JP6458108B2 - 再確立候補としてオーバーレイマクロセルを用いるHetNetロバスト性における再確立 - Google Patents

再確立候補としてオーバーレイマクロセルを用いるHetNetロバスト性における再確立 Download PDF

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Description

本開示は、無線通信を対象とし、より具体的には、無線通信のHetNetモビリティ管理を対象としている。
無線通信システムは、音声、ビデオ、パケットデータ、回線交換情報、ブロードキャスト、メッセージサービスその他、などのさまざまな通信サービスを提供するために、広く配置されている。一般的な無線通信システム、又はネットワークは、1つ以上の共用リソース(例えば、帯域、送信電力等)の利用を複数ユーザに提供することができる。これらのシステムは、利用可能なシステムリソースを共有することによって、複数の端末の通信をサポートすることが可能なマルチアクセスシステムとすることができる。かかるマルチアクセスシステムとしては、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、及び直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムが挙げられる。
通常、無線多重アクセス通信システムは、複数の無線デバイス又は端末の通信を同時にサポートすることができる。かかるシステムでは、それぞれの端末は、フォワード及びリバースのリンク上の伝送を介して、1つ以上の基地局と通信することができる。フォワードリンク(又は下りリンク)は、基地局から端末への通信リンクのことを言い、リバースリンク(又は上りリンク)は、端末から基地局への通信リンクのことを言う。この通信リンクは、単入力単出力(SISO)、単入力多出力(SIMO)、多入力単出力(MISO)、又は多入力多出力(MIMO)システムを介して、確立することができる。
例えば、MIMOシステムは、データ伝送に関して、多重(N個)送信アンテナ及び多重(N個)受信アンテナを使用することができる。N個の送信及びN個の受信アンテナで形成されるMIMOチャネルは、N個の独立したチャネルに分解することができる。それは空間チャネルとも呼ばれ、N≦min{N、N}と表される。N個の独立したチャネルの各々は、次元に対応し得る。多重送受信アンテナで生成される追加の次元の数が利用されるならば、MIMOシステムは、改善された性能(例えば、より高いスループットやより大きな信頼性)を提供することができる。
MIMOシステムは、時分割複信(TDD)及び周波数分割複信(FDD)システムをサポートすることができる。FDDシステムでは、送信及び受信のチャネルは、ガードバンド(バッファ又は絶縁体としての機能を果たす若干の大きさの帯域)で分離されている。これによって、実質的に2つの異なった無線リンクを開くことにより、双方向データ伝送が可能となる。TDDシステムでは、1つのチャネルだけを送信及び受信のために使い、そのチャネルを異なる時間スロット単位に分割する。ガードバンドは使わない。これによって、バッファ帯域を除去することにより、スペクトル効率を増加させることができ、非同期用途における柔軟性を増加させることもできる。例えば、上りリンクの方が通信量が少ない場合には、上り方向のタイムスライスを低減することができ、下りリンクの通信の方に再配分される。
無線通信システムでは、カバーエリアを提供する1つ以上の基地局を使用することが多い。一般的な基地局は、ブロードキャスト、マルチキャスト及び/又はユニキャストのサービス用の多重データストリームを送信することができる。その一つのデータストリームを、モバイル機器に対して、独立した受信の関心となり得るデータのストリームとすることができる。かかる基地局のカバーエリア内のモバイル機器を使用することにより、複合ストリームによって伝達される1つの、2つ以上の、又は、全てのデータストリームを受信することができる。同様に、モバイル機器は、基地局又は別のモバイル機器に、データを送信することができる。
無線通信の激増で、無線ネットワーク又はシステムにわたって、複数の種類のアクセスノードが使用される可能性がある。かかるネットワーク又はシステムは、HetNet(又は、異種ネットワーク)と呼ばれる。例えば、無線システムは、1つ以上の、より小さなローカルエリアネットワーク(アクセスポイント、マイクロセル、ピコセル、フェムトセル等)を覆う、より大きなカバレッジの広域ネットワーク(マクロセル、基地局、進化型ノードB等)を含むことができる。HetNetは、多種多様な無線カバレッジゾーンを有する環境における無線カバレッジを提供することができる。これは、オープンな屋外環境から、オフィスビル、住宅、地下区域、並びに、これらと他の組合せ、にわたる。このように、HetNetは、マクロセル、より小さなセル、及び、ある場合には、同時に使用されるワイファイネットワークエレメント、の間の複雑な相互動作を有するネットワークと考えることができる。このネットワークは、モザイク状のカバレッジを提供し、ネットワークエレメント間のモバイル機器ハンドオフ能力を有している。
概して、HetNetは、1つ以上の懸念に対処するために配置することができ、そのうちの2つは、説明の目的だけのためにここに記載している。第1には、HetNetは、典型的な又は独立型のセルのカバーエリアを増加させるのに役立つことができる。例えば、HetNet配置は、ネットワーク内のエリアに届くハードのカバレッジを改善するのに役立つ。それは、マクロセルの配置によってでは、簡単に又は経済的に提供できない。第2には、HetNetは標準的なセルの容量を増加させるのに役立つことができる。無線アクセスネットワークの通信は、ネットワークにわたって一様に分布していない可能性があり、無線ネットワーク配置内で、通常、小さな地理的エリアに加入者が集中している区域がある。既存のマクロセルの配置は、これらの高密度に加入者が集中したエリアの容量の需要に適合することができない恐れがある。かかる高密度に加入者が集中した区域は、ホットスポットとして理解することができる。ホットスポットの容量需要に対処するために、無線オペレーターは、容量需要に適合するように、小セルの濃度の高い配置を考慮している。ホットスポットにおける小セル及びマクロセルの同時配置は、HetNet配置につながる。たとえHetNet配置が容量問題を解決するのに役立つとしても、少し例を挙げれば、モビリティ及び干渉の問題をもたらす恐れがある。
したがって、必要なものは、HetNet配置によってもたらされるモビリティ問題の少なくとも一部を軽減するのに役立つ技術である。
特定の実施形態に係る、例示的な無線多重アクセス通信システムを示す図である。
特定の実施形態に係る、例示的なモバイル機器又はユーザ機器(UE)のブロック図である。
特定の実施形態に係る、例示的な拡張Node B(eNB)、又は、同様な移動体通信ノード(例えば、基地局、アクセスポイント等)のブロック図である。
特定の実施形態に係る、例示的な無線HetNet構成を示す図である。
特定の実施形態に係る、例示的な修正されたHetNetハンドオーバーのフローを示す図である。
特定の実施形態に係る、例示的な修正されたHetNetハンドオーバーのコールフローを示す図である。
特定の実施形態に係る、無線リンク障害をサポートするための、例示的な修正されたHetNetハンドオーバーのコールフローを示す図である。
特定の実施形態に係る、例示的なHetNetハンドオーバー接続使用ケースを示す図である。
特定の実施形態に係る、例示的なHetNetハンドオーバーC−DRXケースを示す図である。
以下の詳細な説明は、特定の実施形態の実例を対象とする。しかし、本開示は、特許請求の範囲によって定義され包含されるような多数の異なる方法で、具現化することができる。本明細書の説明においては、図面を参照する。図面において、本出願中の同様な部品は同様な数字で指定する。
本開示は、アクセスポイント、モバイル機器、基地局、ユーザ機器、ノードB、アクセス端末及びeNBなどの、さまざまな無線通信機器を参照する。これらの及び別の名称の使用は、1つの特定の機器、1つの特定の規格若しくはプロトコル、又は1つの特定の信号方向を指す又は要求することを意図していない。そして、本出願の範囲を全く限定するものではないことを明白に意図している。これらの及び別の名称の使用は、全く便宜上のものであり、かかる名称は、適用範囲又は権利のいかなる喪失もなく、本出願内で入れ替えることができる。
本明細書に記載のさまざまな技術は、以下の種々の無線通信システムに使用することができる。符号分割多元接続(「CDMA」)システム、マルチキャリアCDMA(「MCCDMA」)、広帯域CDMA(「W−CDMA」)、高速パケットアクセス(「HSPA」、「HSPA+」)システム、時分割多元接続(「TDMA」)システム、周波数分割多元接続(「FDMA」)システム、シングルキャリアFDMA(「SC−FDMA」)システム、直交周波数分割多元接続(「OFDMA」)システム又は別の多元接続技術、などである。本明細書の教示を使用する無線通信システムは、IS−95、cdma2000、IS−856、W−CDMA、TDSCDMA、及び他の規格などの、一つ以上の規格を実施するように設計することができる。CDMAネットワークは、地上波無線アクセス(Universal Terrestrial Radio Access、「UTRA」)、cdma2000又は若干の他の技術、などの無線技術を実施することができる。UTRAは、W−CDMA及び低チップレート(Low Chip Rate、「LCR」)を含む。cdma2000技術は、IS−2000、IS−95及びIS−856の規格を包含する。TDMAネットワークは、移動通信用のグローバルシステム(「GSM(登録商標)」)などの無線技術を実施することができる。OFDMAネットワークは、進化型UTRA(「E−UTRA」)、IEEE 802.11(「WiFi(登録商標)」)、IEEE 802.16「WiMax(登録商標)」)、IEEE 802.20(「MBWA」)、Flash−OFDM.RTM.、その他、などの無線技術を実施することができる。UTRA、E−UTRA、及びGSM(登録商標)は、ユニバーサル移動体通信システム(「UMTS」)の一部である。本明細書の教示は、3GPPロングタームエボリューション(「LTE」)システム、ウルトラモバイルブロードバンド(「UMB」)システム、及び、他の種類のシステムで実施することができる。LTEは、E−UTRAを使用するUMTSのリリースである。本開示の特定の態様は、3GPP用語を用いて説明することができるが、本明細書の教示は、3GPP(Re199、Re15、Re16、Re17)技術、並びに、3GPP2(1xRTT、1xEV−DO Rel0、RevA、RevB)技術及びWiFi、WiMAX、WMBAなどの他の技術に適用することができることを理解されたい。
次に図面を参照して、図1は、特定の実施形態に係る、例示的な無線多重アクセス通信システム100を示す。1つの例では、拡張Node B(eNB)基地局102は、複数のアンテナ群を含む。図1に示すように、1つのアンテナ群は、アンテナ104及び106を含むことができ、別の群は、アンテナ108及び110を含むことができ、更に別の群はアンテナ112及び114を含むことができる。それぞれのアンテナ群について、2つのアンテナだけが図1に示されているが、より多くの又はより少ないアンテナを、それぞれのアンテナ群について利用することができることを理解されたい。図に示すように、ユーザ機器(UE)116は、アンテナ112及び114と通信することができる。ここで、アンテナ112及び114は、下りリンク(又は、フォワードリンク)120上で、UE 116に情報を送信し、上りリンク(又は、リバースリンク)118上で、UE 116から情報を受信する。更に及び/又は代替的に、UE 122は、アンテナ104及び106と通信することができる。ここで、アンテナ104及び106は、下りリンク126上で、UE 122に情報を送信し、上りリンク124上で、UE 122から情報を受信する。周波数分割複信(FDD)システムでは、通信リンク118、120、124、及び126は、異なる通信用周波数を用いることができる。時分割複信(TDD)システムでは、通信リンクは、通信用に同じ周波数を、ただし異なる時間に、用いることができる。
アンテナの各群及び/又はその中で通信するように設計されているエリアは、eNB又は基地局のセクターと呼ぶことができる。一実施態様によれば、アンテナ群は、eNB 102によってカバーされるエリアのセクターで、モバイル機器と通信するように設計することができる。下りリンク120及び126上の通信において、eNB 102の送信アンテナは、異なるUE 116及び122用の下りリンクの信号対雑音比を改善するために、ビームフォーミングを利用することができる。また、そのカバリッジでランダムに散存するUEに送信するためにビームフォーミングを用いる基地局は、近隣のセルのモバイル機器に対して引き起こす干渉が、単一のアンテナによって全てのそのUEに送信する基地局よりも、少ない。ビームフォーミングに加えて、アンテナ群は、空間多重化、空間ダイバーシティ、パターンダイバーシティ、偏波ダイバーシティ、送信/受信ダイバーシティ、適応アレイ、等などの、他の複数アンテナ又はアンテナダイバーシティ技術を用いることができる。
図2は、特定の実施形態に係る例示的なモバイル機器又はユーザ機器(UE)210のブロック図200を示す。図2に示すように、UE 210は、送受信機210、アンテナ220、プロセッサ230及びメモリ240(特定の実施形態では、加入者識別モジュール(SIM)カード内のメモリを含み得る)を含むことができる。特定の実施形態では、モバイル通信機器によって実行されているような本明細書に記載の機能の一部若しくは全ては、コンピュータ可読媒体(図2に示すようなメモリ240など)上に記憶される命令を実行するプロセッサ230によって、提供することができる。更に、UE 210は、更に本明細書に開示されたように、送受信機210及びアンテナ220を経由して、上りリンク及び/又は下りリンク通信機能を実行することができる。1つのアンテナだけがUE 210について示されているが、特定の実施形態は、複数アンテナモバイル機器に等しく適用できる。特定の実施形態では、UE 210は、図2で示されるものを超えて、追加の構成要素を含むことができる。これら構成要素は、ネットワークの基地局との通信、及び、送受信の情報の処理、などの、本明細書に記載のいかなる機能も含むUE 210の機能を可能にするか又は実行するための責任を果たし得る。かかる追加の構成要素は、図2に示されてはいないが、本出願の適用範囲内であることが意図されている。
図3は、特定の実施形態に係る、例示的な拡張Node B(eNB)310、又は同様なモバイル通信ノード(例えば、基地局、アクセスポイント等)のブロック図300を示す。図3に示すように、eNB 310は、無線周波数(RF)送信機340、及び、eNBアンテナ320に接続されたRF受信機350のユニットを介して、携帯用ハンドセットとの無線通信を提供するベースバンドプロセッサ330を含むことができる。1つのアンテナだけが示されているが、特定の実施形態は、複数アンテナの構成に適用できる。RF送信機340及びRF受信機350は、1つの送受信機ユニットに結合することができるか、又は、複数のアンテナ接続を促進するために、複製することができる。ベースバンドプロセッサ330は、3GPP LTEなどの無線通信規格に従って機能するように(ハードウェア及び/又はソフトウェアで)構成することができる。ベースバンドプロセッサ330は、eNB及びスケジューラ336の関係情報を処理し記憶するために、メモリ334と通信する処理ユニット332を含むことができる。このスケジューラは、eNB 310によってサービスされるモバイル機器に関するスケジューリングの決定を提供することができる。スケジューラ336は、LTEシステムにおけるeNBの一般的なスケジューラと同じデータ構造の一部又は全てを有することができる。
ベースバンドプロセッサ330は、必要に応じて、追加のベースバンド信号処理(例えば、モバイル機器登録、チャネル信号情報送信、無線リソース管理等)を提供することもできる。処理ユニット332としては、一例として、以下のものを挙げることができる。汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号処理プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアを伴う一つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、他の任意の種類の集積回路(IC)、及び/又は状態機械である。モバイル基地局、基地局コントローラ、ノードB、拡張Node B、アクセスポイント、ホーム基地局、フェムトセル基地局、及び/又は他の任意の種類のモバイル通信ノードによって提供されるような、本明細書に記載の機能の一部若しくは全ては、コンピュータ可読データ記憶媒体(図3に示されるメモリ334など)上に記憶される命令を実行するプロセッサ332によって、提供することができる。
特定の実施形態では、eNB 310は、図3に示すように、タイミング及び制御ユニット360及びコアネットワークインターフェースユニット370を更に含むことができる。タイミング及び制御ユニット360は、ベースバンドプロセッサ330及びネットワークインターフェースユニット370の動作を監視することができ、これらのユニットに適切なタイミング及び制御信号を提供することができる。ネットワークインターフェースユニット370は、eNB 310がコア又はバックエンドのネットワーク(図示せず)と通信する双方向インターフェースを提供し、eNB 310を介してネットワークで動作するモバイル加入者に関する管理及びコール管理機能を促進することができる。
基地局310の特定の実施形態は、追加の機能を提供する責任のある追加の構成要素を含むことができる。この追加の機能は、本明細書で特定された任意の機能、及び/又は、本明細書に記載されたソリューションをサポートするために必要な任意の機能を含む。機能及び要素が特定の組合せで説明されているが、それぞれの機能又は要素は、他の機能及び要素なしに単独で、又は、一つ以上の機能及び要素とのさまざまな組合せで、若しくは組み合わせることなく、用いることができる。本明細書で提供される方法は、コンピュータプログラム、ソフトウェア、又はコンピュータ可読記憶媒体(例えば、図3のメモリ334)に組み込まれて、汎用計算機又はプロセッサ(例えば、図3の処理ユニット332)により実行されるファームウェアで実施することができる。コンピュータ可読記憶媒体の例として、以下のものが挙げられる。読取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、デジタルレジスタ、キャッシュメモリ、半導体記憶装置、内蔵ハードディスク、磁気テープ及び取外し可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、及びCDROMディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)などの光媒体、などである。
図4は、特定の実施形態に係る、例示的な無線HetNet構成400を示す。図4に示すように、モバイル機器(ハンドセット、UE、ラップトップ、タブレット等)430は、HetNet 400のカバーエリア内にある。HetNet 400は、複数のネットワークカバー区域を含むことができる。例えば、最も大きなカバーエリアは、マクロセル(eNB、基地局等)410Aとすることができる。マクロセル410Aのカバーエリアの中に(又は一部分が中に)、一つ以上のサブセル又は小セルのカバーエリアが、並存することができる。図に示すように、小セル410B、410Cは、マクロセル410Aの中に(又は一部分が中に)あり、少なくとも部分的に互いに重なり合う。それぞれのセル410は、基地局又はアクセスポイントなどの、ある種のネットワークアクセスデバイス420A、420B及び420Cを含むこともできる。それぞれのネットワークアクセスデバイス420は、1つ以上のモバイル機器430、並びにコアネットワーク440と通信することができる。ネットワークアクセスデバイス420とコアネットワーク440との間で存在し得る、考えられる中間のネットワーク構成要素、又は、システムエレメントは図示されていない。本出願に適用できる特定の実施形態では、モバイル機器430は、マクロセル410A内で移動中であり、小セル410Bのカバーエリアから出て小セル410Cのカバーエリアに入りつつある場合がある。このようにして、モバイル機器430は、3つのセル(マクロセル410A、小セル410B及び/又は、小セル410C)全てと通信する可能性がある。
特定の実施形態では、HetNetシステムは、マクロセルと重なり合うか又はそれに包含される、多くの小セルを含む場合がある。HetNet内の小セルの範囲中に位置するユーザ機器(UE)などのモバイル機器は、通常、オーバーレイマクロセル及び近くの小セルの双方と通信することができる。HetNetにおいて、UEが小セルに接続されていて、高速に移動中又は間欠受信(DRX)モードにあるとき、接続したセルの端にいて、目標小セルにハンドオーバーするアクティブモードハンドオーバーを実行する十分な時間を有しない場合がある。そのような場合、アクティブモードハンドオーバーは、失敗の恐れがあり、UEは無線リンク障害(RLF)に遭う可能性がある。無線リンク障害を検出すると同時に、UEは、無線リソース制御(RRC)再確立手順を実行することによって、無線リンク障害から回復しようとする。
LTEにおいて、DRXモードは、RRC_IDLE及びRRC_CONNECTED状態の双方で、オンにすることができる。RRC_IDLE状態では、UEは、進化型パケットシステム(EPS)モビリティ管理(EMM)に登録されるが、アクティブセッションは有しない。この状態では、UEは、下りリンク(DL)の通信について、ページングされることができる。UEは、サービス中のeNBとのRRC接続を要求することによって、上りリンク(UL)の通信を始めることもできる。LTEでは、DRXモードは、RRC_CONNECTED状態でオンにすることもできる。RRC_CONNECTED状態では、DRXモードは、パケット到着プロセスの間の休止期間中に、オンにされる。送信/受信される未処理の/新しいパケットがないとき、eNB/UEは、DRXモードを開始することができる。
しかし、一般的な小セルは事実上単一のセクターであるため、UEは、用意されたUEコンテキストを有しないセルに終着する可能性がある。これは、マルチセクタマクロセルのセクターの間で移動中のモバイル機器と対照的である。この場合、マクロセルのコントローラは、そのUE用のeNodeB固有のRRC状態を維持することができる。したがって、マクロセルでは、たとえUEが1つのセクターから別のセクターに移動するとしても、eNodeBは、1つのセクターから次のセクターまで、そのUE用の同じRRC状態を使用する。かかるシナリオでは、RRC再確立は失敗する可能性があり、無線周波数(RF)損失から回復するために、UEがアタッチ又はサービス要求の手順を実行することが必要となるであろう。アタッチ又はサービス要求の手順は、UEの性能に悪影響を与える可能性がある。
図5は、特定の実施形態に係る、例示的な修正されたHetNetハンドオーバーフロー500を示す。HetNet配置において、小セルがモバイル機器に対するサービングセル又はソースセルであり(510)、UEが1つの小セルから別の小セルへ移動中である(そして、両セルは1つのマクロセルのカバーエリア内にある)と想定すれば、ソースセルは、ハンドオーバー準備段階の期間に、目標小セル並びにマクロセルの両者を用意する(520)。本準備段階は、ハンドオーバー時、又は、ハンドオーバーのずっと前(すなわち、「無限」であり得る)に終えることができるので、ハンドオーバー時に終える必要がない。例えば、LTEにおいて、ソースセルは、目標小セル、及び、マクロセルはシステム情報ブロック(SIB)4及び/又は5を使用していることを、UEに知らせることができる。この情報ブロックは、近隣情報及びRRCメッセージを提供することができる(530)。
ソースセルからハンドオーバーコマンドを受信すると同時に、UEは、目標小セルにハンドオーバーすることを最初に試みることができる(540)。成功したならば(550)、ハンドオーバーは完了する(560)。不成功であるならば(550)、UEはマクロセルに戻って、マクロセルとのハンドオーバーを実行する(570)。RF損失を検出すると同時に、UEは、マクロセルとのRRC再確立手順を実行することを試みることができる。成功したハンドオーバー又はマクロセルとの再確立と同時に、マクロセルは、自身の過負荷を避けるために、近くの小セルにUEをオフロード(offload)することができる(580)。
要約すると、HetNet配置におけるUEに関するハンドオーバー成功率を改善することを目的として、UEは以下を実行することができる。ソースeNBは、ハンドオーバー意思決定の期間に、ハンドオーバー候補として、目標小セルに加えて、マクロeNodeBを用意することができる。UEは、RRCメッセージングを用いて、目標小セル及びeNodeBを通知される。ハンドオーバーコマンドを受信するか、又はRF損失を検出した後に、UEは、目標小セルに接続しようと試みることができる。UEが目標小セルに接続することができない場合には、UEは、マクロeNodeBに接続することになる。UEが接続することになるeNodeBは、S1メッセージングを用いて、MMEに通知することができる。
本明細書に参考として組み込まれる、既存のLTE X2/S1ベースのハンドオーバー手法は、マクロセル並びに目標小セルの双方を用意するために、用いることができる。候補マクロセルは、無限の継続時間の間、用意することができる。その間に、ソースが、UEに用意されたセルと接続させたくないならば、その用意を取り消さなければならないか、又は、大きなタイマー値(例えばデータ若しくは通話の接続又はコールの継続時間に基づいて、例えば切断後の数時間又は30分間)を設けることができる。図6は、特定の実施形態に係る、例示的な変更されたHetNetハンドオーバーのコールフローを示す。図7は、特定の実施形態に係る、無線リンク障害をサポートするための、例示的な変更されたHetNetハンドオーバーのコールフローを示す。
本開示の特定の実施形態は、目標小セル及びオーバーレイマクロセルの双方を用意することによって、HetNet配置におけるハンドオフの失敗を低減する方法を含むことができる。ソース小セルは、UEにハンドオーバーコマンドを送信する前のハンドオーバー準備の期間に、オーバーレイマクロセル及び目標小セルの双方を前もって用意することができる。ソース小セルは、RRCメッセージを用いて、用意されたハンドオーバー候補の識別子をUEに通知することができる。UEは、目標小セルとのハンドオーバー手順を完了することを最初に試みることができる。ハンドオーバーを完了することができない場合には、用意されたマクロセルにフォールバック(fall back)することができる。無線リンク障害(RLF)の場合には、UEは用意されたマクロセルにフォールバックすることができる。UEが、うまく目標マクロセルとのRRC再確立を実行することができるとすぐに、マクロセルは、標準の手順を用いて、近くの小セルにUEをオフロードすることができる。
UEの速度又はモビリティが増加すると、HetNet配置において、より多数の小さなセルサイズの潜在性のせいで、頻繁なハンドオーバーの起こる可能性がある。これは、ハンドオーバー性能の劣化、無線リンク障害(RLF)及びRRC再確立手順の増加、並びに、不必要なハンドオーバー又は「ピンポン」現象をもたらす可能性がある。特定の実施形態では、eNBは、UEのモビリティ又はモビリティ状態(後述するような)を考慮することにより、eNBが、ハンドオーバー失敗及び/又はRF損失状況をサポートするために、小セルに加えて、マクロeNodeBを用意する必要があるかどうかを決定することができる。
LTEでは、いかなるデータ伝送も、UEが大電力のRRC接続状態にあることを必要とする。どのデータアプリケーションでも、データが送信又は受信されていない時がしばしばあり、その間に、接続状態間欠受信(DRX)モードを用いて、エネルギー(すなわち、UEの電池寿命)を節約することができる。接続状態DRX(C−DRX又はcDRX)は、エネルギーを節約するために、実行中のデータアプリケーションの性能、及び/又は、サービングセルと効率的に通信する性能に悪影響を及ぼさないことを目的として、UE受信機回路を周期的にシャットダウンし、立ち上げる。
特定の実施形態では、UEはeNBに自分のモビリティ状態を報告することができる。UEは、種々の方法で、そのモビリティ状態を判定することができる。例えば、UEは、そのモビリティ状態を判定するために、デバイス上のモーションセンサを用いることができる。UEは、そのモビリティ状態を判定するために、相対的なeNB信号強度、GPSの動き、ドップラーパラメータなどの、一つ以上の他の態様を用いることもできる。本モビリティ状態は、高いか、中位か、低いかといった簡単なものとすることができるし、あるいは、より詳細にかつ精細に提供することもできる。本報告は、媒体アクセス制御(MAC)制御エレメント(CE)によるか、又は、RRCを介してeNBによって設定されるようなUE測定報告の期間に、行うことができる。更に、新しい、標準以外のメッセージ送信を用いることができる。あるいは、eNBはRRCを介してUEのモビリティ状態(高い、中位の...)を推定することができる。
eNBは、続いて、少なくとも一部はUEのモビリティ状態に基づいて、RRC不活動タイマーの変更を決定する(すなわち、より高速のUEにはタイマーを短くする)ことができる。通常は、基準タイマーは、1.28秒にセットすることがありえる。これにより、UEはアイドル状態に急速に移行することができ、セルの横断及び/又はピンポン現象による不必要なハンドオーバーを避けることができる。LTE規格では、アイドル状態ではH/Oは起こらないであろう(その代わりに、セル再選択を用いることができる)ため、ハンドオーバー(H/O)を回避することができる。eNBは、更に、RLFとRRC再確立の間の時間を短縮するための、パラメータの異なるセットをUEに設定する場合もある。例えば、短縮される時間は、300msの代わりに100ミリ秒(ms)としてもよい。これらのパラメータは、UEのモビリティ状態が特定の閾値を超えた場合にのみ、有効とすることができる。
C−DRXでは、UE速度(例えば、又はUEモビリティ状態)により、eNBは、異なるパラメータ設定を有することができる。例えば、UEが高いモビリティ状態であるならば、次に、C−DRXオフ期間を短縮することができる(例えば、320msから1〜16msに落として)。これにより、UEは、より正確な参照信号受信電力(RSRP)/参照信号受信品質(RSRQ)/無線リンクモニタリング(RLM)測定値(例えば、とりわけ、本明細書に参考として全体が組み込まれる、LTE規格36.214で定義されるような)を作成することができる。更に、これによって、より頻繁に小セルを見つけることもできる。
図8は、特定の実施形態に係る、例示的なHetNetハンドオーバー接続使用ケース800を示す。UEとeNBとの間で、RRC不活動タイマーによって指定された期間の間、データ転送がない場合には、UEは、アイドルモードに移行することになる。アイドルモードでは、ハンドオーバーはなく、UEは、H/Oより厳しくないセル再選択を行うことになる。
図9は、特定の実施形態に係る、例示的なHetNetハンドオーバーC−DRXケース900を示す。C−DRXでは、UE及びeNBは、C−DRXのオン期間中にデータを交換することができるが、C−DRXのスリープ段階では交換することができない。eNBは、UEが高いモビリティ状態であることを検出する場合/ときには、C−DRXスリープフェーズを短くすることによって、C−DRX設定を変更する(RRC再設定によって)ことができる。
LTE規格によると、アイドルモードでは一度、UEは、最も強いセルにキャンプオン(camp on)し、1.28秒ごとに、ページを読み込む。更に、定期的に、UEは、どのセルが最も強い可能性があるかについて判定するために、他のセル情報とともに、セル測定値を読み込む。特定の実施形態によれば、たとえ小セルがより強い信号を有する可能性があるとしても、UEは、アイドルモードの間、複数のセル再選択を避けるために、マクロセルにキャンプオンすることができる。これは、セルを特定する(小セルかマクロセルか)仕組みが適切であることを意味する。SIB4及びSIB5バイアス情報は、eNBがマクロ又はノードであるかどうかを決定するために用いることができる。UEは、小セルと更に同期するようになる(すなわち、最も強い小セルの1次及び2次の同期信号(PSS/SSS)/マスター及びシステム情報ブロック(MIB/SIB)を読み込む)。このように、UEは、2つのセル(マクロセル及び小セル)にキャンプオンすることができる。UEがページングされる(すなわち、下りリンクプロセス)と、まず、マクロセル(そこにキャンプオンしているので)において、ページングに答えようとするであろう。それがマクロセル上で失敗するならば、小セル上で試みることになるが、情報の準備ができているので、小セルとの接続を確立するために必要な時間を低減することができる。
UEがeNBにデータを伝送する(即ち、上りリンクプロセス)必要があるならば、UEは、データ量を確認する(例えば、その情報はバッファ状態で入手できる)ことができる。もし、データ量が小さい(例えば、SMS、電子メール等)ならば、UEは、マクロセルに接続することになる。そうではなくて、データ量が大きい(例えば、ビデオストリーミング、何らかのウェブブラウジング、位置情報サービス、等)ならば、データは小セルに送ることができる。音声のためのデータ転送であれば、続いて、UEは最も強いセルに接続することができる。あるいは、おそらく、最初にマクロセルを、次に小セルを試みることができる。
アイドルモード時のUEページングに関して、UEは、マクロセルにキャンプオンすることができる。UEは、SIB4/SIB5に関するバイアス情報を読み込むことによって、マクロセルを特定することになる。UEは、最も強い小セルのPSS/SSS/MIB/SIBもまた、読み込むことができる。ページを受信するとき、UEは、最初にマクロセルにアタッチしようとすることができる。失敗した場合には、続いて、UEは小セルにアタッチすることになる。用意されたマクロセルに対して、用意された小セルにいつアタッチするか/アタッチするかどうかを判断するのに役立てるため、UEは、そのモビリティ状態を更に用いることができる。例えば、UEが、自分は高いモビリティ状態にあると判定する場合には、頻繁なハンドオーバー及び/又は「ピンポン」現象を防止するのに役立てるために、小セルの代わりに、マクロセルにアタッチする方を選ぶことができる。同様に、UEが、自分は低いモビリティ状態にあると判定する場合には、小セルを選ぶことができる。
情報及び信号は、任意の種々の異なる技術及び手法を用いて表すことができることを当業者は理解するであろう。例えば、上述の説明を通して参照することができるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁気粒子、光学場若しくは光学粒子、又はそのいかなる組合せによっても表すことができる。
本明細書で開示される例に関連して説明された、さまざまな実例となる論理ブロック、モジュール、及びアルゴリズムのステップは、電子ハードウェア、ファームウェア、コンピュータソフトウェア、ミドルウエア、マイクロコード又はその組合せとして実装することができることを、当業者は更に理解するであろう。ハードウェア及びソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、種々の例示的な部品、ブロック、モジュール、回路、及びステップが、それらの機能に関して、全般的に上述された。かかる機能を、ハードウェア又はソフトウェアとして実装するかどうかは、全体システムに課される、特定用途及び設計制約条件又は優先度に依存する。当業者は、それぞれの特定用途について、さまざまな方法で、説明された機能を実施することができるが、かかる実装例決定は、開示された方法の範囲から逸脱すると解釈するべきではない。
本明細書で開示される例に関連して説明されたさまざまな実例となる論理ブロック、部品、モジュール、及び回路は、以下のものによって、実装するか又は実行することができる。以下のものとは、汎用プロセッサ、デジタル信号処理プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)又は他のプログラム可能な論理デバイス、個別のゲート又はトランジスターロジック、個別のハードウェア部品、又は、本明細書に記載の機能を実行するように設計されているその任意の組合せである。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサとすることができるが、別の実施例では、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ又は状態機械とすることができる。プロセッサは、例えば、DSP及びマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアを伴う一つ以上のマイクロプロセッサ、又は、任意の他のかかる構成などの、コンピューティングデバイスの組合せとして、実現することもできる。
本明細書で開示した例に関連して説明した方法又はアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで、1つ以上の処理要素により実行される一つ以上のソフトウェアモジュールで、又は、この2者の組合せで、具現化することができる。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、CD−ROM、又は、当該分野で周知の記憶媒体の任意の他の形式又は組合せに存在することができる。プロセッサが、記憶媒体から情報を読み、記憶媒体へ情報を書き込むように、一例としての記憶媒体がプロセッサに接続される。別の実施例では、記憶媒体は、プロセッサと一体とすることができる。プロセッサ及び記憶媒体は、特定用途向け集積回路(ASIC)に存在することができる。ASICは、無線モデムに存在することができる。別の実施例では、プロセッサ及び記憶媒体は、無線モデムに個別の部品として存在することができる。
開示された例に関する上述の説明は、当業者が、開示された方法及び装置を製造し又は使用することができるように、提供される。これらの例に対するさまざまな修正は、当業者にとって直ちに明白であろう。そして、本明細書で定義する原則は、他の例に適用することができるし、追加の要素を付加することができる。

Claims (20)

  1. 装置であって、
    1つ以上の処理要素を備え、前記1つ以上の処理要素が、前記装置を備えるソースセルに、
    前記ソースセルと通信するモバイル機器について、当該モバイル機器のモビリティ状態を受信することと、
    前記モビリティ状態に基づいて、前記モバイル機器についての無線リソース制御(RRC)不活動タイマーを修正することと、
    前記モバイル機器にハンドオーバーコマンドを送信する前のハンドオーバー準備においてLTE X2ハンドオーバー手法を使用することであって、前記ハンドオーバー準備の期間に、前記モバイル機器のハンドオーバーのためにオーバーレイマクロセルと目標小セルとが用意され、前記オーバーレイマクロセルは、前記ソースセルが前記モバイル機器を前記用意されたオーバーレイマクロセルと関連づけたくない場合に前記ソースセルによって取り消されるまでの間、用意される、前記使用することと、
    前記用意されたオーバーレイマクロセル及び前記用意された目標小セルの識別子を、RRCメッセージングを用いて前記モバイル機器に送信することと、
    を実行させるように構成されている、装置。
  2. 請求項1に記載の装置であって、前記修正されたRRC不活動タイマーが、前記モビリティ状態がモビリティ状態閾値を上回ることに応じて短縮される、装置。
  3. 請求項1又は2に記載の装置であって、前記モバイル機器が、
    前記ソースセルから前記RRCメッセージングを受信し、
    前記ソースセルから前記ハンドオーバーコマンドを受信し、
    前記用意された目標小セルとのハンドオーバーを完了することを試み、
    前記試みが失敗すると、次に、前記用意されたオーバーレイマクロセルとのハンドオーバーを完了するためにフォールバックする
    ように構成されている、装置。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載の装置であって、前記モバイル機器が、
    前記ソースセルから前記RRCメッセージングを受信し、
    無線リンク障害を検出し、
    前記用意されたオーバーレイマクロセルとのRRC再確立を実行することを最初に試み、
    再確立成功の後、前記オーバーレイマクロセルから近くの小セルへのハンドオーバーを実行する
    ように構成されている、装置。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の装置であって、前記オーバーレイマクロセルが、大きなタイマー値を用いて用意される、装置。
  6. 装置であって、
    1つ以上の処理要素を備え、前記1つ以上の処理要素が、前記装置を備えるソースセルに、
    前記ソースセルと通信するモバイル機器について、当該モバイル機器のモビリティ状態を受信することと、
    前記モビリティ状態に基づいて、前記モバイル機器についての接続モード間欠受信(C−DRX)サイクル期間を修正することと、
    前記修正されたC−DRXサイクル期間を前記モバイル機器に通知することと、
    前記モバイル機器にハンドオーバーコマンドを送信する前のハンドオーバー準備においてLTE X2ハンドオーバー手法を使用することであって、前記ハンドオーバー準備の期間に、前記モバイル機器のハンドオーバーのためにオーバーレイマクロセルと目標小セルとが用意され、前記オーバーレイマクロセルは、前記ソースセルが前記モバイル機器を前記用意されたオーバーレイマクロセルと関連づけたくない場合に前記ソースセルによって取り消されるまでの間、用意される、前記使用することと、
    前記用意されたオーバーレイマクロセル及び前記用意された目標小セルの識別子を、RRCメッセージングを用いて前記モバイル機器に送信することと、
    を実行させるように構成されている、装置。
  7. 請求項6に記載の装置であって、前記修正されたC−DRXサイクル期間が、前記モビリティ状態がモビリティ状態閾値を上回ることに応じて短縮される、装置。
  8. 請求項6又は7に記載の装置であって、前記モバイル機器の前記モビリティ状態を受信することは、RRCを介して前記モバイル機器の前記モビリティ状態を推定することを含む、装置。
  9. 請求項6から8のいずれか1項に記載の装置であって、前記オーバーレイマクロセルが、期間を指定せずに用意される、装置。
  10. 請求項6から9のいずれか1項に記載の装置であって、前記モビリティ状態が、媒体アクセス制御(MAC)制御エレメント(CE)を介して受信される、装置。
  11. 装置であって、
    1つ以上の処理要素を備え、前記1つ以上の処理要素が、前記装置を備えるソースセルに、
    モバイル機器のモビリティ状態を判定することであって、前記モビリティ状態が、少なくとも1つの低モビリティ状態及び少なくとも1つの高モビリティ状態を含む、前記判定することと、
    前記モバイル機器が前記少なくとも1つの高モビリティ状態にあることに応じて、短縮された無線リソース制御(RRC)不活動タイマーを決定することと、
    前記短縮されたRRC不活動タイマー用のパラメータについての異なるセットを含むモバイル機器設定を送信することと、前記RRC不活動タイマーによって指定された期間の間に前記モバイル機器と前記ソースセルとの間でデータ転送がなければ、前記モバイル機器が、前記短縮されたRRC不活動タイマーに基づいてアイドル状態に移行する、前記送信することと、
    を実行させるように構成されている、装置。
  12. 請求項11に記載の装置であって、前記1つ以上の処理要素が更に、前記ソースセルに、
    前記モバイル機器にハンドオーバーコマンドを送信する前のハンドオーバー準備においてLTE X2ハンドオーバー手法を使用することであって、前記ハンドオーバー準備の期間に、前記モバイル機器のハンドオーバーのためにオーバーレイマクロセルと目標小セルとが用意される、前記使用することと、
    前記用意されたオーバーレイマクロセル及び前記用意された目標小セルの識別子を、無線リソース制御(RRC)メッセージングを用いて前記モバイル機器に送信することと、
    を実行させるように構成されている、装置。
  13. 請求項11又は12に記載の装置であって、前記モビリティ状態が、前記モバイル機器から受信される、装置。
  14. 請求項11から13のいずれか1項に記載の装置であって、前記モビリティ状態が、無線リソース制御(RRC)を介して前記ソースセルによって設定される、媒体アクセス制御(MAC)制御エレメント(CE)及びモバイル機器測定報告のうちの少なくとも1つを介して受信される、装置。
  15. 請求項11から14のいずれか1項に記載の装置であって、前記モビリティ状態が、前記ソースセルによって推定される、装置。
  16. 装置であって、
    1つ以上の処理要素を備え、前記1つ以上の処理要素が、前記装置を備えるモバイル機器に、
    前記モバイル機器のモビリティ状態を判定することであって、前記モビリティ状態が、少なくとも1つの低モビリティ状態及び少なくとも1つの高モビリティ状態を含む、前記判定することと、
    前記モビリティ状態の指標を、前記モバイル機器のソースセルに送信すること
    前記モビリティ状態の送信に応じて、モバイル機器設定を、前記ソースセルから受信することであって、前記モバイル機器設定が、前記モバイル機器が前記少なくとも1つの高モビリティ状態にあることに応じて、短縮された無線リソース制御(RRC不活動タイマー用のパラメータについての異なるセットを含む、前記受信することと、
    前記RRC不活動タイマーによって指定された期間の間に前記モバイル機器と前記ソースセルとの間でデータ転送がなければ、前記短縮されたRRC不活動タイマーに基づいてアイドル状態に移行することと、
    を実行させるように構成されている、装置。
  17. 請求項16に記載の装置であって、前記1つ以上の処理要素が更に、
    用意されたオーバーレイマクロセル及び用意された目標小セルを識別するハンドオーバーコマンドを、無線リソース制御(RRC)メッセージングを用いて前記ソースセルから受信することを実行させるように構成されている、装置。
  18. 請求項17に記載の装置であって、前記1つ以上の処理要素が更に、
    前記用意された目標小セルとのハンドオーバーを完了することを最初に試み、
    前記最初の試みが失敗すると、前記用意されたオーバーレイマクロセルとのハンドオーバーを完了する
    ように構成されている、装置。
  19. 請求項17又は18に記載の装置であって、前記1つ以上の処理要素が更に、
    無線リンク障害を検出し、
    前記用意されたオーバーレイマクロセルとのRRC再確立を実行することを試み、
    再確立成功の後、前記オーバーレイマクロセルから近くの小セルへのハンドオーバーを実行する
    ように構成されている、装置。
  20. 請求項16から19のいずれか1項に記載の装置であって、前記モビリティ状態の前記指標を送信することは、無線リソース制御(RRC)を介して前記ソースセルによって設定される、媒体アクセス制御(MAC)制御エレメント(CE)及びモバイル機器測定報告のうちの少なくとも1つを送信することを含む、装置。
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