JP5019400B2 - 移動通信システムにおける無線接続設定方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムに関し、特に、移動通信システムにおける効率的な無線資源管理を行うための無線接続設定方法及び装置に関する。

一般的に、無線通信システムは、多重化方式に従って、時分割多重化（ＴＤＭ）方式、符号分割多重化（ＣＤＭ）方式、及び直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）方式などに分類されることができる。これらの中で、符号分割多重化方式が最も幅広く使用されており、同期方式及び非同期方式に区分されることができる。符号分割多重化方式が符号を使用するために、限定された直交符号は、資源不足の原因となる。したがって、直交周波数分割多重化（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：以下、“ＯＦＤＭ”と称する）方式が大いに注目を集めている。

ＯＦＤＭ方式は、マルチキャリア変調（ＭＣＭ）を使用してデータを送信する方式であり、直列シンボル列を並列シンボル列に変換し、これらのそれぞれを、相互直交性を有する複数のサブキャリア、すなわち、複数のサブキャリアチャネルに変調して送信するマルチキャリア変調方式の一種である。ＯＦＤＭ方式は、従来の周波数分割多重化（ＦＤＭ）方式と類似している。しかしながら、ＯＦＤＭ方式は、複数のサブキャリア間の直交性を保持して送信し、周波数スペクトルを重複方式で使用する。したがって、ＯＦＤＭ方式は、周波数資源の使用をさらに効率的に行い、周波数選択性フェーディングにもさらに強く、保護区間を用いてシンボル間干渉（ＩＳＩ）を減少させることができる。さらに、ＯＦＤＭ方式は、簡素なハードウェア構成を有する等化器の設計を可能にし、インパルス性雑音にも強い。したがって、ＯＦＤＭ方式は、高速データの送信の際に、最適の送信効率を得ることができる。

無線通信において、高速、高品質のデータサービスを阻害する要因は、主にチャネルの環境による。無線通信を妨害する主なチャネル環境は、加法性白色ガウス雑音（Additive White Gaussian Noise：ＡＷＧＮ）の他にも、フェーディング現象により発生する受信信号の電力変化、シャドーイング、端末機の移動及び頻繁な速度変化によるドップラー効果、他のユーザ及び多重経路信号による干渉などにより頻繁に変わる。したがって、無線通信における高速、高品質のデータサービスをサポートするためには、上述した阻害要因を効果的に克服する必要がある。

通常のＯＦＤＭシステムにおいて、上記フェーディング現象を克服するために使用される主な方法の中の１つは、適応変調及び符号化（Adaptive Modulation and Coding：以下、“ＡＭＣ”と称する）方式である。ＡＭＣ方式は、ダウンリンク（ＤＬ）のチャネル変化に従って変調方式及び符号化方式を適応して調整する。一般的に、端末機は、受信信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）を測定することにより、このダウンリンクのチャネル品質情報（Channel Quality Information：以下、“ＣＱＩ”と称する）を検出することができる。端末機は、このダウンリンクのＣＱＩをアップリンク（ＵＬ）を介してネットワークにフィードバックする。

このネットワークは、端末機からフィードバックされたダウンリンクのＣＱＩに基づいてダウンリンクのチャネル状態を推定し、この推定されたチャネル状態に従って変調方式及び符号化方式を決定する。このＡＭＣ方式によれば、良好なチャネル状態である場合には、高次変調方式及び高い符号化率を適用する一方で、不良なチャネル状態である場合には、低次変調方式及び低い符号化率を適用する。このように、ＡＭＣ方式は、高速電力制御に依存していた従来の方式に比べて、チャネルの時変（time-variable）特性に対する適応能力を高めることにより、システムの平均性能を向上させる。

図１Ａ及び図１Ｂは、第３世代パートナーシッププロジェクト（3^rd Generation Partnership Project：以下、“３ＧＰＰ”と称する）標準化団体で現在議論している第３世代の移動通信の標準であるユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）を置き換えることができる次世代移動通信システムである一般的な３ＧＰＰロングタームエボリューション（Long Term Evolution：以下、“ＬＴＥ”と称する）システムの構成を示すブロック図である。

図１Ａを参照すると、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムは、ＬＴＥシステムのための端末機（User Equipment：以下、“ＵＥ”と称する）１１と、既存の３ＧＰＰシステムにおけるノードＢ（Node B）と無線網制御器（Radio Network Controller：以下、“ＲＮＣ”と称する）との機能を行う次世代無線接続ネットワーク（Evolved Radio Access Network：以下、“Ｅ−ＲＡＮ”と称する）１４と、を含む。既存の３ＧＰＰシステムにおいて、ノードＢは、ＵＥとの通信に直接的に関与する無線ネットワーク装置であり、セルを管理し、ＲＮＣは、複数のノードＢ及び無線資源を制御する。既存の３ＧＰＰシステムと同様に、Ｅ−ＲＡＮ１４において、次世代ノードＢ（Evolved Node B：以下、“Ｅ−ＮＢ”と称する）１２及び次世代無線網制御器（Evolved RNC：以下、“Ｅ−ＲＮＣ”と称する）１３の機能が物理的に相互に異なるノードに分離されるか、１つのノードに組み合わせられることがある。
説明の便宜上、下記では、Ｅ−ＮＢ１２とＥ−ＲＮＣ１３とが物理的にＥ−ＮＢ１２の１つのノードに組み合わせられていることを一例を挙げて説明するが、本発明では、Ｅ−ＮＢ１２とＥ−ＲＮＣ１３とが物理的に相互に異なるノードに分離されている場合も排除しない。

Ｅ−ＣＮ（Evolved-Core Network）１５は、従来の３ＧＰＰシステムのＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）とＧＧＳＮ（Gateway GPRS Support Node）との機能を１つに組み合わせたノードであり得る。Ｅ−ＣＮ１５は、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）１６とＥ−ＲＡＮ１４との間に位置し、インターネットプロトコル（Internet Protocol：以下、“ＩＰ”と称する）アドレスをＵＥ１１に割り当て、ＵＥ１１をパケットデータネットワーク１６に接続するゲートウェイとして機能する。ＳＧＳＮ及びＧＧＳＮの定義及び機能は、３ＧＰＰの標準に基づいており、ここでは、詳細な説明を省略する。

図１Ｂを参照すると、Ｅ−ＲＡＮ１１０は、ＥＮＢ１２０、１２２、１２４、１２６、及び１２８とアンカーノード１３０及び１３２とを含む簡素化した２ノード構成を有する。ユーザ端末（User Equipment：以下、“ＵＥ”と称する）１０１は、Ｅ−ＲＡＮ１１０を介してＩＰネットワークに接続される。ＥＮＢ１２０乃至１２８は、ＵＭＴＳシステムの既存のノードＢに対応し、無線チャネルを介してＵＥ１０１と接続される。既存のノードＢとは異なり、ＥＮＢ１２０乃至１２８は、より複雑な機能を遂行する。ＬＴＥシステムにおいて、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）のようなリアルタイムサービスを含む全てのユーザトラフィックは、共用チャネル（ＳＣＨ）を介して提供される。したがって、ＬＴＥシステムは、ＵＥのステータス情報を収集し、スケジューリングを実行するための装置を必要とする。このような動作は、ＥＮＢ１２０乃至１２８により実行される。

通常、１つのＥＮＢは、複数のセルを制御する。また、ＥＮＢは、ＵＥのチャネル状態に従って、チャネル符号化率及び変調方式を決定するＡＭＣを行う。さらに、拡張された専用チャネル（Ｅ−ＤＣＨ）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）、及びＵＭＴＳの高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）のように、ＬＴＥでもＥＮＢ１２０乃至１２８とＵＥ１０１との間でハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat Request（ARQ）：以下、“ＨＡＲＱ”と称する）を遂行する。しかしながら、ＨＡＲＱ方式だけでは、様々なサービス品質（ＱｏＳ）の要求を満たすことができない。したがって、上位レイヤーでの別個のＡＲＱ（すなわち、ｏｕｔｅｒ−ＡＲＱ）は、ＵＥ１０１とＥＮＢ１２０乃至１２８との間でも遂行される。

ＨＡＲＱは、事前に受信されたデータを廃棄することなく、この事前に受信されたデータと再送信されたデータとをソフトコンバイニングすることにより、パケット受信の成功率を増加させる送信方式である。ＨＡＲＱは、ＨＳＤＰＡ及びＥ−ＤＣＨなどのような高速パケット通信で送信効率を増加させるために使用される。最大１００Ｍｂｐｓの送信速度を実現するために、ＬＴＥは、２０ＭＨｚの帯域幅でＯＦＤＭ方式を無線接続技術として使用するものと予想される。

現在の３ＧＰＰ標準化団体は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでＲＲＣアイドルモード及びＲＲＣ接続モードに分類されることができるＵＥのステータス又はモードについて議論している。ＲＲＣは、ＵＥ及びＥ−ＲＡＮの制御プレーン上に位置しているレイヤーであり、ＵＥ及びＥ−ＲＡＮは、ＲＲＣレイヤーを介して無線接続に関連した制御情報を送受信する。ＲＲＣアイドルモードは、Ｅ−ＲＡＮでＵＥに関するＲＲＣコンテキスト情報を有しておらず、ＵＥとＥ−ＲＡＮとの間に制御チャネル（ＲＲＣ接続）が存在しないＵＥのモードを意味する。他方、ＲＲＣ接続モードは、ＵＥとＥ−ＲＡＮとの間に制御チャネル（ＲＲＣ接続）が存在し、Ｅ−ＲＡＮは、ＵＥに関するＲＲＣコンテキスト情報を有しているＵＥのモードを示す。

図２は、従来のＲＲＣ接続設定確立手続き及びＵＥがその後に遂行することができる手続きの一例を示す信号フロー図である。
図２を参照すると、ステップ２１１で、ＵＥ２０１は、初期にＲＲＣアイドルモードにある。ＲＲＣアイドルモードで、上位レイヤーからＥ−ＲＡＮ２０２又はＥ−ＣＮ（図示せず）へのシグナリング接続に対する要請がある場合には、ＲＲＣ接続は、ステップ２２１乃至ステップ２２３のＲＲＣ接続設定過程を介してＵＥ２０１とＥ−ＲＡＮ２０２との間で確立される。ＲＲＣ制御情報などを送信できる制御チャネルは、ＵＥ２０１とＥ−ＲＡＮ２０２との間で確立され、Ｅ−ＲＡＮ２０２は、ＵＥ２０１に対するコンテキストの維持／管理を行うことができる。
ステップ２２１で、ＵＥ２０１は、ＲＲＣ接続を要請するＲＲＣ接続要請メッセージを送信する。ステップ２２２で、ステップ２２１のＲＲＣ接続要請メッセージに応じて、Ｅ−ＲＡＮ２０２は、ＵＥ２０１のための制御チャネル情報を含むＲＲＣ接続設定メッセージを送信する。ＲＲＣ接続設定メッセージは、ＵＥが遂行するＣＱＩを報告するための資源割当情報、測定制御情報、及びアップリンクタイミング同期化手続き情報などを含むことができる。

ＣＱＩを報告するための資源割当情報は、タイム及び周波数領域での無線資源情報、開始ポイント、及び周期などを含んでもよい。測定制御情報は、周波数内／周波数間／システム間の測定を要請する隣接セルのリスト及びパラメータと、周波数間／システム間の測定のためのギャップ生成情報などと、を含んでもよい。アップリンクタイミング同期化手続き情報は、遂行されるアップリンクタイミング同期化の周期を含んでもよい。上述したように、上記情報は、ステップ２２２におけるように、ＲＲＣ接続設定メッセージに含まれてもよく、又は、ステップ２３１乃至ステップ２３３におけるように、個別のシグナリングを介して送信されてもよい。Ｅ−ＲＡＮ２０２は、ステップ２３１におけるように、ＣＱＩを報告するための資源割当情報をＵＥ２０１に送信してもよく、又はステップ２３２におけるように、測定制御情報をＵＥ２０１に送信してもよく、又は、ステップ２３３におけるように、アップリンクタイミング同期化手続き情報をＵＥ２０１に送信してもよい。上記情報が送信される順序は、本発明の実現方式に従って変わってもよい。

一方、ステップ２２３で送信されるＲＲＣ接続設定完了メッセージは、ステップ２２２のＲＲＣ接続設定メッセージに応じてＲＲＣ接続を成功裡に完了したことを通知するために、ＵＥ２０１からＥ−ＲＡＮ２０２に送信される。
ステップ２４１乃至ステップ２４６で、ＵＥ２０１が送信するＣＱＩ報告は、ステップ２２２のＲＲＣ接続設定メッセージ又はＣＱＩ報告のためのステップ２３１の資源割当情報を含み、個別のシグナリングを介して受信されるＣＱＩ報告のための資源／間隔に基づいてなされる。Ｅ−ＲＡＮ２０２は、ステップ２４１乃至ステップ２４６のＣＱＩ報告を介して、ＵＥ２０１の現在のチャネル状態を認識し、上記ＣＱＩ報告に基づいてデータ送信のＡＭＣレベルを設定する。

ステップ２５１及びステップ２５２のアップリンクタイミング同期化手続きは、ステップ２２２のＲＲＣ接続設定メッセージ又はステップ２３３のアップリンクタイミング同期化手続きに関するパラメータ情報を含み、個別のシグナリングを介して受信されるアップリンクタイミング同期化手続きの周期に従って、周期的なアップリンクタイミング同期化手続きを実行する。ステップ２５１及びステップ２５２のアップリンクタイミング同期化手続きは、ＵＥ２０１がアップリンク送信を行う時点とＥ−ＲＡＮ２０２がＵＥ２０１からのアップリンク受信を行う時点との同期を取るために行われる。

ステップ２６１で、ギャップ間隔は、ステップ２２２で受信されたＲＲＣ接続設定メッセージ又はステップ２３２の測定制御情報を含む個別のシグナリングを介して受信された周波数間／システム間の隣接セルを測定するためのギャップ情報に基づいて生成される。
ステップ２６１で生成されたギャップ間隔において、ＵＥ２０１は、現在の周波数帯域の現在のセルからのチャネル受信を中断し、測定制御情報により示された他の周波数帯域又は他のシステムの隣接セルの測定を実行し、Ｅ−ＲＡＮ２０２は、ＵＥ２０１への送信を行わない。一方、ＵＥ２０１は、この測定制御情報を介して受信された周波数内の隣接セルのリストに基づいて、ステップ２６１におけるようなギャップ間隔を除いては、周波数内の隣接セルに対する測定を継続して行う。

図２から分かるように、従来技術によれば、ＵＥ２０１は、ＲＲＣ接続モードにシフトした後に、予め確立されたギャップ間隔を介して、周波数間／システム間の隣接セルに対する測定と周波数内／周波数間／システム間の隣接セルに対する測定とを行う。したがって、ＵＥ２０１は、無線資源を用いる周期的なＣＱＩ報告、及び無線資源を用いる周期的なアップリンクタイミング同期化手続きなどのような多くの複雑な手続きを行うことにより、過度な電力消費及び複雑性などを含む多くの問題をもたらす。また、Ｅ−ＲＡＮ２０２は、ＵＥが測定、ＣＱＩ報告、及びアップリンクタイミング同期化手続きなどを遂行できるようにするための多くの無線資源を割り当てることにより、無線資源を非効率的に使用するという問題点があった。

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、移動通信システムにおけるＡＲＱ送信器が状態報告の発生時間を予測できる方法及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、移動通信システムで無線資源制御（ＲＲＣ）アイドルモードからＲＲＣ接続モードへの状態遷移の際に、ＵＥの固定（fixed）又は静止（stationary）状態／種類の通知を介して効率的な無線資源の動作のための方法及び装置を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、移動通信システムで無線資源制御（ＲＲＣ）アイドルモードからＲＲＣ接続モードへの状態遷移の際に、手続きが必要ないＵＥの測定を防止することができる方法及び装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、移動通信システムにおける無線接続設定方法は、端末機の移動性に従う移動性係数を設定するステップと、上記移動性係数がしきい値より小さい場合には、上記移動性係数に従う移動性指示子を決定し、上記移動性指示子を含む接続設定要請メッセージを送信するステップと、上記接続設定要請メッセージを受信し、上記接続設定要請メッセージに含まれている移動性指示子を検出するステップと、上記移動性指示子を用いて上記ＵＥのための手続きを選択するステップと、上記選択された手続きを示す情報を含む接続設定メッセージを生成し、上記接続設定メッセージを送信するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の他の態様によれば、端末機とネットワークエンティティとの間の無線接続を設定する移動通信システムは、上記端末機の移動性に従う移動性係数を設定し、上記移動性係数がしきい値より小さい場合には、上記移動性係数に従う移動性指示子を決定し、上記移動性指示子を含む接続設定要請メッセージを送信する上記端末機と、上記端末機から上記接続設定要請メッセージを受信し、上記接続設定要請メッセージに含まれている上記移動性指示子を検出し、上記移動性指示子を用いて上記端末機のための手続きを選択し、上記選択された手続きを示す情報を含む接続設定メッセージを生成し、上記接続設定メッセージを送信するネットワークエンティティと、を具備することを特徴とする。

本発明のさらに他の態様によれば、移動通信システムにおける端末機がネットワークエンティティに無線接続を設定する方法は、上記端末機による移動性係数を設定するステップと、上記移動性係数がしきい値より小さい場合には、上記移動性係数に従う移動性指示子を決定するステップと、上記移動性指示子を含む接続設定要請メッセージを送信するステップと、上記接続設定要請メッセージに応じて、上記ネットワークエンティティから接続設定メッセージを受信するステップと、上記接続設定メッセージに従う手続きを行うステップと、を含むことを特徴とする。

本発明のさらなる他の態様によれば、移動通信システムにおけるネットワークエンティティが端末機に無線接続を設定する方法は、接続設定要請メッセージを受信し、上記接続設定メッセージに含まれている移動性指示子を検出するステップと、上記移動性指示子を用いて上記端末機のための手続きを選択するステップと、上記選択された手続きを示す情報を含む接続設定メッセージを生成し、上記接続設定メッセージを送信するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の態様によれば、移動通信システムにおけるネットワークエンティティに無線接続を設定する端末機は、上記端末機の移動性を決定し、移動性係数を設定する測定部と、上記移動性係数が所定のしきい値より小さい場合には、上記移動性係数を用いて上記移動性指示子を判定する判定部と、上記移動性指示子を含む接続設定要請メッセージを生成するメッセージ設定部と、上記接続設定要請メッセージを送信し、上記接続設定メッセージを受信するメッセージ送受信部と、を具備することを特徴とする。

本発明のさらにまた他の態様によれば、移動通信システムにおける端末機に無線接続を設定するネットワーク装置は、上記接続設定要請メッセージを受信し、上記接続設定メッセージを送信するメッセージ送受信部と、上記移動性指示子を上記受信された接続設定要請メッセージから検出する検出部と、上記移動性指示子を用いて上記端末機のための手続きを選択し、上記選択された手続きに関する情報を含む上記接続設定メッセージを生成する制御部と、を具備することを特徴とする。

本発明による移動通信システムにおいて、端末機（ＵＥ）がＲＲＣアイドルモードからＲＲＣ接続モードへの遷移の際に、端末機の移動性情報を無線アクセスネットワークに通知する。その結果、無線アクセスネットワークは、ＵＥの状態に基づいて、不必要な手続きを遂行することなく、最適化した手続きのみを遂行し、これにより、端末機の複雑性及び電力浪費を低減させることができる。また、本発明は、ネットワークのシグナリングオーバーヘッドを減少させることにより、効率的に資源を使用することができるという長所がある。

本発明の一実施形態の目的、特性、及び長所は、添付した図面と共に以下の説明により、さらに明確となる。
以下、本発明の好適な一実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、明瞭性と簡潔性の観点から、本発明に関連した公知の機能や構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であり、これは、ユーザー及び運用者の意図又は慣例に従って変わっても良い。従って、これらの定義は、本発明の全体の内容に基づいて定義されなければならない。

本発明によれば、端末機（User Equipment：以下、“ＵＥ”と称する）が固定型又は静止型（stationary type）ＵＥ（以下、“静止ＵＥ”と称する）である場合に、ＵＥがＲＲＣ接続設定を要請する初期アップリンクメッセージを介して自身の状態をＥ−ＲＡＮに通知することにより、Ｅ−ＲＡＮがＵＥの静止状態を認識することができる。ＵＥが静止ＵＥである場合には、Ｅ−ＲＡＮは、周波数間／システム間の隣接セルを測定する必要がない。さらに、現在のセルが良好なチャネル状態にある場合には、Ｅ−ＲＡＮは、周波数内の隣接セルも測定する必要がない。また、ＵＥがセル内に静止しているため、セルが変更されない限り、アップリンクタイミング同期を周期的に合せる必要がなく、チャネル状態が比較的安定しているものと見なし、短周期ＣＱＩ報告を省略してもよい。
ＵＥが静止ＵＥであることを認識する場合には、Ｅ−ＲＡＮは、ＵＥの現在のセルのチャネル状態及び無線資源などを考慮して、ＵＥが必須的ではない手続きを省略することができるように設定することができる。

ＵＥが静止ＵＥであるか否かを判定するために、ＵＥの移動性に従う移動性係数を使用することができる。この移動性係数がしきい値より小さい値を有する場合には、ＵＥが静止ＵＥであることを判定する。例えば、全地球測位システム（Global Positioning System：ＧＰＳ）を使用する場合には、所定の時間間隔の間の端末機の平均速度に従って移動性係数を設定することができる。また、所定の時間間隔の間に測定されたダウンリンクパイロットチャネルの平均値に対する標準偏差に従って移動性係数を設定することもできる。また、所定の時間間隔の間に、ＵＥがセルを変更した回数に従って移動性係数を設定することもできる。また、特定のアプリケーションレイヤーを介した測定、ユーザとのインターフェースを介した測定、及びＵＥのデバイスタイプ又はクラスに従う測定を使用することにより、移動性係数を設定することもできる。本発明は、ＵＥが静止ＵＥであるか否かを判定する方法に限定されず、上述した方法だけではなく、他の方法も適用可能である。

図３は、本発明の実施形態によるＲＲＣ接続設定過程での無線資源管理手続きを示す信号フロー図である。
図３を参照すると、ＵＥ３０１は、ステップ３１１で、初期にＲＲＣアイドルモードにある。ＲＲＣアイドルモードで、上位レイヤーからＥ−ＲＡＮ３０２又はＥ−ＣＮ（図示せず）へのシグナリング接続に対する要請がある場合には、ステップ３２１乃至ステップ３２３のＲＲＣ接続設定手続きを介してＵＥ３０１とＥ−ＲＡＮ３０２との間でＲＲＣ接続を確立する。これに従って、ＲＲＣ制御情報などを送信することができる制御チャネルは、ＵＥ３０１とＥ−ＲＡＮ３０２との間で確立され、Ｅ−ＲＡＮ３０２は、ＵＥ３０１に対するコンテキストの維持／管理を行うことができる。

具体的に、ＵＥ３０１が静止ＵＥである場合に、ステップ３２１で、ＵＥ３０１は、ＲＲＣ接続を要請するＲＲＣ接続要請メッセージにＵＥ３０１が静止ＵＥであることを示す情報（静止ＵＥ指示）を設定して送信する。上記ＲＲＣ接続要請メッセージは、現在のセルに対する測定の結果値をさらに含んでもよい。ステップ３２２で、ＲＲＣ接続要請メッセージに応じて、Ｅ−ＲＡＮ３０２は、ＵＥ３０１のための制御チャネル情報を含むＲＲＣ接続設定メッセージを送信する。
ＲＲＣ接続設定メッセージは、ＵＥ３０１のためのＣＱＩ報告のための資源割当情報、測定制御情報、及びアップリンクタイミング同期化手続き情報などを示す情報を含まない。これは、Ｅ−ＲＡＮ３０２が、この手続きが静止ＵＥには不必要であると判定したためである。Ｅ−ＲＡＮ３０２は、ＵＥが静止ＵＥであることを認識し、ＵＥ３０１の現在のセルのチャネル状態及び現在のセルの無線資源などを考慮して、上記手続きの一部を実行するために、上記情報の中の一部を含んでもよい。

また、現在のセルに対する測定の結果が高い値を示す場合（すなわち、現在のセルが非常に良好なチャネル状態にある場合）には、ＲＲＣ接続要請メッセージを受信したＥ−ＲＡＮ３０２は、ＵＥがセル内に静止しているため、アップリンクタイミング同期化手続きを周期的に遂行する必要がないと判定するか、又はＵＥ３０１がセル内に静止しており、このセルが非常に良好なチャネル状態にあるため、周波数内／周波数間／システム間の隣接セルの測定を行う必要がないと判定するか、又は、チャネル環境が一般的に維持されるという仮定に基づいて、ＵＥのための（短い）周期的ＣＱＩ報告が必要ないと判定する。
したがって、この場合にも、Ｅ−ＲＡＮ３０２は、ステップ３２２のＲＲＣ接続設定メッセージ又は個別のシグナリングを介してアップリンクタイミング同期化手続き情報、ＣＱＩ報告のための資源割当情報、及び測定制御情報などをＵＥ３０１に送信する必要がない。

上述したように、ＵＥ３０１が周期的なアップリンクタイミング同期化手続き、（短い）周期的ＣＱＩ報告、及び周波数内／周波数間／システム間の隣接セルの測定を行う必要がないため、ＵＥ３０１の動作を簡素化することができ、ＵＥ３０１の電力消費を低減させることができる。また、Ｅ−ＲＡＮ３０２は、上述した手続きのために、ＵＥに割り当てるべきだった無線資源を他のシグナリング／データ送信又は他のユーザのために割り当てることにより効率的に無線資源を使用することができる。さらに、Ｅ−ＲＡＮ３０２は、周波数間／システム間の隣接セルの測定のためのギャップを設定する必要がないので、スケジューリングの柔軟性を実現でき、シグナリング／データ送信の遅延を減少させることができる。
ＵＥ３０１が静止ＵＥでない場合には、ＵＥ３０１は、ステップ３３１で、これ以上自身が静止ＵＥでないことを示す情報をＥ−ＲＡＮ３０２に送信する。

図４は、本発明の実施形態によるＵＥの動作を示すフロー図である。
図４を参照すると、ステップ４０１で、ＵＥがＲＲＣアイドルモードで上位レイヤーからシグナリング接続に対する要請を受信すると、ＵＥは、ステップ４１１で、ＵＥ自身の状態を確認する。ＵＥが静止ＵＥである場合には、ＵＥは、ステップ４２１に進み、自身が静止ＵＥであることを知らせる情報を設定する。ＵＥが静止ＵＥではない場合には、ＵＥは、ステップ４２２に進み、ＵＥが静止ＵＥではないことを知らせる情報を設定する。その後、ステップ４３１で、ＵＥは、ステップ４２１又はステップ４２２で設定された情報を含むＲＲＣ接続設定のための初期アップリンクメッセージをＥ−ＲＡＮに送信する。

図５は、本発明の実施形態による無線接続ネットワークの動作を示すフロー図である。
図５を参照すると、ステップ５０１で、Ｅ−ＲＡＮは、ＲＲＣ接続設定のための初期アップリンクメッセージをＵＥから受信し、ステップ５１１で、この受信されたＲＲＣ接続設定のための初期アップリンクメッセージに含まれているＵＥ状態情報を読み出し分析する。Ｅ−ＲＡＮは、ステップ５２１で、上記分析の結果に基づいてＵＥの状態を判定し、上記判定の結果、ＵＥが静止ＵＥである場合に、Ｅ−ＲＡＮは、ステップ５３１に進み、静止ＵＥのための適切な手続きを設定する。上記適切な手続きは、ＵＥが静止ＵＥであるという情報だけでなく、ＵＥの現在のセルのチャネル状態、セル内の無線資源の状態などに基づいても判定されることができる。

図５に示す実施形態は、ＵＥの現在のセルが良好なチャネル状態にあり、有効なセル内に無線資源が不十分であるという仮定に基づいており、これにより、Ｅ−ＲＡＮは、周波数内／周波数間／システム間の隣接セルに対する測定、（短い）周期的ＣＱＩ報告、及び周期的アップリンクタイミングシンク同期化手続きをすべて遂行しない。しかしながら、ＵＥへの全ての情報の送信を省略する代わりに、所定の情報のみを選択的に送信することができる。
ステップ５２１での判定の結果、ＵＥが静止ＵＥでない場合には、Ｅ−ＲＡＮは、ステップ５３２に進み、静止ＵＥでないＵＥのための適切な手続きを設定する。例えば、Ｅ−ＲＡＮは、周波数内／周波数間／システム間の隣接セルに対する全ての測定、（短い）周期的ＣＱＩ報告、及び周期的アップリンクタイミング同期化手続きなどをすべて含むメッセージをＵＥに送信することができる。

図６は、本発明の実施形態によるＵＥの構成を示すブロック図である。
図６を参照すると、測定部６０１は、ＧＰＳシステムを用いて、所定の時間間隔の間のＵＥの平均速度に従って移動性係数を設定するか、又は、所定の時間間隔の間に測定されたダウンリンクパイロットチャネルの平均値に対する標準偏差に従って移動性係数を設定するか、又は、所定の時間間隔の間にＵＥがセルを変更した回数に従って移動性係数を設定する。その後に、測定部６０１は、この設定された移動性係数を静止ＵＥ判定部６０４に送信する。

特定のアプリケーション６０２は、ＵＥが静止ＵＥであるか否かを判定するためのアプリケーションであり、特定のアプリケーションを介してＵＥの移動性に従う移動性係数を設定し、この設定された移動性係数を静止ＵＥ判定部６０４に転送する。
ＵＥ自体情報部６０３は、ＵＥ自体情報コンテキストを管理するためのブロックである。ＵＥ自体情報部６０３は、ＵＥの自体情報に従って移動性係数を静止ＵＥ判定部６０４に転送する。
測定部６０１、アプリケーション６０２、及びＵＥ自体情報部６０３は、ＵＥが静止ＵＥであるか否かを判定する方法のほんの一例であり、本発明は、ＵＥが静止ＵＥであるか否かを判定するにあたり、特定の方法に限定されない。
測定部６０１、特定のアプリケーション６０２、及びＵＥ自体情報部６０３から受信した移動性係数が所定のしきい値より小さい値を有する場合には、静止ＵＥ判定部６０４は、ＵＥが静止ＵＥであることを判定し、この移動性係数に従う移動性指示子をメッセージ設定部６１１に送信する。その後、メッセージ設定部６１１は、移動性指示子を含むＲＲＣ接続設定のための初期アップリンクメッセージを生成する。
メッセージ送受信部６２１は、メッセージ設定部６１１で生成されたメッセージをＥ−ＲＡＮに送信し、Ｅ−ＲＡＮからダウンリンク応答メッセージを受信する。

図７は、本発明の実施形態による無線接続ネットワークの構成を示すブロック図である。
図７を参照すると、メッセージ送受信部７０１は、ＵＥからメッセージを受信し、このメッセージをＵＥに送信し、メッセージ送受信部７０１を介して受信されたＲＲＣ接続設定過程のための初期アップリンクメッセージは、検出部７１１に転送される。検出部７１１は、移動性指示子を初期アップリンクメッセージから検出し、この移動性指示子を静止ＵＥ制御部７２１に転送する。この初期アップリンクメッセージがこの移動性指示子を含む場合には、静止ＵＥ制御部７２１は、静止ＵＥのための手続きを設定するか、又は制御する。このような手続きの例は、ＵＥの測定制御情報を設定するための測定設定／制御部７３１と、ＵＥのＣＱＩ報告のための資源情報を割り当てるためのＣＱＩ設定／制御部７３２と、ＵＥのアップリンクタイミング同期化手続き情報を設定するためのＵＬ設定／制御部７３３と、を含む。上述した手続きは、本発明のほんの一例であり、本発明は、この手続きに限定されず、他の手続きも含む。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

一般的な３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの構成を示すブロック図である。 一般的な３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの構成を示すブロック図である。 従来のＲＲＣ接続確立手続き及びその後に遂行されることができる手続きの一例を示す信号フロー図である。 本発明の実施形態によるＲＲＣ接続設定過程での無線資源管理手続きを示す信号フロー図である。 本発明の実施形態によるＵＥの動作を示すフロー図である。 本発明の実施形態による無線接続ネットワークの動作を示すフロー図である。 本発明の実施形態によるＵＥの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による無線接続ネットワークの構成を示すブロック図である。

６０１ 測定部
６０２ アプリケーション
６０３ ＵＥ自体情報部
６０４ 静止ＵＥ判定部
６１１ メッセージ設定部
６２１ メッセージ送受信部
７０１ メッセージ送受信部
７１１ 検出部
７２１ 静止ＵＥ制御部
７３１ 測定設定／制御部
７３２ ＣＱＩ設定／制御部
７３３ ＵＬタイミング同期化設定／制御部

Claims (26)

1. 移動通信システムにおける端末機がネットワークエンティティに無線接続を設定する方法であって、
   前記端末機の移動性による移動性係数を設定するステップと、
   前記移動性係数がしきい値より小さい場合には、前記移動性係数に従う移動性指示子を決定するステップと、
   前記移動性指示子を含む接続設定要請メッセージを前記ネットワークエンティティに送信するステップと、
   前記接続設定要請メッセージに応じて、前記ネットワークエンティティから接続設定メッセージを受信するステップと、
   前記接続設定メッセージに従う手続きを行うステップと、
   を含み、
   前記接続設定メッセージは、前記移動性係数を用いて選択された前記端末機のための前記手続きを示す情報を含むことを特徴とする無線接続設定方法。
2. 前記移動性係数が０である場合には、前記移動性指示子は、前記端末機が静止していることを示す値を有することを特徴とする請求項１に記載の無線接続設定方法。
3. 前記接続設定要請メッセージは、前記端末機が現在位置している現在のセルのチャネル状態情報又は無線資源情報をさらに含み、
   前記端末機のための手続きを選択するステップは、前記接続設定要請メッセージの情報を用いて前記手続きを選択することを特徴とする請求項１に記載の無線接続設定方法。
4. 前記移動性係数は、前記端末機が所定の時間間隔の間にセル変更を行った回数に従って設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線接続設定方法。
5. 前記移動性係数は、所定の時間間隔の間に測定されたダウンリンクパイロットチャネルの平均値に対する標準偏差に従って設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線接続設定方法。
6. 前記移動性係数は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を用いて所定の時間間隔の間の前記端末機の平均速度の標準偏差に従って設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線接続設定方法。
7. 前記移動性係数は、ユーザ又は所定のアプリケーションを介して入力された情報に従って設定されることを特徴とする請求項１に記載の無線接続設定方法。
8. 前記接続設定メッセージの情報は、チャネル品質情報報告のための資源割当情報、測定制御情報、及びアップリンクタイミング同期化手続き情報の中の少なくとも１つを示す情報を含まないことを特徴とする請求項１に記載の無線接続設定方法。
9. 移動通信システムにおけるネットワークエンティティに無線接続を設定する端末機であって、
   前記端末機の移動性を決定し、移動性係数を設定する測定部と、
   前記移動性係数が所定のしきい値より小さい値を有する場合には、前記移動性係数を用いて移動性指示子を判定する判定部と、
   前記移動性指示子を含む接続設定要請メッセージを生成するメッセージ設定部と、
   前記接続設定要請メッセージを前記ネットワークエンティティに送信し、前記接続設定要請メッセージに対する応答として前記ネットワークエンティティから接続設定メッセージを受信するメッセージ送受信部と、
   を具備し、
   前記接続設定メッセージは、前記移動性係数を用いて選択された前記端末機のための手続きを示す情報を含むことを特徴とする端末機。
10. 前記判定部は、前記移動性係数が０である場合には、前記端末機が静止していることを示すように前記移動性指示子を決定することを特徴とする請求項９に記載の端末機。
11. 前記接続設定要請メッセージは、前記端末機が現在位置している現在のセルのチャネル状態情報又は無線資源情報をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の端末機。
12. 前記測定部は、前記端末機が所定の時間間隔の間にセル変更を行った回数に従って前記移動性係数を設定することを特徴とする請求項９に記載の端末機。
13. 前記測定部は、所定の時間間隔の間に測定されたダウンリンクパイロットチャネルの平均値に対する標準偏差に従って前記移動性係数を設定することを特徴とする請求項９に記載の端末機。
14. 前記測定部は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を用いて所定の時間間隔の間の前記端末機の平均速度の標準偏差に従って前記移動性係数を設定することを特徴とする請求項９に記載の端末機。
15. 前記測定部は、ユーザ又は所定のアプリケーションを介して入力された情報に従って前記移動性係数を設定することを特徴とする請求項９に記載の端末機。
16. 前記接続設定メッセージの情報は、チャネル品質情報報告のための資源割当情報、測定制御情報、及びアップリンクタイミング同期化手続き情報の中の少なくとも１つを示す情報を含まないことを特徴とする請求項９に記載の端末機。
17. 移動通信システムにおけるネットワークエンティティが端末機に無線接続を設定する方法であって、
    前記端末機から接続設定要請メッセージを受信し、前記接続設定要請メッセージに含まれている移動性指示子を検出するステップと、
    前記移動性指示子を用いて前記端末機のための手続きを選択するステップと、
    前記選択された手続きを示す情報を含む接続設定メッセージを生成し、前記端末機に前記接続設定メッセージを送信するステップと、
    を含むことを特徴とする無線接続設定方法。
18. 前記端末機の移動性に従う移動性係数が０である場合には、前記端末機が静止していることを示す値を有するように前記移動性指示子が決定されることを特徴とする請求項１７に記載の無線接続設定方法。
19. 前記接続設定メッセージは、チャネル品質情報報告のための資源割当情報、測定制御情報、及びアップリンクタイミング同期化手続き情報の中の少なくとも１つを示す情報を含まないことを特徴とする請求項１８に記載の無線接続設定方法。
20. 前記接続設定要請メッセージは、前記端末機が現在位置している現在のセルのチャネル状態情報又は無線資源情報をさらに含み、
    前記選択するステップは、前記接続設定要請メッセージに含まれている情報を用いて前記端末機のための前記手続きを選択することを特徴とする請求項１７に記載の無線接続設定方法。
21. 前記移動性指示子を決定するための前記端末機の移動性係数は、所定の時間間隔の間にセル変更を行った回数、所定の時間間隔の間に測定されたダウンリンクパイロットチャネルの平均値に対する標準偏差、及び全地球測位システム（ＧＰＳ）を用いて所定の時間間隔の間に測定された前記端末機の平均速度のうちの１つに従って設定されることを特徴とする請求項１７に記載の無線接続設定方法。
22. 移動通信システムにおける端末機に無線接続を設定するネットワーク装置であって、
    前記端末機から接続設定要請メッセージを受信し、接続設定メッセージを前記端末機に送信するメッセージ送受信部と、
    移動性指示子を前記受信された接続設定要請メッセージから検出する検出部と、
    前記移動性指示子を用いて前記端末機のための手続きを選択し、前記選択された手続きに関する情報を含む前記接続設定メッセージを生成する制御部と、
    を具備することを特徴とするネットワーク装置。
23. 前記端末機の移動性に従う移動性係数が０である場合には、前記端末機が静止していることを示す値を有するように前記移動性指示子が決定されることを特徴とする請求項２２に記載のネットワーク装置。
24. 前記接続設定メッセージは、チャネル品質情報報告のための資源割当情報、測定制御情報、及びアップリンクタイミング同期化手続き情報の中の少なくとも１つを示す情報を含まないことを特徴とする請求項２２に記載のネットワーク装置。
25. 前記接続設定要請メッセージは、前記端末機が現在位置している現在のセルのチャネル状態情報又は無線資源情報をさらに含み、
    前記制御部は、前記接続設定要請メッセージに含まれている情報を用いて前記手続きを選択することを特徴とする請求項２２に記載のネットワーク装置。
26. 前記移動性指示子を決定するための前記端末機の移動性係数は、所定の時間間隔の間にセル変更を行った回数、所定の時間間隔の間に測定されたダウンリンクパイロットチャネルの平均値に対する標準偏差、及び全地球測位システム（ＧＰＳ）を用いて所定の時間間隔の間に測定された前記端末機の平均速度のうちの１つに従って設定されることを特徴とする請求項２２に記載のネットワーク装置。

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