JP2009200647A - 移動通信システム、基地局装置、ユーザ装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の移動通信システムのサービスエリアが重複している地域で、ユーザ装置が特定の移動通信システムに簡易にアクセスできるようにすること。
【解決手段】本システムで使用される基地局装置は、該基地局装置が属する移動通信システムに固有のシステム別制御チャネルを用意する手段と、複数の移動通信システムに共通するシステム共通制御チャネルを用意する手段と、それらを含む下り信号を送信する手段とを有する。ユーザ装置は、システム共通制御チャネルを含む下り信号を基地局装置から受信する手段と、地域でサービスを提供している移動通信システム毎に、少なくとも、システム別制御チャネルの周波数情報及び無線アクセス方式情報をシステム共通制御チャネルから取り出す抽出手段と、抽出手段で取り出した情報に基づいて、各無線アクセスシステム内で特定のシステム別制御チャネルを受信する手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は移動通信システム、基地局装置、ユーザ装置及び方法に関する。

セルラ電話システムのような無線システムを利用した通信を行う際には、携帯電話等の端末とシステムとの間でパラメータや時刻等が整合している必要がある。同じ地域で複数の無線事業者がサービスを提供する場合、各無線事業者の無線アクセスシステムに個別の帯域が割り当てられるのが一般的である。その場合、ユーザ装置である端末は、通信可能な無線アクセスシステムを識別し、何らかの接続処理を行う必要がある。この識別処理は、無線アクセスシステムに固有の制御チャネルに依存した手法であるため、無線アクセスシステム毎に大きく異なる。

ところで、無線アクセスシステムが複数へ依存する場合、それらのどれにおいても動作することの可能な複合端末が登場することも予想される。無線アクセスシステムの数や種類が増えるにつれて、そのような複合端末がパラメータを取得したり同期したりするのに要する手順及び／又は処理は複雑化するおそれがある。

また、次世代移動体通信で提供される高速通信サービスにおいては、現在よりもかなり広帯域化が予想される。しかしながら、現在のサービスがそのような広帯域のサービスに急変することは好ましくないので、そのような移行は徐々に進むことが予想される。

従って将来的には新旧様々な移動通信システムが同じ地域に並存し、様々なシステムで動作可能な複合端末は、所望の特定の移動通信システムに速やかに接続することが望まれる。

特許文献１では、第２世代セルラネットワークへのローミングおよびハンドオーバをサポートする第３世代セルラシステム向け制御チャネルの構成が説明されている。

非特許文献１では、異なるシステム間において同一の制御チャネルを利用して制御する方法が説明されている。
特開2002−535902号公報 Martigne P, Moessner K, Cordier P, Ben Jemaa S, Houz・P, Agusti R, Deschamps B, Bender P, Jeanty L, Bourse D, "An alternative concept to scanning process for cognitive radio systems: technical and regulatory issues", 16th IST Mobile & Wireless Communication Summit, Budapest, Hungary, July 1-4, 2007

しかし、上記従来技術では、次に示すような問題点があった。ある地域で複数の異なる周波数帯を利用する無線アクセスシステムが重複していた場合、その地域で運用されている全ての無線システムを、ユーザ装置が速やかに識別することはできなかった。ユーザ装置は、１つ１つの無線アクセスシステムに対して接続の可否について確認し、接続が可能な無線アクセスシステムに接続する。その無線アクセスシステムから取得できる制御信号を受信及び分析し、接続した無線アクセスシステムを利用した通信の可否を確認しなければならない。実際に通信する際に希望する無線アクセスシステムで無い場合には、再度１つ１つの無線アクセスシステムに対して接続の可否を確認することが必要となる。この場合、各システムに割り当てられている周波数帯（バンド）は複数種類存在し、しかもそれらは大きく異なっている。運用されている無線アクセスシステム数が多い場合には、使用されている無線システムを速やかに全て認識することは困難になるかもしれない。加えて、新しい周波数帯域が開放された場合や、接続地域が変更になった場合(例えば、国境を越えた場合)には、各システムに接続するための情報を取得することは更に難しくなる。加えて、異なるシステムに関する制御信号情報を有し送信する機能を持っていたとしても、各無線アクセスシステムが独自に他システムの制御信号情報を送信する場合には制御信号のオーバーヘッドが増大し、伝送速度が著しく低下することが懸念される。

本発明の課題は、複数の移動通信システムのサービスエリアが重複している地域で、ユーザ装置が特定の移動通信システムに簡易にアクセスできるようにすることである。

本発明の一形態では、複数の移動通信システムのサービスエリアが重複している地域で使用される基地局装置及びユーザ装置を有するシステムが使用される。

前記基地局装置は、
該基地局装置が属する移動通信システムに固有のシステム別制御チャネルを用意する手段と、
前記複数の移動通信システムに共通するシステム共通制御チャネルを用意する手段と、
前記システム別制御チャネル及び前記システム共通制御チャネルを少なくとも含む下り信号を送信する手段と、
を有する。

前記ユーザ装置は、
前記システム共通制御チャネルを含む下り信号を基地局装置から受信する手段と、
前記地域でサービスを提供している移動通信システム毎に、少なくとも、システム別制御チャネルの周波数情報及び無線アクセス方式情報を前記システム共通制御チャネルから取り出す抽出手段と、
前記抽出手段で取り出した情報に基づいて、特定のシステム別制御チャネルを受信する手段と、
を有する。

本発明によれば、複数の移動通信システムのサービスエリアが重複している地域で、ユーザ装置が特定の移動通信システムに簡易にアクセスできるようになる。

本発明の一形態によれば、特定の無線方式および周波数帯を使用する全システムに共通の制御チャネル(システム共通制御チャネル)を用いることで、異なる無線アクセス方式や周波数帯を利用する無線システムの識別および制御を簡易化し、地域内で運用されている無線システムを容易に識別することができる。

本発明の一形態によれば、システム共通制御チャネルは、全システムで同一周波数および同一無線方式で送信され、全ての事業者が運用する基地局装置間で同期をとりながら送信される。全事業者の基地局装置が同期しているので、システム共通制御チャネルを端末へ送信するのに要する送信電力は小さくてよい。従って個々の基地局装置は自装置の属するシステムに固有の通信に送信電力を多く割り当てることができるようになる。

本発明の一形態では、システム共通制御チャネルは、地域内で運用している事業者の識別に情報、運用する事業者が採用している無線アクセス方式、中心周波数および占有帯域幅などの各無線アクセスシステムを識別するために必要となる重要な情報のみを含むことが好ましい。システム共通制御チャネルのデータサイズを必要最小限にすることは、オーバーヘッドを小さく抑制する等の観点から好ましい。

本発明の一形態では、システム共通制御チャネルに含める事業者情報として、事業者のシステムに接続するのに必要なシステム別制御チャネルを受信するのに必要な情報のみを含むことが好ましい。これは、システム共通制御チャネルに含まれる情報量をなるべく小さくする観点から好ましい。

本発明の一形態では、システム共通制御チャネルに含めるシステム別制御チャネルの情報は、事業者毎に１つとすることが好ましい。事業者毎に１つに限定することは、システム共通制御チャネルの総情報量を、地域内で運用している事業者数分に抑える観点から好ましい。システム共通制御チャネルに含めるシステム別制御チャネルの情報を、既存のシステムで使用されている接続方式や、同期制御を行うために必要となるチャネルに関する重要な情報等のみとすることで、運用中のシステムの変更を行わずに本発明を導入することが可能になる。

本発明の一形態によれば、特定の周波数資源を使用するシステム共通制御チャネルを利用することで、各システムに接続するために必要となるパラメータの取得および同期確立を行うための情報を簡易に速やかに取得でき、地域内で運用されている無線アクセス方式を容易に識別できるようになる。

本発明の一形態によれば、所与の地域で運用されている複数の無線アクセスシステムを識別するための情報のみで構成されたシステム共通制御チャネルを用いることで、制御チャネルによるオーバーヘッドの削減を図ることができる。加えて、無線システム各々に接続するのに必要な制御チャネルを１つに統合することで、オーバーヘッドに寄与する制御チャネルの情報量を最小限にすることができる。

システム共通制御チャネルは全ての無線事業者のシステムにとって必要な情報であるため、特定の事業者のみが送信する制御チャネルではない。その制御チャネルは、地域内で運用されている基地局装置から送信されるので、各ユーザへ割当てられるデータ信号に比べて小さい送信電力で十分であり、データ信号への送信電力の割当を大きくすることができる。加えて、各基地局装置が同期して送信することで、受信特性が改善される点でも有利である。

以下、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。

まず、本実施形態で使用されるシステム共通制御チャネルと各事業者のチャネル（システム別制御チャネルおよびデータチャネル）の構成について説明する。本実施形態では、ある地域で複数の移動通信システムが運用されている。各移動通信システムの事業者は各自独立にサービスを提供するが、移動通信システム間で少なくとも下り制御チャネル(又は報知チャネル)のタイミングは同期している。

図１は、システム共通制御チャネル１１、システム別制御チャネル１２〜１４及びデータチャネル１５〜１７の関係を模試的に示す。システム共通制御チャネル１１は、特定の中心周波数および特定の無線方式を採用する報知チャネルであり、全ての事業者の基地局装置から同一の信号として同期して送信される。システム別制御チャネル１２〜１４は、個別のシステム毎に決められた無線方式に則った制御信号であり、個別システム内での通信制御に使用される。システム共通制御チャネルは、システム別制御チャネルを受信及び復号処理するために必要となる情報を含む。ユーザ装置は、システム共通制御チャネルを受信及び復号処理することで、その地域内で運用されている事業者のシステムに簡易且つ速やかにアクセスできる。図１では、説明の簡明化を図るため、システム共通制御チャネルと他のチャネルが周波数分割方式で多重されているように示されているが、当該技術分野で既知の他の多重法で多重されてもよい。図示のように、どのシステムにも専用には割り当てられていない帯域でシステム共通制御チャネルを送信することは、システム共通制御チャネルの受信品質を確保する等の観点から好ましい。

図２は本実施形態で使用される伝送装置の制御信号送信部を示す。この伝送装置は典型的には基地局装置である。図２には、同期確立部２１、全システム共通制御チャネル生成部２２、システム別制御チャネル生成部２３、データチャネル生成部２４、多重部２５，２６が示されている。

同期確立部２１は、複数のサービスが運用されている地域で、少なくとも全システム共通制御チャネルが各システムで同期して送信されるように同期をとる。図示の例では、グローバルポジショニングシステム(GPS)の信号を利用して同期をとっているが、当該技術分野で既知の適切な如何なる方法で各基地局装置が同期をとってもよい。なお、説明の便宜上、システム毎に事業者が異なるものとしているが、このことは本発明に必須ではない。１人の事業者が１つ以上のシステムを運営してよい。いずれにせよ、各システムの基地局装置は同期して全システム共通制御チャネルを送信する。

全システム共通制御チャネル生成部２２は、全システム共通制御チャネルを作成する。全システム共通制御チャネルは、その地域で運用されている１つ以上のシステムにアクセスするのに必要な情報を含む。この情報は、各システムから送信されているシステム別制御チャネルを受信するのに必要な情報を含んでいる。情報の詳細については後述される。全システム共通制御チャネルの内容は、頻繁には変わらないかもしれないが、必要に応じて更新されてもよい。例えば、その地域で運用されるサービスが変更された場合や、システムの追加、削除及び／又は変更が生じるかもしれないからである。

システム別制御チャネル生成部２３は、基地局装置が所属するシステムに固有の制御チャネルを生成する。

データチャネル生成部２４は、基地局装置が所属するシステムに固有のデータチャネルを生成する。

多重部２６はシステムに固有の制御チャネル及びデータチャネルを多重し、多重後の信号は、多重部２５で全システム共通制御チャネルと更に多重される。

図３は本実施形態で使用される伝送装置の制御信号受信部に関する概念図である。この伝送装置は、典型的にはユーザ装置である。図３には、システム共通制御チャネル受信部３１、システム別制御チャネル受信部３２及びデータチャネル受信部３３が示されている。

システム共通制御チャネル受信部３１は、システム共通制御チャネルを受信し、復号処理を行う。システム共通制御チャネル受信部３１は、処理後の信号から、当該ユーザ装置が接続を希望するシステムのシステム別制御チャネルを受信及び復号するのに必要な情報を取得する。

システム別制御チャネル受信部３２は、取得したシステム別制御チャネルに関する情報を元に、所望のシステムからのシステム別制御チャネルを受信し、復号処理を行い、接続処理に必要な情報を取得する。

データチャネル受信部３３は、接続処理に必要な情報を元に、呼の生成および通信の開始を行う。

図４は、本実施形態における動作例を示すフローチャートを示す。この動作例では、複数のサービスが運用されている地域にユーザ装置である端末装置が入ってきた場合に、ユーザの意図するシステムに接続するための処理が行われる。

(S1)まず、システム共通制御チャネルを含む下り信号が基地局装置から端末装置に送信される。この下り信号は、システム別制御チャネル及び／又はデータチャネルを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。システム共通制御チャネルは、その地域内で運用されている各システムの事業者情報及び無線パラメータを含む。この無線パラメータは、各システムのシステム別制御チャネルを受信及び復号するのに必要な情報を特定する。

(S2)端末装置は、システム共通制御チャネルを受信及び復号する。

(S3)端末装置は、システム共通制御チャネルから、その地域内で運用されている各システムの事業者情報および無線パラメータを取得する。そして、端末装置は、復号した事業者情報から、接続を希望するシステム(事業者)を選択する。端末装置は、選択した事業者に対応するシステム別制御チャネルを受信及び復号処理するのに必要な無線パラメータを取得する。

(S4)端末装置は、取得した無線パラメータに基づき、所望のシステムからシステム別制御チャネルを受信し、復号処理する。

(S5)受信及び復号処理したシステム別制御チャネルに基づいて、端末装置は基地局装置と接続処理を行う。

図５は、本実施形態におけるシステム共通制御チャネルの構成例を示す。システム共通制御チャネルは、地域内において運用を行っている事業者の数(詳細については、図６参照。)、各事業者のシステムでシステム別制御チャネルを受信及び復号処理を行うために必要な情報を事業者毎に含む（詳細については、図７参照。）。

図６は、システム共通制御チャネル内で事業者数(又はオペレータ数)を記述するフォーマット構成例を示す。一例として、事業者数は１６ビットの数値で表現されてよい。

図７は、システム共通制御チャネルの内、個々のシステム別制御チャネルを受信及び復号するのに必要な情報を記述するフォーマット構成例を示す。図示されているように、この情報は、事業者番号(オペレータ番号)、周波数情報、無線アクセスシステム情報及び帯域幅情報を含んでよい。

事業者番号は、その地域で運用されているシステム又は事業者を一意に特定する識別情報を表現する。必須ではないが、国際的なローミングをサポートする観点からは、事業者番号は世界的にユニークな数値であることが好ましい。事業者番号は、その地域で同時に運用されている複数のサービス(システム又は事業者)を、少なくともその地域内で一意に識別できることを要する。一例として、事業者番号は１６ビットで表現されてよい。

周波数情報は、システム別制御チャネルを送信する周波数を示す情報である。この周波数情報を元に、端末装置は受信帯域を決定する。一例として、周波数情報は3GPPにおけるUARFCNパラメータのようなものでもよい。一例として、周波数情報は３２ビットで表現されてよい。

無線アクセスシステム情報は、無線アクセス方式が何であるかを特定する番号を示す。この番号は、例えば、通信にOFDM方式が使用されること、SC-FDMA方式が使用されること又はW-CDMA方式が使用されること、システム帯域幅が可変であること等を指定する。無線アクセスシステム情報を元にして、端末装置は、システム別制御チャネルの受信処理方法を判定する。この番号も、事業者番号と同様に、世界的にユニークな数値であってもよい。一例として、無線アクセスシステム情報は８ビットで表現されてよい。

帯域幅情報は、システム帯域幅が可変であった場合に、端末装置の在圏セルでどの帯域幅が使用されるかを指定する。一例として、帯域幅情報は８ビットで表現されてよい。

以上、本実施形態によれば、特定の周波数および無線方式に基づいてシステム共通制御チャネルが送信されるので、複数のサービスが運用されている地域内で、必要なシステムの無線パラメータを簡易に取得することが可能になる。システム共通制御チャネルは、端末装置にとって既知の特定の周波数および無線方式で送信されるので、システム共通制御チャネルを受信する際に別途セルサーチを行う必要はない。システム共通制御チャネルに含まれるシステム別制御チャネル各々に関する情報は、高々運用事業者数分なので、システム共通制御チャネルのオーバーヘッドは比較的少なくて済む。

上記実施形態では、システム共通制御チャネルを利用して、ある地域内で運用されているシステムの事業者情報を取得する手法であった。しかしながら本発明はこれに限定されず、例えば、現状の第三世代移動体通信システムで用いられている制御チャネル(例えば、報知チャネル)を使って、上記のシステム共通制御チャネルを受信するのに必要な情報を端末装置に通知してもよい。このようにすることで、第三世代移動体通信で採用されている方式に本発明をそのまま流用することが可能になる。

本発明は適切な如何なる移動通信システムに適用されてもよい。例えば、W-CDMA方式の移動通信システム、CDMA2000方式の移動通信システム、GSM方式の移動通信システム、ロングタームエボリューション(LTE)方式の移動通信システム、その他の移動通信システムやその他の無線方式で利用されるシステム別制御チャネルを受信するための情報に対して本発明は使用されてもよい。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

システム共通制御チャネル、システム別制御チャネル及びデータチャネルの関係を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態で使用される伝送装置の送信部構成を示す図である。 本発明の一実施形態で使用される伝送装置の受信部構成を示す図である。 本発明の一実施形態で使用される動作例のフローチャートを示す。 本発明の実施形態におけるシステム共通制御チャネルの構成例を示す図である。 システム共通制御チャネル内で事業者数を通知するフォーマット構成例を示す図である。 システム共通制御チャネルの内、個々のシステム別制御チャネルを受信及び復号するのに必要な情報を記述するフォーマット構成例を示す図である。

符号の説明

１１ システム共通制御チャネル
１２〜１４ システム別制御チャネル
１５〜１７ 各システムで伝送されるデータチャネル
２１ 送信同期確立部
２２ システム共通制御チャネル信号生成部
２３ システム別制御チャネル信号生成部
２４ 個別システムデータチャネル信号生成部
２５，２６ 加算器
３１ システム共通制御チャネル受信部
３２ システム別制御チャネル受信部
３３ 個別システムデータ信号受信部

Claims (7)

1. 複数の移動通信システムのサービスエリアが重複している地域で使用される基地局装置であって、
   当該基地局装置が属する移動通信システムに固有のシステム別制御チャネルを用意する手段と、
   前記複数の移動通信システムに共通するシステム共通制御チャネルを用意する手段と、
   前記システム別制御チャネル及び前記システム共通制御チャネルを含む下り信号を送信する手段と、
   を有し、前記システム共通制御チャネルは、前記地域でサービスを提供している移動通信システム毎に、システム別制御チャネルの周波数情報及び無線アクセス方式情報を少なくとも含むようにした基地局装置。
2. 前記システム共通制御チャネルが、
   前記地域でサービスを提供している移動通信システム数と、
   移動通信システムの識別情報と、
   移動通信システムのシステム別制御チャネルの周波数情報と、
   移動通信システムの無線アクセス方式情報と、
   を含む請求項１記載の基地局装置。
3. 前記システム共通制御チャネルは、システム帯域幅の可変な移動通信システムについて、帯域幅の情報も更に含む請求項２記載の基地局装置。
4. 前記複数の移動通信システム各々でユーザ装置に送信されるシステム共通制御チャネルは、時間的に互いに同期している請求項１記載の基地局装置。
5. 複数の移動通信システムのサービスエリアが重複している地域で使用されるユーザ装置であって、
   前記複数の移動通信システムに共通するシステム共通制御チャネルを少なくとも含む下り信号を基地局装置から受信する手段と、
   前記地域でサービスを提供している移動通信システム毎に、少なくとも、システム別制御チャネルの周波数情報及び無線アクセス方式情報を前記システム共通制御チャネルから取り出す抽出手段と、
   前記抽出手段で取り出した情報に基づいて、特定のシステム別制御チャネルを受信する手段と、
   を有するユーザ装置。
6. 複数の移動通信システムのサービスエリアが重複している地域で使用される基地局装置及びユーザ装置を有するシステムであって、前記基地局装置は、
   該基地局装置が属する移動通信システムに固有のシステム別制御チャネルを用意する手段と、
   前記複数の移動通信システムに共通するシステム共通制御チャネルを用意する手段と、
   前記システム別制御チャネル及び前記システム共通制御チャネルを少なくとも含む下り信号を送信する手段と、
   を有し、前記ユーザ装置は、
   前記システム共通制御チャネルを含む下り信号を基地局装置から受信する手段と、
   前記地域でサービスを提供している移動通信システム毎に、少なくとも、システム別制御チャネルの周波数情報及び無線アクセス方式情報を前記システム共通制御チャネルから取り出す抽出手段と、
   前記抽出手段で取り出した情報に基づいて、各無線アクセスシステム内の特定のシステム別制御チャネルを受信する手段と、
   を有するシステム。
7. 複数の移動通信システムのサービスエリアが重複している地域で使用される基地局装置及びユーザ装置を有するシステムで使用される方法であって、
   該基地局装置が属する移動通信システムに固有のシステム別制御チャネルと、前記複数の移動通信システムに共通するシステム共通制御チャネルとを前記基地局装置で用意するステップと、
   前記システム別制御チャネル及び前記システム共通制御チャネルを少なくとも含む下り信号を前記基地局装置から送信するステップと、
   前記システム共通制御チャネルを含む下り信号を前記ユーザ装置で受信するステップと、
   前記地域でサービスを提供している移動通信システム毎に、少なくとも、システム別制御チャネルの周波数情報及び無線アクセス方式情報を前記システム共通制御チャネルから取り出す抽出ステップと、
   前記抽出ステップで取り出した情報に基づいて、特定のシステム別制御チャネルを前記ユーザ装置で受信するステップと、
   を有する方法。

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