JP2011525089A - 通信ネットワークシステムにおける方法および装置 - Google Patents

Abstract

セルラー無線システムにおいて送信機から受信機へセル識別情報セットをシグナリングする方法を提供する。方法は、範囲指標記号を使用したセル識別情報のシーケンスのコード化を有する。この場合コード化シーケンスは、コード化されたシーケンスを使用してシグナリングされる。範囲指標記号は、暗示的範囲指標でもよいし、また明示的範囲指標でもよい。

Description

本発明は、通信ネットワークシステムにおける方法および装置に関し、特に、識別情報（アイデンティティ）の効率的な信号伝達（シグナリング）を可能にする装置およびそのようなシグナリングのための方法に関する。

３ＧのＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）およびＳＡＥ（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のコンセプトを明示する作業が、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）内で現在進行中である。ＬＴＥ／ＳＡＥ標準化作業の１つの重要な関心の的は、確実に新しいネットワークを敷設することが簡単で、かつ、運用の費用効率を高くすることである。これを解決するための構想は、新しいシステムをできるだけ多くの面で自己最適化および自己構成させることである。自己最適化アルゴリズムのいくつかは、識別情報のシグナリングに基づいている。

そのような面の１つは、無線環境に関するプランニング、プロビジョニングおよび運用の簡略化である。一例は、プラグアンドプレイのコンセプトを実施することであり、すなわち無線リソースのプランニングの必要性をできるだけ少なくすることである。

無線ネットワークは、効率的な測定手順をサポートするために基地局の一意でない物理識別情報を扱う必要があるが、グローバル一意セル識別情報も扱う必要がある。これに関連して、以下の表記が使用されている。
・ＰＬＭＮ識別情報：これは公衆陸上移動通信網の識別情報である。セルは複数のＰＬＭＮ識別情報を有してもよいことに注意されたい。
・セル識別情報：これはＰＬＭＮ内のセルに対する一意の識別情報である。
・物理セル識別情報（ＰＣＩ）：これはセルに対するレイヤ１の識別情報である。ＰＣＩは、整数であるが、長さが足りないので無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）（ＰＣＩ）内で一意でない。

ＬＴＥにおける現在の想定は、５０４個の一意のＰＣＩを用意することである。端末は、基準シンボルを使用して基準シンボル受信電力（ＲＳＲＰ、Reference Symbol Received Power）を測定する。この測定値は、初期セル選択およびハンドオーバの実行時に使用される。それ故、各端末から見て、端末が検出できるＰＣＩとセル識別情報との間に１対１のマッピングが常にあるべきことが重要である。広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）に関しては、ＰＣＩはＷＣＤＭＡの「スクランブルコード」に相当する。ＷＣＤＭＡでは５１２の異なるスクランブリングコードが存在する。

ＬＴＥおよびＷＣＤＭＡにおけるハンドオーバは、移動電話機アシストタイプのハンドオーバである。この意味することは、端末（またはユーザ装置）が在圏（サービング）セルおよび代替セルについての測定値をサービング基地局に報告するということである。端末は、最強の測定値とオフセットとの範囲内にその測定値が属するすべてのセルを報告するように構成されてもよい。オフセットは、ｅＮｏｄｅＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）すなわち無線基地局から端末への測定制御メッセージの中にパラメータ化された値である。端末は、ブラックリストに載っているセルに関する測定値は報告しない。同様に、端末は、隣接セルリストに含まれるセルに関する測定値だけを報告する。

ブラックリストを採用する場面の一例は、ＨｅＮＢ(home eNodeB)を特定の測定構成から除くことが望ましい場面である。専用のＰＣＩのセットまたは範囲がＨｅＮＢのために確保されていてもよく、マクロｅＮｏｄｅＢは、選択される測定条件からこのＰＣＩのセットを除いてもよい。

ネットワークは、各移動端末の隣接セットに関する情報を格納してもよい。隣接セットは、移動端末がセル境界を横切るとき、あるセルから別のセルへの移動端末の移動に関する評価およびハンドオーバに使用される。セル境界は、はっきりと定められているわけではなく、基地局のサービス提供範囲が互いに重なり合うので、実際にはいくぶんぼんやりしていることは容易に理解されるであろう。同様に、識別情報のリストは、ネットワーク内の他のノード間のシグナリングにも含まれる。一例は、移動電話機がＨｅＮＢからサービスを受けるのを許可されるようにＨｅＮＢを構成するための、グローバルセル識別情報の移動電話機へのシグナリングである。

無線ネットワーク内のノード間で識別情報セットを伝達する現在の手段は、セル識別情報のシーケンスとしての伝達である。セル識別情報は有限の記号体系、通常は整数の範囲、例えば（０, ..., 識別情報最大数−１）または（１, ..., 識別情報最大数）などに属する。

順序要素から成る有限の記号体系が識別情報を表すために以下のように定められており、ｎ個の異なる一意の識別情報があると仮定する。

Ａ＝｛ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，…，ａｎ｝
それ故、識別情報セットは識別情報のシーケンスとして表されてもよい。例えば以下のとおりである。

ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，ａ７，ａ８，ａ９，ａ１０，ａ１２，ａ７８
識別情報セットを識別情報のシーケンスとしてシグナリングすると、メッセージが大きくなることがある。これは、識別情報セットが識別情報の範囲であるときに特に良く当てはまる。一方で、シグナリングプロトコルの性能を改善したいという要望が常にある。それ故、セル識別情報のシグナリング方法を改良する必要がある。

従って、本発明の１つの目的は、通信ネットワークシステムにおいて識別情報を効率的にシグナリングするように改良した方法および装置を提供することである。

この目的および他の目的は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明によって達成される。このように、範囲指標記号（レンジ・インジケータ)を前述の識別情報のシーケンスの中に設けることによって、通信ネットワークシステムにおいて識別情報のシーケンスとして識別情報セットの効率的なシグナリングが提供される。

本発明による識別情報範囲の符号化（コード化）は、少なくとも一部は識別情報の範囲から成る識別情報セットの効率的なコード化を可能にする。これは、いくつかの大きな識別情報セットの効率的なシグナリングを意味する。

このように、本発明によって、セルラー無線システムにおいて送信機から受信機へセル識別情報セットをシグナリングする方法が提供される。本方法は、範囲指標記号を使用したセル識別情報のシーケンスのコード化を含む。この場合コード化シーケンスはコード化されたシーケンスを使用するシグナリングである。範囲指標記号は、暗示的範囲指標でもよいし、また明示時的範囲指標でもよい。

伝達されるセル識別情報セットがセル識別情報の範囲を備えるとき、一実施形態によれば、最小数を有するセル識別情報が、伝達されるコード化シーケンスに含まれてもよい。

本発明は、上記に従ってセル識別情報を送信するように構成された送信部を備える無線基地局または移動機などのデバイスにも及ぶ。

本発明の他の目的、利点および新規な特徴は、本発明の以下の詳細な説明を添付の図面および特許請求の範囲とともに検討することにより明らかになるであろう。

より良い理解のために、本発明の以下の図面および例示的実施形態を参照する。

例示的ＷＣＤＭＡ通信ネットワークアーキテクチャを示す図である。 例示的ＬＴＥ通信ネットワークアーキテクチャを示す図である。 セルラー無線ネットワーク内でセル識別情報をシグナリングするとき実行されるステップを示すフロー図である。

図１は、ＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）アーキテクチャなどの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を有する通信ネットワークシステムを示し、１つ以上の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１０に接続された少なくとも１つの無線基地局（ＲＢＳ）（ノードＢ）１５（図１では２つ示されている）を備える。ＲＡＮは、コアネットワーク（ＣＮ）１１に接続されている。ＲＡＮおよびＣＮ１１は、複数のユーザ装置（ＵＥ）１８に対して通信および制御を提供し、各ユーザ装置（ＵＥ）１８は、ダウンリンク（ＤＬ）チャネル１２およびアップリンク（ＵＬ）チャネル１３を使用する。明快にするために、１つのアップリンクチャネルだけが１３と示されており、１つのダウンリンクチャネルだけが１２と示されている。ダウンリンクチャネル１２では、ＲＢＳ１５が、各ユーザ装置１８にそれぞれの電力レベルで送信する。アップリンクチャネル１３では、ユーザ装置１８が、ＲＢＳ１５にそれぞれの電力レベルで送信する。

ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムなどの通信システムが図２に示されており、少なくとも１つの無線基地局（ＲＢＳ）（またはｅＮｏｄｅＢ）２５ａ、２５ｂ、２５ｃを備える無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を有する。ｅＮｏｄｅＢは、Ｓ１インタフェース２７などのインタフェースを通じて、少なくとも１つのサーバゲートウェイおよびモビリティ管理エンティティノード（Ｓ−ＧＷ／ＭＭＥ）２０ａおよび２０ｂに接続されている。Ｓ−ＧＷ／ＭＭＥノードは、例として移動性のための制御シグナリングを扱い、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）もしくはサービス総合デジタル網（ＩＳＤＮ）および／またはインターネットのようなコネクションレス型外部ネットワークなどの外部ネットワーク（図２に示されていない）に接続されている。

ＲＡＮは、複数のユーザ装置（ＵＥ）１８（図２では１つだけ示されている）に対して通信および制御を提供し、各ＲＢＳ２５ａ〜２５ｃは、ＵＥ１８が通過および転入している少なくとも１つのセル２９にサービスを提供している。ＲＢＳ２５ａ〜２５ｃは、Ｘ２などの通信インタフェース２６を通じて互いに通信する。ＵＥはそれぞれ、ダウンリンク（ＤＬ）チャネル１２およびアップリンク（ＵＬ）チャネル１３を使用し、無線またはエアインタフェースを通じて少なくとも１つのＲＢＳと通信する。

本発明の実施形態によれば、通信ネットワークシステムは、本明細書ではＷＣＤＭＡ通信システムまたはＬＴＥ通信システムとして述べられている。しかし、本発明の方法および装置が、他の通信システムでも同様に非常にうまく働くことを当業者は認識する。ユーザ装置１８は、移動電話機（「セルラー」電話機）および移動末端(mobile termination)を有するラップトップなどの移動機でもよく、それ故、例えばポータブル、ポケット、ハンドヘルド、コンピュータ内蔵または車載の、ＲＡＮと音声および／またはデータを通信する移動デバイスでもよい。

本発明の一実施形態によれば、有限の記号体系が範囲指標で拡張される。従って、一例示的実施形態では、識別情報のリストのシグナリングは、１つ以上の明示的または暗示的範囲指標記号を使用して実行される。有限の記号体系が整数の範囲である場合、範囲指標記号は、この範囲の１番前の整数かまたはこの範囲の１番後の整数でもよい。

以下にいくつかの例を挙げる。
識別情報を表すように定義された順序要素の有限の記号体系で、ｎ個の異なる表現可能な識別情報があると考える。

Ａ＝｛ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，…，ａｎ｝
この例では、記号体系は範囲指標ｒｉも含むように拡張される。

Ａｅｘｔ＝｛ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，…，ａｎ，ｒｉ｝
代替案１
識別情報の配列（シーケンス）の中で範囲指標記号ｒｉを使用するとき、範囲は、範囲指標記号の前に位置している識別情報から範囲指標記号の後に位置している識別情報までの範囲と解釈される。それ故、識別情報セットは、識別情報のシーケンスと識別情報の範囲の組み合わせとして表現されてもよく、例えば
ａ１，ｒｉ，ａ１０，ａ１２，ａ７８
は、以下の識別情報セットとして解釈される。

ａ１−ａ１０，ａ１２，ａ７８
一例示的実施形態では、整数（１…５０４）であるＬＴＥにおける有限の記号体系の物理セル識別情報を考慮する。さらに、範囲指標記号を整数０として符号化（コード化）する。ＵＥに対する測定制御において、ＰＣＩ範囲１〜１０にわたってＨｅＮＢをブラックリスト化するとき、これは、以下のセル識別情報のシーケンスとしてコード化されてもよい。

１，０，１０
これを移動機は以下のように解釈する。

１−１０
別の例示的実施形態では、範囲指標記号は整数５０５としてコード化されてもよい。
別の例示的実施形態では、範囲およびシーケンスは組み合わされてもよく、例えば
ａ１，ｒｉ，ａ１０，ａ１２，ａ１７，ａ７８，ｒｉ，ａ９８，ａ１０９
であり、これは以下の識別情報セットと解釈される。

ａ１−ａ１０，ａ１２，ａ１７，ａ７８−ａ９８，ａ１０９
別の例示的実施形態では、有限の記号体系が、ＬＴＥのグローバルセル識別情報である。
別の実施形態では、識別情報範囲のシグナリングが、２つの異なるネットワークノード間で行われる。

一実施形態では、識別情報範囲のシグナリングが、ネットワークノードと無線端末との間で行われる。

一実施形態では、識別情報範囲のシグナリングが、基地局と無線端末との間で行われる。
代替案２
識別情報のシーケンス内で範囲指標記号を使用するとき、範囲指標記号は、単体指定される識別情報と範囲指定された識別情報との間を分離する分離記号と解釈されてもよい。それ故、識別情報セットは、識別情報のシーケンスと識別情報の範囲の組み合わせとして表されてもよく、例えば
ａ１，ａ１２，ｒｉ，ａ２２，ａ４２，ａ７８，ａ８７
は、以下の識別情報セットと解釈される。

ａ１，ａ１２，ａ２２−ａ４２，ａ７８−ａ８７
この意味することは、分離記号の前に偶数個または奇数個の識別情報が記述されてもよいが、オープンシーケンス(一方にのみ開いた番号の並び)が容認されない限り、分離記号の後は偶数個の識別情報だけを記述できる。オープンシーケンスが許容されている場合など、例えば、上限値が記号体系から暗示されているのであれば、ａ７８−といった省略表記が容認される。
代替案３
分離記号の使用に代わる一つの代替案は、特定のパターンに従うペアの識別情報、すなわち暗示的範囲指標記号を使用することである。

ａ）単体指定の識別情報およびシーケンスが、常にペアで送信される。

ｂ）個別の識別情報が、シーケンスの並びと比べて逆の順序で送信される。
この例で、発明者たちは、順序を、単体指定するときは上昇順で各識別情報を配置し、範囲指定するときは範囲を示す識別情報が下降順になるように配置することを定義した。よって、
（ａ１，ａ１２），（ａ４２，ａ２２），（ａ８７，ａ７８），（ａ１４，ａ１４）
は以下の識別情報セットと解釈される。

ａ１，ａ１２，ａ１４，ａ２２−ａ４２，ａ７８−ａ８７
この例では、ａ１とａ１２で最初のペアが満たされているが、実は単体指定で（ａ１４）を指定したいケースであるため、この実施形態では、（ａ１４）のペアの片割れとしてもう１つの識別情報を詰める必要がある。これは、単体で指定したい識別情報を繰り返して記述することで達成されてもよい。なお、各ペアは、どの順序で出現してもよいことに注意されたい。シーケンスは、ペアの最初に上限ａ４２およびａ８７を有して伝達されてもよい。
代替案４
この代替案では、分離記号を使用する代わりに、タプルが使用されてもよい。例えば以下のスキーマが使用されてもよい。

｛ａｉ，ａｊ，ａｋ，…，ａｍ，Ａ｝
ここで、タプルインタプリタＡは、シーケンスを定義するバイナリコードでもよいし、そうでなくてもよい。例えば、Ａが８ビットで表されている場合、あらゆるタプルが９つの要素とＡから成る。

一例では、
ａ１，ａ１２，ａ１４，ａ２２−ａ４２，ａ８７−ａ７８
は、次のようにコード化されてもよい（他の代替手段がある）。
｛ａ１，ａ１２，ａ１４，ａ２２，ａ４２，ａ８７，ａ７８，ａ１２，ａ１２，０００１０１００＝２０｝
タプルは、タプルのコンポーネントと呼ばれる値のシーケンス（「順序リスト」としても知られる）である。この代替案はかなりのことを暗示している。送信されるデータを１つのタプルに収容できない場合、タプルがもっと必要になるであろう。…，ａ２２，ａ４２とａ４２，ａ２２との間に差がないが、それは、それらが一緒にシーケンスを規定しているかそれともしていないかを、Ａが定義するからである。シーケンスを示すために１または０を使用してもよい。送信されるデータがタプルをいっぱいにすることができない場合、上記の例のように送信される要素の複製を追加的に詰め込んでパディングしてもよい。ただし、タプルの中におけるＡの配置位置を定義しなければならない。タプル内にＡの表現を採用することで、タプルのサイズを動的に変更することが可能となる。

このように、通信ネットワークシステムにおいて識別情報セットを識別情報のシーケンスとして効率的にシグナリングする例示的手順は、範囲指標記号を前述の識別情報のシーケンスの中に設ける工程を備える。

いくつかの実施形態によれば、前述の範囲指標記号は、前述の識別情報のシーケンスの中の範囲指標の前の識別情報と後の識別情報の範囲と解釈される。

いくつかの実施形態によれば、前述の範囲指標記号は、識別情報と範囲との間の分離記号と解釈され、それによって前述の識別情報セットは識別情報のシーケンスと識別情報の範囲の組み合わせとして表される。

いくつかの実施形態によれば、前述の範囲指標記号は、所定のパターンに従うペアの識別情報を使用する。

いくつかの実施形態によれば、前述の範囲指標記号は、１つ以上のタプルである。

通信ネットワークシステムにおいて識別情報セットを識別情報のシーケンスとして効率的にシグナリングする一例示的装置は、範囲指標記号を前述の識別情報のシーケンスの中に設ける手段を備える。

いくつかの実施形態によれば、前述の範囲指標提供手段は、前述の識別情報のシーケンスの中に、前述の範囲指標記号を、範囲指標記号の前に配置された識別情報から、範囲指標記号の後に配置された識別情報までの範囲を示すように設けられる。

いくつかの実施形態によれば、前述の範囲指標提供手段は、前述の範囲指標記号を探偵指定の識別情報と範囲指定の識別情報との間を分離する分離記号として設けるように構成され、それによって、前述の識別情報セットは、識別情報のシーケンスと識別情報の範囲の組み合わせとして表される。

いくつかの実施形態によれば、前述の範囲指標提供手段は、前述の範囲指標記号を所定のパターンに従うペアの識別情報として設けるように構成される。いくつかの実施形態によれば、前述の範囲指標提供手段は、前述の範囲指標記号を１つ以上のタプルとして設けるように構成される。

図３には、上記に従ってセルラー無線システムにおいてセル識別情報をシグナリングするとき実行されるいくつかのステップを示すフローチャートが示されている。まずステップ３０１では、範囲指標記号を使用してセル識別情報のシーケンスのコード化が実行される。その結果コード化されて、セル識別情報セットは、コード化されたシーケンスを使用して受信機に送信される。

このように、本発明の基本的な新奇な特徴をその好ましい実施形態に適用して図示および記述および指摘したが、例証したデバイスの形態および詳細について種々の省略および置換および変更が、本発明の精神から逸脱することなしに当業者によって行われてもよいことが理解されるであろう。例えば、同じ結果を実現するために実質的に同じやり方で実質的に同じ機能を実行する要素および／または方法ステップのすべての組み合わせは、本発明の範囲内にあることを明確に意図している。また、本発明のいずれかの開示の形態または実施形態に関連して図示および／または記述された構造および／または要素および／または方法ステップは、一般的な設計上の選択の問題として任意の他の開示または記述または示唆された形態または実施形態に組み込まれてもよいことが認識されるはずである。

本発明を記述するために使用された「有する(including)」「備える(comprising)」「組み込む(incorporating)」「から成る(consisting of)」「有する(have)」「である(is)」などの表現は、非排他的、すなわち明示的に記述されていない項目、コンポーネントまたは要素も存在することを許容すると解釈されることを意図している。単数形での言及は、複数形についても述べており、その逆も当てはまると解釈される。

Claims (9)

1. セルラー無線システムにおいて複数のセル識別情報のセットを送信機から受信機へシグナリングする方法であって、
   複数のセル識別情報のシーケンスを、範囲指標記号を使用して符号化するステップと、
   前記符号化されたシーケンスを使用して前記複数のセル識別情報のセットをシグナリングするステップと
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記範囲指標記号は暗示的に範囲を示す記号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記範囲指標記号は明示的に範囲を示す記号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記シグナリングされた前記複数のセル識別情報のセットが複数のセル識別情報の範囲を示しており、前記複数のセル識別情報のうちで最も小さい番号の前記セル識別情報が、前記符号化され、かつ、シグナリングされたシーケンスに含まれていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. セルラー無線システムにおいて複数のセル識別情報のセットを受信機へシグナリングする送信機であって、
   複数のセル識別情報のシーケンスを、範囲指標記号を使用して符号化する手段と、
   前記符号化されたシーケンスを使用して前記複数のセル識別情報のセットをシグナリングする手段と
   を備えることを特徴とする送信機。
6. 前記範囲指標記号は暗示的に範囲を示す記号であることを特徴とする請求項５に記載の送信機。
7. 前記範囲指標記号は明示的に範囲を示す記号であることを特徴とする請求項５に記載の送信機。
8. 前記シグナリングされた前記複数のセル識別情報のセットが複数のセル識別情報の範囲を示しているときに、前記複数のセル識別情報のうちで最も小さい番号の前記セル識別情報を前記符号化され、かつ、シグナリングされたシーケンスに含める手段をさらに備えることを特徴とする請求項６ないし７のいずれか１項に記載の送信機。
9. 無線基地局であって、
   請求項５ないし８のいずれか１項に記載された送信機
   を備えることを特徴とする無線基地局。

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