図1は、本発明が適用される無線通信システムを示す。これはE−UTRAN(Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access Network)、またはLTE(Long Term Evolution)/LTE−Aシステムとも呼ばれる。
E−UTRANは、端末(User Equipment、UE)10に制御平面(control plane)とユーザ平面(user plane)を提供する基地局(Base Station、BS)20を含む。端末10は、固定されてもよいし、移動性を有してもよく、MS(Mobile station)、UT(User Terminal)、SS(Subscriber Station)、MT(mobile terminal)、無線機器(Wireless Device)等、他の用語で呼ばれることもある。基地局20は、端末10と通信する固定局(fixed station)を意味し、eNB(evolved−NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)等、他の用語で呼ばれることもある。
基地局20は、X2インターフェースを介して互いに連結されることができる。基地局20は、S1インターフェースを介してEPC(Evolved Packet Core)30、より詳しくは、S1−MMEを介してMME(Mobility Management Entity)と連結され、S1−Uを介してS−GW(Serving Gateway)と連結される。
EPC30は、MME、S−GW及びP−GW(Packet Data Network−Gateway)で構成される。MMEは、端末の接続情報や端末の能力に対する情報を有しており、このような情報は、端末の移動性管理に主に使われる。S−GWは、E−UTRANを終端点として有するゲートウェイであり、P−GWは、PDNを終端点として有するゲートウェイである。
端末とネットワークとの間の無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続(Open System Interconnection;OSI)基準モデルの下位3個階層に基づいてL1(第1の階層)、L2(第2の階層)、L3(第3の階層)に区分されることができ、このうち、第1の階層に属する物理階層は、物理チャネル(Physical Channel)を利用した情報転送サービス(Information Transfer Service)を提供し、第3の階層に位置するRRC(Radio Resource Control)階層は、端末とネットワークとの間に無線リソースを制御する役割を遂行する。そのために、RRC階層は、端末と基地局との間のRRCメッセージを交換する。
図2は、ユーザ平面(user plane)に対する無線プロトコル構造(radio protocol architecture)を示すブロック図である。図3は、制御平面(control plane)に対する無線プロトコル構造を示すブロック図である。ユーザ平面は、ユーザデータ送信のためのプロトコルスタック(protocol stack)であり、制御平面は、制御信号送信のためのプロトコルスタックである。
図2及び図3を参照すると、物理階層(PHY(physical) layer)は、物理チャネル(physical channel)を利用して上位階層に情報転送サービス(information transfer service)を提供する。物理階層は、上位階層であるMAC(Medium Access Control)階層とはトランスポートチャネル(transport channel)を介して連結されている。トランスポートチャネルを介してMAC階層と物理階層との間にデータが移動する。トランスポートチャネルは、無線インターフェースを介して、データが、どのように、どのような特徴にトランスポートされるかによって分類される。
互いに異なる物理階層間、即ち、送信機と受信機の物理階層間は、物理チャネルを介してデータが移動する。物理チャネルは、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式に変調されることができ、時間と周波数を無線リソースとして活用する。
MAC階層の機能は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング、及び論理チャネルに属するMAC SDU(service data unit)のトランスポートチャネル上に物理チャネルで提供されるトランスポートブロック(transport block)への多重化/逆多重化を含む。MAC階層は、論理チャネルを介してRLC(Radio Link Control)階層にサービスを提供する。
RLC階層の機能は、RLC SDUの連結(concatenation)、分割(segmentation)及び再結合(reassembly)を含む。無線ベアラ(Radio Bearer;RB)が要求する多様なQoS(Quality of Service)を保障するために、RLC階層は、透明モード(Transparent Mode、TM)、非確認モード(Unacknowledged Mode、UM)及び確認モード(Acknowledged Mode、AM)の三つの動作モードを提供する。AM RLCは、ARQ(automatic repeat request)を介してエラー訂正を提供する。
RRC(Radio Resource Control)階層は、制御平面でのみ定義される。RRC階層は、無線ベアラの設定(configuration)、再設定(re−configuration)及び解除(release)と関連して論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルの制御を担当する。RBは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために、第1の階層(PHY階層)及び第2の階層(MAC階層、RLC階層、PDCP階層)により提供される論理的経路を意味する。
ユーザ平面でのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層の機能は、ユーザデータの伝達、ヘッダ圧縮(header compression)及び暗号化(ciphering)を含む。制御平面でのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層の機能は、制御平面データの伝達及び暗号化/完全性保護(integrity protection)を含む。
RBが設定されるとは、特定サービスを提供するために、無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、それぞれの具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。また、RBは、SRB(Signaling RB)とDRB(Data RB)の二つに分けられる。SRBは、制御平面でRRCメッセージを送信する通路として使われ、DRBは、ユーザ平面でユーザデータを送信する通路として使われる。
端末のRRC階層とE−UTRANのRRC階層との間にRRC接続(RRC Connection)が確立される場合、端末は、RRC接続(RRC connected)状態になり、そうでない場合、RRCアイドル(RRC idle)状態になる。
ネットワークから端末にデータを送信するダウンリンクトランスポートチャネルには、システム情報を送信するBCH(Broadcast Channel)と、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するダウンリンクSCH(Shared Channel)がある。ダウンリンクマルチキャストまたはブロードキャストサービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、ダウンリンクSCHを介して送信されることもでき、または別途のダウンリンクMCH(Multicast Channel)を介して送信されることもできる。一方、端末からネットワークにデータを送信するアップリンクトランスポートチャネルには、初期制御メッセージを送信するRACH(Random Access Channel)と、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するアップリンクSCH(Shared Channel)がある。
トランスポートチャネルの上位にあり、トランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネル(Logical Channel)には、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
物理チャネル(Physical Channel)は、時間領域で複数個のOFDMシンボルと周波数領域で複数個の副搬送波(Sub−carrier)とで構成される。一つのサブフレーム(Sub−frame)は、時間領域で複数のOFDMシンボル(Symbol)で構成される。リソースブロックは、リソース割当単位であり、複数のOFDMシンボルと複数の副搬送波(sub−carrier)とで構成される。また、各サブフレームは、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、即ち、L1/L2制御チャネルのために、該当サブフレームの特定OFDMシンボル(例えば、1番目のOFDMシンボル)の特定副搬送波を利用することができる。TTI(Transmission Time Interval)は、サブフレーム送信の単位時間である。
以下、端末のRRC状態(RRC state)とRRC接続方法に対して詳述する。
RRC状態とは、端末のRRC階層がE−UTRANのRRC階層と論理的接続(logical connection)されているかどうかを意味し、接続している場合はRRC接続状態(RRC_CONNECTED)といい、接続されていない場合はRRCアイドル状態(RRC_IDLE)という。RRC接続状態の端末は、RRC接続が存在するため、E−UTRANは、該当端末の存在をセル単位で把握することができ、したがって、端末を効果的に制御することができる。それに対し、RRCアイドル状態の端末は、E−UTRANが把握することはできず、セルより大きい地域単位であるトラッキング領域(Tracking Area)単位でCN(core network)が管理する。即ち、RRCアイドル状態の端末は、大きい地域単位に存在可否のみが把握され、音声やデータのような通常の移動通信サービスを受けるためにはRRC接続状態に移動しなければならない。
ユーザが端末の電源を最初にオンにした時、端末は、まず、適切なセルを探索した後、該当セルでRRCアイドル状態にとどまる。RRCアイドル状態の端末は、RRC接続を確立する必要がある時になって初めてRRC接続過程(RRC connection procedure)を介してE−UTRANとRRC接続を確立し、RRC接続状態に移動する。RRCアイドル状態の端末がRRC接続を確立する必要がある場合は多様であり、例えば、ユーザの通話試みなどの理由で上りデータ送信が必要な場合、またはE−UTRANからページング(paging)メッセージを受信した場合、これに対する応答メッセージ送信などを挙げることができる。
RRC階層の上位に位置するNAS(Non−Access Stratum)階層は、セッション管理(Session Management)と移動性管理(Mobility Management)などの機能を遂行する。
NAS階層で端末の移動性を管理するために、EMM−REGISTERED(EPS Mobility Management−REGISTERED)及びEMM−DEREGISTEREDの二つの状態が定義されており、この二つの状態は、端末とMMEに適用される。初期端末は、EMM−DEREGISTERED状態であり、この端末がネットワークに接続するために初期連結(Initial Attach)手順を介して該当ネットワークに登録する過程を実行する。連結(Attach)手順が成功的に遂行されると、端末及びMMEは、EMM−REGISTERED状態になる。
端末とEPCとの間のシグナリング接続(signaling connection)を管理するために、ECM(EPS Connection Management)−IDLE状態及びECM−CONNECTED状態の二つの状態が定義されており、この二つの状態は、端末及びMMEに適用される。ECM−IDLE状態の端末がE−UTRANとRRC接続を確立すると、該当端末は、ECM−CONNECTED状態になる。ECM−IDLE状態にあるMMEは、E−UTRANとS1接続(S1 connection)を確立すると、ECM−CONNECTED状態になる。端末がECM−IDLE状態にある時、E−UTRANは、端末のコンテキスト(context)情報を有していない。したがって、ECM−IDLE状態の端末は、ネットワークの命令を受ける必要なく、セル選択(cell selection)またはセル再選択(reselection)のような端末ベースの移動性関連手順を実行する。それに対し、端末がECM−CONNECTED状態にある時、端末の移動性は、ネットワークの命令により管理される。ECM−IDLE状態で端末の位置が、ネットワークが知っている位置と異なる場合、端末は、トラッキング領域更新(Tracking Area Update)手順を介してネットワークに端末の該当位置を知らせる。
以下、システム情報(System Information)に対する説明である。
システム情報は、端末が基地局に接続するために知るべき必須情報を含む。したがって、端末は、基地局に接続する前にシステム情報を全て受信しているべきであり、また、常に最新システム情報を有しているべきである。また、システム情報は、一セル内の全ての端末が知っているべき情報であるため、基地局は、周期的にシステム情報を送信する。システム情報は、MIB(Master Information Block)及び複数のSIB(System Information Block)に分けられる。
MIBは、セルから他の情報のために取得されることが要求される最も必須で且つ最も頻繁に送信される、制限された個数のパラメータを含むことができる。端末は、ダウンリンク同期化以後に最も先にMIBを探す。MIBは、ダウンリンクチャネル帯域幅、PHICH設定、同期化をサポートし、タイミング基準として動作するSFN、及びeNB送信アンテナ設定のような情報を含むことができる。MIBは、BCH(broadcase channel)上にブロードキャスト送信されることができる。
含まれているSIBのうち、SIB1(SystemInformationBlockType1)は、「SystemInformationBlockType1」メッセージに含まれて送信され、SIB1を除外した他のSIBは、システム情報メッセージに含まれて送信される。SIBをシステム情報メッセージにマッピングさせることは、SIB1に含まれているスケジューリング情報リストパラメータにより流動的に設定されることができる。ただ、各SIBは、単一システム情報メッセージに含まれ、同じスケジューリング要求値(例えば、周期)を有するSIBのみが同じシステム情報メッセージにマッピングされることができる。また、SIB2(SystemInformationBlockType2)は、常にスケジューリング情報リストのシステム情報メッセージリスト内の1番目のエントリに該当するシステム情報メッセージにマッピングされる。同じ周期内に複数のシステム情報メッセージが送信されることができる。SIB1及び全てのシステム情報メッセージは、DL−SCH上に送信される。
ブロードキャスト送信に加えて、E−UTRANにおいて、SIB1は既存に設定された値と同じように設定されたパラメータを含んだまま専用シグナリング(dedicated signaling)されることができ、この場合、SIB1は、RRC接続再設定メッセージに含まれて送信されることができる。
SIB1は、端末セル接近と関連している情報を含み、他のSIBのスケジューリングを定義する。SIB1は、ネットワークのPLMN識別子、TAC(Tracking Area Code)及びセルID、セルがキャンプオンすることができるセルかどうかを指示するセル禁止状態(cell barring status)、セル再選択基準として使われるセル内に要求される最低受信レベル、及び他のSIBの送信時間及び周期と関連している情報を含むことができる。
SIB2は、全ての端末に共通する無線リソース設定情報を含むことができる。SIB2は、アップリンク搬送波周波数及びアップリンクチャネル帯域幅、RACH設定、ページ設定(paging configuration)、アップリンクパワ制御設定、サウンディング基準信号設定(Sounding Reference Signal configuration)、ACK/NACK送信をサポートするPUCCH設定及びPUSCH設定と関連している情報を含むことができる。
端末は、システム情報の取得及び変更検知手順をプライマリセル(primary cell:PCell)に対してのみ適用することができる。セカンダリセル(secondary cell:SCell)において、E−UTRANは、該当SCellが追加される時、RRC接続状態動作と関連している全てのシステム情報を専用シグナリングを介して提供することができる。設定されたSCellと関連しているシステム情報の変更時、E−UTRANは、考慮されるSCellを解除(release)して以後に追加可能であり、これは単一RRC接続再設定メッセージと共に実行されることができる。E−UTRANは、考慮されるSCell内でブロードキャストされた値と異なるパラメータ値を専用シグナリングを介して設定することができる。
端末は、特定タイプのシステム情報に対してその有効性を保障しなければならず、このようなシステム情報を必須システム情報(required system information)という。必須システム情報は、下記のように定義されることができる。
−端末がRRCアイドル状態である場合:端末は、SIB2乃至SIB8だけでなく、MIB及びSIB1の有効なバージョンを有しているように保障しなければならず、これは考慮されるRAT(radio access technology)のサポートにしたがう。
−端末がRRC接続状態である場合:端末は、MIB、SIB1及びSIB2の有効なバージョンを有しているように保障しなければならない。
一般的に、システム情報は、取得後最大3時間まで有効性が保障されることができる。
一般的に、ネットワークが端末に提供するサービスは、下記のように三つのタイプに区分することができる。また、どのようなサービスの提供を受けることができるかによって、端末は、セルのタイプも異なるように認識する。以下、サービスタイプを叙述した後、セルのタイプを叙述する。
1)制限的サービス(Limited service):このサービスは、緊急呼び(Emergency call)及び災害警報システム(Earthquake and Tsunami Warning System;ETWS)を提供し、受容可能なセル(acceptable cell)で提供することができる。
2)正規サービス(Normal service):このサービスは、一般的用途の汎用サービス(public use)を意味し、正規セル(suitable or normal cell)で提供することができる。
3)事業者サービス(Operator service):このサービスは、通信ネットワーク事業者のためのサービスを意味し、このセルは、通信ネットワーク事業者のみが使用することができ、一般ユーザは使用することができない。
セルが提供するサービスタイプと関連し、セルのタイプは、下記のように区分されることができる。
1)受容可能なセル(Acceptable cell):端末が制限された(Limited)サービスの提供を受けることができるセル。このセルは、該当端末立場で、禁止(barred)されておらず、端末のセル選択基準を満たすセルである。
2)正規セル(Suitable cell):端末が正規サービスの提供を受けることができるセル。このセルは、受容可能なセルの条件を満たし、同時に追加条件を満たす。追加的な条件として、このセルは、該当端末が接続できるPLMN(Public Land Mobile Network)所属でなければならず、端末のトラッキング領域(Tracking Area)更新手順の実行が禁止されないセルでなければならない。該当セルがCSGセルの場合、端末がこのセルにCSGメンバとして接続可能なセルでなければならない。
3)禁止されたセル(Barred cell):セルがシステム情報を介して禁止されたセルであるという情報をブロードキャストするセルである。
4)予約されたセル(Reserved cell):セルがシステム情報を介して予約されたセルであるという情報をブロードキャストするセルである。
図4は、RRCアイドル状態の端末の動作を示す流れ図である。図4は、初期電源がオンされた端末がセル選択過程を経てネットワークに登録し、その後、必要な場合、セル再選択をする手順を示す。
図4を参照すると、端末は、自分がサービスを受けることを希望するネットワークであるPLMN(public land mobile network)と通信するためのラジオアクセス技術(radio access technology;RAT、無線通信方法)を選択する(S410)。PLMN及びRATに対する情報は、端末のユーザが選択することもでき、USIM(universal subscriber identity module)に格納されているものを使用することもできる。
端末は、測定した信号強度や品質が特定値より大きいセルのうち、最も大きい値を有するセルを選択する(Cell Selection)(S420)。これは電源がオンされた端末がセル選択を実行することであって、初期セル選択(initial cell selection)という。セル選択手順に対して以後に詳述する。セル選択以後の端末は、基地局が周期的に送るシステム情報を受信する。特定値は、データ送/受信での物理的信号に対する品質の保証を受けるために、システムで定義された値を意味する。したがって、適用されるRATによって、その値は異なる。
端末は、ネットワーク登録が必要な場合、ネットワーク登録手順を実行する(S430)。端末は、ネットワークからサービス(例:Paging)を受けるために自分の情報(例:IMSI)を登録する。端末は、セルを選択するたびにアクセスするネットワークに登録するものではなく、システム情報から受けたネットワークの情報(例:Tracking Area Identity;TAI)と自分が知っているネットワークの情報が異なる場合にネットワークに登録する。
端末は、セルで提供されるサービス環境または端末の環境などに基づいてセル再選択を実行する(S440)。端末は、現在サービスを受けている基地局(サービング基地局)から測定した信号の強度や品質の値が、隣接したセルの基地局から測定した値より低い場合、端末が現在接続した基地局のセルより良い信号特性を提供する他のセルの中から一つを選択する。この過程を2番目の過程である初期セル選択(Initial Cell Selection)と区分するためにセル再選択(Cell Re−Selection)という。このとき、信号特性の変化によって頻繁にセルが再選択されることを防止するために時間的な制約条件をおく。セル再選択手順に対しては以後に詳述する。
図5は、RRC接続を確立する過程を示す流れ図である。
端末は、RRC接続を要求するRRC接続要求(RRC Connection Request)メッセージをネットワークに送る(S510)。ネットワークは、RRC接続要求に対する応答としてRRC接続設定(RRC Connection Setup)メッセージを送る(S520)。RRC接続設定メッセージを受信した後、端末は、RRC接続モードに進入する。
端末は、RRC接続確立の成功的な完了を確認するために使われるRRC接続設定完了(RRC Connection Setup Complete)メッセージをネットワークに送る(S530)。
図6は、RRC接続再設定過程を示す流れ図である。RRC接続再設定(reconfiguration)は、RRC接続の修正に使われる。これはRB確立/修正(modify)/解除(release)、ハンドオーバ実行、測定セットアップ/修正/解除のために使われる。
ネットワークは、端末にRRC接続を修正するためのRRC接続再設定(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを送る(S610)。端末は、RRC接続再設定に対する応答として、RRC接続再設定の成功的な完了を確認するために使われるRRC接続再設定完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージをネットワークに送る(S620)。
以下、PLMN(public land mobile network)に対して説明する。
PLMNは、モバイルネットワーク運営者により配置及び運用されるネットワークである。各モバイルネットワーク運営者は、一つまたはそれ以上のPLMNを運用する。各PLMNは、MCC(Mobile Country Code)及びMNC(Mobile Network Code)により識別されることができる。セルのPLMN情報は、システム情報に含まれてブロードキャストされる。
PLMN選択、セル選択及びセル再選択において、多様なタイプのPLMNが端末により考慮されることができる。
HPLMN(Home PLMN):端末IMSIのMCC及びMNCとマッチングされるMCC及びMNCを有するPLMN
EHPLMN(Equivalent HPLMN):HPLMNと等価として取り扱われるPLMN
RPLMN(Registered PLMN):位置登録が成功的に終了されたPLMN
EPLMN(Equivalent PLMN):RPLMNと等価として取り扱われるPLMN
各モバイルサービス需要者は、HPLMNに加入する。HPLMNまたはEHPLMNにより端末に一般サービスが提供される時、端末は、ローミング状態(roaming state)ではない。それに対し、HPLMN/EHPLMN以外のPLMNにより端末にサービスが提供される時、端末は、ローミング状態であり、そのPLMNは、VPLMN(Visited PLMN)と呼ばれる。
端末は、初期に電源がオンされると、使用可能なPLMN(public land mobile network)を検索し、サービスを受けることができる適切なPLMNを選択する。PLMNは、モバイルネットワーク運営者(mobile network operator)により配置され(deploy)、または運営されるネットワークである。各モバイルネットワーク運営者は、一つまたはそれ以上のPLMNを運営する。それぞれのPLMNは、MCC(mobile country code)及びMNC(mobile network code)により識別されることができる。セルのPLMN情報は、システム情報に含まれてブロードキャストされる。端末は、選択したPLMNを登録するために試みる。登録が成功した場合、選択されたPLMNは、RPLMN(registered PLMN)になる。ネットワークは、端末にPLMNリストをシグナリングすることができ、これはPLMNリストに含まれているPLMNをRPLMNのようなPLMNであると考慮することができる。ネットワークに登録された端末は、常時ネットワークにより接近可能(reachable)でなければならない。もし、端末がECM−CONNECTED状態(同様に、RRC接続状態)である場合、ネットワークは、端末がサービスを受けていることを認知する。しかし、端末がECM−IDLE状態(同様に、RRCアイドル状態)である場合、端末の状況がeNBでは有効でないが、MMEには格納されている。この場合、ECM−IDLE状態の端末の位置は、TA(tracking Area)のリストの粒度(granularity)を介してMMEにのみ知られる。単一TAは、TAが所属されたPLMN識別子で構成されたTAI(tracking area identity)及びPLMN内のTAを唯一に表現するTAC(tracking area code)により識別される。
次に、選択したPLMNが提供するセルの中から、端末が適切なサービスの提供を受けることができる信号品質と特性を有するセルを選択する。
以下、従来技術において、端末がセルを選択する手順に対して詳細に説明する。
電源がオンされ、またはセルにとどまっている時、端末は、適切な品質のセルを選択/再選択することでサービスを受けるための手順を実行する。
RRCアイドル状態の端末は、常に適切な品質のセルを選択することで、このセルを介してサービスの提供を受けるための用意をしなければならない。例えば、電源がオンされた端末は、ネットワークに登録するために適切な品質のセルを選択しなければならない。RRC接続状態の端末がRRCアイドル状態に進入すると、端末は、RRCアイドル状態にとどまるセルを選択しなければならない。このように、端末がRRCアイドル状態のようなサービス待機状態にとどまるために、一定条件を満たすセルを選択する過程をセル選択(Cell Selection)という。重要な点は、セル選択は、端末がRRCアイドル状態にとどまるセルを現在決定していない状態で実行されているため、可能な限り速かにセルを選択することが重要である。したがって、一定基準以上の無線信号品質を提供するセルの場合は、たとえ、このセルが端末に最も良い無線信号品質を提供するセルでないとしても、端末のセル選択過程で選択されることができる。
以下、3GPP TS 36.304 V8.5.0(2009−03)「User Equipment(UE)procedures in idle mode(Release 8)」を参照し、3GPP LTEにおいて、端末がセルを選択する方法及び手順に対して詳述する。
セル選択過程は、大いに、二つに分けられる。
まず、初期セル選択過程であり、この過程では、端末が無線チャネルに対する事前情報がない。したがって、端末は、適切なセルを探すために全ての無線チャネルを検索する。各チャネルにおいて、端末は、最も強いセルを探す。以後、端末がセル選択基準を満たす適切な(suitable)セルを探すと、該当セルを選択する。
次に、端末は、格納された情報を活用し、またはセルで放送している情報を活用することで、セルを選択することができる。したがって、初期セル選択過程に比べてセル選択が迅速である。端末がセル選択基準を満たすセルを探すと、該当セルを選択する。もし、この過程を介してセル選択基準を満たす適切なセルを探すことができない場合、端末は、初期セル選択過程を実行する。
セル選択基準は、下記数式1のように定義されることができる。
ここで、式1の各変数は、以下の表1のように定義されることができる。
シグナリングされた値であるQrxlevminoffset及びQqualminoffsetは、端末がVPLMN内の正規セルにキャンプしている中、より高い優先順位のPLMNに対する周期的探索の結果としてセル選択が評価される場合に限り適用されることができる。前記のように、より高い優先順位のPLMNに対する周期的な探索中、端末は、このようなより高い優先順位のPLMNの他のセルから格納されたパラメータ値を使用してセル選択評価を実行することができる。
端末がセル選択過程を介してあるセルを選択した以後、端末の移動性または無線環境の変化などにより端末と基地局との間の信号の強度や品質が変わることができる。したがって、もし、選択したセルの品質が低下される場合、端末は、より良い品質を提供する他のセルを選択することができる。このようにセルを再び選択する場合、一般的に現在選択されたセルより良い信号品質を提供するセルを選択する。このような過程をセル再選択(Cell Reselection)という。セル再選択過程は、無線信号の品質観点で、一般的に端末に最も良い品質を提供するセルを選択することに基本的な目的がある。
無線信号の品質観点以外に、ネットワークは、周波数別に優先順位(priority)を決定して端末に知らせることができる。このような優先順位を受信した端末は、セル再選択過程で、この優先順位を無線信号品質基準より優先的に考慮するようになる。
前記のように、無線環境の信号特性によってセルを選択または再選択する方法があり、セル再選択において、再選択のためのセルを選択するとき、セルのRATと周波数(frequency)特性によって下記のようなセル再選択方法がある。
−イントラ周波数(Intra−frequency)セル再選択:端末がキャンプ(camp)中であるセルと同じRAT及び同じ中心周波数(center−frequency)を有するセルを再選択
−インター周波数(Inter−frequency)セル再選択:端末がキャンプ中であるセルと同じRAT及び異なる中心周波数を有するセルを再選択
−インターRAT(Inter−RAT)セル再選択:端末がキャンプ中であるRATと異なるRATを使用するセルを再選択
セル再選択過程の原則は、下記の通りである。
第一に、端末は、セル再選択のためにサービングセル(serving cell)及び隣接セル(neighboring cell)の品質を測定する。
第二に、セル再選択は、セル再選択基準に基づいて実行される。セル再選択基準は、サービングセル及び隣接セルの測定に関連して下記のような特性を有している。
イントラ周波数セル再選択は、基本的にランキング(ranking)に基づいて行われる。ランキングとは、セル再選択評価のための指標値を定義し、この指標値を利用してセルを指標値の大きさ順に順序を定める作業である。最も良い指標を有するセルを一般的に最高順位セル(highest ranked cell)という。セル指標値は、端末が該当セルに対して測定した値を基本にし、必要によって、周波数オフセットまたはセルオフセットを適用した値である。
インター周波数セル再選択は、ネットワークにより提供された周波数優先順位に基づいて行われる。端末は、最も高い周波数優先順位を有する周波数にとどまる(camp on:以下、キャンプオンと表現できる)ことができるように試みる。ネットワークは、ブロードキャストシグナリング(broadcast signaling)を介してセル内の端末が共通的に適用する周波数優先順位を提供し、または端末別シグナリング(dedicated signaling)を介して端末別に各々周波数別優先順位を提供することができる。ブロードキャストシグナリングを介して提供されるセル再選択優先順位を共用優先順位(common priority)といい、端末別にネットワークが設定するセル再選択優先順位を専用優先順位(dedicated priority)という。端末は、専用優先順位を受信すると、専用優先順位と関連している有効時間(validity time)を共に受信することができる。端末は、専用優先順位を受信すると、共に受信した有効時間に設定された有効性タイマ(validity timer)を開始する。端末は、有効性タイマが動作する中、RRCアイドルモードで専用優先順位を適用する。有効性タイマが満了されると、端末は、専用優先順位を廃棄し、再び共用優先順位を適用する。
インター周波数セル再選択のために、ネットワークは、端末にセル再選択に使われるパラメータ(例えば、周波数別オフセット(frequency−specific offset))を周波数別に提供することができる。
イントラ周波数セル再選択またはインター周波数セル再選択のために、ネットワークは、端末にセル再選択に使われる隣接セルリスト(Neighboring Cell List、NCL)を端末に提供することができる。このNCLは、セル再選択に使われるセル別パラメータ(例えば、セル別オフセット(cell−specific offset))を含む。
イントラ周波数またはインター周波数セル再選択のために、ネットワークは、端末にセル再選択に使われるセル再選択禁止リスト(black list)を端末に提供することができる。禁止リストに含まれているセルに対し、端末は、セル再選択を実行しない。
以下、セル再選択評価過程で実行するランキングに対して説明する。
セルの優先順位を定める時に使われるランキング指標(ranking criterion)は、数式2のように定義される。
ここで、Rsは端末が現在キャンプオンしており、サービングセルのランキング指標であり、Rnは隣接セルのランキング指標であり、Qmeas,sは端末がサービングセルに対して測定した品質値であり、Qmeas,nは端末が隣接セルに対して測定した品質値であり、Qhystはランキングのためのヒステリシス(hysteresis)値であり、Qoffsetは二つのセル間のオフセットである。
イントラ周波数で、端末がサービングセルと隣接セルとの間のオフセット(Qoffsets,n)を受信した場合は、Qoffset=Qoffsets,nであり、端末がQoffsets,nを受信しない場合は、Qoffset=0である。
インター周波数で、端末が該当セルに対するオフセット(Qoffsets,n)を受信した場合は、Qoffset=Qoffsets,n+Qfrequencyであり、端末がQoffsets,nを受信しない場合は、Qoffset=Qfrequencyである。
サービングセルのランキング指標(Rs)と隣接セルのランキング指標(Rn)が互いに類似する状態で変動すると、変動結果、ランキング順位が頻繁に変わるため、端末が二つのセルを交互に再選択することがある。Qhystは、セル再選択において、ヒステリシスを与え、端末が二つのセルを交互に再選択することを防止するためのパラメータである。
端末は、前記数式によってサービングセルのRs及び隣接セルのRnを測定し、ランキング指標値が最も大きい値を有するセルを最高順位(highest ranked)セルと見なし、このセルを再選択する。
基準によると、セル再選択において、セルの品質が最も主要な基準として作用することを確認することができる。もし、再選択したセルが正規セル(suitable cell)でない場合、端末は、該当周波数または該当セルをセル再選択対象から除外する。
以下、無線リンク失敗に対して説明する。
端末は、サービスを受信するサービングセルとの無線リンクの品質維持のために持続的に測定を実行する。端末は、サービングセルとの無線リンクの品質悪化(deterioration)により現在状況で通信が不可能かどうかを決定する。もし、サービングセルの品質があまりにも低くて通信がほぼ不可能な場合、端末は、現在状況を無線連結失敗であると決定する。
もし、無線リンク失敗が決定されると、端末は、現在のサービングセルとの通信維持をあきらめ、セル選択(または、セル再選択)手順を介して新しいセルを選択し、新しいセルへのRRC接続再確立(RRC connection re−establishment)を試みる。
3GPP LTEのスペックでは、正常に通信することができない場合として下記のような例示を挙げている。
−端末の物理階層の無線品質測定結果に基づいて、端末が下り通信リンク品質に深刻な問題があると判断した場合(RLM実行中、PCellの品質が低いと判断した場合)
−MAC副階層でランダムアクセス(random access)手順が持続的に失敗してアップリンク送信に問題があると判断した場合
−RLC副階層で上りデータ送信が持続的に失敗してアップリンク送信に問題があると判断した場合
−ハンドオーバを失敗したと判断した場合
−端末が受信したメッセージが完全性検査(integrity check)を通過することができない場合
以下、RRC接続再確立(RRC connection re−establishment)手順に対し、より詳細に説明する。
図7は、RRC接続再確立手順を示す。
図7を参照すると、端末は、SRB0(Signaling Radio Bearer #0)を除外した、設定されている全ての無線ベアラ(radio bearer)使用を中断し、AS(Access Stratum)の各種副階層を初期化させる(S710)。また、各副階層及び物理階層を基本構成(default configuration)に設定する。このような過程中、端末は、RRC接続状態を維持する。
端末は、RRC接続再設定手順を実行するためのセル選択手順を実行する(S720)。RRC接続再確立手順中に、セル選択手順は、端末がRRC接続状態を維持しているにもかかわらず、端末がRRCアイドル状態で実行するセル選択手順と同じように実行されることができる。
端末は、セル選択手順を実行した後、該当セルのシステム情報を確認することで該当セルが適合なセルかどうかを判断する(S730)。もし、選択されたセルが適切なE−UTRANセルであると判断された場合、端末は、該当セルにRRC接続再確立要求メッセージ(RRC connection reestablishment request message)を送信する(S740)。
一方、RRC接続再確立手順を実行するためのセル選択手順を介して選択されたセルが、E−UTRAN以外の異なるRATを使用するセルであると判断された場合、RRC接続再確立手順を中断し、端末は、RRCアイドル状態に進入する(S750)。
端末は、セル選択手順及び選択したセルのシステム情報受信を介して、制限された時間内にセルの適切性確認を終えるように具現されることができる。そのために、端末は、RRC接続再確立手順を開始することによってタイマを駆動させることができる。タイマは、端末が適合なセルを選択したと判断された場合、中断されることができる。タイマが満了された場合、端末は、RRC接続再確立手順が失敗したと見なし、RRCアイドル状態に進入することができる。以下、このタイマを無線リンク失敗タイマという。LTEスペックTS 36.331では、T311という名称のタイマが無線リンク失敗タイマとして活用されることができる。端末は、このタイマの設定値をサービングセルのシステム情報から取得することができる。
端末からRRC接続再確立要求メッセージを受信して要求を受諾した場合、セルは、端末にRRC接続再確立メッセージ(RRC connection reestablishment message)を送信する。
セルからRRC接続再確立メッセージを受信した端末は、SRB1に対するPDCP副階層とRLC副階層を再構成する。また、セキュリティ設定と関連している各種キー値を再計算し、セキュリティを担当するPDCP副階層を新しく計算したセキュリティキー値で再構成する。それによって、端末とセルとの間のSRB1が開放され、RRC制御メッセージをやりとりすることができるようになる。端末は、SRB1の再開を完了し、セルにRRC接続再確立手順が完了したというRRC接続再確立完了メッセージ(RRC connection reestablishment complete message)を送信する(S760)。
それに対し、端末からRRC接続再確立要求メッセージを受信して要求を受諾しない場合、セルは、端末にRRC接続再確立拒絶メッセージ(RRC connection reestablishment reject message)を送信する。
RRC接続再確立手順が成功的に実行されると、セルと端末は、RRC接続再設定手順を実行する。それによって、端末は、RRC接続再確立手順を実行する前の状態を回復し、サービスの連続性を最大限保障する。
図8は、端末がRRC_IDLE状態で有することができるサブ状態(substate)とサブ状態移動過程を例示する。
図8を参照すると、端末は、最初セル選択過程を実行する(S801)。最初セル選択過程は、PLMNに対して格納したセル情報がない場合、または正規セル(suitable cell)を探すことができない場合に実行されることができる。
最初セル選択過程で正規セルをさがすことができない場合、任意セル選択状態(S802)に移動する。任意セル選択状態は、正規セルにも受容可能なセルにもキャンプオン(camp on)できない状態であり、端末がキャンプできる任意のPLMNの受容可能なセル(acceptable cell)を探すために試みる状態である。端末がキャンプできるどのようなセルも探すことができない場合、端末は、受容可能なセルをさがす時まで持続的に任意セル選択状態にとどまる。
最初セル選択過程で正規セルをさがすと、正規キャンプ状態(S803)に移動する。正規キャンプ状態は、正規セルにキャンプオン(camp on)した状態を意味し、システム情報を介して与えられた情報によってページングチャネル(paging channel)を選択してモニタリングすることができ、セル再選択のための評価過程を実行することができる。
正規キャンプ状態(S803)でセル再選択評価過程(S804)が誘発されると、セル再選択評価過程(S804)を実行する。セル再選択評価過程(S804)で正規セル(suitable cell)が発見される場合、再び正規キャンプ状態(S803)に移動する。
任意セル選択状態(S802)で、受容可能なセルが発見される場合、任意セルキャンプ状態(S805)に移動する。任意セルキャンプ状態は、受容可能なセルにキャンプオン(camp on)した状態である。
任意セルキャンプ状態(S805)で、端末は、システム情報を介して与えられた情報によってページングチャネル(paging channel)を選択してモニタリングすることができ、セル再選択のための評価過程(S806)を実行することができる。セル再選択のための評価過程(S806)で受容可能なセル(acceptable cell)が発見されない場合、任意セル選択状態(S802)に移動する。
次に、D2D動作に対して説明する。3GPP LTE−Aでは、D2D動作と関連しているサービスを近接性ベースのサービス(Proximity based Services:ProSe)という。以下、ProSeは、D2D動作と同等な概念であり、ProSeはD2D動作と混用されることができる。以下、ProSeに対して記述する。
ProSeには、ProSe直接通信(communication)とProSe直接発見(direct discovery)がある。ProSe直接通信は、近接した2以上の端末間で実行される通信を意味する。端末は、ユーザ平面のプロトコルを利用して通信を実行することができる。ProSe可能端末(ProSe−enabled UE)は、ProSeの要求条件と関連している手順をサポートする端末を意味する。別の言及がない場合、ProSe可能端末は、公用安全端末(public safety UE)と非公用安全端末(non−public safety UE)を両方とも含む。公用安全端末は、公用安全に特化された機能とProSe過程を両方ともサポートする端末であり、非公用安全端末は、ProSe過程はサポートするが、公用安全に特化された機能はサポートしない端末である。
ProSe直接発見(ProSe direct discovery)は、ProSe可能端末が、隣接した他のProSe可能端末を発見するための過程であり、このとき、2個のProSe可能端末の能力のみを使用する。EPC次元のProSe発見(EPC−level ProSe discovery)は、EPCが2個のProSe可能端末の近接可否を判断し、2個のProSe可能端末にそれらの近接を知らせる過程を意味する。
以下、便宜上、ProSe直接通信はD2D通信といい、ProSe直接発見はD2D発見という。
図9は、ProSeのための基準構造を示す。
図9を参照すると、ProSeのための基準構造は、E−UTRAN、EPC、ProSe応用プログラムを含む複数の端末、ProSe応用サーバ(ProSe APP server)、及びProSe機能(ProSe function)を含む。
EPCは、E−UTRANコアネットワーク構造を代表する。EPCは、MME、S−GW、P−GW、政策及び課金規則(policy and charging rules function:PCRF)、ホーム加入者サーバ(home subscriber server:HSS)などを含むことができる。
ProSe応用サーバは、応用機能を作成するためのProSe能力のユーザである。ProSe応用サーバは、端末内の応用プログラムと通信することができる。端末内の応用プログラムは、応用機能を作成するためのProSe能力を使用することができる。
ProSe機能は、下記のうち少なくとも一つを含むことができるが、必ずこれに制限されるものではない。
−第3者応用プログラムに向かう基準点を介したインターワーキング(Interworking via a reference point towards the 3rd party applications)
−発見及び直接通信のための認証及び端末に対する設定(Authorization and configuration of the UE for discovery and direct communication)
−EPC次元のProSe発見の機能(Enable the functionality of the EPC level ProSe discovery)
−ProSeと関連した新しい加入者データ及びデータ格納調整、ProSe IDの調整(ProSe related new subscriber data and handling of data storage、and also handling of ProSe identities)
−セキュリティ関連機能(Security related functionality)
−政策関連機能のためにEPCに向かう制御提供(Provide control towards the EPC for policy related functionality)
−課金のための機能提供(Provide functionality for charging(via or outside of EPC、例えば、offline charging))
以下、ProSeのための基準構造において、基準点と基準インターフェースを説明する。
−PC1:端末内のProSe応用プログラムとProSe応用サーバ内のProSe応用プログラムとの間の基準点である。これは応用次元でシグナリング要求条件を定義するために使われる。
−PC2:ProSe応用サーバとProSe機能との間の基準点である。これはProSe応用サーバとProSe機能との間の相互作用を定義するために使われる。ProSe機能のProSeデータベースの応用データアップデートが相互作用の一例になることができる。
−PC3:端末とProSe機能との間の基準点である。端末とProSe機能との間の相互作用を定義するために使われる。ProSe発見及び通信のための設定が相互作用の一例になることができる。
−PC4:EPCとProSe機能との間の基準点である。EPCとProSe機能との間の相互作用を定義するために使われる。相互作用は、端末間に1:1通信のための経路を設定する時、またはリアルタイムセッション管理や移動性管理のためのProSeサービスを認証する時を例示することができる。
−PC5:端末間に発見及び通信、中継、1:1通信のために制御/ユーザ平面を使用するための基準点である。
−PC6:互いに異なるPLMNに属するユーザ間にProSe発見のような機能を使用するための基準点である。
−SGi:応用データ及び応用次元制御情報交換のために使われることができる。
<ProSe直接通信(D2D通信):ProSe Direct Communication>
ProSe直接通信は、2個の公用安全端末がPC5インターフェースを介して直接通信することができる通信モードである。この通信モードは、端末がE−UTRANのカバレッジ内でサービスを受ける場合やE−UTRANのカバレッジから外れた場合の両方ともでサポートされることができる。
図10は、ProSe直接通信を実行する端末とセルカバレッジの配置例を示す。
図10(a)を参照すると、端末A及びBは、セルカバレッジ外に位置できる。図10(b)を参照すると、端末Aは、セルカバレッジ内に位置し、端末Bは、セルカバレッジ外に位置できる。図10(c)を参照すると、端末A及びBは、両方とも単一セルカバレッジ内に位置できる。図10(d)を参照すると、端末Aは、第1のセルのカバレッジ内に位置し、端末Bは、第2のセルのカバレッジ内に位置できる。
ProSe直接通信は、図10のように多様な位置にある端末間に実行されることができる。
一方、ProSe直接通信には下記のIDが使われることができる。
ソースレイヤ−2 ID:このIDは、PC5インターフェースでパケットの送信子を識別させる。
目的レイヤ−2 ID:このIDは、PC5インターフェースでパケットのターゲットを識別させる。
SA L1 ID:このIDは、PC5インターフェースでスケジューリング割当(scheduling assignment:SA)でのIDである。
図11は、ProSe直接通信のためのユーザ平面プロトコルスタックを示す。
図11を参照すると、PC5インターフェースは、PDCH、RLC、MAC及びPHY階層で構成される。
ProSe直接通信では、HARQフィードバックがない場合がある。MACヘッダは、ソースレイヤ−2 ID及び目的レイヤ−2 IDを含むことができる。
<ProSe直接通信のための無線リソース割当>
ProSe可能端末は、ProSe直接通信のためのリソース割当に対し、下記の二つのモードを利用することができる。
1.モード1
モード1は、ProSe直接通信のためのリソースを基地局からスケジューリングを受けるモードである。モード1により端末がデータを送信するためにはRRC_CONNECTED状態でなければならない。端末は、送信リソースを基地局に要求し、基地局は、スケジューリング割当及びデータ送信のためのリソースをスケジューリングする。端末は、基地局にスケジューリング要求を送信し、ProSe BSR(Buffer Status Report)を送信することができる。基地局は、ProSe BSRに基づいて、端末がProSe直接通信をするデータを有しており、この送信のためのリソースが必要であると判断する。
2.モード2
モード2は、端末が直接リソースを選択するモードである。端末は、リソースプール(resource pool)で直接ProSe直接通信のためのリソースを選択する。リソースプールは、ネットワークにより設定され、または予め決まることができる。
一方、端末がサービングセルを有している場合、即ち、端末が基地局とRRC_CONNECTED状態にある場合、またはRRC_IDLE状態で特定セルに位置した場合、端末は、基地局のカバレッジ内にあると見なされる。
端末がカバレッジ外にある場合、モード2のみ適用されることができる。もし、端末がカバレッジ内にある場合、基地局の設定によってモード1またはモード2を使用することができる。
他の例外的な条件がない場合、基地局が設定した時にのみ、端末は、モード1からモード2に、またはモード2からモード1に、モードを変更することができる。
<ProSe直接発見(D2D発見):ProSe direct discovery)>
ProSe直接発見は、ProSe可能端末が、近接した他のProSe可能端末を発見するときに使われる手順を意味し、D2D直接発見またはD2D発見とも呼ばれる。このとき、PC5インターフェースを介したE−UTRA無線信号が使われることができる。以下、ProSe直接発見に使われる情報を発見情報(discovery information)という。
図12は、D2D発見のためのPC5インターフェースを示す。
図12を参照すると、PC5インターフェースは、MAC階層、PHY階層と上位階層であるProSe Protocol階層で構成される。上位階層(ProSe Protocol)で発見情報(discovery information)のお知らせ(anouncement:以下、アナウンスメント)及びモニタリング(monitoring)に対する許可を扱い、発見情報の内容は、AS(access stratum)に対して透明(transparent)である。ProSe Protocolは、アナウンスメントのために有効な発見情報のみがASに伝達されるようにする。
MAC階層は、上位階層(ProSe Protocol)から発見情報を受信する。IP階層は、発見情報送信のために使われない。MAC階層は、上位階層から受けた発見情報をアナウンスするために使われるリソースを決定する。MAC階層は、発見情報を伝送するMAC PDU(protocol data unit)を作成して物理階層に送る。MACヘッダは追加されない。
発見情報アナウンスメントのために二つのタイプのリソース割当がある。
1.タイプ1
発見情報のアナウンスメントのためのリソースが端末特定的でなく割り当てられる方法であり、基地局が端末に発見情報アナウンスメントのためのリソースプール設定を提供する。この設定は、システム情報ブロック(system information block:SIB)に含まれてブロードキャスト方式でシグナリングされることができる。または、設定は、端末特定的RRCメッセージに含まれて提供されることができる。または、設定は、RRCメッセージ外にブロードキャストシグナリングまたは端末特定的シグナリングされることもできる。
端末は、指示されたリソースプールから自体的にリソースを選択し、選択したリソースを利用して発見情報をアナウンスする。端末は、各発見周期(discovery period)中に任意に選択したリソースを介して発見情報をアナウンスすることができる。
2.タイプ2
発見情報のアナウンスメントのためのリソースが端末特定的に割り当てられる方法である。RRC_CONNECTED状態にある端末は、RRC信号を介して基地局に発見信号アナウンスメントのためのリソースを要求することができる。基地局は、RRC信号で発見信号アナウンスメントのためのリソースを割り当てることができる。端末に設定されたリソースプール内で発見信号モニタリングのためのリソースが割り当てられることができる。
RRC_IDLE状態にある端末に対して、基地局は、1)発見信号アナウンスメントのためのタイプ1のリソースプールをSIBで知らせることができる。ProSe直接発見が許容された端末は、RRC_IDLE状態で発見情報アナウンスメントのためにタイプ1のリソースプールを利用する。または、基地局は、2)SIBを介して基地局が、ProSe直接発見はサポートすることを知らせるが、発見情報アナウンスメントのためのリソースは提供しない。この場合、端末は、発見情報アナウンスメントのためにはRRC_CONNECTED状態に進入しなければならない。
RRC_CONNECTED状態にある端末に対して、基地局は、RRC信号を介して端末が発見情報アナウンスメントのためにタイプ1のリソースプールを使用するか、またはタイプ2のリソースを使用するかを設定することができる。
図13は、ProSe直接発見過程の一実施例である。
図13を参照すると、端末Aと端末Bは、ProSeが可能な応用プログラム(ProSe−enabled application)が運用されており、応用プログラムで相互間に「友人」である関係、即ち、相互間にD2D通信を許容することができる関係に設定されていると仮定する。以下、端末Bは、端末Aの「友人」と表現できる。応用プログラムは、例えば、ソーシャルネットワーキングプログラムである。「3GPP Layers」は、3GPPにより規定された、ProSe発見サービスを利用するための応用プログラムの機能に対応される。
端末Aと端末Bとの間の直接発見は、下記の過程を経ることができる。
1.まず、端末Aは、応用サーバと正規応用レイヤ通信(regular application−Layer communication)を実行する。この通信は、応用プログラムインターフェース(Application programming interface:API)に基づいて行われる。
2.端末AのProSe可能応用プログラムは、「友人」である関係にある応用レイヤIDのリストを受信する。応用レイヤIDは、一般的にネットワーク接続ID形態である。例えば、端末Aの応用レイヤIDは、「adam@example.com」のような形態である。
3.端末Aは、端末Aのユーザのための個人表現コード(private expressions codes)、ユーザの友人のための個人表現コードを要求する。
4.3GPP layersは、ProSeサーバに表現コード要求を送信する。
5.ProSeサーバは、運営者または第3者応用サーバから提供される応用レイヤIDを個人表現コードにマッピングする。例えば、「adam@example.com」のような応用レイヤIDは、「GTER543$#2FSJ67DFSF」のような個人表現コードにマッピングされることができる。このマッピングは、ネットワークの応用サーバから受けたパラメータ(例えば、マッピングアルゴリズム、キー値等)に基づいて実行されることができる。
6.ProSeサーバは、導出された表現コードを3GPP layersに応答する。3GPP layersは、要求された応用レイヤIDに対する表現コードが成功的に受信されたことをProSe可能応用プログラムに知らせる。そして、応用レイヤIDと表現コードとの間のマッピングテーブルを生成する。
7.ProSe可能応用プログラムは、3GPP layersに発見手順を開始するように要求する。即ち、提供された「友人」のうち一つが端末Aの近くにあり、直接通信が可能な時に発見を試みるようにする。3GPP layersは、端末Aの個人表現コード(即ち、前記例において、「adam@example.com」の個人表現コードである「GTER543$#2FSJ67DFSF」)を知らせる(announce)。以下、これを「アナウンス」という。該当応用プログラムの応用レイヤIDと個人表現コードとの間のマッピングは、このようなマッピング関係を予め受信した「友人」のみが知ることができ、そのマッピングを実行することができる。
8.端末Bは、端末Aと同じProSe可能応用プログラムを運用中であり、前述した3乃至6ステップを実行したと仮定する。端末Bにある3GPP layersは、ProSe発見を実行することができる。
9.端末Bが端末Aから前述したアナウンスを受信すると、端末Bは、アナウンスに含まれている個人表現コードが自分が知っているかどうか及び応用レイヤIDとマッピングされるかどうかを判断する。8ステップで説明したように、端末Bも3乃至6ステップを実行したため、端末Aに対する個人表現コード、個人表現コードと応用レイヤIDとのマッピング、該当応用プログラムが何かを知っている。したがって、端末Bは、端末Aのアナウンスから端末Aを発見することができる。端末B内で、3GPP layersは、ProSe可能応用プログラムに「adam@example.com」を発見したことを知らせる。
図13では、端末A及び端末BとProSeサーバ、応用サーバなどを全て考慮して発見手順を説明した。端末Aとの端末Bとの間の動作側面に限定してみると、端末Aは、アナウンスと呼ばれる信号を送信し(この過程をアナウンスメントという)、端末Bは、アナウンスを受信して端末Aを発見する。即ち、各端末で行われる動作のうち他の端末と直接的に関連した動作は一つのステップだけであるという側面で、図13の発見過程は、単一ステップ発見手順とも呼ばれる。
図14は、ProSe直接発見過程の他の実施例である。
図14において、端末1乃至4は、特定GCSE(group communication system enablers)グループに含まれている端末と仮定する。端末1は、発見者(discoverer)であり、端末2、3、4は、発見される者(discoveree)であると仮定する。端末5は、発見過程と関係がない端末である。
端末1及び端末2−4は、発見過程で下記の動作を実行することができる。
まず、端末1は、GCSEグループに含まれている任意の端末が周囲にあるかどうかを発見するために、ターゲット発見要求メッセージ(targeted discovery request message、以下、発見要求メッセージまたはM1と略称できる)をブロードキャストする。ターゲット発見要求メッセージには、特定GCSEグループの固有な応用プログラムグループIDまたはレイヤ−2グループIDを含むことができる。また、ターゲット発見要求メッセージには、端末1の固有なID、即ち、応用プログラム個人IDを含むことができる。ターゲット発見要求メッセージは、端末2、3、4及び5により受信されることができる。
端末5は、何らの応答メッセージを送信しない。それに対し、GCSEグループに含まれている端末2、3、4は、ターゲット発見要求メッセージに対する応答としてターゲット発見応答メッセージ(Targeted discovery response message、以下、発見応答メッセージまたはM2と略称できる)を送信する。ターゲット発見応答メッセージには、このメッセージを送信する端末の固有な応用プログラム個人IDが含まれることができる。
図14で説明したProSe発見過程で端末間の動作を見ると、発見者(端末1)は、ターゲット発見要求メッセージを送信し、これに対する応答であるターゲット発見応答メッセージを受信する。また、発見される者(例えば、端末2)もターゲット発見要求メッセージを受信すると、これに対する応答としてターゲット発見応答メッセージを送信する。したがって、各端末は、2ステップの動作を実行する。このような側面で、図14のProSe発見過程は、2ステップ発見手順という。
図14で説明した発見手順に加えて、もし、端末1(発見者)がターゲット発見応答メッセージに対する応答として発見確認メッセージ(discovery confirm message、以下、M3と略称できる)を送信する場合、これは3ステップ発見手順という。
以下、本発明が適用される端末に適用されると仮定する動作を説明する。
<RRCアイドル状態でD2D通信>
RRCアイドル状態でのセル内のD2D送信に対して、ネットワークは、D2D送信が許容されるかどうかを制御することができる。ネットワークは、特定セル内でRRCアイドル状態の端末によるD2D送信、即ち、モード2のD2D送信を許容することができる。この場合、ネットワークは、例えば、特定セルのブロードキャストされるシステム情報を介してモード2のD2D送信のサポート可否を端末に知らせることができる。このようなシステム情報を受信することができない場合、端末は、セル内でRRCアイドル状態のD2D送信が許容されないと見なすことができる。
RRCアイドル状態でのセル内のD2D受信と関連して、ネットワークによりD2D信号受信が許容される限り、ネットワークが端末のD2D信号受信を制御する必要がない。即ち、D2D信号の受信可否は、端末により決定されることができる。特定セルでRRCアイドル状態でのD2D送信をサポートするかどうかに関係なく、端末は、D2D信号を受信することができる。
<RRC接続状態でD2D通信>
端末がRRC接続状態になると、RRC接続状態で適用できる有効なD2D設定を有している場合に限り、端末のD2D送信が許容される。そのために、ネットワークは、D2D設定を含むRRC接続再設定メッセージを介して端末に提供できる。
即ち、RRC接続状態にある端末は、ネットワークがD2D設定を提供した場合に限り、D2D送信が許容される。D2D設定は、端末に対する専用信号を介して提供されることができる。
RRC接続状態でD2D信号を受信することは、ネットワークが端末にD2D信号を許可した以上、端末により決定されることができる。即ち、端末が専用信号を介してD2D設定の提供を受けるかどうかに関係なく、D2D信号の受信は許容される。
<モード設定>
ネットワークは、端末にモード1及び2のうちどのモードで動作できるか、またはどのモードで動作すべきかなどを設定することができ、これをモード設定という。このとき、モード設定のためのシグナリングは、RRCのような上位階層信号を利用し、または物理階層信号のような下位階層信号を利用することができる。前述したモード設定は、頻繁に実行されずに遅延に敏感でないため、RRC信号が使われることができる。
RRCアイドル状態の端末に対してはモード2のみが適用されることができる。それに対し、RRC接続状態の端末は、モード1及び2の両方とも適用可能である。即ち、モード1及び2のうちいずれか一つを選択/設定することは、RRC接続状態の端末に対してのみ必要である。したがって、専用RRCシグナリングがモード設定のために使われることができる。
一方、モード設定で、可能な選択オプションは、モード1及び2の中から選択し、またはモード1、2及び1&2の中から選択できる。モード1&2が設定されると、端末の要求によりネットワークがD2D送信のためのリソースをスケジューリングし、端末は、スケジューリングされたリソースを利用してD2D送信を実行することもでき、また、端末は、リソースプール内で特定リソースを選択してD2D送信を実行することもできる。
ネットワークは、専用RRCシグナリングを介して端末にモード1、モード2またはモード1&2のうちいずれか一つのモードを設定することができる。
<リソースプール設定及びシグナリング>
端末のD2D信号送信側面で説明すると、モード1の設定を受けた端末がD2D送信を実行する場合、端末は、ネットワークからD2D送信のためのリソースのスケジューリングを受けるようになる。したがって、端末は、D2D送信のためのリソースプールを知る必要がない。モード2の設定を受けた端末がD2D送信を実行する場合、D2D送信のためのリソースプールを知らなければならない。
端末のD2D信号受信側面で説明すると、他の端末のモード1によるD2D送信を端末が受信するには、端末は、モード1受信リソースプールを知らなければならない。ここで、モード1受信リソースプールは、サービングセル及び隣接セルのモード1によるD2D送信に使われるリソースプールの和集合である。他の端末のモード2によるD2D送信を端末が受信するには、端末は、モード2受信リソースプールを知らなければならない。ここで、モード2受信リソースプールは、サービングセル及び隣接セルのモード2によるD2D送信に使われるリソースプールの和集合である。
モード1のリソースプールにおいて、端末は、モード1送信リソースプールは知る必要がない。その理由は、モード1のD2D送信は、ネットワークによりスケジューリングされるためである。しかし、特定端末が他の端末からモード1のD2D送信を受信するには、特定端末は、他の端末のモード1送信リソースプールを知らなければならない。RRCアイドル状態で特定端末がモード1のD2D送信を受信することができるようにするためには、セルがモード1受信リソースプールを知らせる情報をブロードキャストすることが必要である。この情報は、RRCアイドル状態やRRC接続状態の両方ともで適用可能である。
特定セルがセル内の端末にモード1のD2D受信を許容したい場合、モード1受信リソースプールを知らせる情報をブロードキャストすることができる。モード1受信リソースプール情報は、セル内の端末に対してRRCアイドル状態及びRRC接続状態の両方ともで適用可能である。
RRCアイドル状態の端末にモード2のD2D送信を許容/可能にするためには、端末にRRCアイドル状態でモード2のD2D送信に使用可能なリソースプールを知らせなければならない。そのために、セルは、リソースプール情報をブロードキャストすることができる。即ち、特定セルがRRCアイドル状態である端末に対してD2D送信を許容したい場合、RRCアイドル状態でD2D送信に適用されることができるリソースプールを示すリソースプール情報をシステム情報を介してブロードキャストすることができる。
同様に、RRCアイドル状態の端末にモード2のD2D受信を許容/可能にするために、端末にモード2のD2D受信のためのリソースプールを知らせなければならない。そのために、セルは、受信リソースプールを示す受信リソースプール情報をブロードキャストすることができる。
即ち、特定セルがRRCアイドル状態の端末によるD2D受信を許容したい場合、特定セルは、RRCアイドル状態でD2D受信に適用されることができるリソースプールを示すリソースプール情報をシステム情報を介してブロードキャストすることができる。
RRCアイドル状態でD2D送信のために適用できるリソースプールを示すリソースプール情報は、RRC接続状態でモード2のD2D送信のためにも適用できる。ネットワークが専用シグナルを介して特定端末にモード2動作を設定する時、ブロードキャストされるリソースプールと同じリソースプールを提供するようにすることができる。または、ブロードキャストされるリソースプールは、RRC接続状態でのD2D送信及びD2D受信の両方ともに適用可能であると見なすことができる。このブロードキャストされるリソースプールは、端末がモード2に設定されている限り、RRC接続状態で有効であると見なされることができる。即ち、専用シグナリングにより他のリソースが指示されない以上、ブロードキャストされるモード2のD2Dリソースプール情報は、RRC接続状態でモード2のD2D通信のためにも使われることができる。
ネットワークカバレッジ内で特定端末に対して必ずしも専用シグナルを介してリソースプール情報を知らせる必要がない。専用シグナリングを介してリソースプール情報を知らせる場合、特定端末に対するモニタリングリソースを減らすことで最適化が可能である。ただし、このような最適化は、セル間で複雑なネットワーク協力が要求されることができる。
以下、本発明に対して説明する。
端末は、能力(capability)によって既存のセルラー通信(即ち、端末とネットワークとの間の通信を意味し、これをノーマル動作(normal operation)という)とD2D動作を同じ周波数帯域で同時にサポートすることができる。または、端末は、能力によって既存ノーマル動作とD2D動作を互いに異なる周波数帯域で同時にサポートすることもできる。即ち、端末の能力(capability)によって同じ周波数帯域または互いに異なる周波数帯域でノーマル動作とD2D動作を同時にサポートすることができる。
具体的に、端末は、その能力によってサービング周波数(プライマリまたはセカンダリ周波数)でのみD2D動作をサポートすることもでき、またはサービング周波数でない周波数でD2D動作をサポートすることもできる。
また、D2D信号の送信をサポートすることとWAN(wide area network)通信による信号の送信をサポートすることが互いに区分されることもできる。例えば、端末がF1、F2でWANによる信号送信をサポートするとしても、これが常にF1、F2でD2D信号の送信をサポートするということを意味するものではない。即ち、F1、F2でWANによる信号送信をサポートする端末が、F1ではD2D信号送信をサポートし、F2ではD2D信号を送信しない場合もある。その逆に、F1、F2でD2D信号送信をサポートする端末が、F1でのみ(または、F2でのみ)WANによる信号送信をサポートする場合もある。
これはD2D信号の受信とWAN通信による信号の受信でも同様である。例えば、端末がF1、F2でWANによる信号受信をサポートするとしても、これが常にF1、F2でD2D信号の受信をサポートするということを意味するものではない。即ち、F1、F2でWANによる信号受信をサポートする端末が、F1ではD2D信号受信をサポートし、F2ではD2D信号受信をサポートしない場合もある。その逆に、F1、F2でD2D信号受信をサポートする端末が、F1でのみ(または、F2でのみ)WANによる信号受信をサポートする場合もある。
端末は、自分の能力を知らせる情報をネットワークにシグナリングし、これを端末能力情報(UE capability information)という。しかし、従来標準規格による端末能力情報は、端末がノーマル動作、即ち、セルラー通信による動作をサポートする周波数帯域のみを知らせるだけであるため、ネットワークは、どんな周波数帯域で端末がD2D動作をサポートするか、また、どんな周波数帯域(または、周波数帯域の組み合わせ)でノーマル動作とD2D動作を同時にサポートするかを知らないという問題がある。以下、周波数帯域は、簡単に周波数または帯域という。以下、セルラー通信でネットワークとしてEUTRAを例示するが、これに制限されるものではない。D2D動作は、特別な言及がない限り、D2D通信及びD2D発見を包括し、送受信側面で送信及び受信を包括する。
本発明では、端末能力情報でキャリアアグリゲーションをサポートする周波数の組み合わせを知らせると同時に(または、追加的に)D2D動作(D2D信号の送信、受信)をサポートする周波数も知らせることを提案する。
例えば、端末は、キャリアアグリゲーションをサポートする周波数組み合わせとD2D送信をサポートする周波数を共にネットワークに知らせることができる。例えば、{((DL_1、DL_2)、UL_1)、D2D_TX_2}を指示する情報を端末能力情報としてネットワークに提供できる。情報の意味は、周波数F1、F2がDLに、F1がULに使われるキャリアアグリゲーションをサポートすると同時に、D2D信号の送信をF2でサポートすることを示す。
端末がD2D信号送信を複数の周波数でサポートする場合にも同様にネットワークに知らせることができる。例えば、{((DL_1、DL_2)、UL_1)、(D2D_TX_2、D2D_TX_3)}を指示する情報を端末能力情報としてネットワークに提供できる。情報の意味は、周波数F1、F2がDLに、F1がULに使われるキャリアアグリゲーションをサポートすると同時に、D2D信号の送信をF2、F3でサポートすることを示す。
同様に、端末は、キャリアアグリゲーションをサポートする周波数組み合わせとD2D受信をサポートする周波数を共にネットワークに知らせることができる。例えば、{((DL_1、DL_2)、UL_1)、D2D_RX_2}を指示する情報を端末能力情報としてネットワークに提供できる。情報の意味は、周波数F1、F2がDLに、F1がULに使われるキャリアアグリゲーションをサポートすると同時に、D2D信号の受信をF2でサポートすることを示す。
端末がD2D信号受信を複数の周波数でサポートする場合にも同様にネットワークに知らせることができる。例えば、{((DL_1、DL_2)、UL_1)、(D2D_RX_2、D2D_RX_3)}を指示する情報を端末能力情報としてネットワークに提供できる。情報の意味は、周波数F1、F2がDLに、F1がULに使われるキャリアアグリゲーションをサポートすると同時に、D2D信号の受信をF2、F3でサポートすることを示す。
前記例ではD2D信号の送信可能周波数、D2D信号の受信可能周波数を分離して説明したが、これは制限されるものではない。以下、D2D信号の送信/受信可能周波数を区分せずにD2D動作をサポートする周波数を知らせる方法に対して説明する。
図15は、本発明の一実施例に係る端末のD2D動作方法を示す。
図15を参照すると、端末は、D2D動作をサポートする周波数帯域を指示するD2D帯域情報を含む端末能力情報(UE−capability information)を生成し(S210)、端末能力情報をネットワークに送信する(S220)。
即ち、端末は、どんな周波数帯域または帯域組み合わせ(band combination:BC)でノーマル動作とD2D動作が許容されるかを知らせるために、端末は、D2D動作をサポートする帯域(帯域組み合わせ)を指示するD2D帯域情報をネットワークに知らせることができる。D2D帯域情報は、端末能力情報に含まれてネットワークに送信されることができる。
D2D帯域情報により指示される帯域は、端末がノーマル動作とD2D動作を同時にサポートすることができる帯域である。例えば、端末がD2D動作をサポートする帯域を指示するリストを含むD2D帯域情報を送信しながら、これと別個にノーマル動作をサポートする帯域を指示するリストも送信できる。このとき、ノーマル動作をサポートする帯域を指示するリストとD2D動作をサポートする帯域を指示するリストとにより共に指示される帯域は、ノーマル動作とD2D動作が両方ともサポートされる帯域になる。または、D2D帯域情報は、端末がノーマル動作とD2D動作を同時にサポートすることができる帯域を直接示すリストを含むこともできる。
一方、端末がキャリアアグリゲーションをサポートする場合、端末は、キャリアアグリゲーションされてノーマル動作をサポートする帯域とD2D動作をサポートする帯域とのリストを提供することができる(キャリアアグリゲーションされてノーマル動作をサポートする帯域とD2D動作をサポートする帯域の各々に対してリストが提供され、または一つのリストとして提供されることができる)。リストの各周波数帯域または周波数帯域の組み合わせの各々は、ノーマル動作とD2D動作を同時にすることができる周波数帯域を示す。以下、便宜上、端末が単純に帯域Xをサポートするという表現は、帯域Xに対して従来のセルラー通信(ノーマル動作)をサポートするということを意味し、帯域Xに対してD2D動作をサポートする場合には別途に言及する。
端末が帯域A、帯域B、帯域Cをサポートし、ダウンリンクに二つの帯域及びアップリンクに一つの帯域を使用するキャリアアグリゲーション(carrier aggregation:CA)もサポートできると仮定する。もし、端末に現在キャリアアグリゲーションが設定されない場合、端末がサポートする帯域をリストで表現すると、{A}、{B}、{C}を含むリストになる。
端末に現在キャリアアグリゲーションが設定されている場合、端末は、帯域A、B、Cの多様な組み合わせのうち、端末がサポートする組み合わせをネットワークに知らせる必要がある。ダウンリンクに二つの帯域及びアップリンクに一つの帯域を使用するキャリアアグリゲーションの場合、以下の表のような多様な組み合わせがある。
もし、端末が表2のような帯域組み合わせを全てサポートする場合、端末は、表2の全ての帯域組み合わせをネットワークに知らせる必要があり、表2の全ての帯域組み合わせを含むリストをネットワークに送信することができる。
一方、端末がD2D動作もサポートする場合、端末がサポートする帯域/キャリアアグリゲーションをサポートする帯域組み合わせに加え、D2D動作をサポートする帯域もネットワークに知らせる必要がある。
まず、端末がキャリアアグリゲーションをサポートしない、またはキャリアアグリゲーションが設定されずに、D2D動作のみをサポートする場合、以下の表のような方法により端末がサポートする帯域及びD2D動作サポート帯域を指示することができる。キャリアアグリゲーションがサポートされない、または設定されなかったため、D2D動作は、複数の搬送波(セル)でなく、一つの搬送波(セル)を介してサポートされる。
端末が複数の帯域を介したD2D動作をサポートする場合(即ち、端末が一つの帯域を介してセルラー通信を実行する間に複数帯域を介してD2D動作を同時にサポートすることができる場合)、以下の表のように端末がサポートする帯域及びD2D動作サポート帯域を指示することができる。
端末がキャリアアグリゲーションをサポートする場合、端末は、キャリアアグリゲーションをサポートする帯域組み合わせと共に、D2D動作をサポートする帯域組み合わせも知らせることができる。
例えば、キャリアアグリゲーションをサポートする端末に、ダウンリンクに二つの帯域及びアップリンクに一つの帯域を使用するキャリアアグリゲーションが設定され、端末が一つの帯域を介したD2D動作をサポートする場合、端末は、以下の表のような帯域組み合わせを指示することができる。
一方、キャリアアグリゲーションをサポートする端末に、ダウンリンクに二つの帯域及びアップリンクに一つの帯域を使用するキャリアアグリゲーションが設定され、端末が複数の帯域を介したD2D動作をサポートする場合、端末は、以下の表のような帯域組み合わせを指示することができる。
表3乃至表6で説明したように、端末は、セルラー通信をサポートする帯域と共にD2D動作をサポートする帯域もネットワークに知らせる。
本発明によると、D2D動作をサポートする帯域を知らせる方式は、下記の三つのうちいずれか一つが利用されることができる。
<方法1−a>
端末がセルラー通信、即ち、ノーマル動作をサポートする帯域のリストをネットワークに知らせる時、リストの各帯域に対してD2D動作をサポートするかどうか(Yes/No)を指示することができる。この方法は、D2D動作をサポートする帯域情報を指示するのに所要されるシグナリング大きさを減らすことができるという長所があり、セルラー通信をサポートしないが、D2Dのみをサポートする帯域を指示することができないという短所がある。
<方法1−b>
端末がセルラー通信、即ち、ノーマル動作をサポートする帯域のリストをネットワークに知らせる時、リストと別途にD2D動作をサポートするリストをネットワークに知らせる。この方法は、セルラー通信をサポートしないが、D2D動作のみをサポートする帯域を指示することができるという長所があり、シグナリングサイズが方法1−aに比べて相対的に大きいという短所がある。
<方法1−c>
方法1−aと方法1−bの各々の長所のみを取る方法であって、端末が方法1−aを使用してセルラー通信をサポートする帯域のリストをネットワークに知らせる時、リストの各帯域に対してD2D動作をサポートするかどうか(Yes/No)を指示する。もし、セルラー通信をサポートしないが、D2D動作のみをサポートする帯域がある場合、方法1−bを追加に使用して帯域を別途のリストとして知らせる。
一方、D2D動作にはD2D通信とD2D発見がある。端末が各D2D動作をサポートする帯域をネットワークに知らせる方法には、下記の二つの方法がある。
<方法2−a>端末は、D2D通信をサポートする帯域とD2D発見をサポートする帯域を別に知らせることができる。
図16は、方法2−aによるD2D帯域情報を含む端末能力情報を例示する。
図16を参照すると、端末能力情報は、D2D帯域情報を含み、D2D帯域情報は、D2D通信をサポートする帯域を指示するリスト(これを「commSupportedBands」という)とD2D発見をサポートする帯域を指示するリスト(これを「discSupportedBands」という)を別個に含む。
例えば、端末が帯域JでのD2D通信と帯域KでのD2D発見動作をサポートすると仮定する。この場合、端末は「commSupportedBands」に帯域Jを含み、「discSupportedBands」に帯域Kを含む。
<方法2−b>
方法2−bでは方法2−aと違って、端末は、D2D動作が可能な帯域、即ち、D2D通信とD2D発見を別途に区分せずに包括して可能な帯域を知らせることができる。例えば、ダウンリンクに二つの帯域(帯域X、Y)及びアップリンクに一つの帯域(帯域X)を使用するキャリアアグリゲーションをサポートする端末が帯域JでのD2D通信及びD2D発見動作を同時にサポートすると仮定する。この場合、端末は、D2D帯域情報に帯域Jを含み、これを受信したネットワークは、帯域JでD2D通信及びD2D発見が両方ともがサポートされると解釈することができる。端末能力情報は、{{ダウンリンクに帯域X、ダウンリンクに帯域Y}、アップリンクにX、D2D動作のために帯域J}の情報をネットワークに伝達する。
前述した方法を介して、端末は、D2D帯域情報をネットワークに伝達することができる。一方、セルラー通信(ノーマル動作)とD2D動作が同じ時点に同時に発生できる可能性を考慮する時、端末は、ノーマル動作とD2D動作の同時実行をサポートするかに対する情報をネットワークに提供することが必要である。もし、端末がノーマル動作とD2D動作の同時実行をサポートしない場合、基地局は、同時実行が発生しないようにノーマル動作のスケジューリングを調整し、またはD2D動作に制約を加えることが必要である。もし、端末がノーマル動作を帯域Aで実行すると同時にD2D動作を帯域Bで実行することができるが、ノーマル動作を帯域Cで実行すると同時にD2D動作を帯域Bで実行することができない時、基地局は、端末がノーマル動作を帯域Aで実行するように移動性手順(例:ハンドオーバ)を実行することができる。端末がノーマル動作とD2D動作の同時実行をサポートするかに対する情報をネットワークに知らせるために、下記の方法を使用することができる。
<方法3−a>
端末がノーマル動作をサポートする帯域または帯域組み合わせのリストをネットワークに知らせる時、リストの各帯域に対してD2D動作の同時実行をサポートするかどうか(Yes/No)を指示する。
端末は、方法3−aと方法1系列(方法1−a、1−b、1−c)のうち一つのみを使用し、または方法3−aと方法1系列を別途に使用することで、端末のD2D動作に対する能力をネットワークに知らせることができる。方法3−aと方法1系列のうち一つのみを使用する例として、端末は、方法3−aと方法1−aのうち一つのみを使用することが可能である。この場合、端末が特定帯域でD2D動作をサポートすると指示することは、帯域でノーマル動作とD2D動作の同時実行が可能であるということを意味する。方法3−aと方法1系列を別途に使用する一実施例として、端末は、方法3−aと方法1−aを別途に使用することが可能である。この場合、端末が方法1−aを介してD2D動作をサポートすると知らせる帯域に対して、追加的に、方法3−aを介して帯域でノーマル動作とD2D動作の同時実行が可能かを別途に指示することができる。
<方法3−b>
端末がセルラー通信(ノーマル動作)をサポートする帯域/帯域組み合わせのリストをネットワークに知らせる時、リスト内の各エントリ(entry)、即ち、各帯域/帯域組み合わせに対してD2D動作の同時実行が可能なD2D帯域情報をネットワークに知らせる。
同時実行が可能なD2D帯域情報は、帯域リストで表現されることができる。または、同時実行が可能なD2D帯域情報は、端末が方法1系列を介してD2D動作をサポートする帯域のリストに含まれている各帯域に対して端末が同時実行をサポートするかどうかを指示するビットマップを介して表現されることができる。このビットマップのビット個数は、端末が方法1系列を介してD2D動作をサポートすると指示した帯域の個数と同じである。
方法3−bによる例として、端末がD2D動作をサポートする帯域を{A、B、C}というD2Dサポート帯域リストとしてネットワークに知らせ、端末は、キャリアアグリゲーションが可能な組み合わせで帯域Aと帯域Bの組み合わせ({A、B})を指示しながら、長さが3であるビットマップを追加に指示することができる。このビットマップの各ビットは、D2Dサポート帯域リストの各帯域をサポートするかを指示する。もし、端末がキャリアアグリゲーションが可能であると指示した帯域組み合わせ{A、B}に対して端末がビットマップで100であると指示すると、この情報は、端末が帯域組み合わせ{A、B}を使用するキャリアアグリゲーション動作と帯域AでのD2D動作の同時動作をサポートする。同様に、もし、端末がキャリアアグリゲーションが可能であると指示した帯域組み合わせ{A、B}に対して端末がビットマップで110であると指示すると、この情報は、端末が帯域組み合わせ{A、B}を使用するキャリアアグリゲーション動作と帯域AでD2D動作の同時動作をサポートし、また、端末が帯域組み合わせ{A、B}を使用するキャリアアグリゲーション動作と帯域BでD2D動作の同時動作をサポートすることを意味する。
図17は、本発明による端末能力情報の他の例を示す。
図17を参照すると、端末能力情報は、図15及び図16を参照して説明したD2D帯域情報以外に帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報(「commSupportedBandsPerBC」)をさらに含むことができる。
帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報は、2以上の周波数帯域で構成された周波数組み合わせ(band combination:BC)で、端末がネットワークと実行するセルラー通信(ノーマル動作)及び他の端末と実行するD2D動作を同時にサポートする周波数帯域を指示することができる。
例えば、表5において、端末は{{A、B}、A、A(D2D)}のような情報をネットワークに伝達することができ、その意味は、帯域A、Bを介してダウンリンクをサポートし、帯域Aを介してアップリンクをサポートするキャリアアグリゲーションと共に帯域AでD2D動作サポートするということをネットワークに知らせることである。このとき、端末は、帯域A、Bで構成される帯域組み合わせに対してセルラー通信及びD2D動作を同時にサポートする周波数帯域により帯域Aを指示している。この場合、端末は、帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報を介して帯域A、Bで構成される帯域組み合わせにおいて、帯域Aがセルラー通信及びD2D動作を同時にサポートすることを知らせることができる。
より具体的に、帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報は、特定帯域組み合わせ(band combination:BC)に対して端末がセルラー通信による信号(例えば、EUTRAによる信号)とD2D通信による信号を同時に受信(reception)することをサポートする帯域を示すことができる。
もし、端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号の同時送信(transmission)をサポートする場合(これを知らせるパラメータを「commSimultaneousTx」といい、端末は、このパラメータを介して同時送信をサポートすることを知らせることができる)、帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報(「commSupportedBandsPerBC」)は、特定帯域組み合わせに対して端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号を同時に送信(transmission)することをサポートする帯域も示すことができる。
即ち、帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報は、基本的に端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号を同時に受信(reception)することをサポートする帯域(受信帯域)を示し、端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号の同時送信(transmission)をサポートすると知らせる場合には、受信帯域で端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号を同時に送信することもサポートすることを示す。
以下の表は、図15乃至図17を参照して説明した端末能力情報の具体的な例を示す。
表7を参照すると、端末能力情報は、端末のカテゴリ(「ue−Category」)、物理階層パラメータ(「phyLayerParamters」)、無線周波数パラメータ(「rf−parameters」)などのような従来端末能力情報に含まれている情報を含む。無線周波数パラメータは「supportedBandListEUTRA」を含み、これはセルラー通信をサポートする帯域(EUTRA帯域)を示す。
一方、端末能力情報は、本発明による追加的なパラメータを含む。追加的なパラメータは、D2D動作に関連したものであり、前述したD2D帯域情報及び帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報を含む。
D2D帯域情報は、表7において、例えば、「commSupportedBands」、「discSupportedBands」である。
「commSupportedBands」は、端末がD2D通信をサポートする帯域を指示する。「commSupportedBands」が複数の帯域を指示する場合、複数の帯域は、帯域組み合わせを構成するということができる。「commSupportedBands」は、ビットマップ形態で提供されることができる。「commSupportedBands」を構成するビットマップの各ビットは「supportedBandListEUTRA」に含まれている各帯域に対応できる。即ち、「commSupportedBands」を構成するビットマップの1番目のビットは「supportedBandListEUTRA」に含まれている1番目の帯域に対応できる。「commSupportedBands」を構成するビットマップで特定ビットの値が1である場合、「supportedBandListEUTRA」で対応する帯域がD2D通信をサポートする帯域であることを指示することができる。または、「commSupportedBands」は、「supportedBandListEUTRA」と別個のリストとして提供されることもできる。
「discSupportedBands」は、端末がD2D発見をサポートする帯域を指示する。「discSupportedBands」は、D2D発見のための動作をサポートする帯域を含むリスト(list)形態で提供されることができる。
即ち、表7に示すように、D2D帯域情報は、端末がD2D通信をサポートする帯域とD2D発見をサポートする帯域を各々知らせることができる。
帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報は、表7において、「commSupportedBandsPerBC」である。「commSupportedBandsPerBC」は、特定帯域組み合わせ(band combination:BC)に対して端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号を同時に受信(reception)することをサポートする帯域を示す。もし、端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号の同時送信(transmission)をサポートする場合(「commSimultaneousTx」は、同時送信をサポートすることを知らせることができ、これに対して後述する)、「commSupportedBandsPerBC」は、特定帯域組み合わせに対して端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号を同時に送信(transmission)することをサポートする帯域も示す。即ち、「commSupportedBandsPerBC」は、基本的に端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号を同時に受信(reception)することをサポートする帯域(受信帯域)を示し、端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号の同時送信(transmission)をサポートすると知らせる場合には、受信帯域で端末がEUTRAによる信号とD2D通信による信号を同時に送信することもサポートすることを示す。
表7において、「commSimultaneousTx」は、端末がD2D動作をサポートすると知らせた帯域組み合わせの全ての帯域でEUTRAによる信号とD2D通信による信号の同時送信をサポートするかどうかを知らせる。
図18は、本発明の他の実施例に係るD2D動作方法を示す。
図18を参照すると、端末は、二つ以上の周波数帯域で構成された周波数組み合わせ(band combination)で、端末がネットワークと実行するセルラー通信及び他の端末と実行するD2D動作を同時にサポートする周波数帯域を指示する帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報を生成する(S310)。
端末は、帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報をネットワークに送信する(S320)。
一方、端末は、D2D帯域情報、帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報以外に追加的な情報を端末能力情報にさらに含むこともできる。
例えば、端末は、D2D動作のための帯域に対して、D2D動作のための帯域とセルラー動作のための他の帯域との間でフルデュプレックス(full duplex)動作をサポートするかどうかを知らせることができる。
ここで、フルデュプレックス動作は、D2D動作のための信号帯域Aとセルラー動作のための他の帯域Bとの間で、端末が帯域Bを介してセルラー通信のための信号を送信する間に、端末は、帯域Aを介して他の端末が送信したD2D信号を正確に受信することができることを意味する。
端末は、D2D動作をサポートする特定帯域に対してフルデュプレックスで動作できるセルラー通信のための帯域を知らせることができる。即ち、D2D動作をサポートする帯域別にフルデュプレックスで動作できる対応されるセルラー通信のための帯域を知らせることができる。
または、端末は、D2D動作のための第1の帯域とD2D動作のための第2の帯域に対してフルデュプレックス動作をサポートするかを知らせることができる。ここで、第1の帯域と第2の帯域は、互いに異なる帯域である。例えば、端末は、帯域BでD2D通信のための信号を送信すると同時に、帯域Aで他の端末が送信したD2D通信信号を受信することができる場合、端末は、帯域A、BでD2D動作のためのフルデュプレックスをサポートするということができる。この場合、端末は、帯域A、Bに対してD2D動作のためのフルデュプレックスをサポートするということを知らせる情報をネットワークに提供することができる。
または、端末は、D2D動作をフルデュプレックスでできる帯域をリストとしてネットワークに知らせることができる。
端末は、D2D動作のための帯域とセルラー通信のための帯域でハーフデュプレックス(Half duplex)のみをサポートするかどうかをネットワークに知らせることができる。ここで、ハーフデュプレックスは、特定帯域でD2D動作をする場合、他の帯域でのセルラー通信がサポートされない動作方式である。それに対し、特定帯域でセルラー通信による動作をする場合、他の帯域でD2D動作がサポートされない動作方式である。
例えば、端末が帯域BでD2D通信のための信号を送信している間に、端末は、帯域Aでセルラー通信による信号を受信することができなくなる。その理由は、帯域BでのD2D通信のための信号が帯域Aにチューニング(tunning)された端末の受信機に影響を及ぼすためである。これを自己干渉(self−interference)という。即ち、ハーフデュプレックスのみをサポートする端末は、自己干渉により特定帯域での信号送信と他の帯域での信号受信を同時に実行することができなくなる。
このような端末は、D2D動作をハーフデュプレックスでサポートする帯域もセルラー通信のための帯域と共に知らせる必要がある。前記例において、端末は、帯域Aをネットワークに知らせる時、帯域Bでハーフデュプレックス方式としてのみD2D動作をサポートすることをネットワークに知らせることができる。
端末は、D2D動作のための第1の帯域とD2D動作のための第2の帯域に対してハーフデュプレックス動作のみをサポートするかを知らせることができる。ここで、第1の帯域と第2の帯域は、互いに異なる帯域である。
例えば、端末は、帯域BでD2D通信のための信号を送信すると同時に、端末が帯域Aで他の端末が送信したD2D通信信号を受信することができない場合、端末は、帯域A、BでD2D動作のためのハーフデュプレックスのみをサポートするということができる。端末が帯域Bで送信したD2D通信のための信号が帯域Aにチューニングされた端末の受信機に自己干渉を与えるため、端末は、帯域Aで他の端末が送信したD2D通信信号を受信することができなくなる。
この場合、端末は、帯域A、BでD2D動作のためのフルデュプレックスをサポートするということを知らせる情報をネットワークに提供することができる。前記例において、端末は、D2D動作をサポートする帯域Aをネットワークに知らせる時、帯域Bでハーフデュプレックス方式としてのみD2D動作をサポートすることをネットワークに知らせることができる(それに対し、D2D動作をサポートする帯域Bをネットワークに知らせる時、帯域Aでハーフデュプレックス方式としてのみD2D動作をサポートすることを知らせることもできる)。
前記では端末が端末能力情報に自分がサポートするデュプレックス方式を明示的に知らせる例を説明したが、これは制限されるものではない。即ち、端末能力情報に自分がサポートするデュプレックス方式を明示的に知らせない場合もある。
このように、端末能力情報に明示的にサポートするデュプレックス方式に対する情報が含まれない場合、ネットワークは、端末が知らせる帯域組み合わせの全てに対してフルデュプレックスをサポートすると見なし、またはハーフデュプレックスをサポートすると見なすことができる。例えば、端末能力情報に特定帯域組み合わせに対しては明示的にハーフデュプレックスのみをサポートするという情報がない以上、ネットワークは、端末が知らせる帯域組み合わせのうち特定帯域組み合わせを除外した残りの帯域組み合わせの全てに対してフルデュプレックスをサポートすると見なすことができる(または、端末能力情報が特定帯域組み合わせに対しては明示的にフルデュプレックスのみをサポートするという情報がない以上、ネットワークは、端末が知らせる帯域組み合わせのうち特定帯域組み合わせを除外した残りの帯域組み合わせの全てに対してハーフデュプレックスをサポートすると見なすことができる)。
図19は、本発明による端末のD2D動作方法を示す。
図19を参照すると、端末1は、ネットワークに端末能力情報を提供する(S401)。端末能力情報は、前述したD2D帯域情報及び帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報を含むことができる。
ネットワークは、端末1にD2D設定情報を提供する(S402)。ネットワークは、端末能力情報により端末1がサポートするD2D帯域が知ることができるため、端末1に適切な帯域をD2D動作のために設定することができる。ネットワークが端末1にD2D設定情報を提供する時、端末の能力情報によって端末のサービング周波数を他の帯域に移動させるための手順(例:ハンドオーバまたはセカンダリセル交替等)を実行することもできる。
端末1は、D2D設定情報に基づいてD2D設定を実行する(S403)。
端末1は、端末2とD2D動作を実行する(S404)。図19には示されていないが、端末2もネットワークと端末能力情報及びD2D設定情報をD2D動作を実行する前にあらかじめ交換することができる。
ネットワークは、端末にD2D動作に使われることができるリソースを設定することができる。端末が現在のサービング周波数(プライマリ周波数)でD2D動作をすることができる場合、ネットワークは、プライマリ周波数に対してD2D動作に使われることができるリソースを設定すればよい。
しかし、端末は、その能力によってプライマリ周波数でない他の周波数でD2D動作をすることができる場合もある。この場合、ネットワークは、D2D動作に使われることができるリソースを知らせながら、リソースが使われることができる周波数も指示しなければならない。指示しない場合、端末は、リソースがどの周波数に適用されるかを知ることができない。
したがって、本発明ではネットワークが端末にD2D動作に使われることができるリソースを設定する時、リソースを使用することができる周波数も知らせることを提案する。
もし、D2D動作に使われることができるリソース(以下、D2Dリソース)が端末のプライマリ周波数に対するものである場合、ネットワークは、D2Dリソースが使われることができる周波数を示す情報を省略することができる。それに対し、D2Dリソースが使われることができる周波数がプライマリ周波数でない場合、ネットワークは、D2Dリソースが使われることができる周波数を示す情報を省略することができず、該当周波数を知らせなければならない。以下、D2Dリソースが使われることができる周波数を示す情報を周波数指示子という。
特に、端末が多重搬送波動作をサポートすることができる場合、周波数指示子が必ず提供されることができる。多重搬送波動作とは、端末が複数の搬送波を介して同時に信号(データ)を受信し、または同時に信号(データ)を送信することができることを意味する。
図20は、本発明の一実施例に係る端末の動作方法を示す。
図20を参照すると、端末は、周波数指示子を含む、D2Dリソースを指示する情報を受信する(S510)。D2Dリソースを指示する情報は、D2D設定に含まれることができる。
以下の表は、周波数指示子を含む、D2Dリソースを指示する情報の一例である。
前記表において、「frequencyIndicator」は「commConfig」が適用される周波数を示すフィールドであり、周波数指示子である。「commConfig」で「commRxPool」は、RRCアイドル状態及びRRC接続状態でD2D通信に対する信号を受信することが許容されたリソースを示す。「commTxPoolNormalcommon」は、RRCアイドル状態またはRRC接続状態で特定周波数でない周波数でD2D通信に対する信号を送信することが許容されるリソースを示す。「commTxPoolExceptional」は、例外的な条件下でD2D通信に対する信号を送信することが許容されるリソースを示す。即ち、ネットワークは、D2D動作に使われることができるD2DリソースとD2Dリソースが使われることができる周波数を端末に知らせることができる。
D2Dリソースを指示する情報は、D2D信号の送信に使われることができるリソース、D2D信号の受信に使われることができるリソースのうち少なくとも一つを示すことができる。一般化すると、D2D設定は、周波数指示子が指示する周波数で、D2D信号を送信することができるリソース情報を含むD2D送信設定、D2D信号を受信することができるリソース情報を含むD2D受信設定のうち少なくとも一つを含むことができる。D2D信号を送信することができるリソースは、少なくとも一つのリソースプール(resource pool)である。D2D信号を受信することができるリソースは、少なくとも一つのリソースプールである。
D2D送信設定は、周波数指示子が指示する周波数でD2D送信リソース選択時に基地局によりD2D送信リソースが選択されるか、または端末によりD2D送信リソースが選択されるかを指示することができる。即ち、モード1、モード2のうちどのモードによりD2D送信リソースが選択されるかを指示することができる。
D2Dリソースを指示する情報には、追加的に、D2Dリソースが使われることができる周波数の帯域(bandwidth)を示す情報も含むことができる。
D2D動作は、D2D発見、D2D通信のうちいずれか一つであり、表2では例示的にD2D通信に対するD2Dリソースを示している。
D2Dリソースを指示する情報を含むD2D設定は、端末がRRCアイドル状態またはRRC接続状態の場合、システム情報を介して受信されることができ、または端末がRRC接続状態の場合には端末に対する専用信号を介して受信されることができる。
端末は、周波数指示子が指示する周波数でD2Dリソースを利用してD2D動作を実行する(S520)。端末は、D2Dリソースを指示する情報を含むD2D設定に基づいて他の端末とD2D動作を実行することができる。
図21は、図20の方法を適用する具体的な例を示す。
図21を参照すると、端末は、周波数F1のセル1とRRC接続状態である。端末は、セル1に端末能力情報を提供する(S601)。端末能力情報は、端末がサポートする搬送波帯域の組み合わせ情報とD2D能力情報を含むことができる。搬送波帯域の組み合わせ情報は、端末がキャリアアグリゲーションをサポートする周波数の組み合わせを示す情報である。D2D能力情報は、端末がD2D動作をサポートする周波数を示す情報である。搬送波帯域の組み合わせ情報とD2D能力情報を結合して「帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報」という。即ち、端末は、帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報をセル1に提供することができる。
例えば、端末は、1)F1、F2でダウンリンク(DL)をサポートし、F1でアップリンク(UL)をサポートすると同時にF1でD2D動作をサポートし、2)F1、F2でダウンリンク(DL)をサポートし、F1でアップリンク(UL)をサポートすると同時にF3でD2D動作をサポートし、3)F2、F3でダウンリンク(DL)をサポートし、F2でアップリンク(UL)をサポートすると同時にF2でD2D動作をサポートすることを示す帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報をセル1に提供することができる。この場合、端末は、F1、F2でキャリアアグリゲーションをサポートすると同時に、F1またはF3でD2D動作をサポートし、またはF2、F3でキャリアアグリゲーションをサポートすると同時に、F2でD2D動作をサポートすることをセル1に知らせる。
セル1は、端末にキャリアアグリゲーション設定及びD2D設定を提供する(S602)。例えば、セル1は、端末能力情報(帯域組み合わせ別D2Dサポート帯域情報)に基づいて端末にF1、F2をキャリアアグリゲーションのために設定し、F1にD2D動作のためのD2Dリソースを設定することができる。
端末は、セル1とF1でWAN(wide area network)通信を実行し(S603)、F2でセル2とWAN通信を実行することができる(S604)。即ち、端末は、F1、F2でキャリアアグリゲーションによる動作を実行することができる。
また、端末は、F1でD2D動作を実行する(S605)。端末は、セル1から受信したD2D設定に基づいてD2D動作を実行することができる。
端末は、F3でD2D動作を実行する必要がある場合がある。この場合、端末は、セル1にF3でのD2D動作に関心があることを知らせる(S606)。即ち、端末は、現在のサービングセルに他の周波数(または、他のセル)でのD2D動作に対するD2D設定を要求することができる。
セル1は、端末に周波数指示子(F3を指示)を含むD2D設定を提供する(S607)。即ち、セル1は、端末が要求した周波数(または、セル)に対してD2D設定を提供することができる。
端末は、周波数指示子がF3を指示しているため、D2D設定がF3に対することであることを知ることができる。したがって、F3でD2D設定を利用してD2D動作を実行する(S608)。
一方、図21では示していないが、端末がF2でのD2D動作に関心があることをセル1に知らせた場合を仮定する。現在キャリアアグリゲーションではF1、F2がDLに使われ、F1がULに使われるため、F2でULをサポートしない。D2D動作は、UL周波数で実行されるため、現在キャリアアグリゲーション状況では端末がF2でD2D動作を実行することができない。この場合、セル1は、端末をセル2にハンドオーバさせながら、F2、F3をキャリアアグリゲーションのために設定(即ち、F2、F3をDLに設定、F2をULに設定)し、F2にD2D動作のためのD2Dリソースを設定することができる。それによって、F2がUL周波数に設定されるため、端末は、F2でD2D動作を実行することができる。
第1の周波数のセルとRRC接続状態である端末にキャリアアグリゲーションが設定されない場合、端末は、第1の周波数のセルから端末に対する専用信号を介して第2の周波数で適用されることができるD2D設定を受信することができる。このとき、D2D設定は、第2の周波数を指示する周波数指示子を含むことができる。
第1の周波数のセルとRRC接続状態である端末に第1の周波数、第2の周波数のセルが割り当てられたキャリアアグリゲーション(CA)が設定された場合を考慮する。この場合、端末は、第1の周波数のセルをプライマリセルとして、第2の周波数のセルをセカンダリセルとして有することができる。端末は、第1の周波数のセルから第2の周波数に適用されるD2D設定の提供を受けることもでき、または第2の周波数のセルから第2の周波数に適用されるD2D設定の提供を受けることもできる。
RRCアイドル状態である端末は、特定周波数に対するD2D設定をブロードキャストされる信号を介して取得することができる。
図22は、本発明の実施例が具現される端末を示したブロック図である。
図22を参照すると、端末1100は、プロセッサ1110、メモリ1120及びRF部(radio frequency unit)1130を含む。プロセッサ1110は、提案された機能、過程及び/または方法を具現する。例えば、プロセッサ1110は、セルからD2D設定を受信し、D2D設定は、端末がD2D設定によってD2D動作を実行する周波数を指示する周波数指示子を含むことができる。
RF部1130は、プロセッサ1110と連結されて無線信号を送信及び受信する。
プロセッサは、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。RF部は、無線信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサと連結されることができる。