JP5827383B1

JP5827383B1 - 無線制御装置及び状態遷移制御方法

Info

Publication number: JP5827383B1
Application number: JP2014155038A
Authority: JP
Inventors: 英之松谷; 弘一森川; 公伸菅野; 中村　雄一郎; 雄一郎中村
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2034-07-30
Also published as: JP2016032264A

Abstract

【課題】Cell_PCH状態の移動機からのRACH信号による無線品質劣化を抑止可能な無線制御装置及び状態遷移制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の一形態に係る無線制御装置は、個別チャネルが割り当てられておらず、且つ、ページングチャネルを受信できるセルページングチャネル状態にある移動機から送信されたセル更新メッセージを受信する受信部と、受信したセル更新メッセージの数をカウントするセル移動回数カウント部と、カウントされたセル更新メッセージの数が閾値を超えた場合、前記移動機をアイドル状態に遷移させる状態遷移制御部とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、無線制御装置及び状態遷移制御方法に関する。

3GPP（3rd Generation Partnership Project）では、UTRAN（Universal Terrestrial Radio Access Network）における無線制御装置（RNC：Radio Network Controller）が仕様化されている（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。無線制御装置は、移動機のバッテリーセービングのために、移動機とネットワーク間で一定時間データ通信を行っていない状態が続くと、移動機からの要求（SCRI：Signalling Connection Release Indication）によりCell_PCH状態へ遷移させることができる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。また、更に移動機とネットワーク間で一定時間データ通信を行っていない状態が続くと、ネットワークからの指示によりRRC_IDLE状態へ遷移させることもできる（例えば、特許文献３参照）。

なお、非特許文献２にあるように、Cell_PCH状態の移動機は、在圏セル移動の度に無線制御装置へ在圏セル移動を知らせるためにランダムアクセスチャネル（RACH：Random Access Channel）を使ってCell Updateメッセージを通知する。

特開2007-166627号公報特開2013-527703号公報特開2013-143672号公報

3GPP技術仕様書 TS25.401 V12.0.0 (2013-12) 3GPP技術仕様書 TS25.331 V6.26.0 (2011-12)

Cell_PCH状態の移動機が増加した場合、移動ユーザの多い動線エリアにおいてはCell_PCH状態の移動機のセル移動によるRACH信号が増加し、無線品質劣化が発生する可能性がある。無線品質劣化が起こると、そのセルに在圏する移動機は、同じRACHを用いて行う音声やパケットの発着信に失敗する確率が高くなる。

そこで、本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、Cell_PCH状態の移動機からのRACH信号による無線品質劣化を抑止可能な無線制御装置及び状態遷移制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一形態に係る無線制御装置は、
個別チャネルが割り当てられておらず、且つ、ページングチャネルを受信できるセルページングチャネル状態にある移動機から送信されたセル更新メッセージを受信する受信部と、
受信したセル更新メッセージの数をカウントするセル移動回数カウント部と、
カウントされたセル更新メッセージの数が閾値を超えた場合、前記移動機をアイドル状態に遷移させる状態遷移制御部と、
を有する。

また、本発明の一形態に係る状態遷移制御方法は、
無線制御装置による移動機の状態遷移制御方法であって、
個別チャネルが割り当てられておらず、且つ、ページングチャネルを受信できるセルページングチャネル状態にある移動機から送信されたセル更新メッセージを受信するステップと、
受信したセル更新メッセージの数をカウントするステップと、
カウントされたセル更新メッセージの数が閾値を超えた場合、前記移動機をアイドル状態に遷移させるステップと、
を有する。

本発明によれば、Cell_PCH状態の移動機からのRACH信号による無線品質劣化を抑止することが可能になる。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成を示す図本発明の実施形態に係る無線制御装置の機能ブロックを示す図本発明の実施形態に係る無線制御装置による状態遷移制御方法の処理フローを示す図

次に、本発明の実施形態について説明する。具体的には、（１）無線通信システムの全体概略構成、（２）無線制御装置の機能ブロック構成、（３）状態遷移制御の動作、（４）作用・効果について説明する。

（１）無線通信システムの全体概略構成
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１の全体概略構成を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１は、コアネットワーク１０、無線制御装置１００Ａ、１００Ｂ、無線基地局２００Ａ〜２００Ｃ、移動機３００Ａ、３００Ｂによって構成される。無線基地局２００Ａ〜２００Ｃは移動機３００Ａ、３００Ｂとの通信信号を送受信可能なエリアとしてそれぞれセクタ４００Ａ〜４００Ｃをカバーする。セクタ４００Ａ〜４００Ｃはセルと呼ばれることもあり、セクタ４００Ａ〜４００Ｃのそれぞれでは、互いにキャリア周波数の異なる有限数のセルがオーバーレイされていてもよい。本実施形態では１つの無線基地局で１セクタをカバーする例を示しているが、１つの無線基地局で複数セクタをカバーする構成もあり得る。

無線通信システム１は、無線基地局２００Ａ〜２００Ｃと移動機３００Ａ、３００Ｂとの間においていずれかのキャリア周波数を用いて通信信号を送受信し、同一キャリア周波数での通信信号は有限数の拡散コードを用いて符号分割多元接続（CDMA：Code Division Multiple Access）する。具体的には、無線通信システム１は、W-CDMA（Wideband CDMA）が用いられる無線通信システムでもよい。

コアネットワーク１０には、無線制御装置１００Ａ、１００Ｂが接続される。コアネットワーク１０は、交換局などによって構成される。

無線制御装置１００Ａ、１００Ｂは、無線基地局２００Ａ〜２００Ｃと移動機３００Ａ、３００Ｂとの間において実行される無線通信に関する制御を実行する。例えば、無線制御装置１００Ａ、１００Ｂは、移動機の接続状態を制御することができ、移動機をRRC_Connected状態（接続状態）、RCC_IDLE状態（アイドル状態）等へ遷移させることができる。RRC_Connected状態には、Cell_DCH状態（セル個別チャネル状態）、Cell_FACH状態（セルフォワードアクセスチャネル状態）、Cell_PCH状態（セルページングチャネル状態）が含まれる。Cell_DCH状態及びCell_FACH状態は、それぞれ個別チャネル及び共通チャネルを用いて通信することができる状態を言う。Cell_PCH状態とは、移動機に個別チャネルが割り当てられておらず、且つ、下りリンクにおいてページングチャネルを受信することができる状態を言う。RRC_IDLE状態とは、無線基地局によって無線リソースが管理されていない状態を言う。

無線基地局２００Ａ〜２００Ｃ及び移動機３００Ａ、３００Ｂは、CDMA方式に従った無線通信を実行する。移動機３００Ａ、３００Ｂは、無線制御装置１００Ａ、１００Ｂからの指示によりネットワークの接続状態を変化させる。移動機３００Ａ、３００Ｂはネットワークと通信していない場合、RRC_IDLE状態となる。RRC_IDLE状態から通信を開始する場合にはコアネットワーク１０に対して多くのシグナリングが発生する。一方、無線制御装置１００Ａ、１００Ｂの指示によりCell_PCH状態にある移動機３００Ａ、３００Ｂは、個別トラヒックデータの送受信は不可能であるが、ネットワークとのコネクションは保持しているため、コアネットワーク１０に対して少ないシグナリングで通信を開始することができる。なお、Cell_PCH状態の移動機３００Ａ、３００Ｂは、在圏セル移動の毎に無線制御装置１００Ａ、１００Ｂへ在圏セル移動を知らせるためにRACHを使ってCell Updateメッセージ（セル更新メッセージ）を通知する。

本実施形態では、Cell_PCH状態の移動機からのRACH信号を抑制するために、無線制御装置１００Ａ、１００ＢはCell Updateメッセージの数をカウントし、Cell Updateメッセージの数に基づいて移動機をRRC_IDLE状態に遷移させる。この無線制御装置１００Ａ、１００Ｂの具体的な構成を以下に説明する。

（２）無線制御装置の機能ブロック構成
図２は、無線制御装置１００Ａの機能ブロックを示す図である。なお、無線制御装置１００Ｂも無線制御装置１００Ａと同様の機能ブロック構成を有する。なお、以下、本発明の実施形態と関連する部分について主に説明する。したがって、無線制御装置１００Ａは、無線制御装置１００Ａとしての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略したブロック（電源部など）を備えることに留意されたい。

図２に示すように、無線制御装置１００Ａは、通信部１０１、通信部１０３及び制御部１０５で構成される。制御部１０５は、セル移動回数カウント部１０７、状態遷移制御部１０９及び閾値設定部１１１で構成される。

通信部１０１は、コアネットワーク１０を介した通信を実行するための通信インタフェースを提供する。通信部１０３は、無線基地局２００Ａ、２００Ｂとの通信を実行するための通信インタフェースを提供する。通信部１０３は、移動機３００Ａ、３００Ｂから無線基地局２００Ａ、２００Ｂを介して送信されたメッセージを受信する。また、通信部１０３は、移動機３００Ａ、３００Ｂを制御するために、無線基地局２００Ａ、２００Ｂを介して制御情報を送信する。

制御部１０５は、無線基地局２００Ａ、２００Ｂと移動機３００Ａ、３００Ｂとの間において実行される無線通信に関する制御を実行する。

セル移動回数カウント部１０７は、移動機３００Ａ、３００ＢがCell_PCH状態の場合に、在圏セル移動の度に通知するRACH信号であるCell Updateメッセージを移動機ごとにカウントする。本カウント値は同一移動機がCell_PCH状態以外のRRC_Connected状態（Cell_DCH状態、Cell_FACH状態）からCell_PCH状態に遷移させられたときに初期化され、それ以降Cell_PCH状態を継続している限りは累積される。

状態遷移制御部１０９は、Cell_PCH状態の移動機からセル移動のCell Updateメッセージを受信した際に、セル移動回数カウント部１０７でカウントしたカウント値と予め定めた閾値とを比較し、カウント値が閾値以下であれば、Cell_PCH状態を継続させ、カウント値が閾値を超えていれば、RRC_IDLE状態へ遷移させる。

閾値設定部１１１は、閾値をセル毎に個別に設定する。すなわち、状態遷移制御部１０９においてカウント値と比較される閾値は、Cell Updateメッセージを受信したセルの閾値とする。このようにすることで、新幹線沿線や高速道路沿線といった動線エリアに限定して、セル移動回数に応じたRRC_IDLE状態への遷移を実施することが可能となる。

（３）状態遷移制御の動作
図３は、無線制御装置１００Ａによる状態遷移制御フローを示す図である。

無線制御装置１００Ａは、通信部１０３において、Cell_PCH状態の移動機からセル移動によるCell Updateを受信すると（ステップＳ１１０）、セル移動回数カウント部１０７において、当該移動機用のセル移動回数カウント値をインクリメントする（ステップＳ１２０）。なお、本カウント値は当該移動機がCell_PCH状態以外のRRC_Connected状態（Cell_DCH状態、Cell_FACH状態）からCell_PCH状態に遷移させられた時に初期化され、それ以降Cell_PCH状態を継続している限りは累積される。

状態遷移制御部１０９は、カウント値が閾値以下であれば（ステップＳ１３０でＹＥＳ）、当該移動機をCell_PCH状態のままとし（ステップＳ１４０）、カウント値が閾値を超えていれば（ステップＳ１３０でＮＯ）、当該移動機をRRC_IDLE状態へ遷移させる（ステップＳ１５０）。

（４）作用・効果
無線制御装置１００Aは、図３のフローに従うことにより、移動ユーザの多い動線エリアにおいて、Cell_PCH状態でのセル移動回数が一定回数に達したユーザはRRC_IDLE状態へ遷移させられるため、セル移動によるCell Updateメッセージを抑止することができ、RACH信号増加による無線品質劣化を抑止することができる。

また、閾値をセル毎に個別に設定するようにすることで、新幹線沿線や高速道路沿線といった動線エリアに限定して、セル移動回数に応じたRRC_IDLE状態への遷移を実施することが可能となる。

更に、Cell_PCH状態以外の状態に遷移したときにカウント値を初期化することにより、Cell_PCH状態にある移動機のみをRRC_IDLE状態へ遷移させることができる。すなわち、Cell_DCH状態又はCell_FACH状態からCell_PCH状態に遷移して間もない移動機をRRC_IDLE状態へ遷移させるという状況を回避できる。

説明の便宜上、本発明の実施形態に係る無線制御装置は機能的なブロック図を用いて説明しているが、本発明の実施形態に係る無線制御装置は、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせで実現されてもよい。また、各機能部が必要に応じて組み合わせて使用されてもよい。また、本発明の実施形態に係る方法は、実施形態に示す順序と異なる順序で実施されてもよい。

以上、Cell_PCH状態の移動機からのRACH信号による無線品質劣化を抑止するための手法について説明したが、本発明は、上記の実施形態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・応用が可能である。

１無線通信システム
１０コアネットワーク
１００Ａ、１００Ｂ無線制御装置
２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ無線基地局
３００Ａ、３００Ｂ移動機
４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃセクタ
１０１、１０３通信部
１０５制御部
１０７セル移動回数カウント部
１０９状態遷移制御部
１１１閾値設定部

Claims

個別チャネルが割り当てられておらず、且つ、ページングチャネルを受信できるセルページングチャネル状態にある移動機から送信されたセル更新メッセージを受信する受信部と、
受信したセル更新メッセージの数をカウントするセル移動回数カウント部と、
カウントされたセル更新メッセージの数が閾値を超えた場合、前記移動機をアイドル状態に遷移させる状態遷移制御部と、
を有する無線制御装置。
前記閾値をセルによって個別に設定する閾値設定部を更に有する、請求項１に記載の無線制御装置。
前記セル移動回数カウント部は、移動機の状態がセルページングチャネル状態から変化した場合に、受信したセル更新メッセージの数を初期化する、請求項１又は２に記載の無線制御装置。
無線制御装置による移動機の状態遷移制御方法であって、
個別チャネルが割り当てられておらず、且つ、ページングチャネルを受信できるセルページングチャネル状態にある移動機から送信されたセル更新メッセージを受信するステップと、
受信したセル更新メッセージの数をカウントするステップと、
カウントされたセル更新メッセージの数が閾値を超えた場合、前記移動機をアイドル状態に遷移させるステップと、
を有する状態遷移制御方法。