KR20150140343A

KR20150140343A - 통신 시스템, 기지국, 단말 장치 및 통신 방법

Info

Publication number: KR20150140343A
Application number: KR1020157031734A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 다나까
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2015-12-15
Also published as: EP2996398A4; JPWO2014181442A1; CN105191420B; WO2014181442A1; CN105191420A; EP2996398B1; JP6079872B2; KR101735236B1; US20160044579A1; US9363737B2; EP2996398A1

Abstract

크기가 상이한 셀이 혼재하는 셀 구성에 있어서 단절차 통신을 효율적으로 행할 수 있는 통신 시스템. 이 통신 시스템(1)은, 매크로 셀 기지국(N1)과, 복수의 스몰 셀 기지국(N11 내지 N14, N21 내지 N24)과, 단말기(U1)를 갖는다. 매크로 셀 기지국(N1)은 복수의 스몰 셀(C11 내지 C14, C21 내지 C24) 중 단절차 통신이 가능한 특정한 셀을 나타내는 셀 통지 정보를 단말기(U1)에 송신한다. 단말기(U1)는 매크로 셀 기지국(N1)으로부터 수신한 셀 통지 정보에 따라 단절차 통신 가능 셀을 대상으로 하여 셀 서치를 행한다.

Description

통신 시스템, 기지국, 단말 장치 및 통신 방법 {COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, TERMINAL DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD}

본 발명은 통신 시스템, 기지국, 단말 장치 및 통신 방법에 관한 것이다.

기지국 장치(이하에서는 「기지국」이라 칭하는 경우가 있음)와 단말 장치(이하에서는 「단말기」라 칭하는 경우가 있음)를 갖는 통신 시스템에 있어서, 최근 들어 새로운 단말기로서 MTC(Machine Type Communication) 단말기가 주목받고 있다. MTC 단말기의 일례로서, 예를 들어 무선 통신 기능을 구비한 전력 미터인 스마트 미터, 무선 통신 기능을 구비한 자동 판매기, 무선 통신 기능을 구비한 센서 등을 들 수 있다. 무선 통신 기능을 구비한 스마트 미터는, 예를 들어 계측한 전력 사용량의 데이터 등을 기지국에 송신한다. 무선 통신 기능을 구비한 자동 판매기는, 예를 들어 매출 정보, 판매기 내의 재고 정보 등을 기지국에 송신한다. 또한 무선 통신 기능을 구비한 센서로서, 무선 통신 기능을 구비한 GPS(Global Positioning System) 센서를 들 수 있으며, 이 GPS 센서는 유저의 현재 위치 정보를 기지국에 송신한다.

여기서, MTC 단말기는 상기와 같은 특정한 데이터(정보)를 송신하기 때문에, 다양한 종류의 데이터를 송수신하는 일반 단말기(예를 들어 스마트폰 등)에 비하여 통신 대상으로서 요망되는 데이터의 종류 및 데이터양이 적다. 즉, MTC 단말기에서는, 계측 데이터 등과 같은 「스몰 사이즈의 유저 데이터」(이하에서는 「스몰 데이터」라 칭하는 경우가 있음)가 간헐적으로 송신되는 사례가 비교적 많다.

또한 아이들 모드(대기 상태)에 있는 MTC 단말기가 스몰 데이터의 송신을 행할 때는, 기지국과의 통신로를 설정하기 위하여(즉, 커넥트 모드로 이행하기 위하여) 기지국과 많은 제어 메시지를 주고받는다. 스몰 데이터의 데이터양은 적기 때문에, 스몰 데이터를 위한 통신로의 설정 시에 많은 제어 메시지가 주고받아진다면 제어 메시지의 오버헤드가 커져, 통신 리소스의 이용 효율의 관점에서 바람직하지 않다.

따라서 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는, 아이들 모드에 있는 MTC 단말기가 적은 제어 메시지의 교환으로 스몰 데이터의 송신을 행하기 때문에, 이하와 같은 선행 기술이 검토되고 있다.

제1 선행 기술로서, 제어 메시지용의 통신로(즉, 제어 플레인의 통신로)인 SRB(Signaling Radio Bearer)를 사용하여 실행되는 랜덤 액세스 수순의 메시지 3(예를 들어 RRC Connection Request)에 스몰 데이터를 부가하여 송신하는 것이 있다. SRB를 사용하는 랜덤 액세스 수순은 유저 데이터 전용의 통신로(즉, 유저 플레인의 통신로)인 DRB(Data Radio Bearer)가 설정되기 전에 실행된다.

또한 제2 선행 기술로서, MTC 단말기가 아이들 모드에 있을 때도 이미 설정되어 있는 DRB를 릴리즈하지 않고 유지한 채로 하는 것이 있다.

제1 및 제2 선행 기술에 의하면, 스몰 데이터 발생 시에도 DRB를 새로이 설정할 필요가 없기 때문에 스몰 데이터의 송신에 있어서, DRB의 설정에 필요한 제어 메시지의 주고받기를 줄일 수 있다. 따라서 스몰 데이터의 송신 시의 제어 메시지양을 삭감할 수 있다. 또한 제어 메시지양의 삭감에 의하여 MTC 단말기의 소비 전력도 삭감된다.

여기서, 이하에서는, 제1 및 제2 선행 기술과 같이 「유저 데이터의 발생 시에 DRB를 새로이 설정하지 않고 유저 데이터를 송신 또는 수신하는 통신」을 「단절차 통신」(short-procedure communication)이라 한다. 또한 DRB의 설정은 단말기로부터 기지국에 송신되는 서비스 리퀘스트, 즉, DRB의 설정 요구에 따라 행해진다. 따라서 「단절차 통신」은 「DRB의 설정 요구 없이 유저 데이터를 송신 또는 수신하는 통신」이라고도 할 수 있다.

또한 3GPP에서는, 「매크로 셀」 외에 「스몰 셀」을 활용하는 기술에 관한 검토가 행해지고 있다. 여기서 「셀」은 하나의 기지국의 「통신 에리어」와 「채널 주파수」에 기초하여 규정된다. 「통신 에리어」란, 기지국으로부터 송신된 전파가 도달하는 에리어(이하에서는 「사정 에리어」라 칭하는 경우가 있음)의 전체여도 되고, 사정 에리어가 분할된 분할 에리어(소위, 섹터)여도 된다. 또한 「채널 주파수」란, 기지국이 통신에 사용하는 주파수의 일 단위이며, 중심 주파수와 대역폭에 기초하여 규정된다. 그리고 「매크로 셀」은, 높은 송신 전력으로 송신 가능한 기지국, 즉, 사정 에리어가 큰 기지국(이하에서는 「매크로 셀 기지국」이라 칭하는 경우가 있음)이 관리하는 셀이다. 또한 「스몰 셀」은, 낮은 송신 전력으로 송신하는 기지국, 즉, 매크로 셀 기지국보다도 사정 에리어가 작은 기지국(이하에서는 「스몰 셀 기지국」이라 칭하는 경우가 있음)이 관리하는 셀이다. 즉, 통신 시스템의 셀 구성으로서, 크기가 상이한 셀이 혼재하는 것이 검토되고 있다. 예를 들어 셀 구성으로서, 매크로 셀 중에 복수의 스몰 셀이 포함되는 구성(제1 셀 구성), 또는 매크로 셀과 관계없이 복수의 스몰 셀이 배치되는 구성(제2 셀 구성) 등이 있을 수 있다.

3GPP TR23.887 V0.8.0

여기서, 스몰 셀에 재권하는 단말기는 매크로 셀에 재권하는 단말기보다도 기지국까지의 거리가 가깝기 때문에, 매크로 셀에 재권하는 단말기보다도 낮은 송신 전력으로 데이터를 송신할 수 있다. 따라서 단말기는, 스몰 셀 기지국에 데이터를 송신하는 쪽이 매크로 셀 기지국에 데이터를 송신하는 것보다도 소비 전력을 억제할 수 있다.

따라서 MTC 단말기가 스몰 셀에 재권할 때만 스몰 데이터를 스몰 셀 기지국에 송신함으로써, MTC 단말기의 소비 전력을 삭감하는 것이 생각된다. 또한 스몰 셀에 재권하는 MTC 단말기가 단절차 통신을 사용하여 스몰 셀 기지국에 스몰 데이터를 송신함으로써, MTC 단말기의 소비 전력을 한층 더 삭감하는 것이 생각된다.

그러나 지금까지, 크기가 상이한 셀이 혼재하는 셀 구성에 있어서 단절차 통신을 효율적으로 행하는 기술은 존재하지 않았다.

개시된 기술은 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 크기가 상이한 셀이 혼재하는 셀 구성에 있어서 단절차 통신을 효율적으로 행할 수 있는 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

개시된 형태에서는 통신 시스템은, 제1 셀과, 상기 제1 셀보다 사정 에리어가 작은 복수의 제2 셀을 포함한다. 상기 제1 셀을 관리하는 제1 기지국은, 상기 복수의 제2 셀 중 단절차 통신이 가능한 특정한 셀을 나타내는 통지 정보를 상기 제1 셀에 재권하는 단말기에 송신한다. 상기 단말기는, 상기 통지 정보에 따라 상기 복수의 제2 셀 중 상기 특정한 셀을 대상으로 하여 셀 서치를 행한다.

개시된 형태에 의하면, 크기가 상이한 셀이 혼재하는 셀 구성에 있어서 단절차 통신을 효율적으로 행할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 통신 시스템의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 실시예 1의 기지국의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 3은 실시예 1의 단말기의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 4는 실시예 1의 단말기의 처리의 설명에 제공하는 흐름도이다.
도 5는 실시예 2의 단말기의 처리의 설명에 제공하는 흐름도이다.
도 6은 기지국의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다.
도 7은 단말기의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다.

이하에, 본원이 개시하는 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 통신 방법의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 또한 이 실시예에 의하여 본원이 개시하는 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 통신 방법이 한정되는 것은 아니다. 또한 각 실시예에 있어서 동일한 기능을 갖는 구성 및 동일한 처리를 행하는 스텝에는 동일한 부호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다. 또한 이하에서는 일례로서, 통신 시스템이 3GPP에 있어서의 LTE(Long Term Evolution) 시스템 및 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템인 경우에 대하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

<통신 시스템의 개요>

도 1은 실시예 1의 통신 시스템의 일례를 도시하는 도면이다. 도 1에 있어서 통신 시스템(1)은, 매크로 셀 기지국 N1과, 스몰 셀 기지국 N11 내지 N14, N21 내지 N24와, 단말기 U1을 갖는다. 단말기 U1은 MTC 단말기이며, 따라서 단말기 U1이 송신하는 데이터는 스몰 데이터이다.

매크로 셀 기지국 N1은 매크로 셀 C1을 관리한다. 스몰 셀 기지국 N11 내지 N14는 각각 스몰 셀 C11 내지 C14를 관리하고, 스몰 셀 기지국 N21 내지 N24는 각각 스몰 셀 C21 내지 C24를 관리한다. 또한 스몰 셀 C11 내지 C14에 의하여 스몰 셀 클러스터 CL1이 구성되고, 스몰 셀 C21 내지 C24에 의하여 스몰 셀 클러스터 CL2가 구성된다. 스몰 셀 클러스터 CL1 및 스몰 셀 클러스터 CL2와, 매크로 셀 C1은 서로 오버랩된다. 즉, 도 1에 도시하는 통신 시스템(1)은 상기 제1 셀 구성, 즉, 매크로 셀 C1 중에 복수의 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24가 포함되는 구성을 취한다. 그러나 이하에 개시하는 기술은 상기 제2 셀 구성을 취하는 통신 시스템, 즉, 매크로 셀 C1과 관계없이 복수의 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24가 배치되는 구성을 취하는 통신 시스템에도 적용 가능하다.

여기서는, 단말기 U1은 매크로 셀 C1에 재권하고 있으며, 따라서 매크로 셀 C1이 단말기 U1의 서빙 셀(단말기 U1이 등록되어 있는 셀)로 된다. 또한 단말기 U1은 스몰 셀 클러스터 CL1 내에 위치하기 때문에, 스몰 셀 C11 내지 C14 중 어느 하나로 통신처를 변경하는 것이 가능하고, 또한 매크로 셀 C1과 동시에 스몰 셀 C11 내지 C14 중 어느 하나와 통신하는 것도 가능하다. 또한 단말기 U1은, 단말기 U1의 기능상, 단절차 통신을 행하는 것이 가능한 단말기이다. 한편, 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24 중에는, 스몰 셀 기지국 N11 내지 N14, N21 내지 N24의 기능상, 단절차 통신을 행하는 것이 가능한 셀과 단절차 통신을 행할 수 없는 셀이 혼재하고 있다.

매크로 셀 기지국 N1은, 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24 중 어느 셀이 단절차 통신을 행하는 것이 가능한 셀이고, 어느 셀이 단절차 통신을 행할 수 없는 셀인지를 나타내는 통지 정보를 단말기 U1에 송신한다. 즉, 매크로 셀 기지국 N1은, 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24 중 단절차 통신이 가능한 특정한 셀(이하에서는 「단절차 통신 가능 셀」이라 칭하는 경우가 있음)을 나타내는 통지 정보(이하에서는 「셀 통지 정보」라 칭하는 경우가 있음)를 단말기 U1에 송신한다. 예를 들어 셀 통지 정보는, 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24의 셀 식별자에, 단절차 통신 가능 셀인지의 여부를 나타내는 1비트의 부호가 부가되어 형성된다. 예를 들어 단절차 통신 가능 셀의 셀 식별자에는 값이 "1"인 비트가 부가되고, 단절차 통신을 행할 수 없는 셀의 셀 식별자에는 값이 "0"인 비트가 부가된다. 매크로 셀 기지국 N1은 이러한 셀 통지 정보를 통지 정보로서, 또는 RRC(Radio Resource Control) 시그널링으로서 단말기 U1에 송신한다.

단말기 U1은 매크로 셀 기지국 N1로부터 셀 통지 정보를 수신한다. 단말기 U1은 셀 통지 정보에 따라 단절차 통신 가능 셀만을 대상으로 하여 셀 서치를 행한다. 상기와 같이 하여 셀 통지 정보가 형성되는 경우, 단말기 U1은, 셀 통지 정보에 포함되는 복수의 셀 식별자 중, "1"의 비트가 부가된 셀 식별자에 대응하는 스몰 셀만을 대상으로 하여 셀 서치를 행한다. 그리고 단말기 U1은, 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24 중, 그 셀 서치에 의하여 검출된 스몰 셀(즉, 단절차 통신 가능 셀)을 관리하는 스몰 셀 기지국에 단절차 통신을 사용하여 스몰 데이터를 송신한다.

예를 들어 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24 중, 스몰 셀 C12, C14, C22, C24가 단절차 통신 가능 셀이고, 스몰 셀 C11, C13, C21, C23이 단절차 통신을 행할 수 없는 셀인 것이라고 하자. 이 경우, 셀 통지 정보에 있어서, 스몰 셀 C12, C14, C22, C24의 셀 식별자에는 "1"의 비트가 부가되고, 스몰 셀 C11, C13, C21, C23의 셀 식별자에는 "0"의 비트가 부가된다. 이 셀 통지 정보는 미리 매크로 셀 기지국 N1에 기억되어 있으며, 매크로 셀 기지국 N1은 이 셀 통지 정보를 단말기 U1에 송신한다. 이 셀 통지 정보를 수신한 단말기 U1은, 셀 통지 정보에 있어서 "1"의 비트가 부가되어 있는 셀 식별자에 대응하는 스몰 셀, 즉, 스몰 셀 C12, C14, C22, C24만을 대상으로 하여 셀 서치를 행한다. 여기서, 단말기 U1은 스몰 셀 C14 내에 위치하는 것으로 한다. 따라서 이 셀 서치에 의하여, 단말기 U1은 단절차 통신 가능 셀인 스몰 셀 C14를 검출한다. 그리고 단말기 U1은, 스몰 셀 C14를 관리하는 스몰 셀 기지국 N14에 단절차 통신을 사용하여 스몰 데이터를 송신한다.

<기지국의 구성예>

도 2는 실시예 1의 기지국의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 2에 있어서 기지국(10)은, 안테나(11)와, 수신부(12)와, 통신 제어부(13)와, 네트워크 IF(인터페이스)(14)와, 송신부(15)와, 기억부(16)를 갖는다. 기지국(10)은 도 1의 매크로 셀 기지국 N1에 상당한다.

수신부(12)는 단말기 U1로부터 송신된 스몰 데이터를 안테나(11)를 통하여 수신하여 통신 제어부(13)에 출력한다.

기억부(16)에는 셀 통지 정보가 기억되어 있다.

통신 제어부(13)는 수신부(12)로부터 입력된 스몰 데이터를 네트워크 IF(14)에 출력한다. 또한 통신 제어부(13)는 기억부(16)로부터 셀 통지 정보를 취득하여 송신부(15)에 출력한다.

네트워크 IF(14)는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving-Gateway) 등의 상위 장치와 접속되어 있으며, 수신부(12)로부터 입력된 스몰 데이터를 상위 장치에 송신한다. 또한 네트워크 IF(14)는 MME로부터 셀 통지 정보를 수신하여 통신 제어부(13)에 출력한다. 통신 제어부(13)는 네트워크 IF(14)로부터 입력된 셀 통지 정보를 기억부(16)에 기억시킨다.

송신부(15)는 통신 제어부(13)로부터 입력된 셀 통지 정보를 안테나(11)를 통하여 단말기 U1에 송신한다.

<단말기의 구성예>

도 3은 실시예 1의 단말기의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 3에 있어서 단말기(20)는, 송신부(21)와, 안테나(22)와, 수신부(23)와, 통신 제어부(24)와, 셀 서치부(25)를 갖는다. 단말기(20)는 도 1의 단말기 U1에 상당한다.

수신부(23)는 기지국(10)(매크로 셀 기지국 N1)으로부터 송신된 셀 통지 정보를 안테나(22)를 통하여 수신하여 셀 서치부(25)에 출력한다. 또한 수신부(23)는, 단말기(20)가 스몰 셀 클러스터 CL1 내에 위치하는 경우에는, 스몰 셀 기지국 N11 내지 N14의 각각으로부터 BCH(Broadcast Channel) 등에서 송신된 통지 정보를 안테나(22)를 통하여 수신한다. 또한 수신부(23)는, 단말기(20)가 스몰 셀 클러스터 CL2 내에 위치하는 경우에는, 스몰 셀 기지국 N21 내지 N24의 각각으로부터 BCH 등에서 송신된 통지 정보를 안테나(22)를 통하여 수신한다. 수신부(23)는 수신한 통지 정보를 통신 제어부(24)에 출력한다. 통지 정보에는 각 스몰 셀의 셀 식별자가 포함되어 있다. 예를 들어 스몰 셀 기지국 N11로부터 송신되는 통지 정보에는 스몰 셀 C11의 셀 식별자가 포함되어 있다.

통신 제어부(24)는 통지 정보에 포함되어 있는 셀 식별자를 추출하고, 추출한 셀 식별자를 「주변 셀 정보」로서 셀 서치부(25)에 출력한다. 즉, 「주변 셀 정보」는 단말기(20)(단말기 U1)의 주변에 존재하는 스몰 셀을 나타내는 정보이다.

셀 서치부(25)는 수신부(23)로부터 입력된 셀 통지 정보에 따라, 주변 셀 정보에 나타난 스몰 셀 중 단절차 통신 가능 셀만을 대상으로 하여 셀 서치를 행한다. 예를 들어 주변 셀 정보에 나타난 스몰 셀이 스몰 셀 C11 내지 C14이고, 셀 통지 정보에 있어서 단절차 통신 가능 셀로서 나타난 스몰 셀이 스몰 셀 C12, C14, C22, C24였다고 하자. 이 경우, 셀 서치부(25)는 스몰 셀 C11 내지 C14 중 스몰 셀 C12, C14만을 대상으로 하여 셀 서치를 행한다. 그리고 셀 서치부(25)는 셀 서치에서의 검출 결과(즉, 셀 서치 결과)를 통신 제어부(24)에 출력한다. 여기서는 이 셀 서치에 의하여, 예를 들어 스몰 셀 C14가 검출되었다고 하자.

통신 제어부(24)는 셀 서치 결과에 따라 스몰 데이터를 통신 리소스에 할당하고, 스몰 데이터와 함께 할당 결과를 송신부(21)에 출력한다. 예를 들어 셀 서치부(25)에서의 셀 서치에 의하여 스몰 셀 C14가 검출되었을 경우, 통신 제어부(24)는 스몰 데이터를 스몰 셀 C14의 통신 리소스에 할당한다.

송신부(21)는 할당 결과에 따른 통신 리소스를 사용하여, 스몰 데이터를 안테나(22)를 통하여 송신한다. 또한 송신부(21)는 단절차 통신을 사용하여 스몰 데이터를 송신한다. 따라서, 예를 들어 셀 서치부(25)에서의 셀 서치에 의하여 스몰 셀 C14가 검출되었을 경우, 송신부(21)는 스몰 셀 C14를 관리하는 스몰 셀 기지국 N14에 단절차 통신을 사용하여 스몰 데이터를 송신한다.

<단말기의 처리>

도 4는 실시예 1의 단말기의 처리의 설명에 제공하는 흐름도이다.

단말기(20)(단말기 U1)에 있어서, 통신 제어부(24)는, 단말기(20)가 탑재하는 기능을 기지국(10)(매크로 셀 기지국 N1)에 통지한다(스텝 S41). 예를 들어 통신 제어부(24)는 단말기(20)의 기능으로서, 단말기(20)가 단절차 통신을 행하는 것이 가능한 것을 나타내는 「기능 정보」를 형성하여 송신부(21)에 출력한다. 송신부(21)는 기능 정보를 안테나(22)를 통하여 기지국(10)에 송신한다.

이어서, 수신부(23)는 기지국(10)으로부터 셀 통지 정보를 수신함과 함께, 스몰 셀 기지국 N11 내지 N14, N21 내지 N24로부터 송신된 통지 정보 중 어느 하나를 수신한다(스텝 S42). 통지 정보로부터는 주변 셀 정보가 형성된다.

이어서, 송신해야 하는 스몰 데이터가 발생하면(스텝 S43: "예"), 통신 제어부(24)는 그 발생을 검지하여, 셀 서치부(25)에 대하여 셀 서치의 개시를 지시한다. 또한 스몰 데이터 발생 시점에서, 통신 제어부(24)는 소정 시간을 계시하는 타이머를 기동시킨다. 통신 제어부(24)로부터의 개시 지시에 따라 셀 서치부(25)는 「제1 셀 서치」를 행한다(스텝 S44). 「제1 셀 서치」란, 셀 통지 정보에 따라 주변 셀 정보에 나타난 스몰 셀 중 단절차 통신 가능 셀만을 대상으로 하여 행하는 셀 서치이다. 송신해야 하는 스몰 데이터가 발생하지 않았을 때는(스텝 S43: "아니오"), 처리는 스텝 S42로 복귀된다.

이어서, 제1 셀 서치에 의하여 스몰 셀이 검출되었을 때(스텝 S45: "예"), 처리는 스텝 S46으로 나아간다. 즉, 송신부(21)는, 제1 셀 서치에 의하여 검출된 스몰 셀(즉, 단절차 통신 가능 셀)을 관리하는 스몰 셀 기지국에 단절차 통신을 사용하여 스몰 데이터를 송신한다(스텝 S46). 그리고 처리는 스텝 S42로 복귀된다.

한편, 제1 셀 서치에 의하여 스몰 셀이 검출되지 않을 때, 즉, 단절차 통신 가능 셀이 검출되지 않을 때는(스텝 S45: "아니오"), 처리는 스텝 S47로 나아간다. 즉, 통신 제어부(24)는 타이머가 만료되어 있는지의 여부, 즉, 스몰 데이터의 발생 시점으로부터 소정 시간이 경과했는지의 여부를 판단한다(스텝 S47). 소정 시간이 경과하지 않았을 때는(스텝 S47: "아니오"), 통신 제어부(24)는 타이머의 계시를 계속하고 셀 서치부(25)는 제1 셀 서치를 계속한다(스텝 S44).

한편, 소정 시간이 경과했을 때, 즉, 스몰 데이터의 발생 시점으로부터 소정 시간 이내에 단절차 통신 가능 셀이 검출되지 않을 때는(스텝 S47: "예"), 처리는 스텝 S48로 나아간다. 즉, 통신 제어부(24)는 스몰 데이터를 매크로 셀 C1의 통신 리소스에 할당하고, 송신부(21)는 기지국(10)(매크로 셀 기지국 N1)에 스몰 데이터를 송신한다(스텝 S48). 그리고 처리는 스텝 S42로 복귀된다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 통신 시스템(1)은 매크로 셀 C1과 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24를 포함한다. 매크로 셀 기지국 N1은 매크로 셀 C1을 관리한다. 매크로 셀 기지국 N1(기지국(10))에 있어서, 통신 제어부(13)는, 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24 중 단절차 통신이 가능한 특정한 셀을 나타내는 통지 정보, 즉, 셀 통지 정보를 출력한다. 송신부(15)는 셀 통지 정보를, 매크로 셀 C1에 재권하는 단말기 U1에 송신한다.

또한 단말기 U1(단말기(20))에 있어서, 수신부(23)는 매크로 셀 기지국 N1으로부터 셀 통지 정보를 수신한다. 셀 서치부(25)는 셀 통지 정보에 따라 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24 중 단절차 통신 가능 셀만을 대상으로 하여 셀 서치를 행한다.

이것에 의하여, 스몰 셀 C11 내지 C14, C21 내지 C24에 있어서, 셀 서치의 대상을 단절차 통신 가능 셀로 좁힌 후, 단절차 통신 가능 셀의 검출을 목적으로 한 셀 서치를 행할 수 있다. 이로 인하여, 단절차 통신 가능 셀의 검출까지에 요하는 시간을 단축할 수 있고, 그 결과, 스몰 데이터의 발생 시로부터 단절차 통신의 개시 시까지의 시간을 단축할 수 있다. 따라서 본 실시예에 의하면, 크기가 상이한 셀이 혼재하는 셀 구성에 있어서 단절차 통신을 효율적으로 행할 수 있다.

또한 단말기 U1(단말기(20))에 있어서, 송신부(21)는 셀 서치부(25)에서의 셀 서치에 의하여 단절차 통신 가능 셀인 스몰 셀이 검출되었을 때, 검출된 스몰 셀을 관리하는 스몰 셀 기지국에 단절차 통신을 사용하여 스몰 데이터를 송신한다.

스몰 셀 기지국에 대하여 스몰 데이터를 송신함으로써 송신 전력을 저감시킬 수 있기 때문에, 단말기 U1의 소비 전력을 삭감할 수 있다. 또한 단절차 통신을 사용하여 스몰 데이터를 송신함으로써 단말기 U1의 소비 전력을 한층 더 삭감할 수 있다.

또한 단말기 U1(단말기(20))에 있어서, 송신부(21)는, 셀 서치부(25)에서의 셀 서치에 의하여 단절차 통신 가능 셀인 스몰 셀이 스몰 데이터의 발생 시점으로부터 소정의 시간 이내에 검출되지 않을 때는, 매크로 셀 기지국 N1에 스몰 데이터를 송신한다.

이것에 의하여, 단절차 통신 가능 셀을 검출할 수 없는 경우에도 매크로 셀 기지국 N1을 통하여 네트워크측의 상위 장치에 스몰 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 단절차 통신이 가능한 스몰 셀 기지국의 백업으로서 매크로 셀 기지국 N1을 이용할 수 있다.

또한 단말기 U1(단말기(20))에 있어서, 송신부(21)는, 단말기 U1이 단절차 통신을 행하는 것이 가능한 것을 나타내는 기능 정보를 매크로 셀 기지국 N1에 송신한다.

이것에 의하여 매크로 셀 기지국 N1은, 매크로 셀 C1에 재권하는 많은 단말기 중, 단절차 통신의 기능을 갖는 단말기에 대해서만 셀 통지 정보를 송신하는 것이 가능해진다. 따라서 매크로 셀 기지국 N1에서는, 단절차 통신의 기능을 갖지 않는 단말기에 대한 셀 통지 정보의 불필요한 송신을 생략할 수 있다.

[실시예 2]

<단말기의 처리>

도 5는 실시예 2의 단말기의 처리의 설명에 제공하는 흐름도이다. 또한 스텝 S41 내지 S48의 처리는 도 4과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

스텝 S47에 있어서, 소정 시간이 경과했다고 판단되었을 때, 즉, 스몰 데이터의 발생 시점으로부터 소정 시간 이내에 단절차 통신 가능 셀이 검출되지 않을 때는(스텝 S47: "예"), 처리는 스텝 S51로 나아간다. 즉, 통신 제어부(24)는 소정 시간이 경과한 것을 셀 서치부(25)에 통지한다. 셀 서치부(25)는 그 통지에 따라 「제2 셀 서치」를 행한다(스텝 S51). 「제2 셀 서치」란, 단절차 통신 가능 셀 이외의 스몰 셀을 대상으로 하여 행하는 셀 서치이다. 예를 들어 스몰 셀 C11 내지 C14 중 스몰 셀 C12, C14가 단절차 통신 가능 셀인 경우, 제1 셀 서치가 스몰 셀 C12, C14를 대상으로 하여 행해지는 데 비하여, 제2 셀 서치는 스몰 셀 C11, C13을 대상으로 하여 행해진다.

이어서, 제2 셀 서치에 의하여 스몰 셀이 검출되었을 때(스텝 S52: "예"), 처리는 스텝 S53으로 나아간다. 즉, 통신 제어부(24)는 서비스 리퀘스트를 형성하여 셀 서치 결과와 함께 송신부(21)에 출력하고, 송신부(21)는 제2 셀 서치에 의하여 검출된 스몰 셀을 관리하는 스몰 셀 기지국에 서비스 리퀘스트를 송신한다. 이것에 의하여, 단말기(20)와, 제2 셀 서치에 의하여 검출된 스몰 셀을 관리하는 스몰 셀 기지국 사이에 DRB가 새로이 설정된다. 그리고 송신부(21)는, 제2 셀 서치에 의하여 검출된 스몰 셀을 관리하는 스몰 셀 기지국에 DRB를 사용하여 스몰 데이터를 송신한다(스텝 S53). 그리고 처리는 스텝 S42로 복귀된다.

한편, 제2 셀 서치에 의하더라도 스몰 셀이 검출되지 않을 때, 즉, 단절차 통신 가능 셀을 포함하여 어느 스몰 셀도 검출되지 않을 때는(스텝 S45: "아니오", 스텝 S52: "아니오"), 처리는 스텝 S48로 나아간다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 단말기 U1(단말기(20))에 있어서 셀 서치부(25)는, 단절차 통신 가능 셀인 스몰 셀이 스몰 데이터의 발생 시점으로부터 소정의 시간 이내에 검출되지 않을 때는, 단절차 통신 가능 셀 이외의 스몰 셀을 대상으로 하여 셀 서치를 행한다.

이것에 의하여, 단절차 통신 가능 셀을 검출할 수 없는 경우에도 보완적으로 제2 셀 서치를 행하여, 단절차 통신 가능 셀 이외의 스몰 셀을 관리하는 스몰 셀 기지국을 통하여 네트워크측의 상위 장치에 스몰 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 단절차 통신이 가능한 스몰 셀 기지국의 백업으로서, 단절차 통신이 가능하지 않은 스몰 셀 기지국을 이용할 수 있다.

[다른 실시예]

[1] 셀 통지 정보에는, 단절차 통신 가능 셀에 있어서의 통지 정보의 일부, 단절차 통신 가능 셀에서의 동기 신호의 송신 타이밍을 나타내는 정보, 또는 단절차 통신 가능 셀에 있어서 단말기 U1이 랜덤 액세스 신호를 송신 가능한 타이밍을 나타내는 정보를 포함시켜도 된다. 이들 정보 중 하나 또는 복수를 셀 통지 정보에 포함시켜도 된다. 단절차 통신 가능 셀에 있어서의 통지 정보의 일부, 또는 단절차 통신 가능 셀에 있어서의 동기 신호의 송신 타이밍을 나타내는 정보를 셀 통지 정보에 포함시킴으로써, 제1 셀 서치에 있어서 단절차 통신 가능 셀의 검출까지 에 요하는 시간을 더욱 단축할 수 있다. 또한 단절차 통신 가능 셀에 있어서, 단말기 U1이 랜덤 액세스 신호를 송신 가능한 타이밍을 나타내는 정보를 셀 통지 정보에 포함시킴으로써, 랜덤 액세스 수순의 실행에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

[2] 기지국(10) 및 단말기(20)는 반드시 물리적으로 도시된 바와 같이 구성되어 있을 것을 필요로 하지는 않는다. 즉, 각 부의 분산·통합의 구체적 형태는 도시된 것에 한정되지 않으며, 그 전부 또는 일부를 각종 부하나 사용 상황 등에 따라 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산·통합하여 구성할 수 있다.

또한 기지국(10) 및 단말기(20)에서 행해지는 각종 처리 기능은, CPU(Central Processing Unit)(또는 MPU(Micro Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 등의 마이크로컴퓨터) 상에서 그 전부 또는 임의의 일부를 실행하도록 해도 된다. 또한 각종 처리 기능은 CPU(또는 MPU, MCU 등의 마이크로컴퓨터)에 의해 해석 실행하는 프로그램 상, 또는 와이어드 로직에 의한 하드웨어 상에서 그 전부 또는 임의의 일부를 실행하도록 해도 된다.

[3] 기지국(10) 및 단말기(20)는, 예를 들어 다음과 같은 하드웨어 구성에 의하여 실현할 수 있다.

도 6은 기지국의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이 기지국(100)은, 안테나(101)와, RF(Radio Frequency) 회로(102)와, 프로세서(103)와, 네트워크 IF(104)와, 메모리(105)를 갖는다. 프로세서(103)의 일례로서 CPU, DSP(Digital Signal Processor), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등을 들 수 있다. 또한 메모리(105)의 일례로서 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) 등의 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리 등을 들 수 있다.

그리고 기지국(10)에서 행해지는 각종 처리 기능은, 불휘발성 기억 매체 등의 각종 메모리에 저장된 프로그램을 프로세서(103)에 의해 실행함으로써 실현해도 된다. 즉, 수신부(12)와, 통신 제어부(13)와, 송신부(15)에 의하여 실행되는 각 처리에 대응하는 프로그램이 메모리(105)에 기억되고, 각 프로그램이 프로세서(103)에 의해 실행되어도 된다. 또한 수신부(12)와 송신부(15)는 RF 회로(102) 및 프로세서(103)에 의하여 실현된다. 통신 제어부(13)는 프로세서(103)에 의하여 실현된다. 기억부(16)는 메모리(105)에 의하여 실현된다. 안테나(11)는 안테나(101)에 의하여 실현된다. 네트워크 IF(14)는 네트워크 IF(104)에 의하여 실현된다.

도 7은 단말기의 하드웨어 구성예를 도시하는 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이 단말기(200)는, 안테나(201)와, RF 회로(202)와, 프로세서(203)와, 메모리(204)를 갖는다. 프로세서(203)의 일례로서 CPU, DSP, FPGA 등을 들 수 있다. 또한 메모리(204)의 일례로서 SDRAM 등의 RAM, ROM, 플래시 메모리 등을 들 수 있다.

그리고 단말기(20)에서 행해지는 각종 처리 기능은, 불휘발성 기억 매체 등의 각종 메모리에 저장된 프로그램을 프로세서(203)에 의해 실행함으로써 실현해도 된다. 즉, 송신부(21)와, 수신부(23)와, 통신 제어부(24)와, 셀 서치부(25)에 의하여 실행되는 각 처리에 대응하는 프로그램이 메모리(204)에 기억되고, 각 프로그램이 프로세서(203)에 의해 실행되어도 된다. 송신부(21)와 수신부(23)는 RF 회로(202) 및 프로세서(203)에 의하여 실현된다. 통신 제어부(24)는 프로세서(203)에 의하여 실현된다. 안테나(22)는 안테나(201)에 의하여 실현된다.

[4] 개시된 기술은 스몰 데이터 이외의 유저 데이터에 대해서도 적용 가능하다.

10: 기지국
13, 24: 통신 제어부
20, U1: 단말기
25: 셀 서치부
C1: 매크로 셀
N1: 매크로 셀 기지국
C11 내지 C14, C21 내지 C24: 스몰 셀
N11 내지 N14, N21 내지 N24: 스몰 셀 기지국

Claims

제1 셀과, 상기 제1 셀보다 사정 에리어가 작은 복수의 제2 셀을 포함하는 통신 시스템으로서,
상기 제1 셀을 관리하는 제1 기지국이,
상기 복수의 제2 셀 중 단절차 통신이 가능한 특정한 셀을 나타내는 통지 정보를 상기 제1 셀에 재권하는 단말 장치에 송신하고,
상기 단말 장치가,
상기 통지 정보에 따라 상기 복수의 제2 셀 중 상기 특정한 셀을 대상으로 하여 셀 서치를 행하는 통신 시스템.
제1 셀과, 상기 제1 셀보다 사정 에리어가 작은 복수의 제2 셀을 포함하는 통신 시스템에 있어서 상기 제1 셀을 관리하는 기지국으로서,
상기 복수의 제2 셀 중 단절차 통신이 가능한 특정한 셀을 나타내는 통지 정보를 출력하는 제어부와,
상기 통지 정보를, 상기 제1 셀에 재권하는 단말 장치에 송신하는 송신부를 구비하는 기지국.
제2항에 있어서,
상기 통지 정보는, 상기 특정한 셀에 있어서의 통지 정보의 일부, 상기 특정한 셀에서의 동기 신호의 송신 타이밍을 나타내는 정보, 및 상기 특정한 셀에 있어서 상기 단말 장치가 랜덤 액세스 신호를 송신 가능한 타이밍을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기지국.
제1 셀과, 상기 제1 셀보다 사정 에리어가 작은 복수의 제2 셀을 포함하는 통신 시스템에 있어서 사용되는 단말 장치로서,
상기 제1 셀을 관리하는 제1 기지국으로부터 상기 복수의 제2 셀 중 단절차 통신이 가능한 특정한 셀을 나타내는 통지 정보를 수신하는 수신부와,
상기 통지 정보에 따라 상기 복수의 제2 셀 중 상기 특정한 셀을 대상으로 하여 셀 서치를 행하는 서치부를 구비하는 단말 장치.
제4항에 있어서,
상기 서치부에서의 상기 셀 서치에 의하여 상기 특정한 셀이 검출되었을 때, 검출된 상기 특정한 셀을 관리하는 제2 기지국에 상기 단절차 통신을 사용하여 유저 데이터를 송신하는 송신부를 더 구비하는 단말 장치.
제5항에 있어서,
상기 송신부는, 상기 서치부에서의 상기 셀 서치에 의하여 상기 특정한 셀이 상기 유저 데이터의 발생 시점으로부터 소정의 시간 이내에 검출되지 않을 때는 상기 제1 기지국에 상기 유저 데이터를 송신하는 단말 장치.
제5항에 있어서,
상기 송신부는, 상기 단말 장치가 상기 단절차 통신을 행하는 것이 가능한 것을 나타내는 정보를 상기 제1 기지국에 송신하는 단말 장치.
제4항에 있어서,
상기 서치부는, 상기 셀 서치에 의하여 상기 특정한 셀이 상기 유저 데이터의 발생 시점으로부터 소정의 시간 이내에 검출되지 않을 때는 상기 특정한 셀 이외의 상기 제2 셀을 대상으로 하여 상기 셀 서치를 행하는 단말 장치.
제1 셀과, 상기 제1 셀보다 사정 에리어가 작은 복수의 제2 셀을 포함하는 통신 시스템에 있어서의 통신 방법으로서,
상기 제1 셀을 관리하는 제1 기지국이,
상기 복수의 제2 셀 중 단절차 통신이 가능한 특정한 셀을 나타내는 통지 정보를 상기 제1 셀에 재권하는 단말 장치에 송신하고,
상기 단말 장치가,
상기 통지 정보에 따라 상기 복수의 제2 셀 중 상기 특정한 셀을 대상으로 하여 셀 서치를 행하는 통신 방법.