JP5371768B2 - ユーザ装置及び信号電力測定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ユーザ装置及び信号電力測定方法に関する。
複数のセルから構成される移動通信システムでは、ユーザ装置が１つのセルから他のセルに移動するときに、セルを切り替えて通信を継続する。このセルの切り替えをハンドオーバという。一般的に、ユーザ装置（ＵＥ：User Equipment）が隣接セルに移動し、隣接セルからの信号がサービングセル（Serving Cell）（元々通信を行っていたセル）からの信号より強くなった場合に、隣接セルにハンドオーバを行う。
具体的には、ユーザ装置は図１に示す手順に従ってハンドオーバを行う。
まず、ユーザ装置は隣接セルの信号電力を測定する（Ｓ１）。次に、隣接セルの信号電力が以下の式を満たすか確認する。
隣接セルの信号電力＋オフセット＞サービングセルの信号電力
上記の式を満足した場合に、ユーザ装置はそのイベント（Event A1）をネットワーク（基地局）に報告する（Ｓ２）。なお、オフセットは、セル境界でサービングセルから隣接セルへのハンドオーバが頻繁に生じないために設けられる値であり、正の値でもよく、負の値でもよい。ネットワークは、イベント（Event A1）を受信すると、ユーザ装置が、上記イベントが報告されたセルにハンドオーバすることを決定し、ハンドオーバ手順を実行する（Ｓ３）。尚、上述したイベントは、Event A1と定義されているが、別のイベント、例えば、Event A3と定義されてもよい。
このハンドオーバの品質は、移動通信システムの通信品質に大きく影響する。特に、Ｓ１における測定精度及び測定時間が、ハンドオーバの品質に関係する。より具体的には、測定時間が短く、かつ、精度良く測定を行うことができる場合には、ユーザ装置が高速に移動している場合にも、迅速にハンドオーバを行うことが可能となり、ハンドオーバの失敗を防ぐことが可能となる。あるいは、精度良く測定を行うことができる場合には、誤ってハンドオーバすべきではないセルにハンドオーバを行うことを防ぐことが可能となり、結果として、ハンドオーバの失敗を防ぐことが可能となる。
次に、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）やＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）の後継となるＬＴＥ（Long Term Evolution）におけるハンドオーバについて詳細に検討する。図２Ａに示すように、ＬＴＥでは、基地局及びユーザ装置の能力に応じて、６リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）〜１００リソースブロックまでの可変システム帯域幅を用いることができる。例えば、６リソースブロックのシステム帯域幅が用いられてもよく、５０リソースブロックのシステム帯域幅が用いられてもよく、１００リソースブロックのシステム帯域幅が用いられてもよい。リソースブロックとは、周波数方向の１送信単位であり、１リソースブロックの周波数帯域幅は１８０ｋＨｚである（ＴＲ３６．８０４、Ｖ０．８．０、Ｓｅｃｔｉｏｎ ５．１及びＴＲ３６．８０３、Ｖ０．７．０、Ｓｅｃｔｉｏｎ ５．１参照）。尚、ＬＴＥでは、システム帯域幅は、Ｃｈａｎｎｅｌ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈとも呼ばれる。
ＬＴＥでは、ハンドオーバの基準（隣接セル及びサービングセルからの受信電力）の１つとして、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）が用いられる（ＴＳ３６．２１４、Ｖ８．０．０、Ｓｅｃｔｉｏｎ ５．１．１参照）。尚、ＲＳＲＰ以外にも、ＲＳ−ＳＩＲ(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ)や、Ｅ−ＵＴＲＡ Ｃａｒｒｉｅｒ ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＳＲＱ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ）等が用いられてもよい。
図２Ｂに、システム帯域幅が２０ＭＨｚ（１００リソースブロック）である場合のＲＳＲＰの測定方法を示す。ユーザ装置は、１００リソースブロックの内、６リソースブロックの帯域幅でＲＳＲＰの測定を行ってもよいし、５０リソースブロックの帯域幅でＲＳＲＰの測定を行ってもよいし、１００リソースブロックの帯域幅でＲＳＲＰの測定を行ってもよい。
一般的に、ユーザ装置の移動に伴って、受信電力は激しく変動する（瞬時的なレベル変動が生じる）。この変動をレイリーフェージングと呼ぶ。ＲＳＲＰの測定では、レイリーフェージングによるレベル変動を平均化して除去する必要がある。従って、狭い帯域幅で測定するより、広い帯域幅で測定した方が、周波数方向の平均化区間が大きいため、より正確にレイリーフェージングによるレベル変動の影響を除去することができる。すなわち、ＲＳＲＰを精度良く測定することが可能となる。このように、広い帯域幅で測定した場合には、より短い時間方向の平均化で所定の精度を実現することができる。一方、狭い帯域幅で測定した場合には、所定の精度を実現するために、より長い時間方向の平均化が必要になる。
例えば、１．４ＭＨｚから２０ＭＨｚまでの可変のシステム帯域幅を有するＬＴＥでは、そのシステム帯域の中心の６リソースブロックで、同期チャネル（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）や物理報知チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）が送信される。言い換えれば、どのようなシステム帯域幅においても、中心の６リソースブロックは必ず送信されることになる。よって、図３に示すように、この６リソースブロックのＲＳＲＰを測定する方法が考えられる。すなわち、隣接セルが１００リソースブロックのシステム帯域幅に対応する場合であっても、中心の６リソースブロックのＲＳＲＰを測定する。しかし、常にこのような狭い帯域幅での測定には、長い測定時間が必要になり、ハンドオーバの品質を低下させる。
従って、高品質のハンドオーバを実現するためには、広い帯域幅でＲＳＲＰの測定を行うことが望ましい。しかし、広い帯域幅で測定を行うことは、ユーザ装置の処理を増大させるという問題がある。具体的には、このような測定を行うためには、サービングセルと通信を行いながら、隣接セルの測定を行う必要がある。そのため、サービングセルの信号を受信するためのＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理部に加えて、隣接セルの測定を行うためのＦＦＴ処理部を具備する必要がある。測定帯域幅が広くなるほど、この測定のためのＦＦＴ処理部の規模が増大し、コストや複雑性の増大に結びつく。
本発明は、上記の課題に鑑み、ユーザ装置の処理を低減しつつ、隣接セルの信号電力を精度良く測定することのできるユーザ装置及び信号電力測定方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係るユーザ装置は、
所定の帯域幅で隣接セルの信号電力を測定するユーザ装置であって：
測定時間に応じてシステム帯域幅の中で所定の帯域幅を有する測定帯域の周波数が変化する測定パターンに従って測定帯域を決定する測定帯域管理部；
前記決定された測定帯域で隣接セルの信号電力瞬時値を測定する測定部；及び
前記測定された信号電力瞬時値を平均化し、前記隣接セルの信号電力を求める平均化部；
を有し、
前記測定パターンは、測定帯域の帯域幅が大きいほど、測定頻度が少なくなるパターンであることを特徴の１つとする。
また、本発明に係る信号電力測定方法は、
ユーザ装置が所定の帯域幅で隣接セルの信号電力を測定する信号電力測定方法であって：
測定時間に応じてシステム帯域幅の中で所定の帯域幅を有する測定帯域の周波数が変化する測定パターンに従って測定帯域を決定するステップ；
前記決定された測定帯域で隣接セルの信号電力瞬時値を測定するステップ；
前記測定された信号電力瞬時値を平均化し、前記隣接セルの信号電力を求めるステップ；
を有し、
前記測定パターンは、測定帯域の帯域幅が大きいほど、測定頻度が少なくなるパターンであることを特徴の１つとする。
本発明の実施例によれば、ユーザ装置の処理を低減しつつ、隣接セルの信号電力を精度良く測定することが可能になる。
移動通信システムにおけるハンドオーバ方法のフローチャート 可変システム帯域幅の例を示す図 ユーザ装置による信号電力の測定帯域を示す図 信号電力の測定帯域と測定時間との関係を示す図 本発明の実施例に係る信号電力の測定帯域と測定時間との関係を示す図（その１） 本発明の実施例に係る信号電力の測定帯域と測定時間との関係を示す図（その２） 本発明の実施例に係るユーザ装置を示すブロック図 本発明の実施例に係る信号電力測定方法及びハンドオーバ方法のフローチャート
符号の説明
１０ ユーザ装置
１０１ 測定帯域管理部
１０３ 受信部
１０５ ＦＦＴ処理部
１０７ 平均化部
本発明の実施例について、図面を参照して以下に説明する。
図４は、本発明の実施例に係る信号電力の測定帯域と測定時間との関係を示す図である。本発明の実施例では、隣接セルの信号電力を測定（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）するために、測定時間に応じて測定帯域が変化する測定パターンに従って、１回の測定時間では狭い帯域幅を用いて信号電力（ＲＳＲＰ）を測定する。
例えば図４に示すように、測定帯域幅を６リソースブロックに設定し、測定時間毎に測定帯域の周波数を変化させる。このように構成することで、ユーザ装置が隣接セルの信号電力を測定するために、狭い帯域幅の信号を処理するためのＦＦＴ処理部をユーザ装置に具備すればよいため、ユーザ装置の処理を低減することが可能になる。また、測定時間に応じて測定帯域を変化させることで、広い帯域での平均化を実現することができ、信号電力を精度良く測定することができる。
測定パターンは、測定時間に応じて測定帯域が変化するパターンであれば、どのようなパターンを用いてもよい。ユーザ装置は、図４に示すような一定のパターンを繰り返し用いてもよく、ランダムに測定帯域を選択してもよい。また、上述した例では、測定帯域幅を６リソースブロックとしたが、６リソースブロック以外の帯域幅でもよい。例えば、測定帯域幅を２５リソースブロックに設定し、測定時間毎に測定帯域の周波数を変化させてもよい。また、上述した例では、システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合を示したが、２０ＭＨｚ以外のシステム帯域幅の場合にも、同様の測定方法を適用することが可能である。
更に、測定帯域の帯域幅によって測定パターンを変化させてもよい。例えば、２５リソースブロックの信号電力を測定する場合には、６リソースブロックの場合に比べて、所定時間内における測定回数が少ない測定パターンを使用してもよい。このように、測定パターンは、測定帯域の帯域幅が大きいほど、測定頻度が少なくなるパターンでもよい。
図５は、本発明の別の実施例に係る信号電力の測定帯域と測定時間との関係を示す図である。図４では、ユーザ装置は、システム帯域幅の中で測定帯域が変化する測定パターンを用いるが、図５に示すように、ネットワーク（基地局）から通知された隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅の中で測定帯域が変化する測定パターンを用いてもよい。尚、上記隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、例えば、報知情報や、ユーザ装置に対して個別に送信されるＲＲＣメッセージ等により通知される。
上記ネットワーク（基地局）から通知された隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、より具体的には、ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈというパラメータにより通知されてもよい。前記ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈの具体的な値として、リソースブロック数６、リソースブロック数１５、リソースブロック数２５、リソースブロック数５０、リソースブロック数７５、リソースブロック数１００が通知されてもよい。尚、前記ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈというパラメータが通知されない場合には、上記隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、サービングセルの下りリンクのシステム帯域幅と同一であるとみなされてもよい。あるいは、前記ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈというパラメータが通知されない場合には、上記隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、予め決められたデフォルト値と同一であるとみなされてもよい。
尚、上述した例では、測定する対象がＲＳＲＰである場合を示したが、同様の測定の仕方は、ＲＳＲＰ以外の測定項目に用いられてもよい。例えば、ＲＳＲＰ以外の測定項目として、ＲＳＲＱやＲＳＳＩ、ＲＳ−ＳＩＲ等がある。
また、上述した例では、ネットワーク（基地局）と通信中である場合の、すなわち、RRC connected状態である場合の、ハンドオーバのための隣接セルの測定における測定の仕方を示したが、Idle状態である場合の、隣接セルの測定に関して適用されてもよい。尚、Idle状態においては、例えば、セルリセレクション（セル再選択）のために、隣接セルの測定が行われる。
＜ユーザ装置の構成＞
図６は、本発明の実施例に係るユーザ装置１０を示すブロック図である。ユーザ装置１０は、測定帯域管理部１０１と、受信部１０３と、ＦＦＴ処理部１０５と、平均化部１０７とを有する。
測定帯域管理部１０１は、測定時間に応じて測定帯域が変化する測定パターンに従って測定帯域を決定する。測定帯域管理部１０１は、所定の測定パターンを格納してもよく、ランダムに測定パターンを決定してもよい。
受信部１０３は、隣接セルの基地局から送信される信号を受信する。この受信信号には、信号電力測定に用いられるリファレンス信号が含まれる。
ＦＦＴ処理部１０５は、測定帯域管理部１０１で決定された測定帯域で、隣接セルからの受信信号に対してＦＦＴ処理を行い、ＦＦＴ処理後の信号に含まれる、隣接セルからのリファレンス信号の信号電力を測定する。この信号電力にはレイリーフェージングの影響や雑音の影響が含まれるため、ここでは信号電力瞬時値と呼ぶ。
平均化部１０７は、ＦＦＴ処理部１０５で測定された信号電力瞬時値を平均化し、隣接セルの信号電力を求める。例えば、平均化部１０７は、Ｌａｙｅｒ １における平均化として、２００ｍｓの平均化区間で、ＦＦＴ処理部１０５で測定された信号電力瞬時値を平均化してもよい。さらに、平均化部１０７は、上記Ｌａｙｅｒ １における平均化が行われた平均値に対して、以下の式に示すＬａｙｅｒ ３における平均化を行ってもよい。
Ｆｎ＝（１−ａ）・Ｆｎ−１＋ａ・Ｍｎ
ここで、ａは、Ｌａｙｅｒ ３における平均化のための係数であり、Ｍｎが、時間ｎにおけるＬａｙｅｒ １における平均化が行われた値であり、Ｆｎが、時間ｎにおけるＬａｙｅｒ ３における平均化が行われた値である。
ユーザ装置１０は、このようにして求められた隣接セルの信号電力と、サービングセルの信号電力とを比較し、ハンドオーバの判定を行う。
図５を参照して説明したように、受信部１０３は、基地局装置から、報知情報やユーザ装置に対して個別に送信されるＲＲＣメッセージ等を介して、隣接セルのシステム帯域幅又は測定帯域幅を受信してもよい。この場合、ＦＦＴ処理部１０５は、受信したシステム帯域幅、又は、隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅の中で隣接セルの信号電力瞬時値を測定する。
上記ネットワーク（基地局）から通知された隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、より具体的には、ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈというパラメータにより通知されてもよい。前記ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈの具体的な値として、リソースブロック数６、リソースブロック数１５、リソースブロック数２５、リソースブロック数５０、リソースブロック数７５、リソースブロック数１００が通知されてもよい。尚、前記ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈというパラメータが通知されない場合には、上記隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、サービングセルの下りリンクのシステム帯域幅と同一であるとみなされてもよい。あるいは、前記ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈというパラメータが通知されない場合には、上記隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、予め決められたデフォルト値と同一であるとみなされてもよい。
尚、上述した例では、測定する対象がＲＳＲＰである場合を示したが、同様の測定を、ＲＳＲＰ以外の測定項目に対して行ってもよい。例えば、ＲＳＲＰ以外の測定項目として、ＲＳＲＱやＲＳＳＩ、ＲＳ−ＳＩＲ等がある。
また、上述した例では、ネットワーク（基地局）と通信中である場合の、すなわち、RRC connected状態である場合の、ハンドオーバのための隣接セルの測定における測定の仕方を示したが、Idle状態である場合の、隣接セルの測定に関して適用されてもよい。尚、Idle状態においては、例えば、セルリセレクション（セル再選択）のために、隣接セルの測定が行われる。
＜信号電力測定方法及びハンドオーバ方法のフローチャート＞
図７は、本発明の実施例に係る信号電力測定方法及びハンドオーバ方法のフローチャートである。
まず、ユーザ装置は、測定時間に応じて測定帯域が変化する測定パターンに従って測定帯域を決定する（Ｓ１０１）。測定帯域が決定されると、その測定帯域で、ユーザ装置は隣接セルの信号電力瞬時値を測定する（Ｓ１０３）。ユーザ装置は、信号電力瞬時値を平均化し、隣接セルの信号電力を求める（Ｓ１０５）。
次に、ユーザ装置は、平均化された隣接セルの信号電力が以下の式を満たすか確認する。
隣接セルの信号電力＋オフセット＞サービングセルの信号電力
上記の式を満足した場合に、ユーザ装置はそのイベント（Event A1）をネットワーク（基地局）に報告する（Ｓ１０７）。ネットワークは、イベント（Event A1）を受信すると、ユーザ装置が、上記イベントが報告されたセルにハンドオーバすることを決定し、ハンドオーバ手順を実行する（Ｓ１０９）。尚、上述したイベントは、Event A1と定義されているが、代わりに、Event A3と定義されてもよい。
尚、図５を参照して説明したように、受信部１０３は、基地局装置から、報知情報やユーザ装置に対して個別に送信されるＲＲＣメッセージ等を介して、隣接セルのシステム帯域幅、または、隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅を受信してもよい。
上記ネットワーク（基地局）から通知された隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、より具体的には、ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈというパラメータにより通知されてもよい。前記ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈの具体的な値として、リソースブロック数６、リソースブロック数１５、リソースブロック数２５、リソースブロック数５０、リソースブロック数７５、リソースブロック数１００が通知されてもよい。尚、前記ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈというパラメータが通知されない場合には、上記隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、サービングセルの下りリンクのシステム帯域幅と同一であるとみなされてもよい。あるいは、前記ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＢａｎｄｗｉｄｔｈというパラメータが通知されない場合には、上記隣接セルのシステム帯域幅又は隣接セルのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔのための測定帯域幅は、予め決められたデフォルト値と同一であるとみなされてもよい。
尚、上述した例では、測定する対象がＲＳＲＰである場合を示したが、同様の測定方法は、ＲＳＲＰ以外の測定項目に用いられてもよい。例えば、ＲＳＲＰ以外の測定項目として、ＲＳＲＱやＲＳＳＩ、ＲＳ−ＳＩＲ等がある。
また、上述した例では、ネットワーク（基地局）と通信中である場合の、すなわち、RRC connected状態である場合の、ハンドオーバのための隣接セルの測定における測定の仕方を示したが、Idle状態である場合の、隣接セルの測定に関して適用されてもよい。尚、Idle状態においては、例えば、セルリセレクション（セル再選択）のために、隣接セルの測定が行われる。
このように、本発明の実施例によれば、ユーザ装置の処理を低減しつつ、隣接セルの信号電力を精度良く測定することが可能になる。なお、上記では本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々の変更及び応用が可能である。例えば、本発明は、ＬＴＥに限定されることなく、他の移動通信システムにも適用可能である。また、本発明は、中心周波数がセル間で互いに同じである移動通信システムに限定されることなく、周波数が異なる場合の異周波数測定にも適用可能である。更に、本発明は、セルによって無線アクセス技術（ＲＡＴ：Radio Access Technology）が異なる場合の異ＲＡＴ測定にも適用可能である。
本国際出願は２００７年１０月３０日に出願した日本国特許出願２００７−２８２４４０号に基づく優先権を主張するものであり、２００７−２８２４４０号の全内容を本国際出願に援用する。

Claims (3)

  1. 所定の帯域幅で隣接セルの信号電力を測定するユーザ装置であって：
    測定時間に応じてシステム帯域幅の中で所定の帯域幅を有する測定帯域の周波数が変化する測定パターンに従って測定帯域を決定する測定帯域管理部；
    前記決定された測定帯域で隣接セルの信号電力瞬時値を測定する測定部；及び
    前記測定された信号電力瞬時値を平均化し、前記隣接セルの信号電力を求める平均化部；
    を有し、
    前記測定パターンは、測定帯域の帯域幅が大きいほど、測定頻度が少なくなるパターンであるユーザ装置。
  2. 基地局から隣接セルのシステム帯域幅又は測定帯域幅を受信する帯域幅受信部；
    を更に有し、
    前記測定部は、前記隣接セルのシステム帯域幅又は測定帯域幅の中で隣接セルの信号電力瞬時値を測定する、請求項１に記載のユーザ装置。
  3. ユーザ装置が所定の帯域幅で隣接セルの信号電力を測定する信号電力測定方法であって：
    測定時間に応じてシステム帯域幅の中で所定の帯域幅を有する測定帯域の周波数が変化する測定パターンに従って測定帯域を決定するステップ；
    前記決定された測定帯域で隣接セルの信号電力瞬時値を測定するステップ；及び
    前記測定された信号電力瞬時値を平均化し、前記隣接セルの信号電力を求めるステップ；
    を有し、
    前記測定パターンは、測定帯域の帯域幅が大きいほど、測定頻度が少なくなるパターンである信号電力測定方法。
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