JP2014147078A

JP2014147078A - 移動体通信用国識別コードの変化によってトリガされるｐｌｍｎ周波数探索

Info

Publication number: JP2014147078A
Application number: JP2014043116A
Authority: JP
Inventors: Ramkull Joachim; ヨアキムラムクル，; Ekstedt Tomas; トマスエクステド，
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2014-08-14
Also published as: CN101999246A; EP2263405A1; WO2009124868A1; BRPI0911251B1; CN101999246B; JP5546530B2; MY151262A; US8670761B2; PT2263405E; EP2263405B1; US20090258645A1; BRPI0911251A2; JP2011518502A

Abstract

【課題】モバイルユーザ装置（ＵＥ）によって、無線通信システムにおけるキャリア周波数を効率的に識別する方法を提供する。
【解決手段】モバイルＵＥ１０は、ＰＬＭＮによって送信された移動通信用国識別コード（ＭＣＣ）の変化を検出すると、サポートされている全ての周波数の全探索を起動する。ＭＣＣの変化は、ユーザが国境を横切ったこと、及び、それによって無線通信に割り当てられる周波数が異なるであろうことを表す。モバイルＵＥ１０は、現在のＭＣＣを記憶する。更新されたＭＣＣを取得すると、それを記憶しているＭＣＣと比較する。更新後のＭＣＣが記憶しているＭＣＣと異なれば、全周波数探索を起動する。過度な探索による電力消費を防止するため、ＭＣＣが起動した全探索の後の別の全探索を実行する前の所定期間は、たとえその期間中にＭＣＣが変化しても、ＵＥは待機する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体通信用国識別コードの変化によってトリガされるＰＬＭＮ周波数探索に関する。

ＰＬＭＮ（Public Land Mobile Network）とよばれる無線通信システムは、よく知られたものであり、広く実施されている。ＧＳＭ、ＣＤＭＡ２０００、ＷＣＤＭＡ、ＵＭＴＳといった種々のプロトコルが使用されている。これらのシステムは、異なるサービスプロバイダによって、それらを実施する国の政府によって割り当てられて使用可能とされたスペクトルに応じ、異なる周波数で動作する。特に、多くのシステムでは、ネットワークからユーザ装置（ＵＥ）へのダウンリンク・トラヒックが、ＵＥからネットワークへのアップリンク・トラヒックとは周波数が離れたキャリアによって送信される、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）が使用される。アップリンク伝送もダウンリンク伝送も同じ周波数帯で搬送するＴＤＤ（Time Division Duplex）が使用される他のシステムもある。１つの地理的領域で使用される周波数帯域は、他の地理的領域で使用される周波数とは同じ場合もあるしそうでない場合もある。例えば、ヨーロッパの多くは、９００ＭＨｚ帯、１８００ＭＨｚ帯のＧＳＭあるいは２１００ＭＨｚ帯のＵＭＴＳを提供するサービスプロバイダを有する一方、スウェーデン及びノルウェーのサービスプロバイダは４５０ＭＨｚ帯のＣＤＭＡ２０００も提供している。

現在のモバイルＵＥの多くは周波数可変トランシーバを備え、異なる周波数で動作する２以上の異なるＰＬＭＮで動作することが可能になっている。例えば、これらのＵＥは、電源をＯＮすると、動作可能な全ての周波数をスキャンし、動作できるＰＬＭＮセルの位置を特定し、無線通信サービスに登録する。ＵＥは、そのユーザが現在の地理的領域外に移動しないかぎり、その「特定された」周波数のみで動作する。現在の地理的領域外への移動を検出するために、あるいはその他の理由により、ＵＥは、サポートする全周波数の全探索を周期的に行う。これは、異なる地理的領域への移動を検出し、かつ、好適な若しくは優先的なＰＬＭＮ（例えば、他の可能なシステムに比べてその好適なＰＬＭＮのコストが低いユーザ・ホームＰＬＭＮなど経済的に優位な構成を持つもの）を特定するため、若しくは、付加サービス（例えば、専用パケットデータサービス、オーディオ／ビデオコンテンツ配信等）を提供するシステムを特定するためのものである。

全周波数探索は、トランシーバ回路が動作特性を変更する必要があるため、電力を消耗する。多くのモバイルＵＥはバッテリ給電であるから、充電するまでの適切な有効寿命を提供するためには電力消費を節約することが重要である。したがって、モバイルＵＥがサポートするスペクトルの全探索は、節電の観点からは、なるべく少ない方がよい。かといって、周波数帯の探索と探索の間の時間を長くすれば、モバイルＵＥが現在の地理的領域を離れ他の周波数帯を使用する別の地理的領域に移動したときにそのモバイルＵＥが新たなセルを検出するのに要する時間が延びてしまう。したがって、モバイルＵＥが他の地理的領域への移動を検出したときは、周波数探索のルーチンの次にスケジュールよりも早いタイミングで周波数探索をトリガするようにすることが望ましい。

本明細書に開示し特許請求の範囲に記載する本願発明の１つ以上の実施形態によれば、モバイルＵＥは、ＰＬＭＮによって送信された移動通信用国識別コード（ＭＣＣ）の変化を検出すると、サポートされている全ての周波数の全探索を起動する。ＭＣＣの変化は、ユーザが国境を横切ったこと、及び、それによって無線通信に割り当てられる周波数が異なるであろうことを表す。一実施形態では、モバイルＵＥは、現在のＭＣＣを記憶する。更新されたＭＣＣを取得すると、それを記憶されているＭＣＣと比較する。更新後のＭＣＣが記憶されているＭＣＣと異なれば、全周波数探索を起動する。過度な探索による電力消費を防止するため、ＭＣＣが起動した全探索の後の別の全探索を実行する前の所定期間は、たとえその期間中にＭＣＣが変化しても、ＵＥは待機する。

国境を横切って動作する２つのＰＬＭＮを示す図。ＵＥの機能ブロック図。キャリア周波数を探索するときのＭＣＣの変化を効率的に識別する方法のフローチャート。

各図面において、同一の参照符号は同一の構成要素を示すものとする。

図１は、第１の国におけるＰＬＭＮ１００及び無線通信システムにおけるモバイルユーザ装置（ＵＥ）１０を示す図である。ＰＬＭＮ１００は、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）１０６の制御の下、セル１０４における無線通信サービスを提供するノードＢ１０２を含む。ＲＮＣ１０６は、コアネットワーク（ＣＮ）１０８に接続され、公衆回線交換網（ＰＴＳＮ；Public Telephone Switching Network）、インターネット３００等の各種ネットワークと通信可能になっている。ＵＥ１０は、ＰＬＭＮ１００をホストする第１の国と第２の国との境界の領域におけるセル１０４内を移動するので、ＵＥは第２の国のＰＬＭＮ２００との通信を確立することができる。ＰＬＭＮ２００は同様に、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）２０６の制御の下、セル２０４における無線通信サービスを提供するノードＢ２０２を含む。ＲＮＣ２０６は、コアネットワーク（ＣＮ）２０８に接続され、インターネット３００等の各種ネットワークと通信する。

ＰＬＭＮ２００は、ＰＬＭＮ１００が提供する周波数帯とは異なる周波数帯で通信サービスを提供する。通常、ＵＥ１０は、ＵＥ１０が無線通信サービスを受けられる全ての周波数の全探索を実行したときのみ、これらのサービスを発見することができる。しかし、ＵＥ１０が探索を完了して間もないのであれば、全周波数探索の次のスケジュールは、バッテリ電力を節約するために遅延される。これは、ＵＥ１０がＰＬＭＮ２００によって提供されるサービスの全範囲を探索する前の次善策である。これらの異なる周波数のサービスのうちの１つが好適であるから、モバイルＵＥ１０はより早く探索を最適に実行しサービスを発見する。

ＵＥ１０は、第１の国に対応するＰＬＭＮ１００から、移動通信用国識別コード（ＭＣＣ；Mobile country Code）を受信して記憶する。ＵＥ１０は、第２の国との国境に接近すると、ＰＬＭＮ２００から別のＭＣＣを受信する。ＵＥ１０は、ＭＣＣの変化を検出すると、全周波数探索を起動し、ＰＬＭＮ２００が提供する無線通信サービスの全てを判定する。前回の全周波数探索の後に全周波数探索を比較的早いタイミングで実行するのにかかる電力消費のコストによって、ＰＬＭＮ２００が提供する全サービスを利用する機会が与えられるという見返りがある。例えば、ＰＬＭＮ１００が使用する周波数帯とは異なる周波数帯でＰＬＭＮ２００が提供する無線通信サービスは、ＰＬＭＮ２００のプロバイダ若しくはオペレータとユーザのホーム無線サービスプロバイダとの間のビジネス構成等によって、利用を低コスト化することができる。別の例では、異なる周波数帯のうちの一つにおいて、ＵＥ１０がウェブブラウジング、電子メール、放送コンテンツ等のデータサービスにアクセスできるＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）を提供することができる。

図１に示される領域内をＵＥ１０を移動するときに、数回にわたり国境を横切る場合があり、また、数回にわたりＰＬＭＮ１００及びＰＬＭＮ２００からＭＣＣを受信する場合がある。この場合に、ＭＣＣが変化する度に全周波数探索を起動したのでは消費電力が過大となる。これを防止するため、ＵＥ１０は、ＭＣＣの変化を検出したことに応答して全周波数探索を実行すると、次の全探索を実行する前に、所定時間、たとえその時間内にＭＣＣが変化しても、待機する。所定時間の計測は、カウントダウンタイマー等のハードウェアで実現することもできるし、リアルタイムクロック値をセットしそのリアルタイムクロックが経過した時間をモニタするソフトウェアで実現することもできる。所定時間は、ハードウェアに組み込まれて容易に設定変更できないようにしてもよいし、また、製造時又は初期化時にＵＥ１０に設定してもよいし、あるいは、ＰＬＭＮ１００、２００に位置登録する際のシステム設定パラメータのネゴシエーション中等に設定するようにしてもよい。一般的には、所定時間は、固定されるか、又は、プログラマブルにされる。

ＵＥ１０は、さまざまな方法でＭＣＣの変化を発見することができる。一実施形態において、ＵＥ１０は、異なるＭＣＣを有するＰＬＭＮ２００を発見したときに、ＰＬＭＮ１００で動作可能な既知の周波数の限定探索を実行することができる。この場合、ＵＥ１０は、ＰＬＭＮ２００によって提供されるサービスを全て発見できるよう、サポートする全ての周波数に探索を拡張することができる。他の実施形態では、ＵＥ１０は、第１のＭＣＣを有するＰＬＭＮ１００のサービスを抜け、第１のＭＣＣとは異なる第２のＭＣＣを有するＰＬＭＮ２００のサービスに再加入することができる。更に別の実施形態では、ＵＥ１０はそのホームＰＬＭＮに位置しておらず、好適なＰＬＭＮ又は優先的なＰＬＭＮの限定探索を周期的に実行する。この限定探索の実行中、異なるＭＣＣを有するＰＬＭＮが発見されると、ＵＥ１０はサポートする全ての周波数の全探索を起動する。更に別の実施形態では、ＵＥ１０は複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ；Radio Access Technology）をサポートすることができる。ＭＣＣが変化したＰＬＭＮが発見された場合、ＵＥ１０はその変化したＭＣＣを全てのＲＡＴに通知し、各ＲＡＴにおける、当該ＲＡＴにおいてサポートされる全ての周波数についての、全周波数探索を起動することができる。

本発明の実施形態におけるモバイルＵＥ１０の機能ブロック図を図２に示す。ＵＥ１０は、アンテナ１３に接続された可変周波数トランシーバ１２を含む。可変周波数トランシーバ１２は、少なくとも２つの周波数帯において、無線通信信号の送受信を行うことができる。可変周波数トランシーバ１２は、マルチモードトランシーバともよばれ、コントローラ１４によって制御される。コントローラ１４は、プログラムが記憶されたマイクロプロセッサ又はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で構成されうる。コントローラ１４はメモリ１６に接続されている。メモリ１６は、現在のＭＣＣ１８を記憶する。可変周波数トランシーバ１２は、ユーザインタフェース２０にも接続されており、ユーザインタフェース２０はコントローラ１４の制御によっても動作する。ユーザインタフェース２０は、スピーカ、マイクロホン、ディスプレイ、キーパッド等を含み、ユーザと通信可能である。ＵＥ１０は、この他にも、専用グラフィックス、オーディオ、ビデオ処理回路、暗号化エンジン、カメラ等、多くの機能を含みうるが、本発明と関連の薄いものであるから、明瞭さのために省略する。これらの機能モジュール１２，１４，２０は、専用ハードウェア又はプログラマブルハードウェア、マイクロプロセッサ若しくはＤＳＰによって実行されるソフトウェアモジュール、あるいは、ハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアの任意の組み合わせ等によって実現可能であることは当業者には理解されよう。

図３は、モバイルＵＥ１０による、無線通信システムにおけるキャリア周波数を探索する際の、ＭＣＣの変化を効率的に識別するための方法４００を示す。ＵＥ１０は、現在のＰＬＭＮから現在のＭＣＣを取得し（ブロック４０２）、当該現在のＭＣＣを記憶する（ブロック４０４）。ＵＥ１０はその後、更新されたＭＣＣを取得し（４０６）、記憶されているＭＣＣと比較する（ブロック４０８）。更新後のＭＣＣが記憶されているＭＣＣと異なる場合、ＵＥ１０はサポートする全ての周波数の全探索を実行し（ブロック４１０）、上記更新後のＭＣＣを記憶する（前回記憶したＭＣＣと置き換える）（ブロック４１２）。次に、ＵＥ１０は、再度更新されたＭＣＣを取得する（ブロック４０６）前に所定期間待機し、国境を再び横切ったかどうかを判定する。他の実施形態においては、周波数探索だけを所定時間遅延させ、ＵＥ１０はその期間中に更新されたＭＣＣを受信し続けるようにしてもよい。

本発明の実施形態によれば、異なる周波数帯において無線通信サービスが提供される複数の地理的領域間を移動したときにサービスを探索するのに要する時間が減少する。ＵＥは、そのホームＰＬＭＮに位置登録されていない時間を最小限にする。ＭＣＣによってトリガされる全周波数探索の制限によって新たなサービスを見つけるための時間が減少し、かつ、電力消費も低減されることで、ユーザエクスペリエンスが向上することになる。

本発明は、発明の本質的な特徴から逸脱することなく、本明細書に開示した特定の態様とは異なる態様で実施することが可能であることは言うまでもない。本実施形態は、全て例示であり、本発明はそれらに限定されるものではなく、そして、特許請求の範囲の記載及びその均等の範囲内でされるあらゆる改変は、本発明の範疇に包含されるものと考えるべきである。

Claims

モバイルユーザ装置（ＵＥ）によって、無線通信システムにおけるキャリア周波数を効率的に識別する方法であって、
現在の無線通信サービスプロバイダの移動体通信用国識別コード（ＭＣＣ）を記憶するステップと、
更新後のＭＣＣを取得するステップと、
前記更新後のＭＣＣと前記記憶したＭＣＣとを比較するステップと、
前記更新後のＭＣＣが前記記憶したＭＣＣと異なる場合、該ＭＣＣの変化に応じて、前記ＵＥが無線通信サービスを受けられる全ての周波数の探索を実行するステップと、
を有することを特徴とする方法。
前記ＵＥが無線通信サービスを受けられる全ての周波数の探索後の少なくとも所定の期間は、他の周波数探索を抑制するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記更新後のＭＣＣを取得するステップは、サービスを抜けた状態からサービスに復帰したときに、前記更新後のＭＣＣを取得することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記更新後のＭＣＣを取得するステップは、部分周波数探索の実行中に、前記更新後のＭＣＣを取得するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ＵＥは限定されたサービスを受信しており、前記部分周波数探索は全サービスを提供する無線通信サービスプロバイダの探索であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記ＵＥはホーム無線通信サービスプロバイダに位置しておらず、前記部分周波数探索は高優先度の無線通信サービスプロバイダの探索であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記ＵＥは２以上の無線アクセス技術（ＲＡＴ）をサポートするものであり、
ＭＣＣの変化を検出すると、前記ＵＥが各ＲＡＴによって無線通信サービスを受けられる全ての周波数の探索を実行するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
移動体通信システムにおけるユーザ装置（ＵＥ）であって、
無線通信サービスプロバイダから移動体通信用国識別コード（ＭＣＣ）を受信するトランシーバと、
前記ＭＣＣを記憶するメモリと、
更新後のＭＣＣを取得し、該更新後のＭＣＣと前記記憶したＭＣＣとを比較するよう前記トランシーバに指示するとともに、前記ＭＣＣの変化に応じて、前記ＵＥが無線通信サービスを受けられる全ての周波数からキャリア周波数を探索するよう前記トランシーバに指示するコントローラと、
を有することを特徴とするＵＥ。
タイマ機能部を更に有し、
前記コントローラは、前記ＵＥが無線通信サービスを受けられる全ての周波数の探索後の所定の期間は、周波数探索を抑制する
ことを特徴とする請求項８に記載のＵＥ。
前記トランシーバは２以上の無線アクセス技術（ＲＡＴ）をサポートするものであり、
前記コントローラは更に、前記ＵＥが各ＲＡＴによって無線通信サービスを受けられる全ての周波数を探索するよう前記トランシーバに指示する
ことを特徴とする請求項８に記載のＵＥ。