、測定された無線チャネル状態を所定の期間平均化する無線チャネル状態平均化手段と、無線アクセスネットワーク装置から指定された無線チャネル状態の閾値とメッセージ種別とを記憶する無線チャネル状態閾値記憶手段と、平均化された無線チャネル状態を前記閾値と比較する無線チャネル状態比較手段と、前記平均化された無線チャネル状態が前記閾値以上であるセルの識別子と無線チャネル状態を無線アクセスネットワーク装置に報告する無線チャネル状態報告手段とを備え、無線アクセスネットワーク装置は、受信レベルの閾値とともに、報告メッセージ種別を示す情報を通知する無線チャネル状態閾値通知手段と、移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、通信セルの変更を指示する通信セル変更手段と、移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、変更後のセルで使用する移動局識別子を通知する移動局識別子通知手段とを備えることを特徴の1つとする。
このように構成することにより、従来は接続セルのみの報告であったCQI報告を閾値以上となった1または複数セルのCQI報告に拡張することができる。このため、MAC Entityで制御されるCQI報告を利用して、セル変更や移動局ID割り当てなどの一部のモビリティ制御が可能となり、モビリティ制御の高速化、およびRRCを処理している装置の処理負荷を軽減することができる。
本発明にかかるモビリティ制御方法は、移動局は、無線チャネル状態を測定する無線チャネル状態測定ステップと、測定された無線チャネル状態を所定の期間平均化する無線チャネル状態平均化ステップと、無線アクセスネットワーク装置から指定された無線チャネル状態の閾値とメッセージ種別を記憶する無線チャネル状態閾値記憶ステップと、平均化された無線チャネル状態を前記閾値と比較する無線チャネル状態比較ステップと、前記平均化された無線チャネル状態が前記閾値以上であるセルの識別子と無線チャネル状態を無線アクセスネットワーク装置に報告する無線チャネル状態報告ステップとを備え、無線アクセスネットワーク装置は、受信レベルの閾値とともに、報告メッセージ種別を示す情報を通知する無線チャネル状態閾値通知ステップと、移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、通信セルの変更を指示する通信セル変更ステップと、移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、変更後のセルで使用する移動局識別子を通知する移動局識別子通知ステップとを備えることを特徴の1つとする。
このように構成することにより、従来は接続セルのみの報告であったCQI報告を閾値以上となった1または複数セルのCQI報告に拡張することができる。このため、MAC Entityで制御されるCQI報告を利用して、セル変更や移動局ID割り当て等の一部のモビリティ制御が可能となり、モビリティ制御の高速化、およびRRCを処理している装置の処理負荷を軽減することができる。
本発明の実施例によれば、一部のセル変更手順において、セル変更手順の高速化を可能にし、またRRCを処理している装置の処理負荷を低減することができる移動局および無線アクセスネットワーク装置並びにモビリティ制御方法を実現できる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
本実施例にかかる移動通信システムについて、図1を参照して説明する。
本実施例にかかる移動通信システムは、移動局100と、無線アクセスネットワーク装置200とを備える。
移動局100と無線アクセスネットワーク装置200とは、少なくとも共有データチャネル(Shared Data Channel)により、互いに無線通信を行うことができる。
本実施例においては、無線アクセスネットワーク装置200が、無線基地局の機能を備え、直接移動局100と無線通信を行う場合について説明する。無線アクセスネットワーク装置200が、無線基地局の機能を備えず、無線アクセスネットワーク装置200により制御される1つ以上の無線基地局を用意し、それらの基地局を介して、移動局100と通信を行うようにしてもよい。
次に、本実施例にかかる移動局100について、図2を参照して説明する。
移動局100は、送受信部160と、送受信部160と接続された無線チャネル状態測定部150と、無線チャネル状態測定部150と接続された無線チャネル状態平均化部140と、無線チャネル状態平均化部140と接続された無線チャネル状態比較部120と、無線チャネル状態比較部120と接続された無線チャネル状態閾値記憶部130と、無線チャネル状態比較部120および送受信部160と接続された無線チャネル状態報告信号生成部110とを備える。
無線チャネル状態測定部150は、接続中のセルおよび周辺セルの無線チャネル状態を測定し、無線チャネル状態平均化部140に入力する。ここで、無線チャネル状態とは、CQIでもよいし、共通パイロットチャネルのE/I、パスロス(Pathloss)でもよい。また、周辺セルとは、報知情報や個別制御情報として通知されるセルでもよいし、移動局がサーチした結果受信できたセルでもよい。
無線チャネル状態平均化部140は、測定された無線チャネル状態を所定の期間平均化し、無線チャネル状態比較部120に入力する。
無線チャネル状態報告記憶部130は、無線アクセスネットワーク装置200により指定された無線チャネル状態の閾値と報告するメッセージ種別とを記憶する。例えば、無線チャネル状態報告記憶部130は、報告するメッセージ種別として、CQIレポート、RRCメッセージを記憶する。例えば、無線チャネル状態報告閾値記憶部130は、図3に示すように、報告された無線チャネル状態の閾値(報告閾値)と報告するメッセージ種別(報告メッセージ種別)とを、無線アクセスネットワーク装置200により群分けされたセル群毎に記憶する。
無線チャネル状態比較部120は、無線チャネル状態平均化部140により入力された平均化された無線チャネル状態と、無線チャネル状態が測定されたセルが属するセル群に対して指定された無線チャネル状態の閾値とを比較し、平均化された無線チャネル状態が該閾値以上であった場合は、閾値以上であったことを示す情報と、報告すべきメッセージ種別とを無線チャネル状態報告信号生成部110に入力する。前記閾値以上であったことを示す情報は、無線チャネル状態比較部120に入力された平均化された無線チャネル情報そのものであってもよい。
無線チャネル状態報告信号生成部110は、無線チャネル状態比較部120において比較された結果を示す情報と、報告すべきメッセージ種別に基づき、報告信号を生成する。例えば、無線チャネル状態報告信号生成部110は、報告すべきメッセージ種別が複数種類ある場合は、図4に示すようにメッセージ種別毎に別メッセージとして、無線アクセスネットワーク装置に報告を行う。例えば、無線チャネル状態報告信号生成部110は、CQIレポートとして、セルの識別子および該セルの識別子が示すセルのCQIを示す情報を生成する。また、無線チャネル状態報告信号生成部110は、RRCメッセージ、例えば測定レポートとして、セルの識別子および該セルの識別子が示すセルのE/Iを示す情報を生成する。この場合、セルの識別子としては、セルに割り当てされているIDを使用してもよいし、当該セルに適用されているスクランブルの番号を使用してもよい。報告信号としては、無線アクセスネットワーク装置200から指定されたメッセージ種別にしたがい、MACの制御信号(例えば、CQI報告)、およびRRCの制御信号(例えば、Measurement Report)として送信してもよい。
次に、本実施例にかかる無線アクセスネットワーク装置200について、図5を参照して説明する。
無線アクセスネットワーク装置200は、送受信部210と、送受信部210と接続された無線チャネル状態閾値通知信号生成部250と、送受信部210と接続された通信セル変更要求判断部220と、通信セル変更要求判断部220と接続された移動局識別子選択部230と、通信セル変更要求判断部220、移動局識別子選択部230および送受信部210と接続された変更要求信号生成部240とを備える。
通信セル変更要求判断部220は、移動局100から報告された無線チャネル状態に基づき通信セルの変更が必要か否かを判断する。この判断は、1回の無線チャネル状態の報告値に対して行ってもよいし、複数回連続して無線チャネル状態の報告があった場合のみ通信セルの変更が必要と判断するなど、無線アクセスネットワーク装置内で通信セル変更条件を設定してもよい。
移動局識別子選択部230は、通信セル変更要求判断部220により通信セルの変更が必要と判断された場合に、新規に設定されるセルで使用する当該移動局の識別子の選択を行う。移動局識別子を選択するエンティティは、移動局100から報告されたメッセージ種別によって変わってもよい。例えば、CQI報告の場合は、MACエンティティが移動局識別子を選択し、RRCメッセージで報告があった場合は、RRCエンティティが移動局識別子を選択してもよい。また、前記RRCエンティティが移動局識別子を選択する場合は、MACエンティティで使用する移動局識別子をRRCメッセージの一部として含めてもよい。
変更要求信号生成部240は、通信セル変更要求判断部220により決定された通信セル変更情報と、新規セルが設定された場合は、移動局識別子選択部230で選択された移動局識別子を当該移動局に通知するためのメッセージの生成を行う。
無線チャネル状態報告閾値通知信号生成部250は、移動局100において測定された無線チャネル状態と比較する閾値を通知するための信号を生成する。無線チャネル状態閾値通知信号生成部250は、この閾値を、1または複数のセルから構成されるセル群毎に設定してもよい。各セル群は、無線アクセスネットワーク装置200の違いによって分けられてもよいし、接続中の周波数とそれ以外の周波数によって分けられてもよいし、また同一無線アクセスネットワーク装置の同一周波数とそれ以外で分けられてもよい。
例えば、図6に示すように、セル群0とセル群1とに群分けされ、セル群0にはセル0、セル1およびセル2、セル群1にはセル3、セル4およびセル5が含まれる場合について説明する。
この場合、無線チャネル状態閾値通知信号生成部250は、セル群を同一無線アクセスネットワーク装置内の同一周波数のセルとそれ以外のセルで分けた場合は図3を参照して説明した構成の閾値通知信号を生成することが可能である。例えば、セル群0にはメッセージ種別としてCQI報告を適用し、セル群1にはRRC Messageを適用する。
本実施例にかかる無線アクセスネットワーク装置200は、例えば、図7に示すように、無線制御装置201と無線基地局装置202とにより、実現されてもよい。
本実施例では、無線アクセスネットワーク装置200が無線制御装置201の機能および無線基地局装置202の機能を備えている場合について説明した。一方、無線制御装置201と、無線基地局装置202とが別々に用意されてもよいが、データ伝送に伴う遅延を短くする観点からは、同一装置内に用意することが望ましい。
次に、本実施例にかかる移動通信システムにおける同一無線アクセスネットワーク装置内のセル間のセルチェンジシーケンスについて、図8を参照して説明する。
移動局100は図8の(a)の地点で通信している状態では、セル1の無線チャネル状態のみ、無線アクセスネットワーク装置200から指定された閾値を超えているため、無線チャネル状態報告信号生成部110は、セル1のみのCQIを無線アクセスネットワーク装置に報告する(ステップS802)。
次に、移動局100が図8の(b)の地点に移動した場合、セル2の無線チャネル状態のみ、無線アクセスネットワーク装置から指定された前記閾値を超えていた場合、無線チャネル状態報告信号生成部110はセル2のみのCQIを無線アクセスネットワーク装置200に報告する(ステップS804)。
無線アクセスネットワーク装置200の移動局識別子選択部230は、MACにおいて、セル2からのCQI報告は新規であったため、セル2で移動局100が使用する移動局識別子(C−RNTI: Cell Specific Radio Network Temporary Identifier)を割り当てる。また、通信セル変更要求判断部220は、セル1からのCQI報告が無かったため、セル1で移動局100が使用していた移動局識別子を移動局100において、削除することを指示する(ステップS806)。
無線アクセスネットワーク装置200の変更要求信号生成部240は、MACにおいて、セル2で移動局100が使用する移動局識別子(C−RNTI)を割り当てたこと、セル1で移動局100が使用していた移動局識別子を移動局100において、削除したことを移動局100に通知する(ステップS808)。
移動局100ではセル2で使用する移動局識別子が割り当てられたため、以後、移動局はセル2での通信が可能となる。移動局100の無線チャネル状態報告信号生成部110は、セル2の無線チャネル状態のみ、無線アクセスネットワーク装置200から指定された閾値を超えていた場合、移動局100はセル2のみのCQIを無線アクセスネットワーク装置200に報告する(ステップS810)
本実施例によれば、移動局が同一無線アクセスネットワーク装置内のセル間を移動する際、RRCでのメッセージ交換を行わずに、セルチェンジの指示、および移行先のセルで使用する移動局識別子をMACで割り当てることが可能となる。このため、セルチェンジに伴う処理時間を短縮し、無線アクセスネットワーク装置内におけるRRCの処理負荷を低減することができる。
本発明にかかる移動局、無線アクセスネットワーク装置およびモビリティ制御方法は、無線通信システムに適用できる。
本発明の一実施例にかかる移動通信システムを示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる移動局を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる移動局の無線チャネル状態閾値記憶部を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる移動局の無線チャネル状態報告信号を示すフォーマット図である。 本発明の一実施例にかかる無線アクセスネットワーク装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかるセル構成を示す図である。 本発明の一実施例にかかる無線アクセスネットワーク装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例にかかる同一無線アクセスネットワーク装置内のセル間の通信セル変更を示すフロー図である。
符号の説明
100 移動局
200 無線アクセスネットワーク装置

Claims (9)

  1. 無線チャネル状態を測定する無線チャネル状態測定手段;
    測定された無線チャネル状態を所定の期間平均化する無線チャネル状態平均化手段;
    無線アクセスネットワーク装置から指定された無線チャネル状態の閾値とメッセージ種別とを記憶する無線チャネル状態閾値記憶手段;
    平均化された無線チャネル状態を前記閾値と比較する無線チャネル状態比較手段;
    前記平均化された無線チャネル状態が前記閾値以上であるセルの識別子と無線チャネル状態を前記無線アクセスネットワーク装置に報告する無線チャネル状態報告手段;
    を備えることを特徴とする移動局。
  2. 請求項1に記載の移動局において:
    前記無線チャネル状態測定手段は、接続中のセルおよび周辺セルの無線チャネル状態を測定することを特徴とする移動局。
  3. 請求項1または2に記載の移動局において:
    前記無線チャネル状態閾値記憶手段は、無線アクセスネットワーク装置により群分けされたセル群毎に閾値を記憶することを特徴とする移動局。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の移動局において:
    前記無線チャネル状態報告手段は、無線アクセスネットワーク装置により群分けされたセル群毎に無線チャネル状態を異なるメッセージとして報告することを特徴とする移動局。
  5. 請求項4に記載の移動局において:
    前記無線チャネル状態報告手段は、前記メッセージを、RRC(Radio Resource Control)メッセージとMAC(Media Access Control)メッセージとして、報告することを特徴とする移動局。
  6. 受信レベルの閾値とともに、報告メッセージ種別を示す情報を通知する無線チャネル状態閾値通知手段;
    移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、通信セルの変更を指示する通信セル変更手段;
    移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、変更後のセルで使用する移動局識別子を通知する移動局識別子通知手段;
    を備えることを特徴とする無線アクセスネットワーク装置。
  7. 請求項6に記載の無線アクセスネットワーク装置において:
    前記無線チャネル状態閾値通知手段は、1または複数のセルから構成されるセル群毎に閾値を通知することを特徴とする無線アクセスネットワーク装置。
  8. 移動局と無線アクセスネットワーク装置から構成される移動通信システムであって:
    前記移動局は、
    無線チャネル状態を測定する無線チャネル状態測定手段;
    測定された無線チャネル状態を所定の期間平均化する無線チャネル状態平均化手段;
    無線アクセスネットワーク装置から指定された無線チャネル状態の閾値とメッセージ種別とを記憶する無線チャネル状態閾値記憶手段;
    平均化された無線チャネル状態を前記閾値と比較する無線チャネル状態比較手段;
    前記平均化された無線チャネル状態が前記閾値以上であるセルの識別子と無線チャネル状態を前記無線アクセスネットワーク装置に報告する無線チャネル状態報告手段;
    を備え、
    前記無線アクセスネットワーク装置は、
    受信レベルの閾値とともに、報告メッセージ種別を示す情報を通知する無線チャネル状態閾値通知手段;
    移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、通信セルの変更を指示する通信セル変更手段;
    移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、変更後のセルで使用する移動局識別子を通知する移動局識別子通知手段;
    を備えることを特徴とする移動通信システム。
  9. 移動局と無線アクセスネットワーク装置とから構成される移動通信システムにおけるモビリティ制御方法であって:
    前記移動局は、
    無線チャネル状態を測定する無線チャネル状態測定ステップ;
    測定された無線チャネル状態を所定の期間平均化する無線チャネル状態平均化ステップ;
    無線アクセスネットワーク装置から指定された無線チャネル状態の閾値とメッセージ種別とを記憶する無線チャネル状態閾値記憶ステップ;
    平均化された無線チャネル状態を前記閾値と比較する無線チャネル状態比較ステップ;
    前記平均化された無線チャネル状態が前記閾値以上であるセルの識別子と無線チャネル状態を無線アクセスネットワーク装置に報告する無線チャネル状態報告ステップ;
    を備え、
    前記無線アクセスネットワーク装置は、
    受信レベルの閾値とともに、報告メッセージ種別を示す情報を通知する無線チャネル状態閾値通知ステップ;
    移動局から報告された無線チャネル状態に基づいて、通信セルの変更を指示する通信セル変更ステップ;
    変更後のセルで使用する移動局識別子を通知する移動局識別子通知ステップ;
    を有することを特徴とするモビリティ制御方法。
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