JP2014510461A

JP2014510461A - 無線通信システムで端末カテゴリーを処理するための方法及び装置

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Publication number: JP2014510461A
Application number: JP2013554389A
Authority: JP
Inventors: ジェ・ヒュク・ジャン; ソン・フン・キム; ジョン・ヨン・チョ; サン−ブン・キム; キョン−イン・ジョン; ジュン−スー・ジュン; ゲルト−ヤン・ファン・リースハウト; ファン・デル・ヴェルデ・ヒムケ; ブーン・ローン・ング
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2014-04-24
Also published as: CN103460622A; US9204289B2; EP2676382A4; EP2676382B1; US20120207130A1; JP6440274B2; WO2012111973A3; JP2018011317A; CN103460622B; WO2012111973A2; EP2676382A2

Abstract

本発明は、下位バージョンネットワークに上位バージョン端末が接続する場合、誤動作を防止し、効率的な動作を行うことができる方案について提案する。本発明によって、端末は、ネットワークのバージョンに関係なく、バージョン情報を正しく伝達し、バージョン情報に関連したソフトバッファーなどの問題をも適切に解決し、誤動作なしに効果的にネットワークと通信することができる。

Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムにおいて下位バージョンネットワークで上位バージョン端末カテゴリーを処理する方法及び装置に関する。

一般的に、移動通信システムは、ユーザの活動性を保証しながら音声サービスを提供するために開発されてきた。しかし、移動通信システムは、次第に音声のみならず、データサービスまで領域を拡張しており、現在では、高速のデータサービスを提供することができる程度まで発展した。しかし、現在、サービスが提供されている移動通信システムでは、資源の不足現象及びユーザがさらに高速のサービスを要求するので、さらに発展した移動通信システムが要求されている。

このような要求に応じて、次世代移動通信システムとして開発中の１つのシステムとして、３ＧＰＰ（Ｔｈｅ３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）でＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）及びＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）に対する規格作業が進行中にある。このためにさまざまな方案が論議されているが、例えば、ネットワークの構造を簡単にして、通信路上に位置するノードの数を低減する方案や、無線プロトコルを最大限無線チャネルに近接させる方案などがある。

一方、無線通信システム技術が発展するに伴い、旧バージョン通信システムが新規機能の追加などと共に新バージョン通信システムに進化し、これにより、旧バージョンネットワークと新バージョンネットワーク間の互換性問題が発生する。

例えば、ＬＴＥシステムは、初期バージョンがＲｅｌ−８（Ｒｅｌｅａｓｅ−８、以下、Ｒｅｌ−８という）から始まって、Ｒｅｌ−９、現在はＲｅｌ−１０まで標準規格が存在する。しかし、現在Ｒｅｌ−１０バージョンの端末がネットワークに通知する‘端末カテゴリー(EU category)’を従来のＲｅｌ−８／９バージョンのネットワークが理解しない問題がある。

したがって、互いに異なるバージョンの端末及びネットワーク間の互換性問題を解決する必要性が求められている。

本発明は、前述したような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、上位バージョンのリリース（Ｒｅｌｅａｓｅ）端末がネットワークに接続するとき、ネットワークのリリースバージョンに合致するように端末カテゴリーを通知し、端末とネットワークが円滑に通信することができる方法及び装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、端末は、ネットワーク進入時に第１端末カテゴリー（‘ｆｉｒｓｔＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’）と第２端末カテゴリー（‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’）をすべて通知し（複数のカテゴリー伝送）、ＥＮＢがどんなカテゴリーを使用するかを決定し、端末に通知する。そして、端末は、指示を受けた通り、カテゴリー及び ‘ソフトチャネルビット総個数’を使用するようにする。指示を受ける前まで、端末は、第１端末カテゴリー（‘ｆｉｒｓｔＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’）のカテゴリー及び対応する‘ソフトチャネルビット総個数’を使用して誤動作を回避する。また、ハンドオーバー時に、カテゴリー関連情報が含まれていなければ、第１端末カテゴリー（‘ｆｉｒｓｔＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’）のカテゴリーを使用し、含まれている場合には、指示を受けたカテゴリー情報を利用してターゲットＥＮＢで動作するようにする。

より具体的には、本発明の移動通信システムにおいて端末の通信実行方法は、複数個の端末カテゴリーを含む端末能力報告メッセージをネットワークに伝送する伝送段階と、前記端末に対するサービング基地局の種類によって前記端末が使用する端末カテゴリー情報を含むＲＲＣ連結再設定メッセージを前記ネットワークから受信する受信段階と、前記ネットワークから受信した端末カテゴリー情報によって前記ネットワークと通信する通信段階とを含むことを特徴とする。

また、本発明の移動通信システムにおいてネットワークと通信を実行する端末は、前記ネットワークと信号を通信する送受信機と、複数個の端末カテゴリーを含む端末能力報告メッセージをネットワークに伝送し、前記端末に対するサービング基地局の種類によって前記端末が使用する端末カテゴリー情報を含むＲＲＣ連結再設定メッセージを前記ネットワークから受信し、前記ネットワークから受信した端末カテゴリー情報によって前記ネットワークと通信するように制御する制御部と、を含むことを特徴とする。

提案する方法を利用すれば、端末がネットワークバージョンに合致する情報を活用して通信することによって、誤動作を回避し、これにより、上位伝送率を活用することによって、端末の能力を最大限活用し、ネットワークと通信することができる。

本発明の実施形態実施形態によるメッセージフローを示すフローチャートである。本発明の実施形態実施形態による端末の動作手順を示すフローチャートである。本発明の実施形態実施形態によって端末のハンドオーバー時の動作手順を示すフローチャートである。本発明の実施形態実施形態による端末の内部構造を示すブロック図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態実施形態を詳しく説明する。この際、添付の図面において同一の構成要素は、できるだけ同一の符号で示していることに留意されたい。また、本発明の要旨を不明にする可能性がある公知機能及び構成に関する詳細な説明は省略する。

また、本発明の実施形態を具体的に説明するにあたって、搬送波結合（ｃａｒｒｉｅｒａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を支援するＡｄｖａｎｃｅｄＥ−ＵＴＲＡ（あるいはＬＴＥ−Ａという）システムを主な対象とするが、本発明の主な要旨は、類似の技術的背景及びチャネル形態を有する他の通信システムにも、本発明の範囲を大きく脱しない範囲で少しの変形で適用可能であり、これは、本発明の当業者の判断で可能である。

現在、ＬＴＥシステムでは、端末が自分の無線通信能力を‘端末カテゴリー’を通じてネットワークに通知し、ネットワークは、これによって当該端末の能力に合わせてサービスを提供する。下記の表１は、‘端末カテゴリー’が有する情報を示す。

表１で‘端末が１つのＴＴＩ（１ｍｓ）内に受信可能な最大ビット数’に１０００を乗算すれば、システムの秒当たり最大伝送率に換算可能である。

表１で、‘ソフトチャネルビット総個数’は、端末のバッファーサイズと関連があると共に、レートマッチング動作に影響を与える。‘ソフトチャネルビット総個数’をＮ_ｓｏｆｔとし、‘伝送ブロックソフトバッファーサイズ’をＮ_ＩＲとし、‘コードブロックソフトバッファーサイズ’をＮ_ｃｂとすれば、次の関係がある。

ここで、Ｋ_ＭＩＭＯは、伝送モードによって２または１の値を有し、ｍｉｎ（Ｍ_{ＤＬ＿ＨＡＲＱ}、Ｍ_{ｌｉｍｉｔ}）値は、一般的に８の値を有する。また、Ｃは、コードブロックの数であり、Ｋ_Ｗは、循環バッファーの長さを示し、Ｋ_Ｗ＝３Ｋ_ｎの関係を有し、Ｋ_ｎは、サブブロックのインターリーバサイズであって、６１４４ビットの長さを有する。すなわち、上記数式から明らかなように、Ｎ_ｓｏｆｔ値がＮ_ＩＲ値に影響を与え、Ｎ_ＩＲ／Ｃ値がＫ_Ｗより小さい場合、言い換えれば、高速データ送信が進行する場合には、Ｎ_ＩＲ値がＮ_ｃｂの値に影響を及ぼすことが分かる。Ｎ_ｃｂの値がパンクチャリング（ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）／繰り返し（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）パターンが影響を与えるので、もし、端末とＥＮＢ間のＮ_ｓｏｆｔ値が誤って理解される場合には、誤った動作に影響を与えることが分かる。

表１で‘ダウンリンク最大支援可能レイヤ個数’は、送／受信側で複数個のアンテナを使用する場合のＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−ＩｎｐｕｔａｎｄＭｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）技術で端末の能力を意味する。

また、表１で、Ｃａｔｅｇｏｒｙ６及びＣａｔｅｇｏｒｙ７は、同一のダウンリンク最大伝送率を有するが、アップリンク最大伝送流において７５Ｍｂｐｓ及び１５０Ｍｂｐｓであって、それぞれ差がある。また、Ｃａｔｅｇｏｒｙ６及び７は、それぞれ６、６’そして７、７’の２つの種類があり、６、７は、キャリア併合（ｃａｒｒｉｅｒａｇｇｒｅａｇａｔｉｏｎ）が使用される場合を意味し、６’、７’は、ＭＩＭＯで４レイヤを支援する場合を意味する。

一方、Ｒｅｌ−８／９システム（または、第１バージョンネットワーク、以下同一）では、‘端末カテゴリー’で１番から５番のみを支援し、６番から８番まではＲｅｌ−１０システム（または第２バージョンネットワーク、以下同一）で最初導入された。したがって、Ｒｅｌ−８／９ネットワークは、‘端末カテゴリー’６番から８番までは何の意味なのか解釈することができない。また、現在ＬＴＥシステムでは、端末が現在ネットワークのリリース（Ｒｅｌｅａｓｅ）番号（すなわちネットワークバージョン情報）を把握することができず、したがって、Ｒｅｌ−１０ＵＥがネットワークに接続するときは、‘端末カテゴリー’６番−８番ではない、Ｒｅｌ−８／９も理解することができる追加的なシグナリングが必要である。前記カテゴリー１番から５番までを第１端末カテゴリー（‘ｆｉｒｓｔＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’）と言い、カテゴリー６番から８番までを‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’と定義すれば、端末は、Ｒｅｌ−８／９ネットワークと通信するためには、どんなカテゴリーグループを使用しなければならないか不明確であるという問題点がある。

本発明は、前述したような問題点を解決するためになされたもので、上位バージョンのリリース（Ｒｅｌｅａｓｅ）端末がネットワークに接続するとき、ネットワークのリリースバージョンに合致するように端末カテゴリーを通知し、端末とネットワークが円滑に通信することができる方法を提供する。

図１は、本発明の実施形態によるメッセージフローを示すフローチャートである。

ＲＥＬ−１０あるいは以後リリースの端末のうちＲＥＬ−９以前基地局（ｒｅｌｅａｓｅ８あるいはｒｅｌｅａｓｅ９基地局）が理解しないカテゴリーの端末１０１は、１０９段階で、電源がオン（ｏｎ）になる。そして、端末１０１は、１１１段階で、ネットワーク１０３、１０７に所定の制御メッセージを用いて複数のカテゴリーを通知する。前記制御メッセージは、端末の無線通信能力に関する情報を含む端末能力報告メッセージ（ＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）でありうる。

この端末カテゴリーは、前述したように、Ｒｅｌ−９以前基地局が理解することができる第１端末カテゴリー（カテゴリー１番−５番）のカテゴリーのうち選択されたいずれか１つのカテゴリーと、Ｒｅｌ−１０以後基地局が理解することができる第２端末カテゴリーのカテゴリー（カテゴリー６番−８番）のうち選択されたいずれか１つのカテゴリーを含む。そして、本発明の実施形態によれば、端末１０１は、第１端末カテゴリーを、前記端末能力報告メッセージの‘ｕｅ−Ｃａｔｅｇｏｒｙ’フィールドを通じて伝送し、第２端末カテゴリーを、前記端末能力報告メッセージの‘ｕｅ−Ｃａｔｅｇｏｒｙ−ｖ１０ｘｙ’（ｘｙは、バージョン情報に変わることができる）フィールドを通じて伝送する。そして、端末１０１は、追加的に端末の性能と関連した情報、例えば２階層の端末のバッファーサイズ及び支援する周波数帯域などを前記端末能力報告メッセージに含んで伝送する。

参照として、端末１０１は、複数の端末カテゴリーを報告することができるが、ｃａｔｅｇｏｒｙ１〜５の間では、ただ１つの端末カテゴリーだけを報告することができ、ｃａｔｅｇｏｒｙ６〜８の間でも、ただ１つの端末カテゴリーだけを報告することができる。すなわち本発明において、端末１０１が複数の端末カテゴリーを伝送するということは、互いに異なるバージョンのネットワークで使用される互いに異なる端末カテゴリーを伝送することができることを意味するものであって、同一のバージョンのネットワークで使用される複数個の端末カテゴリーを伝送することができることを意味するものではない。

一方、前記端末１０１が下位バージョンの端末である場合には、第１端末カテゴリーのみを含む端末能力報告メッセージをネットワークに伝送するようになる。

前記端末１０１が伝送した制御メッセージ、すなわち端末能力報告メッセージ（‘ＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙ’）は、サービングＥＮＢ１０３を経て移動性管理エンティティー（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ、ＭＭＥ：ネットワーク内で移動性などを担当するユニット、以下、ＭＭＥという）１０７に伝送される。この際、前記サービングＥＮＢ１０３は、端末が伝送した‘ＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙ’を解釈することなく、ＭＭＥ１０７に伝達する。

端末能力報告メッセージを伝達されたＭＭＥ１０７は、１１３段階で、前記‘ＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙ’情報のうちＵＥのカテゴリー情報を含んでサービングＥＮＢ１０３が知るべき関連情報をサービングＥＮＢ１０３に伝達する。この場合、ＭＭＥ１０７は、端末１０１及びサービングＥＮＢ１０３のネットワークバージョン情報を既に知っている。これにより、ＭＭＥ１０７は、端末１０１及びサービングＥＮＢ１０３のバージョン情報によって相互間互換が可能になるように端末１０１及びサービングＥＮＢ１０３が使用すべき端末カテゴリー情報をサービングＥＮＢ１０３に伝達する。図１では、Ｒｅｌ−１０以後の端末１０１がＲｅｌ−１０以後のサービングＥＮＢ１０３に接続した場合を例示したので、ＭＭＥ１０７は、１１３段階で、第１端末カテゴリーと第２端末カテゴリー情報を含む端末能力応答メッセージをサービングＥＮＢ１１０に伝達する。

もし、サービングＥＮＢ１１０がＲｅｌ−８／９のＥＮＢなら、ＭＭＥ１０７は、第１カテゴリー情報のみを含む端末能力応答メッセージをサービングＥＮＢに伝達するようになる。

そして、サービングＥＮＢ１０３は、前記端末１０１に対してどんなカテゴリーを使用するかを選択する。

もし、サービングＥＮＢ１０３がＲｅｌ−８／９基地局の場合、サービングＥＮＢ１０３は、第２端末カテゴリーのカテゴリーは無視し、端末１０１に使用する端末カテゴリーを別に指示しない。

一方、もし、サービングＥＮＢ１０３がＲｅｌ−１０以後基地局の場合、第２端末カテゴリーを理解することができる。これにより、サービングＥＮＢ１０３は、第２端末カテゴリーのＮ_ｓｏｆｔ値を使用するために、第２端末カテゴリーの使用を選択して、１１７段階で、ＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージを使用して、どんなＮ_ｓｏｆｔが使用されたかに関する情報を含む使用する端末カテゴリー情報を含んで前記端末に指示する。

‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’のカテゴリーの使用を指示する方法には、端末が使用するカテゴリーを直接指定する方法、あるいはＲｅｌ−１０システムに新規に追加された機能のうち所定の機能が設定された場合‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’のカテゴリーを使用するものと判断する方法がある。Ｒｅｌ−１０システムに新規に追加された機能のうち‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’のカテゴリーと関連した所定の機能は、以下のうちの１つの場合に確認されうる。。

・ダウンリンク伝送モードとして伝送モード（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｏｄｅ）９が設定される場合。
・それぞれの端末が、物理ダウンリンク共有チャネル（ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ、ＰＤＳＣＨ）伝送のために１つの伝送モードを有し、モード８がＲｅｌ−９で、モード９がＲｅｌ−１０で新しく定義される場合。
・伝送モード９が、最大８個のランクを有するＳＵ−ＭＩＭＯ（ｓｉｎｇｌｅｕｓｅｒ・ｍｕｌｔｉ−ｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉ−ｏｕｔｐｕｔ）を支援する場合。
・伝送モード９が、多重レイヤの伝送を支援し、復調（ｄｅ−ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）時にＲｅｌ−１０ＤＭＲＳ（ＤｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ、復調基準信号；以下、ＤＭＲＳという）を使用し、最大８個レイヤの伝送を可能にする場合。前記Ｒｅｌ−１０ＤＭＲＳは、あらかじめコーディングされた（ｐｒｅｃｏｄｅｄ）ＤＭＲＳとして伝送されるが、当該プレコーダーインデックス（ｐｒｅｃｏｄｅｒｉｎｄｅｘ）を受信機に通知する必要がない。
・伝送モード９を支援するために、Ｒｅｌ−１０でＤＣＩ（ＤｏｗｎｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ダウンリンク制御情報；以下、ＤＣＩという）フォーマット２Ｃが新規に定義される場合。
・アップリンク伝送モードとして伝送モード２が設定される場合。
・キャリア併合（Ｃａｒｒｉｅｒａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）が設定される場合。
・端末のＲＥＬ−８カテゴリーのＭＩＭＯｃａｐａｂｉｌｉｔｙより高いＭＩＭＯｃａｐａｂｉｌｉｔｙが設定される場合。

‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’のカテゴリーが直接指定されるか、所定の機能が設定された場合（例えば、伝送モード９が設定された場合）、端末１０１は、１１９段階で、指定した‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’のカテゴリーを使用してＮ_ｓｏｆｔ及びＮ_ＩＲを導く。そして、端末１０１は、前記導かれた値を利用して、１２１段階で、ネットワークとデータを通信する。

一方、本発明の一実施形態によれば、端末１０１は、これを指示される前までは、あるいは指示されなかった端末（すなわち伝送モード９が設定されない端末）は、１１５段階及び１２３段階のように、第１端末カテゴリーあるいは端末自分が報告した端末カテゴリーのうち最も低いカテゴリーを使用してＮ_ｓｏｆｔ及びＮ_ＩＲを導き、データを送受信する。その後、任意の時点に端末がハンドオーバーをしなければならない場合、サービングＥＮＢ１０３は、１２５段階で、ターゲットＥＮＢ１０５とハンドオーバー手続を行う。

ターゲットＥＮＢ１０５は、１２５段階で、端末１０１がターゲットＥＮＢ１０５にハンドオーバーした後に適用する設定情報をサービングＥＮＢ１０３に伝達する。そして、サービングＥＮＢ１０３は、１２７段階で、前記設定情報を含むハンドオーバー命令（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮｗｉｔｈｍｏｂｉｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｉｎｆｏ）を端末に伝送する。

この際、ターゲットＥＮＢ１０５が旧型ＥＮＢ（Ｒｅｌ−８／９基地局）の場合、前記設定情報には、使用する端末カテゴリー情報（またはＮ_ｓｏｆｔ）情報が含まれない。一方、ターゲットＥＮＢ１０５が新型ＥＮＢ（Ｒｅｌ−１０以後基地局）であり、第２端末カテゴリーのカテゴリーを適用しようとすれば、前記設定情報に、使用する端末カテゴリー情報が含まれるか、または含まれないとしても、Ｒｅｌ−１０で新規に追加された所定の機能が設定されて伝送される。新規に追加された所定の機能は、以下のうち１つの場合において確認されうる。

・ダウンリンク伝送モードとして伝送モード（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｏｄｅ）９が設定される場合。
・アップリンク伝送モードとして伝送モード２が設定される場合。
・キャリア併合（Ｃａｒｒｉｅｒａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）が設定される場合。
・端末のＲＥＬ−８カテゴリーのＭＩＭＯｃａｐａｂｉｌｉｔｙより高いＭＩＭＯｃａｐａｂｉｌｉｔｙが設定される場合。

ハンドオーバー命令メッセージを受信した端末１０１は、１２９段階で、ターゲットＥＮＢ１０５とダウンリンク同期を確立する。

もし、１２７段階で伝送されたハンドオーバー命令メッセージに、使用する端末カテゴリー情報（あるいはＮ_ｓｏｆｔ情報）が含まれていて、かつ所定のＲｅｌ−１０新規機能が設定されていれば、端末１０１は、前記指示された端末カテゴリー情報に該当する、あるいは以前に報告した‘第２端末カテゴリー’に対するカテゴリーのＮ_ｓｏｆｔを使用してＮ_ＩＲを決定する。

一方、図１に示されたように、１２７段階で伝送されたハンドオーバー命令メッセージに、使用する端末カテゴリー情報が含まれていなく、どんなＲｅｌ−１０関連機能をも設定されていなければ、端末は、１３１段階で、第１端末カテゴリー（または自分が報告したＵＥｃａｔｅｇｏｒｙのうち最も以前バージョンリリースのＵＥｃａｔｅｇｏｒｙまたはｒｅｌｅａｓｅ１〜５間のＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ）のＮ_ｓｏｆｔを利用してＮ_ＩＲを決定する。

その後、端末１０１は、１３３段階で、ターゲットＥＮＢ１０５にハンドオーバー完了メッセージを伝送し、１３１段階で決定したＮ_ｓｏｆｔとＮ_ＩＲを適用し、１３５段階で、データ通信を行う。

図２は、本発明の実施形態による端末の動作手順を示すフローチャートである。図２で記述される端末は、Ｒｅｌ−１０以後の端末であることを仮定する。

端末のカテゴリーは、２０１段階のように、端末の生産段階で決定され、内部メモリなどに記憶されていてもよい。この場合、第２端末カテゴリーに属するカテゴリー６〜８の間のカテゴリーに属する端末には、今後旧型基地局と接続されるときに備えて、旧型基地局が認知することができるカテゴリーをもう１つ割り当てることができる。

その後、２０３段階で、端末の電源がオンとされれば、セルサーチ動作などを通じて‘キャンプオン（ｃａｍｐｏｎ）’する適切なセルを選択し、端末は、前記セルを通じてネットワーク接続過程を行う。この際、端末は、ネットワークが第１端末カテゴリー（のＮ_ｓｏｆｔ）に属することを仮定し、ダウンリンクデータ通信を行う。すなわち、端末は、第１端末カテゴリーのＮ_ｓｏｆｔを適用してＨＡＲＱ動作を行う。

ネットワーク接続を行った端末は、２０５段階で、端末の無線通信能力に関する情報を含む端末能力報告メッセージ（ＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）をＭＭＥに伝送する。この際、端末は、第１端末カテゴリー（‘ｆｉｒｓｔＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’）と第２端末カテゴリー（‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’）をそれぞれ前記端末能力報告メッセージの‘ｕｅ−Ｃａｔｅｇｏｒｙ’フィールドと‘ｕｅ−Ｃａｔｅｇｏｒｙ−ｖ１０ｘｙ’フィールドを使用して一緒に報告する。

そして、端末は、基地局がＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＦＮＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）を命令するまでＲＲＣ連結セットアップ（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＳＥＴＵＰ）過程に設定された設定を維持しながら通常の動作を行う。

その後、端末は、２０７段階で、ＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＦＮＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージを受信する。そして、端末は、２０９段階で、前記受信したＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＦＮＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージに、使用する端末カテゴリー情報が含まれているか、あるいは所定のＲｅｌ−１０の新規機能が設定されているかを確認する。前記所定のＲｅｌ−１０の新規機能が確認されるのは、次のうちの１つの場合でありうる。。

もし、前記ＲＲＣ連結再設定メッセージに、使用する端末カテゴリー情報がないか、または所定のＲｅｌ−１０新規機能が設定されなければ（例えばＴＭ９が設定されなければ）、端末は、２１１段階に進行し、第１端末カテゴリーに該当する（あるいは最も最近に報告した最も旧型リリースＵＥｃａｔｅｇｏｒｙに該当する、あるいはＣＡＴ１〜５の間で端末が最も最近に報告したカテゴリーに該当する）Ｎ_ｓｏｆｔを使用してダウンリンクデータ通信を行う。本発明の実施形態において任意のカテゴリーに該当するＮ_ｓｏｆｔを使用してダウンリンクデータ通信を行うということは、前記Ｎ_ｓｏｆｔを利用してＮＩＲを算出し、前記ＮＩＲでレートマッチングを行い、ＨＡＲＱＩＲ動作を行うことを意味する。そして、端末は、新しいＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージを受信するまで２１１段階の動作を持続する。

一方、２０９段階の判断結果、前記ＲＲＣ連結再設定メッセージに所定のＲｅｌ−１０機能が設定されているか、または第２端末カテゴリーの使用を指示する情報が含まれていれば、端末は、２１３段階に進行し、指示された‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’に該当するＮ_ｓｏｆｔを使用してダウンリンクデータ通信を行う。

端末は、新しいＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージを通じて第１端末カテゴリーが指示されるか、または所定のＲｅｌ−１０機能が解除されるまで２１３段階の動作を持続する。

図３は、本発明の実施形態によって端末のハンドオーバー時の動作手順を示すフローチャートである。

まず、端末がネットワークと接続され、データ通信をしていることを仮定する。

端末は、３０１段階で、移動性制御情報（ｍｏｂｉｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｉｎｆｏ）が含まれたＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージ、すなわちハンドオーバー命令メッセージをサービングセルから受信する。前記ＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージには、端末のターゲットセルに関する情報などが含まれている。

前記ＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージを受信した端末は、３０３段階で、現在サービングセルとの連結を解除し、ターゲットセルに対してダウンリンク同期を獲得する。もし、キャリア併合動作中なら、端末は、ターゲットＰｒｉｍａｒｙＣｅｌｌ（ＰＣｅｌｌ）に対してダウンリンク同期を獲得する。

同期獲得後に、端末は、３０５段階で、自分が複数の端末カテゴリーを報告したかを判断する。もし、１つの端末カテゴリーだけを報告したら、端末は、３０７段階に進行し、自分が報告した端末カテゴリーのＮ_ｓｏｆｔを適用してターゲットセルでダウンリンクデータ通信過程を行う。すなわち、端末のＲＲＣ階層は、端末の物理階層に自分が報告した（あるいは自分が支援する）端末カテゴリーを適用して（あるいは仮定して）、Ｎ_ｓｏｆｔを決定することを指示する。１つの端末カテゴリーだけを報告したということは、端末がＲｅｌ−８で定義された第１端末カテゴリー、すなわち端末カテゴリー１〜５のうち１つを支援することを意味するので、端末のＲＲＣ階層は、物理階層に自分が支援するＲＥＬ−８のカテゴリー（ｃａｔｅｇｏｒｙ１〜ｃａｔｅｇｏｒｙ５）を適用するように指示することである。

もし、端末が複数の端末カテゴリーを報告したら、端末は、３０９段階に進行し、前記ＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＦＮＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージに、使用する端末カテゴリー情報が含まれているか、あるいは所定のＲｅｌ−１０新規機能が設定されているかを検査する。または前記ＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＮＯＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージがデルタシグナリング（ｄｅｌｔａｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を使用したか、または全体設定（ｆｕｌｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を含んでいるかを検査する。使用可能なＲｅｌ−１０の新規機能は、以下のうち１つの場合において確認される。

もし、前記ＲＲＣ連結再設定メッセージに使用するＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ情報あるいは所定のＲｅｌ−１０新規機能設定が含まれていない、あるいはｆｕｌｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎがシグナリングされたら（ｆｕｌｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎがシグナリングされたというのは、ターゲットＥＮＢのｒｅｌｅａｓｅがソースＥＮＢのｒｅｌｅａｓｅより低いということを意味する）、端末は、３１１段階に進行し、’第１端末カテゴリー（あるいは最も最近に報告した最も以前リリースＵＥｃａｔｅｇｏｒｙに該当する、あるいはＣＡＴ１〜５の間で端末が最も最近に報告したカテゴリーに該当する）に該当するＮ_ｓｏｆｔを使用してターゲットセル（あるいはターゲットＰＣｅｌｌ）でダウンリンクデータ通信を行う。もし、現在セル（ハンドオーバーをする前の現在セル）で端末のＲＲＣが端末のＰＨＹにＮ_ｓｏｆｔ決定に適用する端末カテゴリーを指示したら、端末のＲＲＣは、端末のＰＨＹに自分が支援するＲｅｌ−８のカテゴリー（ｃａｔｅｇｏｒｙ１〜ｃａｔｅｇｏｒｙ５）を適用するように指示する。もし、端末カテゴリーを指示したことがなければ、端末のＰＨＹは、既に端末が支援するＲｅｌ−８のカテゴリーを適用しているので、別途の動作を必要としない。

もし、使用する端末カテゴリー情報あるいはＲｅｌ−１０の新規機能設定が含まれていれば、端末は、３１３段階に進行し、指示された端末カテゴリーに該当するＮ_ｓｏｆｔを使用してターゲットセル（あるいはターゲットＰＣｅｌｌ）でダウンリンクデータ通信を行う。すなわち、端末のＲＲＣは、端末のＰＨＹに前記指示されたＵＥｃａｔｅｇｏｒｙを通知し（あるいは指定し、あるいは通知し）、端末のＰＨＹは、上位階層で指示した（あるいは通知した）ＵＥｃａｔｅｇｏｒｙを適用してＮ_ｓｏｆｔを決定する。端末は、新しいＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メッセージを通じて新しい端末カテゴリーが指示されるまで３１３段階の動作を持続する。

図４は、本発明の実施形態による端末の内部構造を示すブロック図である。

端末は、上位階層４０５とデータなどを送受信し、制御メッセージ処理部４０７を通じて制御メッセージを送受信する。

そして、端末は、送信時に、制御部４０９の制御によって多重化装置４０３を通じて多重化した後、送信機を通じてデータを伝送（４０１）する。そして、端末は、受信時に、制御部４０９の制御によって受信機で物理信号を受信した後（４０１）、逆多重化装置４０３で受信信号を逆多重化し、それぞれメッセージ情報によって上位階層４０５あるいは制御メッセージ処理部４０７に伝達する。

本発明の実施形態によれば、端末は、基地局に‘ＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙ格納部’４０１から端末の無線通信能力（ＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に関する情報を受信し、ＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙによって単数あるいは複数個のＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙを制御メッセージ処理部４０７に伝達し、基地局に報告する。その後、基地局からＲＲＣ連結再設定メッセージを受けたとき、制御メッセージ処理部４０７が使用するＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ情報が含まれたか、あるいはＲｅｌ−１０新規機能が追加されたかを判断して、もし、‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’に属するカテゴリーを適用しなければならないと判断した場合、制御部４０９にＮ_ｓｏｆｔ値を変更して通知し、以後の通信には、第２端末カテゴリーに合致するパラメータを適用して通信するようにする。

また、ハンドオーバー命令メッセージを受信するとき、制御メッセージ処理部４０７が前記ハンドオーバー命令メッセージに使用する端末カテゴリーに関する情報が含まれているか、あるいはＲｅｌ−１０新規機能が追加設定されたかを判断し、もし含まれている場合、ターゲット基地局と通信するときに指示された‘ｓｅｃｏｎｄＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ’に合致するパラメータを適用して通信するようにする。

上記では、端末の構造が複数個の機能ブロックで構成され、それぞれのブロックが異なる機能を行うものと記述されたが、これは、例示に過ぎないもので、必ずこれに限定されるものではない。例えば、端末は、ネットワークと信号を送受信する送受信機４１１と制御部４０９で構成されることもできる。

この場合、制御部４０９は、ネットワークに接続及び／または登録時に、複数個の端末カテゴリーを含む端末能力報告メッセージ（ＵＥＣａｐａｂｉｌｉｔｙ）をネットワークに伝送するように制御することができる。そして、制御部４０９は、前記端末に対するサービング基地局の種類によって前記端末が使用する端末カテゴリー情報を含むＲＲＣ連結再設定メッセージを前記ネットワークから受信する。そして、制御部４０９は、前記ネットワークから受信した端末カテゴリー情報によって前記ネットワークと通信するように制御する。

この場合、制御部４０９は、前記端末能力報告メッセージ伝送時に、第１端末カテゴリーに関する情報を端末カテゴリーフィールド（ｕｅ−Ｃａｔｅｇｏｒｙ）に含ませ、第２端末カテゴリーに関する情報を端末カテゴリーバージョンフィールド（ｕｅ−Ｃａｔｅｇｏｒｙ−ｖ１０ｘｙ）に含ませることができる。

一方、制御部４０９は、サービング基地局が第２バージョンネットワークを支援する場合、すなわち、サービング基地局がｒｅｌ−１０基地局の場合、ダウンリンク伝送モードに対して伝送モード９が設定されたＲＲＣ連結再設定メッセージを受信するようになる。前記伝送モード９は、最大８個のレイヤ伝送を支援し、復調基準信号は、あらかじめコーディングされた復調基準信号が伝送され、前記伝送モード９に対する新規ダウンリンク制御情報フォーマットを使用することを特徴とする。

そして、本発明の一実施形態によれば、制御部４０９は、ネットワークから端末カテゴリーに関する情報を受信する前には、第１端末カテゴリーによってネットワークと通信を行うように制御することができる。

一方、ハンドオーバー時に、制御部４０９は、ターゲットセルで使用する端末カテゴリー情報を含むハンドオーバー命令メッセージを前記ターゲットセルから受信する。この場合、前記ターゲットセルが第２バージョンネットワークを支援する場合、前記ハンドオーバー命令メッセージは、ターゲットセルで使用する端末カテゴリー情報または第２バージョンネットワークで使用する新規機能設定を含むことができる。

提案する方式を使用すれば、新型端末が旧型ネットワークあるいは新型ネットワークに接続するとき、下位互換性を維持しながらも、誤動作がない円滑な通信が可能である。

本発明の詳細な説明では、具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で様々な変形が可能であることは勿論である。したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。

４０１ＵＥｃａｐａｂｉｌｉｔｙ格納部
４０３多重化及び逆多重化装置
４０５上位階層装置
４０７制御メッセージ処理部
４０９制御部
４１１送受信機

Claims

移動通信システムで端末の通信実行方法であって、
複数個の端末カテゴリーを含む端末能力報告メッセージをネットワークに伝送する伝送段階と、
前記端末に対するサービング基地局の種類に基づく前記端末が使用する端末カテゴリー情報を含むＲＲＣ連結再設定メッセージを前記ネットワークから受信する受信段階と、
前記ネットワークから受信した端末カテゴリー情報によって前記ネットワークと通信する通信段階と、を含むことを特徴とする端末の通信実行方法。
前記伝送段階は、
第１端末カテゴリーに関する情報を含む端末カテゴリーフィールドと、第２端末カテゴリーに関する情報を含む端末カテゴリーバージョンフィールドとを含む端末能力報告メッセージを伝送することを特徴とする請求項１に記載の端末の通信実行方法。
前記伝送段階は、
前記第１端末カテゴリーと第２端末カテゴリーは、複数個の端末カテゴリーの中でそれぞれ１つだけが選択されることを特徴とする請求項２に記載の端末の通信実行方法。
前記受信段階は、
前記サービング基地局が第２バージョンネットワークを支援する場合、ダウンリンク伝送モードに対して伝送モード９が設定されたＲＲＣ連結再設定メッセージを受信することを特徴とする請求項１に記載の端末の通信実行方法。
前記伝送モード９は、
最大８個のレイヤ伝送を支援し、あらかじめコーディングされた復調基準信号を伝送され、前記伝送モード９に対する新規ダウンリンク制御情報フォーマットを使用することを特徴とする請求項４に記載の端末の通信実行方法。
前記通信段階は、
前記ネットワークから前記端末カテゴリー情報を受信する前には、第１端末カテゴリーによって前記ネットワークと通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の端末の通信実行方法。
ハンドオーバー時に、ターゲットセルで使用する端末カテゴリー情報を含むハンドオーバー命令メッセージを前記ターゲットセルから受信するハンドオーバー命令メッセージ受信段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の端末の通信実行方法。
前記ハンドオーバー命令メッセージ受信段階は、
前記ターゲットセルが第２バージョンネットワークを支援する場合、
前記ハンドオーバー命令メッセージは、ターゲットセルで使用する端末カテゴリー情報または第２バージョンネットワークで使用する新規機能設定を含むことを特徴とする請求項７に記載の端末の通信実行方法。
前記ハンドオーバー命令メッセージ受信段階は、
前記ターゲットセルが第２バージョンネットワークを支援しない場合、
前記ハンドオーバー命令メッセージは、ターゲットセルで使用する端末カテゴリー情報を含まないことを特徴とする請求項７に記載の端末の通信実行方法。
ハンドオーバー命令メッセージ受信段階は、
全体設定（ｆｕｌｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）がシグナリングされた場合、第１端末カテゴリーを利用して前記ターゲットセルと通信を行うことを特徴とする請求項７に記載の端末の通信実行方法。
移動通信システムでネットワークと通信を行う端末において、
前記ネットワークと信号を送受信する送受信機と、
複数個の端末カテゴリーを含む端末能力報告メッセージをネットワークに伝送し、前記端末に対するサービング基地局の種類に基づく前記端末が使用する端末カテゴリー情報を含むＲＲＣ連結再設定メッセージを前記ネットワークから受信し、前記ネットワークから受信した端末カテゴリー情報によって前記ネットワークと通信するように制御する制御部と、を含むことを特徴とする端末。
前記制御部は、
第１端末カテゴリーに関する情報を含む端末カテゴリーフィールドと、第２端末カテゴリーに関する情報を含む端末カテゴリーバージョンフィールドとを含む端末能力報告メッセージを伝送するように制御することを特徴とする請求項１１に記載の端末。
前記制御部は、
前記第１端末カテゴリーと第２端末カテゴリーは、複数個の端末カテゴリーのうちそれぞれ１つだけが選択されることを特徴とする請求項１２に記載の端末。
前記制御部は、
前記サービング基地局が第２バージョンネットワークを支援する場合、ダウンリンク伝送モードに対して伝送モード９が設定されたＲＲＣ連結再設定メッセージを受信することを特徴とする請求項１１に記載の端末。
前記伝送モード９は、
最大８個のレイヤ伝送を支援し、あらかじめコーディングされた復調基準信号を伝送し、前記伝送モード９に対する新規ダウンリンク制御情報フォーマットを使用することを特徴とする請求項１４に記載の端末。
前記制御部は、
前記ネットワークから前記端末カテゴリー情報を受信する前には、第１端末カテゴリーによって前記ネットワークと通信を行うように制御することを特徴とする請求項１１に記載の端末。
前記制御部は、
ハンドオーバー時に、ターゲットセルで使用する端末カテゴリー情報を含むハンドオーバー命令メッセージを前記ターゲットセルから受信するように制御することを特徴とする請求項１１に記載の端末。
前記ターゲットセルが第２バージョンネットワークを支援する場合、
前記ハンドオーバー命令メッセージは、ターゲットセルで使用する端末カテゴリー情報または第２バージョンネットワークで使用する新規機能設定を含むことを特徴とする請求項１７に記載の端末。
前記ターゲットセルが第２バージョンネットワークを支援しない場合、
前記ハンドオーバー命令メッセージは、ターゲットセルで使用する端末カテゴリー情報を含まないことを特徴とする請求項１７に記載の端末。
前記制御部は、全体設定（ｆｕｌｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）がシグナリングされた場合、第１端末カテゴリーを利用して前記ターゲットセルと通信を行うように制御することを特徴とする請求項１７に記載の端末。