WO2007091598A1 - 無線通信基地局装置、無線通信端末装置及び無線通信システム - Google Patents

無線通信基地局装置、無線通信端末装置及び無線通信システム Download PDF

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WO2007091598A1
WO2007091598A1 PCT/JP2007/052126 JP2007052126W WO2007091598A1 WO 2007091598 A1 WO2007091598 A1 WO 2007091598A1 JP 2007052126 W JP2007052126 W JP 2007052126W WO 2007091598 A1 WO2007091598 A1 WO 2007091598A1
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WO
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base station
cell
radio communication
terminal
message
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/052126
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English (en)
French (fr)
Inventor
Akito Fukui
Takahisa Aoyama
Norharyati Binti Harum
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H04J11/0069—Cell search, i.e. determining cell identity [cell-ID]
    • H04J11/0093—Neighbour cell search
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20—Selecting an access point

Definitions

  • radio communication base station apparatus Technical field of radio communication base station apparatus, radio communication terminal apparatus and radio communication system
  • the present invention relates to a radio communication base station apparatus, radio communication terminal apparatus, and radio communication system.
  • FIG. 1 shows the schematic configuration of UMTS (Universal Mooile Telecommunication Systems) in 3GPP (3rd Generation Partnership Project).
  • the base station performs radio settings only, and there is an RNC (Radio Network Controller) that manages a plurality of base stations, and the RNC performs movement control and radio control.
  • RNC Radio Network Controller
  • this system there are two types of movement processing methods. That is, the handover process and the cell reselection process.
  • Handover processing is a method of instructing a terminal on a cell to be connected to the network side (RNC), and is used when the terminal is connected to a base station, for example, for communication.
  • RRC Radio Resource Control
  • the RRC (Radio Resource Control) state of the terminal is used in the CELL-DCH state.
  • the RNC As a flow of the handover process, the RNC is currently connected, and instructs the terminal to move through the base station. At this time, the channel setting used after movement is also sent to the terminal. The terminal performs movement processing and reports that it has moved to the RNC through the new base station after moving.
  • the cell reselection process is a method of selecting a cell to which a terminal is connected, and is used when the terminal communicates, or when there is not much activity even though it communicates. . Specifically, it is used in the terminal RRC state power dle, CELLZURA-PCH, CELL-FACH state. Also, even if the terminal RRC state is CELL-DCH state, this cell reselection is performed when the connection with the currently connected base station is lost. Use to select a new cell.
  • the terminal when the terminal is in the idle state, the terminal only changes the base station that receives the broadcast information.
  • the terminal selects the optimum cell and notifies the RNC that the cell has been changed through the base station that manages the selected cell. To do.
  • the RNC transmits a channel setting to be used to the terminal via a base station that manages a new cell.
  • the terminal reports the completion notification after setting the channel with the received channel settings.
  • LTE Long Term Evolution
  • the mobility control and radio control that existed in the conventional RNC may move to the base station.
  • celery selection is designed in LTE. For idle-mode terminals, messages are not exchanged between the terminal base stations even if the cell moves, so there are not many factors to be studied in particular. However, it is necessary to consider what kind of processing should be performed for terminals that have been communicating but have lost connection because messages are exchanged between the terminal and the base station.
  • FIG. 2 shows an outline of the procedure of the celery selection process being studied in LTE.
  • step (hereinafter abbreviated as “ST”) 11 when the terminal detects loss of synchronization, a cell search for an appropriate cell is performed.
  • the terminal transmits a cell update request to the base station (target base station) that manages the cell detected in ST11. At this time, the terminal transmits information of the cell to which it belongs. Specifically, the cell number, the number assigned by the base station (source base station) that manages the cell!
  • the target base station determines whether the cell update request transmitted from the terminal is transmitted from the correct terminal, the settings used by the terminal, the state / capability of the terminal, etc. In order to confirm, information is exchanged with the source base station. [0012] In ST14, the target base station transmits a cell update execution message to the terminal. The terminal performs processing according to the message, and returns an update completion response message to the target base station after completion.
  • the target base station notifies the access gateway that the base station has been changed, and updates the path.
  • FIG. Figure 4 shows an overview of the procedure for celery selection processing for inter-base station communication via an access gateway.
  • the source base station detects loss of synchronization with the terminal, and in ST22, the terminal information is notified to the access gateway, and the access gateway holds the terminal information.
  • the target base station requests terminal information provision to the access gateway, and the access gateway provides terminal information to the target base station.
  • the target base station confirms the terminal based on the information provided by the access gateway, and determines the channel setting based on information such as the service that has been performed so far.
  • the target base station sets up channel settings for the terminal,
  • the terminal sets the channel according to the instructions of the target base station, and reports the result to the target base station.
  • the data connection is changed from the source base station to the target base station between the target base station and the access gateway.
  • data is transferred from the access gateway to the target base station.
  • ST30 a data connection is established between the target base station and the access gateway, and in ST31, RRC and a data connection are established between the terminal and the target base station.
  • the source base station, the target base station, and the access gateway each release unnecessary resources, connections, and the like.
  • the connection between the source base station and the access gateway is released, and the connection between the source base station and the target base station is released.
  • the cell selection method for performing communication between base stations via an access gateway has the following problems. In other words, compared to the adjacent base station, since the access gateway is always far away, there is a problem that it takes more time than the case where the cell reselection operation is directly exchanged between the base stations. In addition, the access gateway holds information from the source base station and responds to requests from the target base station, which increases the load on the access gateway.
  • each of the two methods has advantages and disadvantages, and a method that compensates for each disadvantage is required. Therefore, a method simply combining these two methods is shown below.
  • a direct connection is established only between adjacent base stations, and if there is a direct connection, communication is performed between the base stations. If there is no direct connection, communication is performed via an access gateway.
  • Non-Patent Document 1 3GPP TR25.331, "Radio Resource Control (RRC) Protocol Specificati on RRC
  • An object of the present invention is to provide a radio communication base station apparatus, radio communication terminal apparatus, and radio communication system that reduce the processing load on the base station and access gateway in the cell reselection process.
  • the radio communication base station apparatus of the present invention receives a cell update request from a radio communication terminal apparatus, and belongs to the cell immediately before the radio communication terminal apparatus belongs to its own cell based on the cell update request.
  • a cell reselection processing means for determining whether or not the cell is an adjacent cell managed by another radio communication base station apparatus connected directly to the own apparatus, and a cell to which the radio communication terminal apparatus belongs immediately before
  • a configuration comprising a creating means and a sending means for sending the message is adopted.
  • the radio communication base station apparatus of the present invention includes detection means for detecting loss of synchronization with the radio communication terminal apparatus, and identification information of the radio communication terminal apparatus until a predetermined time elapses after the loss of synchronization is detected. And a holding means for holding the transmission to the access gateway, which is a higher-level station.
  • the radio communication terminal apparatus of the present invention has a detection means for detecting loss of synchronization with a radio communication base station apparatus, and a direct connection with the radio communication base station apparatus that has lost synchronization when a loss of synchronization is detected.
  • First cell search means for performing a cell search based on adjacent cell information managed by another radio communication base station apparatus connected by the first cell search means, and the adjacent cell when the first cell search means does not detect the adjacent cell.
  • a second cell search means for performing a cell search for a cell other than the cell and a request means for making a cell update request to a radio communication base station device that manages the detected cell are adopted.
  • FIG.1 Diagram showing schematic configuration of UMTS in 3GPP
  • FIG. 4 Sequence diagram showing an overview of the procedure for celery selection processing for inter-base station communication via an access gateway
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a base station according to Embodiments 1 and 2 of the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a terminal according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure when the base station shown in FIG. 5 functions as a source base station.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation procedure when the base station shown in FIG. 5 functions as a target base station.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation procedure of the terminal shown in FIG.
  • FIG. 10 Sequence diagram showing celery selection processing procedure when adjacent cell can be detected.
  • FIG. 11 Sequence diagram showing celery selection processing procedure when adjacent cell cannot be detected.
  • FIG. 13 Sequence diagram showing the procedure for celery selection to reduce data transfer delay.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the terminal according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the target base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG.16 Sequence diagram showing the procedure for cell reselection when adjacent cells can be detected
  • FIG.17 Sequence diagram showing the procedure for cell reselection when adjacent cells cannot be detected
  • FIG.18 Sequence diagram showing the procedure for cell reselection when adjacent cells can be detected
  • Figure 19 Sequence diagram showing the procedure for cell reselection when adjacent cells cannot be detected
  • the base station has a function of performing radio control
  • the host station has functions of authentication, service level determination, and the like.
  • the actual function arrangement is not limited to this, and a station higher than the base station may have a radio control function, or the stations that perform radio control, authentication, and service level determination may be the same node. ! /
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of base station 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the wireless receiving unit 101 receives a signal transmitted from the terminal 150, transfers the received signal to the received message processing unit 104, manages the communication state with the terminal 150, and determines the communication state.
  • the out-of-synchronization detection unit 102 is notified.
  • the out-of-synchronization detection unit 102 monitors the communication state with the terminal 150 notified from the wireless reception unit 101 and detects that the synchronization with the terminal 150 has been lost. When out-of-synchronization is detected, the time measuring unit 103 is notified to that effect.
  • This method of detecting out-of-synchronization is a force that can detect a case where a control signal sent from the terminal cannot be received as out-of-synchronization, and is not limited to this method. Any means may be used.
  • the time measuring unit 103 as a holding means includes a timer with a predetermined time set, and starts the timer when the synchronization loss is notified from the out-of-synchronization detecting unit 102.
  • the message creation unit 107 is instructed to create a message.
  • the time measured by the timer is read by the other base station transmission message creating unit 111.
  • Received message processing section 104 processes the signal transferred from radio receiving section 101. Specifically, it is determined whether or not the cell update request transmitted from the terminal 150 is a cell update request from the terminal 150 managed by the own station. A cell update request is a terminal managed by its own station 150 If it is determined that it has been transmitted, the determination result is notified to the channel setting content determination unit 114. On the other hand, if it is determined that the cell update request is transmitted from the terminal 150 that is not managed by the own station, the determination result is notified to the cell reselection processing unit 105.
  • the cell reselection processing unit 105 receives the cell update request from the result of the notification from the reception message processing unit 104, that is, the terminal 150 that is not managed by the own station. It confirms with the inter-base station information management unit 106 whether or not a direct connection is established with another base station that manages the cell. When a direct connection is established, this is notified to the other base station transmission message creation section 111, and when a direct connection is not established, a notification to that effect is sent to the upper transmission message creation section 107.
  • the inter-base station information management unit 106 manages information on other base stations (adjacent base stations) connected to the own station through direct connection, and the cell reselection processing unit 105 and the terminal transmission message creation unit 115 The base station information is read out.
  • Examples of base station information managed by the inter-base station information management unit 106 include a cell ID managed by a connection-destination base station, and an encryption key that ensures the safety of data transmitted and received between base stations.
  • upper transmission message creation section 107 Upon receiving a message creation instruction from time measurement section 103, upper transmission message creation section 107 reads terminal information from terminal information management section 108, and creates a message to be transmitted to the upper station including the terminal information.
  • a message instructing connection establishment between a newly connected base station (hereinafter referred to as “target base station”) and an access gateway is sent. create.
  • the created message is output to the upper message transmission unit 109.
  • the terminal information management unit 108 manages terminal information such as terminals, terminal capabilities, security settings, channel settings, etc., and transmits an upper transmission message creation unit 107, another base station transmission message creation unit 111, and channel setting content determination.
  • the terminal information is read out by the unit 114.
  • Upper message transmission section 109 matches the message output from upper transmission message creation section 107 with the interface with the access gateway, and transmits the message to the access gateway.
  • the other base station message receiving unit 110 receives a message in which the other base station power is also transmitted, After another cell station receives a cell update request, a request for terminal 150 confirmation and a terminal information transfer request (terminal confirmation / information transfer) to the own station that has managed terminal 150 that transmitted the cell update request immediately before Request) message is received, and the received terminal confirmation / information transfer request message is output to other base station transmission message creation section 111. Also, the other base station message receiving unit 110 outputs the terminal confirmation result transmitted from the other base station to the channel setting content determining unit 114.
  • the other base station transmission message creation unit 111 When the other base station transmission message creation unit 111 receives a cell update request notification of the terminal 150 from the cell reselection processing unit 105, the other base station transmission message creation unit 111 creates a terminal confirmation / information transfer request message. Further, based on the terminal confirmation 'information transfer request message and time measured by the time measuring unit 103 output from the other base station message receiving unit 110, the corresponding terminal information is read from the terminal information managing unit 108, Create a message including the terminal confirmation result and terminal information. The created message is output to the other base station message transmitter 112.
  • the other base station message transmission unit 112 matches the message output from the other base station transmission message creation unit 111 with the interface with the other base station, and transmits the message to the other base station.
  • Upper message receiver 113 receives a signal transmitted from the access gateway. Specifically, after receiving the cell update request, the terminal confirms the information transfer request response transmitted to the access gateway. The received response is output to channel setting content determination section 114.
  • the channel setting content determination unit 114 receives the cell update request from the terminal 150 managed by the own station, as a result notified from the received message processing unit 104, that is, the corresponding terminal from the terminal information management unit 108. The information is read, and the read terminal information is output to terminal transmission message creation section 115. Also, based on the response of the terminal confirmation / information transfer request output from the other base station message receiving unit 110 or the upper message receiving unit 113, the channel content to be set for the terminal 150 is determined. If communication with terminal 150 is not permitted, the connection release is determined. The determined channel content or connection release instruction is notified to terminal transmission message creating section 115.
  • Terminal transmission message creation section 115 is notified from channel setting content determination section 114 Create a message including channel contents or connection release instruction.
  • the base station information management unit 106 reads out information (neighboring cell information) of the base station connected to the own station through a direct connection, and creates a notification message for reporting the read neighboring cell information. The created message is output to terminal message transmitter 116.
  • Terminal message transmission section 116 matches the message output from terminal transmission message creation section 115 with the interface with terminal 150, and transmits the message to terminal 150.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of terminal 150 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a base station message receiving unit 151 receives a message transmitted from the base station 100, outputs a notification message to the notification message processing unit 152 among the received messages, and outputs an individual message as an individual message. Output to the processing unit 157. Further, the base station message receiving unit 151 manages the communication state with the base station 100 and notifies the out-of-synchronization detection unit 154 of the communication state.
  • Broadcast message processing section 152 processes the broadcast message output from base station message reception section 151 and outputs information necessary for terminal 150 (eg, neighboring cell information) to broadcast information management section 153.
  • information necessary for terminal 150 eg, neighboring cell information
  • the broadcast information management unit 153 manages information output from the broadcast message processing unit 152, in particular, neighboring cell information as a narrow cell list, and the narrow cell search unit 155 manages neighboring cell information (narrow cell). List).
  • the synchronization loss detection unit 154 monitors the communication state with the base station 100 notified from the base station message reception unit 151 and detects that the synchronization with the base station 100 has been lost. If out-of-synchronization is detected, the narrow cell search unit 155 is notified to that effect.
  • This out-of-synchronization detection method can detect a case where the control signal and reference signal sent from the base station cannot be received as out-of-synchronization, but is not limited to this method. Any means may be used as long as it can detect the deviation.
  • the narrow cell search unit 155 reads out neighboring cell information from the notification information management unit 153, and based on the neighboring cell information, performs cell search for neighboring cells. (Narrow cell search) is performed. As a result of this narrow cell search, if a cell can be detected, the detected cell is notified to the base station transmission message creating unit 159, and the cell is detected. If it cannot be detected, it notifies the wide area cell search unit 156 to that effect.
  • Wide area cell search section 156 receives notification from narrow cell search section 155 that no adjacent cell has been detected, and performs a cell search (wide area cell search) by expanding the cell search range. As a result of this wide-area cell search, the base station transmission message creation unit 159 is notified of the detected cell.
  • the individual message processing unit 157 processes the individual message output from the base station message receiving unit 151. Specifically, the channel setting message transmitted by the target base station power is processed, and the channel configuration set by terminal 150 is determined. The determined channel configuration is notified to channel setting section 158.
  • the channel setting unit 158 performs channel setting according to the channel configuration notified from the individual message processing unit 157, and notifies the base station transmission message creation unit 159 of the channel setting result.
  • the result of channel setting includes channel setting success (may include channel setting parameters, etc.) or failure (may also include failure reason).
  • Base station transmission message creating section 159 creates a cell update message for newly connecting to the detected cell notified from narrow cell search section 155 or wide area cell search section 156. Also, a response message indicating the channel setting result notified from channel setting section 158 is created. The created message is output to base station message transmission section 160.
  • Base station message transmission section 160 transmits the message output from base station transmission message creation section 159 to base station 100 in accordance with the interface with base station 100. Note that the base station transmission message creation unit 159 and the base station message transmission unit 160 function as request means for making a cell update request.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure when the base station 100 shown in FIG. 5 functions as a source base station (connection source base station).
  • the out-of-synchronization detection unit 102 detects out-of-synchronization with the terminal 150
  • the time measurement unit 103 starts the timer with the detection of out-of-synchronization as a trigger.
  • the other base station message receiver 110 also checks the other base station power for terminal confirmation and information transfer. Confirm whether there is a request, and if there is a request (YES), go to ST206; if there is no request (NO), go to ST204.
  • other base station transmission message creation section 111 confirms whether or not the timer has expired with respect to time measurement section 103. If the timer has expired (YES), the process proceeds to ST205. If the timer has expired, if NO, return to ST203.
  • upper transmission message creating section 107 creates a message including terminal information for the access gateway, and sends the message to the access gateway via upper message transmitting section 109.
  • the other base station message creation section 111 stops the timer for the time measurement section 103, and in ST207, the other base station transmission message creation section 111 creates a response message for the terminal confirmation 'information transfer request. Then, the message is transmitted to the other base station via the other base station message transmission unit 112.
  • the source base station notifies the terminal information to the higher-order access gateway after the timer expires, and before the timer expires, it receives another base station power terminal confirmation / information transfer request. If this happens, terminal information is not notified to the access gateway.
  • the timer set in the source base station with the time required for the narrow cell search in terminal 150, cell reselection can be performed without going through the access gateway when terminal 150 moves to an adjacent cell. Can be realized.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation procedure when the base station 100 shown in FIG. 5 functions as a target base station.
  • the received message processing unit 104 receives a cell update request
  • the cell reselection processing unit 105 refers to the inter-base station information management unit 106, and has a direct connection with the source base station. Determine whether or not. If there is a direct connection (YES), go to ST253, and if there is no direct connection (NO), go to ST255.
  • YES direct connection
  • NO no direct connection
  • the other base station transmission message creating section 111 creates a terminal confirmation 'information transfer request message for the other base station, and the other base station message sending section 112 sends it to the other base station using a direct connection.
  • other base station message receiving section 110 determines whether or not there is another base station power response. If there is a response, the process proceeds to ST257. If there is no response, the process returns to ST254, and the confirmation is continued until a response is received.
  • upper transmission message creating section 107 creates a terminal confirmation / information transfer request message in the upper access gateway, and transmits it to the access gateway via upper message transmitting section 109.
  • upper message receiver 113 confirms whether or not the access gateway has a response, and if there is a response (YES), moves to ST257, and if there is no response (NO), ST256 Return to and continue checking until a response is received.
  • channel setting content determination section 114 determines the channel setting content for terminal 150 in response to a response from another base station or a response from an access gateway.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation procedure of terminal 150 shown in FIG. In this figure,
  • the out-of-synchronization detection unit 154 detects out-of-synchronization with the base station 100, and in ST302, it is determined whether or not the time during which the narrow cell search unit 155 performs the narrow cell search is within a predetermined time. If it is within the predetermined time (YES), the process proceeds to ST303, and if it is outside the predetermined time (NO), that is, if the predetermined time is exceeded, the process proceeds to ST306.
  • narrow cell search section 155 reads neighboring cell information, that is, the narrow cell list, from broadcast information management section 153, performs cell search using the narrow cell list, and S
  • T304 it is determined whether or not a cell has been detected. If a cell is detected (YES) S
  • base station transmission message creation section 159 creates a cell update request message for the detected cell, and transmits it to base station 100 via base station message transmission section 160.
  • ST306 it is determined whether or not the time when wide-area cell search section 156 has performed the wide-area cell search is within a predetermined time. If within a predetermined time (YES), the process proceeds to ST307 and outside of the predetermined time ( If NO), move to ST309. [0079] In ST307, wide-area cell search section 156 performs wide-area cell search, that is, cell search for cells other than neighboring cells, and determines whether or not a cell has been detected in ST308. If a cell is detected, the process proceeds to ST305. If no cell is detected, the process returns to ST306.
  • terminal 150 transitions to the Idle state.
  • terminal 150 first performs a cell search for neighboring cells, and if a neighboring cell is not detected, if a cell search is performed for a cell other than the neighboring cell, cell search is performed step by step. By doing so, it is possible to detect a neighboring cell to which a direct connection is established in a short time.
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing a processing procedure when an adjacent cell can be detected within a predetermined time.
  • the source base station detects loss of synchronization with the terminal 150
  • the terminal 150 detects loss of synchronization with the source base station, performs a cell search in ST403, and within a predetermined time.
  • An adjacent cell is detected as a target base station.
  • terminal 150 transmits a cell update request to the target base station using the base station of the adjacent cell detected in ST403 as the target base station.
  • the target base station recognizes that there is a direct connection with the source base station, and sends a terminal confirmation and information transfer request to the target base station using the direct connection.
  • the source base station transfers information in response to a request from the target base station.
  • the target base station confirms the terminal 150 based on the information that the source base station power is also provided, and performs channel setting based on information such as the service that has been performed so far. decide.
  • the target base station performs channel setting setup for terminal 150, and terminal 150 performs channel setting according to the instruction of the target base station, and reports the result to the target base station.
  • the data connection is changed from the source base station to the target base station between the target base station and the access gateway.
  • data transfer is performed to the access gateway target base station.
  • ST410 a data connection is established between the target base station and the access gateway.
  • RRC and a data connection are established between terminal 150 and the target base station.
  • the source base station, the target base station, and the access gateway each perform unnecessary resource, connection release, and the like.
  • the connection between the source base station and the access gateway is released, and the connection between the source base station and the target base station is released.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing a processing procedure when an adjacent cell cannot be detected within a predetermined time. However, parts in FIG. 11 common to FIG. 10 are assigned the same reference numerals as in FIG. In FIG. 11, in ST451, the source base station detects a loss of synchronization with terminal 150 in ST401, and in response to not receiving a terminal confirmation / information transfer request within a predetermined time, in ST452, Terminal information is transmitted from the base station to the access gateway.
  • terminal 150 cannot detect an adjacent cell within a predetermined time.
  • terminal 150 transmits a cell update request to the target base station.
  • the cell update request in ST404 recognizes that the target base station does not have a direct connection with the source base station, and the target base station power also confirms the terminal with the access gateway. Make a transfer request.
  • the access gateway transfers information in response to a request from the target base station.
  • the terminal when a loss of synchronization between a terminal and a source base station is detected, targets an adjacent base station connected to the source base station through a direct connection. If an adjacent base station is not detected, perform a wide area cell search for other than the adjacent base station, make a cell update request with the detected base station as the target base station, At the source base station, the timer that takes into account the time required for the narrow cell search at the terminal expires and the terminal information is transmitted to the access gateway.
  • the source base station At the target base station that receives the cell update request, the source base station Depending on whether or not there is a direct connection, the source base station or access gateway capabilities Acquire terminal confirmation and terminal information to distribute the processing required for terminal confirmation and terminal information transfer between the source base station and the access gateway. Therefore, the processing load on the base station and the access gateway can be reduced.
  • the present embodiment has described the case where two-stage cell search of narrow cell search and wide-area cell search is performed, the present invention is not limited to this, and the wide-area cell search is divided into other stages. Do a cell search.
  • the unit for performing the narrow cell search has been described as the predetermined time.
  • the time for performing the narrow cell search may be defined as the predetermined number of times.
  • the source base station calculates the predetermined time based on the time required for one cell search and the predetermined number of times.
  • the predetermined number of times or the predetermined time may be determined by default, may be notified by base station power notification information, or may be notified by individual information. Furthermore, these three methods may be combined as appropriate.
  • the terminal information transfer between the base stations connected by the direct connection has been described as being started upon receiving a cell update request of the terminal power. If the number of connected base stations is small, the source base station may broadcast terminal information to all base stations connected by direct connection in advance. This will be described with reference to FIG. 5.
  • the out-of-synchronization detection unit 102 detects out-of-synchronization with the terminal, the detection result is output to the other base station transmission message creation unit 111 via a signal line (not shown).
  • the other base station transmission message creation unit 111 creates a message including terminal information to be transmitted to the base station connected by the direct connection, and transmits the message via the other base station message transmission unit 112.
  • the target base station connected by the direct connection receives a cell update request as well as the terminal power
  • the terminal information broadcast in advance can be used, and the cell selection process is completed in a short time. be able to.
  • the base station that has received the terminal information may discard the terminal information when the time required for the narrow cell search has elapsed.
  • “cell update setting execution” in the target base station has been described as being performed after “terminal confirmation-information transfer”, but as shown in FIG. It is also possible to perform cell update settings in parallel with the “terminal check / information transfer”, that is, the required radio resource 'network resource information is included in the cell update request, and the target base station Information can be set without waiting for a response from the source base station or access gateway power.
  • a method that allocates fixed resources to each terminal is a force that causes waste of radio resources. In this method using shared channels (a method in which multiple terminals share common resources), at this point, control that does not use much radio resources is used.
  • the base station itself has been described as detecting that the synchronization with the terminal has been lost by utilizing the fact that the terminal power signal cannot be received.
  • paging may be performed to confirm whether the cell belongs to the cell, and the loss of synchronization with the terminal may be detected based on the presence or absence of a response.
  • the target base station includes a terminal confirmation / information transfer request message including an instruction to establish a data connection between the target base station and the access gateway. It may be sent to the access gateway.
  • a terminal confirmation / information transfer request message including an instruction to establish a data connection between the target base station and the access gateway. It may be sent to the access gateway.
  • Embodiment 2 The configuration of the base station according to Embodiment 2 of the present invention is the same as the configuration shown in FIG. 5 of Embodiment 1, and the configuration of the terminal according to Embodiment 2 of the present invention is the same as that of Embodiment 1. Since the configuration is the same as that shown in FIG. 6, FIG. 5 and FIG. 6 are used, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the terminal according to Embodiment 2 of the present invention.
  • base station transmission message creation section 159 manages the cell including the terminal ID managed by the source base station information and the source base station.
  • An update request message is created and transmitted via the base station message transmitter 160.
  • the base station transmission message creation unit 159 manages the access gateway information and the access gateway manages the cell update request message including V and the terminal ID. Is transmitted via the base station message transmitter 160.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an operation of the target base station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the parts in FIG. 15 common to those in FIG. 8 are assigned the same reference numerals as those in FIG.
  • the cell reselection processing unit 105 checks whether the cell update request includes the ID of another cell! /, And if the ID of another cell is included (YES). Moves to ST253 and does not include the ID of another cell (NO), that is, if the ID of the access gateway is included, moves to ST255.
  • NO the ID of another cell
  • the information included in the cell update request depends on whether the cell detected by the cell search is a narrow area cell (adjacent cell) or a wide area cell (cell other than the adjacent cell).
  • the target base station can determine the terminal confirmation 'information transfer request destination in response to the cell update request.
  • the terminal can reduce the size of the message to be transmitted, and the target base station recognizes it by the cell update request transmitted from the terminal card without checking whether it is directly connected to the source base station. Can do.
  • RFC4068 is added to the system described in the first embodiment.
  • FM IPv6 Mobile IPv6
  • the configuration of the base station according to Embodiment 3 of the present invention is the same as the configuration shown in FIG. 5 of Embodiment 1, and the configuration of the terminal according to Embodiment 3 of the present invention is Since it is the same as the structure shown in FIG. 6 of Embodiment 1, FIG. 5 and FIG. 6 are used and the detailed description is abbreviate
  • the terminal has the function of MN (Mobile Node) in RFC4068
  • the source base station has the function of PAR (Previous Access Router) in RFC4068
  • the target base station has NAR (New Access Router) in RC4068.
  • the access gateway has the HA (Home Agent) function in RFC3775.
  • FIG. 16 is a sequence diagram showing a processing procedure when an adjacent cell can be detected within a predetermined time.
  • the same reference numerals as those in FIG. 10 are given to portions common to FIG. 10, and detailed description thereof is omitted.
  • the terminal detects RtSolPr (Router Solicitation for Proxy Advertisement), and transmits RtSolPr to the target base station of the cell in which RtSolPr is detected.
  • RtSolPr contains the cell ID (one or more AP-IDs) detected by the terminal.
  • the target base station extracts the RtSolPr force AP-ID transmitted from the terminal, sets the prefix of the target base station indicated by the extracted AP-ID to PrRtAdv (Proxy Router Advertisement), and To reach.
  • PrRtAdv Proxy Router Advertisement
  • ST703 a new, care-of IP address candidate (Proposed New Care of Address: Proposed) is used by the terminal from the Prefix set in PrRtAdv transmitted from the target base station to the target base station.
  • FCo Fest Binding Update
  • PCoA Previous Care of Address
  • the terminal creates an FNA (Fast Neighbor Advertisement) including the created FBU and the layer 2 address of the terminal, and transmits it to the target base station.
  • ST701 to ST703 correspond to ST40 4 shown in Fig. 10.
  • the target base station extracts the FBU from both the terminal power and the FNA power transmitted, and extracts the FBU.
  • Proposed NCoA included in the issued FBU is verified, and if there is no problem, Proposed
  • NCoA If there is a problem with NCoA, select another value and finally create an NCoA for use by the terminal. Then, the target base station sets PCoA and the created NCoA in the FBU and transmits them to the source base station.
  • the source base station is set to the PBU set in the FBU transmitted from the target base station.
  • FBack is sent to the target base station as confirmation of FBU reception.
  • ST705 is equivalent to ST405 in FIG.
  • the transmitted data of the access gateway power is transferred to the terminal via the source base station and the target base station in this order.
  • the terminal newly creates a BU (Binding Update) including the care-of IP address and its home address (Home Address), and transmits it to the access gateway.
  • BU Biting Update
  • FIG. 17 is a sequence diagram showing a processing procedure when an adjacent cell cannot be detected within a predetermined time.
  • parts that are the same as those in FIG. 16 are given the same reference numerals as in FIG. 16, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the source base station sets PCoA to FBUS (Fast Binding Update Store) and transmits it to the access gateway.
  • FBUS Fast Binding Update Store
  • the target base station extracts the FBU from the FNA card transmitted from the terminal, and verifies the Proposed NCoA included in the extracted FBU.
  • the target base station sets PCoA and the created NCoA in the FBU and transmits them to the access gateway.
  • the access gateway compares the CoA with the PCoA set in the FBU sent from the target base station to the ST752, and if these match, the target base station Since there is no direct connection to the base station !, the access gateway performs the process of forwarding the packet addressed to PCoA to NCoA. Then, the access gateway creates FBack as confirmation of FBU reception and sends it to the target base station.
  • ST752 and ST753 are equivalent to ST454 in Fig. 11.
  • Embodiment 3 even when FM IPv6 is used, if a terminal detects an adjacent cell within a time (predetermined time) required for a narrow cell search in the terminal, it is adjacent. Packet transfer processing is performed using a direct connection between the base station (target base station) and the source base station, and if the terminal cannot detect a cell within a predetermined time, it performs packet transfer processing via the access gateway. By doing so, the processing required for celery selection can be distributed between the source base station and the access gateway, so that the processing load on the base station and the access gateway can be reduced.
  • the system described in the first embodiment is added to the Proxy Mobility IPv 6 (PM IPv6) of the 3GPP SR J-0500 local mobility for 3 GPP system Architecture Evolution or the netlmm group of the IETF.
  • PM IPv6 Proxy Mobility IPv 6
  • the case of applying the considered Network-based Localized Mobility Management is explained.
  • the configuration of the base station according to Embodiment 4 of the present invention is the same as the configuration shown in FIG. 5 of Embodiment 1, and the configuration of the terminal according to Embodiment 4 of the present invention is Since it is the same as the structure shown in FIG. 6 of Embodiment 1, FIG.5 and FIG.6 is used and the detailed description is abbreviate
  • FIG. 18 is a sequence diagram showing a processing procedure when an adjacent cell can be detected within a predetermined time.
  • the same reference numerals as those in FIG. 10 are given to portions common to FIG. 10, and detailed description thereof is omitted.
  • ST801 when the target base station receives a cell update request for the terminal power, an NCoA for use in the target base station is created from the prefix of the target base station, and the created NCoA and the home address of the terminal are stored in the PBU. To transmit to the source base station. [0127] In ST802, the source base station performs processing for transferring packets addressed to the terminal to NCoA from the home address set in the PUB transmitted from the target base station. Create and send to the target base station. Note that ST801 and ST802 are equivalent to ST405 in FIG.
  • the target base station creates a PBU including a new! /, Care-of IP address and its own home address, and transmits it to the access gateway.
  • ST804 corresponds to ST 408 in Fig. 10.
  • FIG. 19 is a sequence diagram showing a processing procedure when an adjacent cell cannot be detected within a predetermined time.
  • the same reference numerals as those in FIG. 18 are given to portions common to FIG. 18, and detailed description thereof is omitted.
  • the source base station sets the home address to PBUS (Proxy Binding Update Store
  • ST851 is equivalent to ST452 in Fig. 11.
  • an NCoA for use in the target base station is created from the prefix of the target base station, and the created NCoA and the home address of the terminal are PBU. Set to and send to the access gateway.
  • the access gateway since there is no direct connection to the source base station power target base station V, the access gateway is set to the PUB transmitted from the target base station! Performs processing to forward the packet to NCoA, creates PBack as confirmation of P BU reception, and sends it to the target base station. Note that ST852 and ST853 are equivalent to ST405 in FIG.
  • Each functional block used in the description of each of the above embodiments is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them.
  • LSI is an integrated circuit.
  • IC system LSI
  • super LSI super LSI
  • ultra LSI ultra LSI
  • the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general-purpose processors is also possible.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable 'processor that can reconfigure the connection and settings of circuit cells inside the LSI may be used.
  • the radio communication base station apparatus, radio communication terminal apparatus, and radio communication system according to the present invention can reduce the processing load of the base station and the access gateway in the cell reselection process, and can be applied to a mobile communication system or the like. .

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Abstract

　セルリセレクション処理において、基地局及びアクセスゲートウェイの処理負荷を低減する無線通信基地局装置、無線通信端末装置及び無線通信システムを提供する。これらによれば、端末（１５０）とソース基地局との同期外れが検出されると、端末（１５０）では、ソース基地局と直接コネクションによって接続された隣接基地局を対象とする狭域セルサーチを行い、隣接基地局が検出されない場合には、隣接基地局以外を対象とする広域セルサーチを行い、検出された基地局をターゲット基地局としてセル更新要求を行う。ソース基地局では、端末における狭域セルサーチに要する時間が考慮されたタイマーが満了してからアクセスゲートウェイに端末情報を送信し、セル更新要求を受けたターゲット基地局では、ソース基地局と直接コネクションがあるか否かに応じて、ソース基地局又はアクセスゲートウェイから端末確認及び端末情報を取得する。

Description

明 細 書
無線通信基地局装置、無線通信端末装置及び無線通信システム 技術分野
[0001] 本発明は、無線通信基地局装置、無線通信端末装置及び無線通信システムに関 する。
背景技術
[0002] 携帯電話のようなセルラーシステムにおいて、端末の移動に合わせて接続する基 地局などを制御する移動制御は最も重要な機能の一つである。図 1に 3GPP (3rd Ge neration Partnership Project)における UMTS (Universal Mooile Telecommunication s System)の概略構成を示す。図 1に示すように、基地局はあくまで無線設定を行い、 その上位に複数の基地局を管理する RNC (Radio Network Controller)が存在し、 R NCが移動制御及び無線制御を行っている。なお、このシステムにおいては、大きく 二つの移動処理の方式がある。すなわち、ハンドオーバ処理とセルリセレクション処 理の二つである。
[0003] ハンドオーバ処理は、ネットワーク側 (RNC)力 接続するセルを端末に指示する方 式であり、端末が通信を行うなど、基地局に接続しているときに用いられる。具体的に は、端末の RRC (Radio Resource Control)の状態が CELL— DCH状態で用いられ る。
[0004] ハンドオーバ処理の流れとしては、 RNCが現在接続して 、る基地局を通じて、端 末に対して移動を指示する。このとき、移動後に使うチャネル設定等も端末に送る。 端末では、移動処理を行い、移動後、新しい基地局を通じて RNCに移動したことを 報告する。
[0005] 次に、セルリセレクション処理は、端末が接続するセルを選択する方式であり、端末 が通信を行って 、な 、か、通信を行って ヽてもあまりアクティビティがな 、ときに用い られる。具体的には、端末の RRC状態力 dle、 CELLZURA— PCH、 CELL— FA CHの状態で用いられる。また、端末の RRC状態が CELL— DCH状態でも、現在接 続している基地局との接続が切れてしまった場合などには、このセルリセレクションを 用いて新 、セルを選択する。
[0006] セルリセレクション処理の流れとしては、端末が Idle状態の場合には、端末が報知 情報を受信する基地局を変更するのみである。一方、 CELLZURA— PCH、 CEL L— FACHの状態の場合には、端末側で最適なセルを選択し、端末が選択したセル を管理する基地局を通じて、 RNCに対してセルを変更したことを通知する。 RNCは 、新たなセルを管理する基地局を介して、使用するチャネル設定を端末に送信する。 端末は、受け取ったチャネル設定内容でチャネル設定を行った後、完了通知を報告 する。
[0007] また、現在、 3GPPでは UMTSの拡張として LTE (Long Term Evolution)が検討さ れている。 LTEでは、 CELL/URA— PCH、 CELL— FACHの状態がなくなった ため、セルリセレクションは Idle状態の端末力、通信を行っていたが接続が切れてし まった端末にのみ適用される。
[0008] また、従来 RNCに存在した移動制御、無線制御が基地局に移る可能性がある。こ こで、セルリセレクションを LTEにおいてどのように設計するかを考えてみる。 Idle状 態の端末に関しては、セルを移動しても端末 基地局間でメッセージのやり取りが行 われるわけではないので、特に、新規に検討する要素は大きくない。ところが、通信 を行っていたが接続が切れてしまった端末に対しては、端末—基地局間でメッセ一 ジのやり取りが行われるため、どのような処理を行うかを検討する必要がある。
[0009] 図 2に、 LTEにおいて検討されているセルリセレクション処理の手順概要を示す。こ の図において、ステップ (以下、「ST」と省略する） 11では、端末が同期外れを検出 すると、適切なセルを探すセルサーチを行う。
[0010] ST12では、 ST11において検出したセルを管理する基地局（ターゲット基地局）に 対して、端末がセル更新要求を送信する。このとき、端末は属していたセルの情報を 送信する。具体的には、セルの番号、そのセルを管理する基地局（ソース基地局）か ら割り当てられて!/ヽた番号等である。
[0011] ST13では、ターゲット基地局が、端末から送信されたセル更新要求が本当に正し い端末から送信されたものか、その端末が以前使っていた設定、その端末の状態 · 能力、などを確認するために、ソース基地局との間で情報のやり取りを行う。 [0012] ST14では、ターゲット基地局が端末に対して、セル更新実施のメッセージを送信 する。端末はそのメッセージにしたがって処理を行い、完了後に更新終了の応答メッ セージをターゲット基地局に返す。
[0013] ST15では、ターゲット基地局がアクセスゲートウェイに対して、基地局が変更され たことを通知して、パスの更新を行う。
[0014] このように、 LTEでは、ターゲット基地局とソース基地局との間で情報のやり取りを 行うことになる。なお、図 2では、基地局間に直接コネクションが張られていることを想 定しており、この直接コネクションによる通信では端末の情報等を扱うため、セキュア である必要がある（ソース基地局とターゲット基地局とで暗号の為の鍵等を備える必 要がある)。
[0015] ところが、ソース基地局とターゲット基地局との間で行う情報のやり取りを全て直接コ ネクシヨンによって行う場合には、基地局間にコネクションを多数張る必要があり、基 地局の負荷が増大するという問題がある。
[0016] そこで、図 3に示す LTEにおけるシステム構成を用いて、上位のアクセスゲートゥェ ィを介して基地局間の通信を行うことが考えられる。図 4に、アクセスゲートウェイを介 した基地局間通信を行うセルリセレクション処理の手順概要を示す。
[0017] ST21では、ソース基地局が端末との同期外れを検出し、 ST22では、端末の情報 をアクセスゲートウェイに通知し、アクセスゲートウェイは、端末の情報を保持する。
[0018] ST23では、端末力ソース基地局との同期外れを検出し、セルサーチを行ってター ゲット基地局を検出し、 ST24では、ターゲット基地局に対してセル更新要求を送信 する。
[0019] ST25では、ターゲット基地局がアクセスゲートウェイに対して、端末の情報提供を 要求し、これに対してアクセスゲートウェイがターゲット基地局に対して端末の情報を 提供する。
[0020] ST26では、ターゲット基地局がアクセスゲートウェイ力 提供された情報をもとに端 末の確認を行い、また、今まで行っていたサービス等の情報をもとにチャネル設定を 決定する。
[0021] ST27では、ターゲット基地局が端末に対してチャネル設定のセットアップを行い、 端末がターゲット基地局の指示に従い、チャネル設定を行い、その結果をターゲット 基地局に報告する。
[0022] ST28では、ターゲット基地局とアクセスゲートウェイとの間で、データ用のコネクショ ンをソース基地局からターゲット基地局に変更し、 ST29では、アクセスゲートウェイか らターゲット基地局にデータ転送を行う。
[0023] ST30では、ターゲット基地局とアクセスゲートウェイとの間にデータ用のコネクショ ンを確立し、 ST31では、端末とターゲット基地局との間に RRC及びデータ用のコネ クシヨンを確立する。
[0024] ST32では、ソース基地局、ターゲット基地局及びアクセスゲートウェイのそれぞれ が不要なリソース、コネクションの開放などを行う。ここでは、例えば、ソース基地局と アクセスゲートウェイとのコネクションの開放、また、ソース基地局とターゲット基地局と のコネクションの開放などである。
[0025] これにより、基地局間の直接コネクションが必要なくなるため、基地局の処理負荷を 低減することができる。ところが、アクセスゲートウェイを介した基地局間通信を行うセ ルリセレクション方式においても、次のような問題がある。すなわち、隣接基地局と比 較して、距離が遠いアクセスゲートウェイを常に介することになるので、セルリセレクシ ヨン動作が基地局間で直接やり取りする場合に比べ、時間がかかるという問題がある 。また、アクセスゲートウェイがソース基地局からの情報を保持し、ターゲット基地局の 要求に応答するなど、アクセスゲートウェイの負荷が大きくなつてしまう。
[0026] このように、二つの方式のそれぞれ長所、短所があり、それぞれの短所を補う方式 が必要となる。そこで、この二つの方式を単純に組み合わせた方式を以下に示す。
[0027] すなわち、隣接基地局間にのみ直接コネクションを結び、直接コネクションがあれば 、基地局間でやり取りを行うものとし、直接コネクションがなければ、アクセスゲートゥェ ィを介してやり取りする。
非特許文献 1 : 3GPP TR25.331, "Radio Resource Control(RRC) Protocol Specificati on
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0028] し力しながら、上述した 2つの方式を組み合わせた方式では、基地局間の直接コネ クシヨンを削減できるものの、ソース基地局は、端末がどのターゲット基地局を選ぶか 分力もないため、結局アクセスゲートウェイに対して端末情報を送信する必要がある。 そのため、アクセスゲートウェイとしては、セルリセレクションの度に端末情報を保持す る必要があり、アクセスゲートウェイの負荷を低減させることにはならない。
[0029] 本発明の目的は、セルリセレクション処理において、基地局及びアクセスゲートゥェ ィの処理負荷を低減する無線通信基地局装置、無線通信端末装置及び無線通信シ ステムを提供することである。
課題を解決するための手段
[0030] 本発明の無線通信基地局装置は、無線通信端末装置からセル更新要求を受信し 、前記セル更新要求に基づいて、前記無線通信端末装置が自セルに属する直前に 属して 、たセルが、自装置と直接コネクションによって接続された他の無線通信基地 局装置が管理する隣接セルである力否かを判定するセルリセレクション処理手段と、 前記無線通信端末装置が直前に属していたセルが隣接セルである力否かに応じて 、上位局であるアクセスゲートウェイ又は前記隣接セルを管理する他の無線通信基 地局装置に前記無線通信端末装置の情報を要求するメッセージを作成するメッセ一 ジ作成手段と、前記メッセージを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
[0031] 本発明の無線通信基地局装置は、無線通信端末装置との同期外れを検出する検 出手段と、同期外れを検出してから所定時間経過するまで前記無線通信端末装置 の識別情報を上位局であるアクセスゲートウェイへ送信することを保留する保留手段 と、を具備する構成を採る。
[0032] 本発明の無線通信端末装置は、無線通信基地局装置との同期外れを検出する検 出手段と、同期外れが検出された場合、同期が外れた前記無線通信基地局装置と 直接コネクションによって接続された他の無線通信基地局装置が管理する隣接セル 情報に基づいて、セルサーチを行う第 1セルサーチ手段と、前記第 1セルサーチ手 段によって前記隣接セルが検出されない場合、前記隣接セル以外のセルを対象とし てセルサーチを行う第 2セルサーチ手段と、検出されたセルを管理する無線通信基 地局装置にセル更新要求を行う要求手段と、を具備する構成を採る。 発明の効果
[0033] 本発明によれば、セルリセレクション処理にぉ 、て、基地局及びアクセスゲートゥェ ィの処理負荷を低減することができる。
図面の簡単な説明
[0034] [図 1]3GPPにおける UMTSの概略構成を示す図
[図 2]セルリセレクション処理の手順概要を示すシーケンス図
[図 3]LTEにおけるシステム構成図
[図 4]アクセスゲートウェイを介した基地局間通信を行うセルリセレクション処理の手順 概要を示すシーケンス図
[図 5]本発明の実施の形態 1及び 2に係る基地局の構成を示すブロック図
[図 6]本発明の実施の形態 1及び 2に係る端末の構成を示すブロック図
[図 7]図 5に示した基地局がソース基地局として機能する場合の動作手順を示すフロ 一図
[図 8]図 5に示した基地局がターゲット基地局として機能する場合の動作手順を示す フロー図
[図 9]図 6に示した端末の動作手順を示すフロー図
[図 10]隣接セルを検出できる場合のセルリセレクション処理手順を示すシーケンス図 [図 11]隣接セルを検出できない場合のセルリセレクション処理手順を示すシーケンス 図
[図 12]端末確認 ·情報転送とセル更新設定の実施を並列処理する場合のセルリセレ クシヨン処理手順を示すシーケンス図
[図 13]データ転送遅延を削減するセルリセレクション処理手順を示すシーケンス図
[図 14]本発明の実施の形態 2に係る端末の動作を示すフロー図
[図 15]本発明の実施の形態 2に係るターゲット基地局の動作を示すフロー図
[図 16]隣接セルを検出できる場合のセルリセレクション処理手順を示すシーケンス図
[図 17]隣接セルを検出できない場合のセルリセレクション処理手順を示すシーケンス 図
[図 18]隣接セルを検出できる場合のセルリセレクション処理手順を示すシーケンス図 [図 19]隣接セルを検出できない場合のセルリセレクション処理手順を示すシーケンス 図
発明を実施するための最良の形態
[0035] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実 施の形態では、基地局に無線制御を行う機能を備え、その上位局に認証、サービス レベル決定等の機能を備えるものとして説明する。しかしながら、実際の機能の配置 はこれに限るものではなぐ基地局より上位の局が無線制御機能を備えてもよいし、 無線制御と認証、サービスレベル決定を行う局が同じノードであってもよ!/、。
[0036] (実施の形態 1)
図 5は、本発明の実施の形態 1に係る基地局 100の構成を示すブロック図である。 この図において、無線受信部 101は、端末 150から送信された信号を受信し、受信し た信号を受信メッセージ処理部 104に転送すると共に、端末 150との通信状態を管 理し、通信状態を同期外れ検出部 102に通知する。
[0037] 同期外れ検出部 102は、無線受信部 101から通知された端末 150との通信状態を 監視し、端末 150との同期が外れたことを検出する。同期外れが検出された場合に は、その旨時間測定部 103に通知される。なお、この同期外れの検出方法は、端末 力 送られてくる制御信号を受信できない場合を同期はずれとして検出することが可 能である力 特にこの方法に限るものではなぐ同期外れを検出できればどのような 手段を用いてもよい。
[0038] 保留手段としての時間測定部 103は、所定時間が設定されたタイマーを備え、同 期外れ検出部 102から同期外れが通知されるとタイマーをスタートさせ、所定の時間 が経過すると上位送信メッセージ作成部 107にメッセージ作成を指示する。これによ り、端末 150との同期が外れても、上位局であるアクセスゲートウェイへの報告を所定 時間保留することができる。また、時間測定部 103は、タイマーによって測定される時 間が他基地局送信メッセージ作成部 111によって読み取られる。
[0039] 受信メッセージ処理部 104は、無線受信部 101から転送された信号を処理する。具 体的には、端末 150から送信されたセル更新要求が自局の管理する端末 150からの セル更新要求である力否かを判定する。セル更新要求が自局の管理する端末 150 力 送信されたものと判定したら、その判定結果をチャネル設定内容決定部 114に 通知する。一方、セル更新要求が自局で管理しない端末 150から送信されたものと 判定したら、その判定結果をセルリセレクション処理部 105に通知する。
[0040] セルリセレクション処理部 105は、受信メッセージ処理部 104から通知された結果、 すなわち、自局で管理していない端末 150からセル更新要求を受けたことにより、そ の端末 150が直前まで存在していたセルを管理する他の基地局との間に直接コネク シヨンが張られているかを基地局間情報管理部 106に確認する。直接コネクションが 張られている場合には、その旨他基地局送信メッセージ作成部 111に通知し、直接 コネクションが張られていない場合には、その旨上位送信メッセージ作成部 107に通 知する。
[0041] 基地局間情報管理部 106は、自局と直接コネクションによって接続されている他の 基地局（隣接基地局）の情報を管理し、セルリセレクション処理部 105及び端末送信 メッセージ作成部 115によって基地局の情報が読み出される。基地局間情報管理部 106が管理する基地局の情報としては、接続先の基地局が管理しているセル ID、基 地局間で送受するデータの安全性を確保する暗号鍵などがある。
[0042] 上位送信メッセージ作成部 107は、時間測定部 103からメッセージ作成の指示を 受けると、端末情報管理部 108から端末情報を読み出し、端末情報を含めて上位局 に送信するメッセージを作成する。また、セルリセレクション処理部 105から端末 150 のセル更新要求の通知を受けると、新たに接続する基地局（以下、「ターゲット基地 局」と 、う）及びアクセスゲートウェイ間のコネクション確立を指示するメッセージを作 成する。作成されたメッセージは上位メッセージ送信部 109に出力される。
[0043] 端末情報管理部 108は、端末 、端末の能力、セキュリティの設定、チャネル設定 等の端末情報を管理し、上位送信メッセージ作成部 107、他基地局送信メッセージ 作成部 111、チャネル設定内容決定部 114によって端末情報が読み出される。
[0044] 上位メッセージ送信部 109は、上位送信メッセージ作成部 107から出力されたメッ セージをアクセスゲートウェイとのインターフェースに合わせ、アクセスゲートウェイに 送信する。
[0045] 他基地局メッセージ受信部 110は、他基地局力も送信されたメッセージを受信し、 他の基地局がセル更新要求を受けた後に、セル更新要求を送信した端末 150を直 前まで管理していた自局に対する端末 150の確認の要求及び端末情報の転送要求 (端末確認 ·情報転送要求)メッセージを受信し、受信した端末確認 ·情報転送要求メ ッセージを他基地局送信メッセージ作成部 111に出力する。また、他基地局メッセ一 ジ受信部 110は、他基地局から送信された端末確認結果をチャネル設定内容決定 部 114に出力する。
[0046] 他基地局送信メッセージ作成部 111は、セルリセレクション処理部 105から端末 15 0のセル更新要求の通知を受けると、端末確認 ·情報転送要求メッセージを作成する 。また、他基地局メッセージ受信部 110から出力された自局に対する端末確認 '情報 転送要求メッセージ及び時間測定部 103によって測定された時間に基づいて、端末 情報管理部 108から該当する端末情報を読み出し、端末確認結果及び端末情報を 含めてメッセージを作成する。作成されたメッセージは他基地局メッセージ送信部 11 2に出力される。
[0047] 他基地局メッセージ送信部 112は、他基地局送信メッセージ作成部 111から出力 されたメッセージを他基地局とのインターフェースに合わせ、他基地局に送信する。
[0048] 上位メッセージ受信部 113は、アクセスゲートウェイから送信された信号を受信する 。具体的には、セル更新要求を受けた後に、アクセスゲートウェイに送信した端末確 認'情報転送要求の応答を受信する。受信した応答はチャネル設定内容決定部 114 に出力される。
[0049] チャネル設定内容決定部 114は、受信メッセージ処理部 104から通知された結果、 すなわち、自局が管理する端末 150からセル更新要求を受けたことにより、端末情報 管理部 108から該当する端末情報を読み出し、読み出した端末情報を端末送信メッ セージ作成部 115に出力する。また、他基地局メッセージ受信部 110または上位メッ セージ受信部 113から出力された端末確認 ·情報転送要求の応答に基づ!、て、端 末 150に対して設定するチャネル内容を決定する。なお、端末 150に通信を許可し ない場合、コネクションの開放を決定する。決定されたチャネル内容又はコネクション 開放指示は端末送信メッセージ作成部 115に通知される。
[0050] 端末送信メッセージ作成部 115は、チャネル設定内容決定部 114から通知された チャネル内容又はコネクション開放指示を含めてメッセージを作成する。また、基地 局間情報管理部 106から自局と直接コネクションによって接続されている基地局の情 報（隣接セル情報)を読み出し、読み出した隣接セル情報を報知する報知メッセージ を作成する。作成されたメッセージは端末メッセージ送信部 116に出力される。
[0051] 端末メッセージ送信部 116は、端末送信メッセージ作成部 115から出力されたメッ セージを端末 150とのインターフェースに合わせ、端末 150に送信する。
[0052] 図 6は、本発明の実施の形態 1に係る端末 150の構成を示すブロック図である。こ の図において、基地局メッセージ受信部 151は、基地局 100から送信されたメッセ一 ジを受信し、受信したメッセージのうち、報知メッセージを報知メッセージ処理部 152 に出力し、個別メッセージを個別メッセージ処理部 157に出力する。また、基地局メッ セージ受信部 151は、基地局 100との通信状態を管理し、通信状態を同期外れ検 出部 154に通知する。
[0053] 報知メッセージ処理部 152は、基地局メッセージ受信部 151から出力された報知メ ッセージを処理し、端末 150に必要な情報 (例えば、隣接セル情報)を報知情報管理 部 153に出力する。
[0054] 報知情報管理部 153は、報知メッセージ処理部 152から出力された情報、特に、隣 接セル情報を狭域セルリストとして管理し、狭域セルサーチ部 155によって隣接セル 情報 (狭域セルリスト）が読み出される。
[0055] 同期外れ検出部 154は、基地局メッセージ受信部 151から通知された基地局 100 との通信状態を監視し、基地局 100との同期が外れたことを検出する。同期外れが 検出された場合には、その旨狭域セルサーチ部 155に通知される。なお、この同期 外れの検出方法は、基地局から送られてくる制御信号、リファレンス信号を受信でき ない場合を同期外れとして検出することが可能であるが、特にこの方法に限るもので はなぐ同期外れを検出できればどのような手段を用いてもよい。
[0056] 狭域セルサーチ部 155は、同期外れ検出部 154から同期外れが通知されると、報 知情報管理部 153から隣接セル情報を読み出し、隣接セル情報に基づいて、隣接 セルのセルサーチ（狭域セルサーチ）を行う。この狭域セルサーチの結果、セルが検 出できた場合には検出したセルを基地局送信メッセージ作成部 159に通知し、セル が検出できな力つた場合にはその旨広域セルサーチ部 156に通知する。
[0057] 広域セルサーチ部 156は、狭域セルサーチ部 155から隣接セルが検出されなかつ た通知を受け、セルサーチの範囲を広げてセルサーチ（広域セルサーチ）を行う。こ の広域セルサーチの結果、検出したセルを基地局送信メッセージ作成部 159に通知 する。
[0058] 個別メッセージ処理部 157は、基地局メッセージ受信部 151から出力された個別メ ッセージを処理する。具体的には、ターゲット基地局力 送信されたチャネル設定の メッセージを処理し、端末 150が設定するチャネル構成を決定する。決定されたチヤ ネル構成はチャネル設定部 158に通知される。
[0059] チャネル設定部 158は、個別メッセージ処理部 157から通知されたチャネル構成に したがって、チャネル設定を行い、チャネル設定の結果を基地局送信メッセージ作成 部 159に通知する。ここで、チャネル設定の結果としては、チャネル設定の成功（チヤ ネル設定のパラメータ等を含む場合もある）又は失敗 (失敗した理由などを含む場合 もある）などがある。
[0060] 基地局送信メッセージ作成部 159は、狭域セルサーチ部 155又は広域セルサーチ 部 156から通知された検出セルに対して、新たに接続するためのセル更新メッセ一 ジを作成する。また、チャネル設定部 158から通知されたチャネル設定の結果を示す 応答メッセージを作成する。作成されたメッセージは基地局メッセージ送信部 160に 出力される。
[0061] 基地局メッセージ送信部 160は、基地局送信メッセージ作成部 159から出力された メッセージを基地局 100とのインターフェースに合わせて、基地局 100に送信する。 なお、基地局送信メッセージ作成部 159及び基地局メッセージ送信部 160はセル更 新要求を行う要求手段として機能する。
[0062] 図 7は、図 5に示した基地局 100がソース基地局 (接続元の基地局）として機能する 場合の動作手順を示すフロー図である。この図において、 ST201では、同期外れ検 出部 102が端末 150との同期外れを検出し、 ST202では、同期外れの検出をトリガ 一として時間測定部 103がタイマーをスタートさせる。
[0063] ST203では、他基地局メッセージ受信部 110が他基地局力も端末確認 ·情報転送 要求がある力否かを確認し、当該要求がある (YES)場合には ST206に移行し、当 該要求がない（NO)場合には ST204に移行する。
[0064] ST204では、他基地局送信メッセージ作成部 111が時間測定部 103に対してタイ マーが満了した力否かを確認し、タイマーが満了している (YES)場合には ST205に 移行し、タイマーが満了して 、な 、 (NO)場合には ST203に戻る。
[0065] ST205では、上位送信メッセージ作成部 107がアクセスゲートウェイに対して端末 情報を含めてメッセージを作成し、上位メッセージ送信部 109を介してアクセスゲート ウェイにメッセージを送信する。
[0066] ST206では、他基地局メッセージ作成部 111が時間測定部 103に対してタイマー を停止させ、 ST207では、他基地局送信メッセージ作成部 111が端末確認'情報転 送要求に対する応答メッセージを作成し、他基地局メッセージ送信部 112を介して他 基地局にメッセージを送信する。
[0067] このように、ソース基地局が上位のアクセスゲートウェイに対して端末情報を通知す るのがタイマーの満了後となり、タイマーの満了前に他基地局力 端末確認 ·情報転 送要求を受けた場合には、アクセスゲートウェイに対して端末情報の通知を行わない ことになる。ここで、ソース基地局に設定されたタイマーと、端末 150における狭域セ ルサーチに要する時間とを関連付けることにより、端末 150の隣接セルへの移動に 際して、アクセスゲートウェイを介さずにセルリセレクションを実現することができる。
[0068] 図 8は、図 5に示した基地局 100がターゲット基地局として機能する場合の動作手 順を示すフロー図である。この図において、 ST251では、受信メッセージ処理部 104 がセル更新要求を受信し、 ST252では、セルリセレクション処理部 105が基地局間 情報管理部 106を参照し、ソース基地局と直接コネクションがあるカゝ否かを判定する 。直接コネクションがある（YES)場合には ST253に移行し、直接コネクションがない (NO)場合には ST255に移行する。
[0069] ST253では、他基地局送信メッセージ作成部 111が他基地局に端末確認'情報 転送要求メッセージを作成し、他基地局メッセージ送信部 112が直接コネクションを 用いて他基地局に送信する。
[0070] ST254では、他基地局メッセージ受信部 110が他基地局力 応答があるか否かを 確認し、応答がある場合には ST257に移行し、応答がない場合には ST254に戻り、 応答があるまで確認を続ける。
[0071] ST255では、上位送信メッセージ作成部 107が上位のアクセスゲートウェイに端末 確認.情報転送要求メッセージを作成し、上位メッセージ送信部 109を介してァクセ スゲートウェイに送信する。
[0072] ST256では、上位メッセージ受信部 113がアクセスゲートウェイ力も応答があるか 否かを確認し、応答がある（YES)場合には ST257に移行し、応答がない（NO)場 合には ST256に戻り、応答があるまで確認を続ける。
[0073] ST257では、チャネル設定内容決定部 114が他基地局からの応答又はアクセスゲ 一トウエイからの応答に応じて、端末 150に対するチャネル設定内容を決定する。
[0074] このように、ターゲット基地局は、ソース基地局との間に直接コネクションが張られて いる場合には、直接コネクションを用いて通信を行うことにより、アクセスゲートウェイ を介さずに済むため、アクセスゲートウェイの処理負荷を低減することができる。
[0075] 図 9は、図 6に示した端末 150の動作手順を示すフロー図である。この図において、
ST301では、同期外れ検出部 154が基地局 100との同期外れを検出し、 ST302で は、狭域セルサーチ部 155が狭域セルサーチを行った時間が所定時間内であるか 否かを判定し、所定時間内 (YES)であれば ST303に移行し、所定時間外 (NO)、 すなわち所定時間を超えていれば ST306に移行する。
[0076] ST303では、狭域セルサーチ部 155が報知情報管理部 153から隣接セル情報、 すなわち、狭域セルリストを読み出し、狭域セルリストを用いてセルサーチを行い、 S
T304において、セルを検出できたか否かを判定する。セルが検出されたら (YES) S
T305に移行し、セルが検出されなければ (NO) ST302に戻る。
[0077] ST305では、基地局送信メッセージ作成部 159が検出されたセルに対してセル更 新要求メッセージを作成し、基地局メッセージ送信部 160を介して基地局 100に送 信する。
[0078] ST306では、広域セルサーチ部 156が広域セルサーチを行った時間が所定時間 内であるか否かを判定し、所定時間内 (YES)であれば ST307に移行し、所定時間 外（NO)であれば ST309に移行する。 [0079] ST307では、広域セルサーチ部 156が広域セルサーチ、すなわち、隣接セル以 外のセルに対するセルサーチを行い、 ST308〖こおいて、セルを検出できたか否かを 判定する。セルが検出されたら ST305に移行し、セルが検出されなければ ST306 に戻る。
[0080] ST309では、端末 150が Idle状態に遷移する。
[0081] このように、端末 150は隣接セルのセルサーチを最初に行い、隣接セルが検出され な 、場合に隣接セル以外のセルに対するセルサーチを行うと 、うようにセルサーチを 段階的に行うことにより、直接コネクションが張られた隣接セルを短時間で検出するこ とがでさる。
[0082] 次に、本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムにおけるセルリセレクション 処理の手順について図を用いて説明する。ここでは、アクセスゲートウェイと基地局（ ソース基地局及びターゲット基地局） 100とは常にセキュアな直接コネクションが存在 し、隣接基地局間にも常にセキュアな直接コネクションが存在するものとする。また、 基地局 100は、隣接する基地局配下にどのようなセルが存在するかを示す情報を有 しているものとする。さらに、端末 150はソース基地局と通信しており、アクセスゲート ウェイとソース基地局とはデータ用のコネクションが確立されているものとする。
[0083] 図 10は、所定時間内に隣接セルを検出できる場合の処理手順を示すシーケンス 図である。図 10において、 ST401では、ソース基地局が端末 150との同期外れを検 出し、 ST402では、端末 150がソース基地局との同期外れを検出し、 ST403におい てセルサーチを行って所定時間内に隣接セルをターゲット基地局として検出する。
[0084] ST404では、 ST403において検出された隣接セルの基地局をターゲット基地局と して、端末 150がターゲット基地局に対してセル更新要求を送信し、 ST405では、 S T404におけるセル更新要求により、ターゲット基地局がソース基地局との間に直接 コネクションが存在することを認識し、ターゲット基地局力 ソース基地局に対して直 接コネクションを用いて端末確認.情報転送要求を行う。ソース基地局はターゲット基 地局からの要求に対して情報転送を行う。
[0085] ST406では、ターゲット基地局がソース基地局力も提供された情報をもとに端末 15 0の確認を行い、また、今まで行っていたサービス等の情報をもとにチャネル設定を 決定する。
[0086] ST407では、ターゲット基地局が端末 150に対してチャネル設定のセットアップを 行い、端末 150がターゲット基地局の指示に従い、チャネル設定を行い、その結果を ターゲット基地局に報告する。
[0087] ST408では、ターゲット基地局とアクセスゲートウェイとの間で、データ用のコネクシ ヨンをソース基地局からターゲット基地局に変更し、 ST409では、アクセスゲートゥェ イカ ターゲット基地局にデータ転送を行う。
[0088] ST410では、ターゲット基地局とアクセスゲートウェイとの間にデータ用のコネクショ ンを確立し、 ST411では、端末 150とターゲット基地局との間に RRC及びデータ用 のコネクションを確立する。
[0089] ST412では、ソース基地局、ターゲット基地局及びアクセスゲートウェイのそれぞれ が不要なリソース、コネクションの開放などを行う。ここでは、例えば、ソース基地局と アクセスゲートウェイとのコネクションの開放、また、ソース基地局とターゲット基地局と のコネクションの開放などである。
[0090] 図 11は、所定時間内に隣接セルを検出できな ヽ場合の処理手順を示すシーケン ス図である。ただし、図 11が図 10と共通する部分には、図 10と同一の符号を付し、 その詳細な説明は省略する。図 11において、 ST451では、ソース基地局が ST401 にお 、て端末 150との同期外れを検出して力 所定時間内に端末確認 ·情報転送 要求を受信しなかったことを受け、 ST452では、ソース基地局からアクセスゲートゥェ ィに端末情報を送信する。
[0091] ST453では、端末 150が所定時間内に隣接セルを検出することができず、 ST404 では、端末 150からターゲット基地局にセル更新要求を送信する。
[0092] ST454では、 ST404〖こおけるセル更新要求〖こより、ターゲット基地局がソース基地 局との間に直接コネクションが存在しないことを認識し、ターゲット基地局力もアクセス ゲートウェイに対して端末確認'情報転送要求を行う。アクセスゲートウェイはターゲッ ト基地局からの要求に対して情報転送を行う。
[0093] このように実施の形態 1によれば、端末とソース基地局との同期外れが検出されると 、端末では、ソース基地局と直接コネクションによって接続された隣接基地局を対象 とする狭域セルサーチを行い、隣接基地局が検出されない場合には、隣接基地局以 外を対象とする広域セルサーチを行い、検出された基地局をターゲット基地局として セル更新要求を行い、ソース基地局では、端末における狭域セルサーチに要する時 間が考慮されたタイマーが満了して力 アクセスゲートウェイに端末情報を送信し、セ ル更新要求を受けたターゲット基地局では、ソース基地局と直接コネクションがあるか 否かに応じて、ソース基地局又はアクセスゲートウェイ力 端末確認及び端末情報を 取得することにより、端末の確認及び端末情報の転送に要する処理をソース基地局 とアクセスゲートウェイとで分散することができるので、基地局及びアクセスゲートゥェ ィの処理負荷を低減することができる。
[0094] なお、本実施の形態では、狭域セルサーチと広域セルサーチの 2段階のセルサー チを行う場合について説明したが、本発明はこれに限らず、広域セルサーチを他段 階に分けてセルサーチを行うようにしてもょ 、。
[0095] また、本実施の形態では、狭域セルサーチを行う単位を所定時間として説明したが 、本発明はこれに限らず、狭域セルサーチを行う時間を所定回数として規定してもよ い。また、この場合にはソース基地局側では一回のセルサーチに力かる時間と所定 回数により、所定時間を計算することになる。ここで、所定回数又は所定時間は、デ フォルトで決めておいてもよいし、基地局力 報知情報によって通知してもよいし、個 別情報によって通知してもよい。さらに、これらの 3つの方法を適宜組み合わせてもよ い。
[0096] また、本実施の形態では、直接コネクションによって接続された基地局間の端末情 報の転送は、端末力 のセル更新要求を受信して力 開始するものとして説明したが 、直接コネクションによって接続された基地局数が少なければ、ソース基地局は直接 コネクションによって接続された全ての基地局に対して、端末情報を予め報知しても よい。これについて図 5を用いて説明すると、同期外れ検出部 102が端末との同期外 れを検出すると、その検出結果を図示せぬ信号線を介して他基地局送信メッセージ 作成部 111に出力し、他基地局送信メッセージ作成部 111が直接コネクションによつ て接続された基地局に送信する端末情報を含むメッセージを作成し、他基地局メッ セージ送信部 112を介して送信することになる。 [0097] これにより、直接コネクションによって接続されたターゲット基地局が端末力もセル 更新要求を受けた場合、予め報知された端末情報を利用することができるので、セ ルリセレクション処理を短時間で終了することができる。なお、端末情報を受信した基 地局は、端末が狭域セルサーチに要する時間が経過したら、端末情報を破棄するこ とが考えられる。
[0098] また、本実施の形態では、ターゲット基地局での"セル更新設定の実施"を"端末確 認-情報転送"の後に行うものとして説明したが、図 12に記載のように、 "セル更新設 定の実施"ど'端末確認 ·情報転送"とを並列処理することも可能である。すなわち、必 要な無線リソース 'ネットワークリソースの情報をセル更新要求に含め、ターゲット基地 局ではその情報をソース基地局またはアクセスゲートウェイ力 の応答を待たずに設 定できる。各端末に対して固定のリソースを割り当てる方式では、無線リソースに無駄 が発生することになる力 この方法では、 LTEにおいて検討されているシェアードチ ャネルを用いた方式 (複数の端末が共通のリソースをシェアする方式）において、この 時点ではあくまで無線リソースをあまり使用しない制御チャネルのみを設定するため 、無線リソースの無駄を最小限に抑えられる。その後、ソース基地局またはアクセスゲ 一トウエイ力もの応答後に実際の通信が開始されることになる。これにより、通信をより 早く開始することが可能となる。また、この端末が、不正な端末である場合には、ソー ス基地局またはアクセスゲートウェイからの応答後に開放処理が行われることになる。
[0099] また、本実施の形態では、端末力 の信号を受信できないことなどを利用して端末 との同期が外れたことを基地局自身が検知するものとして説明したが、基地局が端末 に対して、自セルに属するかを確認するためページングを行い、その応答の有無に よって端末との同期外れを検出するようにしてもょ 、。
[0100] また、本実施の形態では、図 13に示すように、 ST454において、ターゲット基地局 が端末確認 ·情報転送要求メッセージにターゲット基地局及びアクセスゲートウェイ 間のデータ用コネクション確立の指示を含めてアクセスゲートウェイに送信してもよい 。これ〖こより、 ST501〖こおいて、アクセスゲートウェイからターゲット基地局へのデータ 転送が可能となり、データ転送の遅延を低減することができる。
[0101] (実施の形態 2) 本発明の実施の形態 2に係る基地局の構成は、実施の形態 1の図 5に示した構成 と同様であり、本発明の実施の形態 2に係る端末の構成は、実施の形態 1の図 6に示 した構成と同様であるので、図 5及び図 6を援用し、その詳細な説明は省略する。
[0102] 図 14は、本発明の実施の形態 2に係る端末の動作を示すフロー図である。ただし、 図 14が図 9と共通する部分には、図 9と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略 する。図 14において、 ST601では、狭域セルサーチによって検出されたセルに対し て、基地局送信メッセージ作成部 159がソース基地局の情報及びソース基地局が管 理して 、た端末 IDを含めてセル更新要求メッセージを作成し、基地局メッセージ送 信部 160を介して送信する。
[0103] ST602では、広域セルサーチによって検出されたセルに対して、基地局送信メッ セージ作成部 159がアクセスゲートウェイの情報及びアクセスゲートウェイが管理して V、た端末 IDを含めてセル更新要求メッセージを作成し、基地局メッセージ送信部 16 0を介して送信する。
[0104] 図 15は、本発明の実施の形態 2に係るターゲット基地局の動作を示すフロー図で ある。ただし、図 15が図 8と共通する部分には、図 8と同一の符号を付し、その詳細な 説明は省略する。図 15において、 ST651では、セルリセレクション処理部 105がセ ル更新要求に他セルの IDが含まれて!/、るか否かを確認し、他セルの IDが含まれて いる（YES)場合には ST253に移行し、他セルの IDが含まれていない（NO)、すな わち、アクセスゲートウェイの IDが含まれている場合には ST255に移行する。
[0105] このように実施の形態 2によれば、セルサーチによって検出されたセルが狭域セル（ 隣接セル)か広域セル（隣接セル以外のセル)かに応じて、セル更新要求に含める情 報を変えることにより、ターゲット基地局はセル更新要求に応じて、端末確認'情報転 送要求先を決定することができる。また、端末は送信するメッセージのサイズを削減 することができ、ターゲット基地局はソース基地局と直接コネクションによって接続され ているかを確認することなぐ端末カゝら送信されたセル更新要求によって認識すること ができる。
[0106] (実施の形態 3)
本発明の実施の形態 3では、実施の形態 1において説明したシステムに、 RFC4068 Fast Handover for Mobile IPv6 (FM IPv6)の Reactive Fast Handoverを適用する場 合について説明する。
[0107] なお、本発明の実施の形態 3に係る基地局の構成は、実施の形態 1の図 5に示した 構成と同様であり、本発明の実施の形態 3に係る端末の構成は、実施の形態 1の図 6 に示した構成と同様であるので、図 5及び図 6を援用し、その詳細な説明は省略する 。ただし、以下の説明において、端末は RFC4068における MN (Mobile Node)の機能 を備え、ソース基地局は RFC4068における PAR (Previous Access Router)の機能を 備え、ターゲット基地局は RC4068における NAR (New Access Router)の機能を備え 、アクセスゲートウェイは RFC3775における HA (Home Agent)の機能を備えるものと する。
[0108] 図 16は、所定時間内に隣接セルを検出できる場合の処理手順を示すシーケンス 図である。図 16において、図 10と共通する部分には図 10と同一の符号を付し、その 詳細な説明は省略する。
[0109] ST701では、端末が RtSolPr(Router Solicitation for Proxy Advertisement)を検出し 、 RtSolPrが検出されたセルのターゲット基地局に RtSolPrを送信する。 RtSolPrには端 末が検出したセル ID ( 1つ以上の AP - ID)が含まれる。
[0110] ST702では、ターゲット基地局が端末から送信された RtSolPr力 AP— IDを抽出 し、抽出した AP— IDにより示されるターゲット基地局の Prefixを PrRtAdv(Proxy Route r Advertisement)に設定し、端末に达信する。
[0111] ST703では、端末がターゲット基地局から送信された PrRtAdvに設定された Prefix からターゲット基地局にぉ 、て利用するための新し 、気付け IPアドレスの候補 (Prop osed New Care of Address: Proposed NCoA)を作成し、作成した Proposed NCoAとソ ース基地局において直前まで利用していた気付け IPアドレス（Previous Care of Addr ess: PCoA)とを含む FBU (Fast Binding Update)を作成する。そして、端末は、作成 した FBUと端末のレイヤ 2アドレスとを含む FNA (Fast Neighbor Advertisement)を作 成し、ターゲット基地局に送信する。なお、 ST701〜ST703は図 10〖こおける ST40 4に相当する。
[0112] ST704では、ターゲット基地局が端末力も送信された FNA力も FBUを抽出し、抽 出した FBUに含まれる Proposed NCoAの検証を行い、問題がない場合に Proposed
NCoAを、問題がある場合には別の値を選択して最終的に端末が利用する NCoAを 作成する。そして、ターゲット基地局は、 PCoAと作成した NCoAとを FBUに設定してソ ース基地局に送信する。
[0113] ST705では、ソース基地局がターゲット基地局から送信された FBUに設定された P
CoAと NCoAとを用いて、 PCoA宛のパケットを NCoA宛に転送するための処理を行い
、 FBUの受信確認として FBackをターゲット基地局に送信する。なお、 ST704及び
ST705は図 10における ST405にネ目当する。
[0114] 以上により、 ST706では、アクセスゲートウェイ力も送信されたデータがソース基地 局、ターゲット基地局を順に経由して端末に転送される。
[0115] ST707では、端末が新 、気付け IPアドレスと自身のホームアドレス (Home Addre ss)とを含む BU (Binding Update)を作成し、アクセスゲートウェイに送信する。 ST70
7は図 10〖こおける ST408〖こネ目当する。
[0116] ST708では、端末力も送信された BUに基づいて、アクセスゲートウェイ力も送信さ れるデータがターゲット基地局力 直接端末に転送される。
[0117] 図 17は、所定時間内に隣接セルを検出できない場合の処理手順を示すシーケン ス図である。図 17において、図 16と共通する部分には図 16と同一の符号を付し、そ の詳細な説明は省略する。
[0118] ST751では、ソース基地局が PCoAを FBUS (Fast Binding Update Store)に設定し て、アクセスゲートウェイに送信する。
[0119] ST752では、ターゲット基地局が端末カゝら送信された FNAカゝら FBUを抽出し、抽 出した FBUに含まれる Proposed NCoAの検証を行い、問題がない場合に Proposed
NCoAを、問題がある場合には別の値を選択して最終的に端末が利用する NCoAを 作成する。そして、ターゲット基地局は、 PCoAと作成した NCoAとを FBUに設定して アクセスゲートウェイに送信する。
[0120] ST753では、 ST751においてソース基地局から送信された FBUSに設定された P
CoAと、 ST752にお!/、てターゲット基地局から送信された FBUに設定された PCoAと をアクセスゲートウェイが比較して、これらが一致すれば、ソース基地局からターゲット 基地局への直接コネクションが存在しな!、ので、アクセスゲートウェイは PCoA宛のパ ケットを NCoA宛に転送する処理を行う。そして、アクセスゲートウェイは、 FBUの受信 確認として FBackを作成し、ターゲット基地局に送信する。なお、 ST752及び ST75 3は図 11〖こおける ST454〖こネ目当する。
[0121] ST754では、アクセスゲートウェイから送信されたデータがターゲット基地局を経由 して端末に転送される。
[0122] このように実施の形態 3によれば、 FM IPv6を用いた場合でも、端末における狭域セ ルサーチに要する時間 (所定時間）内に端末が隣接セルを検出した場合には、隣接 する基地局 (ターゲット基地局）とソース基地局との直接コネクションを用いてパケット 転送処理を行い、所定時間内に端末がセルを検出できな力つた場合には、アクセス ゲートウェイを介したパケット転送処理を行うことにより、セルリセレクションに要する処 理をソース基地局とアクセスゲートウェイとで分散することができるので、基地局及び アクセスゲートウェイの処理負荷を低減することができる。
[0123] (実施の形態 4)
本発明の実施の形態 4では、実施の形態 1において説明したシステムに、 3GPP SR J— 0500り丄 local mobility for 3 GPP system Architecture Evolutionの Proxy Mobile IPv 6(PM IPv6)、または IETFの netlmmグループにおいて検討されている Network-based Localized Mobility Managementを適用する場合について説明する。
[0124] なお、本発明の実施の形態 4に係る基地局の構成は、実施の形態 1の図 5に示した 構成と同様であり、本発明の実施の形態 4に係る端末の構成は、実施の形態 1の図 6 に示した構成と同様であるので、図 5及び図 6を援用し、その詳細な説明は省略する
[0125] 図 18は、所定時間内に隣接セルを検出できる場合の処理手順を示すシーケンス 図である。図 18において、図 10と共通する部分には図 10と同一の符号を付し、その 詳細な説明は省略する。
[0126] ST801では、ターゲット基地局が端末力もセル更新要求を受信すると、ターゲット 基地局の Prefixから、ターゲット基地局において利用するための NCoAを作成し、作成 した NCoAと端末のホームアドレスとを PBUに設定して、ソース基地局に送信する。 [0127] ST802では、ソース基地局がターゲット基地局から送信された PUBに設定されて いるホームアドレスから、端末宛のパケットを NCoA宛に転送するための処理を行い、 PBUの受信確認として PBackを作成して、ターゲット基地局に送信する。なお、 ST8 01及び ST802は図 10における ST405にネ目当する。
[0128] ST803では、アクセスゲートウェイから送信されたデータがソース基地局、ターゲッ ト基地局を順に経由して端末に転送される。
[0129] ST804では、ターゲット基地局が新し!/、気付け IPアドレスと自身のホームアドレスと を含む PBUを作成し、アクセスゲートウェイに送信する。 ST804は図 10〖こおける ST 408に相当する。
[0130] ST805では、端末力も送信された BUに基づいて、アクセスゲートウェイ力も送信さ れるデータがターゲット基地局力 直接端末に転送される。
[0131] 図 19は、所定時間内に隣接セルを検出できない場合の処理手順を示すシーケン ス図である。図 19において、図 18と共通する部分には図 18と同一の符号を付し、そ の詳細な説明は省略する。
[0132] ST851では、ソース基地局がホームアドレスを PBUS (Proxy Binding Update Store
)に設定して、アクセスゲートウェイに送信する。 ST851は図 11〖こおける ST452〖こ相 当する。
[0133] ST852では、ターゲット基地局が端末力もセル更新要求を受信すると、ターゲット 基地局の Prefixから、ターゲット基地局において利用するための NCoAを作成し、作成 した NCoAと端末のホームアドレスとを PBUに設定して、アクセスゲートウェイに送信 する。
[0134] ST853では、ソース基地局力 ターゲット基地局への直接コネクションが存在しな V、ので、アクセスゲートウェイがターゲット基地局から送信された PUBに設定されて!、 るホームアドレスから、端末宛のパケットを NCoA宛に転送するための処理を行い、 P BUの受信確認として PBackを作成して、ターゲット基地局に送信する。なお、 ST85 2及び ST853は図 10における ST405にネ目当する。
[0135] このように実施の形態 4によれば、 PM IPv6を用いた場合でも、端末における狭域セ ルサーチに要する時間 (所定時間）内に端末が隣接セルを検出した場合には、隣接 する基地局 (ターゲット基地局）とソース基地局との直接コネクションを用いてパケット 転送処理を行い、所定時間内に端末がセルを検出できな力つた場合には、アクセス ゲートウェイを介したパケット転送処理を行うことにより、セルリセレクションに要する処 理をソース基地局とアクセスゲートウェイとで分散することができるので、基地局及び アクセスゲートウェイの処理負荷を低減することができる。
[0136] 以上、実施の形態について説明した。
[0137] 上記各実施の形態では、本発明をノヽードウエアで構成する場合を例にとって説明 したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
[0138] また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路 である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップ化されてもよいし、一部または全 てを含むように 1チップィ匕されてもよい。ここでは、 LSIとした力 集積度の違いにより、
IC、システム LSI、スーパー LSI、ウルトラ LSIと呼称されることもある。
[0139] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路または汎用プロセッ サで実現してもよい。 LSI製造後に、プログラムすることが可能な FPGA (Field Progra mmable Gate Array)や、 LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフ ィギユラブル'プロセッサーを利用してもよい。
[0140] さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術により LSIに置き換わる集積回 路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積ィ匕を行って もよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
[0141] 2006年 2月 8曰出願の特願 2006— 031588の曰本出願及び 2006年 4月 18曰出 願の特願 2006— 114950に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、す ベて本願に援用される。
産業上の利用可能性
[0142] 本発明にかかる無線通信基地局装置、無線通信端末装置及び無線通信システム は、セルリセレクション処理において、基地局及びアクセスゲートウェイの処理負荷を 低減することができ、移動通信システム等に適用できる。

Claims

請求の範囲
無線通信端末装置とソース基地局装置とターゲット基地局装置とを具備する無線 通信システムであって、
前記無線通信端末装置は、
無線通信基地局装置との同期外れを検出する第 1検出手段と、
同期外れが検出された場合、同期が外れた前記無線通信基地局装置と直接コネ クシヨンによって接続された他の無線通信基地局装置が管理する隣接セル情報に基 づいて、セルサーチを行う第 1セルサーチ手段と、
前記第 1セルサーチ手段によって前記隣接セルが検出されない場合、前記隣接 セル以外のセルを対象としてセルサーチを行う第 2セルサーチ手段と、
検出されたセルを管理する他の無線通信基地局装置にセル更新要求を行う要求 手段と、
を有し、
前記ソース基地局装置は、
前記無線通信端末装置との同期外れを検出する第 2検出手段と、
同期外れを検出してから所定時間経過するまで前記無線通信端末装置の識別 情報を上位局であるアクセスゲートウェイへ送信することを保留する保留手段と、 を有し、
前記ターゲット基地局装置は、
前記無線通信端末装置からセル更新要求を受信し、前記セル更新要求に基づ いて、前記無線通信端末装置が自セルに属する直前に属していたセルが、自装置と 直接コネクションによって接続された他の無線通信基地局装置が管理する隣接セル であるか否かを判定するセルリセレクション処理手段と、
前記無線通信端末装置が直前に属していたセルが隣接セルである力否かに応じ て、前記アクセスゲートウェイ又は前記隣接セルを管理する他の無線通信基地局装 置に前記無線通信端末装置の情報を要求するメッセージを作成するメッセージ作成 手段と、
前記メッセージを送信する送信手段と、 を有する。
[2] 無線通信端末装置からセル更新要求を受信し、前記セル更新要求に基づ!、て、前 記無線通信端末装置が自セルに属する直前に属していたセルが、自装置と直接コ ネクシヨンによって接続された他の無線通信基地局装置が管理する隣接セルである か否かを判定するセルリセレクション処理手段と、
前記無線通信端末装置が直前に属していたセルが隣接セルである力否かに応じ て、上位局であるアクセスゲートウェイ又は前記隣接セルを管理する他の無線通信基 地局装置に前記無線通信端末装置の情報を要求するメッセージを作成するメッセ一 ジ作成手段と、
前記メッセージを送信する送信手段と、
を具備する無線通信基地局装置。
[3] 自装置と直接コネクションによって接続された他の無線通信基地局装置を示す情 報を管理する基地局間情報管理手段を具備し、
前記セルリセレクション処理手段は、管理された前記他の無線通信基地局装置を 示す情報に基づいて、前記無線通信端末装置が自セルに属する直前に属していた セルが隣接セルである力否かを判定する、
請求項 2に記載の無線通信基地局装置。
[4] 前記アクセスゲートウェイ又は前記隣接セルを管理する他の無線通信基地局装置 力 の応答に応じて前記無線通信端末装置のチャネル設定を決定するチャネル設 定内容決定手段を具備する請求項 2に記載の無線通信基地局装置。
[5] 前記メッセージ作成手段は、前記アクセスゲートウェイに前記無線通信端末装置の 情報を要求すると共に、自局との間にデータ用コネクションの確立を要求する請求項 2に記載の無線通信基地局装置。
[6] FM IPv6又は PM IPv6を適用した請求項 2に記載の無線通信基地局装置。
[7] 無線通信端末装置との同期外れを検出する検出手段と、
同期外れを検出してから所定時間経過するまで前記無線通信端末装置の識別情 報を上位局であるアクセスゲートウェイへ送信することを保留する保留手段と、 を具備する無線通信基地局装置。
[8] 自装置と直接コネクションによって接続された他の無線通信基地局装置が管理す る隣接セル情報を前記無線通信端末装置に報知するメッセージを作成するメッセ一 ジ作成手段を具備する請求項 7に記載の無線通信基地局装置。
[9] 無線通信基地局装置との同期外れを検出する検出手段と、
同期外れが検出された場合、同期が外れた前記無線通信基地局装置と直接コネク シヨンによって接続された他の無線通信基地局装置が管理する隣接セル情報に基 づいて、セルサーチを行う第 1セルサーチ手段と、
前記第 1セルサーチ手段によって前記隣接セルが検出されない場合、前記隣接セ ル以外のセルを対象としてセルサーチを行う第 2セルサーチ手段と、
検出されたセルを管理する無線通信基地局装置にセル更新要求を行う要求手段と を具備する無線通信端末装置。
[10] 検出されたセルが前記第 1セルサーチ手段又は前記第 2セルサーチ手段のいずれ によって検出されたかに応じて、異なるメッセージを作成するメッセージ作成手段と、 前記メッセージを検出されたセルを管理する無線通信基地局装置に送信する送信 手段と、
を具備する請求項 9に記載の無線通信端末装置。
[11] FM IPv6又は PM IPv6を適用した請求項 9に記載の無線通信端末装置。
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