JP2012529839A5

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Publication number: JP2012529839A5
Application number: JP2012514881A
Authority: JP
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2013-02-14
Anticipated expiration: 2030-06-08

Description

【書類名】明細書
【発明の名称】フェムト基地局の低負荷モード動作方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線接続システムに係り、より詳細には、フェムト基地局の効率的な低負荷モード動作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下では、フェムトセル（ＦｅｍｔｏＣｅｌｌ）について簡略に説明する。
【０００３】
フェムトとは、１０〜１５の非常に小さい単位を示す。このような意味で、フェムトセルとは、超小型／低電力家庭／事務室用屋内基地局を意味する。フェムトセルは、ピコセル（ｐｉｃｏｃｅｌｌ）とも同様の意味で使用されるが、より進化した機能を有する意味で使用されている。フェムトセルは、広帯域ルーターに連結する小型セルラー基地局であって、既存の２Ｇシステムはもちろん、３Ｇシステムの音声及びデータをＤＳＬリンクなどを通じて移動通信社のバックボーン網に連結することができる。
【０００４】
このようなフェムトセルの長所について説明すると、次のようである。
【０００５】
最近、フェムトセルが３Ｇの普及を促進させ、屋内カバレッジを広げるきっかけになリ得るという調査報告書が発表されて注目を受けている。２０１１年まで、全世界のフェムトセル端末ユーザーが１億２００万人に増加し、基地局であるＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）の設置も３，２００万台に達するものと見込まれる。ＡＢＩＲｅｓｅａｒｃｈのスチュアート・カロウ首席アナリストは、“技術的な面においてＷ−ＣＤＭＡ、ＨＳＤＰＡ、ＥＶＤＯのような技術の屋内カバレッジの強化は、サービスの提供において非常に重要な役割をする”と言った。また、スチュアート・カロウは、“フェムトセルは、ＩＰネットワークを介してトラフィックをルーティングすることによって、ネットワークの品質と収容力が非常に強化されると同時に、各移動通信社がバックホール専用回線に投資するＯＰＥＸも減少されて、戦略的及び経済的な観点においても大きな利益がある”と言った。
【０００６】
フェムトセルは、セルカバレッジを強化することができ、音声サービスの品質を高めることができる。また、各移動通信社は、フェムトセルを通じたデータサービスを提供することによって、加入者らを完全に３Ｇに適応させることができると予想している。前記フェムトセルは、フェムト基地局（ＦＢＳ：ＦｅｍｔｏＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）またはフェムトＢＴＳ（ＢａｓｅＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒＳｔａｔｉｏｎ）と呼ばれることができる。
【０００７】
まとめると、フェムトセルは次のような長所を有している。
【０００８】
１．セルカバレッジの増加
２．インフラ構築費用の減少
３．新しいサービスの提供
４．ＦＭＣ（ＦｉｘｅｄＭｏｂｉｌｅＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）の加速化
一つ以上のフェムトセルは、特定サービス別または地域別にグルーピングされて、フェムトセルグループを構成することができる。例えば、特定端末にのみ接続が許可されたフェムトセルグループを、閉加入者グループ（ＣＳＧ：ＣｌｏｓｅｄＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＧｒｏｕｐ、以下‘ＣＳＧ’という）と呼ぶことができる。フェムト基地局（ＦＢＳ）は、端末のＣＳＧ識別子（ＣＳＧＩＤ）を確認して、ＣＳＧに加入した端末にのみ接続を許可することができる。
【０００９】
図１は、フェムト基地局（ＦＢＳ）を含むネットワーク構造の一例を示す図である。
【００１０】
フェムト基地局は、既存のネットワークに新しく追加される個体である。したがって、フェムト基地局を使用することによって、全体的なネットワーク構造に追加または変更される事項がある。フェムト基地局は、インターネットに直接接続して、基地局としての機能を行うことができる。したがって、フェムト基地局は、一般のマクロ基地局のほぼ全ての機能を行うことができる。また、フェムト基地局は、一般のマクロ基地局からデータを受けて端末に中継する役割を行うこともできる。
【００１１】
図１は、既存のネットワーク構造にフェムトネットワークゲートウェイ（ＦＮＧ：ＦｅｍｔｏＮｅｔｗｏｒｋＧａｔｅｗａｙ）が追加された形態を示す。ＦＮＧは、接続サービスネットワーク（ＡＳＮ：ＡｃｃｅｓｓＳｅｒｖｉｃｅＮｅｔｗｏｒｋ）ゲートウェイ及び連結サービスネットワーク（ＣＳＮ：ＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙＳｅｒｖｉｃｅＮｅｔｗｏｒｋ）と通信を行うことができる。ＦＮＧは、ＡＳＮとの通信のためにＲｘインターフェースを用い、ＣＳＮとの通信のためにＲｙインターフェースを用いることができる。
【００１２】
フェムト基地局は、直接ＴＣＰ／ＩＰインターネット網に接続して、ＦＮＧを通じてＣＳＮからサービスを受けることができる。フェムト基地局に接続されている端末は、認証、ＩＭＳ（ＩＰＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＳｕｂｓｙｓｔｅｍ）などの機能のサービスをＦＮＧまたはＣＳＮから受けることができる。
【００１３】
フェムト基地局は、基地局とＲ１インターフェースを介して連結されている。これは、フェムト基地局がマクロ基地局のダウンリンク（ＤＬ：ＤｏｗｎＬｉｎｋ）チャネルを受信できるということを示す。また、フェムト基地局は、マクロ基地局に制御信号を伝送することができる。
【００１４】
このようなフェムト基地局は、電力を節約し、隣接基地局との干渉を防止するために、低負荷モード（ＬｏｗＤｕｔｙＭｏｄｅ）で動作することができる。このとき、低負荷モードで動作するフェムト基地局に、端末が同期を合せ、スーパーフレームヘッダーを效率的に受信できる方法が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記のような一般的な技術の問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、フェムトセルをサポートする無線接続システムにおいて、フェムトセルの効率的な低負荷モード動作方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、端末の同期獲得及びスーパーフレームヘッダーのデコーディングに必要とされる時間を最小化するための低負荷モードのパターンを設定する方法を提供することにある。
【００１７】
本発明で達成しようとする各技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されるものでなく、言及していない他の技術的課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるだろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
これらの課題およびその他の利点を達成するために、そして本発明の目的にしたがって、本明細書中に実現され、そして広く記載されているように、フェムト基地局に対する低負荷モード（ＬＤＭ）動作方法は、デフォルトＬＤＭパターンにしたがって第１長さの可能区間において動作する段階と、前記デフォルトＬＤＭパターンにしたがって第２長さの不可区間において動作する段階と、を含み、前記可能区間は、第１プリアンブルを含むフレームから開始し、前記第１プリアンブルは、キャリア設定及びシステム帯域幅の情報を含む。
【００２０】
この時、前記フェムト基地局は、前記フェムト基地局に連結された移動端末機全てが遊休モードまたは睡眠モードで動作させられる場合、又は、前記フェムト基地局のサービス領域に移動端末機が存在しない場合、前記低負荷モードに進入する。
【００２１】
また、前記方法は、オーバーレイマクロ基地局と同期を合せる段階をさらに含み、前記第１プリアンブル及び第２プリアンブルは、プリアンブルが前記オーバーレイマクロ基地局から伝送される時点と同一の時点に伝送される。
【００２２】
また、前記第１長さ及び前記第２長さは、それぞれ４フレームの単位で設定される。
【００２３】
また、前記可能区間の１単位は、一つの第１プリアンブル、３つの第２プリアンブル及び一つのスーパーフレームヘッダーを含む。
【００２４】
また、前記第１プリアンブルは、ＰＡプリアンブル（ＰｒｉｍａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）であり、前記第２プリアンブルは、セルＩＤと基地局タイプ情報とを含むＳｅｃｏｎｄａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅである。
【００２５】
また、前記ＬＤＭパターンの情報は、予め前記フェムト基地局と移動端末機との間で定められるか、又は、所定の放送メッセージまたはレジストレーション応答（ＡＡＩ＿ＲＥＧ−ＲＳＰ）メッセージを通じて前記移動端末機に伝送される。
【００２６】
前記デフォルト低負荷モードパターンの情報は、前記第１長さ、前記第２長さ及び前記低負荷モード動作が開始するスーパーフレーム番号を含む。
【００２７】
本発明の他の様態において、移動端末機を通じて低負荷モード（ＬＤＭ）で動作させられるフェムト基地局をスキャンする方法は、デフォルトＬＤＭパターンにしたがって、第１長さの可能区間からキャリア設定及びシステム帯域幅の情報を含む第１プリアンブルを受信する段階と、前記可能区間からセルＩＤ及び基地局タイプ情報を含む第２プリアンブルを受信する段階と、前記可能区間からスーパーフレームヘッダーを受信する段階と、を含み、前記可能区間は、前記第１プリアンブルを含むフレームから始まる。
【００２８】
この時、前記可能区間は、４フレームの単位で設定される長さを有する。
【００２９】
また、前記可能区間の１単位は、一つの第１プリアンブル、３つの第２プリアンブル及び一つのスーパーフレームヘッダーを含む。
【００３０】
また、前記第１プリアンブルはＰＡプリアンブル（ＰｒｉｍａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）であり、前記第２プリアンブルはＳｅｃｏｎｄａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅである。
【００３１】
加えて、前記ＬＤＭパターンの情報は、予め前記フェムト基地局と前記移動端末機の間で定められるか、又は、所定の放送メッセージまたはレジストレーション応答（ＡＡＩ＿ＲＥＧ−ＲＳＰ）メッセージを通じて前記移動端末機に伝送される。
【００３２】
本発明のまた他の様態において、移動端末機は、プロセッサと、前記プロセッサの制御のもとで外部との間で無線信号を送受信するＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールとを含み、前記プロセッサは、前記ＲＦモジュールを制御して、低負荷モードで動作させられるフェムト基地局のデフォルトＬＤＭパターンにしたがって、可能区間から、キャリア設定及びシステム帯域幅の情報を含む第１プリアンブル、セルＩＤと基地局タイプ情報とを含む第２プリアンブル及びスーパーフレームヘッダーを受信することによって、前記フェムト基地局のスキャンする。ここで、前記可能区間は、前記第１プリアンブルを含むフレームから始まる。
【００３３】
この時、前記可能区間は、４フレームの単位で設定される長さを有する。
【００３４】
また、前記可能区間の１単位は、一つの第１プリアンブル、３つの第２プリアンブル及び一つのスーパーフレームヘッダーを含む。
【００３５】
また、前記第１プリアンブルはＰＡプリアンブル（ＰｒｉｍａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）であり、前記第２プリアンブルはＳｅｃｏｎｄａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅである。
【００３６】
加えて、前記ＬＤＭパターンの情報は、予め前記フェムト基地局と前記移動端末機の間で定められるか、又は、所定の放送メッセージまたはレジストレーション応答（ＡＡＩ＿ＲＥＧ−ＲＳＰ）メッセージを通じて前記移動端末機に伝送される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の各実施例によると、次のような効果がある。
【００３８】
第一、本発明の実施例を用いることによって、フェムトセルをサポートする無線接続システムにおいて、フェムト基地局の電力消耗及びマクロセルとの干渉を最小化することができる。
【００３９】
第二、本発明の各実施例による低負荷モードパターンを用いることによって、フェムトセルから端末は最小限の時間で順にプリアンブルを受信し、スーパーフレームヘッダーをデコーディングすることができる。
【００４０】
フェムト基地局が電力節約モードで動作しても、フェムトセル内の端末が信頼性のある通信を行うことができる。
【００４１】
本発明で得られる各効果は、以上で言及した効果に限定されるものでなく、言及していない他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】フェムト基地局（ＦＢＳ）を含むネットワーク構造の一例を示す図である。
【図２】フェムト基地局の低負荷モードパターン動作の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例によるデフォルトＬＤＭパターン設定方法の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例によるデフォルトＬＤＭパターン設定方法の他の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例によるデフォルトＬＤＭパターン設定方法のまた他の一例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例として、送信端及び受信端構造の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明は、無線接続システムに関するものである。以下、本発明の各実施例は、フェムト基地局の効率的な低負荷モード動作方法を開示する。
【００４４】
以下の各実施例は、本発明の各構成要素及び特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素または特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施可能である。また、一部の構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の各実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、別の実施例に含まれることもでき、別の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。
【００４５】
図面に基づく説明において、本発明の要旨を曖昧にするおそれがある手順または段階などは記述しておらず、当業者の水準で理解できる程度の手順または段階も記述していない。
【００４６】
本明細書において、本発明の各実施例は、基地局と端末間のデータ送受信関係を中心に説明した。ここで、基地局は、端末と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード（ｔｅｒｍｉｎａｌｎｏｄｅ）としての意味がある。本文書で基地局によって行われると説明した特定動作は、場合によっては基地局の上位ノード（ｕｐｐｅｒｎｏｄｅ）によって行われることもできる。
【００４７】
すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋｎｏｄｅｓ）からなるネットワークで、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局または基地局以外の他のネットワークノードによって行われることができる。このとき‘基地局’は、固定局（ｆｉｘｅｄｓｔａｔｉｏｎ）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓｐｏｉｎｔ）などの用語に代替可能である。また、‘移動端末（ＭＳ：ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ）’は、ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＳＳ（ＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＳｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（ＭｏｂｉｌｅＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＳｔａｔｉｏｎ）または端末（ＭｏｂｉｌｅＴｅｒｍｉｎａｌ）などの用語に代替可能である。
【００４８】
また、送信端は、データまたは音声サービスを伝送するノードを意味し、受信端は、データまたは音声サービスを受信するノードを意味する。したがって、アップリンクでは、端末が送信端になり、基地局が受信端になることができる。同様に、ダウンリンクでは、端末が受信端になり、基地局が送信端になることができる。
【００４９】
一方、本発明の移動端末としては、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、セルラーフォン、ＰＣＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｅｒｖｉｃｅ）フォン、ＧＳＭ（登録商標）（ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅ）フォン、ＷＣＤＭＡ（ＷｉｄｅｂａｎｄＣＤＭＡ）フォン、ＭＢＳ（ＭｏｂｉｌｅＢｒｏａｄｂａｎｄＳｙｓｔｅｍ）フォンなどを用いることができる。
【００５０】
本発明の各実施例は、多様な手段により具現することができる。例えば、本発明の各実施例は、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェアまたはそれらの結合などによって具現することができる。
【００５１】
ハードウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｇａｔｅａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。
【００５２】
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、以上で説明した機能または各動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。前記メモリユニットは、前記プロセッサの内部または外部に位置して、公知の多様な手段によって前記プロセッサとデータを交換することができる。
【００５３】
本発明の各実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰＬＴＥシステム及び３ＧＰＰ２システムのうち少なくとも一つに開示された標準文書によってサポートされることができる。すなわち、本発明の各実施例のうち、本発明の技術的思想を明確に示すために説明していない各段階または部分は、前記文書によってサポートされることができる。また、本文書で開示している全ての用語は、前記標準文書によって説明されることができる。特に、本発明の各実施例は、ＩＥＥＥ８０２．１６システムの標準文書であるＰ８０２．１６−２００４、Ｐ８０２．１６ｅ−２００５、Ｐ８０２．１６Ｒｅｖ２及びＰ８０２．１６ｍ文書のうち一つ以上によってサポートされることができる。
【００５４】
以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。
【００５５】
以下では、本発明によるフェムト基地局の低負荷モードについて説明する。
【００５６】
本発明によるフェムト基地局は、全体のネットワーク、少なくとも一つのマクロ基地局（ＭＢＳ：ＭａｃｒｏｂａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）のカバレッジ領域、マクロセル（ＭａｃｒｏＣｅｌｌ）または少なくとも一つのページンググループに該当する領域内に存在することができる。
【００５７】
本発明によるフェムト基地局は、一般的な動作モード（ｎｏｒｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ）の他に、電力を節約し、隣接セルとの干渉を減少させるために低負荷モードに進入することができる。
【００５８】
低負荷モード動作（Ｌｏｗ−ｄｕｔｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ）は、可能区間（ＡＩ：ａｖａｉｌａｂｌｅｉｎｔｅｒｖａｌ）と不可区間（ＵＡＩ：ｕｎａｖａｉｌａｂｌｅｉｎｔｅｒｖａｌ）で構成されることができ、各区間においてフェムト基地局が行う役割は、次の通りである。
【００５９】
まず、可能区間を説明すると、フェムト基地局は、可能区間の間には、ページング、システム情報伝送、レンジングまたはデータトラフィック伝送のための無線インターフェースを活性化させることができる。すなわち、フェムト基地局は、可能区間の間、ダウンリンクで同期チャネル及び／またはスーパーフレームヘッダー（ＳＦＨ）を各端末に伝送することができる。また、フェムト基地局は、アップリンク区間の間端末が伝送する接続の試み、例えば、レンジングコード伝送の存在有無をモニターすることができる。
【００６０】
次に、不可区間を説明すると、フェムト基地局は、不可区間の間、無線インターフェース上に伝送を行わない。これを通じて、フェムト基地局は、同一周波数帯域を使用する隣接フェムト基地局またはマクロ基地局との干渉を緩和すると同時に、電力消耗も減少させることができる。また、フェムト基地局は、自身を含むマクロ基地局（ｏｖｅｒｌａｙＭａｃｒｏＢＳ）との同期化を行ったり、隣接セルからの干渉を測定することもできる。
【００６１】
本明細書では、便宜上、一つの可能区間と一つの不可区間を共に低負荷周期（ＬｏｗＤｕｔｙＣｙｃｌｅ）と称する。
【００６２】
以下、フェムト基地局が上述した低負荷モードに進入するための条件を説明する。
【００６３】
フェムト基地局の低負荷モードの進入条件は、フェムト基地局に連結されて、正常モードで動作する端末の有無によって決定されることができる。すなわち、フェムト基地局に連結された端末全てが遊休モードまたは睡眠モードで動作する場合、または、フェムト基地局のサービス領域内に端末が一つも存在しない場合に、フェムト基地局は低負荷モードに進入することができる。
【００６４】
この時、可能区間と不可区間のシーケンスは、低負荷モードパターン（ＬＤＭｐａｔｔｅｒｎ：ＬｏｗＤｕｔｙＭｏｄｅｐａｔｔｅｒｎ、以下‘ＬＤＭパターン’と称する）を形成することができる。このとき、一つの可能区間と一つの不可区間の繰り返しは、デフォルトＬＤＭパターンになり得る。フェムト基地局が低負荷モードに進入する場合、該当のフェムト基地局のデフォルトＬＤＭパターンが活性化されることができ、フェムト基地局は、一つまたはそれ以上のデフォルトＬＤＭパターンを有することもできる。
【００６５】
デフォルトＬＤＭパターンには、下記のようなパラメーターが含まれることができる。−可能区間（ＡＩ）：可能区間の長さを示す値であって、可能区間は４フレームの単位で設定されることが好ましい。
−不可区間（ＵＡＩ）：不可区間の長さを示す値であって、不可区間も４フレームの単位で設定されることが好ましい。
−開始スーパーフレームの番号：低負荷モードが開始されるスーパーフレームの番号を示す。
【００６６】
デフォルトＬＤＭパターンは、通信事業者または他の主体によって、所定の領域に予め定められたもの（ｐｒｅ−ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｅｄ）であり、またはマクロ基地局又はフェムト基地局の放送メッセージを通じて、またはフェムト基地局に端末が初期接続を行う場合、レンジング応答メッセージを通じて、端末にユニキャストされることができる。
【００６７】
端末が、本発明による低負荷モードで動作するフェムト基地局に、初期接続を行おうとする場合、または、オーバーレイマクロ基地局又は他の隣接フェムト基地局からハンドオーバーを行おうとする場合を仮定する。このとき、フェムト基地局が、所定のデフォルトＬＤＭパターンによって動作しているとき、上述のように、端末は、該当のデフォルトＬＤＭパターンの不可区間でない可能区間内でフェムト基地局と同期を合せ、スーパーフレームヘッダーを受信しなければならない。
【００６８】
この時、フェムト基地局は、オーバーレイマクロ基地局のダウンリンクチャネルをスキャンしたり、またはバックボーン網を通じてマクロ基地局と同期を合せることができる。これによって、オーバーレイマクロ基地局と同一の時点に、ＰＡプリアンブルとＳＡプリアンブルが伝送される。
【００６９】
ここで、ＰＡプリアンブル（ＰＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）とは、Ｐｒｉｍａｒｙａｄｖａｎｃｅｄｐｒｅａｍｂｌｅを示すもので、ＰＡプリアンブルには、システム帯域幅及びキャリア設定に対する情報が含まれることができる。また、ＳＡプリアンブル（ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）とは、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙａｄｖａｎｃｅｄｐｒｅａｍｂｌｅを示すもので、セル識別子及び基地局タイプなどの情報が含まれることができる。ここで、基地局タイプは、マクロ基地局またはフェムト基地局などの情報となり得る。
【００７０】
端末が、フェムト基地局のスーパーフレームヘッダーを受信するためには、ＰＡプリアンブルとＳＡプリアンブルを先に受信して、該当のフェムト基地局と同期を合せなければならない。この時に発生し得る問題点を、図２を参照して説明する。
【００７１】
図２は、一般的なフェムト基地局の低負荷モードパターン動作の一例を示す。
【００７２】
図２を参照すると、オーバーレイマクロ基地局のスーパーフレームは、４つのフレームを含み、各フレームの先頭では順にＳＡプリアンブル→スーパーフレームヘッダー→ＰＡプリアンブル→ＳＡプリアンブル→ＳＡプリアンブルが伝送される場合を仮定する。それによって、フェムト基地局もオーバーレイマクロ基地局と同期を合わせた状態で、同一のプリアンブル伝送順序を有することになる（このとき、フェムト基地局でスーパーフレームヘッダーが伝送される位置は、マクロ基地局と異なることもあるが、ここでは同一であるものと仮定する。）。また、フェムト基地局は、低負荷モードに進入して、デフォルトＬＤＭパターンにしたがうものと仮定する。このとき、フェムト基地局がしたがうデフォルトＬＤＭパターンは、スーパーフレームが開始される地点と同一の時点で可能区間（ＡＩ）が開始され、可能区間の長さは４フレームであり、不可区間（ＵＡＩ）は４Ｎ（Ｎは、１以上の自然数）フレームの長さで設定されるものと仮定する。しかし、可能区間の長さも不可区間と同一に４Ｎで設定されることもできる。
【００７３】
このような状況で、端末が、可能区間の開始地点である２１０地点からフェムト基地局のスーパーフレームヘッダー（ＳＦＨ）を受信するためのスキャンを試みるとき、上述のように、端末は、スーパーフレームヘッダーを受信するためには、ＰＡプリアンブル、ＳＡプリアンブル→スーパーフレームヘッダーの順を従わなければならない。しかし、端末は、２番目のフレームで先にＰＡプリアンブルを受信し、３番目または４番目のフレームでＳＡプリアンブルを受信するが、スーパーフレームヘッダーは受信せずに可能区間が終了される。したがって、端末は、不可区間が開始される時点２２０から次の可能区間が開始される時点２３０まで待機しなければならない。端末は、２番目の可能区間の最初のフレームではじめてスーパーフレームヘッダーを受信することができ、結果的に最小限の不可区間に該当する時間の間の不要な遅延が発生する。
【００７４】
本発明の一実施例では、このような問題点を解決するために、デフォルトＬＤＭパターンの可能区間がＰＡプリアンブルを含むフレームから始まるように設定することを提案する。
【００７５】
すなわち、マクロ基地局及び／またはフェムト基地局のスーパーフレーム単位とは関係なく、ＰＡプリアンブルを含むフレームでデフォルトＬＤＭパターンの可能区間が開始されるように設定すると、可能区間が最も短い４フレームで設定される場合にも、一つの可能区間内でＰＡプリアンブル、ＳＡプリアンブルを受信した後、スーパーフレームヘッダーを受信することができる。
【００７６】
以下、図３乃至図５を参照して、本発明の一実施例によるデフォルトＬＤＭパターン設定方法の具体的な例を説明する。
【００７７】
図３は、本発明の一実施例によるデフォルトＬＤＭパターン設定方法の一例を示す。
【００７８】
図３では、デフォルトＬＤＭパターンの可能区間の４フレーム単位が、ＰＡプリアンブル→ＳＡプリアンブル→ＳＡプリアンブル→ＳＡプリアンブル→スーパーフレームヘッダーの順に構成される場合を仮定する。また、マクロ基地局と各フェムト基地局のプリアンブル及びスーパーフレームヘッダーが伝送される位置が、互いに同一であるものと仮定する。
【００７９】
図３を参照すると、端末は、低負荷モードで動作するフェムト基地局にスキャンを試みるために、該当のフェムト基地局のデフォルトＬＤＭパターンの可能区間の開始地点から、ＰＡプリアンブル、ＳＡプリアンブル及びスーパーフレームヘッダーを順に受信することができ、不可区間の間は、マクロ基地局または他のフェムト基地局に対するスキャンを行うことができる。
【００８０】
図４は、本発明の一実施例によるデフォルトＬＤＭパターン設定方法の他の一例を示す。
【００８１】
図４では、デフォルトＬＤＭパターンの可能区間の４フレーム単位が、ＰＡプリアンブル→ＳＡプリアンブル→スーパーフレームヘッダー→ＳＡプリアンブル→ＳＡプリアンブルの順に構成される場合を仮定する。また、フェムト基地局で各プリアンブルを伝送する位置及び時点は、マクロ基地局と同一であるが、スーパーフレームヘッダーの伝送位置は互いに異なるものと仮定する。
【００８２】
図４を参照すると、端末は、低負荷モードで動作するフェムト基地局にスキャンを試みるために、該当のフェムト基地局のデフォルトＬＤＭパターンの可能区間の開始地点から２フレームのみで、ＰＡプリアンブル、ＳＡプリアンブル及びスーパーフレームヘッダーを全て受信することができる。端末が、デフォルトＬＤＭパターンの不可区間の間、マクロ基地局または他のフェムト基地局に対するスキャンを行うことができるのは、上述の通りである。
【００８３】
図５は、本発明の一実施例によるデフォルトＬＤＭパターン設定方法のまた他の一例を示す。
【００８４】
図５では、デフォルトＬＤＭパターンの可能区間の４フレーム単位が、ＰＡプリアンブル→ＳＡプリアンブル→ＳＡプリアンブル→スーパーフレームヘッダー→ＳＡプリアンブルの順に構成される場合を仮定する。また、フェムト基地局で各プリアンブルを伝送する位置及び時点は、マクロ基地局と同一であるが、スーパーフレームヘッダーの伝送位置は互いに異なるものと仮定する。
【００８５】
図５を参照すると、端末は、低負荷モードで動作するフェムト基地局にスキャンを試みるために、該当のフェムト基地局のデフォルトＬＤＭパターンの可能区間の開始地点から３フレームのみで、ＰＡプリアンブル、ＳＡプリアンブル及びスーパーフレームヘッダーを全て受信することができる。端末が、デフォルトＬＤＭパターンの不可区間の間、マクロ基地局または他のフェムト基地局に対するスキャンを行うことができるのは、上述の通りである。
【００８６】
本発明の他の実施例として、上述した本発明の各実施例を行える端末及び基地局（ＦＢＳ、ＭＢＳ）を説明する。
【００８７】
端末は、アップリンクでは送信機として動作し、ダウンリンクでは受信機として動作することができる。また、基地局は、アップリンクでは受信機として動作し、ダウンリンクでは送信機として動作することができる。すなわち、端末及び基地局は、情報またはデータの伝送のために送信機及び受信機を含むことができる。
【００８８】
送信機及び受信機は、本発明の各実施例を行うためのプロセッサ、モジュール、部分及び／または手段などを含むことができる。特に、送信機及び受信機は、メッセージを暗号化するためのモジュール（手段）、暗号化されたメッセージを解釈するためのモジュール、メッセージを送受信するためのアンテナなどを含むことができる。このような送信端と受信端の一例を、図６を参照して説明する。
【００８９】
図６は、本発明の他の実施例として、送信端及び受信端構造の一例を示すブロック図である。
【００９０】
図６を参照すると、左側は送信端の構造を示し、右側は受信端の構造を示す。送信端と受信端の各々は、アンテナ５、１０、プロセッサ２０、３０、伝送モジュール４０，５０（Ｔｘｍｏｄｕｌｅ）、受信モジュール６０、７０（Ｒｘｍｏｄｕｌｅ）及びメモリ８０、９０を含むことができる。各構成要素は互いに対応する機能を行うことができる。以下、各構成要素をより詳細に説明する。
【００９１】
アンテナ５、１０は、伝送モジュール４０、５０で生成された信号を外部に伝送したり、または外部から無線信号を受信して、受信モジュール６０、７０に伝達する機能を行う。多重アンテナ（ＭＩＭＯ）機能がサポートされる場合には、２個以上が具備されることができる。
【００９２】
アンテナ、伝送モジュール及び受信モジュールは、共に無線通信（ＲＦ）モジュールを構成することができる。
【００９３】
通常、プロセッサ２０、３０は、移動端末機の全般的な動作を制御する。例えば、上述した本発明の各実施例を行うためのコントローラ機能、サービス特性及び電波環境によるＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）フレーム可変制御機能、ハンドオーバー（ＨａｎｄＯｖｅｒ）機能、認証及び暗号化機能などを行うことができる。
【００９４】
特に、移動端末機のプロセッサは、無線通信モジュールを制御して所定のデフォルト低負荷モードパターンによる低負荷モードで動作するフェムト基地局をスキャンすることができる。より詳細には、プロセッサは、予めフェムト基地局と共有される、または所定の放送メッセージを通じて獲得する、またはフェムト基地局の進入過程でレンジング応答メッセージを通じて、デフォルト低負荷モードパターンの情報を利用して、可能区間を判断することができる。可能区間は、ＰＡプリアンブルを含むフレームから４フレーム単位で始まり、プロセッサは、順にＰＡプリアンブル、ＳＡプリアンブル及びスーパーフレームヘッダーを受信して、フェムト基地局に対するスキャンを行うことができる。
【００９５】
また、基地局のプロセッサは、自身に付属された端末が、睡眠モードまたは遊休モードに進入したり、または周囲に端末が存在しないと判断した場合、低負荷モードへの進入を決定することができる。それによって、プロセッサは、デフォルト低負荷モードパターンによって所定の長さの可能区間と不可区間の動作を繰り返すことができる。また、基地局のプロセッサは、端末から伝送されたＭＡＣメッセージまたはデータを解釈して、端末に必要なアップリンク資源を割り当て、割り当て内訳を端末に知らせるためのアップリンクグラントなどを生成して、これを伝送するためのスケジューリングを行うことができる。
【００９６】
伝送モジュール４０、５０は、プロセッサ２０、３０からスケジューリングされて外部に伝送されるデータに対して、所定の符号化及び変調を行ったあと、アンテナ１０に伝達することができる。
【００９７】
受信モジュール６０、７０は、外部からアンテナ５、１０を介して受信された無線信号に対する復号及び復調を行って、これを原本データの形態に復元してプロセッサ２０、３０に伝達することができる。
【００９８】
メモリ８０、９０は、プロセッサ２０、３０の処理及び制御のためのプログラムを格納することもでき、入／出力されるデータ（基準同期情報による睡眠モード情報など）の臨時格納のための機能を行うこともできる。また、メモリ８０、９０は、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈｍｅｍｏｒｙｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄｄｉｓｋｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｃａｒｄｍｉｃｒｏｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＳＤまたはＸＤメモリなど）、ラム（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、ＳＲＡＭ（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ロム（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ
Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクのうち、少なくとも一つのタイプの格納媒体を含むことができる。
【００９９】
一方、基地局は、上述した本発明の各実施例を行うためのコントローラ機能、直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ：ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）パケットスケジューリング、時分割デュプレックス（ＴＤＤ：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）パケットスケジューリング及びチャネル多重化機能、サービス特性及び電波環境によるＭＡＣフレーム可変制御機能、高速トラフィック実時間制御機能、ハンドオーバー機能、認証及び暗号化機能、データ伝送のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能及び実時間モデム制御機能などを、上述したモジュールのうち少なくとも一つを通じて行ったり、このような機能を行うための別途の手段、モジュールまたは部分などをさらに含むことができる。
【０１００】
本発明は、本発明の精神及び必須的特徴を逸脱しない範囲で、他の特定の形態に具体化することができる。したがって、上記の詳細な説明は、全ての面において制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって決定しなければならず、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係のない各請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項を含ませることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の各実施例は、多様な無線接続システムに適用することができる。多様な無線接続システムの一例として、３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）、３ＧＰＰ２及び／またはＩＥＥＥ８０２．ｘｘ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｓ８０２）システムなどがある。本発明の各実施例は、前記多様な無線接続システムのみならず、前記多様な無線接続システムを応用した全ての技術分野に適用可能である。

Claims

フェムト基地局に対する低負荷モード（ＬＤＭ）動作方法であって、
デフォルトＬＤＭパターンにしたがって第１持続時間の可能区間において動作する段階と、
前記デフォルトＬＤＭパターンにしたがって第２持続時間の不可区間において動作する段階と
を含み、
前記可能区間は、第１プリアンブルを含むフレームから始まり、前記第１プリアンブルは、キャリア設定及びシステム帯域幅の情報を含む、方法。
前記フェムト基地局は、
前記フェムト基地局に連結された移動端末機が存在せず、かつネットワーク進入過程の移動端末機が存在しない場合、前記低負荷モードに進入する、請求項１に記載の方法。
オーバーレイマクロ基地局と同期を合せる段階をさらに含み、
前記第１プリアンブル及び前記第２プリアンブルは、プリアンブルが前記オーバーレイマクロ基地局から伝送される時点と同一の時点に伝送される、請求項１に記載の方法。
前記第１持続時間及び前記第２持続時間は、それぞれ４フレームの単位で設定される、請求項１に記載の方法。
前記可能区間の１単位は、一つの第１プリアンブル、３つの第２プリアンブル及び一つのスーパーフレームヘッダーを含む、請求項４に記載の方法。
前記第１プリアンブルは、ＰＡプリアンブル（ＰｒｉｍａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）であり、
前記第２プリアンブルは、セルＩＤと基地局タイプ情報とを含むＳｅｃｏｎｄａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅである、請求項５に記載の方法。
前記ＬＤＭパターンの情報は、
予め前記フェムト基地局と移動端末機との間で定められるか、又は、レジストレーション応答（ＡＡＩ＿ＲＥＧ−ＲＳＰ）メッセージを通じて前記移動端末機に伝送される、請求項１に記載の方法。
デフォルト低負荷モードパターンの情報は、
前記可能区間、前記不可区間及びそこから前記低負荷モード動作が開始することを示す開始スーパーフレーム番号を含む、請求項７に記載の方法。
移動端末機を通じて低負荷モード（ＬＤＭ）で動作させられるフェムト基地局をスキャンする方法であって、
デフォルトＬＤＭパターンにしたがって第１持続時間の可能区間からキャリア設定及びシステム帯域幅の情報を含む第１プリアンブルを受信する段階と、
前記可能区間の間にセルＩＤ及び基地局タイプ情報を含む第２プリアンブルを受信する段階と、
前記可能区間の間にスーパーフレームヘッダーを受信する段階と
を含み、
前記可能区間は、前記第１プリアンブルを含むフレームから始まる、方法。
前記第１持続時間は、４フレームの単位で設定される、請求項９に記載の方法。
前記可能区間の１単位は、一つの第１プリアンブル、３つの第２プリアンブル及び一つのスーパーフレームヘッダーを含む、請求項１０に記載の方法。
前記第１プリアンブルは、ＰＡプリアンブル（ＰｒｉｍａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）であり、
前記第２プリアンブルは、ＳｅｃｏｎｄａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅである、請求項１１に記載の方法。
前記ＬＤＭパターンの情報は、
予め前記フェムト基地局と前記移動端末機との間で定められるか、又は、レジストレーション応答（ＡＡＩ＿ＲＥＧ−ＲＳＰ）メッセージを通じて前記移動端末機に伝送される、請求項１に記載の方法。
移動端末機であって、
プロセッサ、及び
前記プロセッサの制御のもとで外部との間で無線信号を送受信するＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール
を含み、
前記プロセッサは、
前記ＲＦモジュールを制御して、低負荷モードで動作させられるフェムト基地局のデフォルトＬＤＭパターンにしたがって、可能区間の間に、キャリア設定及びシステム帯域幅の情報を含む第１プリアンブル、セルＩＤと基地局タイプ情報とを含む第２プリアンブル及びスーパーフレームヘッダーを受信することによって、前記フェムト基地局をスキャンし、
前記可能区間は、前記第１プリアンブルを含むフレームから始まる、移動端末機。
前記第１持続時間は、４フレームの単位で設定される、請求項１４に記載の移動端末機。
前記可能区間の１単位は、一つの第１プリアンブル、３つの第２プリアンブル及び一つのスーパーフレームヘッダーを含む、請求項１５に記載の移動端末機。
前記第１プリアンブルは、ＰＡプリアンブル（ＰｒｉｍａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）であり、
前記第２プリアンブルは、ＳｅｃｏｎｄａｒｙＡｄｖａｎｃｅｄ−Ｐｒｅａｍｂｌｅである、請求項１４に記載の移動端末機。
前記ＬＤＭパターンの情報は、
予め前記フェムト基地局と前記移動端末機の間で定められるか、又は、レジストレーション応答（ＡＡＩ＿ＲＥＧ−ＲＳＰ）メッセージを通じて前記移動端末機に伝送される、請求項１４に記載の移動端末機。