JP2012515455A - 再構成可能ホーム基地局 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、ユーザが自宅9から離れているときに、移動電話(MT)3のユーザが、3G無線アクセスネットワーク(RAN)基地局5のマクロセル、無線ネットワークコントローラ7、及びコアネットワーク8を介して他のユーザ(図示せず)と通信することができると共に、ユーザが自宅9にいるときに、ホーム基地局(HNB)11のセル、公衆データ網(この場合、インターネット13)、ホーム基地局ゲートウェイ(HNB−GW)15、及びコアネットワーク8を介して他のユーザ(図示せず)と通信することができる、移動(セルラー)通信システム1を概略的に示している。HNB11は通常、ADSL又はケーブル接続16等の適切な住宅インターネット接続を介してHNB−GW15に接続し、全てのアップリンク通信がHNB−GW15に送信されるようにHNB−GW15のIPアドレスを用いてプログラミングされる。HNB11は、移動電話ネットワークオペレータ(コアネットワーク8の一部を形成する)が適切な制御信号をインターネット13を介してHNB11に送信することによって構成される。当業者が理解するように、HNB11は多数の異なる移動電話3と通信することができる。
図2は、図1に示された移動電話3の主要構成要素を概略的に示している。図示されるように、移動電話3は、1つ又は複数のアンテナ25を介してRAN基地局5又はHNB11に対し信号を送受信するように動作可能な送受信回路23を備える。図示されるように、移動電話3は、該移動電話3の動作を制御するコントローラ27も備え、該コントローラは、送受信回路23、並びにラウドスピーカ29、マイクロフォン31、ディスプレイ33、及びキーパッド35に接続される。コントローラ27はメモリ37内に記憶されるソフトウェア命令に従って動作する。図示されるように、これらのソフトウェア命令は、中でも、オペレーティングシステム39、パラメータ制御モジュール40、及び通信制御モジュール41を含む。この実施形態において、パラメータ制御モジュール40はHNB11との通信において送受信回路23によって用いられるパラメータ値を制御し、通信制御モジュール41はHNB11との通信を制御し、移動電話3が該通信のHNB11の範囲内にあるとき、そのホーム基地局11を選択する。選択は自動とすることもできるし、ユーザが手動で制御することもできる。パラメータ制御モジュール40は、HNB11への初期登録中、HNB11のためのオペレーティング無線パラメータを取得し、それらを用いてHNB11との後続の通信のための送受信回路23を構成する。
図3は、図1に示されたホーム基地局(HNB)11の主要構成要素を示すブロック図である。図示されるように、HNB11は、1つ又は複数のアンテナ53を介して移動電話3に対し信号を送受信するように動作可能であると共に、HNB−GWインターフェース55を介してHNB−GW15に対し信号を送受信するように動作可能な送受信回路51を備える。送受信回路51の動作は、メモリ59内に記憶されているソフトウェアに従ってコントローラ57によって制御される。このソフトウェアは、中でも、オペレーティングシステム61、通信制御モジュール63、及びパラメータ制御モジュール65を含む。通信制御モジュール63は、HNB11と移動電話3とHNB−GW15との間の通信を制御するように動作可能である。パラメータ制御モジュール65は、インターネット13を介して移動オペレータからオペレーティングパラメータを受信すると共に、それらのパラメータに従って送受信回路51を構成するように動作可能である。以下でより詳細に説明されるように、パラメータ制御モジュール65は、送受信回路51のオペレーティングパラメータを変更するように動作可能である。パラメータ制御モジュールは、移動オペレータネットワーク内の無線リソース管理(RRM)エンティティによってトリガされたとき、又はたとえば移動ネットワークオペレータポリシー機能によって生成された或る内部生成トリガによってトリガされたときに、この変更を行う。この実施形態において、通信制御モジュール63は、再構成の前に、変更されたオペレーティング無線パラメータを登録された移動電話3に通知する。
動作時に、パラメータ制御モジュール65は、トリガされたときに、HNB11のオペレーティング無線パラメータを変更するように動作可能である。このトリガは、PLMNの無線リソース管理(RRM)エンティティ又は何らかの内部トリガ生成メカニズムによって供給され得る。トリガは移動オペレータの管理ポリシーに基づいて、又は検知された干渉状態に基づいて生成され得る。たとえば、移動オペレータは、一日の或る特定の時刻に、HNB11の1つのグループが、これらのHNBによって通常用いられるものとは異なるオペレーティングパラメータを用いて動作するように構成されるというポリシーを実施することができる。これは、たとえばHNBの別のグループに対し生じる干渉を低減するように行うことができる。代替的に、HNB11は、或る特定の閾値を超える干渉を検出した場合に、該HNBのオペレーティングパラメータを変更するようにプログラミングすることができる。
移動電話3がCeIl−DCHモード又はCeIl−FACHモードにある場合、様々な技法を用いて移動電話3に新たな無線パラメータを通知することができる。しかしながら、最も単純な技法のうちの1つは、図4に示された既存の周波数間ハンドオーバRRC手順(それは、移動電話3がセル間又はRAN基地局5間で移動するときに用いられる)を再利用することである。図示されるように、ステップs1において、HNB11はCell−DCHモードの移動電話3にサービス提供している。ステップs3において、HNB11は自身のオペレーティング無線パラメータを変更することを決定し、ステップs5において、HNB11は、移動電話3に対する専用の制御チャネルを介して、起動時刻と共にRRC再構成メッセージを移動電話3に送信する。周波数における変更は、既存の「周波数情報」情報要素(IE)を用いて指示され得、PSCにおける変更は、既存の「プライマリCPICH情報」情報要素を用いて指示され得る。起動時刻は、切り換えが行われる前の遅延を効果的に規定し、接続フレーム番号(CFN)によって規定され得る。CFNは、HNB11及び移動電話3の双方によって維持されるカウンタであり、0から255をカウントし、10msおきにインクリメントされる。したがって、CFN値を指定することによって、移動電話3に対し、切り替えが行われる時点が特定される。ステップs7において、HNB11及び移動電話3は、起動時刻において無線パラメータを変更する(この場合、周波数をf1からf2に変更する)。移動電話3は、再構成を完了させると、ステップs9において、変更が完了したことを確認するRRC再構成メッセージを送信する。
別のオプションは、3つの新たな情報要素(IE)を用いて、システム情報ブロック(SIB)タイプ3内に新たなオペレーティング無線パラメータを含めることであり、これはブロードキャスト制御チャネル(BCCH)を介してブロードキャストされる。3つの新たなIEによって、新たな周波数情報、プライマリCPICH情報、及びマージン時間がもたらされる。この場合の切り換えを同期する手順が図5に示されている。ステップs11において、HNB11がトリガに基づいてセルのオペレーティング無線パラメータを変更することを決定する。ステップs13において、HNB11は移動電話3にシステム情報変更インジケーション(BCCH変更情報)及び新たなパラメータを含むSIB3を、ブロードキャスト制御チャネル(BCCH)を介して送信する。BCCH変更情報によって、移動電話3がSIB3内のどの情報を見るべきかがわかる。通常、HNB11はBCCH変更情報及びSIB3の送信を多数回繰り返し、移動電話3が切り換え前に変更情報を受信することができることを確実にする。ステップs15において、移動電話3は、SIBを受信したとき、又は該SIBによって規定されたオプションの変更時間後に、該SIBから新たなオペレーティングパラメータを読み取る。ステップs17において、移動電話3及びHNB11は、SIBにおいて規定されたマージン時間にオペレーティング無線パラメータを変更する。規定のマージン時間は、送受信回路23の一部を成すシンセサイザが動作周波数を変更し、マージン時間の満了後にその新たな周波数で動作を開始するのに十分な時間を与えるように選択される。次に、ステップs19において、HNB11は、マージン時間の満了後に新たなパラメータのブロードキャストを停止する。
HNB11が移動電話3に新たなオペレーティングパラメータを通知することができる別の方法は、近傍セルリスト(NCL)を変更することである。より詳細には、HNB11によって実行されるルーチンタスクのうちの1つは、該HNBがサービス提供している移動電話3に近傍セルを通知することである。HNBは、たとえば移動電話3がHNB11の範囲外に移動するときに、移動電話3がこれらの近傍セルのうちの1つにハンドオーバすることができるように、この通知を行う。この情報は、ブロードキャスト制御チャネル(BCCH)を介してSIB11又はSIB12において送信される。このため、PSC及び/又は周波数変更がトリガされると、HNB11は自身を新たな構成での近傍としてブロードキャスト近傍セルリスト(SIB11/12)内に含める(HNBは、移動電話3によって実行されることになるNCL内のセルのランク付けが、他の近傍セルよりも新たなセルを優先するように、セル個別オフセット(CIO)パラメータを構成することもできる)。オペレーティング無線パラメータへの変更に依拠して、これはSIBタイプ11又は12の測定制御システム情報における周波数内測定システム情報IE及び/又は周波数間測定システム情報IEの変更を伴う場合がある。たとえば、HNB11が周波数を変更している場合、HNBは周波数間測定システム情報IEを変更するが、HNBが同じ周波数を保ち、自身のプライマリスクランブリングコード(PSC)のみを変更する場合、HNB11は周波数内測定システム情報IEを変更する。
上記で説明した実施形態は、起動時にのみ再構成することができ、したがって変更が所望される場合にリブートを必要とした既存のHNBに勝る多数の重要な利点を提供する。利点には以下が含まれる。
・エンドユーザはHNBのオペレーティングパラメータの変更に一切気付かず、正常サービスの進行中であっても信頼性のあるシームレスなサービスを予期することができる。これは、ユーザがHNBに接続されたままであり、より好ましくないレートが適用される場合がある別のセルにセルを切り換えないことも意味する。
・従来技術において、HNBは自身のオペレーティングパラメータを変更するために常にリセット又はリブートされていた。これは、接続モードで進行中のサービスを阻害し、さらには不良なユーザ経験をもたらすものである。
・マクロセルにおいて現在行われているように、夜間の変更を実行するのにサービスエンジニアを派遣する必要がない。
上記で詳細な実施形態が説明された。当業者であれば理解するように、上記の実施形態に対し、該実施形態において具現化される本発明から依然として利益を受けながら、多数の変更及び代替を行うことができる。
Claims (44)
- ホーム基地局であって、
公衆ネットワークを介してオペレータネットワークとインターフェースするためのインターフェースと、
現在のオペレーティング無線パラメータに従ってユーザデバイスに対し無線信号を送受信するように動作可能な送受信回路と、
前記送受信回路を用いて該ホーム基地局と前記ユーザデバイスとの間の通信を制御するように動作可能な通信制御モジュールと、
トリガに応答して、新たなオペレーティング無線パラメータを取得すると共に、該新たなオペレーティング無線パラメータを用いて前記送受信回路を再構成するように動作可能なパラメータ制御モジュールと、
を備え、
前記通信制御モジュールは、前記ユーザデバイスと通信して、該ユーザデバイスに前記新たなオペレーティング無線パラメータを通知するように動作可能である、ホーム基地局。 - 前記通信制御モジュールは、前記ユーザデバイスと通信して、前記パラメータ制御モジュールが前記送受信回路を再構成する前に前記ユーザデバイスに前記新たなオペレーティング無線パラメータを通知するように動作可能である、請求項1に記載のホーム基地局。
- 前記通信制御モジュールは、変更を接続モードで動作しているユーザデバイスに通知するが、アイドルモードで動作しているユーザデバイスには通知しないように動作可能である、請求項1又は2に記載のホーム基地局。
- 前記通信制御モジュールは、変更を接続モードで動作しているユーザデバイス又はアイドルモードで動作しているユーザデバイスに通知するように動作可能である、請求項1又は2に記載のホーム基地局。
- 前記通信制御モジュールは、前記変更に関するデータをブロードキャストチャネルを介してブロードキャストすることによって前記ユーザデバイスに通知するように動作可能である、請求項4に記載のホーム基地局。
- 前記通信制御モジュールは、前記ホーム基地局を新たな構成での近傍であると特定する近傍セルリストの更新をブロードキャストするように動作可能である、請求項5に記載のホーム基地局。
- 前記通信制御モジュールは、前記変更を特定する情報要素を持つシステム情報ブロックをブロードキャストするように動作可能である、請求項5に記載のホーム基地局。
- 前記通信制御モジュールは、cell−DCHモード又はCeIl−FACHモードで動作しているユーザデバイスに、該ユーザデバイスに専用の制御チャネルを介して通知するように動作可能である、請求項3〜7のいずれか1項に記載のホーム基地局。
- 前記通信制御モジュールは、cell−DCHモード及びCeIl−FACHモードで動作しているユーザデバイスに、周波数間無線リソース制御(RRC)ハンドオーバ手順を用いて通知するように動作可能である、請求項8に記載のホーム基地局。
- 前記通信制御モジュールは、前記接続モードのユーザデバイス及び前記アイドルモードのユーザデバイスに、異なる制御チャネルを用いて通知するように動作可能である、請求項3〜7のいずれか1項に記載のホーム基地局。
- 前記通信制御モジュールは、前記変更が行われるときに、前記接続モードのユーザデバイス及び前記アイドルモードのユーザデバイスに通知するように動作可能である、請求項10に記載のホーム基地局。
- 前記新たなオペレーティング無線パラメータは、新たな周波数及び新たなプライマリスクランブリングコード(PSC)のうちの1つ又は複数を含むことができる、請求項1〜11のいずれか1項に記載のホーム基地局。
- 移動ユーザデバイスであって、
ホーム基地局の現在のオペレーティング無線パラメータに従って、前記ホーム基地局に対し無線信号を送受信するための送受信回路と、
該移動ユーザデバイスと前記ホーム基地局との間の通信を制御するように動作可能な通信制御モジュールと、
前記ホーム基地局の新たなオペレーティング無線パラメータを特定するデータを取得すると共に、該新たなオペレーティング無線パラメータを用いて前記送受信回路を再構成するように動作可能なパラメータ制御モジュールと、
を備える、移動ユーザデバイス。 - 前記通信制御モジュールは、前記ホーム基地局から前記新たなオペレーティング無線パラメータを受信するように動作可能である、請求項13に記載の移動ユーザデバイス。
- 第1の動作モード及び第2の動作モードを有し、前記通信制御モジュールは、前記移動ユーザデバイスが前記第1の動作モードで動作しているとき、専用制御チャネルを介して前記新たなオペレーティング無線パラメータを受信するように動作可能であると共に、前記移動ユーザデバイスが前記第2の動作モードで動作しているとき、ブロードキャストチャネルを介して前記新たなオペレーティング無線パラメータを受信するように動作可能である、請求項14に記載の移動ユーザデバイス。
- 前記第1の動作モードは接続動作モードである、請求項15に記載の移動ユーザデバイス。
- 前記通信制御モジュールは、周波数間無線リソース制御(RRC)ハンドオーバ手順を用いて前記ホーム基地局から前記新たなオペレーティング無線パラメータを受信するように動作可能である、請求項16に記載の移動ユーザデバイス。
- 前記第2の動作モードはアイドル動作モードである、請求項15〜17のいずれか1項に記載の移動ユーザデバイス。
- 前記通信制御モジュールは、変更を特定する情報要素を持つブロードキャストシステム情報ブロックを受信するように動作可能である、請求項15〜18のいずれか1項に記載の移動ユーザデバイス。
- 前記通信制御モジュールはタイミング情報を受信するように動作可能であり、前記パラメータ制御モジュールは、該受信したタイミング情報を用いて確定された時点において前記送受信回路を再構成するように動作可能である、請求項14〜19のいずれか1項に記載の移動ユーザデバイス。
- 前記新たなオペレーティング無線パラメータの受信と、前記送受信回路の再構成との間の間隔において前記現在のオペレーティング無線パラメータを用いて前記ホーム基地局と通信を継続するように動作可能である、請求項20に記載の移動ユーザデバイス。
- 送受信回路のオペレーティングパラメータの再構成において使用するための通信制御信号であって、該信号は、周波数の変更をシグナリングするための第1の部分と、プライマリスクランブリングコードにおける変更をシグナリングするための第2の部分と、前記送受信回路がいつ再構成されるべきかを示すタイミング情報をシグナリングするための第3の部分とを含む、通信制御信号。
- ホーム基地局を動作させる方法であって、
送受信回路を用いて、現在のオペレーティングパラメータに従ってユーザデバイスに対し無線信号を送受信し、
前記現在のオペレーティングパラメータを変更するトリガを受信し、
前記トリガに応答して、新たなオペレーティングパラメータを取得し、
前記ユーザデバイスに前記新たなオペレーティング無線パラメータを通知し、
前記新たなオペレーティング無線パラメータを用いて前記送受信回路を再構成する、
方法。 - 前記ユーザデバイスへの前記新たなオペレーティング無線パラメータの通知は、前記送受信回路を再構成する前に実行される、請求項23に記載の方法。
- 前記通知は、変更を、接続モードで動作しているユーザデバイスに通知するが、アイドルモードで動作しているユーザデバイスには通知しない、請求項23又は24に記載の方法。
- 前記通知は、変更を、接続モードで動作しているユーザデバイス又はアイドルモードで動作しているユーザデバイスに通知する、請求項23又は24に記載の方法。
- 前記通知は、前記変更に関するデータをブロードキャストチャネルを介してブロードキャストすることによって前記ユーザデバイスに通知する、請求項26に記載の方法。
- 前記ブロードキャストは、前記ホーム基地局を新たな構成での近傍であると特定する近傍セルリストの更新をブロードキャストする、請求項27に記載の方法。
- 前記ブロードキャストは、変更を特定する情報要素を持つシステム情報ブロックをブロードキャストする、請求項27に記載の方法。
- 前記通知は、cell−DCHモード又はCeIl−FACHモードで動作しているユーザデバイスに、該ユーザデバイスに専用の制御チャネルを介して通知する、請求項25〜29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記通知は、cell−DCHモード又はCeIl−FACHモードで動作しているユーザデバイスに、周波数間無線リソース制御(RRC)ハンドオーバ手順を用いて通知する、請求項30に記載の方法。
- 前記通知は、前記接続モードのユーザデバイス及び前記アイドルモードのユーザデバイスに、異なる制御チャネルを用いて通知する、請求項25〜29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記通知は、前記変更が行われるときに前記接続モードのユーザデバイス及び前記アイドルモードのユーザデバイスに通知する、請求項32に記載の方法。
- 前記新たなオペレーティング無線パラメータは、新たな周波数及び新たなPSCのうちの1つ又は複数を含むことができる、請求項23〜33のいずれか1項に記載の方法。
- 移動ユーザデバイスによって実行される方法であって、
送受信回路を用いて、現在のオペレーティングパラメータに従って、ホーム基地局に対し信号を送受信し、
前記ホーム基地局の新たなオペレーティングパラメータを特定するデータを取得し、
前記新たなオペレーティングパラメータを用いて前記送受信回路を再構成する、
方法。 - 前記ホーム基地局から前記新たなオペレーティング無線パラメータを受信することをさらに含む、請求項35に記載の方法。
- 前記移動ユーザデバイスは、第1の動作モード及び第2の動作モードを有し、前記受信は、前記移動ユーザデバイスが前記第1の動作モードで動作しているとき、専用制御チャネルを介して前記新たなオペレーティング無線パラメータを受信し、前記移動ユーザデバイスが前記第2の動作モードで動作しているとき、ブロードキャストチャネルを介して前記新たなオペレーティング無線パラメータを受信する、請求項36に記載の方法。
- 前記第1の動作モードは接続動作モードである、請求項37に記載の方法。
- 前記受信は、周波数間無線リソース制御(RRC)ハンドオーバ手順を用いて前記ホーム基地局から前記新たなオペレーティング無線パラメータを受信する、請求項38に記載の方法。
- 前記第2の動作モードはアイドル動作モードである、請求項37〜39のいずれか1項に記載の方法。
- 前記受信は、変更を特定する情報要素を持つブロードキャストシステム情報ブロックを受信する、請求項37〜40のいずれか1項に記載の方法。
- 前記受信はタイミング情報を受信し、前記再構成は、該受信したタイミング情報を用いて確定された時点において実行される、請求項36〜41のいずれか1項に記載の方法。
- 前記新たなオペレーティング無線パラメータの受信と、前記送受信回路の再構成との間の間隔において前記現在のオペレーティング無線パラメータを用いて前記ホーム基地局と通信を継続することを含む、請求項42に記載の方法。
- プログラム可能な通信デバイスが、請求項1〜12のいずれか1項に記載のホーム基地局又は請求項13〜21のいずれか1項に記載の移動ユーザデバイスとして構成されるようにするコンピューター実施可能命令を含む、プログラム。
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