JP2013524661A - マルチキャリア無線通信システムにおける通信の制御 - Google Patents

マルチキャリア無線通信システムにおける通信の制御 Download PDF

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Abstract

マルチキャリア無線通信システムにおいて、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で通信を制御する方法、ネットワーク・ノード、およびコンピュータ・プログラム製品を開示する。第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間の通信をサポートするために、事前に定められた複数のキャリアの組が利用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間の通信を制御する方法であって、事前に定められた複数のキャリアの組は、プライマリ・キャリアおよび少なくとも１つのセカンダリ・キャリアを含み、プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントの発生を決定するステップと、第３のネットワーク・ノードに、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で物理レイヤーの命令が伝送されることを指示するステップと、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で物理レイヤーの命令を伝送するステップであって、物理レイヤーの命令は、第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアから異なるキャリアを選択させる再選択情報を符号化するステップとを含む。レイヤー１または物理レイヤーを使用して命令を送信することによって、ネットワーク・ノード間で命令を伝送できる速度が大幅に向上し、高速なスイッチングを生じさせられるため、ネットワーク・ノード間の通信の損失を防ぐことができる。物理レイヤーの命令が第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で伝送されることを第３のネットワーク・ノードに指示することによって、同期の維持が単純化され、予測不能なネットワークの振る舞いが最小限にされる。

Description

本発明は、マルチキャリア無線通信システムにおいて、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で通信を制御する方法、ネットワーク・ノード、およびコンピュータ・プログラム製品に関する。
シングル・キャリア無線電気通信システムが知られている。それらの既知のシステムでは、無線有効範囲は、地理的領域によって、たとえば携帯電話などのユーザ装置に提供される。基地局は、必要な無線有効範囲を提供するために各地理的領域に配置される。基地局によってサービスを提供される領域のユーザ装置は、基地局から情報およびデータを受信し、基地局に情報およびデータを伝送する。高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）電気通信ネットワークにおいて、データおよび情報は、無線周波数キャリアにおいてデータ・パケットでユーザ装置と基地局との間で送信される。
基地局によってユーザ装置に伝送される情報およびデータは、ダウンリンク・キャリアとして知られている無線周波数キャリアに生じる。ユーザ装置によって基地局に伝送される情報およびデータは、アップリンク・キャリアとして知られている無線周波数キャリアに生じる。
シングル・キャリア・モードで動作する既知の無線電気通信システムでは、ユーザ装置は、地理的な基地局の通信可能領域間を移動することができる。ユーザ装置に提供されるサービスは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）によって監視される。無線ネットワーク制御装置は、ユーザ装置および基地局と通信し、各ユーザ装置が最初にどの基地局に接続されているかを決定する。さらに、無線ネットワーク制御装置は、ユーザ装置が１つの基地局によってサービスを提供される地理的領域から他の基地局によってサービスを提供される地理的領域に移動するときに、基地局およびユーザ装置を制御し通信するように機能する。
基地局およびユーザ装置がそれぞれ、１つを超えるキャリアで同時に伝送することを可能にすることが提案されている。さらに、ユーザ装置および基地局が、１つを超えるキャリア周波数で同時に受信することを可能にすることが提案されている。アップリンクおよびダウンリンクの両方の各キャリアは、典型的には、基地局によって個別に出力が制御される。たとえば、４つの周波数キャリアにおいて、１つを超えるダウンリンク・キャリアを供給することで、ユーザ装置に対するデータ・スループットの増加が可能になる。２つを超えるキャリアを持つネットワークは、「マルチセル高速ダウンリンク・パケット・アクセス」（ＭＣ−ＨＳＤＰＡ）ネットワークと呼ばれることがある。本明細書で使用する「マルチキャリア」ネットワークという用語は、２つ、３つ、または４つ以上のダウンリンク（またはアップリンク）キャリアが１つのネットワークで提供される場合を対象とすることを意図している。
マルチキャリア機能の提供は、問題を伴うことがある。したがって、マルチキャリア機能を持つ無線電気通信ネットワークの動作を改善することが望まれる。
第１の態様によると、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間の通信をサポートするために、事前に定められた複数のキャリアの組が利用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間の通信を制御する方法が提供され、事前に定められた複数のキャリアの組は、プライマリ・キャリアおよび少なくとも１つのセカンダリ・キャリアを含み、方法は、プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントの発生を決定するステップと、第３のネットワーク・ノードに、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で物理レイヤーの命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）が伝送されることを指示するステップと、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で物理レイヤーの命令を伝送するステップであって、物理レイヤーの命令は、第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアから異なるキャリアを選択させるために再選択情報を符号化するステップとを含む。
第１の態様では、マルチキャリア方式で利用される既存の技術に関する問題は、プライマリ・キャリアが重要な制御チャネルを運び、プライマリ・キャリアに障害が生じれば、ネットワーク・ノードは無線リンク障害を宣言することであることを認識している。これらの既存の技術によって、無線ネットワーク制御装置からの無線ベアラの再構成または他の無線リソース制御（ＲＲＣ）信号を使用して、プライマリ・キャリアを変更することができる。しかし、第１の態様は、また、このプロセスは速度が遅く、ユーザ装置が無線リンク接続を急に失った場合、またはたとえば、キャリア間での取り込みを素早く管理するために、高速なプライマリ・キャリアの変更が必要とされる場合は、十分ではない可能性があり、そのような場合には、ネットワーク・ノード間の通信が失われる可能性があることを認識している。
したがって、ノード間の通信をサポートするために、事前に定められたキャリアの組が使用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で通信を制御する方法が提供される。キャリアの組は、プライマリ・キャリアおよび１つまたは複数のセカンダリ・キャリアを含む。プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントが検出される。そのようなイベントは、様々な状況のために発生する可能性あることを理解されたい。プライマリ・キャリアを変更する必要が検出された場合、物理レイヤーまたはレイヤー１の命令が、ネットワーク・ノード間で伝送される。物理レイヤーの命令は、新しいプライマリ・キャリアに変更するように第２のネットワーク・ノードに命令する情報を符号化する。レイヤー１または物理レイヤーを使用して命令を送信することによって、ネットワーク・ノード間で命令を伝送できる速度が大幅に向上し、高速なスイッチングを生じさせられるため、ネットワーク・ノード間の通信の損失を防ぐことができる。
第１の態様は、物理レイヤーの命令が第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で伝送されることを第３のネットワーク・ノードに指示することによって、ネットワークに、第１および第２のネットワーク・ノード間の通信形態で行われる変更に関して容易に通知できることを認識している。物理レイヤーの命令に関連する情報をより広く伝送することによって、ネットワーク内の予測不可能性を最小限にすることができる。たとえば、第３のネットワーク・ノード自体は、第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして複数キャリアから異なるキャリアを選択させるように動作できることが可能である。第３のネットワーク・ノードが、第１のネットワーク・ノードによって送信された命令を認識していない場合、それ自体で変更を命令し、第２のネットワーク・ノードは矛盾する情報を受信する場合がある。特に、第１および第３のネットワーク・ノードは、第２のネットワーク・ノードの移動性状態について同期を失う場合があり、第２のネットワーク・ノードは矛盾する命令を受信する場合がある。ネットワーク・ノード間で信号をより広く使用することは、全体的な手順の堅牢さを増し、第２のネットワーク・ノードの移動性状態に関する整合性不良を回避するのに役に立つ。
一実施形態では、第１のネットワーク・ノードは基地局であり、第２のネットワーク・ノードはユーザ装置のアイテムであり、第３のネットワーク・ノードは、たとえば移動性管理エンティティ（ＭＭＥ）など、ＲＮＣ（遠隔ネットワーク・コントローラ）または類似するネットワーク調整ノードである。
一実施形態では、物理レイヤー・メッセージの代わりにＭＡＣメッセージが使用される。したがって、第１のネットワーク・ノードによって復号できるメッセージを正しく利用することができ、ＲＮＣからのＲＲＣ信号を使用するのと比べて、プライマリ・キャリアの変更の速度を改善することができる。そのような実施形態では、第１のネットワーク・ノードは、プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントが発生したことを効果的に通知される。
一実施形態では、決定するステップは、第２または第３のネットワーク・ノードからイベントの通知を受信するステップを含む。したがって、基地局は、たとえば、ユーザ装置またはＲＮＣからトリガー・イベントの通知を受信することができる。
一実施形態では、指示するステップは、伝送するステップの前に発生する。したがって、その変更が行われる前に、可能性のある変更の通知をネットワークを通じて伝搬することができる。
一実施形態では、指示するステップは、伝送するステップを実行することを要求するステップを含む。したがって、一方的に変更を加えるのではなく、第１のネットワーク・ノードは、許可、または第３のネットワーク・ノードからの明確な命令を要求することができるため、ネットワークに整合性不良を引き起こす可能性を緩和することができる。
一実施形態では、方法は、伝送するステップを実行する前に、伝送するステップを実行する命令を待つステップをさらに含む。したがって、ネットワークの他の場所にあるノードは、プロセスを通じて制御および可視性を維持することができる。
一実施形態では、方法は、物理レイヤーの命令を安全に受信したという指示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を監視するステップをさらに含む。したがって、物理レイヤーの命令を安全に受信したという指示を監視することによって、異なるキャリアを選択するプロセスの可視性を維持することができ、第２のネットワーク・ノードの状態を、第１のネットワーク・ノードによってより完全に理解できることが理解される。
一実施形態では、方法は、安全な受信の指示が受信されたことを第３のネットワーク・ノードに指示するステップをさらに含む。したがって、ネットワークに、第２のネットワーク・ノードによる異なるキャリアの選択の進行について通知し続けることができる。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアの組から異なるキャリアを選択させるために再選択情報を符号化する。したがって、命令は、新しいプライマリ・キャリアとして第２のネットワーク・ノードによって利用されるキャリアの組内のキャリアの１つを選択するように第２のネットワーク・ノードに命令する。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアの組から事前に定められたキャリアを選択させるために再選択情報を符号化する。したがって、命令は、新しいプライマリ・キャリアとしてキャリアの組から特定のキャリアを選択するように、第２のネットワーク・ノードに命令する情報を符号化することができる。これにより、選択される新しいプライマリ・キャリアを特定するために特に効率的で便利な技術が提供されることを理解されたい。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、第２のネットワーク・ノードにプライマリ・キャリアの選択を解除させるために再選択情報を符号化する。したがって、第２のネットワーク・ノードに、プライマリ・キャリアにおいて変更を引き起こすために、現在のプライマリ・キャリアの選択を解除するように命令することができる。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、新しいプライマリ・キャリアを使用して伝送される。したがって、命令自体は、新しいプライマリ・キャリアを明示的に特定する必要がまったくない場合がある。その代わりに、新しいプライマリ・キャリアとして使用されるキャリアについての命令を受信することによって、新しいプライマリ・キャリアの指定が推測される場合がある。これにより、新しい物理レイヤーまたはレイヤー１の命令を作成する必要がなくなることを理解されたい。
一実施形態では、方法は、第２のネットワーク・ノードが少なくとも１つの他のプライマリ・キャリアを使用して通信をサポートできるように、第２のネットワーク・ノードに、事前構成情報を伝送するステップを含む。したがって、そのネットワーク・ノードが異なるキャリアを利用できるように、第２のネットワーク・ノードに情報を供給することができる。このようにして、プライマリ・キャリアを既存のキャリアの組から選択できるだけでなく、異なる周波数で提供できる異なる組のキャリアからプライマリ・キャリアを選択することもできる。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、再選択情報を符号化する高速共有制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）指令を含む。ＨＳ−ＳＣＣＨ指令は、命令を伝送するために特に便利なメカニズムを提供することを理解されたい。
一実施形態では、イベントの発生を決定するステップは、無線リンク障害を検出するステップを含む。したがって、プライマリ・キャリアにおいて変更を開始する実際または切迫した無線リンク障害の発生が検出されることがあるため、第１および第２のネットワーク・ノード間の通信を継続することが可能になる。
一実施形態では、無線リンク障害の発生を決定するステップは、第２のネットワーク・ノードから無線リンク障害の指示を受信するステップを含む。
したがって、潜在的な無線リンク障害の検出は、第２のネットワーク・ノードによって提供される情報に基づいて決定することができる。潜在的な無線リンク障害の検出は、第２のネットワーク・ノードによって提供される情報から明示的または暗黙的に得ることができることを理解されたい。
一実施形態では、指示は、無線再配置制御メッセージおよび拡張された専用チャネル・トランスポート形式組み合わせ識別子（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｏｒｍａｔ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の少なくとも１つで符号化される。したがって、第２のネットワーク・ノードからの指示は、無線再配置制御メッセージ、または拡張された専用チャネル・トランスポート形式組み合わせ識別子を介して来る場合がある。無線再配置制御メッセージを介した検出は、これはより高いレイヤーを介して発生するため、より早く発生する必要がある場合があることを理解されたい。検出が十分に早く実行されなければ十分に速くない場合があるからである。しかし、拡張された専用チャネル・トランスポート形式組み合わせ識別子は、物理的レイヤーまたはレイヤー１レベルで発生するため、より高速に伝送することができる。同様に、レイヤー１またはＭＡＣで送信されるアップリンク・オーダー要求メッセージを使用することができ、これも可能性のある無線リンク障害を特定するために、より高速に伝送することができる。
一実施形態では、指示は、無線再配置制御メッセージおよび拡張された専用チャネル・トランスポート形式組み合わせ識別子の少なくとも１つで符号化される。測定レポートは、無線再配置制御メッセージを介して受信できるため、スイッチングを発生させるために、十分に早く伝送される必要がある場合がある。しかし、チャネル品質情報（各キャリアでの無線リンクの品質に基づいて、ネットワーク・ノードがサポートできるスループットを示す）は、キャリアごとに高速専用物理制御チャネルによって物理またはレイヤー１のレベルで送信される。チャネル品質情報は、定期的に、通常は測定レポートより高速で送信される。チャネル品質情報は、第１のネットワーク・ノードで解釈できるため、ネットワーク・ノードは、プライマリ・キャリアを変更するかどうかを決定することができる。実施形態では、第２のネットワーク・ノードは、キャリア制御品質情報の事前に定められた値を送信することによって（たとえば、チャネル品質情報が０を超えていたり、または異なる値の場合でも、プライマリ・キャリアに対して「０」または他の事前に定められた値）、可能性のある無線リンク障害について第１のネットワーク・ノードに暗黙的に警告することができる。ここでも、これにより、プライマリ・キャリアを変更するために特に速く効率的な技術が提供されることを理解されたい。実施形態では、チャネル品質情報インジケータは、代理プライマリ・キャリアとして使用するために、利用可能なセカンダリ・キャリアの適応性のランキングの指示を提供するために使用することができる。そのような情報の供給により、新しいプライマリ・キャリアの候補をインテリジェントに選択することが可能になる場合がある。
一実施形態では、方法は、プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントが発生していないと決定するステップと、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で物理レイヤーの命令を伝送しないステップとをさらに含む。したがって、プライマリ・キャリアを変更するための物理レイヤーの命令が送信される前に、通常動作が再開する場合、提案された変更を取り消したり、または変更指令を送信しなかったりできる。
一実施形態では、第１のネットワーク・ノードは基地局を含み、第２のネットワーク・ノードはユーザ装置を含む。
第２の態様によると、ネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間の通信をサポートするために、事前に定められた複数のキャリアの組が利用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて第２のネットワーク・ノードとの通信を制御するように動作可能なネットワーク・ノードが提供され、事前に定められた複数のキャリアの組は、プライマリ・キャリアおよび少なくとも１つのセカンダリ・キャリアを含み、ネットワーク・ノードは、プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントの発生を検出するように動作可能な決定ロジックと、物理レイヤーの命令が第２のネットワーク・ノードに伝送されることを第３のネットワーク・ノードに指示するように動作可能な指示ロジックと、ネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間で物理レイヤーの命令を伝送するように動作可能な伝送ロジックであって、物理レイヤーの命令は、第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアから異なるキャリアを選択させる再選択情報を符号化する伝送ロジックとを含む。
一実施形態では、決定ロジックは、第２または第３のネットワーク・ノードからイベントの通知を受信するように動作可能である。
一実施形態では、指示ロジックは、伝送するステップの前に、指示するステップを実行するように動作可能である。
一実施形態では、指示ロジックは、前述の伝送するステップを実行することを要求するよう動作可能である。
一実施形態では、伝送ロジックは、物理レイヤーの命令を伝送する前に、伝送するための命令を待つように動作可能である。
一実施形態では、ネットワーク・ノードは、物理レイヤーの命令の安全な受信の指示を監視するように動作可能な監視ロジックをさらに含む。
一実施形態では、監視ロジックは、安全な受信の指示が受信されたことを第３のネットワーク・ノードに指示するようにさらに動作可能である。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアの組から異なるキャリアを選択させるために再選択情報を符号化する。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアの組から事前に定められたキャリアを選択させるために再選択情報を符号化する。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、第２のネットワーク・ノードにプライマリ・キャリアの選択を解除させるために再選択情報を符号化する。
一実施形態では、伝送ロジックは、新しいプライマリ・キャリアを使用して、物理レイヤーの命令を伝送するように動作可能である。
一実施形態では、伝送ロジックは、第２のネットワーク・ノードが少なくとも１つの他のプライマリ・キャリアを使用して通信をサポートできるように、第２のネットワーク・ノードに、事前構成情報を伝送するように動作可能である。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、再選択情報を符号化する高速共有制御チャネルの指令を含む。
一実施形態では、決定ロジックは、無線リンク障害を検出するように動作可能である。
一実施形態では、決定ロジックは、第２のネットワーク・ノードから受信された指示から無線リンク障害を検出するように動作可能である。
一実施形態では、指示は、無線再配置制御メッセージおよび拡張された専用チャネル・トランスポート形式組み合わせ識別子の少なくとも１つで符号化される。
一実施形態では、指示は、第２のネットワーク・ノードから受信された測定レポートおよびチャネル品質インジケータの少なくとも１つを含み、それから無線リンク障害が決定される。
第３の態様によると、ネットワーク・ノードと第１のネットワーク・ノードとの間の通信をサポートするために、事前に定められた複数のキャリアの組が利用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて第１のネットワーク・ノードと通信するように動作可能なネットワーク・ノードが提供され、事前に定められた複数のキャリアの組は、プライマリ・キャリアおよび少なくとも１つのセカンダリ・キャリアを含み、ネットワーク・ノードは、第１のネットワーク・ノードからの再選択情報を符号化する物理レイヤーの命令を受信するように動作可能な受信ロジックと、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアから異なるキャリアを選択するように再選択情報に応じて動作可能な再選択ロジックとを含む。
一実施形態では、ネットワーク・ノードは、プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントの発生の通知を提供するように動作可能な通知ロジックをさらに含む。
一実施形態では、ネットワーク・ノードは、物理レイヤーの命令が安全に受信されている場合に、第１のネットワーク・ノードに物理レイヤーの命令の安全な受信の指示を提供するように動作可能な安全受信ロジックをさらに含む。
一実施形態では、再選択ロジックは、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアの組から異なるキャリアを選択するように再選択情報に応じて動作可能である。
一実施形態では、再選択ロジックは、新しいプライマリ・キャリアとして複数のキャリアの組から事前に定められたキャリアを選択するように再選択情報に応じて動作可能である。
一実施形態では、再選択ロジックは、プライマリ・キャリアの選択を解除するように再選択情報に応じて動作可能である。
一実施形態では、再選択ロジックは、物理レイヤーの命令が新しいプライマリ・キャリアとして受信されるそのキャリアを選択するように動作可能である。
一実施形態では、受信ロジックは、第２のネットワーク・ノードが少なくとも１つの他のプライマリ・キャリアを使用して通信をサポートできるように、事前構成情報を受信するように動作可能である。
一実施形態では、物理レイヤーの命令は、再選択情報を符号化する高速共有制御チャネルの指令を含む。
一実施形態では、ネットワーク・ノードは、プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントの指示を提供するように動作可能な障害ロジックを含む。
一実施形態では、障害ロジックは、無線リンク障害を検出するように動作可能である。
一実施形態では、障害ロジックは、無線再配置制御メッセージおよび拡張された専用チャネル・トランスポート形式組み合わせ識別子の少なくとも１つの指示を符号化するように動作可能である。
一実施形態では、指示は、測定レポートおよびチャネル品質インジケータの少なくとも１つを含む。
第４の態様によると、コンピュータで実行されたときに、第１の態様の方法のステップを実行するように動作可能なコンピュータ・プログラム製品が提供される。
他の態様によると、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間の通信をサポートするために、事前に定められた複数のキャリアの組が利用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間のキャリア変更情報を符号化する方法が提供され、事前に定められた複数のキャリアの組は、プライマリ・キャリアおよび少なくとも１つのセカンダリ・キャリアを含み、方法は、プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントの発生を決定するステップと、新しいプライマリ・キャリアに対する候補として前述の複数のキャリアからキャリアを特定するステップと、前述のイベントの発生および新しいプライマリ・キャリアに対する候補の指示を含む符号化されたメッセージを伝送するステップとを含む。
さらに他の態様は、第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間の通信をサポートするために、事前に定められた複数のキャリアの組が利用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて第１のネットワーク・ノードと通信するように動作可能なネットワーク・ノードが提供され、事前に定められた複数のキャリアの組は、プライマリ・キャリアおよび少なくとも１つのセカンダリ・キャリアを含み、ネットワーク・ノードは、プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントの発生を決定するように動作可能なイベント決定ロジックと、新しいプライマリ・キャリアに対する候補として前述の複数のキャリアからキャリアを特定するように動作可能なキャリア候補ロジックと、前述のイベントの発生および新しいプライマリ・キャリアに対する候補の指示を含む符号化されたメッセージを伝送するように動作可能な伝送ロジックとを含む。
前述の態様の機能は、これらのさらなる態様と組み合わせて提供される。
添付の独立請求項および従属請求項では、さらに特定および好ましい態様について記述する。従属請求項の機能は、独立請求項の機能と適切に組み合わせたり、特許請求の範囲に明示的に記述した以外の機能と組み合わせたりすることができる。
次に、本発明の実施形態について、添付図面に関してさらに記述する。
一実施形態による無線電気通信システム１０を示す図である。 一実施形態によるユーザ装置によって実行される無線リンク障害の評価を示す図である。 一実施形態によるユーザ装置によって実行される明示的な無線リンク障害の評価を示す図である。 一実施形態による明示的な無線リンク障害を示す信号図である。 一実施形態による暗黙的な無線リンク障害を示す信号図である。 一実施形態による高速なプライマリ・キャリアの変更を示す図である。 一実施形態による潜在的な無線リンク障害シナリオで使用される信号伝達方法を示す信号概要図である。 一実施形態による潜在的な無線リンク障害シナリオで使用される信号伝達方法を示す信号概要図である。 一実施形態による潜在的な無線リンク障害シナリオで使用される信号伝達方法を示す信号概要図である。 一実施形態による暗黙的な無線リンク障害メッセージの略図である。 一実施形態による無線リンク障害を示す信号概要図である。 一実施形態による無線リンク障害を示す信号概要図である。 一実施形態による無線リンク障害を示す信号概要図である。 一実施形態による無線リンク障害を示す信号概要図である。 一実施形態による無線リンク障害を示す信号概要図である。 一実施形態によるプライマリ・キャリアの変更を示す図である。 一実施形態によるプライマリ・キャリアの変更を示す図である。 一実施形態による無線リンク障害を示す信号概要図である。
図１は、一実施形態による無線電気通信システム１０を示す図である。ユーザ装置５０は無線電気通信システム内で動き回る。無線有効範囲３０の領域をサポートする基地局２０が提供される。ユーザ装置５０に幅広い有効範囲を提供するために、多数のそのような基地局２０が提供され、地理的に分散される。ユーザ装置が基地局２０によってサービスを提供される領域内にある場合、関連する無線リンクを通じて、ユーザ装置と基地局との間で通信を確立することができる。各基地局は、典型的には、サービス３０の地理的領域内の多数のセクターをサポートする。
典型的には、基地局内の異なるアンテナは、各関連するセクターをサポートする。したがって、各基地局２０は複数のアンテナを持ち、異なるアンテナを通じて送信される信号は、セクター化された方法を提供するために電子的に重み付けされる。もちろん、図１は、典型的な通信システムに存在することができるユーザ装置および基地局の総数のごく一部を示していることを理解されたい。
無線通信システムの無線アクセス・ネットワークは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）４０によって管理される。無線ネットワーク制御装置４０は、バックホール通信リンク６０を通じて、複数の基地局と通信することによって、無線通信システムの動作を制御する。ネットワーク制御装置は、また、各基地局を介してユーザ装置５０と通信する。
無線ネットワーク制御装置４０は、基地局２０にサポートされるセクター間の地理的な関係に関する情報を含む隣接リストを維持する。さらに、無線ネットワーク制御装置４０は、無線通信システム１０内のユーザ装置５０の位置についての情報を提供する位置情報を維持する。無線ネットワーク制御装置は、回線交換ネットワークおよびパケット交換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ように動作可能である。したがって、無線ネットワーク制御装置が通信できるモバイル交換局が提供される。モバイル交換局は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）７０など回線交換ネットワークと通信することができる。同様に、ネットワーク制御装置は、ＳＧＳＮ（ｓｅｒｖｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋａｇｅ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｎｏｄｅ）およびＧＧＳＮ（ｇａｔｅｗａｙ ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｎｏｄｅ）と通信することができる。ＧＧＳＮは、たとえばインターネットなど、パケット交換コアと通信することができる。
ユーザ装置５０は、典型的には、基地局２０に情報およびデータを伝送するため、無線電気通信ネットワーク内で再ルーティングすることができる。ユーザ装置は、たとえば、テキスト・メッセージ、ユーザが装置を使用して電話をかけるときの音声情報、または他のデータを中継するために、基地局にデータを伝送する必要がある場合がある。基地局２０は、無線ネットワーク制御装置４０によって設定されたパラメータと組み合わせて、無線電気通信ネットワーク１０の動作を最適化することを目標とする方法で、ユーザ装置にリソースを割り当てる。
ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）では、マルチセル高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＭＣ−ＨＳＤＰＡ）装置が提供される。ＭＣ−ＨＳＤＰＡでは、セクターは、基地局またはノードＢの地理的な通信可能領域として定義される。セクターは複数のセルから構成することができ、各セルは、セクターと同じ地理的な有効範囲を対象とすることを目標とし、個別の周波数キャリアを伝送に使用する。周波数キャリアは、同じ周波数帯内にあったり、または２つの周波数帯で分散されたりすることがある。ＭＣ−ＨＳＤＰＡは、ＤＣ−ＨＳＤＰＡ（Ｄｕａｌ Ｃｅｌｌ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）の拡張である。ＭＣ−ＨＳＤＰＡでは、ユーザ装置は、４つの異なるセルから４つまでの同時ダウンリンク伝送を受信することができる。したがって、ＭＣ−ＨＳＤＰＡは、ＤＣ−ＨＳＤＰＡおよび（シングル・セル）ＨＳＤＰＡのダウンリンク・スループットをそれぞれ、潜在的に２倍および４倍にすることができる。ＭＣ−ＨＳＤＰＡは、ユーザ装置が４つまたは３つのセルから同時伝送をそれぞれ受信する場合、４Ｃ−ＨＳＤＰＡ（４セルＨＳＤＰＡ）または３Ｃ−ＨＳＤＰＡと呼ばれることがある。
マルチキャリア方式では、各キャリアは、基地局からユーザ装置への独立したダウンリンク無線リンクを持つ。各キャリアは、ユーザ装置に対して異なる無線伝搬路を持っている可能性があるため、それらのダウンリンク無線リンクは個別に管理される。マルチキャリア・モードで動作することができるＨＳＤＰＡシステムについては、２つを超えるダウンリンク・キャリアを提供することができる。マルチキャリア・ネットワークでは、ダウンリンク・キャリアの数は、アップリンク・キャリアの数と一致しないことがあることを理解されたい。さらに、提供されるダウンリンク・キャリアの数は、提供されるアップリンク・キャリアの２倍に正確に一致しない場合がある。ＨＳＤＰＡマルチキャリア・モードでは、基地局によってサービスを提供される各セクターは、それらに関連する複数のキャリア周波数または「キャリア」を持つことができる。キャリア、またはキャリアにサポートされたセルは、セクターと同じ地理的領域を対象にする。各セルは、異なるキャリア周波数によってサービスを提供される。したがって、シングル・キャリア・システムでは、セクターは、たった１つのセルまたはキャリア周波数しか持っていないので、セルはセクターと等価であることを理解されたい。それにもかかわらず、マルチキャリア・ネットワークでは、各セクターは、複数のセルを含むことができ、各セルは異なるキャリア周波数によって同時にサービスを提供される。
ユーザ装置は、アイドル・モード、または無線リソース制御（ＲＲＣ）接続モード（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）に入ることができる。Ｃｅｌｌ＿ＤＣＨ状態は、ユーザ装置が高いデータ・スループットで送受信できるＲＲＣ接続モード内の状態の１つである。ＭＣ−ＨＳＤＰＡ機能は、Ｃｅｌｌ＿ＤＣＨ状態で動作し、この状態では、ユーザ装置およびノードＢは、アップリンクおよびダウンリンクにおいて物理レイヤーの同期を維持する。ユーザ装置が、サービスを提供するノードＢとのダウンリンク物理レイヤーの同期を損失したために、無線リンク接続を失った場合、無線リンク障害（ＲＬＦ）が発生する。無線リンク障害が生じると、ユーザ装置はＣｅｌｌ＿ＤＣＨ状態を終了するため、高データ・スループット機能を失うことになる。ＭＣ−ＨＳＤＰＡでは、無線リンク障害が生じると、ユーザ装置は、低いスループットを持つ１つのセルで動作する。したがって、シングル・セルＨＳＤＰＡの動作と比較して、ＭＣ−ＨＳＤＰＡでは、無線リンク障害によるスループットの損害は、はるかに大きい。無線リンク障害は、ユーザ経験に深刻な影響を及ぼす可能性がある。たとえば、４Ｃ−ＨＳＤＰＡは、典型的には、高品質ビデオ・ストリーム送信など、ユーザが高帯域サービスを利用している場合に使用される。
ＭＣ−ＨＳＤＰＡでは、プライマリ・キャリアは、重要な制御チャネルを運ぶセルであり、無効化することはできない。プライマリ・キャリアは１つだけであり、他のセルはセカンダリ・キャリアと呼ばれる（たとえば、セカンダリ・キャリア１、セカンダリ・キャリア２、およびセカンダリ・キャリア３）。セカンダリ・キャリアが完全に機能している場合（たとえば、負荷が軽い、または無線チャネルの品質が良いなど）でも、プライマリ・キャリアの無線リンクに障害が発生すると、ユーザ装置は無線リンク障害を宣言する。セカンダリ・キャリアは、自然な無線リンクの冗長性を提供するが、これらの冗長性は利用することができない。
無線ネットワーク制御装置４０からの無線ベアラ再構成または他のＲＲＣ信号を使用して、プライマリ・キャリアを変更できるが、このプロセスは通常、イベント２Ｘを使用してトリガーされ（また、イベント２Ｘは、３ＧＰＰ ＴＳ２５．３３１で定義されている多数の周波数間報告イベント（ｉｎｔｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ｅｖｅｎｔ）の１つである）、通常は速度が遅い。トリガーは、ユーザ装置が、無線リンク接続を失っている、または（たとえば、キャリア間で負荷を高速に管理するためなど）高速なプライマリ・キャリアの変更が必要なイベントでは十分ではない場合がある。プロセスが遅いため、イベント２Ｘをトリガーできる前に、ＵＥが無線リンク障害に陥る可能性がある。さらに、無線ベアラ再構成または他のＲＲＣ信号を使用するには、ＵＥは、ＵＥ受信を劣化させる圧縮モード（ＣＭ）で動作する必要がある。
実施形態は、高速なプライマリ・キャリアの変更を実行し、これを使用して、ＭＣ−ＨＳＤＰＡにおいてセカンダリ・キャリアによって提供される自然な無線リンクの冗長性を利用して、ユーザ装置に高い無線リンクの信頼性を提供することによって、堅牢さを高めるための技術を提供する。
プライマリ・キャリアの変更−概要
プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントを検出すると、プライマリ・キャリアの変更は、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を使用して送信される。これは、レイヤー１または物理レイヤーの命令である。ＨＳ−ＳＣＣＨ指令がレイヤー１または物理レイヤーの命令であるため、たとえば、プライマリ・キャリアの急速な劣化が発生する場合、またはキャリア間の負荷平衡が必要な場合に速く変更が行われるように、プライマリ・キャリアの変更は、非常に速く達成することができる。そのようなスイッチングの発生を実現するために、ユーザ装置は、プライマリ・キャリアとして動作するセカンダリ・キャリアのいずれかを用いる動作のために事前に構成される。これが必要なのは、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令は、無線ネットワーク制御装置４０を迂回するため、他のプライマリ・キャリアにおいてユーザ装置が動作するように構成するのに必要な無線アクセス・ベアラ（ＲＡＢ）情報は送信されないためである。そのようなＲＡＢの事前構成において、必要なＲＡＢ情報は、関係するＨＳ−ＳＣＣＨ指令が送信された場合に使用するために、セットアップ時（たとえば、ユーザ装置がサービスを提供する新しいノードＢに移動した場合）にユーザ装置に送信される。ＨＳ−ＳＣＣＨ指令は、この指令の適切なビット・フィールドを使用して、キャリア情報の変更を符号化することができる。
ＨＳ−ＳＣＣＨ指令は、典型的には、潜在的なプライマリ・キャリアとしてノードＢによって選択されるセカンダリ・キャリアで送信され、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令は、既存のプライマリ・キャリアが無効化されていることを示す。この方法の利点は、新しいＨＳ−ＳＣＣＨ指令を定義する必要がないことである（つまり、余計な信号メッセージは必要ない）。既存のプライマリ・キャリアは、不十分な無線条件にあることが見込まれ（そのため、変更する必要がある）、プライマリ・キャリアで伝送された場合、受信されない場合がある。しかし、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令は、より良い無線条件を持っている可能性がある潜在的なプライマリ・キャリア（つまりセカンダリ・キャリアの１つ）から来るため、ユーザ装置に到達する可能性がより高い。同じＨＳ−ＳＣＣＨ指令で、プライマリ・キャリアの変更に加えて、ノードＢは、他のセカンダリ・キャリアを有効化／無効化することができる。無線ネットワーク制御装置４０が迂回されるため、高速なプライマリ・キャリアの変更が可能である。
ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を受信すると、ユーザ装置は、ノードＢに承認を送信し、指定された時間内にノードＢによって指定された周波数キャリア（つまり既存のセカンダリ・キャリアの１つ）にプライマリ・キャリアの変更を始める。プライマリ・キャリアの変更が完了すると、ユーザ装置は、無線ネットワーク制御装置４０に主な変更（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｈａｎｇｅ）の確認メッセージを送信する。ノードＢは、また、ユーザ装置から承認を受信すると、そのユーザ装置に対するプライマリ・キャリアの変更について、無線ネットワーク制御装置４０に通知することができる。これにより、必要に応じて、ユーザ装置は、無線ネットワーク制御装置４０に確認メッセージを送信する必要をなくすことができる。
より詳細に下述するように、実施形態において、一時的なイベントのためにプライマリ・キャリアにおいて不必要な変更が加えられるのを避けるために、ユーザ装置は、事前に定められた時間、プライマリ・キャリアの変更を延期することができる。変更が必要なければ、ユーザ装置は、プライマリ・キャリアに変更が発生しなかったことをノードＢに通知する。
イベント検出
ユーザ装置は、プライマリ・キャリアの変更が必要であることをネットワークに警告するインジケータを明示的または暗黙的に提供する。典型的には、ユーザ装置は、通信の損失または混乱につながるイベントが発生する前に、プライマリ・キャリアを変更する必要の可能性をネットワークに警告する必要がある。たとえば、ユーザ装置は、無線リンク障害が発生する前に、プライマリ・キャリアの変更を実行できるように、可能性のある無線リンク障害について警告する必要がある。
無線リンク障害
ユーザ装置によって実行された無線リンク障害の評価を図２に要約する。ステップＳ１０で、Ｃｅｌｌ＿ＤＣＨのユーザ装置は、ダウンリンクＤＰＣＣＨ（専用物理制御チャネル）またはＦ−ＤＰＣＨ（部分専用チャネル）の品質を決定することによって、ダウンリンク物理レイヤー（レイヤー１）の同期を継続的にチェックする。ユーザ装置が同期されている場合、同期プリミティブ（ｉｎ−ｓｙｎｃ ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ）ＣＰＨＹ−Ｓｙｎ−ＩＮＤをＲＲＣレイヤーに送信し、ユーザ装置が同期していない場合、非同期プリミティブ（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ）ＣＰＨＹ−Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｓｙｎｃ−ＩＮＤをＲＲＣレイヤーに送信する。
ＲＲＣレイヤーにおいて、ユーザ装置は、ステップＳ２０で連続するＣＰＨＹ−Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｓｙｎｃ−ＩＮＤプリミティブの数をカウントし、しきい値Ｎ３１３を上回る場合、ステップＳ３０でタイマーＴ３１３が開始される。
ステップＳ４０で、ＲＲＣレイヤーが物理レイヤーからＮ３１５の連続するＣＰＨＹ−Ｓｙｎ−ＩＮＤプリミティブを受信する場合、タイマーＴ３１３は、停止およびリセットされる。
ステップＳ５０で、Ｔ３１３の期限が切れたかどうかが決定され（典型的には３秒後）、期限が切れた場合は、ステップＳ６０で、ユーザ装置は無線リンク障害を宣言する。
ユーザ装置がＤＲｘ（不連続受信）を実行している場合、ユーザ装置は、ＣＰＨＹ−Ｓｙｎｃ−ＩＮＤまたはＣＰＨＹ−Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｓｙｎｃ−ＩＮＤのプリミティブを送信しない。Ｎ３１５の連続するＣＰＨＹ−Ｓｙｎ−ＩＮＤまたはＮ３１３の連続するＣＰＨＹ−Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｓｙｎｃ−ＩＮＤのプリミティブまでのカウントでは、失われた同期プリミティブを無視する。
明示的な無線リンク障害の警告
図３は、明示的な警告をネットワークに送信できる実施形態を示す図である。ステップＳ７０で、ＮＷＡＲＮ ＣＰＨＹ−Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｓｙｎｃ−ＩＮＤ連続プリミティブが物理レイヤーから受信されると決定されるとすぐに、警告がステップＳ９０で送信され発生する。ＮＷＡＲＮがＮ３１３より小さく設定されている場合、早期の警報が提供されるため、ネットワークは、ユーザ装置のプライマリ・キャリアをより高速に変更することができる。
これにより、ユーザ装置は、タイマーＴ３１３の期限が切れるのを待つ必要がないため、サービスの中断が減少する。しかし、これによって、早まった警告が生じたり、多数の不必要なプライマリ・キャリアの変更がトリガーされたりする場合がある。これを回避するために、ＮＷＡＲＮをＮ３１３より大きく設定できるが、これによって、ＮＷＡＲＮの連続するＣＰＨＹ−Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｓｙｎｃ−ＩＮＤに到達する前に、タイマーＴ３１３の期限が切れる場合がある。これは、ユーザ装置が、同期品質を評価しないため、同期プリミティブを送信しないＤＲｘを実行している場合に起こる可能性がより高い。
あるいは、無線リンク障害の警告は、タイマーＴ３１３がＴＷＡＲＮ値を超えた場合に送信することができる。ＴＷＡＲＮは、Ｔ３１３が開始されるときに開始される他のタイマーであり、タイマーＴ３１３より期限が早い。ＴＷＡＲＮおよびＴ３１３の両方が、同時に停止およびリセットされる。Ｎ３１５の連続するＣＰＨＹ−Ｓｙｎ−ＩＮＤプリミティブが受信されると、Ｔ３１３タイマーは停止およびリセットできるため、ＴＷＡＲＮ基準を使用して、既存のプライマリ・キャリアの無線リンクが回復する場合は、ネットワークに対する無線リンク障害の警告は取り消すことができる。これに対して、ＮＷＡＲＮ基準を使用しても、無線リンク障害の警告を取り消すことはできない。
ユーザ装置は、すべてのセカンダリ・キャリアの定期的な測定を（たとえばパイロットにおいて）実行するため、可能性のある無線リンク障害の警告を提供することに加えて、無線リンク障害の警告メッセージは、また、どのセカンダリ・キャリアが既存の（障害が発生している）プライマリ・キャリアの最適な代替であるとユーザ装置が認識しているかをネットワークに示すべきである。
明示的な無線リンク障害の警告は、２つの方法の１つで送信することができる。１つ目の方法では、ＲＲＣメッセージを使用する。ＲＲＣはより高いレイヤーにあるため、このメッセージがネットワークに到達し、それに応じて対応するためには、ＴＷＡＲＮとＴ３１３との間に十分な時間差があるように、ＴＷＡＲＮを設定する必要がある。２つ目では、Ｅ−ＤＰＣＣＨ（Ｅ−ＤＣＨ専用物理制御チャネル）を使用して、予約されたＥ−ＴＦＣＩ（Ｅ−ＤＣＨトランスポート形式組み合わせインジケータ）を使用する。これは、ＲＲＣレベルより速い物理レイヤーで送信されるため、ノードＢから高速な反応が可能になる。Ｅ−ＴＦＣＩの長さは７ビットであり、Ｅ−ＤＰＤＣＨ（Ｅ−ＤＣＨ専用物理データ・チャネル）に含まれているアップリンクＨＳＵＰＡデータ・パケットを復号するのに必要な情報を含むが、一部のＥ−ＴＦＣＩは使用されないため（つまり、将来の使用のために予約されている）、無線リンク障害の警告を符号化するために利用することができる。
図４は、ＴＷＡＲＮ基準を使用して、明示的な無線リンク障害の警告を用いて無線リンク障害を回避する方式の信号図である。ユーザ装置は、以下の周波数キャリアの使用法で構成される。
周波数キャリアＦ１＝プライマリ・キャリア
周波数キャリアＦ２＝セカンダリ・キャリア１
周波数キャリアＦ３＝セカンダリ・キャリア２
周波数キャリアＦ４＝有効化されない
ここでは、ユーザ装置は、Ｎ３１３の連続するＣＰＨＹ−Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｓｙｎｃ−ＩＮＤプリミティブを受信し、Ｔ３１３タイマーを開始する。Ｔ３１３がＴＷＡＲＮより大きい場合、ユーザ装置は、ＲＲＣ信号を介して無線リンク障害の警告を無線ネットワーク制御装置に送信する。このメッセージでは、ユーザ装置は、その内部測定に基づいて、新しいプライマリ・キャリアとして周波数キャリアＦ３が最も適していることを示す。無線リンク障害の警告を受信すると、無線ネットワーク制御装置は、このユーザ装置のサービスを提供するノードＢに通知する。ノードＢは、周波数キャリアＦ３が新しいプライマリ・キャリアであるべきこと、およびダウンリンク・スループットを維持するために周波数キャリアＦ４を有効化する必要があることを決定する。ノードＢは、順に符号化された以下の設定を用いて、セカンダリ・キャリア２（周波数キャリアＦ３）を介してＨＳ−ＳＣＣＨ指令をユーザ装置に送信する。
周波数キャリアＦ１＝無効化
周波数キャリアＦ２＝セカンダリ・キャリア１
周波数キャリアＦ３＝プライマリ・キャリア
周波数キャリアＦ４＝セカンダリ・キャリア２
ユーザ装置はＨＳ−ＳＣＣＨ指令を受信し、ノードＢに承認を送信する。次に、ユーザ装置は、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令のキャリアに一致するように、そのキャリアを構成し始める。ノードＢは、ユーザ装置の承認の受信に成功した後、新しいキャリア設定について無線ネットワーク制御装置に通知する。ユーザ装置がＨＳ−ＳＣＣＨ指令でそれらに変更を加えるのに成功すると（プライマリ・キャリアを変更し、セカンダリ・キャリアとして周波数キャリアＦ４を有効化）、タイマーＴ３１３を停止し、周波数キャリアＦ３（新しいプライマリ・キャリア）で可能性のある無線リンク障害の監視を開始する。ユーザ装置は、こうして、無線リンク障害を回避した。
ユーザ装置が明示的な無線リンク障害の警告を使用する場合、ユーザ装置は、既存のプライマリ・キャリアの無線リンクが改善され、プライマリ・キャリアを変更する必要性が回避されることを期待して、プライマリ・キャリアの変更を実行する前にタイマーＴ３１３の期限が切れるのを待つことができる。これについて図３に示している。ここでは、タイマーＴ３１３の期限が切れた後に、ユーザ装置はプライマリ・キャリアの変更を実行する（そうするようにＨＳ−ＳＣＣＨ指令を受信した場合）。ユーザ装置は、プライマリ・キャリアの変更の後に、無線ネットワーク制御装置に確認メッセージを送信する必要があり、この場合、ノードＢは、ユーザ装置から承認を受信したときに、プライマリ・キャリアの変更について、無線ネットワーク制御装置に通知するべきでない。ユーザ装置が既存のプライマリ・キャリアを回復した場合、ユーザ装置は、既存のプライマリ・キャリアの利用を続けることを無線ネットワーク制御装置に通知する必要がある。この方法は、ユーザ装置におけるプライマリ・キャリアの変更の回数を減らすことができるが、ネットワークにおいて予測不可能な事態を生じさせる可能性がある。
暗黙的な無線リンク障害の警告
ユーザ装置が無線リンク障害に取り組んでいるかどうかをネットワークは認識しないが、ネットワークは、ユーザ装置から各キャリアに関する測定を受信する。したがって、ネットワークは、プライマリ・キャリアがしきい値を超えて劣化しているかどうかを暗黙的に決定することができ、また、既存のプライマリ・キャリアを置き換えるために適切なセカンダリ・キャリアを決定することができる（ある場合）。使用できる測定は、以下のとおりである（単独または組み合わせ）。
各キャリアのＣＰＩＣＨの品質を示すユーザ装置測定レポートを使用することができる。これはＲＲＣレベルにあり（つまり、無線ネットワーク制御装置で解釈される）、ネットワークは十分に高速に応答しないことがある。さらに、セカンダリ・キャリアの測定は、それほど頻繁に更新されず、一部の状況では測定すらされない、周波数間測定（ｉｎｔｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）として構成する必要がある場合がある。
各キャリアの無線リンクの品質に基づいて、ユーザ装置がサポートできるスループット（トランスポート・ブロック・サイズ）を示すチャネル品質情報（ＣＱＩ）を使用することができる。これは、キャリアごとにＨＳ−ＤＰＣＣＨ（高速専用物理制御チャネル）によって物理レイヤーで送信される。ＣＱＩは、定期的に、かつ通常は、ユーザ装置測定レポートより速い速度で送信される。ＣＱＩはノードＢで解釈されるため、ノードＢは、プライマリ・キャリアを変更するかどうかを決定する必要がある。ユーザ装置は、プライマリ・キャリアに対してＣＱＩ＝０を符号化することによって、およびプライマリ・キャリアに対してＣＱＩが０を上回る場合でも、これをノードＢに送信することによって、可能性のある無線リンク障害について、ノードＢに暗黙的に警告することができる。これは、（明示的な無線リンク障害に関して上に記述したように）ＮＷＡＲＮまたはＴＷＡＲＮの基準のいずれかを満たす場合に送信することができる。ＣＱＩがゼロというのは、通常、ユーザ装置がＭＩＭＯ多入力多出力を用いて構成されている場合（実際のトランスポート・ブロック・サイズのサポートを示す）を除き、「圏外」を示している。しかし、ＭＩＭＯには、非常に高品質の無線リンクが必要であり、ノードＢは、ユーザ装置がＭＩＭＯを使用しているかどうかを認識しているため、可能性のある無線リンク障害を経験しているユーザ装置がＭＩＭＯモードにある可能性は低い。例示的なＣＱＩ基準を挙げると、ノードＢは、連続するＣＱＩ＝Ｏの数をカウントし、しきい値ＮＣＱＩを上回る場合、ノードＢは、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を使用して、プライマリ・キャリアの変更を実行する。
暗黙の無線リンク障害の警告（たとえば、ＣＱＩ＝Ｏを使用）は、ユーザ装置が無線リンク障害を経験していることを推定するネットワーク（たとえばノードＢ）の能力に依存している。ノードＢが可能性のある無線リンク障害を検出するのが遅すぎる場合（たとえば、ＮＣＱＩしきい値が大きいため）、プライマリ・キャリアが変更される前に、ユーザ装置は無線リンク障害を宣言することができる。他方では、プライマリ・キャリアの変更を早く実行しすぎるノードＢは、不必要なプライマリ・キャリアの変更を頻繁に引き起こす場合がある。しかし、これは潜在的な無線リンク障害を防ぎ、またはユーザ装置がＴ３１３タイマーを開始する必要性をなくすため、これによって、ユーザ装置の全体的なスループットを潜在的に改善することができる。ユーザ装置は、プライマリ・キャリアとして十分に強い周波数キャリアを常に選択するためである。
図５は、ＴＷＡＲＮ基準を使用する暗黙的な無線リンク障害の警告の方式の信号図である。ユーザ装置は、以下の周波数キャリアの使用法で構成されている。
周波数キャリアＦ１＝プライマリ・キャリア
周波数キャリアＦ２＝セカンダリ・キャリア１
周波数キャリアＦ３＝セカンダリ・キャリア２
周波数キャリアＦ４＝セカンダリ・キャリア３
ユーザ装置は、Ｎ３１３の連続するＣＰＨＹ−Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｓｙｎｃ−ＩＮＤプリミティブを受信し、Ｔ３１３タイマーを開始する。Ｔ３１３がＴＷＡＲＮより大きい場合、ユーザ装置は、プライマリ・キャリアに対してＣＱＩ＝０を報告し続ける。ここでは、ＭＩＭＯは無効化されている。ノードＢは、プライマリ・キャリアで０に等しい連続するＣＱＩの数を数え続ける。この数がしきい値ＮＣＱＩに到達すると、ノードＢは、セカンダリ・キャリアのＣＱＩに基づいて、次のプライマリ・キャリアとして、周波数キャリアＦ２（セカンダリ・キャリア１）が最も適していると決定する。ノードＢは、また、負荷平衡のために、周波数キャリアＦ４（セカンダリ・キャリア３）を無効化する必要があると決定する。ノードＢは、以下を符号化することによって、セカンダリ・キャリア１を使用して、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を介して、これらの変更を信号でユーザ装置に送る。
周波数キャリアＦ１＝無効化
周波数キャリアＦ２＝プライマリ・キャリア
周波数キャリアＦ３＝セカンダリ・キャリア１
周波数キャリアＦ４＝無効化
ユーザ装置は、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令の受信に成功した後、ノードＢに承認を送信し、事前構成情報を使用して必要な変更を加え始める。ノードＢは、ユーザ装置から承認を受信すると、これらの変更について、無線ネットワーク制御装置に通知する。次に、ユーザ装置はタイマーＴ３１３を停止して、無線リンク障害を回避し、周波数キャリアＦ２、つまり新しいプライマリ・キャリアで可能性のある無線リンク障害の監視を続ける。
したがって、ユーザ装置は、無線リンク接続に障害が発生していて、無線リンク障害が発生する可能性があることをネットワークに明示的にまたは暗黙的に警告することが分かる。ネットワークは、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令（物理レイヤー指示）を介して高速なプライマリ・キャリアの変更を実行する。ユーザ装置は、プライマリ・キャリアの変更を実行し、ネットワークを更新する。異なるユーザ装置は、プライマリ・キャリアとして異なる周波数キャリアを持つことができることを理解されたい。
高速なプライマリ・キャリアの変更
ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を使用する高速なプライマリ・キャリアの変更は、また、無線リンク障害の回避とは別の他の目的に使用することができる。図６に示すように、ユーザ装置は、最初に、以下のキャリア設定を用いて基地局（ノードＢ）ＮＢ１に接続される。
周波数キャリアＦ１＝プライマリ・キャリア
周波数キャリアＦ２＝セカンダリ・キャリア１
周波数キャリアＦ３＝セカンダリ・キャリア２
周波数キャリアＦ４＝セカンダリ・キャリア３
次に、ユーザ装置は、基地局ＮＢ２の通信可能領域に移動し、基地局ＮＢ２へのハンドオーバを実行する。ユーザ装置は、他の周波数キャリア（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４）のすべてで動作するのに必要な事前構成情報を受信する。ユーザ装置が基地局ＮＢ２の通信可能領域を動き回ると、周波数キャリアＦ１に対する負荷は増加する。しかし、周波数キャリアＦ３は負荷が軽い。基地局ＮＢ２は、重要な制御チャネルは周波数キャリアＦ３を介してより良好に送信されると決定する。したがって、基地局ＮＢ２は、ユーザ装置のプライマリ・キャリアをＦ１からＦ３に変更することを決定する。これを実施するために、基地局ＮＢ２は、順に符号化された以下の設定を用いて周波数キャリアＦ３を使用して、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を介して高速なプライマリ・キャリアの変更を実行する。
周波数キャリアＦ１＝セカンダリ・キャリア１
周波数キャリアＦ２＝セカンダリ・キャリア２
周波数キャリアＦ３＝プライマリ・キャリア
周波数キャリアＦ４＝セカンダリ・キャリア３
ユーザ装置は、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を受信すると、それを承認し、プライマリ・キャリアをＦ３に変更する。基地局ＮＢ２は、ユーザ装置の承認を受信すると、変更について無線ネットワーク制御装置に通知する。この例では、Ｆ１のオリジナルのプライマリ・キャリアは無効化されない。セカンダリ・キャリアからの指令は、そのセカンダリ・キャリアに対するプライマリ・キャリアの変更として理解される。
したがって、ユーザ装置は、ＲＲＣ信号または予約されたＥ−ＤＰＣＣＨを使用して、ＮＷＡＲＮまたはＴＷＡＲＮの基準のいずれかを使用して、明示的な無線リンク障害の警告をネットワークに送信できることが分かる。あるいは、ユーザ装置は、ＮＷＡＲＮまたはＴＷＡＲＮの基準のいずれかを使用して、（ゼロに設定することによって）ＣＱＩを使用して、暗黙的な無線リンク障害の警告を送信することができる。ノードＢによる高速なプライマリ・キャリアの指示は、既存のＨＳ−ＳＣＣＨ指令を使用して達成することができる。基地局は、ユーザ装置でのプライマリ・キャリアの変更について、無線ネットワーク制御装置に通知する（または、ユーザ装置がＲＮＣに通知することができる）。ユーザ装置は、構成された周波数キャリア（つまり既存のセカンダリ・キャリア）のいずれかでプライマリ・キャリアを動作させるように事前構成される。このようにして、コールがドロップされたり、受け入れられないサービス低下が生じたりするリスクなく、プライマリ・キャリアでの迅速な変更を発生させることができる。
図７ａは、一実施形態による無線リンク障害を示す信号概要図である。この実施形態では、ＲＮＣ４０が、プライマリ・キャリアの変更がＵＥ５０に必要なことを決定する、または通知されると、ＵＥに送信されるＲＲＣ手順を使用するのではなく、ノードＢ（基地局）２０にメッセージが送信し、次いで、ＵＥ５０に対してＨＳ−ＳＣＣＨ指令を発行するように基地局に命令するように動作可能である。プライマリ・キャリアを変更するための必要な再構成が完了すると、ＵＥ５０は、「ＲＡＢ構成完了」メッセージをＲＮＣに送信するように動作することができる。
この実施形態では、ＲＮＣ４０がプライマリ・キャリアの変更の手順を開始する（ｉｎｓｔｉｇａｔｏｒ）。そのような配置では、ネットワークが一般的にそのような変更を認識することなく、基地局が自律的にＵＥに対してＨＳ−ＳＣＣＨ指令を発行し、プライマリ・キャリアの変更を命令する可能性が取り除かれる。ネットワークがプライマリ・キャリアの変更の可視性を保持することを保証することで、同期損失の機会が緩和され、アクティブなＵＥの組についての基地局を、選択されたプライマリ・キャリアに関して最新に維持することができる。さらに、ＲＮＣがプライマリ・キャリアの変更の制御を保持するため、ＵＥからＲＡＢ構成の完了を受信するまで、矛盾する構成メッセージをＵＥに送信しない。ＲＮＣおよびノードＢは、特定のＵＥの移動性状態に関して整合された状態を維持する。
図７ａに示すように、ＲＮＣ４０は、ＵＥからのＲＲＣ測定情報に基づいて、ＵＥ５０がプライマリ・キャリアの変更を実行する必要があることを決定する。たとえば、プライマリ・キャリアの変更を実行するようにＵＥに通知する無線ベアラ再構成手順など、ＲＲＣ手順を開始するのではなく、ＵＥに対するプライマリ・キャリアを現在ホストしている、サービスを提供する基地局に対して、ＲＮＣが新しいＮＢＡＰメッセージをトリガーする。ＮＢＡＰメッセージは、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令をＵＥに送信するように基地局に命令する。ＨＳ−ＳＣＣＨ指令は、プライマリ・キャリアの変更を実行するようにＵＥに通知する。ＲＮＣが手順を開始（ｉｎｓｔｉｇａｔｅ）するため、そのＵＥに対する他のＲＲＣ手順を開始する前に、たとえば、ＲＡＢ構成完了メッセージなど、ＵＥの再構成が完了しているというＵＥからの指示を受信するまで待つように動作することができる。したがって、基地局２０およびＲＮＣ４０の両方は、特定のＵＥの状態に関して同期を維持する。
図７ｂは、一実施形態による無線リンク障害を示す信号概要図である。この実施形態では、基地局は、ＲＮＣ４０からのプライマリ・キャリアの変更を要求する。基地局２０は、ＵＥ５０にＨＳ−ＳＣＣＨ指令を送信する前に、ＲＮＣからの応答を待つ。ＨＳ−ＳＣＣＨ指令は、ＵＥ５０によって使用されているプライマリ・キャリアの変更を命令する。この実施形態は、基地局２０が、典型的には、（たとえばＣＱＩレポートから）ＵＥの無線条件に関して最新の情報を所有しており、ＲＮＣと比較して、プライマリ・キャリアの変更がいつ必要かを迅速に決定できるという点で、図７ａに示す実施形態より優れている。ＲＮＣは、典型的には、ＵＥからＲＲＣ測定レポートを受信することに依存しており、それらの測定は、ＲＮＣに伝達するのに時間がかかる場合があり、この時間のために、プライマリ・キャリアを変更するのが遅すぎる場合がある。
図７ｂに示すように、基地局２０は、ＵＥ５０がプライマリ・キャリアの変更を実行する必要があると決定する。基地局２０は、ＵＥからのメッセージによって報告されるようにＵＥが経験した無線条件の決定に基づいて決定する。基地局２０は、ＮＢＡＰ要求をＲＮＣ４０に送信し、ＲＮＣが、プライマリ・キャリアの変更についてＵＥによるパフォーマンスを命令することを要求する。示した実施形態では、ＲＮＣは、基地局の要求を許可し、それに応じて基地局に通知する。基地局２０は、ＵＥに対するＨＳ−ＳＣＣＨ指令の伝送を開始する。ノードＢがＲＮＣに対する要求を開始し、ＲＮＣは、続いて再構成が完了しているというＵＥからの指示を得るため、ＲＮＣおよび基地局の両方は、ＵＥの状態に関して同期を維持する。
図７ｃは、一実施形態による無線リンク障害を示す信号概要図である。第３の実施形態では、図７ｃに示すように、基地局２０は、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令をＵＥ５０に伝送することを希望することをＲＮＣ４０に通知するように動作可能である。この実施形態では、基地局はその指令を送信する前に、ＲＮＣ４０からの応答を待たない。そのような配置により、基地局が（図７ｂに示す実施形態にある）ＲＮＣ応答を待つ間の遅延が取り除かれる。基地局２０がＲＮＣ４０に通知したら、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を介してプライマリ・キャリアの変更を実行し始める。ＵＥ５０は、基地局２０に対するＨＳ−ＳＣＣＨ指令を承認する。次に、基地局２０は、ＲＮＣ４０に承認を示し、ＲＮＣ４０が、アクティブなＵＥ５０の組に属するサービスを提供しないセルに対して、ＵＥによって実装されたプライマリ・キャリアの変更を伝搬することを可能にする。プライマリ・キャリアを変更するための再構成が完了すると、ＵＥ５０は、ＲＡＢ構成完了メッセージをＲＮＣに送信する。ＲＮＣは、プライマリ・キャリアの変更の通知を受信済みのため、事前に定められた時間、またはＲＡＢ構成完了メッセージをＵＥ５０から受信するまで、矛盾する構成メッセージをＵＥに送信しないように構成される。
図７ｃに示すように、基地局２０は、ＵＥ５０がＵＥからの無線条件の決定に基づいて、プライマリ・キャリアの変更を実行する必要があると決定する。基地局は、プライマリ・キャリアの変更を実行するようにＵＥに命令するというＮＢＡＰ指示をＲＮＣ４０に送信する。基地局２０は、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令をＵＥ５０に発行し、ＵＥがその指令の受信を承認することによって応答した場合、基地局２０は、追加の指示をＲＮＣ４０に送信する。ＵＥ５０は、また、ＲＲＣ ＲＡＢ構成完了をＲＮＣに送信することによって、再構成を実行したことをＲＮＣ４０に示す。ＲＮＣは、基地局がＨＳ−ＳＣＣＨ指令を開始したことを認識しているため、そのＵＥに対する他のＲＲＣ手順を開始する前に、基地局およびＵＥの両方から再構成が完了したという指示を得るまで待つ。したがって、基地局およびＲＮＣの両方は、ＵＥの状態に関して同期を維持する。
図７ａ、図７ｂ、および図７ｃに示す実施形態では、ＲＮＣおよび基地局は、ネットワークがプライマリ・キャリアの変更を実行するようにＵＥに命令する必要があるときに、ＵＥの移動性状態について同期を維持することができる。そのような手順なしでは、ＲＮＣおよび基地局が同期を失うというリスクがあり、このために、基地局で無線リンク障害が生じる可能性があり、結果として、ＵＥに対する潜在的なダウンリンク・データ・スループットが大幅に低下する可能性がある。ＲＮＣと基地局との間の同期の損失の結果として、完全な無線リンク障害を生じる結果となる、矛盾する命令を生じさせる可能性がある。
無線リンク障害の信号
たとえば、４Ｃ−ＨＳＤＰＡシステムなど、一部のマルチキャリア方式では、基地局は、プライマリ・キャリアに変更を加えるようにＵＥに指令できない場合がある。そのようなシステムでは、ＲＮＣだけが、プライマリ・キャリアを変更するようにＵＥを構成するように動作可能である。その結果、ＵＥによって送信される無線リンク障害（ＲＬＦ）警告メッセージは、ＲＮＣ４０に到達する必要がある。１つの方法は、ＵＥがＲＮＣにＲＲＣメッセージを送信することである。しかし、そのような信号伝達方法では、基地局２０はＲＬＦ警告を認識しないままになり、ＵＥからＲＮＣにメッセージをルーティングするようにのみ動作し、そのいかなる部分も復号化しない。基地局が、可能性のある無線がプライマリ・キャリアの障害を好むかどうかを認識していることは有益な場合がある。その理由は、基地局２０がマルチキャリア・ネットワークに対するスケジューリングを実行し、プライマリ・キャリアを変更するために、ＲＮＣからのＲＲＣメッセージは、ＲＬＦを経験しているプライマリ・キャリアを介してＵＥに送信することができるからである。プライマリ・キャリアの変更の指示が、無線リンク障害を経験しているキャリアで送信される場合、ＵＥは、プライマリ・キャリアの変更の指示を受信しない場合があるため、無線リンク障害を回避することができない。解決するべき問題は、この問題を回避するように信号伝達方法を設計することである。
一部の実施形態では、無線リンク障害の警告信号伝達プロセスの一部は、基地局２０を通過するか、または基地局２０で終端する。ＵＥは、プライマリ・キャリアに対して可能性のある無線リンク障害のみを評価することができる。その理由は、制御および移動性のコマンドは、そのキャリアに基づいており、そのようなキャリアの障害は、ＵＥの動作にとって致命的だからである。したがって、無線リンク障害の警告がＵＥ５０によって送信される場合、プライマリ・キャリアは、非常に悪い無線状態にある可能性がある。ＵＥに無線リンク障害が生じる可能性があることを基地局２０が認識している場合、プライマリ・キャリアを介してＵＥ５０にパケットをルーティングすることを停止するように動作することができ、その結果、ＲＮＣ４０からのＲＲＣメッセージは、プライマリ・キャリアを介して送信されない。実施形態の実装に関連する信号は、ＵＥ５０によって生成される無線リンク障害の警告がＲＲＣまたはレイヤー１／ＭＡＣメッセージを介して送信されるかどうかに依存している（どちらも基地局によって復号化することができる）。
ＲＲＣメッセージは、典型的には長く、ＲＮＣに到達しなければならないため、通常は速度が遅い。したがって、すでに記述したように、レイヤー１を介して、またはＭＡＣメッセージを使用して無線リンク障害メッセージを送信するのが有利になる可能性がある。そのようなメッセージは基地局で終端し、基地局が切迫した無線リンク障害を認識できるようにする。
それが基地局か、またはＵＥプライマリ・キャリアに対する変更を命令するように動作可能なＲＮＣかにかかわらず、関係するネットワーク・ノードが、どのセカンダリ・キャリアが新しいプライマリ・キャリアとして使用される候補になり得るかを認識していることが重要である。ＵＥ自体は、典型的には、すべてのダウンリンク・キャリアの信号品質を評価するのに最適な位置にある。したがって、新しいプライマリ・キャリアとして、どのセカンダリ・キャリアを使用するか、およびこのセカンダリ・キャリア（複数可）の信号品質（たとえばＣＱＩ）に関してＲＮＣまたは基地局に推薦を提供するために最適に配置される。
通常動作のときに、基地局は、ＵＥからの各キャリアに関してチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）の更新を頻繁に受信する。しかし、ＵＥは、典型的には、図３に示す無線リンク障害の評価プロセスへ移動すると、ＣＱＩフィードバックを送信することを停止する。
一実施形態では、基地局は、どのセカンダリ・キャリアが、ＲＲＣメッセージまたはＨＳ−ＳＣＣＨ指令のいずれかを含む、プライマリ・キャリアの変更指令をルーティングするかを自律的に決定するために、ユーザ装置５０から受信された最後のＣＱＩフィードバックを使用するように動作可能である。しかし、最後のＣＱＩフィードバックは、ユーザ装置によって現在経験されている無線条件を表していない可能性がある。その理由は、ＵＥがその送信機を停止するのと、基地局がプライマリ・キャリアの変更コマンドをルーティングするのとの間に遅延があるからである。一部の実施形態では、ＵＥは、また、無線リンク障害の警告の一部として、基地局またはＲＮＣにセカンダリ・キャリアの推薦を提供するように動作可能である。その無線リンク障害の警告メッセージは、レイヤー１またはＭＡＣメッセージを使用して送信することができる。上記のように、レイヤー１を使用して伝送される無線リンク障害メッセージは、明示的でも、または暗黙的でもよい。
上記の明示的な信号の場合、一部の実施形態では、予約されたＥ−ＴＦＣＩ方式は、セカンダリ・キャリアの推薦を運ぶために十分なビットを含むことができず、一部の実施形態では、代わりにアップリンク・オーダー要求を使用することができる。
上記の暗黙的な信号の場合、一部の実施形態では、ＣＱＩ＝０を繰り返し基地局に伝送するように提案される。推薦されたセカンダリ・キャリアを信号で送るために、ＵＥは、推薦されたセカンダリ・キャリアの他に、すべてのキャリアのフィードバックＣＱＩ＝０を送信する。一部の実施形態では、推薦されたセカンダリ・キャリアは、推薦されたセカンダリ・キャリアに関して、ＣＱＩ＝３１（最高のＣＱＩ値）を送信することによって示される。
図８は、一実施形態による暗黙的な無線リンク障害メッセージの略図である。図示するように、周波数Ｆ１は、セカンダリ・キャリア１として動作し、Ｆ２はプライマリ・キャリアとして動作し、Ｆ３はセカンダリ・キャリア２として動作し、Ｆ４はセカンダリ・キャリア３として動作している。図８に示す暗黙的な無線リンク障害メッセージは、推薦されたキャリアは、ＣＱＩ＝３１を持つセカンダリ・キャリア２である一方、他のキャリアは、ＣＱＩ＝０を割り当てられていることを示している。図８の図は、ＣＱＩフィードバックを含む暗黙的な無線リンク障害メッセージを論理的に表したものである。ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（高速専用物理制御チャネル）によって運ばれる実際のフィードバックは、異なるビット形式を持つ。
代替的実施形態では、ＣＱＩの適切な値を使用して、代理プライマリ・キャリアとしてのセカンダリ・キャリアのそれぞれの適性を示すランキングを示すことができることを理解されたい。
実施形態では、プライマリ・キャリアとして機能できるセカンダリ・キャリアがない場合、他のセルへのＵＥのハンドオーバをＲＮＣが命令できる可能性があるため、それでも無線リンク障害の警告は送信される。一実施形態による基地局は、事前に定めた時間の後に、ＵＥから基地局へのフィードバックがない場合には、暗黙的な無線リンク障害の警告を送信することを決定することができる。無線リンク障害の評価に入るときに、無線リンク障害を経験しているＵＥは、典型的には、その送信機を停止するため、事前に定めた時間、通信がなければ、ＵＥが可能性のある無線リンク障害を経験していることを示している可能性がある。しかし、フィードバックの欠如は切迫した無線リンク障害を示していないことがあるため、この種の暗黙的な警告は、正しくないメッセージを伝える場合がある。さらに、そのような実施形態では、ＵＥは、新しいプライマリ・キャリアとして使用するセカンダリ・キャリアを推薦することができない。
図３に示す無線リンク障害の評価方式におけるＴＷＡＲＮおよびＮＷＡＲＮの基準の設定に基づいて、ＵＥ５０は、無線リンク障害の警告を送信した後に同期の損失から回復することができる。そのような場合、ＵＥ５０は、次に、有効なＨＳ−ＤＰＣＣＨ（ＣＱＩ＝０を持たないもの）を基地局２０にフィードバックするように動作することができる。
そのＵＥが無線リンク障害の警告メッセージを送信した後に、基地局でＵＥ５０から正常なＨＳ−ＤＰＣＣＨメッセージを受信することは、ＵＥ５０が切迫した無線リンク障害から回復したことを示している。ＲＮＣがプライマリ・キャリアの変更指令を送信する前に、回復が発生した場合、基地局は、ＵＥが回復しており、プライマリ・キャリアで受信できることを認識する。実施形態では、基地局は、プライマリ・キャリアを変更するためにＨＳ−ＳＣＣＨ指令を送信し、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を送信する前に、有効なＨＳ−ＤＰＣＣＨを受信すると、基地局２０は、たとえば、送信しないことによって、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を取り消す結果となる。
図９〜図１５は、ＵＥが、ＲＲＣメッセージを介してＲＮＣに、および／またはレイヤー１／ＭＡＣメッセージを介して基地局に、無線リンク障害の警告メッセージを直接送信するときに使用される様々な信号伝送方法を示している。
ＲＲＣメッセージを使用する無線リンク障害
一実施形態によると、ユーザ装置５０は、ＲＲＣメッセージとして無線リンク障害の警告を送信する。そのメッセージは、基地局２０を迂回してＲＮＣ４０に直接送信される。すなわち、基地局は、ユーザ装置からＲＮＣに向かって、基地局を通過するＲＲＣメッセージを復号化しない。そのような実施形態では、ＲＮＣは無線リンク障害の警告について基地局に通知するように動作する。ＲＮＣが開始するプライマリ・キャリアの変更、および基地局が開始するプライマリ・キャリアの変更のための信号伝送方法について記述する。
図９は、ＲＮＣ４０がプライマリ・キャリアの変更を開始する場合の信号方式を概略的に示している。ＵＥから無線リンク障害の警告を受信すると、ＲＮＣは、ＮＢＡＰメッセージを介して、このＵＥに対する無線リンク障害の警告について基地局に通知する。ＮＢＡＰメッセージは、また、ＵＥに推薦されたセカンダリ・キャリアの指示を含む。基地局がＲＮＣからＮＢＡＰメッセージを受信する場合、プライマリ・キャリアで優れたＣＱＩを示すＨＳ−ＤＰＣＣＨメッセージを（ＵＥから）受信しなければ、プライマリ・キャリアでパケットのスケジューリングを停止する。ＲＮＣは、次に、プライマリ・キャリアを変更するために、ＲＲＣメッセージをＵＥに送信し始める。このメッセージは、現在のプライマリ・キャリアの代わりに、（たとえば、代理プライマリ・キャリアとしてユーザ装置５０によって推薦されたように）セカンダリ・キャリアを介してルーティングすることができる。一部の実施形態では、ＲＮＣおよび基地局は、ＵＥによってプライマリ・キャリアとして推薦された以外のキャリアを介して、プライマリ・キャリアの変更メッセージをルーティングするように動作可能である。
図１０は、基地局２０がそれ自体に動作可能な信号方式が、たとえば、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令（またはレイヤー１指令）を使用することによって、プライマリ・キャリアの変更を開始することを示す。示した実施形態では、ＵＥ５０は、任意の構成されたキャリアでプライマリ・キャリアを操作するように事前に構成されている。現在のプライマリ・キャリアに関してＵＥから無線リンク障害の警告を受信すると、ＲＮＣは、ＮＢＡＰメッセージを介してＵＥに対する無線リンク障害の警告の発生について基地局２０に通知する。このＮＢＡＰメッセージは、また、ＵＥに推薦されたセカンダリ・キャリアの指示を含む。次に、基地局２０は、プライマリ・キャリアに対する変更を命令するＨＳ−ＳＣＣＨ指令をＵＥに送信する。この指令は、セカンダリ・キャリア（たとえば、ＵＥによって推薦されるセカンダリ・キャリア）を介して送信される。ＵＥは、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令の受信を承認し、また、プライマリ・キャリアの構成変更が完了していることをＲＮＣに通知する。
レイヤー１またはＭＡＣレイヤーを介した無線リンク障害の警告
一部の実施形態では、無線リンク障害の警告は、レイヤー１またはＭＡＣメッセージを使用して、基地局へ送信され、基地局で終端する。ＲＮＣおよび基地局が開始するプライマリ・キャリアの変更のための信号伝送方法について記述する。
図１１は、ＲＮＣがプライマリ・キャリアの変更を開始する信号伝送方法を示す。図示する実施形態では、基地局２０はユーザ装置５０から無線リンク障害の警告を受信し、ＮＢＡＰメッセージを介してＲＮＣ４０に通知する。ＮＢＡＰメッセージでは、基地局は、また、ＵＥの推薦に基づいて、新しいプライマリ・キャリアとして使用できる最適なセカンダリ・キャリアを推薦する。推薦は、ＵＥの推薦と一致する必要はなく、たとえば、基地局によって実装されるアルゴリズムに関連してユーザ装置５０によって提供される情報の組み合わせでもよい。
基地局がプライマリ・キャリアの変更を開始する実施形態では、基地局２０は、ＵＥ５０から受信するときに、無線リンク障害の警告についてＲＮＣ４０に通知する。すでに記述したように、基地局２０は、（図１２に示すように）ＵＥプライマリ・キャリアを変更する前に、ＲＮＣ４０からの応答を待つように、または（図１３に示すように）待つことなく、ＵＥプライマリ・キャリアを変更し始めるように動作することができる。
図１２に示す実施形態によると、基地局２０は、無線リンク障害の警告および推薦されたセカンダリ・キャリアについてＲＮＣ４０に通知する。基地局は、ＲＮＣ４０がプライマリ・キャリアの変更が必要かどうかを決定するのを待つ。そのような実施形態によると、ＲＮＣは、ＵＥ５０の制御を保持し、プライマリ・キャリアを変更するのではなく、ＵＥを他のセルにハンドオーバすることをＲＮＣ４０が決定することができ、そのような場合には、（他のセルへの）ハンドオーバコマンドは、推薦されたセカンダリ・キャリアを介して送信することができる。図１２では、ＲＮＣは、ＵＥプライマリ・キャリアの変更を命令するように基地局に指令し、また、新しいプライマリ・キャリアとなることを望むセカンダリ・キャリアを指示する。基地局は、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令の形で適切な指令をＵＥに送信する。ＵＥは、ＨＳ−ＳＣＣＨ指令を承認し、ＲＮＣにプライマリ・キャリア構成を確認する。
図１２に示すように、基地局２０がＲＮＣ４０からの確認を待つ場合、プライマリ・キャリアの変更は遅い場合があり、確認を待つ際の遅延のために、その間にＵＥが無線リンク障害を宣言し、ユーザのサービスを妨げる可能性がある。
図１３に示す実施形態によると、基地局２０は、ＲＮＣフィードバックを待たずに、ＲＮＣに通知した後にＵＥプライマリ・キャリアを変更し始める。基地局２０が制御しているため、続いて、たとえば、有効なＨＳ−ＤＰＣＣＨをＵＥから受信したときに、ＵＥがプライマリ・キャリアを回復したことを検出した場合、プライマリ・キャリアの変更を取り消すことができる。基地局がプライマリ・キャリアの変更を取り消したい場合、ＲＮＣにも通知するため、ＲＮＣは、プライマリ・キャリアの変更の可視性を保持することが保証される。
図１４ａでは、ＵＥは、基地局ＮＢ２に接続される。ＵＥ５０は、基地局ＮＢ１とＮＢ２との間の有効範囲の重なる領域に位置する。ＮＢ１は、周波数Ｆ１およびＦ２のみで動作し、ＮＢ２は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４を用いて４Ｃ−ＨＳＤＰＡで動作する。ＵＥのプライマリ・キャリアはＦ１であり、セカンダリ・キャリア１（ＳＣ１）はＦ２であり、セカンダリ・キャリア２（ＳＣ２）はＦ３であり、セカンダリ・キャリア３（ＳＣ３）はＦ４である。ＮＢ１は、Ｆ１およびＦ２でも動作するため、ＵＥは、Ｆ１およびＦ２において、ＵＥがＦ１でプライマリ・キャリア上の同期を失うまで、より高い干渉を経験する。ＵＥはＲＬＦ評価へ移動し、レイヤー１またはＭＡＣメッセージを使用して、新しいプライマリ・キャリアとして最適な推薦されたセカンダリ・キャリアとして、ＳＣ２を用いてＮＢにＲＬＦ警告を送信する。この図示した例では、ＲＮＣだけが、ＵＥのプライマリ・キャリアを変更することができ、図１１に示す信号は、Ｆ１からＦ３に、そのプライマリ・キャリアを変更するようにＵＥに命令するために実行される。
図１４ｂでは、ＵＥは、ＮＢ１とＮＢ２との間の有効範囲の重なる領域でＮＢ２に接続される。図１４ａに示すように、ＮＢ１はＦ１およびＦ２で動作し、ＮＢ２は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４を用いて４Ｃ−ＨＳＤＰＡで動作する。Ｆ１はプライマリ・キャリアである。類似の図１４ａでは、ＵＥのプライマリ・キャリアは劣化し、ＵＥはＲＬＦ評価に移動する。ＵＥは、新しいプライマリ・キャリアとして最適な推薦されたセカンダリ・キャリアとして、Ｆ３（セカンダリ・キャリア２）を用いて、レイヤー１またはＭＡＣメッセージを使用してＲＬＦ警告を送信する。
この例によると、ＮＢは、プライマリ・キャリアの変更を開始することができる。ＮＢは、図１５に記述するようにプライマリ・キャリアの変更についてＲＮＣに通知する。ＵＥは、ＮＢ２にさらに移動し、これにより、プライマリ・キャリア（Ｆ１）でのＮＢ１からの干渉が減り、ＵＥはプライマリ・キャリアを回復する。次に、ＵＥは、通常動作と同じようにＨＳ−ＤＰＣＣＨフィードバックを送信する。有効なＨＳ−ＤＰＣＣＨを受信するＮＢは、そのプライマリ・キャリアの変更を取り消すことを決定する。次に、この取り消しについてＲＮＣに通知する。ＵＥは、Ｆ１をプライマリ・キャリアとして使用し続ける。
上記の様々な方法のステップは、プログラムされたコンピュータによって実行できることは、当業者であれば容易に認識できるだろう。本明細書において、一部の実施形態は、たとえば、マシンまたはコンピュータで読み取り可能であり、マシンで実行可能またはコンピュータで実行可能な命令のプログラムを符号化する、デジタル・データ記憶メディアなど、プログラム記憶装置を対象にすることも意図しており、前述の命令は、上記方法の一部またはすべてのステップを実行する。プログラム記憶装置は、たとえば、デジタル・メモリ、磁気ディスクおよび磁気テープ、ハード・ドライブなどの磁気記憶メディア、または光学的に読み取り可能なデジタル・データ記憶メディアなどでもよい。また、実施形態は、上記方法のステップを実行するようにプログラムされたコンピュータを対象にすることを意図している。
「プロセッサ」または「ロジック」と記載している機能ブロックを含む、図に示した様々な要素の機能は、専用ハードウェア、および適切なソフトウェアと連携してソフトウェアを実行できるハードウェアの使用を通じて提供することができる。プロセッサによって提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、またはその一部は共有することができる、複数の個々のプロセッサによって提供することができる。さらに、「プロセッサ」または「コントローラ」または「ロジック」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアを排他的に指すものと解釈するべきではなく、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワーク・プロセッサ、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを格納するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性記憶装置を限定することなく、暗黙的に含むことができる。従来および／またはカスタムの他のハードウェアも含むことができる。同様に、図に示した切り替えは、単に概念を示すものである。それらの機能は、プログラム・ロジックの動作を通じて、専用ロジックを通じて、プログラム制御および専用ロジックの対話を通じて、または手動でも、実行することができ、内容からより明確に理解されるように、特定の技術を実装者が選択可能である。
本明細書に記載のブロック図は、本発明の原理を具体化する実例となる回路の概念を表していることは、当業者なら自明であろう。同様に、フロー・チャート、流れ図、状態遷移図、擬似コードなどは、そのようなコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかにかかわらず、コンピュータ可読媒体で本質的に表すことができ、コンピュータまたはプロセッサによって実行できる様々なプロセスを表すものであることを理解されたい。
記述および図は、単に本発明の原理を示すものである。したがって、本明細書に明示的に記述または図示していないが、当業者なら、本発明の原理を具体化し、その精神および範囲に含まれる様々な配置を考案できるだろうことに注意されたい。さらに、本明細書に詳述したすべての例は、原則として、読者が本発明の原理、およびその技術を推進する発明者によって提供された概念を理解するのを支援するために、教育のみを目的とすることを明確に意図するものであり、そのような具体的に詳述された例および条件に限定しないものとして解釈するべきである。さらに、本明細書において、本発明の原理、態様、および実施形態を詳述するすべての記述、およびその特定の例は、その等価物を包含することを意図するものである。

Claims (15)

  1. 第１のネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間の通信をサポートするために、事前に定められた複数のキャリアの組が利用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて前記第１のネットワーク・ノードと前記第２のネットワーク・ノードとの間の通信を制御する方法であって、前記事前に定められた前記複数のキャリアの組は、プライマリ・キャリアおよび少なくとも１つのセカンダリ・キャリアを含み、前記方法は、
    前記プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントの発生を決定するステップと、
    第３のネットワーク・ノードに、前記第１のネットワーク・ノードと前記第２のネットワーク・ノードとの間で物理レイヤーの命令が伝送されることを指示するステップと、
    前記第１のネットワーク・ノードと前記第２のネットワーク・ノードとの間で物理レイヤーの命令を伝送するステップであって、前記物理レイヤーの命令は、前記第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして前記複数のキャリアから異なるキャリアを選択させる再選択情報を符号化するステップと
    を含む方法。
  2. 前記決定するステップは、前記第２または第３のネットワーク・ノードから前記イベントの通知を受信するステップを含む請求項１に記載の方法。
  3. 前記指示するステップは、前記伝送するステップの前に発生する請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. 前記指示するステップは、前記伝送するステップを実行することを要求するステップを含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 前記伝送するステップの前に前記伝送するステップを実行するための命令を待つステップをさらに含む請求項３に記載の方法。
  6. 前記物理レイヤーの命令を安全に受信したという指示を監視するステップをさらに含む請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 安全な受信の指示が受信されたことを前記第３のネットワーク・ノードに指示するステップをさらに含む請求項６に記載の方法。
  8. 前記物理レイヤーの命令は、前記第２のネットワーク・ノードに、前記新しいプライマリ・キャリアとして前記複数のキャリアの前記組から異なるキャリアを選択させる再選択情報を符号化する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 前記物理レイヤーの命令は、前記第２のネットワーク・ノードに、前記新しいプライマリ・キャリアとして前記複数のキャリアの前記組から事前に定められたキャリアを選択させる再選択情報を符号化する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記物理レイヤーの命令は、前記新しいプライマリ・キャリアを使用して伝送される請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 前記第２のネットワーク・ノードが少なくとも１つの他のプライマリ・キャリアを使用して通信をサポートできるように、前記第２のネットワーク・ノードに、事前構成情報を伝送するステップ
    を含む請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. イベントの発生を決定する前記ステップは、無線リンク障害を検出するステップを含む請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. ネットワーク・ノードと第２のネットワーク・ノードとの間の通信をサポートするために、事前に定められた複数のキャリアの組が利用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて前記第２のネットワーク・ノードとの通信を制御するように動作可能な前記ネットワーク・ノードであって、前記事前に定められた複数のキャリアの前記組は、プライマリ・キャリアおよび少なくとも１つのセカンダリ・キャリアを含み、前記ネットワーク・ノードは、
    前記プライマリ・キャリアの変更を必要とするイベントの発生を検出するように動作可能な決定ロジックと、
    物理レイヤーの命令が前記第２のネットワーク・ノードに伝送されることを第３のネットワーク・ノードに指示するように動作可能な指示ロジックと、
    前記ネットワーク・ノードと前記第２のネットワーク・ノードとの間で物理レイヤーの命令を伝送するように動作可能な伝送ロジックであって、前記物理レイヤーの命令は、前記第２のネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして前記複数のキャリアから異なるキャリアを選択させる再選択情報を符号化する伝送ロジックと
    を含むネットワーク・ノード。
  14. ネットワーク・ノードと第１のネットワーク・ノードとの間の通信をサポートするために、事前に定められた複数のキャリアの組が利用されるマルチキャリア無線通信システムにおいて前記第１のネットワーク・ノードと通信するように動作可能な前記ネットワーク・ノードであって、前記事前に定められた前記複数のキャリアの組は、プライマリ・キャリアおよび少なくとも１つのセカンダリ・キャリアを含み、前記方法は、
    前記第１のネットワーク・ノードから物理レイヤーの命令を受信するステップであって、前記物理レイヤーの命令は、前記ネットワーク・ノードに、新しいプライマリ・キャリアとして前記複数のキャリアから異なるキャリアを選択させる再選択情報を符号化するステップ
    を含むネットワーク・ノード。
  15. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法のステップを実行するように動作可能なコンピュータ・プログラム製品。
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