JP5441912B2 - Ｌｔｅのシステム情報更新 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、ＬＴＥのシステム情報更新に関する。

３ＧＰＰ（the Third Generation Partnership Project）によりＬＴＥ（Long Term Evolution）プログラムが開始されて、新しいテクノロジー、新しいネットワークアーキテクチャ、新しいコンフィギュレーション、及びスペクトル効率の改善とユーザー体験の高速化とを与えるための新しいアプリケーションとワイヤレスネットワークのサービスとがもたらされる。ＬＴＥ準拠のネットワークにおいて、ＷＴＲＵ（wireless transmit receive unit）は、システム情報更新を受信出来る。システム情報更新は、ＰＨＩＣＨ（Physical HARQ Indicator Channel）のサイズ及びロケーションを含むことが出来る。

ＷＴＲＵは、Ｐ−ＢＣＨ（Primary Broadcast Channel）又はＤ−ＢＣＨ（Dynamic−ＢＣＨ）に関する更新されたシステム情報を受信出来る。システム情報更新用のリソース割当は、固定又は可変であるとすることが出来るが、可変なリソース割当は、信号送信効率に対して優先される。

しかしながら、可変なリソース割当は、不利を招く。ＷＴＲＵは、ＤＲＸ（Discontinuous Reception）サイクルからずれて行くと過度の待ち時間を体験することがあり、過度のオーバーヘッドが、システム更新情報の信号送信のために必要とされることがある。ＷＴＲＵは、Ｄ−ＢＣＨメッセージ全体を受信する前に８０ｍｓも待ち合わせなければならないことがある。待ち時間は、ｅＮＢ（eNodeＢ）がＤ−ＢＣＨサイクルごとにシステム情報の変更を許可する場合に問題となる。

ＷＴＲＵがＤ−ＢＣＨ境界においてＤＲＸによりまさにウエイクアップする場合、ＷＴＲＵは、システム情報更新をデコードして検索出来る前にＤ−ＢＣＨを完全に受信するために少なくとも８０ｍｓ待ち合わせなければならない。上記時間間隔の間、ＷＴＲＵは、システム情報が最後のアップリンク（ＵＬ）送信以後に変更されたかどうかを理解していない。ＷＴＲＵがＤ−ＢＣＨサイクル中にウエイクアップしたならば、ＷＴＲＵは、現在のサイクルにおけるＤ−ＢＣＨをデコードすることが出来ない。結果は、１５０ｍｓの遅延と同程度であることがあり、例えばＶｏＩＰ（voice over Internet protocol）等の時間にデリケートなアプリケーションを受容出来ない。同様な待ち時間は、システム情報更新が潜在的に７０ｍｓの待ち時間を有するＰ−ＢＣＨ上に送信される場合に体験される。

したがって、システム情報更新を信号送信する方法及び装置の改善が必要である。

システム情報更新を受信する方法及び装置は、ＳＦＮ（system frame number）を受信するＷＴＲＵを含むことが出来る。さらにＷＴＲＵは、修正された周期においてシステム情報メッセージを受信することが出来る。修正された周期は、ＳＦＮにより決定される境界を含む。ＷＴＲＵは、第１の修正による境界変更後にシステム情報変更通知を受信することが出来て、システム情報が第２の修正による境界変更まで有効であることを決定することが出来る。

本発明の一実施形態に係る複数のＷＴＲＵと１つのｅＮＢとを含む例示的なワイヤレス通信システムを示す図である。 本発明の一実施形態に係るＷＴＲＵ及びｅＮＢの機能ブロック図である。

本明細書において以下に引用する場合、用語の「ＷＴＲＵ」は、制限されないが、ＵＥ（user equipment）、移動局、固定若しくは移動の加入者ユニット、ページャー、携帯電話機、ＰＤＡ（personal digital assistant）、コンピューター、又はワイヤレス環境において動作する性能がある他のあらゆる型のユーザーデバイスを含む。本明細書において以下に引用する場合、用語の「基地局」は、制限されないが、Ｎｏｄｅ−Ｂ、サイトコントローラー、アクセスポイント（ＡＰ）、又はワイヤレス環境において動作する性能がある他のあらゆる型のインターフェースデバイスを含む。

例えば、ダウンリンクのＰＨＩＣＨのロケーション及びサイズ等のシステム情報を、ｅＮＢとＷＴＲＵとの間において送信することが出来る。ＷＴＲＵがＤＲＸサイクルからウエイクしていてＤ−ＢＣＨ又はＰ−ＢＣＨを待ち受けている場合、好ましくない待ち時間を招くことがある。

システム情報更新を、特定の無線フレームにおいて行うことが出来る。システム情報メッセージを、単一の修正された周期の間に２回以上送信することが出来る。システム情報メッセージにおける情報を、繰り返すことが出来る。

ＷＴＲＵは、最初のアクセスの間にＳＦＮを取得することが出来る。修正された周期境界を認識するために、ＷＴＲＵは、ｍｏｄ（ＳＦＮ，ｎ）を計算することによって修正された周期境界を決定することが出来る。ただし、ｎは、システム情報により構成されるか、ＷＴＲＵへ信号送信されるか、又はあらかじめ定義された公式を使用してＷＴＲＵにより計算される整数値である。あるいはまた、ＷＴＲＵは、ｍｏｄｅ（ＳＦＮ，ｎＸＡ）を計算することによって修正された周期境界を決定することが出来る。ただし、「Ａ」は、１０ｍｓの無線フレームに表されるＰ−ＢＣＨ又はＤ−ＢＣＨの長さに一致することが出来る。例えば、Ｐ−ＢＣＨ又はＤ−ＢＣＨの長さが４０ｍｓである場合、Ａの値は、４である。

ネットワークがシステム情報を変更する場合、最初に変更についてＷＴＲＵに通知する。通知を、第１の修正された周期の初めから終わりまで行うことが出来る。第２の修正された周期において、当該ネットワークは、更新されたシステム情報を送信することができる。第２の修正された周期は、第１の修正された周期のすぐ後に続くことが出来る。変更通知の受信によって、ＷＴＲＵは、現在のシステム情報が次の修正された周期境界まで有効であることを決定出来る。

ページングメッセージを使用して、ＷＴＲＵに、アイドルモード又は接続モードにおいてシステム情報の変更について通知出来る。ＷＴＲＵが、システム情報修正メッセージを含む、ページングメッセージを受信する場合、ＷＴＲＵは、システム情報を、次の修正された境界において変更してもよいことを決定出来る。ページングメッセージは、ＲＲＣ（radio resource control）メッセージであり、既にＷＴＲＵによって使用中のページングサイクルと同様のページングサイクルを有することが出来る。あるいはまた、ページングサイクルは、ＷＴＲＵによって使用中のページングサイクルと異なるとすることが出来る。

より詳細には、システム情報を、例えばＰＨＩＣＨコンフィギュレーションを、Ｄ−ＢＣＨ上に信号送信出来る。Ｄ−ＢＣＨを（Ｄ−ＢＣＨサイクルとして定義される）８０ｍｓにより送信する場合、ＷＴＲＵは、例えばＰＨＩＣＨコンフィギュレーションを含むシステム情報の見込まれる更新に対して、ｎｘ８０ｍｓ間隔においてＤ−ＢＣＨをリッスンすることが出来る。ＷＴＲＵがｎｘ８０ｍｓサイクル中にウエイクアップする場合、例えばＰＨＩＣＨ等のシステム情報は、例えばｎｘ８０ｍｓ間隔の間じゅう、静的であるので、システム情報に対してＤ−ＢＣＨを検査する必要がない。上記は、ＷＴＲＵがＤ−ＢＣＨサイクルを完了するのを待ち受ける必要なしにアップリンク（ＵＬ）通信を開始出来るので、待ち時間の削減に帰着出来る。

同様に、システム情報変更をＰ−ＢＣＨ上に送信する場合、コンフィギュレーション更新を、ｎｘ４０ｍｓごとに信号送信出来る。ただし、４０ｍｓは、Ｐ−ＢＣＨ送信時間である。ＷＴＲＵは、ｍｏｄ（ＳＦＮ，ｎｘ４）ごとにＰ−ＢＣＨを読み取ることが出来る。ただし、４は、１０ｍｓ無線フレーム数におけるＤ−ＢＣＨの長さに一致する。ＷＴＲＵは、システム情報更新サイクルの間のいつでも、換言すればｎｘ４０ｍｓ間隔のいつでも、ネットワークに加わることが出来る。

図１は、複数のＷＴＲＵ１１０と１つのノードＢ（ｅＮＢ）１２０とを含むワイヤレス通信システム１００を示す。図１において示すように、ＷＴＲＵ１１０は、ｅＮＢ１２０と通信状態にある。３つのＷＴＲＵ１１０と１つのｅＮＢ１２０を図１において示すが、無線及び有線の装置のあらゆる組合せを、ワイヤレス通信システム１００に含むことが出来ることを補足すべきである。

図２は、図１のワイヤレス通信システム１００についてのＷＴＲＵ１１０と基地局１２０との機能的なブロック図である。図１において示すように、ＷＴＲＵ１１０は、ｅＮＢ１２０と通信状態にある。ＷＴＲＵ１１０を、システム情報及びシステム情報更新をｅＮＢ１２０から受信するよう構成する。ｅＮＢ１２０を、Ｐ−ＢＣＨ及びＤ−ＢＣＨ上の信号を送信するよう構成出来て、ＷＴＲＵ１１０を、Ｐ−ＢＣＨ及びＤ−ＢＣＨ上の信号を受信するよう構成出来る。さらに、ＷＴＲＵ１１０を、ＤＲＸモード及び／又はＤＴＸモードにおいて作動するよう構成出来る。ＷＴＲＵ１１０を、ページングメッセージ及び他のＲＲＣメッセージを受信するよう構成出来る。ＷＴＲＵ１１０は、ＳＦＮに基づいてシステム情報修正の境界を決定出来る。

通常のＷＴＲＵにおいて見つけることが出来るコンポーネントに加えて、ＷＴＲＵ１１０は、プロセッサ２１５、レシーバー２１６、トランスミッター２１７及びアンテナ２１８を含む。さらに、ＷＴＲＵ１１０は、制限されないが、ＬＣＤ若しくはＬＥＤのスクリーン、タッチスクリーン、キーボード、スタイラス、又は他のあらゆる通常の入力／出力デバイスを含むことが出来る、ユーザーインターフェース２２１を含むことが出来る。さらに、ＷＴＲＵ１１０は、メモリ２１９を、揮発性及び不揮発性の両方、他のＷＴＲＵとのインターフェース２２０も同様に、例えば、ＵＳＢポート、シリアルポート等を含むことが出来る。レシーバー２１６及びトランスミッター２１７は、プロセッサ２１５と通信状態にある。アンテナ２１８は、ワイヤレスデータの送信及び受信を容易にするために、レシーバー２１６及びトランスミッター２１７と通信状態にある。

通常のｅＮＢにおいて見つけることが出来るコンポーネントに加えて、ｅＮＢ１２０は、プロセッサ２２５、レシーバー２２６、トランスミッター２２７及びアンテナ２２８を含む。レシーバー２２６及びトランスミッター２２７は、プロセッサ２２５と通信状態にある。アンテナ２２８は、ワイヤレスデータの送信及び受信を容易にするために、レシーバー２２６及びトランスミッター２２７と通信状態にある。

システム情報用に可能なリソース割当サイズ数を、可能性の最大数のサブセットに削減出来る。システム情報のリソース割当サイズは、例えばＰＨＩＣＨに対して等、ｍ個の異なる値のうちのただ１つであるとすることが出来る。ただし、ｍは正の整数であり、ｍのサイズを送信するためにｌｏｇ₂（ｍ）ビットを必要とする。ｍの値を、ネットワークにより固定することが出来るか、ｅＮＢが、異なるロード条件の下に異なるｍの値を使用することにより制御チャネルの有用性を最適化することが出来る。例えば、ロードが高い場合、ｅＮＢは、リソース割当のよりよいグラニュラリティによって得をすることが出来て、従って、ｍについてのより大きな値を選ぶことが出来る。ロードが低くてシステム情報リソースのいくらかのむだを許すことが出来る場合、ｅＮＢは、ｍについてのより小さい値を使用出来る。

さらに、ｅＮＢを、システム情報リソース割当を変更することに対して、個別のデルタにより制限出来る。例として、２ビットを使用して、ｅＮＢは、表１に示すメッセージを送信出来る。

表１において、ｋ_Iは、増加させることが出来るリソース数のデルタであり、ｋ_Dは、減少させることが出来るリソース数のデルタである。ｋ_Iとｋ_Dとは、等しいとしてもよいし、異なるとしてもよい。ｍ、ｋ_I及びｋ_Dの値を、最初のアクセス時にＷＴＲＵへ信号送信してもよいし、ネットワーク全体を通じて固定して静的にすることが出来る。表１に示すように、ＷＴＲＵが「００」を受信する場合、ＷＴＲＵは、新しいリソース割当が前のリソース割当と同一であると決定出来る。ＷＴＲＵが受信する「０１」は、リソース割当をｋ_I増加させることを示す。ＷＴＲＵが受信する「１０」は、リソース割当をｋ_D減少させることを示す。代替の実施形態において、ｅＮＢは２よりも大きいビット数を使用出来て、ＷＴＲＵへ信号送信するためにより高いレベルのグラニュラリティを有することが出来ることを理解するべきである。

パラメーターΔｎを、ＷＴＲＵが次のシステム情報更新により調節する前のＤ−ＢＣＨサイクル数として定義することが出来る。Δｎｘ８０ｍｓ後に、ＷＴＲＵは、システム情報更新サイクルにより調節することが出来る。調節の次に、ＷＴＲＵは、ｎｘ８０ｍｓ間隔ごとに更新するためにＤ−ＢＣＨを読み取る。Δｎを、ＷＴＲＵ固有であるとすることが出来て、ＲＡＣＨ（random access channel）上に信号送信出来る。

システム情報リソース割当が半静的な方法においてのみ変わる場合、Ｄ−ＢＣＨオーバーヘッドを、スケジューリングされた報告サイクルまでシステム情報パラメーターを送信しないで削減出来る。２つのＤ−ＢＣＨフォーマットを使用出来る。第１のフォーマットは、ｎｘ８０ｍｓごとに生じるシステム情報リソースの信号送信を含む。第２のフォーマットは、第１のフォーマットより短くすることが出来て、システム情報を含まないとすることが出来る。例えば遅いウエイクアップ等のためにシステム情報更新の間のＤ−ＢＣＨ又はＰ−ＢＣＨを読み取りそこなうＷＴＲＵは、Ｄ−ＢＣＨ又はＰ−ＢＣＨのフォーマットを使用してＤ−ＢＣＨ搬送システム情報を認識出来る。

ｅＮＢは、ｎの値を変更する自由度を有する。ｅＮＢがｎを変更することを決める場合、ｅＮＢは、ＷＴＲＵへページを発行出来る。ページに応答して、ＷＴＲＵは、次のＰ−ＢＣＨサイクルの開始にＰ−ＢＣＨを読み取ることが出来る。次のＰ−ＢＣＨサイクルにおいて、Ｐ−ＢＣＨは、ｎの値を搬送するＳＩＢ（System Information Block）を搬送する。ｎは、あらゆるビット数であるとすることが出来るので、更新サイクルは２ⁿｘ８０ミリ秒である。

（実施形態）
１．ユーザーインターフェースと、メモリと、修正された周期におけるＳＦＮ及びシステム情報メッセージを受信するよう構成されたレシーバーと、ＳＦＮに基づいて修正された周期境界を決定するよう構成されたプロセッサとを備えたＷＴＲＵ。
２．レシーバーが、第１の修正された周期における１つの更新通知及び第２の修正された周期における複数のシステム情報更新を受信するようさらに構成された実施形態１のＷＴＲＵ。
３．レシーバーが、更新通知を受信するようさらに構成され、プロセッサが、次の修正された周期までシステム情報が有効であることを決定するようさらに構成された実施形態１、２のＷＴＲＵ。
４．プロセッサが、ＳＦＮ及び整数値に基づいて修正された境界を決定するようさらに構成された実施形態１−３のＷＴＲＵ。

特徴及び要素を個別の組み合わせにおいて説明するが、各々の特徴又は要素を、他の特徴又は要素なしに単独か、他の特徴若しくは要素あり又はなしの種々の組み合わせかにおいて使用することが出来る。提供される方法又はフローチャートを、汎用コンピューター若しくはプロセッサにより実行するためのコンピューター読み取り可能な記録媒体において明白に包含されるコンピュータープログラム、ソフトウェア又はファームウェアに実装出来る。コンピューター読み取り可能な記録媒体の例は、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、例えば、内臓ハードディスク、取外し可能なディスク等の磁気媒体、光磁気媒体、例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスク、ＤＶＤ（digital versatile disk）等の光学ディスクを含む。

適したプロセッサは、一例として、汎用プロセッサ、特定用途プロセッサ、従来のプロセッサ、ＤＳＰ（digital signal processor）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと共同の１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラー、マイクロコントローラー、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）回路、他のあらゆる型の集積回路（ＩＣ）、及び／又は状態マシンを含む。

ソフトウェアと共同のプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ（radio network controller）又はあらゆるホストコンピューターにおいて使用するための無線周波数トランシーバーを実装出来る。ＷＴＲＵを、例えば、カメラ、ビデオ・カメラ・モジュール、ビデオホーン、スピーカーホーン、振動デバイス、スピーカー、マイクロホーン、テレビ放送トランシーバー、ハンド・フリー・ヘッドセット、キーボード、ブルートゥース（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイユニット、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット、デジタル音楽プレーヤー、メディアプレーヤー、ビデオ・ゲーム・プレーヤー・モジュール、インターネットブラウザー、及び／又はワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）モジュール等、ハードウェア及び／又はソフトウェアに実装されるモジュールと共同して使用出来る。

Claims (12)

1. 無線送信受信装置（ＷＴＲＵ）がシステム情報更新を受信する方法であって、
   第１のシステム情報修正周期においてシステム情報更新の通知を受信するステップと、
   第２のシステム情報修正周期においてシステム情報更新を受信するステップと、
   システムフレーム数（ＳＦＮ）及び整数値ｎを取得するステップと、
   前記システムフレーム数（ＳＦＮ）及び整数値（ｎ）に基づいて、前記第１のシステム情報修正周期と前記第２のシステム情報修正周期との間のシステム情報修正周期境界を決定するステップと
   を具えたことを特徴とする方法。
2. 現在のシステム情報が前記第２のシステム情報修正周期まで有効であるとして保持するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 式ｍｏｄ（ＳＦＮ，ｎ）に基づいて前記システム情報修正周期境界を決定するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記整数値がシステム情報によって構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. システム情報修正メッセージを含むページングメッセージを受信するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
6. システム情報修正メッセージを含む無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージを受信するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 無線送信受信装置（ＷＴＲＵ）であって、
   第１の修正周期において第１のシステム情報更新通知を受信し、第２の修正周期において第２のシステム情報更新通知を受信するように構成された受信機と、
   システムフレーム数（ＳＦＮ）及び整数値（ｎ）を取得し、前記システムフレーム数（ＳＦＮ）及び整数値ｎに基づいて、システム情報修正周期境界を決定するように構成されたプロセッサと
   を具えたことを特徴とする無線送信受信装置（ＷＴＲＵ）。
8. 前記プロセッサは、現在のシステム情報が前記第２の修正周期まで有効であるとして保持するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項７記載の無線送信受信装置（ＷＴＲＵ）。
9. 前記システム情報修正周期境界は、式ｍｏｄ（ＳＦＮ，ｎ）に基づいて決定されることを特徴とする請求項７記載の無線送信受信装置（ＷＴＲＵ）。
10. 前記整数値が、システム情報によって構成されることを特徴とする請求項７載の無線送信受信装置（ＷＴＲＵ）。
11. 前記受信機は、システム情報修正メッセージを含むページングメッセージを受信するように構成されたことを特徴とする請求項７記載の無線送信受信装置（ＷＴＲＵ）。
12. 前記受信機は、システム情報修正メッセージを含む無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージを受信するように構成されたことを特徴とする請求項７記載の無線送信受信装置（ＷＴＲＵ）。

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