JP5411763B2 - キャリアマネジメントの方法及び通信装置 - Google Patents

Description

本発明はキャリアマネジメント（ｃａｒｒｉｅｒ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）の方法及び通信装置に関し、特にキャリアアグリゲーション（ＣＡ）技術をサポートするために、無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）でキャリアマネジメントを実行する方法及び通信装置に関する。

ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）無線通信システムは、第三世代移動通信システム（例えばＵＭＴＳ（汎用移動通信システム））をもとに確立されたアドバンスド高速無線通信システムである。ＬＴＥ無線通信システムはパケット交換のみサポートし、そのＲＬＣ（無線リンク制御）層とＭＡＣ（媒体アクセス制御）層は基地局（ノードＢ）とＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）に個別に設ける必要がなく、同一の通信ネットワークエンティティーに統合できるので、システム構造が比較的に簡単である。

しかし、将来各種サービスへの需要を満足するために、３ＧＰＰ（第三世代パートナーシッププロジェクト）はＬＴＥシステムの後につく次世代の無線通信システム、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥアドバンスド）システムの仕様制定に取り組んでいる。ＬＴＥ−Ａシステムにはキャリアアグリゲーション（ＣＡ）技術が導入されている。この技術は、複数のコンポーネントキャリアを集約することで、ＵＥの送信帯域幅を拡大してスペクトル利用効率を向上させる。

現行のＣＡ技術は以下の特徴を有する。
（１） 連続したコンポーネントキャリアの集約をサポートすると同時に、非連続のコンポーネントキャリアの集約もサポートする。
（２） アップリンクとダウンリンクの集約キャリア数が異なっても可能である。しかし、従来のシステムと互換するために、アップリンクとダウンリンクに同数のコンポーネントキャリアを配置しなければならない。
（３） 異なる送信帯域幅を得るために、アップリンクとダウンリンクに数量が異なったコンポーネントキャリアを配置することができる。
（４） ＵＥにとって、各コンポーネントキャリアはトランスポートブロックを独力で送信し、独立したＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）メカニズムを有する。

そのほか、ＵＥのキャリア配置はＲＲＣ再設定（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）により行われる。例えば、ＵＥの複数のコンポーネントキャリアを配置するために、ネットワークはＲＲＣ接続セットアップメッセージまたはＲＲＣ再設定メッセージを発信する。

一般に、ＣＡ起動後、関連のスケジューリングと制御情報を取得してデータを受信するために、ＵＥは上位層（例えばＲＲＣ（無線リソース制御）層）により配置されたすべてのキャリアを同時にモニターしなければならない。しかし、特定の場合、例えばデータレートが低いかＵＥがアイドリング状態にあった場合では、一部のキャリアが利用されず、すべてのキャリアを継続的にモニターすることはＵＥに不必要な電力消費をもたらすので、一部のキャリアをオフか無効にすることが必要である。しかし前述のように、キャリアの配置は上位層シグナリングにより行わなければならず、多くの時間を費やすだけでなく、ＵＥの現在状態を即時に反映することができない。

本発明は主として、無線通信システムのＵＥでキャリアマネジメントを実行する方法を提供する。

本発明では、無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）に用いられるキャリアマネジメントの方法を開示する。無線通信システムはキャリアアグリゲーション（ＣＡ）技術をサポートし、それによりＵＥは多重キャリアで送信することが可能である。方法は、複数のキャリアを配置する段階と、ＭＡＣ（媒体アクセス制御）シグナリングにより前記複数のキャリアのうち１つのキャリアグループを有効または無効にする段階とを含む。

本発明では更に、無線通信システムのＵＥに用いられるキャリアマネジメントを実行するための通信装置を開示する。無線通信システムはＣＡ技術をサポートし、それにより当該ＵＥは多重キャリアで送信することが可能である。通信装置は、プログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）と、ＣＰＵに結合され、プログラムを記憶する記憶装置とを含む。プログラムは、複数のキャリアを配置する段階と、ＭＡＣシグナリングにより前記複数のキャリアのうち１つのキャリアグループを有効または無効にする段階とを含む。

無線通信システムを表す説明図である。 無線通信装置のブロック図である。 図２に示すプログラムを表す説明図である。 本発明の実施例による方法のフローチャートである。

図１を参照する。図１は無線通信システム１０を表す説明図である。無線通信システム１０は望ましくはＬＴＥ−Ａシステムであって、概してネットワークと複数のＵＥからなる。図１に示すネットワークとＵＥは無線通信システム１０の構造を説明するために用いるに過ぎない。実際、ネットワークは要求に応じて複数の基地局、ＲＮＣ（無線ネットワークコントローラー）を含みうる。ＵＥは携帯電話、コンピュータシステムなどの装置である。

図２を参照する。図２は無線通信装置１００のブロック図である。無線通信装置１００は図１に示すＵＥを実施する。説明を簡素化するため、図２では無線通信装置１００の入力装置１０２と、出力装置１０４と、制御回路１０６と、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８と、記憶装置１１０と、プログラム１１２と、トランシーバー１１４のみ示している。無線通信装置１００において、制御回路１０６はＣＰＵ１０８を用いて記憶装置１１０に記憶されたプログラム１１２を実行し、無線通信装置１００の動作を制御し、入力装置１０２（例えばキーボード）でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー１１４は受信した信号を制御回路１０６に送信し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実施する。

図３を参照する。図３は図２に示すプログラム１１２を表す説明図である。プログラム１１２はアプリケーション層２００と、第三層インターフェイス２０２と、第二層インターフェイス２０６を備え、第一層インターフェイス２１８と接続されている。第三層インターフェイス２０２はＲＲＣ（無線リソース制御）を実施する。第二層インターフェイス２０６はＲＬＣ（無線リンク制御）層インターフェイスとＭＡＣ（媒体アクセス制御）層インターフェイスを含み、リンク制御を実施する。第一層インターフェイス２１８は物理接続を実施する。

ＬＴＥ−Ａ無線通信システムにおいて、プログラム１１２はキャリアアグリゲーション（ＣＡ）技術をサポートするので、ＵＥはネットワークにより配置された複数のキャリアを利用して送信することができる。それに鑑みて、本発明の実施例ではネットワークにより配置されたキャリアを迅速に有効／無効にして、システム効率を向上させるために、キャリアマネジメントプログラム２２０を提供する。

図４を参照する。図４は本発明の実施例による方法４０のフローチャートである。下記方法４０は、無線通信システムのＵＥにおいてキャリアマネジメントを実行するために用いられ、キャリアマネジメントプログラム２２０としてコンパイルすることができる。方法４０は以下のステップを含む。

ステップ４００：開始。
ステップ４０２：キャリアＣＣ１〜ＣＣｎを配置する。
ステップ４０４：ＭＡＣシグナリングによりキャリアＣＣ１〜ＣＣｎのうち１つのキャリアグループを有効または無効にする。
ステップ４０６：終了。

以上の方法４０によれば、ＵＥはＣＡ動作時にまず上位層シグナリング（例えばＲＲＣ接続セットアップメッセージまたはＲＲＣ再設定メッセージなどのＲＲＣシグナリング）でキャリアＣＣ１〜ＣＣｎを配置する。次に、ＵＥはＭＡＣシグナリングによりキャリアＣＣ１〜ＣＣｎのうち１つのキャリアグループを有効または無効にする。言い換えれば、本発明の実施例では、ＵＥの送信データ量の変化を即時に反映し、システム効率を向上させるために、ＭＡＣシグナリングで上位層により配置されたキャリアの動作状態を切り替える。

例えば、ＣＡ起動後、ＵＥがアイドリング状態に入れば、ネットワークはＭＡＣシグナリングで上位層からＵＥに配置された一部のキャリアをオフにする。それによりＵＥは一部のキャリアに対するモニタリングを停止するので、電力消費を節減することができる。それに反して、送信効率を向上させるために、ネットワークもＭＡＣシグナリングで無効にされた一部のキャリアを有効にすることができる。したがって、データ送信量の変化に即時に対応するために、ネットワークはＵＥのキャリア数を迅速に変更することができる。

ＬＴＥシステムでは、各ＭＡＣ ＰＤＵ（媒体アクセス制御プロトコールデータユニット）はヘッダと、０または複数の制御要素（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）と、０または複数のＳＤＵ（サービスデータユニット）と、オプションとして存在するパッディング領域とを含む。本発明の実施例では、前記ＭＡＣシグナリングをＭＡＣ ＰＤＵの制御要素で運ぶので、ＵＥは受信した制御要素により、上位層から配置されたキャリアのうち１つのキャリアグループを有効か無効にすることができる。

もっとも、前記キャリアグループは実際の要求により、複数のキャリアか、または特定のキャリアのみ含むことが可能である。また、複数のキャリアグループの切替を制御するために、他実施例として、同じ制御要素で複数のＭＡＣシグナリングを同時に運ぶこともできる。これも本発明の範囲に属する。

注意すべきは、本発明によるキャリア制御方法はダウンリンクキャリアにもアップリンクキャリアにも適用できる。もっとも、当業者はシステム要求に基づいて修正を加えることができる。ＭＡＣシグナリングでキャリア動作状態を切り替える動作であれば、いずれも本発明の範囲に属する。

まとめて言えば、ＣＡ動作時、本発明はＭＡＣシグナリングで上位層により配置されたキャリアの動作状態を切り替える。したがって、データ送信量の変化に即時に対応するために、ネットワークはＵＥのキャリア数を迅速に変更することができる。

以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

１０ 無線通信システム
１００ 無線通信装置
１０２ 入力装置
１０４ 出力装置
１０６ 制御回路
１０８ ＣＰＵ
１１０ 記憶装置
１１２ プログラム
１１４ トランシーバー
２００ アプリケーション層
２０２ 第三層インターフェイス
２０６ 第二層インターフェイス
２１８ 第一層インターフェイス
２２０ キャリアマネジメントプログラム

Claims (14)

1. 無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）に用いられるキャリアマネジメントの方法であって、当該無線通信システムはキャリアアグリゲーション（ＣＡ）技術をサポートし、それにより当該ＵＥは多重キャリアで送信することが可能であり、当該方法は、
   複数のキャリアを配置する段階と、
   ＭＡＣ（媒体アクセス制御）シグナリングにより前記複数のキャリアのうち１つのキャリアグループを有効または無効にする段階と
   を含むキャリアマネジメントの方法。
2. 前記複数のキャリアはダウンリンクキャリアである、請求項１に記載のキャリアマネジメントの方法。
3. 前記複数のキャリアはアップリンクキャリアである、請求項１に記載のキャリアマネジメントの方法。
4. 前記キャリアグループは特定のキャリアのみ含む、請求項１に記載のキャリアマネジメントの方法。
5. 前記ＭＡＣシグナリングはＭＡＣ制御要素で運ばれる、請求項１に記載のキャリアマネジメントの方法。
6. 前記複数のキャリアは上位層シグナリングにより配置される、請求項１に記載のキャリアマネジメントの方法。
7. 前記無線通信システムはＬＴＥ−Ａシステムである、請求項１に記載のキャリアマネジメントの方法。
8. 無線通信システムのＵＥに用いられるキャリアマネジメントを実行するための通信装置であって、当該無線通信システムはＣＡ技術をサポートし、それにより当該ＵＥは多重キャリアで送信することが可能であり、当該通信装置は、
   プログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）と、
   前記ＣＰＵに結合され、前記プログラムを記憶する記憶装置とを含み、前記プログラムは、
   複数のキャリアを配置する段階と、
   ＭＡＣシグナリングにより前記複数のキャリアのうち１つのキャリアグループを有効または無効にする段階と
   を含む通信装置。
9. 前記複数のキャリアはダウンリンクキャリアである、請求項８に記載の通信装置。
10. 前記複数のキャリアはアップリンクキャリアである、請求項８に記載の通信装置。
11. 前記キャリアグループは特定のキャリアのみ含む、請求項８に記載の通信装置。
12. 前記ＭＡＣシグナリングはＭＡＣ制御要素で運ばれる、請求項８に記載の通信装置。
13. 前記複数のキャリアは上位層シグナリングにより配置される、請求項８に記載の通信装置。
14. 前記無線通信システムはＬＴＥ−Ａシステムである、請求項８に記載の通信装置。

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