JP2016521513A - 公衆陸上移動ネットワークの無線セルにキャンプオンしようとするユーザ機器による、改善されたセル選択／セル再選択の方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、公衆陸上移動ネットワークの無線セルにキャンプオンしようと試みるユーザ機器による、改善されたセル選択／セル再選択処理の方法に関する。公衆陸上移動ネットワークは少なくとも、第１の基地局エンティティを有する第１の無線セルと、第２の基地局エンティティを有する第２の無線セルとを有する。改善されたセル選択／セル再選択処理は、ユーザ機器が第１の基地局エンティティ及び／又は第２の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関連する。本方法は以下のステップを含む。第１ステップにて、ユーザ機器によりセル選択／セル再選択手順が実行され、その結果、第１の無線セル及び第２の無線セルの両方がセル選択判定基準を満たし、第１の無線セルは第２の無線セルに対して優先される。第２ステップにて、ユーザ機器は、第１の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようと試み、その試みが失敗する。第３ステップにおいて、ユーザ機器により修正セル選択／セル再選択手順が実行され、第１の基地局エンティティ、第２の基地局エンティティ及びユーザ機器に関する無線状態が変化していないにも関わらず、ユーザ機器は、第２の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようと試みる。【選択図】図１

Description

本発明は、特に、公衆陸上移動ネットワークの無線セルにキャンプオンしようと試みているユーザ機器による、改善されたセル選択処理及び／又はセル再選択処理の方法に関する。この改善されたセル選択処理及び／又はセル再選択処理は、ユーザ機器が第１の基地局エンティティ及び／又は第２の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関する。

さらに本発明は、公衆陸上移動ネットワークの無線セルにキャンプオンしようと試みているユーザ機器による、改善されたセル選択処理及び／又はセル再選択処理のための公衆陸上移動ネットワーク又は通信ネットワークに関する。この改善されたセル選択処理及び／又はセル再選択処理は、ユーザ機器が第１の基地局エンティティ及び／又は第２の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関する。

また、本発明は、ユーザ機器が公衆陸上移動ネットワークの無線セルにキャンプオンしようと試みている場合における、改善されたセル選択処理及び／又はセル再選択処理のためのユーザ機器に関する。この改善されたセル選択処理及び／又はセル再選択処理は、ユーザ機器が第１の基地局エンティティ及び／又は第２の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関する。

公衆陸上移動ネットワークでは、ユーザ機器の現在位置付近にある基地局エンティティ又は関連する無線セルから出されるブロードキャストチャネルを監視することによって、ユーザ機器はまず電気通信ネットワークにアクセスする。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ，www.3gpp.org）の標準化文書では、例えば、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications, 移動通信用グローバルシステム）、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System, ユニバーサル移動電気通信システム）、又はＥ−ＵＴＲＡＮ（ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ロングタームエボリューション）のような、セルラー移動ネットワークとして実現される公衆陸上移動ネットワークに最初にアクセスするために、ユーザ機器又は移動端末がどの手順に従わなければならないかが詳細に説明されている。

無線セル選択及び／又はセル再選択の手順自体と並んで、不可欠な部分は、（ターゲットとなる無線セルの）ターゲットとなる基地局エンティティのランダムアクセスチャネルにアクセスする方法である。ユーザ機器の手順の詳細な要件が、３ＧＰＰ ＴＳ３６．３０４及び３ＧＰＰ ＴＳ３６．３３１という３ＧＰＰ文書において定められている。

実際には、公衆陸上移動ネットワークにおける経験によれば、例えば、発呼するために、通常は基地局エンティティ又は基地局に対するユーザ機器又はユーザ端末の最初のアクセスである、ランダムアクセスチャネル（random access channel, ＲＡＣＨ）にアクセスする手順（以下、ＲＡＣＨ手順とも呼ぶ）は、時々失敗することがわかっている。ユーザ機器がターゲット無線セル又はターゲット基地局エンティティ（ユーザ機器が登録に成功した後に、「サービス提供」セル又はサービス提供基地局エンティティになるはずであり、例えば、ユーザ機器により受信される最良の無線信号を有するセルである）に最終的にアクセスするのを妨げる種々の理由がある可能性がある。そのような理由の例は、ターゲット無線セル内のアップリンクセル範囲構成の不良又は不一致、ユーザ機器によって補償することができないあまりにも大きな経路損失等を含む。

特に、公衆陸上移動ネットワークに対するユーザ機器の最初のネットワークアクセス時に、
− 無線アクセス技術（radio access technology, ＲＡＴ）が同じか若しくは異なるいくつかのセルから、又はターゲット無線セルと同じ若しくは異なる周波数帯から、十分なダウンリンク電界強度を測定することができる（すなわち、全てのこれらの異なる無線セル（又はユーザ機器によって受信される対応する無線信号）が、いわゆるＳ判定基準（S-criterion）を満たし、それゆえ、ユーザ機器がそのようなセルにキャンプオンできるようになる）ものの、
− 選択されたサービス提供セル（すなわち、ユーザ機器によって受信された種々の無線信号の特に信号強度及び／又は信号品質に応じて選択され、それにより、ランク付けに従って優先される１つの無線セル（又はそれぞれの基地局エンティティ））への（通常、ランダムアクセスチャネルすなわちＲＡＣＨを使用しての）アップリンクアクセス手順が最終的に失敗するという状況が生じる。

３ＧＰＰの仕様によれば、ユーザ機器は、選択されたターゲット無線セル、すなわち、ユーザ機器によって受信された無線信号の信号強度及び／又は信号品質に基づいて最上位にランク付けされた無線セルのランダムアクセスチャネルへのアクセスに最初に失敗した後に、再び（ブロードキャスト制御チャネル（broadcast control channel）すなわちＢＣＣＨ上で特に配信又はブロードキャストされる、選択されているか又はターゲットとなっている無線セルから得られた情報によって定められるような特に最大試行回数だけ）、選択されているか又はターゲットとなっている無線セル、すなわち、そのランダムアクセスチャネルにアクセスしようと試みる。ユーザ機器によるアップリンクアクセス手順の最初の失敗後に、選択された無線セル又はターゲットとなっている無線セルに登録しようする更なる試みは、電力ランピング（power ramping）が使用される場合に特に、ユーザ機器によってより高い送信電力（特に、より高いＲＡＣＨ電力値）を使用することを伴う可能性がある。しかしながら、この更なる試みが失敗すると、又はさらには複数のこれらの更なる試みが同様に失敗する場合であっても、新たなセル探索手順が開始されなければならない。

物理的状態、特に無線環境の状況、ユーザ機器のそれぞれの地理的位置、及び通常のブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ）を介してユーザ機器にブロードキャストされる、例えば、セル選択及び／又はセル再選択に関連するパラメータ等の技術的パラメータが変化しなかった場合に、セル選択及び／又はセル再選択の手順は、以前の接続試行のターゲット無線セルを再び選択する可能性が高く、更なる接続試行が、それまでの接続試行と同じ結果で終わる場合がある。特に、ユーザ機器の位置が変更されない（すなわち、ユーザ機器が移動しない）場合、例えば、ＵＥが固定設置された（ＬＴＥ）ルータである場合、加入者は、ネットワークアクセスを全く得られない可能性があり、それは、公衆陸上移動ネットワークの事業者にとってコストがかかることになる場合がある重大な欠点を有する可能性がある。

本発明の目的は、現在のユーザ機器が動作しても結果としてネットワーク接続性を全く得られない可能性がある問題のある無線状態及び／又はコンスタレーションの状況にあっても、従来技術の欠点を回避し、ネットワーク接続性及び顧客サービスを提供する、接続するために公衆陸上移動ネットワークの無線セルにキャンプオンしようと試みているユーザ機器による改善されたセル選択及び／又はセル再選択処理のための方法を提供することである。

本発明の目的は、公衆陸上移動ネットワークの無線セルにキャンプオンしようとするユーザ機器による、改善されたセル選択及び／又はセル再選択処理のための方法によって達成される。公衆陸上移動ネットワークは少なくとも、第１の基地局エンティティを有する第１の無線セルと、第２の基地局エンティティを有する第２の無線セルとを有する。改善されたセル選択及び／又はセル再選択処理は、ユーザ機器が第１の基地局エンティティ及び第２の基地局エンティティのいずれか又は両方のランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関連する。本方法は以下のステップを含む。第１のステップにおいて、ユーザ機器によりセル選択及び／又はセル再選択手順が実行され、その結果、第１の無線セル及び第２の無線セルの両方がセル選択判定基準を満たし、第１の無線セルは第２の無線セルに対して優先される。第２のステップにおいて、ユーザ機器は、第１の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようと試み、その試みが失敗する。第３のステップにおいて、修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順がユーザ機器により実行され、第１の基地局エンティティ、第２の基地局エンティティ及びユーザ機器に関する無線状態が変化していないにも関わらず、ユーザ機器は、第２の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようと試みる。

本発明によれば、問題がある無線状態及び／又はコンスタレーションにおいても顧客サービス継続を確保できることが有利である。本発明による方法によれば、ユーザ機器が、提案される修正セル選択及び／又はセル再選択手順を用いることによって、ターゲットセルに関するアクセス試行（すなわち、ランダムアクセスチャネル上のアップリンクアクセス試行）が一度又は規定された試行回数後に成功しなかった場合に、ユーザ機器がキャンプオンする（アイドルモード中にセル選択及び／又はセル再選択プロセスの結果としてユーザ機器により決定された）このセルを（一時的に）離れることができるようになる。提案される方法は、任意のセルラー無線ネットワーク技術、例えば、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳに適用可能であるが、特にＥ−ＵＴＲＡＮ（ＬＴＥ）において改善をもたらすことを目的とする。

本発明によれば、修正されていないセル選択及び／又はセル再選択手順に基づいて最上位にランク付けされたターゲット無線セルが、少なくとも一時的に、ユーザ機器がその最初のターゲット無線セルの優先順位（又はランク付け）を下げるように、すなわち、ユーザ機器が当初に（修正されていないセル選択及び／又はセル再選択手順を適用することによって）最上位にランク付けされたセルを実際より（修正されていないセル選択及び／又はセル再選択手順による当初よりも）、「作為的に」悪くなる（ランク付け又は優先順位に関して悪くなる、すなわち、ユーザ機器がその無線セルの優先順位を下げる）ようにユーザ機器によって処理されることになり、利用可能な無線セルの修正されたランク付け又は優先順位付けに基づいて、アクセスが（少なくとも潜在的に）可能である隣接セルへのセル選択及び／又はセル再選択がトリガされるような、修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順を提供できることが有利である。

ユーザ機器のアイドルモードにおいて、ユーザ機器の現在位置付近にある種々の基地局エンティティから受信された無線信号、特にブロードキャスト制御チャネルの信号強度及び／又は信号品質についてユーザ機器によって行われた測定に特に基づいて、モビリティ（すなわち、ユーザ機器のセル選択及び／又はセル再選択）がユーザ機器によって制御される。これらの測定に基づいて、ユーザ機器は、基地局エンティティから受信された無線信号がいわゆるＳ判定基準又はセル選択判定基準を満たすか否かを判断する。通常、ユーザ機器付近にある複数の基地局エンティティ（１つ又は複数の周波数及び／又は周波数帯にあり、及び／又は１つ又は複数の異なる無線アクセス技術を使用する）の無線信号がセル選択判定基準を満たす。この状況において、ユーザ機器は、複数の適切な基地局エンティティのうちのいずれをターゲット基地局エンティティにすべきかを決定しなければならない。３ＧＰＰ標準化文書によれば、ユーザ機器は、適切な基地局エンティティの１つの特定の基地局エンティティを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようと試み、１つの特定の（又はターゲット）基地局エンティティは、ユーザ機器の現在の無線環境と、（全ての適切な基地局エンティティのうちの）最上位にランク付けされていることとに基づいて決定される。以下の説明では、最上位にランク付けされた基地局エンティティは、第１の基地局エンティティとも呼ばれ、別の適切な（しかし最初に最上位にランク付けされない）基地局エンティティは第２の基地局エンティティとも呼ばれる。上記のように、最上位にランク付けされた（又は第１の）基地局エンティティとの無線接続が全く（更には繰り返しても）確立できない状況、特に、最上位にランク付けされた基地局エンティティのランダムアクセスチャネルへのアップリンクアクセスが利用できない状況が生じる。そのような状況において、本発明の方法は、すなわち、第１のステップにおいて、ユーザ機器によって実行される、修正されていない形式（すなわち、標準化による）のセル選択及び／又はセル再選択手順を最初に実行し（その結果、第１の無線セル及び第２の無線セルの両方がセル選択判定基準を満たすが、第１の無線セルが第２の無線セルに対して優先され（又は最上位にランク付けされるか、若しくは高くランク付けされる））、かつ、第２のステップにおいて、第１の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようとする試みが失敗した後の状況において、（第１の基地局エンティティ、第２の基地局エンティティ及びユーザ機器に関して無線状態が変わっていないにも関わらず）ランダムアクセスチャネルにアクセスしようとする試みが、第１の基地局エンティティではなく第２の基地局エンティティに向けられるような、修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順を適用することを提案する。したがって、本発明による修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順において、第１の基地局エンティティが優先順位を下げられるか、又はペナルティを科せられる。当然、そのシナリオは第２の基地局エンティティにも適用することができ、すなわち、第２の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルにアクセスしようとする試みが（一度又は繰り返しても）成功しない場合、第２の基地局エンティティも優先順位を下げられる場合がある（更なる基地局エンティティ又は第３の基地局エンティティに有利に働く）。

第１のセル及び第２のセルは通常、ユーザ機器がブロードキャスト無線信号を受信することができる少なくとも部分的に重なり合う無線カバレッジエリア、又は少なくとも共通の地理的エリアを有する隣接するセルである。隣接するセルは、（同じ無線アクセス技術の）同じ周波数若しくは同じ周波数帯、又は異なる周波数上で、互いに近接しているセルである。

本発明によれば、修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順は、ユーザ機器が第１の無線セルに関するペナルティ情報を適用することによって行われ、第１の無線セルに関するペナルティ情報を適用する結果として、少なくとも潜在的に、第２の無線セルの優先順位（又はランク）に比べて、第１の無線セルの優先順位（又はランク）が下がることが好ましい。

それにより、例えば、第１の基地局エンティティ又は第１のセルの信号強度の測定値を単に下げるか、又は減らすことによって、第１のセルの優先順位を（おそらく）下げることが可能であることが有利である。

さらに、本発明によれば、ペナルティ情報はオフセット情報を含む。以下の値すなわち
セル選択ＲＸレベル値（cell selection RX level value）（Ｓｒｘｌｅｖ）と、
セル選択品質値（cell selection quality value）（Ｓｑｕａｌ）と、
測定されたセルＲＸレベル値（measured cell RX level value）（ＲＳＲＰ）と、
測定されたセル品質値（measured cell quality value）（ＲＳＲＱ）と
のうちの少なくとも１つが、オフセット情報を適用することによって、第１の無線セルに関して減少することが好ましい。

それにより、本発明によれば、これらの値のうちの１つを好ましくは（オフセット情報によって指示される）オフセット値だけ減らすことによって、第１の無線セル又は第１の基地局エンティティの優先順位を簡単に、そして容易に下げられることが可能であることが有利である。代替的には、ペナルティ情報は、第１の基地局エンティティ又は第１のセルの信号強度の測定値の相対的変更、すなわち、例えば、９０％又は８０％等の乗算を指すこともできる。代替的には、ペナルティ情報は、結果として、セル選択及び／又はセル再選択手順から第１の無線セルを完全に除外することもできる。

さらに、本発明によれば、ペナルティ情報はペナルティ関連タイマ情報を含み、修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順を行うときに、ペナルティ情報のオフセット情報が、ペナルティ関連タイマ情報によって指示される長さのペナルティ期間にわたって第１の無線セルに関して適用され、ペナルティ期間は、第２のステップにおいて、ユーザ機器が第１の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようとする試みが失敗した後に開始することが好ましい。

それにより、本発明によれば、アクセス試行（セル選択及び／又はセル再選択、並びにランダムアクセスチャネルへのアップリンクアクセス試行を含む）の無限ループを回避できるように、所定の期間中にオフセット情報を適用できることが有利である。

本発明の好ましい実施形態によれば、ペナルティ期間が満了した後に、第１の無線セルに関するペナルティ情報を適用することなく、ユーザ機器によりセル選択及び／又はセル再選択手順が行われる。

それにより、本発明によれば、修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順が、できる限り稀に、好ましくは、修正されていないセル選択及び／又はセル再選択手順に基づいて公衆陸上移動ネットワークに接続できないユーザ機器の発生を減らすという観点で適用されることが可能であることが有利である。

さらに、本発明によれば、ペナルティ情報は、第１の基地局エンティティから、好ましくはブロードキャストチャネルを通してユーザ機器に送られることが好ましい。

それにより、基地局エンティティからユーザ機器に、個々の無線セル内の全てのユーザ機器に柔軟に通知できるようにペナルティ情報を示すことができることが有利であり、すなわち、ペナルティ情報は、基地局エンティティ（又は無線セル）によって異なったものとすることができる。

代替的に、又は（第１の基地局エンティティからユーザ機器にペナルティ情報を送信することへの）追加として、本発明によれば、ペナルティ情報がユーザ機器に、好ましくは、ユーザ機器のファームウェア関連メモリに記憶されることが好ましい。

それにより、状態の悪い無線環境にあっても、公衆陸上移動ネットワークへの接続を確立する際に、よりロバストであるユーザ機器を提供できることが有利である。

本発明は更に、公衆陸上移動ネットワークの無線セルにキャンプオンしようとするユーザ機器による、改善されたセル選択及び／又はセル再選択処理のための公衆陸上移動ネットワークに関する。公衆陸上移動ネットワークは少なくとも、第１の基地局エンティティを有する第１の無線セルと、第２の基地局エンティティを有する第２の無線セルとを有する。改善されたセル選択及び／又はセル再選択処理は、ユーザ機器が第１の基地局エンティティ及び第２の基地局エンティティのいずれか又は両方のランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関連する。公衆陸上移動ネットワークは、少なくとも第１の無線セルに関するペナルティ情報がユーザ機器に送信されるように構成されている。
先行する（previous）セル選択及び／又はセル再選択手順がユーザ機器によって実行され、その結果、第１の無線セル及び第２の無線セルの両方がセル選択判定基準を満たし、第１の無線セルが第２の無線セルに対して優先され、かつ、
ユーザ機器が、第１の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようと試みたが失敗した場合に、
ペナルティ情報によって、ユーザ機器は修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順を適用する。
修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順の結果として、第１の基地局エンティティ、第２の基地局エンティティ及びユーザ機器に関する無線状態が変化していないにも関わらず、ユーザ機器は、第２の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようと試みる。

それにより、本発明によれば、問題のある無線状態及び／又はコンスタレーションにおいても、顧客サービス継続を確保できることが有利である。

さらに、本発明は、ユーザ機器が公衆陸上移動ネットワークの無線セルにキャンプオンしようとする場合の、改善されたセル選択及び／又はセル再選択処理のためのユーザ機器に関する。公衆陸上移動ネットワークは少なくとも、第１の基地局エンティティを有する第１の無線セルと、第２の基地局エンティティを有する第２の無線セルとを有する。改善されたセル選択及び／又はセル再選択処理は、ユーザ機器が第１の基地局エンティティ及び第２の基地局エンティティのいずれか又は両方のランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関連する。
先行するセル選択及び／又はセル再選択手順がユーザ機器によって実行され、その結果、第１の無線セル及び第２の無線セルの両方がセル選択判定基準を満たし、第１の無線セルが第２の無線セルに対して優先され、かつ、
ユーザ機器が、第１の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようと試みたが失敗した場合に、修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順がユーザ機器によって適用されるようにユーザ機器は構成されている。修正されたセル選択及び／又はセル再選択手順の結果として、第１の基地局エンティティ、第２の基地局エンティティ及びユーザ機器に関する無線状態が変化していないにも関わらず、ユーザ機器は、第２の基地局エンティティのランダムアクセスチャネルを用いて公衆陸上移動ネットワークに接続しようと試みる。

本発明によれば、
ペナルティ情報は、少なくとも第１の基地局エンティティから、好ましくはブロードキャストチャネルを通してユーザ機器に送られること、及び／又は、
ペナルティ情報は、ユーザ機器に、好ましくはユーザ機器のファームウェア関連メモリに記憶されることが特に好ましい。

さらに、本発明は、コンピュータ又はユーザ機器において実行されたときに、コンピュータ又はユーザ機器に本発明の方法を行わせるコンピュータ可読プログラムコードを含むプログラムに関する。

本発明はまた、電気通信ネットワークのコアネットワークを使用するためのコンピュータプログラム製品であって、このコンピュータプログラム製品は、記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムを含み、このコンピュータプログラムは、コンピュータ又はユーザ機器上で実行されたときに、コンピュータ又はユーザ機器に対して本発明の方法を行わせるプログラムコードを含む、コンピュータプログラム製品に関する。

本発明のこれらの特性、特徴、及び利点、並びに他の特性、特徴、及び利点は、添付図面とともに用いられた以下の詳細な説明から明らかになる。これらの添付図面は、本発明の原理を例として示している。説明は、本発明の範囲を限定するものではなく、例示のためにのみ与えられている。以下で引用される参照図は、添付図面を指す。

コアネットワークと、無線アクセスネットワークと、ユーザ機器と、第１の無線セル及び第２の無線セルとを備えた電気通信ネットワークの一例を示す説明図である。

本発明は、特定の実施形態に関して幾つかの図面を参照して説明されるが、本発明は、これらの実施形態及び図面に限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。説明する図面は、概略的なものにすぎず、非限定的である。図面において、要素のうちの幾つかのもののサイズは、誇張されている場合があり、例示の目的で一律の縮尺で描かれていない場合がある。

単数名詞（a singular noun）を参照する際に、「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」といった不定冠詞あるいは定冠詞を使用する場合は、特に明記がない限りはその名詞の複数形が含まれる。

さらに、本明細書及び特許請求の範囲における第１、第２、第３等の用語は、同様の要素を区別するために用いられており、必ずしも、連続した順序又は時間順を説明するために用いられているとは限らない。そのように用いられる用語は、適切な状況下では交換可能であり、本明細書において説明する本発明の実施形態は、本明細書において説明又は図示するもの以外の順序で動作することができることが理解されるべきである。

図１に、公衆陸上移動ネットワーク（public land mobile network）１００すなわち移動通信ネットワーク１００を示している。公衆陸上移動ネットワーク１００は、無線アクセスネットワーク１１０及びコアネットワーク１２０を備えている。公衆陸上移動ネットワーク１００は、複数のネットワークセル又は無線セルを備えたセルラー電気通信ネットワークであり、そのうちの３つを図１において実線及び符号１１、１２として示している。通常、無線セル１１、１２はそれぞれ、基地局エンティティによって生み出されるか、又は基地局エンティティに対応している。図１において、２つの基地局エンティティ１１１、１２１を示している。公衆陸上移動ネットワーク１００において、通常、ネットワークセル１１、１２内で複数のユーザ機器が公衆陸上移動ネットワーク１００にキャンプオン（camp on）しており、すなわち、ユーザ機器は、個々のセル１１、１２にサービス提供する基地局エンティティ１１１、１２１のうちの１つに接続されるか、又はキャンプオンしている。基地局エンティティ１１１、１２１は通常、基地局、例えば、ＢＴＳ（base transceiver station, ベーストランシーバ基地局）、ＮｏｄｅＢ又はｅＮｏｄｅＢ基地局である。ユーザ機器の位置に関係なく、ユーザ機器の適切な無線カバレッジを提供するために、無線セル１１、１２は通常、重なり合っている。さらに、無線セル１１、１２の重なりは、１つの無線アクセス技術に関してだけでなく、以下、無線カバレッジの異なるレイヤとも呼ばれる、複数の無線アクセス技術に関しても、ある地理的エリアのカバレッジを確保するために提供される。そのようなネットワークアーキテクチャは、公衆陸上移動ネットワーク１００内にマルチＲＡＴ（又はマルチレイヤ）及び／又はマルチ周波数無線環境を生み出し、図１において例示的に表されているユーザ機器２０は、異なる無線アクセス技術に関する、及び／又は１つの無線アクセス技術、若しくはＧＳＭ（登録商標）（Global System of Mobile communications, 移動通信用グローバルシステム）、ＧＰＲＳ（General Packet Radio System, 汎用パケット無線システム）、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System, ユニバーサル移動電気通信システム）、ＥＰＳ／ＬＴＥ（Evolved Packet System / Long Term Evolution, 発展型パケットシステム／ロングタームエボリューション）等の異なる無線アクセス技術の異なる周波数若しくは異なる周波数帯に関する無線カバレッジを有することができるように位置する。それゆえ、ユーザ機器２０は通常、第１の無線セル１１及び第２の無線セル１２と、個々の基地局エンティティ１１１、１２１、すなわち、第１の基地局エンティティ１１１及び第２の基地局エンティティ１２１とによって、図１に示した公衆陸上移動ネットワーク１００に接続される複数の可能性を有している。

公衆陸上移動ネットワーク１００へのユーザ機器のアクセス障害、特に無限ループにつながるアクセス障害の状況が、例えば、以下の状況において生じる可能性がある。第１の基地局エンティティ１１１又は第１の無線セル１１は、（第２の基地局エンティティ１２１（又は第２の無線セル１２）と比べて）ユーザ機器２０にとって最強すなわち最良の無線信号を与えると仮定する。これは、第１の基地局エンティティ１１１が第２の基地局エンティティよりもユーザ機器２０から離れている場合であっても実現される可能性がある。第１の基地局エンティティ１１１がユーザ機器２０から十分に離間して配置される場合、ユーザ機器は、第１の基地局エンティティ１１１に対して、正確なタイミングのランダムアクセス要求を送信できない場合がある。しかしながら、第１の基地局エンティティ１１１はそれでも最強の無線信号を与えることになり、ユーザ機器は第２の基地局エンティティ１２１に切り替わらないように誘導され、すなわち、ユーザ機器２０は、それ以上要求しても結果として成功しない無限ループに陥る可能性がある。

例えば、初期のセル選択プロセス内の「無限ループ」の説明された事例を解決するために、本発明によれば、選択に失敗したセル（第１の無線セル）に対してオフセット値だけ、第１の無線セルのランク付けにペナルティを適用し、設定可能な期間にわたってこの値をユーザ機器のメモリ内に記憶することが提案される。ペナルティ値はｄＢ単位で設定可能なオフセット（例えば、５ｄＢ又は１０ｄＢ又は１５ｄＢ又は２０ｄＢ又は２５ｄＢ）とすることができるか、又は代替的には、そのようにマークされたセル（第１の無線セル１１）を、後続のセル選択プロセス又は複数のセル選択プロセス内で完全に除外することを表す特殊値とすることができる。ペナルティ情報は、ブロードキャスト制御チャネルを介して（例えば、ＵＴＲＡＮ標準規格［３ＧＰＰ ＴＳ２５．３３１］を用いるセルラーネットワークにおけるシステム情報ブロック３若しくは４、又はＥ−ＵＴＲＡＮ標準規格［３ＧＰＰ ＴＳ３６．３３１］を用いるシステム情報ブロック３を用いて）ユーザ機器にブロードキャストされ、セルによって個々に設定できることが好ましい。あるいは、ペナルティ情報は、ユーザ機器のメモリ内、特にユーザ機器のファームウェアメモリ内に固定コード化することができる。

本発明によれば、ペナルティ情報は、基本バイアス（Basic Biasing）及び絶対優先順位法（Absolute Priorities method）によるセル選択方法又はセル選択手順の両方において適用可能なものとする。

以下のセル選択プロセス（複数の場合もある）では、ペナルティ関連タイマが満了しない限り、ペナルティ情報が考慮されるものとし、最終的には、マークされたセルを、新たに開始される選択プロセスから除外するか、又は新たに開始される選択プロセス内で悪化させるものとする。このペナルティ設定手順は単一のセルには限定されず、これは、同様に他のセル（例えば、第２の無線セル１２）への次のアップリンクアクセスが失敗する場合には、それらの個々のタイマが満了していない限り、この第２の無線セル１２及び第１の無線セル１１が、セル選択及び／又はセル再選択プロセスの次回の実行から優先順位を下げられなければならない（更には除外されなければならない）ことを意味する。

本発明による更なるオプションは、次の失敗セルが、上記のように、マークされたセル（複数の場合もある）と同じ周波数帯及び無線アクセス技術に基づくものである限り、同様に、それらのペナルティ関連タイマ（又はペナルティ期間）が再始動されなければならないことを含む。

本発明による更なるオプションは、ペナルティを有するセルの完全なリストが永久的には記憶されないものとすることを含む。これは、例えば、ユーザ機器の電源を切った後、又はリセットした後に、リストが空になることを意味する。

次のセル選択サイクル内で無線状態、ネットワークパラメータ等が変更される場合があるため、第１の無線セル１１の除外は永久的ではないものとする。それゆえ、設定可能な期間（例えば、ペナルティタイマ情報によって指示される）の支援の下、例えば、３分で、この除外を解消することが提案される。この期間は、３ＧＰＰ仕様において決まっている規定値とすることもできるし、第１の無線セル１１及び／又は第２の無線セル１２のブロードキャスト制御チャネルを用いてユーザ機器にブロードキャストされる設定可能パラメータとすることもできるし、ユーザ機器のファームウェア内に固定コード化することもできる。この設定された期間内において、そのセルは次のセル選択プロセス（複数の場合もある）にて考慮されないか、又は余分なオフセット［ｄＢ単位］が追加されるものとする。

除外されたセルは、ＭＤＴプロセスの一部として、失敗したネットワークアクセスからのタイムスタンプ及び（入手可能なら）ユーザ機器の位置とともに記憶することができ、アクセスの実行に成功した後に公衆陸上移動ネットワークに送信することができる。

さらに、本発明によれば、マークされたセルへのセルアクセスが成功する（例えば、ユーザ機器が移動して著しく良好な無線状態になる）場合には、オフセットが除去される。

提案される方法は特に以下のステップを含む。ユーザ機器が適切なセルにキャンプオンする場合、ユーザ機器は以下のステップを実行する。
− 上記セルのＲＡＣＨへの初期アクセス
− 現行の仕様によるＲＡＣＨアクセスの再試行
− ＲＡＣＨアクセス応答メッセージの解析、サービス提供セル内のＲＡＣＨ過負荷状況の推定
− ＲＡＣＨ過負荷状況が検出された場合は、アクセスペナルティオフセット値及び必要に応じてペナルティ時間を読み出す
− ＲＡＣＨが過負荷でないと推定された場合は、アクセスペナルティオフセット値を読み出す
− 現在のサービス提供セルへの上記ペナルティオフセットの適用
− 現行の仕様によるセル再選択プロセスの実行
− 同じ周波数、又は異なる周波数若しくは異なる無線アクセス技術の他の近隣セルへのセル再選択の実行
− 新たなセルにおけるＲＡＣＨへのアクセスの再実行
− 新たなセルにおける通常どおりのサービス運用の継続
− 通常のセル再選択手順の際に、ペナルティオフセットを有するセルが選択され、ＲＡＣＨアクセスが成功した場合は、ペナルティを有するセルのリストからそのペナルティオフセットを削除することができる
− 設定可能なタイマが定められている場合は、
− 古いセルからペナルティオフセットを削除する
− セル再選択プロセスを実行する

Claims (13)

1. 公衆陸上移動ネットワーク（１００）の無線セルにキャンプオンしようとするユーザ機器（２０）による、改善されたセル選択処理及びセル再選択処理のいずれか又は両方の方法であって、
   前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）は少なくとも、第１の基地局エンティティ（１１１）を有する第１の無線セル（１１）と、第２の基地局エンティティ（１２１）を有する第２の無線セル（１２）とを有するものであり、
   改善された前記セル選択処理及びセル再選択処理のいずれか又は両方は、前記ユーザ機器（２０）が前記第１の基地局エンティティ（１１１）及び前記第２の基地局エンティティ（１２１）のいずれか又は両方のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関連するものであり、
   前記方法は第１ステップと第２ステップと第３ステップとを含み、
   前記第１ステップにおいて、前記ユーザ機器（２０）により前記セル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方が実行され、その結果、前記第１の無線セル（１１）及び前記第２の無線セル（１２）の両方がセル選択判定基準を満たし、前記第１の無線セル（１１）は前記第２の無線セル（１２）に対して優先され、
   前記第２ステップにおいて、前記ユーザ機器（２０）は、前記第１の基地局エンティティ（１１１）のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようと試み、その試みが失敗し、
   前記第３ステップにおいて、修正されたセル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方が前記ユーザ機器（２０）によって実行され、前記第１の基地局エンティティ（１１１）と前記第２の基地局エンティティ（１２１）と前記ユーザ機器（２０）とに関する無線状態が変化していないにも関わらず、前記ユーザ機器（２０）は、前記第２の基地局エンティティ（１１１）のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようと試みる、方法。
2. 修正された前記セル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方は、前記ユーザ機器（２０）が前記第１の無線セル（１１）に関するペナルティ情報を適用することにより行われ、
   前記第１の無線セル（１１）に関するペナルティ情報の適用により、少なくとも潜在的に、前記第２の無線セル（１２）の優先順位に比べて前記第１の無線セル（１１）の優先順位が下がる、請求項１に記載の方法。
3. 前記ペナルティ情報はオフセット情報を含み、前記オフセット情報の適用により、 セル選択ＲＸレベル値（Ｓｒｘｌｅｖ）と、
   セル選択品質値（Ｓｑｕａｌ）と、
   測定されたセルＲＸレベル値（ＲＳＲＰ）と、
   測定されたセル品質値（ＲＳＲＱ）と
   のうちの少なくとも１つが、前記第１の無線セル（１１）に関して減少する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記ペナルティ情報はペナルティ関連タイマ情報を含み、
   修正されたセル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方が行われるときに、前記ペナルティ情報のオフセット情報が、前記ペナルティ関連タイマ情報によって示される長さのペナルティ期間にわたって前記第１の無線セル（１１）に関して適用され、
   前記ペナルティ期間は、前記第２ステップにおいて、前記ユーザ機器（２０）が前記第１の基地局エンティティ（１１１）のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようとする試みが失敗した後に開始するものである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ペナルティ期間が満了した後に、前記第１の無線セル（１１）に関するペナルティ情報を適用することなく、前記ユーザ機器（２０）により、前記セル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方が行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記ペナルティ情報は、前記第１の基地局エンティティ（１２１）から、好ましくはブロードキャストチャネルを通して前記ユーザ機器（２０）に送られるものである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ペナルティ情報は、前記ユーザ機器（２０）に、好ましくは前記ユーザ機器（２０）のファームウェア関連メモリに記憶されるものである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 公衆陸上移動ネットワーク（１００）の無線セルにキャンプオンしようとするユーザ機器（２０）による、改善されたセル選択処理及びセル再選択処理のいずれか又は両方のための公衆陸上移動ネットワーク（１００）であって、
   前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）は少なくとも、第１の基地局エンティティ（１１１）を有する第１の無線セル（１１）と、第２の基地局エンティティ（１２１）を有する第２の無線セル（１２）とを有し、
   改善された前記セル選択処理及びセル再選択処理のいずれか又は両方は、前記ユーザ機器（２０）が前記第１の基地局エンティティ（１１１）及び前記第２の基地局エンティティ（１２１）のいずれか又は両方のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関連するものであり、
   前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）は、少なくとも前記第１の無線セル（１１）に関するペナルティ情報が前記ユーザ機器（２０）に送られるように構成されており、
   先行するセル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方が前記ユーザ機器（２０）により実行され、その結果、前記第１の無線セル（１１）及び前記第２の無線セル（１２）の両方がセル選択判定基準を満たし、前記第１の無線セル（１１）が前記第２の無線セル（１２）に対して優先され、かつ、
   前記ユーザ機器（２０）が、前記第１の基地局エンティティ（１１１）のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようと試みたが失敗した場合に、
   前記ペナルティ情報により前記ユーザ機器（２０）は修正されたセル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方を適用し、
   修正された前記セル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方の結果として、前記第１の基地局エンティティ（１１１）と前記第２の基地局エンティティ（１２１）と前記ユーザ機器（２０）とに関する無線状態が変化していないにも関わらず、前記ユーザ機器（２０）は、前記第２の基地局エンティティ（１１１）のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようと試みる、公衆陸上移動ネットワーク。
9. ユーザ機器（２０）が公衆陸上移動ネットワーク（１００）の無線セルにキャンプオンしようとする場合の、改善されたセル選択処理及びセル再選択処理のいずれか又は両方のためのユーザ機器（２０）であって、
   前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）は少なくとも、第１の基地局エンティティ（１１１）を有する第１の無線セル（１１）と、第２の基地局エンティティ（１２１）を有する第２の無線セル（１２）とを有し、
   改善された前記セル選択処理及びセル再選択処理のいずれか又は両方は、前記ユーザ機器（２０）が前記第１の基地局エンティティ（１１１）及び前記第２の基地局エンティティ（１２１）のいずれか又は両方のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようとする試みに応じたアップリンクアクセス手順に関連するものであり、
   先行するセル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方が前記ユーザ機器（２０）により実行され、その結果、前記第１の無線セル（１１）及び前記第２の無線セル（１２）の両方がセル選択判定基準を満たし、前記第１の無線セル（１１）が前記第２の無線セル（１２）に対して優先され、かつ、
   前記ユーザ機器（２０）が、前記第１の基地局エンティティ（１１１）のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようと試みたが失敗した場合に、
   修正されたセル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方が前記ユーザ機器（２０）によって適用されるように前記ユーザ機器が構成され、
   修正された前記セル選択手順及びセル再選択手順のいずれか又は両方の結果として、前記第１の基地局エンティティ（１１１）と前記第２の基地局エンティティ（１２１）と前記ユーザ機器（２０）とに関する無線状態が変化していないにも関わらず、前記ユーザ機器（２０）は、前記第２の基地局エンティティ（１１１）のランダムアクセスチャネルを用いて前記公衆陸上移動ネットワーク（１００）に接続しようと試みる、ユーザ機器。
10. 前記ペナルティ情報は、少なくとも前記第１の基地局エンティティ（１２１）から、好ましくはブロードキャストチャネルを通して前記ユーザ機器（２０）に送られるものである、請求項９に記載のユーザ機器（２０）。
11. 前記ペナルティ情報は、前記ユーザ機器（２０）に、好ましくは前記ユーザ機器（２０）のファームウェア関連メモリに記憶されるものである、請求項９又は１０に記載のユーザ機器（２０）。
12. コンピュータ又はユーザ機器（２０）において実行されたときに、前記コンピュータ又は前記ユーザ機器（２０）に対して請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法を行わせるコンピュータ可読プログラムコードを含むプログラム。
13. 公衆陸上移動ネットワーク（１００）を使用するためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムを有し、前記コンピュータプログラムは、コンピュータ又はユーザ機器（２０）において実行されたときに、前記コンピュータ又は前記ユーザ機器（２０）に対して請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法を行わせるプログラムコードを含むものである、コンピュータプログラム製品。

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