WO2011102459A1 - 無線通信システム、アクセスゲートウェイ、基地局装置、移動局装置および通信方法 - Google Patents

無線通信システム、アクセスゲートウェイ、基地局装置、移動局装置および通信方法 Download PDF

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WO2011102459A1
WO2011102459A1 PCT/JP2011/053494 JP2011053494W WO2011102459A1 WO 2011102459 A1 WO2011102459 A1 WO 2011102459A1 JP 2011053494 W JP2011053494 W JP 2011053494W WO 2011102459 A1 WO2011102459 A1 WO 2011102459A1
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WO
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mobile station
base station
station device
station apparatus
power saving
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Application number
PCT/JP2011/053494
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English (en)
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Inventor
秀和 坪井
克成 上村
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02Power saving arrangements
    • H04W52/0209Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0235Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a power saving command
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access
    • H04W74/08Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0833Random access procedures, e.g. with 4-step access
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access
    • H04W74/002Transmission of channel access control information
    • HELECTRICITY
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/12Interfaces between hierarchically different network devices between access points and access point controllers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system, a base station apparatus, a mobile station apparatus, and a communication method, and more particularly to power saving of the base station apparatus.
  • EUTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • A-EUTRA Advanced EUTRA
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a configuration of a downlink radio frame in EUTRA.
  • the radio frame is shown with the time axis on the horizontal axis and the frequency axis on the vertical axis.
  • a radio frame is configured with a frequency axis as 12 subcarriers (sc) and a time axis as a unit of a slot which is a set of a plurality of OFDM symbols, and a region divided by 12 subcarriers and 1 slot length is called a resource block.
  • a group of two slots is called a subframe, and a group of ten subframes is called a frame.
  • a primary synchronization channel used for synchronization between a cell formed by a base station and a mobile station existing in the area of the cell
  • a secondary synchronization channel S-SCH
  • a primary broadcast information channel P-BCH
  • the mobile station apparatus establishes frame synchronization using P-SCH and S-SCH, and specifies a physical cell ID (PCI: Physical Cell Identification) for identifying a cell formed by the base station.
  • PCI Physical Cell Identification
  • the mobile station apparatus acquires main parameters such as the number of transmission antenna ports by demodulating broadcast information (MIB: “Master Information Block”) included in the P-BCH, and transmits other broadcast information to the downlink data channel (PDSCH). It is acquired from the dynamic broadcast information channel (D-BCH) reported in The broadcast information included in the D-BCH is divided into a plurality of blocks according to the type of information, and is broadcast in individual cycles in units called SIB (System Information Block).
  • MIB Master Information Block
  • each resource block includes a downlink reference signal (DL-RS: Downlink Reference Signal) necessary for demodulation and reception quality measurement.
  • DL-RS Downlink Reference Signal
  • the mobile station apparatus performs reception quality measurement and PDCCH propagation path compensation using the reference signal, and when data addressed to the local station is allocated to the PDCCH, the mobile station apparatus demodulates the PDSCH included in the OFDM symbol after the PDCCH. Get data addressed to the station.
  • the position of the user device in standby is stored and managed by a node on the network of the communication system in a unit called a tracking area.
  • the tracking area corresponds to a location area (LA: Location Area) or a routing area (RA: Routing Area) in UMTS, and is configured by one or a plurality of cells.
  • the TAI includes a mobile communication system identifier (PLMN identifier) and a tracking area code (TAC).
  • PLMN identifier mobile communication system identifier
  • TAC tracking area code
  • the waiting mobile station apparatus registers its position with respect to the tracking area in which it is located.
  • the mobile station device stores the TAI of the tracking area where the current location is registered, and confirms whether the tracking area has changed by receiving the broadcasted TAI as the cell moves. For example, when a mobile station apparatus moves to an adjacent cell and the TAI broadcasted there is different from the TAI currently registered in the mobile station apparatus, the mobile station apparatus accesses the network and registers the position. Update.
  • This location registration update is called a tracking area update (TAU: Tracking Area Update).
  • TAU Tracking Area Update
  • the mobile station device In order to perform TAU, it is necessary for the mobile station device to access a cell in which the mobile station device is located by wireless communication. Therefore, if the frequency is high, the battery is consumed even though it is in standby. In order to reduce the load on the TAU, it is desirable to set a large tracking area (increase the number of cells constituting the tracking area).
  • the network When an incoming call is received for a mobile station apparatus that is on standby, the network performs paging in all the cells constituting the tracking area in which the mobile station apparatus is registered. When the mobile station apparatus is called by paging, the mobile station apparatus accesses the cell in which the mobile station apparatus is located, and the call is established.
  • wireless received from the base station apparatus for the small base station which comprises the cell with a narrow communication area called a femtocell and a home base station (HeNB: Home eNB), or communication area expansion
  • the introduction of relay stations that retransmit signals is also under consideration.
  • Non-Patent Document 2 The above-mentioned particularly small base stations may be in a state where there is no mobile station device in the area of the cell to be configured. Therefore, it is possible to shift to a power saving mode such as stopping radio transmission to reduce power consumption. Proposed. (Patent Document 1)
  • Patent Document 1 in order to shift to the power saving mode, a mobile station device (all mobile station devices registered in the same TAI as the cell) that may exist in the area of the cell configured by the base station ), And a method for determining whether or not to shift to the power saving mode depending on whether or not there is a response has been proposed.
  • Patent Document 1 when a base station apparatus stops wireless signal transmission, wireless communication is attempted for all mobile station apparatuses that may exist in the cell of the base station apparatus (the mobile station apparatus's It has been proposed to stop the radio signal transmission if there is no response.
  • the tracking area is composed of a plurality of cells, there may be an enormous number of mobile station devices that may exist, which wastes radio resources and power necessary for calling. Will occur. That is, when wireless communication is sequentially attempted with a mobile station device, it is necessary to perform call processing until a mobile station device that responds to the call is found (up to the last one in the worst case). In addition, when there is a response, it is necessary to call the mobile station device from the beginning if it is desired to perform radio signal transmission again.
  • the present invention enables the base station apparatus to efficiently grasp the mobile station apparatuses existing in the service area, thereby reducing the use efficiency of communication resources and processing in the base station apparatus.
  • An object of the present invention is to provide a radio communication system, a base station apparatus, a mobile station apparatus, and a communication method that can reduce the power consumption by avoiding the problem of an increase in power consumption.
  • An access gateway is an access gateway that controls a base station apparatus, and generates a signal related to a power saving mode transition.
  • One of notification instructions of a signal that causes a random access procedure to be executed is selected.
  • a base station apparatus is a base station apparatus controlled by an access gateway, and receives a signal notification instruction for causing a mobile station apparatus to execute a random access procedure from the access gateway.
  • a transmission signal processing unit that generates a broadcast signal that causes the mobile station device to execute a random access procedure, a transmission unit that transmits the broadcast signal, and a random access processing unit that manages a random access procedure from the mobile station device
  • the mobile station apparatus shifts to the power saving mode when there is no mobile station apparatus that executes a random access procedure for the broadcast signal.
  • a mobile station apparatus is a mobile station apparatus that communicates with the above-described base station apparatus, and executes a random access procedure when receiving a broadcast signal for executing the random access procedure. It is characterized by that.
  • a wireless communication system includes the above-described access gateway, a base station device, and a mobile station device.
  • An access gateway is an access gateway that controls a base station apparatus, a signal processing unit that generates a signal related to power saving mode transition, and a signal related to the power saving mode transition that is transmitted to the base station
  • the signal related to the power saving mode transition is an instruction to shift to the power saving mode, or an instruction to change the identifier of the tracking area from the first identifier to the second identifier, Any one of these is selected.
  • an access gateway according to an aspect of the present invention is the above-described access gateway, wherein the second identifier is different from identification of an adjacent cell.
  • An access gateway is the above-described access gateway, wherein an identifier of the tracking area of the base station device is changed to the second identifier, and the second gateway is changed after a predetermined time has elapsed.
  • a power saving mode shift instruction is notified to the base station apparatus.
  • an access gateway is the above-described access gateway, and is characterized by returning from the second identifier to the first identifier after shifting to the power saving mode.
  • a communication method is a communication method of a wireless communication system including an access gateway and a base station device, and the base station device executes a random access procedure from the access gateway to the mobile station device. Generating a notification signal for causing the mobile station apparatus to execute a random access procedure when receiving a notification instruction of the signal to be transmitted, transmitting the notification signal, and performing a random access procedure on the notification signal. And at least a step of shifting to a power saving mode when there is no mobile station device to execute.
  • a communication method is a communication method of a wireless communication system including an access gateway and a base station apparatus, and the access gateway generates a signal related to a power saving mode transition; A step of transmitting a signal related to power mode transition to the base station device, and a signal regarding transition to the power saving mode or a tracking area identifier from the first identifier to the second identifier as the signal related to the power saving mode transition. Selecting at least one of the instructions to change to.
  • the base station device can efficiently grasp the mobile station devices existing in the service area, thereby deteriorating communication resource utilization efficiency and increasing processing in the base station device. It is possible to provide a wireless communication system, a base station apparatus, a mobile station apparatus, and a communication method that can reduce power consumption while avoiding problems.
  • Radio Communication System A radio communication system according to the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, EUTRA and A-EUTRA are assumed as wireless communication systems, but the present invention is not limited to this.
  • the mobile communication system includes a base station device and a mobile station device, and FIG. 1 shows that base station devices Na, Nb, Nc and mobile station devices Ua, Ub, Uc, Ud are arranged.
  • FIG. 1 it is assumed that the cells formed by the base station apparatus Na are Ca1, Ca2, Ca3, the cells formed by the base station apparatus Nb are Cb1, Cb2, Cb3, and the cells formed by the base station apparatus Nc are Cc1.
  • the core network 100 of the mobile communication system includes an access gateway (aGW: “access gateway”) 102.
  • aGW access gateway
  • the access gateway device is divided into logical entities of a control plane (C-Plane) and a user plane (U-Plane), which are respectively MME (Mobility Management Entity) and UPE (User Plane Entity).
  • C-Plane control plane
  • U-Plane user plane
  • MME Mobility Management Entity
  • UPE User Plane Entity
  • HLR home location register
  • the HLR 101 holds information indicating under which access gateway apparatus the mobile station apparatus is managed.
  • the cells Ca1, Ca2, and Ca3 constitute one tracking area (TA1)
  • the cells Cb1, Cb2, Cb3, and Cc1 constitute one tracking area (TA2). explain.
  • the access gateway 102 holds information on the tracking area registered by each mobile station device. For example, when there is an incoming call to the waiting mobile station apparatus Ud (in the case of an incoming call), the access gateway 102 identifies the tracking area in which the mobile station apparatus Ud is registered, and the tracking area (here, TA2
  • the base station devices (Nb, Nc) constituting the cell are controlled so that paging is transmitted in all cells (cells Cb1, Cb2, Cb3, Cc1) constituting the cell.
  • the network needs to transmit paging in all cells belonging to the tracking area where the mobile station device has registered its location.
  • the base station apparatus Nb and the base station apparatus Nc notify the mobile station apparatus of the paging received from the access gateway 102 in each cell that constitutes the base station.
  • the mobile station apparatus Ud that has received the paging determines whether or not its own identifier (IMSI, TMSI, etc.) is included in the paging.
  • IMSI, TMSI, etc. A random access procedure, which will be described later, is connected to Cb3) for connection, and data reception is started.
  • the Contention based Random Access is a random access that may collide between mobile station apparatuses, and is a random access that is normally performed during connection processing.
  • Non-contention based random access is a random access in which no collision occurs between mobile station apparatuses, and is a random access used to quickly synchronize between a mobile station apparatus and a base station apparatus, such as a handover. In special cases, it is led by the base station device.
  • a random access preamble (also simply referred to as a preamble) is transmitted through a random access channel in order to achieve uplink synchronization (adjustment of uplink synchronization timing).
  • the preamble includes a signature which is a signal pattern representing information, and several tens of types of signatures can be prepared to express several bits of information.
  • EUTRA it is assumed that 6-bit information is transmitted, and it is assumed that 64 types of signatures are prepared. The 6-bit information is determined based on the random ID, 5 bits are the random ID, the remaining 1 bit is the downlink path loss, and the amount of uplink data to be transmitted after random access.
  • FIG. 2 is a sequence chart showing a procedure example of Contention based Random Access.
  • Contention based Random Access is used for initial access, reconnection, Inter-RAT handover, and so on.
  • step S1 the mobile station apparatus receives broadcast information from the base station apparatus and acquires signature information (such as radio resource information of a random access channel and signature group information) for selecting a signature to be transmitted.
  • signature information such as radio resource information of a random access channel and signature group information
  • step S3 a signature is selected based on the signature information, and the selected preamble is transmitted to the base station apparatus using the random access channel.
  • the base station apparatus calculates an uplink synchronization timing deviation (TiminganceAdvance) between the mobile station apparatus and the base station apparatus from the transmitted preamble, and a random access response (random access response)
  • An identifier indicating a response addressed to the mobile station device that has assigned a temporary identifier C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identity) and transmitted a preamble to the PDCCH.
  • C-RNTI Cell-Radio Network Temporary Identity
  • RA-RNTI Random Access-Radio Network Temporary Identity
  • PDSCH resource allocation information are arranged, and uplink synchronization timing shift information, uplink scheduling information, Temporary C-RNTI and signature I of received preamble are assigned to PDSCH. Place a number (or random ID), and transmits the PDCCH and the PDSCH as a random access response (step S4).
  • the mobile station apparatus When the mobile station apparatus confirms that the RA-RNTI is present in the PDCCH, the mobile station apparatus confirms the contents of the random access response arranged in the PDSCH, and extracts a response including the signature ID number (or random ID) of the transmitted preamble. . Then, the uplink synchronization timing deviation is corrected, and uplink scheduling data including Temporary C-RNTI is transmitted using the scheduled radio resource (step S5). Note that the mobile station apparatus continues to wait for a random access response from the base station apparatus for a certain period, and when it does not receive the random access response including the signature ID number of the transmitted preamble, it transmits the preamble again.
  • the base station apparatus uses the Temporary C-RNTI included in the received uplink scheduling data to determine whether the mobile station apparatus has a collision between the mobile station apparatuses.
  • Downlink scheduling data to be transmitted to the mobile station apparatus (step S6).
  • the downlink scheduling data is also called contention resolution.
  • the mobile station apparatus determines that the random access has succeeded by correctly receiving the downlink scheduling data within the time limit, and ends the random access procedure.
  • Temporary C-RNTI is not temporary, but is used as an identifier (C-RNTI) for identifying the mobile station apparatus in the cell.
  • the base station device selects the signature ID number and notifies the mobile station device.
  • the mobile station apparatus uses the notified signature and transmits a preamble using a random access channel.
  • the base station apparatus When the base station apparatus receives the preamble from the mobile station apparatus, the base station apparatus calculates a synchronization timing shift between the mobile station apparatus and the base station apparatus from the preamble, and indicates a response addressed to the mobile station apparatus that transmitted the random access channel to the PDCCH. Therefore, C-RNTI is arranged and a random access response including synchronization timing shift information is transmitted. The mobile station apparatus corrects the synchronization timing shift from the received random access response, and determines that the random access has been correctly completed.
  • the mobile station apparatus in standby performs tracking area update when the tracking area changes due to movement or when a predetermined time has elapsed since the previous TAU.
  • the mobile station apparatus in the idle state can receive the broadcasted TAI and grasp the tracking area to which the mobile station apparatus belongs. For example, when the mobile station device Ub moves from the cell Ca3 to the adjacent cell Cb2, the TAI (here, the identifier of TA2) broadcast therein is the TAI (here, the identifier of TA1) held by the mobile station device.
  • the cell station Ub accesses the network by the above-described random access procedure in the cell Cb2, and updates the location registration for the access gateway.
  • the mobile station apparatus Ub stores the newly registered TAI (here, the identifier of TA2)
  • the access gateway 102 stores the TAI (identifier of TA1) associated with the identifier of the mobile station apparatus Ub. ) Is discarded and stored in association with a new TAI (identifier of TA2).
  • SIB information system information of the own cell
  • the cell notifies the cell using paging.
  • the mobile station apparatus in standby detects that the system information of the serving cell has been changed by receiving paging or the like, it re-acquires system information.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the base station apparatus 300 according to the first embodiment of the present invention.
  • the base station apparatus 300 includes a reception unit 301, a reception signal processing unit 302, a random access processing unit 303, an upper layer 307, a control unit 306, a transmission signal processing unit 304, a transmission unit 305, a reception antenna AN31, and a transmission antenna AN32.
  • the other components of base station apparatus 300 are omitted because they are not related to the present embodiment.
  • the upper layer 307 outputs a control signal necessary for transmission to the control unit 306.
  • the mobile station apparatus outputs transmission information such as traffic data, control signals, and broadcast information (including system information) to the transmission signal processing unit 304.
  • the transmission signal processing unit 304 encodes and modulates data input from the higher layer 307 based on the transmission control signal input from the control unit 306, and transmits the time / time together with the downlink shared control channel, the synchronization channel, and the downlink reference signal. Arrange on the frequency axis and generate a radio frame.
  • the radio frame generated by the transmission signal processing unit 304 is output to the transmission unit 305.
  • the transmission unit 305 performs power amplification by placing the radio frame generated by the transmission signal processing unit 304 on a carrier wave of a predetermined frequency based on the transmission control signal input from the control unit 306.
  • the signal output from the transmission unit 305 is transmitted from the transmission antenna AN32.
  • the upper layer 307 outputs a control signal necessary for reception to the control unit 306.
  • a signal received by the receiving antenna AN31 is input to the receiving unit 301.
  • the reception unit 301 Based on the reception control signal input from the control unit 306, the reception unit 301 converts the signal received from the mobile station device into a baseband digital signal.
  • the converted signal is input to reception signal processing section 302 and demodulated and decoded based on the reception control signal input from control section 306.
  • the reception signal processing unit 302 outputs control data and traffic data that have been correctly decoded to the upper layer 307.
  • the received signal is scheduling data for a random access response transmitted from the random access channel transmitted from the mobile station apparatus or the uplink shared control channel (PUCCH)
  • the received signal processing unit 302 randomly accesses the random access data.
  • the data is output to the processing unit 303.
  • the random access processing unit 303 determines whether or not the random access procedure is correctly performed, and outputs the result to the upper layer 307.
  • the upper layer 307 determines whether or not the random access procedure is continued based on the result of the random access processing unit 303. Also, the base station apparatus 300 communicates with the access gateway 102 in FIG.
  • the upper layer 307 when the upper layer 307 receives an instruction to shift to the power saving mode from the access gateway, the upper layer 307 stops operations other than functions required in the power saving mode in each block through the control unit 306.
  • the transmission unit 305 is controlled to stop transmission of all or part of the wireless transmission frame.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the mobile station apparatus 400 according to the first embodiment of the present invention.
  • the mobile station apparatus 400 includes a reception unit 401, a reception signal processing unit 402, a counting signal processing unit (not shown), an upper layer 407, a control unit 406, a transmission signal processing unit 404, a transmission unit 405, a reception antenna AN41, and a transmission antenna.
  • AN42 is provided.
  • other components of mobile station apparatus 400 are omitted because they are not related to the present embodiment.
  • the upper layer 407 outputs a control signal necessary for transmission to the control unit 406. Also, transmission information such as uplink traffic data is output to transmission signal processing section 404.
  • the transmission signal processing unit 404 encodes and modulates data input from the higher layer 407 based on the transmission control signal input from the control unit 406, and generates an uplink transmission signal together with the reference signal.
  • the uplink transmission signal generated by the transmission signal processing unit 404 is output to the transmission unit 405.
  • the transmission unit 405 performs power amplification by placing the uplink transmission signal generated by the transmission signal processing unit 404 on a carrier wave having a predetermined frequency based on the transmission control signal input from the control unit 406.
  • the signal output from the transmission unit 405 is transmitted from the transmission antenna AN42.
  • the upper layer 407 outputs a control signal necessary for reception to the control unit 406.
  • a signal received by the receiving antenna AN41 is input to the receiving unit 401.
  • the receiving unit 401 converts the signal received from the base station apparatus into a baseband digital signal based on the reception control signal input from the control unit 406.
  • the converted signal is input to reception signal processing section 402 and demodulated and decoded based on the reception control signal input from control section 406.
  • the reception signal processing unit 402 outputs control data and traffic data that are correctly decoded to the upper layer 407.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an outline of the access gateway 500 according to the first embodiment of the present invention.
  • the access gateway 500 includes a network interface 501, a signal processing unit 502, and a storage unit 503.
  • other components of the access gateway 500 are omitted because they are not related to the present embodiment.
  • the function of the access gateway in this embodiment may be included in MME, and HeNB control function, a relay station control function, or OAM (OAM) according to the apparatus (HeNB, a relay station apparatus, etc.) used as the object of control. It may be included in a device having an “Operation (Administration) and Maintenance” function.
  • the network interface 501 communicates with the base station device and the HLR.
  • the storage unit 503 stores the correspondence between the base station device and the TAI of the base station device, and the correspondence between the mobile station device and the TAI in which the mobile station device is registered. Based on the association in the storage unit 503, the signal processing unit 502 selects a base station for calling a mobile station apparatus. Further, the signal processing unit 502 notifies the base station device in the tracking area through the network interface 501 when there is no mobile station device in the tracking area stored in the storage unit 503. be able to.
  • the base station apparatus notifies the access gateway of its own station's request for shifting to the power saving mode (step S61).
  • the notification timing may be a case where communication with the mobile station apparatus has not been performed for a certain period of time or a preset time.
  • the access gateway that has received the request searches for a mobile station device registered in the tracking area of the base station device, and checks whether the mobile station device is registered (step S62). If the mobile station device is not registered, a “power saving mode shift instruction” is notified to the base station device, and if registered, “required investigation” is notified to the base station device (step S63).
  • step S64 when the base station apparatus receives the “power saving mode shift instruction”, the base station apparatus shifts to the power saving mode, notifies the access gateway of “power saving mode shift completion” (step S65), and ends the sequence.
  • a counting signal (signal for requesting random access) is wirelessly transmitted as broadcast information (step S66).
  • the mobile station apparatus that has received the counting signal executes a random access procedure and makes a counting response (step S67).
  • the base station apparatus that has notified the counting signal determines whether or not random access has been performed within a predetermined time (step S68).
  • the mode shifts to the power saving mode and notifies the access gateway of “completion of the power saving mode transition”. If random access has been performed, “power saving mode transition failure” is notified and the sequence is terminated (step S69).
  • the access gateway may be provided with a timer, and may be regarded as “power saving mode transition failure” when “power saving mode transition completion” cannot be received within a predetermined time after transmission of “requires investigation” in step S63.
  • step S65 and step S69 may be omitted.
  • step S61 may be omitted, and the access gateway may monitor the registration state of the mobile station device in the tracking area, and notify the base station device of a power saving mode transition instruction when the number of registrations becomes zero. .
  • the network Resources can be used efficiently.
  • the access gateway determines whether or not the power saving mode can be transferred in units of tracking areas, but when there is no mobile station device in communication in the cell, by requesting the power saving mode from the base station device, It is possible to determine the shift to the power saving mode more frequently.
  • the presence or absence of a mobile station apparatus in a standby state is grasped by newly introducing a counting signal.
  • it cannot be applied to a conventional mobile station apparatus that does not support this counting signal. Therefore, in this embodiment, by changing the TAI, it is possible to cope with a communication system in which a conventional mobile station apparatus exists, and further, it is possible to improve the efficiency of the procedure in shifting to the power saving mode. Indicates that there is.
  • a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an outline of a base station apparatus 700 according to the second embodiment of the present invention.
  • the base station apparatus 700 includes a reception unit 701, a reception signal processing unit 702, a TAI holding unit 703, an upper layer 707, a control unit 706, a transmission signal processing unit 704, a transmission unit 705, a reception antenna AN71, and a transmission antenna AN72.
  • the other components of base station apparatus 700 are omitted because they are not related to the present embodiment.
  • the TAI holding unit 703 holds the tracking area identifier (TAI) of the base station device 700.
  • the upper layer 707 outputs a control signal necessary for transmission to the control unit 706.
  • the mobile station apparatus outputs transmission information such as traffic data, control signals, and broadcast information (including system information) to the transmission signal processing unit 704.
  • the system information includes TAI information held by the TAI holding unit 703.
  • the transmission signal processing unit 704 encodes and modulates data input from the upper layer 707 based on the transmission control signal input from the control unit 706, and transmits the time / time together with the downlink shared control channel, the synchronization channel, and the downlink reference signal. Arrange on the frequency axis and generate a radio frame.
  • the radio frame generated by the transmission signal processing unit 704 is output to the transmission unit 705.
  • the transmission unit 705 performs power amplification by placing the radio frame generated by the transmission signal processing unit 704 on a carrier wave having a predetermined frequency based on the transmission control signal input from the control unit 706.
  • the signal output from the transmission unit 705 is transmitted from the transmission antenna AN72.
  • the upper layer 707 outputs a control signal necessary for reception to the control unit 706.
  • a signal received by the receiving antenna AN71 is input to the receiving unit 701.
  • the receiving unit 701 converts the signal received from the mobile station apparatus into a baseband digital signal based on the reception control signal input from the control unit 706.
  • the converted signal is input to reception signal processing section 702, and demodulated and decoded based on the reception control signal input from control section 706.
  • the received signal processing unit 702 outputs correctly decoded control data and traffic data to the upper layer 707.
  • the base station apparatus 700 communicates with the access gateway 102 in FIG. 1 through the upper layer 707, and performs TAU of the mobile station apparatus.
  • the upper layer 707 when the upper layer 707 receives an instruction to shift to the power saving mode from the access gateway, the upper layer 707 stops operations other than functions required in the power saving mode in each block through the control unit 706.
  • the transmission unit 705 is controlled to stop transmission of all or part of the wireless transmission frame.
  • the mobile station apparatus in this embodiment uses the conventional mobile station apparatus, description is abbreviate
  • the base station device notifies the access gateway of its own station's request for shifting to the power saving mode (step S801).
  • the timing of notification is
  • the access gateway Upon receiving the request, the access gateway searches for the mobile station device registered in the tracking area of the base station device, and checks whether or not the mobile station device is registered. Time, etc. can be considered (Step S802). When the mobile station device is not registered, the base station device is notified of “power saving mode shift instruction”. When the mobile station device is registered, when there are a plurality of base station devices constituting the tracking area “Change TAI” is notified to the base station apparatus together with new TAI information, and if there is not more than one, “power saving mode cannot be transferred” is notified (step S803). Further, the access gateway updates the TAI information of the base station apparatus held in the storage unit to new TAI information. This new TAI is an identifier different from other adjacent cells.
  • step S804 when receiving the “power saving mode transition instruction”, the base station apparatus shifts to the power saving mode and notifies the access gateway of “power saving mode transition completion” (step S805) and ends the sequence.
  • “power saving mode shift impossible” is received, the sequence ends.
  • TAI change is received, the TAI held in the TAI holding unit is updated to the notified new TAI. Since the base station apparatus updates the TAI, a system information change notification is notified to the mobile station apparatus (step S806). The mobile station apparatus that has received the system information change notification acquires system information broadcast from the base station apparatus and recognizes that the TAI has been changed (step S807).
  • the mobile station apparatus executes a random access procedure (step S808), and performs a tracking area update for the access gateway (step S809).
  • the access gateway determines whether or not the mobile station apparatus is registered in the newly set tracking area after a predetermined time has elapsed after executing step S803 (step S810).
  • the base station apparatus is notified of “power saving mode shift instruction”, and when registered, when the number of mobile station apparatuses registered in the tracking area becomes zero. “Power saving mode shift instruction” is notified (step S811).
  • the base station apparatus that has received the “power saving mode shift instruction” shifts to the power saving mode (step S812), and notifies the access gateway of “power saving mode shift completion” (step S813).
  • the access gateway may notify the base station device of “TAI change” and return the TAI of the base station device to the TAI before the change.
  • step S803 when a certain number or more of mobile station devices are registered in the tracking area of the base station device, even if there are a plurality of base station devices constituting the tracking area, the “power saving mode”
  • the base station apparatus may be notified of “migration impossible”. This is because an increase in network load due to an increase in the number of mobile station apparatuses that perform TAU can be suppressed.
  • step S805 and step S813 may be omitted. Further, step S801 may be omitted, and the access gateway may monitor the registration state of the mobile station device in the tracking area, and notify the base station device of a power saving mode transition instruction when the number of registrations becomes zero. .
  • the present embodiment it becomes possible to perform random access to a conventional mobile station apparatus, and whether or not there is a mobile station apparatus in a standby state without calling for each mobile station apparatus as in the first embodiment. Can be grasped. Furthermore, by changing the TAI so that the tracking area is different from that of the adjacent cell, even if there is a mobile station apparatus waiting in the cell, the TAU of the mobile station apparatus is monitored. The presence of a mobile station apparatus waiting in the cell can be confirmed without requesting a new random access from the station apparatus to the mobile station apparatus in the cell. Further, by returning the TAI to the TAI before the change after shifting to the power saving mode, unnecessary TAU caused by the mobile station apparatus moving from the adjacent cell when the power saving mode is returned to the normal mode is prevented. Thus, power saving of the mobile station apparatus can be achieved.
  • the base station apparatus, mobile station apparatus, and access gateway in the present embodiment have the same block configuration as in the second embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the access gateway determines whether or not it is a preset date and time (step S901), and if it is a date and time for changing the TAI, notifies the base station device of a TAI change instruction (step S902).
  • the date and time set in advance here is, for example, the date and time set based on the number of statistical mobile station devices in the cell (summing the number of mobile station devices accessed every year / month / week / day / hour, (Date and time statistically less than the default number) or manually set by the operator.
  • step S903 the base station apparatus updates the TAI held in the TAI holding unit to the notified new TAI. Since the TAI is updated in the base station apparatus, a system information change notification is notified to the mobile station apparatus (step S904). The base station apparatus notifies the access gateway of completion of the TAI change (step S905), and the access gateway updates the TAI information of the base station apparatus held in the storage unit to new TAI information.
  • the mobile station apparatus that has received the system information change notification acquires system information broadcast from the base station apparatus and recognizes that the TAI has been changed (step S906). Since the TAI has been changed, the mobile station apparatus executes a random access procedure (step S907) and performs a tracking area update for the access gateway (step S908).
  • the access gateway determines whether or not the mobile station device is registered after the elapse of a predetermined time from step S905 (step S909).
  • the mobile station apparatus notifies the base station apparatus of “power saving mode shift instruction”, and when the mobile station apparatus is registered, the mobile station apparatus registered in the tracking area When the number becomes 0, “power saving mode shift instruction” is notified (step S910).
  • the base station device that has received the “power saving mode shift instruction” shifts to the power saving mode (step S911) and notifies the access gateway of “power saving mode shift completion” (step S912).
  • the TAI is changed to be a tracking area different from that of the adjacent cell, so that it is waiting in the cell as in the second embodiment. Even if a mobile station device exists, by monitoring the TAU of the mobile station device, the base station device does not request a new random access to the mobile station device in the cell. It is possible to confirm the presence of a mobile station device that is on standby.
  • the access gateway performs the determination of the power saving mode transition of the base station device and the setting of the TAI.
  • the access gateway may be included in another device, and may be included in another device.
  • HeNB, a relay station apparatus, etc. are contained in the base station apparatus in each embodiment.
  • the access gateway notifies the base station apparatus of a new TAI included in the TAI change instruction.
  • a plurality of TAIs are notified to the base station apparatus in advance.
  • the TAI change instruction only information indicating which TAI is selected may be notified.
  • the embodiment described above is merely an example, and can be realized by using various modifications and replacement examples.
  • the procedure for grasping the number of mobile stations for shifting to the power saving mode is shown.
  • the mobile station, the base station, and the access gateway of the embodiment have been described using functional block diagrams, but the functions of each part of the base station device, the mobile station apparatus, and the access gateway or a part of these functions are described.
  • the control shown in each embodiment may be performed by recording a program to be realized on a computer-readable recording medium, causing the computer system to read and execute the program recorded on the recording medium.
  • the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
  • the “computer-readable recording medium” means a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, it is also assumed that a server that holds a program for a certain time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client.
  • the program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
  • each functional block used in each of the above embodiments may be realized as an LSI that is typically an integrated circuit.
  • Each functional block may be individually formed into chips, or a part or all of them may be integrated into a chip.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • an integrated circuit based on the technology can also be used.
  • the present invention is suitable for use in a wireless communication system, an access gateway, a base station device, a mobile station device, and a communication method.

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Abstract

 通信システムにおいて、待ち受け中の移動局装置の有無を効率的に把握する。 基地局装置は、自局のトラッキングエリア内に待ち受け中の移動局装置が存在する可能性がある場合に、報知情報のパラメータ変更を利用して移動局装置にランダムアクセスを要求し、アクセスの有無に基づいて待ち受け中の移動局装置の有無を把握する。

Description

無線通信システム、アクセスゲートウェイ、基地局装置、移動局装置および通信方法
 本発明は、無線通信システム、基地局装置、移動局装置および通信方法に関し、特に、基地局装置の省電力化に関する。
 3GPP(3rd Generation Partnership Project:第3世代パートナーシッププロジェクト)において第3世代の移動通信方式を進化させたEvolved Universal Terrestrial Radio Access(以降EUTRAと称する)、更にその発展形であるAdvanced EUTRA(LTE-Advancedとも呼ばれる)(以降A-EUTRAと称する)の検討が進められている(非特許文献1)。
 図10は、EUTRAにおける下りリンクの無線フレームの構成の一例を示す図である。図10では、無線フレームを、横軸に時間軸をとり、縦軸に周波数軸をとって示している。無線フレームは、周波数軸を12サブキャリア(sc)、時間軸を複数のOFDMシンボルの集合であるスロットを一単位として構成され、12サブキャリアと1スロット長で区切られた領域をリソースブロックと呼ぶ。2つのスロットをまとめたものをサブフレームと呼び、更に10個のサブフレームをまとめたものをフレームと呼ぶ。周波数方向には複数のリソースブロックが連続して配置され、BW=20MHz帯域幅では100リソースブロックが配置される。その両端には隣接する帯域への輻射を防止するために信号が送信されないガードバンドが配置される。
 図10において凡例で示す通り、#0、#5サブフレームには、基地局が構成するセルと前記セルのエリア内に存在する移動局との同期に用いられるプライマリ同期チャネル(P-SCH)、セカンダリ同期チャネル(S-SCH)、およびプライマリ報知情報チャネル(P-BCH)が含まれる。移動局装置は、P-SCHとS-SCHを用いてフレーム同期を確立すると共に、前記基地局が構成するセルを識別するための物理セルID(PCI:Physical Cell Identification)を特定する。また移動局装置は、P-BCHに含まれる報知情報(MIB: Master Information Block)を復調することで送信アンテナポート数などの主要なパラメータを取得し、その他の報知情報を下りデータチャネル(PDSCH)で通知される動的報知情報チャネル(D-BCH)から取得する。D-BCHに含まれる報知情報は、情報の種類により複数のブロックに分けられ、それぞれSIB(System Information Block)と呼ばれる単位で、個別の周期で報知される。
 さらに、各サブフレームの先頭には可変長(1~4OFDMシンボル)の下り共用制御チャネル(PDCCH)が含まれる。PDCCHに使われるOFDMシンボル数は各サブフレーム先頭に配置されるPCFICHと呼ばれる信号で判断する。更に、図示していないが、各リソースブロックには復調および受信品質測定に必要な下りリンク参照信号(DL-RS: Downlink Reference Signal)が含まれる。移動局装置は参照信号を用いて受信品質の測定や、PDCCHの伝播路補償を行ない、PDCCHに自局宛のデータ割り当てがあった場合、PDCCH以降のOFDMシンボルに含まれるPDSCHを復調し、自局宛のデータを取得する。
 また、EUTRAでは、待ち受け中(アイドルモード)のユーザ装置の位置は、トラッキングエリア(Tracking Area)という単位で通信システムのネットワーク上のノードによって記憶・管理される。トラッキングエリアとは、UMTSにおけるロケーションエリア(LA: Location Area)又はルーティングエリア(RA: Routing Area)に相当するもので、1又は複数のセルにより構成される。
 各セルはSIBなどを用いて、自セルが属するトラッキングエリアの識別子(TAI: Tracking Area Identity)を報知する。TAIは移動通信システム識別子(PLMN識別子)とトラッキングエリアコード(TAC)で構成される。待ち受け中の移動局装置は、在圏するトラッキングエリアに対して位置登録している。移動局装置は、現在位置登録しているトラッキングエリアのTAIを記憶しており、セルを移動するに伴い、報知されているTAIを受信してトラッキングエリアに変化がないかを確認する。例えば、移動局装置が隣のセルに移動し、そこで報知されているTAIが、自移動局装置において現在登録されているTAIと異なる場合には、前記移動局装置はネットワークにアクセスし、位置登録の更新を行う。この位置登録の更新をトラッキングエリアアップデート(TAU: Tracking Area Update)という。TAUを行うためには、移動局装置が無線通信によって在圏するセルにアクセスする必要があるため、頻度が多いと待ち受け中であるにも関わらずバッテリを消耗してしまう。TAUの負荷を削減するためには、トラッキングエリアを大きく設定する(トラッキングエリアを構成するセルの数を増やす)ことが望ましい。
 待ち受け中の移動局装置に対して着信が発生した場合、ネットワークは該移動局装置が位置登録されているトラッキングエリアを構成する全セルで一斉呼び出し(ページング)を行う。移動局装置は、ページングによって呼び出された場合、在圏するセルにアクセスし、呼び出しが確立される。
 また、上記無線通信システムにおいて、フェムトセルや家庭用基地局(HeNB: Home eNB)と呼ばれる通信エリアの狭いセルを構成する小型の基地局や、通信エリア拡充のために基地局装置から受信した無線信号を再送信するリレー局の導入なども検討されている。(非特許文献2)
 上記の特に小型基地局は、構成するセルのエリア内に移動局装置がまったく存在しない状況も想定されるため、消費電力低減のために無線送信を停止するなどの省電力モードに移行することが提案されている。(特許文献1)
 特許文献1では、省電力モードへ移行するために、基地局が構成するセルのエリア内に存在する可能性のある移動局装置(該セルと同一のTAIに登録されているすべての移動局装置)に対して呼び出しを行い、その応答の有無によって、省電力モードに移行するか否かを決定する手法が提案されている。
特開2009-182619
3GPP TR36.913, Requirements for Further Advancements for E-UTRA.V8.0.0http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36913.htm 3GPP TR36.814, Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects (Release 9).V1.1.1http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36814.htm
 前記特許文献1では、基地局装置が無線信号送信を停止する際に、当該基地局装置のセル内に存在する可能性のある移動局装置すべてに対して無線通信を試行し(移動局装置の呼び出しを行い)、応答がない場合に無線信号送信を停止することが提案されている。しかしながら、トラッキングエリアが複数のセルで構成されている場合などには、存在する可能性のある移動局装置は膨大な数になる可能性があり、呼び出しのために必要な無線リソースや電力に無駄が生じてしまう。すなわち、順次移動局装置に無線通信を試みる場合には、呼び出しに応答する移動局装置が見つかるまで(最悪の場合で最後の1台まで)呼び出し処理を行う必要がある。さらに前記応答がある場合には、再度無線信号送信を行いたい場合には移動局装置の呼び出しを最初からやり直す必要がある。
 本発明は上記問題点に鑑み、基地局装置が、サービスエリア内に存在する移動局装置を効率的に把握できるようにすることで、通信リソースの利用効率の劣化や、基地局装置での処理の増大という問題を回避して消費電力低減を図ることができる無線通信システム、基地局装置、移動局装置および通信方法を提供することを目的としている。
 (1)この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様によるアクセスゲートウェイは、基地局装置を制御するアクセスゲートウェイであって、省電力モード移行に関する信号を生成する信号処理部と、前記省電力モード移行に関する信号を前記基地局装置に対して送信するネットワークインターフェースとを具備し、前記省電力モード移行に関する信号は、省電力モードへの移行指示、または移動局装置にランダムアクセス手順を実行させる信号の報知指示の何れかを選択することを特徴とする。
 (2)本発明の一態様による基地局装置は、アクセスゲートウェイに制御される基地局装置であって、前記アクセスゲートウェイから移動局装置にランダムアクセス手順を実行させる信号の報知指示を受信した場合に、移動局装置に対してランダムアクセス手順を実行させる報知信号を生成する送信信号処理部と、前記報知信号を送信する送信部と、前記移動局装置からのランダムアクセス手順を管理するランダムアクセス処理部とを具備し、前記報知信号に対してランダムアクセス手順を実行する移動局装置が存在しない場合に省電力モードに移行することを特徴とする。
 (3)本発明の一態様による移動局装置は、上述の基地局装置と通信する移動局装置であって、前記ランダムアクセス手順を実行させる報知信号を受信した場合に、ランダムアクセス手順を実行することを特徴とする。
 (4)本発明の一態様による無線通信システムは、上述のアクセスゲートウェイと、基地局装置と、移動局装置とを備えることを特徴とする。
 (5)本発明の一態様によるアクセスゲートウェイは、基地局装置を制御するアクセスゲートウェイであって、省電力モード移行に関する信号を生成する信号処理部と、前記省電力モード移行に関する信号を前記基地局装置に対して送信するネットワークインターフェースとを具備し、前記省電力モード移行に関する信号は、省電力モードへの移行指示、またはトラッキングエリアの識別子を第1の識別子から第2の識別子へ変更する指示、の何れかを選択することを特徴とする。
 (6)また、本発明の一態様によるアクセスゲートウェイは上述のアクセスゲートウェイであって、前記第2の識別子は隣接するセルの識別と異なることを特徴とする。
 (7)また、本発明の一態様によるアクセスゲートウェイは上述のアクセスゲートウェイであって、前記基地局装置のトラッキングエリアの識別子を前記第2の識別子に変更し、既定時間経過以降に前記第2の識別子に登録されている移動局装置が存在しない場合に、前記基地局装置に省電力モード移行指示を通知することを特徴とする。
 (8)また、本発明の一態様によるアクセスゲートウェイは上述のアクセスゲートウェイであって、省電力モード移行後に第2の識別子から第1の識別子に戻すことを特徴とする。
 (9)本発明の一態様による通信方法は、アクセスゲートウェイと基地局装置を含む無線通信システムの通信方法であって、前記基地局装置において、前記アクセスゲートウェイから移動局装置にランダムアクセス手順を実行させる信号の報知指示を受信した場合に、移動局装置に対してランダムアクセス手順を実行させる報知信号を生成するステップと、前記報知信号を送信するステップと、前記報知信号に対してランダムアクセス手順を実行する移動局装置が存在しない場合に省電力モードに移行するステップとを少なくとも含むことを特徴とする。
 (10)本発明の一態様による通信方法は、アクセスゲートウェイと基地局装置を含む無線通信システムの通信方法であって、前記アクセスゲートウェイにおいて、省電力モード移行に関する信号を生成するステップと、前記省電力モード移行に関する信号を前記基地局装置に対して送信するステップと、前記省電力モード移行に関する信号として、省電力モードへの移行指示、またはトラッキングエリアの識別子を第1の識別子から第2の識別子へ変更する指示、の何れかを選択するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
 本発明によれば、基地局装置が、サービスエリア内に存在する移動局装置を効率的に把握できるようにすることで、通信リソースの利用効率の劣化や、基地局装置での処理の増大という問題を回避して消費電力低減を図ることができる無線通信システム、基地局装置、移動局装置および通信方法を提供することが可能となる。
本発明における無線通信システムの概略構成の一例を示す概略図である。 Contention based Random Accessのランダムアクセス手順を示したシーケンスチャートである。 本発明の実施の形態1における基地局装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における移動局装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1におけるアクセスゲートウェイの一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における省電力モードへの移行手順を示したシーケンスチャートである。 本発明の実施の形態2における基地局装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態2における省電力モードへの移行手順を示したシーケンスチャートである。 本発明の実施の形態3における省電力モードへの移行手順を示したシーケンスチャートである。 EUTRAにおける下りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。
まず、各実施の形態の具体的な説明に入る前に、本発明で用いられる通信技術の概要について簡単に説明する。
(1)無線通信システム
本発明に係る無線通信システムについて、図1を参照して説明する。以降の説明では無線通信システムとしてEUTRAおよびA-EUTRAを想定しているが、これに限定されるものではない。
 前記移動通信システムは、基地局装置と、移動局装置とを備えており、図1は、基地局装置Na、Nb、Nc、移動局装置Ua、Ub、Uc、Udが配置されていることを示す概略図である。ここで、基地局装置Naが構成するセルをCa1、Ca2、Ca3、基地局装置Nbが構成するセルをCb1、Cb2、Cb3、基地局装置Ncが構成するセルをCc1と仮定する。
 前記移動通信システムのコアネットワーク100には、アクセスゲートウェイ(aGW: access Gateway)102が備えられている。ここではコアネットワークに備える場合の実施形態を説明するが、その他のネットワークに備えてもよい。また、該アクセスゲートウェイ装置を制御プレーン(C-Plane)及びユーザープレーン(U-Plane)の論理エンティティに分け、それぞれをMME(Mobility Management Entity)、UPE(User Plane Entity)とする場合もある。また、コアネットワーク100上にアクセスゲートウェイ装置が複数ある場合には、ホームロケーションレジスタ(HLR: Home Location Register)101が備えられる。HLR101には、移動局装置がどのアクセスゲートウェイ装置の下で管理されているかを示す情報が保持される。
 本発明の各実施形態においては、セルCa1、Ca2、Ca3でひとつのトラッキングエリア(TA1)が構成され、セルCb1、Cb2、Cb3、Cc1でひとつのトラッキングエリア(TA2)が構成されている場合について説明する。
 (2)移動局装置への着信
 ここでは、さらに待ち受け中の移動局装置への着信がある場合の手順を説明する。
 アクセスゲートウェイ102は、各移動局装置がそれぞれ位置登録したトラッキングエリアの情報を保持している。例えば待ち受け中の移動局装置Udに対して着信があった場合(着呼の場合)、アクセスゲートウェイ102は、移動局装置Udが登録されているトラッキングエリアを特定し、該トラッキングエリア(ここではTA2とする)を構成する全てのセル(セルCb1、Cb2、Cb3、Cc1)でページングを送信するよう該セルを構成する各基地局装置(Nb、Nc)を制御する。すなわち、ネットワーク側では、移動局装置が待ち受け中である場合には、該移動局装置との間のコネクションがない状態であるため、移動局装置Udが在圏するセルを特定することができない。このため、ネットワークは、該移動局装置が位置登録したトラッキングエリアに属する全てのセルで、ページングを送信する必要がある。
 基地局装置Nbと基地局装置Ncでは、アクセスゲートウェイ102から受信したページングを、前記基地局が構成する各セルにおいて移動局装置に対して報知する。ページングを受信した移動局装置Udは、自局の識別子(IMSIやTMSIなど)が該ページングに含まれているか否かを判断し、含まれている場合には、在圏するセル(図1ではCb3)に対して後述するランダムアクセス手順を実行して接続し、データの受信を開始する。
 (3)ランダムアクセス手順
 ランダムアクセスには、Contention based Random AccessとNon-contention based Random Accessの2つのアクセス方法がある。Contention based Random Accessは、移動局装置間で衝突する可能性のあるランダムアクセスであり、接続処理時に通常行われるランダムアクセスである。また、Non-contention based Random Accessは、移動局装置間で衝突が発生しないランダムアクセスであり、迅速に移動局装置-基地局装置間の同期をとるために用いられるランダムアクセスであり、ハンドオーバー等の特別な場合に基地局装置主導で行われる。
 Contention based Random Accessでは、上り同期を取る(上り同期タイミングを調整する)ためにランダムアクセスプリアンブル(単にプリアンブルとも呼ばれる)をランダムアクセスチャネルで送信する。プリアンブルには、情報を表す信号パターンであるシグネチャが含まれ、数十種類のシグネチャを用意して数ビットの情報を表現することができる。EUTRAでは、6ビットの情報を送信することが想定され、64種類のシグネチャが用意されることが想定されている。6ビットの情報は、5ビットがランダムID、残りの1ビットが下りリンクのパスロスとランダムアクセス後に送信する上りデータ量に基づき決定される。
 ここで、Contention based Random Access及びNon-Contention based Random Accessの通信手順の概略について説明する。
 図2は、Contention based Random Accessの手順例について示したシーケンスチャートである。Contention based Random Accessは、初期アクセス時、再接続時、Inter-RATハンドオーバー時などに用いられる。
 移動局装置は、ステップS1で基地局装置から報知情報を受信し、送信するシグネチャを選択するためのシグネチャ情報(ランダムアクセスチャネルの無線リソース情報、シグネチャのグループ情報など)を取得する。そして、ランダムアクセス要求が発生した場合(ステップS2)、シグネチャ情報に基づいてシグネチャを選択し、ランダムアクセスチャネルを用いて選択したプリアンブルを基地局装置へ送信する(ステップS3)。
 基地局装置は、移動局装置からランダムアクセスチャネルを受信すると、送信されたプリアンブルから移動局装置と基地局装置間の上り同期タイミングずれ(Timing Advance)を算出し、ランダムアクセス応答(ランダムアクセスレスポンス)を送信するためにスケジューリングを行い、移動局装置に対して仮の識別子であるTemporary C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identity)を割り当て、PDCCHにプリアンブルを送信した移動局装置宛の応答を示す識別子であるRA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identity)とPDSCHのリソース割当て情報を配置し、PDSCHに上り同期タイミングずれ情報、上りスケジューリング情報、Tempolary C-RNTIおよび受信したプリアンブルのシグネチャID番号(またはランダムID)を配置し、ランダムアクセス応答として前記PDCCHと前記PDSCHを送信する(ステップS4)。
 移動局装置は、PDCCHにRA-RNTIがあることを確認すると、PDSCHに配置されたランダムアクセス応答の中身を確認し、送信したプリアンブルのシグネチャID番号(またはランダムID)が含まれる応答を抽出する。そして、上り同期タイミングずれを補正し、スケジューリングされた無線リソースでTempolary C-RNTIを含む上りスケジューリングデータを送信する(ステップS5)。なお、移動局装置は、基地局装置からのランダムアクセス応答を一定期間待ち続け、送信したプリアンブルのシグネチャID番号を含んだランダムアクセス応答を受信しない場合は、再度、プリアンブルを送信する。
 基地局装置は、移動局装置からの上りスケジューリングデータを受信すると、受信した上りスケジューリングデータに含まれるTempolary C-RNTIを使用して移動局装置間で衝突が起こっているかどうかを移動局装置に判断させるための下りスケジューリングデータを移動局装置に送信する(ステップS6)。前記下りスケジューリングデータは、コンテンションレゾリューションとも呼ばれる。移動局装置は、下りスケジューリングデータを制限時間内に正しく受信することにより、ランダムアクセスが成功したと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。そして、Tempolary C-RNTIを一時的なものでなく、当該セルにおいて移動局装置を識別するための識別子(C-RNTI)として使用する。
 一方、Non-contentioned based Random Accessでは、基地局装置がシグネチャID番号を選択して移動局装置に通知する。移動局装置は、通知されたシグネチャを使用し、ランダムアクセスチャネルでプリアンブルを送信する。
 基地局装置は、移動局装置からのプリアンブルを受信すると、プリアンブルから移動局装置-基地局装置間の同期タイミングずれを算出し、PDCCHに、ランダムアクセスチャネルを送信した移動局装置宛の応答を示すためにC-RNTIを配置し、同期タイミングずれ情報を含んだランダムアクセス応答を送信する。移動局装置は、受信したランダムアクセス応答から同期タイミングずれを補正し、ランダムアクセスが正しく完了したと判断する。
 (4)トラッキングエリアアップデート(TAU)
 待ち受け中(アイドルモード)の移動局装置は、移動してトラッキングエリアが変化した場合や前回のTAUから既定の時間が経過した場合にトラッキングエリアアップデートを行う。アイドル状態の移動局装置は、報知されているTAIを受信し、自移動局装置の属するトラッキングエリアを把握することができる。例えば、移動局装置UbがセルCa3から隣のセルCb2に移動する場合、そこで報知されているTAI(ここではTA2の識別子)が自移動局装置の保持していたTAI(ここではTA1の識別子)と異なる場合、移動局装置UbはセルCb2において、前述のランダムアクセス手順でネットワークにアクセスし、アクセスゲートウェイに対して位置登録の更新を行う。更新により、移動局装置Ubは新たに位置登録を行ったTAI(ここではTA2の識別子)を記憶し、アクセスゲートウェイ102は、該移動局装置Ubの識別子に対応付けられていたTAI(TA1の識別子)を破棄し、新たなTAI(TA2の識別子)と対応付けて記憶する。
 さらに、セルは自セルのシステム情報(SIBの情報)が変更されるとページングを利用してセル内に報知する。待ち受け中(アイドル状態)の移動局装置は、在圏セルのシステム情報が変更されたことをページングの受信などにより検出すると、システム情報の再取得を行う。
 以上の事項を考慮しつつ、以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。
 [第1の実施形態]
 以下、図3~図6を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。
 図3は、本発明の第1の実施形態による基地局装置300の概略を示すブロック図である。基地局装置300は、受信部301、受信信号処理部302、ランダムアクセス処理部303、上位レイヤ307、制御部306、送信信号処理部304、送信部305、受信アンテナAN31、送信アンテナAN32を具備する。図3において、基地局装置300のその他の構成要素は本実施の形態に関係ないため省略してある。
 上位レイヤ307は、送信に必要な制御信号を制御部306へ出力する。また、移動局装置向けのトラフィックデータや制御信号や報知情報(システム情報を含む)などの送信情報を送信信号処理部304へ出力する。送信信号処理部304は、制御部306から入力される送信制御信号に基づき、上位レイヤ307から入力されるデータを符号化および変調し、下り共用制御チャネルや同期チャネルや下りリンク参照信号とともに時間/周波数軸へ配置し、無線フレームを生成する。送信信号処理部304で生成された無線フレームは送信部305に出力される。送信部305は、送信信号処理部304で生成された無線フレームを、制御部306から入力される送信制御信号に基づき、既定の周波数の搬送波にのせ電力増幅を行う。送信部305から出力された信号は送信アンテナAN32から送信される。
 また、上位レイヤ307は、受信に必要な制御信号を制御部306へ出力する。受信アンテナAN31で受信された信号は、受信部301へ入力される。受信部301は、制御部306から入力される受信制御信号に基づき、移動局装置から受信した信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。変換された信号は、受信信号処理部302へ入力されて、制御部306から入力される受信制御信号に基づいて復調および復号される。受信信号処理部302は、正しく復号された制御データやトラフィックデータを上位レイヤ307へ出力する。受信した信号が、移動局装置から送信されたランダムアクセスチャネル、または上り共用制御チャネル(PUCCH)で送信されたランダムアクセス応答に対するスケジューリングデータである場合、受信信号処理部302はランダムアクセスデータをランダムアクセス処理部303へ出力する。
 ランダムアクセス処理部303では、ランダムアクセス手順が正しく実施されているかを判断し、その結果を上位レイヤ307へ出力する。上位レイヤ307はランダムアクセス処理部303の結果に基づいてランダムアクセス手順の継続の有無を判断する。
 また、基地局装置300は上位レイヤ307を通じて図1におけるアクセスゲートウェイ102との通信を行う。
 また、上位レイヤ307は、アクセスゲートウェイから省電力モード移行の指示を受けると、制御部306を通じて、各ブロックにおいて省電力モードで必要とされる機能以外の動作を停止する。例えば、送信部305を制御し、無線送信フレームのすべてあるいは一部の送信を停止する。
 図4は、本発明の第1の実施形態による移動局装置400の概略を示すブロック図である。移動局装置400は、受信部401、受信信号処理部402、カウンティング信号処理部(図示せず)、上位レイヤ407、制御部406、送信信号処理部404、送信部405、受信アンテナAN41、送信アンテナAN42を具備する。図4において、移動局装置400のその他の構成要素は本実施の形態に関係ないため省略してある。
 上位レイヤ407は、送信に必要な制御信号を制御部406へ出力する。また、上りリンクのトラフィックデータなどの送信情報を送信信号処理部404へ出力する。送信信号処理部404は、制御部406から入力される送信制御信号に基づき、上位レイヤ407から入力されるデータを符号化および変調し、参照信号とともに上り送信信号を生成する。送信信号処理部404で生成された上り送信信号は送信部405に出力される。送信部405は、送信信号処理部404で生成された上り送信信号を、制御部406から入力される送信制御信号に基づき、既定の周波数の搬送波にのせ電力増幅を行う。送信部405から出力された信号は送信アンテナAN42から送信される。
 また、上位レイヤ407は、受信に必要な制御信号を制御部406へ出力する。受信アンテナAN41で受信された信号は、受信部401へ入力される。受信部401は、制御部406から入力される受信制御信号に基づき、基地局装置から受信した信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。変換された信号は、受信信号処理部402へ入力されて、制御部406から入力される受信制御信号に基づいて復調および復号される。受信信号処理部402は、正しく復号された制御データやトラフィックデータを上位レイヤ407へ出力する。
 図5は、本発明の第1の実施形態によるアクセスゲートウェイ500の概略を示すブロック図である。アクセスゲートウェイ500は、ネットワークインターフェース501、信号処理部502、記憶部503を具備する。図5において、アクセスゲートウェイ500のその他の構成要素は本実施の形態に関係ないため省略してある。また、本実施形態におけるアクセスゲートウェイの機能は、MMEに含まれてもよいし、制御の対象となる装置(HeNBやリレー局装置など)に応じて、HeNB制御機能やリレー局制御機能やOAM(Operation Administration and Maintenance)機能を有する装置などに含まれてもよい。
 ネットワークインターフェース501は、基地局装置やHLRとの通信を行う。記憶部503は、基地局装置と該基地局装置のTAIの対応および移動局装置と該移動局装置が登録されているTAIとの対応が記憶されている。信号処理部502は記憶部503の対応づけに基づき、移動局装置の呼び出しのための基地局選択などを行う。また、信号処理部502は、記憶部503で記憶されているトラッキングエリアに移動局装置が存在しない場合に「省電力モード移行指示」信号を当該トラッキングエリアの基地局装置にネットワークインターフェース501を通して通知することができる。
 次に本実施形態における省電力モードへの移行手法について図6のシーケンスチャートを用いて説明する。
 まず基地局装置は自局の省電力モード移行の要求をアクセスゲートウェイに通知する(ステップS61)。通知のタイミングは、移動局装置との通信が一定時間なかった場合や予め設定された時刻などが考えられる。
 要求を受けたアクセスゲートウェイは、該基地局装置のトラッキングエリアに登録されている移動局装置を検索し、移動局装置の登録有無を調べる(ステップS62)。移動局装置が登録されていない場合には「省電力モード移行指示」を基地局装置へ通知し、登録されている場合には「要調査」を基地局装置へ通知する(ステップS63)。
 ステップS64において、基地局装置は「省電力モード移行指示」を受信した場合は省電力モードへ移行して「省電力モード移行完了」をアクセスゲートウェイに通知し(ステップS65)シーケンスを終了する。「要調査」を受けた場合は報知情報としてカウンティング信号(ランダムアクセスを要求する信号)を無線送信する(ステップS66)。前記カウンティング信号を受信した移動局装置はランダムアクセス手順を実行し、カウンティング応答を行う(ステップS67)。カウンティング信号を報知した基地局装置は、既定時間内にランダムアクセスが行われたか否かを判定する(ステップS68)。
 既定時間内にランダムアクセスが行われなかった場合には、省電力モードへ移行し、「省電力モード移行完了」をアクセスゲートウェイに通知する。ランダムアクセスが行われた場合には「省電力モード移行失敗」を通知してシーケンスを終了する(ステップS69)。
 なお、アクセスゲートウェイにタイマーを具備し、ステップS63の「要調査」送信から既定時間内に「省電力モード移行完了」を受信できない場合に「省電力モード移行失敗」とみなしてもよい。またはアクセスゲートウェイで基地局装置のモード(省電力モードか通常のモードか)を管理しない場合には、ステップS65およびステップS69を省略してもよい。さらに、ステップS61を省略し、アクセスゲートウェイにてトラッキングエリア内の移動局装置の登録状態を監視し、登録数が0となった時点で基地局装置に省電力モード移行指示を通知してもよい。
 本実施形態により、トラッキングエリア内の移動局装置の有無の判定を行い、移動局装置が存在する場合にのみランダムアクセスを要求するカウンティング信号を報知することで、移動局装置毎の呼び出しを行うことなく、待ち受け状態の移動局装置の有無を把握することが可能となる。
 さらに、アクセスゲートウェイから移動局装置の識別子を取得して移動局装置を呼び出す方法と比較して、基地局装置からカウンティング信号を報知するのみで待ち受け状態の移動局装置の有無を把握できるため、ネットワークリソースを効率的に利用することが可能となる。
 また、アクセスゲートウェイはトラッキングエリア単位で省電力モード移行可否の判断を行っているが、セル内に通信中の移動局装置がない場合に基地局装置から省電力モード移行の要求を行うことで、より高頻度に省電力モード移行の判断を行うことが可能となる。
 [第2の実施形態]
 前記第1の実施形態では、新たにカウンティング信号を導入することにより待ち受け状態の移動局装置の有無を把握したが、このカウンティング信号に対応していない従来の移動局装置には対応できない。そのため、本実施形態では、TAIの変更を行うことにより、従来の移動局装置が存在する通信システムに対応することが可能となり、さらには省電力モード移行において手順の効率化を図ることが可能であることを示す。
 以下、図7~図8を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。
 図7は、本発明の第2の実施形態による基地局装置700の概略を示すブロック図である。基地局装置700は、受信部701、受信信号処理部702、TAI保持部703、上位レイヤ707、制御部706、送信信号処理部704、送信部705、受信アンテナAN71、送信アンテナAN72を具備する。図7において、基地局装置700のその他の構成要素は本実施の形態に関係ないため省略してある。
 TAI保持部703は、基地局装置700のトラッキングエリアの識別子(TAI)を保持する。上位レイヤ707は、送信に必要な制御信号を制御部706へ出力する。また、移動局装置向けのトラフィックデータや制御信号や報知情報(システム情報を含む)などの送信情報を送信信号処理部704へ出力する。この際、前記システム情報にはTAI保持部703で保持するTAIの情報が含まれる。送信信号処理部704は、制御部706から入力される送信制御信号に基づき、上位レイヤ707から入力されるデータを符号化および変調し、下り共用制御チャネルや同期チャネルや下りリンク参照信号とともに時間/周波数軸へ配置し、無線フレームを生成する。送信信号処理部704で生成された無線フレームは送信部705に出力される。送信部705は、送信信号処理部704で生成された無線フレームを、制御部706から入力される送信制御信号に基づき、既定の周波数の搬送波にのせ、電力増幅を行う。送信部705から出力された信号は送信アンテナAN72から送信される。
 また、上位レイヤ707は、受信に必要な制御信号を制御部706へ出力する。受信アンテナAN71で受信された信号は、受信部701へ入力される。受信部701は、制御部706から入力される受信制御信号に基づき、移動局装置から受信した信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。変換された信号は、受信信号処理部702へ入力されて、制御部706から入力される受信制御信号に基づいて復調および復号される。受信信号処理部702は、正しく復号された制御データやトラフィックデータを上位レイヤ707へ出力する。また、基地局装置700は上位レイヤ707を通じて図1におけるアクセスゲートウェイ102との通信を行い、移動局装置のTAUなどを行う。
 また、上位レイヤ707は、アクセスゲートウェイから省電力モード移行の指示を受けると、制御部706を通じて、各ブロックにおいて省電力モードで必要とされる機能以外の動作を停止する。例えば、送信部705を制御し、無線送信フレームのすべてあるいは一部の送信を停止する。
 本実施形態における移動局装置は従来の移動局装置を用いるため説明を省略する。また、第1の実施形態の移動局装置400と同じ構成であってもよい。
 さらに本実施形態におけるアクセスゲートウェイは、第1の実施形態のアクセスゲートウェイ500と同じ構成であるため説明を省略する。
 次に本実施形態における省電力モードへの移行手法について図8のシーケンスチャートを用いて説明する。
 まず基地局装置は自局の省電力モード移行の要求をアクセスゲートウェイに通知する(ステップS801)。通知のタイミングは、移動局装置と
 要求を受けたアクセスゲートウェイは、該基地局装置のトラッキングエリアに登録されている移動局装置を検索し、移動局装置の登録有無を調べる(スの通信が一定時間なかった場合や予め設定された時刻などが考えられる。テップS802)。移動局装置が登録されていない場合には「省電力モード移行指示」を基地局装置へ通知し、登録されている場合には、前記トラッキングエリアを構成する基地局装置が複数である場合には「TAI変更」を新しいTAI情報とともに基地局装置へ通知し、複数でない場合には「省電力モード移行不可」を通知する(ステップS803)。また、アクセスゲートウェイは記憶部で保持する前記基地局装置のTAI情報を新しいTAI情報に更新する。この新しいTAIは隣接する他のセルとは異なる識別子とする。
 ステップS804において、基地局装置は「省電力モード移行指示」を受信した場合は省電力モードへ移行して「省電力モード移行完了」をアクセスゲートウェイに通知し(ステップS805)シーケンスを終了する。「省電力モード移行不可」を受信した場合はシーケンスを終了する。「TAI変更」を受信した場合は、TAI保持部で保持するTAIを通知された新しいTAIに更新する。基地局装置はTAIが更新されるため、システム情報変更通知が移動局装置に対して報知される(ステップS806)。システム情報変更通知を受信した移動局装置は基地局装置から報知されるシステム情報を取得し、TAIが変更されたことを認識する(ステップS807)。TAIが変更されたため、移動局装置はランダムアクセス手順を実行し(ステップS808)、アクセスゲートウェイに対してトラッキングエリアアップデートを行う(ステップS809)。アクセスゲートウェイはステップS803を実行してから既定の時間経過後、新しく設定したトラッキングエリアに移動局装置が登録されているか否かを判定する(ステップS810)。登録されていない場合には、基地局装置に対して「省電力モード移行指示」を通知し、登録されている場合には前記トラッキングエリアに登録される移動局装置数が0となった時点で「省電力モード移行指示」を通知する(ステップS811)。
 「省電力モード移行指示」を受信した基地局装置は、省電力モードへ移行して(ステップS812)、「省電力モード移行完了」をアクセスゲートウェイに通知する(ステップS813)。
 また、必要であれば、ステップS813につづき、アクセスゲートウェイから「TAI変更」を基地局装置へ通知し、基地局装置のTAIを変更前のTAIに戻してもよい。
 また、ステップS803において、当該基地局装置のトラッキングエリア内に一定以上の移動局装置が登録されている場合、トラッキングエリアを構成する基地局装置が複数である場合であっても、「省電力モード移行不可」を基地局装置に通知してもよい。これは、TAUを行う移動局装置が多くなることによるネットワーク負荷の増大を抑えることができるためである。
 また、第1の実施形態と同様に、アクセスゲートウェイで基地局装置のモード(省電力モードか通常のモードか)を管理しない場合には、ステップS805およびステップS813を省略してもよい。また、ステップS801を省略し、アクセスゲートウェイにてトラッキングエリア内の移動局装置の登録状態を監視し、登録数が0となった時点で基地局装置に省電力モード移行指示を通知してもよい。
 本実施形態により、従来の移動局装置に対してランダムアクセスを実施させることが可能となり、第1の実施形態と同様、移動局装置毎の呼び出しを行うことなく、待ち受け状態の移動局装置の有無を把握することが可能となる。
 さらには、TAIを変更して隣接セルと異なるトラッキングエリアとすることで、セル内に待ち受け中の移動局装置が存在する場合であっても、該移動局装置のTAUを監視することにより、基地局装置からセル内の移動局装置に対する新たなランダムアクセスの要求を行うことなく、前記セル内で待ち受け中の移動局装置の存在を確認することができる。
 また、省電力モード移行後にTAIを変更前のTAIに戻すことにより、省電力モードから通常のモードに復帰した際に、隣接セルから移動してくる移動局装置による不必要なTAUを防止することができ、移動局装置の省電力化を図ることができる。
 [第3の実施形態]
 前記第2の実施形態では、TAIの変更を行うことにより、セル内の移動局装置の有無を効率的に把握する方法について述べた。本実施形態では、TAIを用いる別の実施形態について説明を行う。
 まず本実施形態における基地局装置および移動局装置およびアクセスゲートウェイは、第2の実施形態と同じブロック構成であるため、説明を省略する。
 次に本実施形態における省電力モードへの移行手法について図9のシーケンスチャートを用いて説明する。
 まずアクセスゲートウェイは、予め設定された日時であるかを判定し(ステップS901)、TAI変更を行う日時であれば、基地局装置に対してTAI変更指示を通知する(ステップS902)。ここで予め設定された日時とは、例えばセル内の統計的な移動局装置数に基づいて設定される日時(年間/月間/週間/日毎/時間毎にアクセスした移動局装置数を集計し、統計的に既定の数を下回る日時)や事業者が手動で設定した日時である。
 ステップS903において、基地局装置は、TAI保持部で保持するTAIを通知された新しいTAIに更新する。基地局装置はTAIが更新されるため、システム情報変更通知が移動局装置に対して報知される(ステップS904)。
基地局装置はTAI変更完了をアクセスゲートウェイに通知し(ステップS905)、アクセスゲートウェイは記憶部で保持する前記基地局装置のTAI情報を新しいTAI情報に更新する。
 また、システム情報変更通知を受信した移動局装置は基地局装置から報知されるシステム情報を取得し、TAIが変更されたことを認識する(ステップS906)。TAIが変更されたため、移動局装置はランダムアクセス手順を実行し(ステップS907)、アクセスゲートウェイに対してトラッキングエリアアップデートを行う(ステップS908)。
 アクセスゲートウェイはステップS905から既定時間経過後に、移動局装置が登録されていないかを判定する(ステップS909)。移動局装置が登録されていない場合には、基地局装置に対して「省電力モード移行指示」を通知し、移動局装置が登録されている場合には前記トラッキングエリアに登録される移動局装置数が0となった時点で「省電力モード移行指示」を通知する(ステップS910)。「省電力モード移行指示」を受信した基地局装置は、省電力モードへ移行して(ステップS911)、「省電力モード移行完了」をアクセスゲートウェイに通知する(ステップS912)。
 本実施形態により、予め省電力モードへの移行が予想される日時において、TAIを変更して隣接セルと異なるトラッキングエリアとしておくことで、第2の実施形態と同様に、セル内に待ち受け中の移動局装置が存在する場合であっても、該移動局装置のTAUを監視することにより、基地局装置からセル内の移動局装置に対する新たなランダムアクセスの要求を行うことなく、前記セル内で待ち受け中の移動局装置の存在を確認することができる。
 上記の各実施形態では、基地局装置の省電力モード移行の判定やTAIの設定をアクセスゲートウェイが行っているが、他の装置に含まれてもよく、他の装置に含まれる場合にも、トラッキングエリアと基地局装置の対応情報および移動局装置とトラッキングエリアの対応づけ情報を取得し、各実施形態における基地局装置とのシーケンスを実行することで、同様の効果を得ることができる。また、各実施形態における基地局装置には、HeNBやリレー局装置なども含まれる。
 また上記の第2および第3の実施形態では、アクセスゲートウェイから基地局装置に対して新しいTAIをTAI変更指示に含めて通知しているが、予め複数のTAIを基地局装置に通知しておき、TAI変更指示にはどのTAIを選択するかを示す情報のみを通知してもよい。
 なお、以上説明した実施形態は単なる例示に過ぎず、様々な変形例、置換例を用いて実現することができる。例えば、本発明では省電力モード移行のための移動局数把握の手順を示したが、省電力モード移行判定だけではなく、基地局装置のメンテナンスのための電源断の判定や特定サービス(ブロードキャストサービスなど)実施の要/不要の判定に応用することも可能である。説明の便宜上、実施形態の移動局および基地局およびアクセスゲートウェイを機能的なブロック図を用いて説明したが、基地局装置および移動局装置およびアクセスゲートウェイの各部の機能またはこれらの機能の一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各実施形態で示した制御を行なってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
 また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
 また、上記各実施形態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として実現してもよい。各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
 以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
 本発明は、無線通信システムやアクセスゲートウェイや基地局装置や移動局装置や通信方法に用いて好適である。
100…コアネットワーク
101…HLR
102、500…アクセスゲートウェイ
300、700…基地局装置
400…移動局装置
301、401、701…受信部
302、402、702…受信信号処理部
303…ランダムアクセス処理部
304、404、704…送信信号処理部
305、405、705…送信部
306、406、706…制御部
307、407、707…上位レイヤ
501…ネットワークインターフェース
502…信号処理部
503…記憶部
703…TAI保持部
AN31、AN41、AN71…受信アンテナ
AN32、AN42、AN72…送信アンテナ

Claims (10)

  1.  基地局装置を制御するアクセスゲートウェイであって、
     省電力モード移行に関する信号を生成する信号処理部と、
     前記省電力モード移行に関する信号を前記基地局装置に対して送信するネットワークインターフェースと、を具備し、
     前記省電力モード移行に関する信号は、省電力モードへの移行指示、または移動局装置にランダムアクセス手順を実行させる信号の報知指示の何れかを選択することを特徴とするアクセスゲートウェイ。
  2.  アクセスゲートウェイに制御される基地局装置であって、
     前記アクセスゲートウェイから移動局装置にランダムアクセス手順を実行させる信号の報知指示を受信した場合に、移動局装置に対してランダムアクセス手順を実行させる報知信号を生成する送信信号処理部と、
     前記報知信号を送信する送信部と、
     前記移動局装置からのランダムアクセス手順を管理するランダムアクセス処理部と、を具備し、
     前記報知信号に対してランダムアクセス手順を実行する移動局装置が存在しない場合に省電力モードに移行することを特徴とする基地局装置。
  3.  請求項2記載の基地局装置と通信する移動局装置であって、
     前記ランダムアクセス手順を実行させる報知信号を受信した場合に、ランダムアクセス手順を実行することを特徴とする移動局装置。
  4.  請求項1記載のアクセスゲートウェイと、請求項2記載の基地局装置と、請求項3記載の移動局装置と、を備えることを特徴とする無線通信システム。
  5.  基地局装置を制御するアクセスゲートウェイであって、
     省電力モード移行に関する信号を生成する信号処理部と、
     前記省電力モード移行に関する信号を前記基地局装置に対して送信するネットワークインターフェースと、を具備し、
     前記省電力モード移行に関する信号は、省電力モードへの移行指示、またはトラッキングエリアの識別子を第1の識別子から第2の識別子へ変更する指示、
    の何れかを選択することを特徴とするアクセスゲートウェイ。
  6.  前記第2の識別子は隣接するセルの識別と異なることを特徴とする請求項5記載のアクセスゲートウェイ。
  7.  前記基地局装置のトラッキングエリアの識別子を前記第2の識別子に変更し、既定時間経過以降に前記第2の識別子に登録されている移動局装置が存在しない場合に、前記基地局装置に省電力モード移行指示を通知することを特徴とする請求項5または請求項6記載のアクセスゲートウェイ。
  8.  省電力モード移行後に第2の識別子から第1の識別子に戻すことを特徴とする請求項5乃至請求項7記載のアクセスゲートウェイ。
  9.  アクセスゲートウェイと基地局装置を含む無線通信システムの通信方法であって、
     前記基地局装置において、前記アクセスゲートウェイから移動局装置にランダムアクセス手順を実行させる信号の報知指示を受信した場合に、移動局装置に対してランダムアクセス手順を実行させる報知信号を生成するステップと、
     前記報知信号を送信するステップと、
     前記報知信号に対してランダムアクセス手順を実行する移動局装置が存在しない場合に省電力モードに移行するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
  10.  アクセスゲートウェイと基地局装置を含む無線通信システムの通信方法であって、
     前記アクセスゲートウェイにおいて、省電力モード移行に関する信号を生成するステップと、
     前記省電力モード移行に関する信号を前記基地局装置に対して送信するステップと、
     前記省電力モード移行に関する信号として、省電力モードへの移行指示、またはトラッキングエリアの識別子を第1の識別子から第2の識別子へ変更する指示、の何れかを選択するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする通信方法。
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