JP2010172043A - 移動局 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＬＦに起因して移動局ＵＥがアイドル状態に遷移した場合であっても、下りリンクデータの紛失を低減する。
【解決手段】本発明に係る移動局ＵＥでは、ＡＳ機能は、無線基地局ｅＮＢとの間で確立されている無線リンクにおける障害を検知した場合、或いは、セル選択処理によって位置登録対象のセルを発見した場合に、ＮＡＳ機能に対して、その旨を通知するように構成されており、ＮＡＳ機能は、かかる通知に応じて、交換局ＭＭＥに対して位置登録要求信号を送信するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線基地局との間で終端する第１プロトコル（ＡＳ：Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）に対応する第１プロトコル機能（ＡＳ機能）と、交換局との間で終端する第２プロトコル（ＮＡＳ：Ｎｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）に対応する第２プロトコル機能（ＮＡＳ機能）とを具備する移動局に関する。

図７を参照して、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の移動通信システムにおける再接続処理について説明する。

図７に示すように、ステップＳ５０１において、移動局ＵＥは、無線基地局ｅＮＢ１との間で確立している無線リンク（具体的には、ＲＲＣコネクション）の品質劣化を検出すると、タイマＴ３１０を起動する。

ステップＳ５０２において、移動局ＵＥは、タイマＴ３１０が満了する前に、かかる無線リンクの品質劣化が回復しない場合、かかる無線リンクにおける障害（ＲＬＦ：Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｆａｉｌｕｒｅ）を検知し、タイマＴ３１１を起動する。

移動局ＵＥは、タイマＴ３１１が起動している間に、セル選択処理を行い、特定のセルが発見された場合、かかる特定のセルを管理する無線基地局との間で無線リンクの確立を試みる。ここで、かかる特定のセルにおいて、当該移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」が管理されている場合、かかる無線リンクの確立が成功する。

ステップＳ５０３において、移動局ＵＥは、タイマＴ３１１が起動している間に特定のセルが発見されなかった場合や、発見されたセルにおいて当該移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」が管理されていない場合や、タイマＴ３１１が起動している間に異ＲＡＴセルが発見された場合等に、アイドル状態（ＲＲＣ_Ｉｄｌｅ状態）に遷移する。

その後、ステップ５０４において、移動局ＵＥは、無線基地局ｅＮＢ２配下のセルにおいて待ち受けを開始する。

ステップＳ５０５において、交換局ＭＭＥは、移動局ＵＥが無線基地局ｅＮＢ２配下のセルにおいて待ち受けを開始したことを知らないため、無線基地局ｅＮＢ１に対して、移動局ＵＥ宛ての下りリンクデータを送信する。したがって、かかる移動局ＵＥ宛ての下りリンクデータは、移動局ＵＥに到達することなく紛失される。

無線基地局ｅＮＢ１は、ステップＳ５０６において、移動局ＵＥに対して送信した上りリンク同期要求信号に対して、所定期間内に移動局ＵＥから応答がないため、ステップＳ５０７において、移動局ＵＥ用の交換局ＭＭＥとの間のＳ１コネクションを解放する。

ステップＳ５０８において、交換局ＭＭＥは、移動局ＵＥに対して、ページング信号を送信する。

ステップＳ５０９において、移動局ＵＥは、受信したページング信号に応じて、交換局ＭＭＥに対して、サービス要求を送信することによって、無線基地局ｅＮＢ２との間で無線リンクを確立する。

ステップＳ５１０において、無線基地局ｅＮＢ２は、ステップＳ５０９において確立された無線リンクを介して、下りリンクデータを送信する。

３ＧＰＰ ＴＳ３６.３３１ ５.３.１０章

しかしながら、従来の移動通信システムでは、ネットワーク側では、下りリンクデータが発生するまでの間、ＲＬＦに起因する移動局ＵＥの状態の遷移（ＲＲＣ_Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態からＲＲＣ_Ｉｄｌｅ状態への遷移）を検知することができず、その間に発生した下りリンクデータが移動局ＵＥに到達することなく紛失されてしまうという問題点があった。

また、従来の移動通信システムでは、移動局ＵＥが、ＲＬＦに起因してＲＲＣ_Ｉｄｌｅ状態に遷移している場合、交換局ＭＭＥからのページング信号を受信してから再接続処理を行うように構成されているため、無線リンク（Ｕプレーン）の回復に時間がかかるという問題点があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ＲＬＦに起因して移動局ＵＥがアイドル状態に遷移した場合であっても、下りリンクデータの紛失を低減することができる移動局を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、無線基地局との間で終端する第１プロトコルに対応する第１プロトコル機能と、交換局との間で終端する第２プロトコルに対応する第２プロトコル機能とを具備する移動局であって、前記第１プロトコル機能は、前記無線基地局との間で確立されている無線リンクにおける障害を検知した場合、或いは、セル選択処理によって位置登録対象のセルを発見した場合に、前記第２プロトコル機能に対して、その旨を通知するように構成されており、前記第２プロトコル機能は、前記通知に応じて、前記交換局に対して位置登録要求信号を送信するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記位置登録要求信号は、無線リンクの復旧を要求するフラグを含むように構成されていてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記第２プロトコル機能は、前記通知を受信してから所定期間が経過した後に、或いは、該通知を受信してから該所定期間が経過するまでの間に、前記位置登録要求信号を送信するように構成されていてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記第２プロトコル機能は、障害を検知した前記無線リンクを介して行われていた通信の種別に基づいて、前記位置登録要求信号を送信するか否かについて判断するように構成されていてもよい。

本発明の第２の特徴は、無線基地局との間で終端する第１プロトコルに対応する第１プロトコル機能と、交換局との間で終端する第２プロトコルに対応する第２プロトコル機能とを具備する移動局であって、前記第１プロトコル機能は、前記無線基地局との間で確立されている無線リンクにおける障害を検知してから第１所定期間が経過した後に、アイドル状態に遷移するように構成されており、前記第２プロトコル機能は、最後にデータを送信してから第２所定期間が経過した後に、或いは、最後にデータを送信してから該第２所定期間が経過するまでの間に、前記交換局に対して位置登録要求信号を送信するように構成されていてもよい。

本発明の第２の特徴において、前記第２所定期間は、前記第１プロトコル機能或いは前記第２プロトコル機能によって計測されるように構成されていてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、ＲＬＦに起因して移動局ＵＥがアイドル状態に遷移した場合であっても、下りリンクデータの紛失を低減することができる移動局を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作を説明するための図である。 本発明の変更例１に係る移動局の機能ブロック図である。 本発明の変更例２に係る移動局の機能ブロック図である。 従来のＬＴＥ方式の移動通信システムの動作を説明するための図である。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システム）
図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ＬＴＥ方式の移動通信システムであり、交換局ＭＭＥと、無線基地局ｅＮＢ１/ｅＮＢ２と、移動局ＵＥとを具備している。

図２に示すように、本実施形態に係る移動局ＵＥは、無線基地局ｅＮＢとの間で終端するＡＳ（第１プロトコル）に対応するＡＳ機能（第１プロトコル機能）と、交換局ＭＭＥとの間で終端するＮＡＳ（第２プロトコル）に対応するＮＡＳ機能（第２プロトコル機能）とを具備する。

ＡＳ機能は、監視部１１と、通知部１２とを具備している。

監視部１１は、無線基地局ｅＮＢ１との間で確立されている無線リンク（例えば、ＲＲＣコネクション）における障害（ＲＬＦ）の発生の有無、及び、位置登録エリアを含む報知情報を監視するように構成されている。

通知部１２は、かかる無線基地局ｅＮＢ１との間で確立されている無線リンク（例えば、ＲＲＣコネクション）における障害（ＲＬＦ）を検知した場合に、ＮＡＳ機能に対して、その旨を通知するように構成されている。

或いは、通知部１２は、セル選択処理において、受信した報知情報に含まれる位置登録エリアに基づいて、位置登録対象のセルを発見した場合に、ＮＡＳ機能に対して、その旨を通知するように構成されている。

ＮＡＳ機能は、位置登録処理部２１と、タイマ２２と、サービス要求送信部２３とを具備している。

位置登録処理部２１は、ＡＳ機能から、ＲＬＦが検知されたことを示す通知を受信した場合、或いは、セル選択処理によって位置登録対象のセルを発見した場合で、かつ、送信すべき上りリンクデータが存在しない場合に、交換局ＭＭＥに対して、位置登録要求信号（ＴＡＵ：Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）を送信するように構成されている。

ここで、かかる位置登録要求信号は、無線リンクの復旧を要求するフラグ（Ａｃｔｉｖｅ Ｆｌａｇ）を含むように構成されていてもよい。

また、位置登録処理部２１は、上述の通知を受信してから所定期間が経過した後に、かかる位置登録要求信号を送信するように構成されていてもよい。

また、位置登録処理部２１は、上述の通知を受信してから該所定期間が経過するまでの間に、かかる位置登録要求信号を送信するように構成されていてもよい。

かかる所定期間は、タイマ２２によって計測されるように構成されている。かかる所定時間は、移動局ＵＥが自律的に生成する時間で時間であってもよいし、ネットワーク側から通知される時間であってもよいし、ネットワーク側から通知される時間に乱数を乗算した時間であってもよい。なお、かかる所定時間は、移動局ＵＥ又は移動局ＵＥのグループ毎に異なる時間となるように構成されていてもよい。

サービス要求送信部２３は、ＡＳ機能から、ＲＬＦが検知されたことを示す通知を受信した場合で、かつ、送信すべき上りリンクデータが存在する場合に、交換局ＭＭＥに対して、サービス要求信号（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信するように構成されている。

かかるサービス要求信号は、移動局ＵＥによる再接続処理において用いられる信号であって、無線基地局ｅＮＢ２との間で無線リンク（ＲＲＣコネクション）を確立するように要求するための信号である。

以下、図３及び図４を参照して、本実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。

第１に、図３を参照して、本実施形態に係る移動通信システムの動作１について説明する。

図３に示すように、ステップＳ１０１において、移動局ＵＥのＡＳ機能は、無線基地局ｅＮＢ１との間で確立している無線リンク（ＲＲＣコネクション）の品質劣化を検出すると、タイマＴ３１０を起動する。

ステップＳ１０２において、移動局ＵＥのＡＳ機能は、タイマＴ３１０が満了する前に、かかる無線リンクの品質劣化が回復しない場合、ＲＬＦを検知し、タイマＴ３１１を起動する。

移動局ＵＥのＡＳ機能は、タイマＴ３１１が起動している間に、セル選択処理を行い、特定のセルが発見された場合、かかる特定のセルを管理する無線基地局との間で無線リンクの確立を試みる。

ステップＳ１０３において、移動局ＵＥのＡＳ機能は、タイマＴ３１１が起動している間に特定のセルが発見されなかった場合や、発見されたセルにおいて当該移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」が管理されていない場合や、タイマＴ３１１が起動している間に異ＲＡＴセルが発見された場合等に、アイドル状態（ＲＲＣ_Ｉｄｌｅ状態）に遷移する。

ここで、移動局ＵＥのＡＳ機能は、移動局ＵＥのＮＡＳ機能に対して、ＲＬＦを検知したことを通知する。或いは、移動機のＡＳ機能は、移動局ＵＥのＮＡＳ機能に対して、セル選択処理によって位置登録対象のセルを発見したことを通知してもよい。

その後、ステップ１０４において、移動局ＵＥのＡＳ機能は、無線基地局ｅＮＢ２配下のセルにおいて待ち受けを開始する。

ステップＳ１０５において、移動局ＵＥのＮＡＳ機能は、上述の通知を受信してから所定期間が経過した後に、交換局ＭＭＥに対して、位置登録要求信号を送信する。

交換局ＭＭＥは、ステップＳ１０６において、移動局ＵＥ用の無線基地局ｅＮＢ１との間のＳ１コネクションを解放し、送信すべき上りリンクデータが存在する場合に、ステップＳ１０７において、移動局ＵＥに対して、ページング信号を送信する。

ステップＳ１０８において、移動局ＵＥのＮＡＳ機能は、受信したページング信号に応じて、交換局ＭＭＥに対して、サービス要求を送信することによって、無線基地局ｅＮＢ２との間で無線リンクを確立する。

ステップＳ１０９において、無線基地局ｅＮＢ２は、ステップＳ１０８において確立された無線リンクを介して、下りリンクデータを送信する。

第２に、図４を参照して、本実施形態に係る移動通信システムの動作１について説明する。

図４に示すように、ステップＳ２０１乃至Ｓ２０４の動作は、図３に示すステップＳ１０１乃至Ｓ１０４の動作と同一である。

ステップＳ２０５において、移動局ＵＥのＮＡＳ機能は、上述の通知を受信してから所定期間が経過した後に、交換局ＭＭＥに対して、無線リンクの復旧を要求するフラグ（Ａｃｔｉｖｅ Ｆｌａｇ）を含む位置登録要求信号を送信する。

交換局ＭＭＥは、ステップＳ２０６において、移動局ＵＥ用の無線基地局ｅＮＢ１との間のＳ１コネクションを解放し、移動局ＵＥ用の無線基地局ｅＮＢ２との間のＳ１コネクションを確立する。また、無線基地局ｅＮＢ２と移動局ＵＥとの間で、無線リンクが確立される。

ステップＳ２０７において、無線基地局ｅＮＢ２は、ステップＳ２０６において確立された無線リンクを介して、下りリンクデータを送信する。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本実施形態に係る移動通信システムによれば、移動局ＵＥのＡＳ機能が、ＲＬＦを検出した場合に、その旨をＮＡＳ機能に通知し、移動局ＵＥのＮＡＳ機能が、かかる通知に応じて、交換局ＭＭＥに対して位置登録要求信号を送信するように構成されているため、移動局ＵＥがアイドル状態から復旧するまでに要する時間を短縮することができ、下りリンクデータの紛失を低減することができる。

また、本実施形態に係る移動通信システムによれば、移動局ＵＥのＮＡＳ機能が、上述の通知を受信してから、各移動局ＵＥに割り当てられている所定時間だけ待って位置登録要求信号を送信するように構成されているため、トンネル出口等で位置登録要求信号の送信が集中するという事態を回避することができる。

また、本実施形態に係る移動通信システムによれば、移動局ＵＥのＮＡＳ機能が、上述の通知を受信してから、各移動局ＵＥに割り当てられている所定時間内に位置登録要求信号を送信するようにも構成されているため、設定値を０にする等して、位置登録信号を行わないようにさせることで、トンネル出口等で位置登録要求信号の送信が集中するという事態を回避することもできる。

（変更例１）
図５を参照して、本発明の変更例１に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。

図５に示すように、移動局ＵＥのＡＳ機能は、通知部１２と、送信部１３と、タイマ１４とを具備している。ここで、ＡＳ機能は、無線基地局ｅＮＢとの間で確立されている無線リンクにおける障害（ＲＬＦ）を検知してから第１所定期間が経過した後に、アイドル状態に遷移するように構成されている。

送信部１３は、上りリンクデータを送信するように構成されている。

通知部１４は、送信部１３による上りリンクデータの送信時刻を監視するように構成されており、かかる上りリンクデータの送信時刻を、ＮＡＳ機能に通知するように構成されている。

なお、通知部１４は、最後にデータを送信してから第２所定期間が経過した後に、最後にデータを送信してから第２所定期間が経過した旨を、ＮＡＳ機能に通知するように構成されていてもよい。かかる場合、タイマ１４が、かかる第２所定期間を計測するように構成されていてもよい。

また、移動局ＵＥのＮＡＳ機能は、位置登録処理部２１と、タイマ２２とを具備している。

位置登録処理部２１は、最後にデータを送信してから第２所定期間が経過した後に、交換局ＭＭＥに対して位置登録要求信号を送信するように構成されている。

ここで、ＮＡＳ機能に含まれるタイマ２２が、かかる第２所定期間を計測するように構成されており、かかるタイマが満了した場合に、位置登録処理部２１は、最後にデータを送信してから第２所定期間が経過したと判断して、交換局ＭＭＥに対して位置登録要求信号を送信するように構成されていてもよい。

或いは、ＡＳ機能に含まれるタイマ１４が、かかる第２所定期間を計測するように構成されており、位置登録処理部２１は、ＡＳ機能から、最後にデータを送信してから第２所定期間が経過した旨を示す通知を受信した場合に、交換局ＭＭＥに対して位置登録要求信号を送信するように構成されていてもよい。

（変更例２）
図６を参照して、本発明の変更例２に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。

図６に示すように、変更例２に係る移動局ＵＥの構成は、ＮＡＳ機能として通信状態管理部２４が具備されている点を除いて、上述の第１の実施形態に係る移動局ＵＥの構成と同一である。

通信状態管理部２４は、各無線リンクを介して行われている通信の種別を管理するように構成されている。ここで、通信の種別としては、通信のＱｏＳが管理されていてもよいし、リアルタイムサービスであるか否かについて示す情報が管理されていてもよい。

位置登録処理部２１は、ＡＳ機能によって障害を検知された無線リンクを介して行われていた通信の種別に基づいて、位置登録要求信号を送信するか否かについて判断するように構成されている。

例えば、位置登録処理部２１は、ＡＳ機能によって障害を検知された無線リンクを介して行われていた通信の種別が特定の通信であった場合に、位置登録要求信号を送信し、かかる通信の種別が特定の通信以外であった場合には、位置登録要求信号を送信しないように構成されている。

（変更例３）
なお、位置登録処理部２１は、セル選択処理において、ＬＴＥ方式の移動通信システム配下のセルが発見されなかった場合には、発見されたＷＣＤＭＡ方式の移動通信システム配下のセルに対して、位置登録要求信号（ＲＡＵ：Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ、ＬＡＵ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｕｏｐｄａｔｅ）を送信するように構成されていてもよい。

ここで、位置登録処理部２１は、「ＩＳＲ（Ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）」が適用されていう場合であっても、発見されたＷＣＤＭＡ方式の移動通信システム配下のセルに対して、位置登録要求信号を送信するように構成されていてもよい。

なお、上述の移動局ＵＥや無線基地局ｅＮＢや交換局ＭＭＥの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。

ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。

かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、移動局ＵＥや無線基地局ｅＮＢや交換局ＭＭＥ内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして移動局ＵＥや無線基地局ｅＮＢや交換局ＭＭＥ内に設けられていてもよい。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

ＭＭＥ…交換局ｅＮＢ…無線基地局ＵＥ…移動局１１…監視部１２…通知部１３…送信部１４、２２…タイマ２１…位置登録処理部２３…サービス要求送信部２４…通信状態管理部

Claims (6)

1. 無線基地局との間で終端する第１プロトコルに対応する第１プロトコル機能と、交換局との間で終端する第２プロトコルに対応する第２プロトコル機能とを具備する移動局であって、
   前記第１プロトコル機能は、前記無線基地局との間で確立されている無線リンクにおける障害を検知した場合、或いは、セル選択処理によって位置登録対象のセルを発見した場合に、前記第２プロトコル機能に対して、その旨を通知するように構成されており、
   前記第２プロトコル機能は、前記通知に応じて、前記交換局に対して位置登録要求信号を送信するように構成されていることを特徴とする移動局。
2. 前記位置登録要求信号は、無線リンクの復旧を要求するフラグを含むように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の移動局。
3. 前記第２プロトコル機能は、前記通知を受信してから所定期間が経過した後に、或いは、該通知を受信してから該所定期間が経過するまでの間に、前記位置登録要求信号を送信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の移動局。
4. 前記第２プロトコル機能は、障害を検知した前記無線リンクを介して行われていた通信の種別に基づいて、前記位置登録要求信号を送信するか否かについて判断するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の移動局。
5. 無線基地局との間で終端する第１プロトコルに対応する第１プロトコル機能と、交換局との間で終端する第２プロトコルに対応する第２プロトコル機能とを具備する移動局であって、
   前記第１プロトコル機能は、前記無線基地局との間で確立されている無線リンクにおける障害を検知してから第１所定期間が経過した後に、アイドル状態に遷移するように構成されており、
   前記第２プロトコル機能は、最後にデータを送信してから第２所定期間が経過した後に、或いは、最後にデータを送信してから該第２所定期間が経過するまでの間に、前記交換局に対して位置登録要求信号を送信するように構成されていることを特徴とする移動局。
6. 前記第２所定期間は、前記第１プロトコル機能或いは前記第２プロトコル機能によって計測されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の移動局。

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