WO2021019711A1 - 端末装置、基地局装置、及び無線通信方法 - Google Patents

端末装置、基地局装置、及び無線通信方法 Download PDF

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WO2021019711A1
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base station
terminal device
low priority
station device
cell
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陽介 秋元
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ソフトバンク株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/32Hierarchical cell structures
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06Airborne or Satellite Networks

Definitions

  • the present invention relates to a base station device, a terminal device, and a wireless communication method.
  • NR New Radio
  • 5G Fifth Generation
  • NR New Radio
  • LTE Long Term Evolution
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communication
  • IoT Internet of Things
  • a radio base station device installed on an artificial satellite or the like hereinafter referred to as “air base station device”
  • a radio base station device installed on the ground hereinafter referred to as “ground base station device”
  • the cell formed by the sky base station device and the cell formed by the ground base station device may overlap.
  • the terminal device When the terminal device or the user who owns the terminal device moves and is temporarily out of service from the cell of the ground base station device, while being in the cell of the sky base station device, the terminal device is the sky base station. Attempts to connect to the device. In this case, communication between the terminal device and the sky base station device may consume the limited resources of the sky base station device.
  • the BlackList described above can be used only when the terminal device is connected to the base station device, it cannot be used with the terminal device in the idle state. Further, even if the priority is set by the frequency priority described above, if the frequency of the cell of the sky base station device is the same as the frequency of the cell of the ground base station device, the priority does not differ, so that the terminal device is in the sky. It communicates with the base station device.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a terminal device, a base station device, and a wireless communication method capable of suppressing communication between a terminal device and a base station device. And.
  • the terminal device is based on a receiving unit that receives low priority information indicating whether or not a cell formed by the base station device has low priority from the base station device, and a low priority information. It includes a control unit that controls a predetermined process for generating communication with the base station apparatus.
  • the base station apparatus is a base station apparatus that wirelessly communicates with a terminal apparatus, and idles low priority information indicating whether or not a cell formed by the base station apparatus has low priority. It is provided with a transmitter for transmitting to the terminal device in the state.
  • the wireless communication method is a wireless communication method used for a terminal device, and is low priority information indicating whether or not a cell formed by the base station device from the base station device has low priority. Includes a step of receiving the device and a step of controlling a predetermined process for generating communication with the base station device based on the low priority information.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the hardware configuration of the terminal device and the base station device.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a functional block configuration of the terminal device.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a functional block configuration of the base station apparatus.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing a first specific example of the wireless communication system.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a second specific example of the wireless communication system.
  • FIG. 7 is a time chart for explaining a first example of a processing procedure performed by a wireless communication system.
  • FIG. 8 is a time chart for explaining a second example of the processing procedure performed by the wireless communication system.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the hardware configuration of the terminal device and
  • FIG. 9 is a time chart for explaining a third example of the processing procedure performed by the wireless communication system.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining an example of a processing procedure performed by the terminal device.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of a processing procedure performed by the base station apparatus.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a schematic configuration of a wireless communication system 100 according to an embodiment.
  • the wireless communication system 100 includes a terminal device 10-1 to a terminal device 10-m, a base station device 50-1 to a base station device 50-n, and a core network device 90. It is composed.
  • the wireless communication system 100 is, for example, a wireless communication system for NR.
  • the present invention is applicable to any wireless communication system including at least a terminal device and a base station device, and is not limited to those targeting NR.
  • the present invention is also applicable to LTE and LTE-Advanced. It can also be applied to a wireless communication system that uses NR as a part of the wireless communication system.
  • LTE and LTE-Advanced are also referred to as E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access), but their meanings are the same.
  • the area (cover area) formed by the base station apparatus is called a cell, and E-UTRA and NR are cellular communication systems constructed by a plurality of cells.
  • TDD Time Division Duplex
  • FDD Frequency Division Duplex
  • the terminal device 10-1 to the terminal device 10-m are wirelessly connected to any one of the base station device 50-1 to the base station device 50-n, respectively. Further, each of the terminal devices 10-1 to the terminal device 10-m may be wirelessly connected to two or more of the base station devices 50-1 to the base station device 50-n at the same time.
  • E-UTRA or NR can be used for the base station apparatus 50-1 to the base station apparatus 50-n, respectively.
  • the base station apparatus 50-1 may use the NR and the base station apparatus 50n may use the E-UTRA, and vice versa.
  • the base station device in E-UTRA is called eNB (evolved NodeB), and the base station device in NR is called gNB (g-NodeB).
  • the term “base station device” when used, it means that both eNB and gNB are included.
  • the terminal device in E-UTRA and NR is referred to as UE (User Equipment).
  • the base station device gNB in the NR may be connected to the terminal device by using a part of the frequency band (BWP: Carrier bandwidth part) used.
  • BWP Carrier bandwidth part
  • FIG. 1 illustrates terminal devices 10-1 to 10-m as terminal devices in the m range (m is an integer of 2 or more). In the following description, when these m-unit terminal devices are described without distinction, a part of the reference numerals is omitted and the term “terminal device 10” is simply referred to. Further, FIG. 1 illustrates base station devices 50-1 to 50-n as n base station devices (n is an integer of 2 or more). In the following description, when these n base station devices are described without distinction, a part of the reference numerals is omitted, and the term “base station device 50" is simply referred to.
  • the terminal device 10 may be connected to the base station device 50 in cell units, for example, and may be connected using a plurality of cells, for example, carrier aggregation.
  • the base station device to be initially connected is the master node (MN: MasterNode), and the base station device to be additionally connected is It is called a secondary node (SN: Secondary Node).
  • MN MasterNode
  • SN Secondary Node
  • the base station devices are connected by a base station interface.
  • the base station device 50 and the core network device 90 are connected by a core interface.
  • the base station interface is used for exchanging control signals necessary for handover and cooperative operation between base station devices.
  • the core network device 90 has, for example, a base station device 50 under its control, and mainly handles load control between base station devices, call (paging) of the terminal device 10, and movement control such as location registration.
  • the NR defines AMF (Access and Mobility Management Function) for managing mobility and SMF (Session Management Function) for managing sessions as a function group of the control plane (C-plane) in the core network device 90.
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • SMF Session Management Function
  • C-plane control plane
  • E-UTRA defines MME (Mobility Management Entity) corresponding to AMF.
  • FIG. 1 shows an example in which the core network device 90 is composed of one device, but the present invention is not limited to this.
  • the core network device may include a server, a gateway, and the like, and may be composed of a plurality of devices.
  • the terminal device 10 and the base station device 50 send and receive RRC messages in the radio resource control (RRC: Radio Resource Control) layer to proceed with session processing (also referred to as a connection sequence).
  • RRC Radio Resource Control
  • session processing also referred to as a connection sequence.
  • the terminal device 10 changes from the idle state (RRC Idle) to the connected state (RRC Connected) to the base station device 50.
  • the idle state corresponds to the standby state of the terminal device 10.
  • the terminal device 10 and the base station device 50 transmit and receive a MAC control element (MAC CE: MAC Control Element) in the medium access control (MAC: Medium Access Control) layer.
  • the RRC message is transmitted as an RRC PDU (Protocol Data Unit), and as the mapped logical channels, a common control channel (CCCH: Common Control Channel), an individual control channel (DCCH: Dedicated Control Channel), and a paging control channel (PCCH:).
  • a Paging Control Channel a Broadcast Control Channel (BCCH: Broadcast Control Channel), or a Multicast Control Channel (MCCH: Multicast Control Channel) is used.
  • the MAC CE is transmitted as a MAC PDU (or MAC sub PDU).
  • a MAC subPDU is equivalent to a service data unit (SDU: Service Data Unit) in the MAC layer plus, for example, an 8-bit header, and a MAC PDU includes one or more MAC subPDUs.
  • SDU Service Data Unit
  • the physical channels and physical signals related to this embodiment will be described.
  • the physical broadcast channel (PBCH: Physical Broadcast Channel)
  • the primary synchronization signal (PSS: Primary Synchronization Signal)
  • the secondary synchronization signal (SSS: Secondary Synchronization Signal)
  • a physical random access channel PRACH: Physical Random Access Channel
  • a physical downlink control channel PDCH: Physical Downlink Control Channel
  • a physical uplink shared channel PUSCH: Physical Uplink shared channel
  • Physical uplink control channel PUCCH: Physical Uplink Control Channel
  • physical downlink shared channel PDSCH: Physical Downlink Shared Channel
  • sounding reference signal SRS: Sounding Reference Signal
  • DMRS Demodulation
  • PBCH Physical broadcast channel
  • the physical broadcast channel (PBCH) is transmitted from the base station device to the terminal device and is used to notify a common parameter (system information) in a cell under the base station device.
  • System information is further classified into a master information block (MIB: Master Information Block) and a system information block (SIB: System Information Block).
  • MIB Master Information Block
  • SIB System Information Block
  • the system information block is further subdivided into SIB1, SIB2, ..., And transmitted.
  • the system information includes information necessary for connecting to the cell.
  • the MIB includes information such as a system frame number and information indicating whether or not to camp on the cell.
  • SIB1 contains parameters for calculating cell quality (cell selection parameters), cell common channel information (random access control information, PUCCH control information, PUSCH control information), scheduling information of other system information, and the like. include.
  • the system information notified by the physical notification channel (PBCH) or the like is also called “system notification information” or “notification information”.
  • PBCH physical notification channel
  • camping on to a cell means that the terminal device has completed cell selection and / or cell reselection, and the terminal device has selected a cell for monitoring system notification information and paging information. To become.
  • the terminal device establishes the aforementioned RRC connection with the base station device forming the camp-on cell.
  • the primary synchronization signal is used by the terminal device to synchronize with the reception symbol timing and frequency of the downlink signal of the base station device.
  • the primary synchronization signal is a signal that the terminal device first attempts to detect in a procedure for detecting a cell of a base station device (hereinafter, also referred to as a “cell search procedure”).
  • As the primary synchronization signal (PSS) three types of signals "0" to "2" are repeatedly used based on the physical cell ID.
  • the physical cell ID is a physical cell identifier, and 504 IDs are used in E-UTRA and 1008 IDs are used in NR.
  • the secondary sync signal (SSS) is used by the terminal device to detect the physical ID of the base station device.
  • the secondary synchronization signal (SSS) is a signal for the terminal device to detect the physical cell ID in the cell search procedure.
  • SSS secondary synchronization signal
  • 168 signals from “0" to "167” are repeatedly used in E-UTRA
  • 336 signals from "0" to "335" are repeatedly used in NR based on the physical cell ID. ..
  • the tracking area is composed of one cell or a plurality of adjacent cells, and is a unit used for managing the position of the terminal device 10.
  • the tracking area can be identified by a tracking area identifier (TAI: TA Identifier).
  • TAI tracking area identifier
  • the AMF or MME of the core network device 90 transmits a paging signal to the terminal device 10 located in the cell of the tracking area for each tracking area.
  • the terminal device 10 When the terminal device 10 or the user who owns the terminal device 10 moves and is in the cell included in the new tracking area, the terminal device 10 requests the tracking area update. Specifically, the terminal device 10 transmits a tracking area update (TAU: TA Update) request (TAU Request) to the base station device 50 forming the cell.
  • TAU tracking area update
  • TAU Request The tracking area update request (TAURequest) is transmitted to the core network device 90 via the base station device 50.
  • the core network device 90 acquires transmission information indicating information such as authentication and security of the terminal device 10, and performs authentication processing of the terminal device 10. Further, in the core network device 90, the AFM acquires information related to the movement management of the terminal device 10 from, for example, UDM (Unified Data Management), and performs the location registration process. When the location registration process is completed, the core network device 90 transmits a tracking area update response (TAU Accept) to the terminal device 10 that is the source of the tracking area update request (TAU Request) via the base station device 50. ..
  • TAU Accept tracking area update response
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the hardware configuration of the terminal device 10 and the base station device 50.
  • the terminal device 10 and the base station device 50 include, for example, a processor 21, a memory 22, a storage device 23, a communication device 24, an input device 25, an output device 26, and an antenna 27, respectively.
  • the processor 21 is configured to control the operation of each part of the terminal device 10 or the base station device 50.
  • the processor 21 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), an FPGA (Field Programmable Gate Array), and a SoC (System-on-a). -chip) and other integrated circuits are included.
  • the memory 22 and the storage device 23 are each configured to store programs, data, and the like.
  • the memory 22 is composed of, for example, a ROM (ReadOnlyMemory), an EPROM (ErasableProgrammableROM), an EEPROM (ElectricallyErasableProgrammableROM), and / or a RAM (RandomAccessMemory).
  • the storage device 23 is composed of, for example, storage such as an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive) and / or an eMMC (embedded MultiMediaCard).
  • the communication device 24 is configured to communicate via a wired and / or wireless network.
  • the communication device 24 includes, for example, a network card, a communication module, and the like. Further, the communication device 24 may include an amplifier, an RF (Radio Frequency) device that performs processing related to radio signals, and a BB (BaseBand) device that performs baseband signal processing.
  • RF Radio Frequency
  • BB BaseBand
  • the RF device for example, performs D / A (Digital to Analog) conversion, modulation, frequency conversion, power amplification, etc. on the digital baseband signal received from the BB device to transmit a radio signal transmitted from the antenna 17. Generate. Further, the RF device generates a digital baseband signal by performing frequency conversion, demodulation, A / D (Analog to Digital) conversion, etc. on the radio signal received from the antenna 27 and transmits it to the BB device.
  • the BB apparatus performs a process of converting a digital baseband signal into an IP packet and a process of converting an IP packet into a digital baseband signal.
  • the input device 25 is configured so that information can be input by a user operation.
  • the input device 25 includes, for example, a keyboard, a touch panel, a mouse, and / or a microphone.
  • the output device 26 is configured to output information.
  • the output device 16 includes, for example, a liquid crystal display, an EL (Electroluminescence) display, a display device such as a plasma display, and / or a speaker.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a functional block configuration of the terminal device 10. Note that FIG. 3 is for showing the functional blocks required in the present embodiment, and does not exclude that the terminal device 10 includes the functional blocks other than those shown in the drawings.
  • the terminal device 10 includes a receiving unit 11, a control unit 12, and a changing unit 13 as functional blocks.
  • the receiving unit 11 is configured to receive low-priority information indicating whether or not the cell formed by the base station device 50 has low priority from the base station device 50.
  • the low priority information is, for example, information composed of 1 bit. When the bit is "1", the cell has low priority, and when the bit is "0", the cell has no low priority. Alternatively, if the low priority information is not received, it may be determined that the cell is not low priority.
  • the low priority information is included in the broadcast information received from the base station device 50, for example.
  • the low priority information is contained in a master information block (MIB) or a system information block (SIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the low priority information is included in the physical broadcast channel (PBCH) received from the base station apparatus 50.
  • the low priority information is included in the master information block (MIB) in the physical broadcast channel (PBCH).
  • MIB master information block
  • the physical broadcast channel (PBCH) is the information to be read first after the cell search using the synchronization signals of the primary synchronization signal (PSS) and the secondary synchronization signal (SSS). Therefore, since the low priority information is included in the physical broadcast channel (PBCH), the low priority information indicating whether or not the cell has low priority is received at an early stage of the idle state before the connection with the base station apparatus 50. can do.
  • the receiving unit 11 is configured to further receive the holding time information indicating the holding time from the base station device 50.
  • the receiving unit 11 receives the hold time information from the base station apparatus 50, which is the source of the low priority information. Hold time information is received when the low priority information indicates a low priority for the cell.
  • the hold time information is included in a predetermined master information block (MIB) or system information block (SIB) as well as low priority information.
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the base station apparatus 50 does not necessarily have to transmit the hold time information. If the hold time information is not provided by the base station apparatus 50, a fixed value predetermined by the specifications or the like is applied as the hold time.
  • the control unit 12 is configured to control a predetermined process for generating communication with the base station device 50 based on the low priority information received by the reception unit 11.
  • the base station device 50 that is the target of the predetermined processing is the base station device 50 that is the source of the low priority information.
  • the predetermined process is a process performed between the terminal device 10 and the base station device 50, and includes, for example, RRC connection, tracking area update (TAU), and the like.
  • the predetermined process may include a process that causes communication with the base station apparatus 50 after completion, for example, cell selection and / or cell reselection.
  • control unit 12 is configured to suspend the transmission of the tracking area update request (TAURequest) to the base station apparatus 50 for a predetermined time when the low priority information indicates the low priority of the cell. ..
  • the predetermined time is, for example, a length of about several seconds to several tens of seconds, and is set to be longer than, for example, the processing time of paging by the AFM or MME of the core network device 90.
  • the control unit 12 suspends the transmission of the tracking area update request (TAURequest) to the base station device 50, the terminal device 10 performs a cell search based on the synchronization signal and camps on another cell. Can be done.
  • the change unit 13 is configured to change the predetermined time for suspending the transmission of the tracking area update request (TAURequest) to the base station device 50. As a result, the time for holding the transmission of the tracking area update request (TAURequest) can be made variable.
  • the changing unit 13 is configured to change the predetermined time to a time corresponding to the holding time information received by the receiving unit 11.
  • the hold time can be changed according to the cell size of the peripheral base station apparatus, and the hold time of the tracking area update request (TAURequest) can be flexibly changed.
  • the receiving unit 11 may be realized by, for example, the communication device 24, or may be realized by the processor 21 executing the program stored in the storage device 23 in addition to the communication device 24.
  • the control unit 12 and the change unit 13 may be realized by the processor 21 executing a program stored in the storage device 23.
  • the program When executing a program, the program may be stored in a storage medium.
  • the storage medium in which the program is stored may be a computer-readable non-transitory storage medium (Non-transitory computer readable medium).
  • the non-temporary storage medium is not particularly limited, but may be, for example, a storage medium such as a USB (Universal Serial Bus) memory or a CD-ROM (Compact Disc ROM).
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a functional block configuration of the base station device 50. Note that FIG. 4 is for showing the functional blocks required in the present embodiment, and does not exclude that the base station apparatus 50 includes functional blocks other than those shown in the drawings.
  • the base station apparatus 50 includes a transmission unit 51 and a setting unit 52 as functional blocks.
  • the transmission unit 51 is configured to transmit low priority information indicating whether or not the cell formed by the base station device 50 has low priority to the terminal device 10 in the idle state.
  • the low priority information is, for example, information composed of one bit, and is included in, for example, a master information block (MIB) or a system information block (SIB) transmitted by the base station apparatus 50.
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the transmission unit 51 is configured to further transmit the hold time information indicating the hold time, which will be described later, to the terminal device in the idle state.
  • the transmission unit 51 transmits the hold time information to the idle terminal device 10 which is the transmission destination of the low priority information.
  • the hold time information is sent when the low priority information indicates a low priority of the cell, and the hold time information is contained in a predetermined master information block (MIB) or system information block (SIB) like the low priority information. ..
  • the setting unit 52 is configured to set the holding time of the tracking area update request.
  • the setting unit 52 sets, for example, based on the cell size of the surrounding base station apparatus. Specifically, when the cell size of the peripheral base station device is relatively large, the hold time is set to a relatively long time, and when the cell size of the peripheral base station device is relatively small, the hold time is set. Set to a relatively short time.
  • the hold time of the tracking area update request (TAURequest) in this way, for example, the hold time can be set according to the cell size of the peripheral base station device, and the tracking area update request (TAURequest) can be set. You can flexibly set the hold time of.
  • the transmission unit 51 may be realized by, for example, the communication device 24, or may be realized by the processor 21 executing the program stored in the storage device 23 in addition to the communication device 24.
  • the setting unit 52 may be realized by the processor 21 executing the program stored in the storage device 23.
  • the program When executing a program, the program may be stored in a storage medium.
  • the storage medium in which the program is stored may be a non-temporary storage medium that can be read by a computer.
  • the non-temporary storage medium is not particularly limited, but may be, for example, a storage medium such as a USB memory or a CD-ROM.
  • FIG. 5 is a configuration diagram showing a first specific example of the wireless communication system 100A.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a second specific example of the wireless communication system 100B. Note that in FIGS. 5 and 6, drawing of the core network device 90 included in the wireless communication systems 100A and 100B is omitted.
  • the wireless communication system 100A includes three base station devices 50-1, 50-2, and 50-3.
  • the base station device 50-1 and the base station device 50-2 are each installed on the ground.
  • the base station device 50-1 and the base station device 50-2 each form relatively small cells, for example, cells having a radius of several hundred meters to a dozen kilometers.
  • the cell formed by the base station apparatus 50-1 is the first frequency band
  • the cell formed by the base station apparatus 50-2 is a second frequency band different from the first frequency band. ..
  • the base station device 50-3 is installed on an object flying over the sky, such as an artificial satellite, a high altitude pseudo satellite (HAPS: High Attitude Pseudo Satellite), or a high altitude projectile.
  • HAPS High Attitude Pseudo Satellite
  • a high altitude projectile When the base station device 50-3 is installed on an artificial satellite, its orbit may be low earth orbit (LEO: Low Earth Orbit) or geosynchronous orbit (GEO: Geosynchronous Equatorial Orbit). May be good.
  • LEO Low Earth Orbit
  • GEO Geosynchronous Equatorial Orbit
  • the base station apparatus 50-3 forms a relatively large cell, for example, a cell having a radius of several hundred kilometers to a thousand and several hundred kilometers. In the example shown in FIG. 5, the cell formed by the base station apparatus 50-3 is in the same first frequency band as the cell of the base station apparatus 50-1.
  • the cell of the base station apparatus 50-3 overlaps with the cell of the base station apparatus 50-1 and the cell of the base station apparatus 50-2.
  • the cell of the base station device 50-1 and the cell of the base station device 50-2 do not overlap.
  • an area where the radio wave of the base station device 50-3 reaches between the cell of the base station device 50-1 and the cell of the base station device 50-2, but the radio wave from the base station device on the ground does not reach. Is occurring.
  • the wireless communication system 100B includes three base station devices 50-1, 50-2, 50-3, similarly to the wireless communication system 100A shown in FIG.
  • the wireless communication system 100B is different from the wireless communication system 100A in that the cell of the base station device 50-1 and the cell of the base station device 50-2 overlap. Since the other points are the same as those described above for the wireless communication system 100A, they will be omitted.
  • the terminal device 10 moves from the cell of the base station device 50-1, as shown in FIG. 5, the cell of the base station device 50-1 and the base station device The distance from the cell of 50-2 is within the range of the cell of the base station device 50-3. At this time, if the tracking area identifier of the cell of the base station device 50-1 and the tracking area identifier of the cell of the base station device 50-3 are different, the conventional terminal device tracks with the base station device 50-3. Try to update the area. Further, as shown in FIG. 6, even if the cell of the base station device 50-1 and the cell of the base station device 50-2 overlap, the priority of the first frequency band is higher than the priority of the second frequency band.
  • the conventional terminal device When also set high, the conventional terminal device is referred to as base station device 50-3 when outside the cell of base station device 50-1 and within the cell range of base station device 50-2. Attempts to update the tracking area between. By updating the tracking area, communication is performed between the terminal device and the base station device 50-3, and limited resources such as the number of lines and the frequency band in the base station device 50-3 are consumed.
  • FIG. 7 is a time chart for explaining a first example of the processing procedure performed by the wireless communication system 100A.
  • FIG. 8 is a time chart for explaining a second example of the processing procedure performed by the wireless communication system 100A.
  • FIG. 9 is a time chart for explaining a third example of the processing procedure performed by the wireless communication system 100A. Note that, in FIGS. 7 to 9, for simplification of the description, the processing procedure of the wireless communication system 100A shown in FIG. 5 will be described, and the description of the processing procedure of the wireless communication system 100B shown in FIG. 6 will be omitted. .. Further, in FIGS.
  • the terminal device 10 is referred to as “UE”
  • the base station device 50-1 is referred to as “gNB1”
  • the base station device 50-2 is referred to as “gNB2”
  • the base station device 50-3 is referred to as “gNB2”.
  • gNB3 and the core network device 90 are also referred to as "AMF”.
  • the terminal device 10 has an area of cells of base station device 50-1, an area of cells of base station device 50-3, and an area of cells of base station device 50-2. It is assumed that they are moving in the order of. Further, the tracking area identifier (TAI) of the cell of the base station device 50-3 is the tracking area identifier (TAI) of the cell of the base station device 50-1 and the tracking area identifier (TAI) of the cell of the base station device 50-2. It shall be different from. Further, it is assumed that the tracking area of the cell of the base station device 50-1 has already been registered in the terminal device 10.
  • the receiving unit 11 receives the broadcast information (master information block (MIB) or system information block (SIB)) from the base station device 50-1 (S101).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the terminal device 10 performs cell selection or cell reselection, and camps on the cell of the base station device 50-1 (S102).
  • Notification information master information block (MIB) or system information block (SIB)
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the change unit 13 changes the predetermined time to “x seconds” indicated by the hold time information (S104), and the control unit 12 transmits the tracking area update request (TAU Request) to the base station apparatus 50-3 for a predetermined time. Hold (S105).
  • the receiving unit 11 receives notification information (master information block (MIB) or system information block (SIB)) from the base station device 50-2. ) Is received (S106). In this notification information, "0" is set as the low priority information.
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the terminal device 10 performs cell selection or cell reselection, and camps on the cell of the base station device 50-2 (S107).
  • the terminal device 10 transmits a request for RRC connection to the base station device 50-2 (S108), and receives an RRC connection response from the base station device 50-2 (S109). As a result, an RRC connection is established between the terminal device 10 and the base station device 50-2. Since the tracking area identifier (TAI) of the cell of the base station device 50-1 and the tracking area identifier (TAI) of the cell of the base station device 50-2 are the same, the control unit 12 requests the tracking area update ( TAURequest) is not transmitted to the base station device 50-2.
  • TAI tracking area identifier
  • TAI tracking area identifier
  • the terminal device 10 controls a predetermined process for generating communication with the base station device 50 based on the received low priority information, so that, for example, the base station device 50-3 to the base station device 50-3 When it is received that the cells of 50-3 have low priority, it is possible not to perform a predetermined process for generating communication with the base station apparatus 50-3. Therefore, communication with the base station apparatus 50-3 can be suppressed.
  • the transmission of the tracking area update request (TAURequest) to the base station apparatus 50 is suspended for a predetermined time, for example, while the other bases are suspended. It is in the cell formed by the station device 50-2 and can be RRC-connected to the base station device 50-2. Therefore, communication with the base station apparatus 50-3 can be further suppressed.
  • the base station device 50 transmits low priority information indicating whether or not the cell formed by the base station device 50 has low priority to the terminal device 10 in the idle state, so that, for example, the base station device 50-
  • the terminal device 10 that has received the low priority of the cell 3 can not perform a predetermined process for generating communication with the base station device 50-3. Therefore, communication with the terminal device 10 in the idle state can be suppressed.
  • the terminal device 10 receives the tracking area update response (TAU Accept) from the core network device 90 via the base station device 50-2 (S111). As a result, the tracking area of the cell of the base station device 50-2 is registered in the terminal device 10.
  • TAU Accept tracking area update response
  • the terminal device 10 performs cell selection (cell selection) or cell reselection (cell reselection), and camps on the cell of the base station device 50-3 (S116).
  • the terminal device 10 transmits a request for RRC connection to the base station device 50-3 (S117), and receives an RRC connection response from the base station device 50-2 (S118). As a result, an RRC connection is established between the terminal device 10 and the base station device 50-3.
  • control unit 12 transmits a tracking area update request (TAURequest) to the core network device 90 via the base station device 50-3 (S119).
  • TURequest tracking area update request
  • the terminal device 10 receives the tracking area update response (TAU Accept) from the core network device 90 via the base station device 50-3 (S120). As a result, the tracking area of the cell of the base station device 50-3 is registered in the terminal device 10.
  • TAU Accept tracking area update response
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining an example of a processing procedure performed by the terminal device 10.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of the processing procedure performed by the base station apparatus 50.
  • the receiving unit 11 receives the broadcast information (master information block (MIB) or system information block (SIB)) including the low priority information from the base station apparatus 50 (S201).
  • broadcast information master information block (MIB) or system information block (SIB)
  • SIB system information block
  • the change unit 13 sets the predetermined time for suspending the transmission of the tracking area update request (TAURequest) according to the suspension time information included in the notification information (master information block (MIB) or system information block (SIB)). Change to the time (S202).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • control unit 12 determines whether or not the low priority information indicates the low priority of the cell (S203). As a result of the determination in step S203, when the low priority information indicates the low priority of the cell, the control unit 12 holds the transmission of the tracking area update request (TAURequest) to the base station device 50 for a predetermined time changed in step S202. (S204).
  • TURequest tracking area update request
  • control unit 12 transmits the tracking area update request (TAURequest) to the base station apparatus 50 without suspending the transmission (S205).
  • TURequest tracking area update request
  • the setting unit 52 sets a hold time for suspending the transmission of the tracking area update request (TAU Request) (S251).
  • the transmission unit 51 idles the notification information (master information block (MIB) or system information block (SIB)) including the hold time information indicating the hold time set in step S251 and the low priority information. It is transmitted to the terminal device 10 (S252).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • a predetermined process for generating communication with the base station device 50 is controlled based on the received low priority information.
  • the predetermined process of generating the communication with the base station device 50-3 is not performed. It becomes possible. Therefore, communication with the base station apparatus 50-3 can be suppressed.
  • low priority information indicating whether or not the cell formed by the base station device 50 has low priority is transmitted to the terminal device 10 in the idle state.
  • the terminal device 10 that has received the low priority of the cell of the base station device 50-3 can not perform a predetermined process for generating communication with the base station device 50-3. Therefore, communication with the terminal device 10 in the idle state can be suppressed.

Abstract

端末装置と基地局装置との間の通信を抑制する端末装置、基地局装置、及び無線通信方法を提供する。 端末装置10は、基地局装置50から当該基地局装置50の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を受信する受信部11と、低優先情報に基づいて、基地局装置50との通信を発生させる所定処理を制御する制御部12と、を備える。

Description

端末装置、基地局装置、及び無線通信方法
 本発明は、基地局装置、端末装置、及び無線通信方法に関する。
 国際標準化団体である3GPP(Third Generation Partnership Project)において、第5世代(5G:Fifth Generation)のセルラー通信システムに向けた新しい無線アクセス技術であるNR(New Radio)の検討が行われている。NRは、第4世代のセルラー通信システムであるLTE(Long Term Evolution)-Advancedよりも、多種多様なサービスを実現可能とするための技術として検討されている。例えば、NRでは高速・大容量通信を実現するeMBB(enhanced Mobile Broad Band)、超高信頼・低遅延通信を実現するURLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication)、及びIoT(Internet of Things)デバイスの多数同時接続を実現するmMTC(massive Machine Type Communication)といった、用途の異なる利用シナリオが実現要件として定められている。
 従来、LTE及びNRでは、Measurement Reportの対象となるセルを制限するBlackList、RRC Idle状態の端末装置がキャンプオンするセルの周波数帯について、優先度を与えるFrequency Priorityといった技術が採用されている(非特許文献1及び2を参照)。
3GPP規格書「TS 36.300 V15.6.0 (2019-06)」 3GPP規格書「TS 36.331 V15.6.0 (2019-06)」
 ヘテロジニアスネットワークでは、人工衛星等に設置される無線基地局装置(以下、「上空基地局装置」という)と、地上に設置される無線基地局装置(以下、「地上基地局装置」という)とが混在しており、上空基地局装置が形成するセルと地上基地局装置が形成するセルとが重複する場合がある。
 上空基地局装置は、カバレッジエリアが相対的に大きい一方、回線数、周波数帯域等のリソースが限られているので、端末装置との通信をなるべく減らしたいという要求がある。
 端末装置又は当該端末装置を所持する利用者が移動して地上基地局装置のセルから一時的に圏外になる一方、上空基地局装置のセルに在圏する場合、当該端末装置は、上空基地局装置に接続しようと試みる。この場合、端末装置と上空基地局装置との間の通信により、上空基地局装置の限られたリソースを消費することがあった。
 前述したBlackListは、端末装置が基地局装置と接続されている状態でしか使用できない為、アイドル状態の端末装置では、利用することができない。また、前述したFrequency Priorityで優先度を設定しても、上空基地局装置のセルの周波数が地上基地局装置のセルの周波数と同じ場合、優先度に差異が生じないので、端末装置は、上空基地局装置との通信を行ってしまう。
 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、端末装置と基地局装置との間の通信を抑制することのできる端末装置、基地局装置、及び無線通信方法を提供することを目的とする。
 本発明の一側面に係る端末装置は、基地局装置から該基地局装置の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を受信する受信部と、低優先情報に基づいて、基地局装置との通信を発生させる所定処理を制御する制御部と、を備える。
 本発明の一側面に係る基地局装置は、端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、該基地局装置の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を、アイドル状態の端末装置に送信する送信部を備える。
 本発明の一側面に係る無線通信方法は、端末装置に使用される無線通信方法であって、基地局装置から該基地局装置の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を受信するステップと、低優先情報に基づいて、基地局装置との通信を発生させる所定処理を制御するステップと、を含む。
 本発明によれば、端末装置と基地局装置との間の通信を抑制することができる。
図1は、一実施形態における無線通信システムの概略構成の一例を示す構成図である。 図2は、端末装置及び基地局装置のハードウェア構成の一例を示す構成図である。 図3は、端末装置の機能ブロック構成の一例を示す構成図である。 図4は、基地局装置の機能ブロック構成の一例を示す構成図である。 図5は、無線通信システムの第1具体例を示す構成図である。 図6は、無線通信システムの第2具体例を示す構成図である。 図7は、無線通信システムが行う処理手順の第1例を説明するためのタイムチャートである。 図8は、無線通信システムが行う処理手順の第2例を説明するためのタイムチャートである。 図9は、無線通信システムが行う処理手順の第3例を説明するためのタイムチャートである。 図10は、端末装置が行う処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 図11は、基地局装置が行う処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
 以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。さらに、本発明の技術的範囲は、当該実施形態に限定して解するべきではない。
 まず、図1を参照しつつ、一実施形態に従う無線通信システムの概略構成について説明する。図1は、一実施形態における無線通信システム100の概略構成の一例を示す構成図である。
 図1に示すように、無線通信システム100は、端末装置10-1から端末装置10-mと、基地局装置50-1から基地局装置50-nと、コアネットワーク装置90と、を含んで構成される。
 無線通信システム100は、例えばNRを対象とする無線通信システムである。なお、本発明は、少なくとも端末装置と基地局装置とを備える無線通信システムであれば適用可能であり、NRを対象とするものに限定されない。例えば、本発明はLTEやLTE-Advancedに対しても適用可能である。また、無線通信システムの一部にNRを用いる無線通信システムにおいても適用可能である。以降において、LTEとLTE-AdvancedのことをE-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)ともいうが、その意味は同じである。基地局装置が形成するエリア(カバーエリア)をセルといい、E-UTRA及びNRは、複数セルにより構築されるセルラー通信システムである。本実施形態に係る無線通信システムは、TDD(Time Division Duplex)とFDD(Frequency Division Duplex)のどちらの方式を適用しても良く、セルごとに異なる方式が適用されてもよい。
 端末装置10-1から端末装置10-mは、それぞれ、基地局装置50-1から基地局装置50-nのいずれか1つと無線接続する。また、端末装置10-1から端末装置10-mのそれぞれは、基地局装置50-1から基地局装置50-nのうちの2つ以上と同時に無線接続してもよい。基地局装置50-1から基地局装置50-nは、それぞれ、E-UTRA、あるいはNRを用いることができる。例えば、基地局装置50-1がNRを使用し、基地局装置50-nがE-UTRAを使用してもよいし、その逆でもよい。E-UTRAにおける基地局装置をeNB(evolved NodeB)、NRにおける基地局装置をgNB(g-NodeB)という。以降において、基地局装置と記載した場合はeNBとgNBとの両方を含む意味である。また、E-UTRA及びNRにおける端末装置をUE(User Equipment)という。NRにおける基地局装置gNBは、その使用する周波数帯域の一部(BWP: Carrier bandwidth part)を用いて端末装置と接続してもよい。以降において、セルと記載した場合はBWPを含むものとする。
 なお、図1には、m台(mは2以上の整数)の端末装置として、端末装置10-1から端末装置10-mを図示している。以下の説明において、これらm台の端末装置を区別することなく説明する場合には、符号の一部を省略して、単に「端末装置10」という。また、図1には、n台(nは2以上の整数)の基地局装置として、基地局装置50-1から基地局装置50-nを図示している。以下の説明において、これらn台の基地局装置を区別することなく説明する場合には、符号の一部を省略して、単に「基地局装置50」という。
 端末装置10は、例えば、基地局装置50とセル単位で接続され、複数のセルを用いた接続、例えばキャリアアグリゲーションされてもよい。端末装置10が複数の基地局装置を介して接続される場合、つまり、デュアルコネクティビティの場合、初期接続される基地局装置をマスターノード(MN: Master Node)、追加で接続される基地局装置をセカンダリノード(SN: Secondary Node)という。基地局装置間は、基地局インターフェースにより接続されている。また、基地局装置50とコアネットワーク装置90とは、コアインターフェースにより接続されている。基地局インターフェースは、ハンドオーバーや基地局装置間の連携動作に必要な制御信号をやり取りするためなどに使用される。
 コアネットワーク装置90は、例えば、基地局装置50を配下に持ち、基地局装置間の負荷制御や、端末装置10の呼び出し(ページング)、位置登録などの移動制御を主に取り扱う。NRでは、コアネットワーク装置90において、制御プレーン(C-plane)の機能群として、モビリティを管理するAMF(Access and Mobility Management Function)、セッションを管理するSMF(Session Management Function)とを規定している。E-UTRAでは、AMFに対応するMME(Mobility Management Entity)を規定している。
 なお、図1では、コアネットワーク装置90が1つの装置で構成される例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、コアネットワーク装置は、サーバー、ゲートウェイ等を含み、複数の装置で構成されていてもよい。
 端末装置10と基地局装置50とは、無線リソース制御(RRC: Radio Resource Control)層において、RRCメッセージを送受信し、セッション処理(接続シーケンスともいう)を進める。セッション処理を進めると、端末装置10は、アイドル状態(RRC Idle)から、基地局装置50への接続状態(RRC Connected)に変わる。アイドル状態は、端末装置10の待ち受け状態に相当する。
 また、端末装置10と基地局装置50は、媒体アクセス制御(MAC: Medium Access Control)層において、MAC制御要素(MAC CE: MAC Control Element)を送受信する。RRCメッセージは、RRC PDU(Protocol Data Unit)として送信され、マッピングされる論理チャネルとして、共通制御チャネル(CCCH: Common Control Channel)、個別制御チャネル(DCCH: Dedicated Control Channel)、ページング制御チャネル(PCCH: Paging Control Channel)、ブロードキャスト制御チャネル(BCCH: Broadcast Control Channel)、又は、マルチキャスト制御チャネル(MCCH: Multicast Control Channel)が用いられる。MAC CEは、MAC PDU(又は、MAC subPDU)として送信される。MAC subPDUは、MAC層におけるサービスデータユニット(SDU: Service Data Unit)に、例えば8ビットのヘッダーを加えたものに等しく、MAC PDUは、一つ以上のMAC subPDUを含む。
 本実施形態に関わる物理チャネルおよび物理シグナルについて説明する。本発明の実施形態に関わる物理チャネルのうち、物理報知チャネル(PBCH: Physical Broadcast Channel)、プライマリ同期信号(PSS: Primary Synchronization Signal)、及び、セカンダリ同期信号(SSS: Secondary Synchronization Signal)について以下に説明する。なお、実施形態に係る無線通信システムにおいて、他に物理ランダムアクセスチャネル(PRACH: Physical Random Access Channel)、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)、物理上りリンク共有チャネル(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)物理上りリンク制御チャネル(PUCCH: Physical Uplink Control Channel)、物理下りリンク共有チャネル(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)、サウンディング参照信号(SRS: Sounding Reference Signal)及び、復調参照信号(DMRS: Demodulation Reference Signal)が少なくとも存在するが、詳細な説明を省略する。
 <物理報知チャネル(PBCH)>
 物理報知チャネル(PBCH)は、基地局装置から端末装置に対して送信され、基地局装置の配下のセルにおける共通パラメータ(システムインフォメーション)を通知するために使用される。システムインフォメーションは、更にマスターインフォメーションブロック(MIB: Master Information Block)とシステムインフォメーションブロック(SIB: System Information Block)に分類される。なお、システムインフォメーションブロックは、更にSIB1、SIB2、・・・のように細分化されて送信される。システムインフォメーションはセルに接続するために必要な情報が含まれており、例えばMIBにはシステムフレーム番号やセルへのキャンプオン可否を示す情報等が含まれている。また、SIB1には、セルの品質を計算するためのパラメータ(セル選択パラメータ)、セル共通のチャネル情報(ランダムアクセス制御情報、PUCCH制御情報、PUSCH制御情報)、その他のシステムインフォメーションのスケジューリング情報などが含まれている。
 物理報知チャネル(PBCH)等によって通知されるシステムインフォメーションは、「システム報知情報」又は「報知情報」とも呼ばれる。また、セルにキャンプオンするとは、端末装置がセル選択(cell selection)及び/又はセル再選択(cell reselection)を完了し、当該端末装置がシステム報知情報とページング情報をモニタするセルを選択した状態になることをいう。端末装置は、キャンプオンしたセルを形成する基地局装置との間で、前述したRRC接続を確立する。
 <プライマリ同期信号(PSS)>
 プライマリ同期信号(PSS)は、端末装置が基地局装置の下り信号の受信シンボルタイミング及び周波数に同期するために使用される。プライマリ同期信号(PSS)は、端末装置が基地局装置のセルを検出する手順(以下、「セルサーチ手順」ともいう)において、最初に検出を試みる信号である。プライマリ同期信号(PSS)は、物理セルIDに基づいて、「0」~「2」の3通りの信号が繰り返し利用される。なお、物理セルIDは、物理的なセルの識別子であり、E-UTRAでは504通りのIDが使用され、NRでは1008通りのIDが使用される。
 <セカンダリ同期信号(SSS)>
 セカンダリ同期信号(SSS)は、端末装置が基地局装置の物理IDを検出するために使用される。具体的には、セカンダリ同期信号(SSS)は、端末装置がセルサーチ手順において、物理セルIDを検出するための信号である。セカンダリ同期信号(SSS)は、物理セルIDに基づいて、E-UTRAでは「0」~「167」の168通り、NRでは「0」から「335」までの336通りの信号が繰り返し利用される。
 ここで、トラッキングエリア(TA: Tracking Area)及びトラッキングエリア更新の基本的な手順について説明する。トラッキングエリアは、1つ又は隣り合う複数のセルから構成されており、端末装置10の位置を管理するために利用される単位である。トラッキングエリアは、トラッキングエリア識別子(TAI: TA Identifier)で識別可能である。コアネットワーク装置90のAMF又はMMEは、トラッキングエリアごとに、当該トラッキングエリアのセルに在圏する端末装置10に、ページング信号を送信する。
 端末装置10又は端末装置10を所持するユーザが移動した結果、新たなトラッキングエリアに含まれるセルに在圏した際に、端末装置10は、トラッキングエリア更新を要求する。具体的には、端末装置10は、当該セルを形成する基地局装置50にトラッキングエリア更新(TAU: TA Update)の要求(TAU Request)を送信する。トラッキングエリア更新要求(TAU Request)は、基地局装置50を介してコアネットワーク装置90に送信される。
 コアネットワーク装置90では、端末装置10の認証及びセキュリティ等の情報を示す伝達情報を取得し、端末装置10の認証処理等を行う。また、コアネットワーク装置90では、AFMが、例えばUDM(Unified Data Management)から端末装置10の移動管理に関連する情報を取得し、位置登録処理を行う。位置登録処理が完了すると、コアネットワーク装置90は、基地局装置50を介し、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の送信元である端末装置10に、トラッキングエリア更新の応答(TAU Accept)を送信する。
 <ハードウェア構成>
 次に、図2を参照しつつ、一実施形態に従う端末装置及び基地局装置のハードウェア構成について説明する。図2は、端末装置10及び基地局装置50のハードウェア構成の一例を示す構成図である。
 図2に示すように、端末装置10及び基地局装置50は、それぞれ、例えば、プロセッサ21、メモリ22、記憶装置23、通信装置24、入力装置25、出力装置26、及びアンテナ27を備える。
 プロセッサ21は、端末装置10又は基地局装置50の各部の動作を制御するように構成されている。プロセッサ21は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、SoC(System-on-a-chip)等の集積回路を含んで構成される。
 メモリ22及び記憶装置23は、それぞれ、プログラムやデータ等を記憶するように構成されている。メモリ22は、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)及び/又はRAM(Random Access Memory)等から構成される。記憶装置23は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)及び/又はeMMC(embedded Multi Media Card)等のストレージから構成される。
 通信装置24は、有線及び/又は無線ネットワークを介して通信を行うように構成されている。通信装置24は、例えば、ネットワークカード、通信モジュール等を含んで構成される。また、通信装置24には、アンプ、無線信号に関する処理を行うRF(Radio Frequency)装置と、ベースバンド信号処理を行うBB(BaseBand)装置とを含んで構成されていてもよい。
 RF装置は、例えば、BB装置から受信したデジタルベースバンド信号に対して、D/A(Digital to Analog)変換、変調、周波数変換、電力増幅等を行うことで、アンテナ17から送信する無線信号を生成する。また、RF装置は、アンテナ27から受信した無線信号に対して、周波数変換、復調、A/D(Analog to Digital)変換等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成してBB装置に送信する。BB装置は、デジタルベースバンド信号をIPパケットに変換する処理、及び、IPパケットをデジタルベースバンド信号に変換する処理を行う。
 入力装置25は、ユーザの操作により情報を入力できるように構成されている。入力装置25は、例えば、キーボード、タッチパネル、マウス、及び/又はマイク等を含んで構成される。
 出力装置26は、情報を出力するように構成されている。出力装置16は、例えば液晶ディスプレイ、EL(Electro Luminescence)ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示装置、及び/又はスピーカ等を含んで構成される。
 <機能ブロック構成>
 (端末装置)
 次に、図3を参照しつつ、一実施形態に従う端末装置の機能ブロック構成について説明する。図3は、端末装置10の機能ブロック構成の一例を示す構成図である。なお、図3は、本実施形態において必要な機能ブロックを示すためのものであり、端末装置10が図示以外の機能ブロックを備えることを排除するものではない。
 図3に示すように、端末装置10は、機能ブロックとして、受信部11と、制御部12と、変更部13と、を備える。
 受信部11は、基地局装置50から該基地局装置50の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を受信するように構成されている。
 低優先情報は、例えば、1ビットで構成される情報である。当該ビットが“1”である場合にセルは低優先であることを表し、当該ビットが“0”である場合にセルは低優先でないことを表す。あるいは、低優先情報を受信しなかった場合、セルは低優先でないと判定してもよい。
 低優先情報は、例えば、基地局装置50から受信する報知情報に含まれる。具体的には、低優先情報は、マスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB)に含まれる。このように、低優先情報が報知情報に含まれことにより、基地局装置50との接続前のアイドル状態において、セルが低優先であるか否かを示す低優先情報を受信することができる。
 より好ましくは、低優先情報は、基地局装置50から受信する物理報知チャネル(PBCH)に含まれる。具体的には、低優先情報は、物理報知チャネル(PBCH)におけるマスターインフォメーションブロック(MIB)に含まれる。ここで、物理報知チャネル(PBCH)は、プライマリ同期信号(PSS)及びセカンダリ同期信号(SSS)の同期信号を用いたセルサーチ後に、最初に読み取るべき情報である。よって、低優先情報が物理報知チャネル(PBCH)に含まれことにより、基地局装置50との接続前のアイドル状態の早い段階において、セルが低優先であるか否かを示す低優先情報を受信することができる。
 また、受信部11は、基地局装置50から保留時間を示す保留時間情報をさらに受信するように構成されている。受信部11は、保留時間情報を低優先情報の送信元である基地局装置50から受信する。保留時間情報は、低優先情報がセルの低優先を示すときに、受信される。保留時間情報は、低優先情報と同様に、所定のマスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB)に含まれる。また、基地局装置50は必ずしも保留時間情報を送信する必要はない。保留時間情報が基地局装置50から提供されなかった場合には、仕様書等によりあらかじめ定められた固定値が保留時間として適用される。
 制御部12は、受信部11によって受信された低優先情報に基づいて、基地局装置50との通信を発生させる所定処理を制御するように構成されている。
 所定処理の対象となる基地局装置50は、低優先情報の送信元の基地局装置50である。所定処理は、端末装置10と基地局装置50との間で行う処理であり、例えば、RRC接続、トラッキングエリア更新(TAU)、等を含む。また、所定処理は、完了後に基地局装置50との通信を発生させるもの、例えば、セル選択(cell selection)及び/又はセル再選択(cell reselection)を含んでもよい。
 より詳細には、制御部12は、低優先情報がセルの低優先を示すときに、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の基地局装置50への送信を所定時間保留するように構成されている。所定時間は、例えば、数秒から数十秒の程度の長さであり、例えば、コアネットワーク装置90のAFM又はMMEによるページングの処理時間より長い時間が設定される。なお、制御部12が基地局装置50へのトラッキングエリア更新要求(TAU Request)の送信を保留する間、端末装置10は、同期信号に基づいてセルサーチを行い、他のセルにキャンプオンすることができる。
 変更部13は、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の基地局装置50への送信を保留する所定時間を、変更するように構成されている。これにより、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の送信を保留する時間を可変にすることができる。
 より詳細には、変更部13は、当該所定時間を、受信部11によって受信された保留時間情報に応じた時間に変更するように構成されている。これにより、例えば、周辺の基地局装置のセルサイズに応じた保留時間に変更可能になり、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の保留時間を柔軟に変更することができる。
 なお、受信部11は、例えば通信装置24により実現されてもよいし、通信装置24に加えてプロセッサ21が記憶装置23に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。制御部12及び変更部13は、プロセッサ21が、記憶装置23に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムを実行する場合、当該プログラムは、記憶媒体に格納されていてもよい。当該プログラムを格納した記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体(Non-transitory computer readable medium)であってもよい。非一時的な記憶媒体は、特に限定されないが、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリ、又はCD-ROM(Compact Disc ROM)等の記憶媒体であってもよい。
 (基地局装置)
 次に、図4を参照しつつ、一実施形態に従う基地局装置の機能ブロック構成について説明する。図4は、基地局装置50の機能ブロック構成の一例を示す構成図である。なお、図4は、本実施形態において必要な機能ブロックを示すためのものであり、基地局装置50が図示以外の機能ブロックを備えることを排除するものではない。
 図4に示すように、基地局装置50は、機能ブロックとして、送信部51と、設定部52と、を備える。
 送信部51は、基地局装置50の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を、アイドル状態の端末装置10に送信するように構成されている。前述したように、低優先情報は、例えば1ビットで構成される情報であり、例えば、基地局装置50が送信するマスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB)に含まれる。
 また、送信部51は、後述する保留時間を示す保留時間情報をアイドル状態の端末装置にさらに送信するように構成されている。送信部51は、保留時間情報を低優先情報の送信先であるアイドル状態の端末装置10に送信する。保留時間情報は、低優先情報がセルの低優先を示すときに送信され、保留時間情報は、低優先情報と同様に、所定のマスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB)に含まれる。
 設定部52は、トラッキングエリア更新要求の保留時間を設定するように構成されている。設定部52は、例えば、周辺の基地局装置のセルサイズに基づいて、設定する。具体的には、周辺の基地局装置のセルサイズが相対的に大きい場合、保留時間を相対的に長い時間に設定し、周辺の基地局装置のセルサイズが相対的に小さい場合、保留時間を相対的に短い時間に設定する。このように、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の保留時間を設定することにより、例えば、周辺の基地局装置のセルサイズに応じた保留時間に設定可能になり、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の保留時間を柔軟に設定することができる。
 なお、送信部51は、例えば通信装置24により実現されてもよいし、通信装置24に加えてプロセッサ21が記憶装置23に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。設定部52は、プロセッサ21が、記憶装置23に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムを実行する場合、当該プログラムは、記憶媒体に格納されていてもよい。当該プログラムを格納した記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体であってもよい。非一時的な記憶媒体は、特に限定されないが、例えば、USBメモリ、又はCD-ROM等の記憶媒体であってもよい。
 <無線通信システムの具体例>
 次に、図5及び図6を参照しつつ、一実施形態に従う無線通信システムの具体例について説明する。図5は、無線通信システム100Aの第1具体例を示す構成図である。図6は、無線通信システム100Bの第2具体例を示す構成図である。なお、図5及び6では、無線通信システム100A,100Bが備えるコアネットワーク装置90の描画を省略している。
 (無線通信システムの第1具体例)
 図5に示すように、無線通信システム100Aは、3つの基地局装置50-1,50-2,50-3を含んで構成される。基地局装置50-1及び基地局装置50-2は、それぞれ、地上に設置されるものである。基地局装置50-1及び基地局装置50-2は、それぞれ、相対的に小さいセル、例えば半径数百メートルから十数キロメートルのセルを形成する。図5に示す例では、基地局装置50-1が形成するセルは、第1周波数帯であり、基地局装置50-2が形成するセルは、第1周波数帯と異なる第2周波数帯である。
 基地局装置50-3は、人工衛星、高高度疑似衛星(HAPS:High Attitude Pseudo Satellite)、高高度飛翔体等、上空を飛翔する物体に設置されるものである。基地局装置50-3が人工衛星に設置される場合、その軌道は、地球低軌道(LEO: Low Earth Orbit)であってもよいし、対地同期赤道上軌道(GEO: Geosynchronous Equatorial Orbit)であってもよい。基地局装置50-3は、相対的に大きいセル、例えば半径数百キロメールから千数百キロメートルのセルを形成する。図5に示す例では、基地局装置50-3が形成するセルは、基地局装置50-1のセルと同じ第1周波数帯である。基地局装置50-3のセルは、基地局装置50-1のセル及び基地局装置50-2のセルと重複している。一方、基地局装置50-1のセルと基地局装置50-2のセルとは重複していない。その結果、基地局装置50-1のセルと基地局装置50-2のセルとの間に、基地局装置50-3の電波は到達するものの、地上の基地局装置からの電波が到達しないエリアが生じている。
 (無線通信システムの第2具体例)
 図6に示すように、無線通信システム100Bは、図5に示す無線通信システム100Aと同様に、3つの基地局装置50-1,50-2,50-3を含んで構成される。無線通信システム100Bは、基地局装置50-1のセルと基地局装置50-2のセルとが重複している点で、無線通信システム100Aと相違する。なお、その他の点は、前述した無線通信システム100Aの説明と同様であるため、省略する。
 図5及び図6において黒矢印で示すように、端末装置10が基地局装置50-1のセルから移動するときに、図5に示すように、基地局装置50-1のセルと基地局装置50-2のセルとの間は、基地局装置50-3のセルの範囲内となる。このとき、基地局装置50-1のセルのトラッキングエリア識別子と基地局装置50-3のセルのトラッキングエリア識別子とが異なる場合、従来の端末装置は、基地局装置50-3との間でトラッキングエリア更新を実施しようとする。また、図6に示すように、基地局装置50-1のセルと基地局装置50-2のセルとが重複していても、第1周波数帯の優先度が第2周波数帯の優先度よりも高く設定されている場合、基地局装置50-1のセルの外側であって基地局装置50-2のセルの範囲内にいるときに、従来の端末装置は、基地局装置50-3との間でトラッキングエリア更新を実施しようとする。トラッキングエリア更新によって、端末装置と基地局装置50-3との間で通信が行われ、基地局装置50-3における回線数、周波数帯域等の限られたリソースを消費してしまう。
 <処理手順>
 次に、図7から図9を参照しつつ、一実施形態に従う無線通信システムが行う処理手順について説明する。図7は、無線通信システム100Aが行う処理手順の第1例を説明するためのタイムチャートである。図8は、無線通信システム100Aが行う処理手順の第2例を説明するためのタイムチャートである。図9は、無線通信システム100Aが行う処理手順の第3例を説明するためのタイムチャートである。なお、図7から図9では、説明の簡略化のため、図5に示す無線通信システム100Aの処理手順について説明し、図6に示す無線通信システム100Bの処理手順については、その説明を省略する。また、図7から図9では、端末装置10を「UE」と、基地局装置50-1を「gNB1」と、基地局装置50-2を「gNB2」と、基地局装置50-3を「gNB3」と、コアネットワーク装置90を「AMF」とも表記する。
 以下の説明では、端末装置10は、図5に示したように、基地局装置50-1のセルのエリア、基地局装置50-3のセルのエリア、基地局装置50-2のセルのエリアの順に移動しているものとする。また、基地局装置50-3のセルのトラッキングエリア識別子(TAI)は、基地局装置50-1のセルのトラッキングエリア識別子(TAI)及び基地局装置50-2のセルのトラッキングエリア識別子(TAI)と異なるものとする。さらに、端末装置10は、基地局装置50-1のセルのトラッキングエリアが既に登録されているものとする。
 (第1例の処理手順)
 図7に示すように、まず、端末装置10において、受信部11は、基地局装置50-1から報知情報(マスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB))を受信する(S101)。この報知情報には、低優先情報に“0”が設定されている。
 次に、端末装置10は、セル選択(cell selection)又はセル再選択(cell reselection)を行い、基地局装置50-1のセルにキャンプオンする(S102)。
 やがて、移動する端末装置10が基地局装置50-1のセルのエリアを外れて基地局装置50-3のセルのエリアに入ると、端末装置10はアイドル状態になり、受信部11は、基地局装置50-3から報知情報(マスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB))を受信する(S103)。この報知情報には、低優先情報に“1”が設定され、保留時間情報に“x秒”が設定されている。
 変更部13は、所定時間を保留時間情報が示す“x秒”に変更し(S104)、制御部12は、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の基地局装置50-3への送信を所定時間保留する(S105)。
 やがて、移動する端末装置10が基地局装置50-2のセルのエリアに入ると、受信部11は、基地局装置50-2から報知情報(マスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB))を受信する(S106)。この報知情報には、低優先情報に“0”が設定されている。
 次に、端末装置10は、セル選択(cell selection)又はセル再選択(cell reselection)を行い、基地局装置50-2のセルにキャンプオンする(S107)。
 次に、端末装置10は、基地局装置50-2にRRC接続の要求を送信し(S108)、基地局装置50-2からRRC接続の応答を受信する(S109)。これにより、端末装置10と基地局装置50-2との間でRRC接続を確立される。なお、基地局装置50-1のセルのトラッキングエリア識別子(TAI)と基地局装置50-2のセルのトラッキングエリア識別子(TAI)とは同一であるため、制御部12は、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)を基地局装置50-2に送信しない。
 このように、端末装置10が、受信された低優先情報に基づいて、基地局装置50との通信を発生させる所定処理を制御することにより、例えば、基地局装置50-3から当該基地局装置50-3のセルが低優先であることを受信したときに、基地局装置50-3との通信を発生させる所定処理を行わないことが可能となる。従って、基地局装置50-3との間の通信を抑制することができる。
 また、低優先情報がセルの低優先を示すときに、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の基地局装置50への送信を所定時間保留することにより、例えば、保留している間に他の基地局装置50-2が形成するセルに在圏し、当該基地局装置50-2にRRC接続することが可能となる。従って、基地局装置50-3との間の通信をさらに抑制することができる。
 一方、基地局装置50が、基地局装置50の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を、アイドル状態の端末装置10に送信することにより、例えば、基地局装置50-3のセルが低優先であることを受信した端末装置10は、基地局装置50-3との通信を発生させる所定処理を行わないことが可能となる。従って、アイドル状態の端末装置10との間の通信を抑制することができる。
 (第2例の処理手順)
 図8に示す第2例の処理手順は、図7に示す第1例の処理手順と略同一であるため、相違点についてのみ説明する。図8に示すように、基地局装置50-1と基地局装置50-2はトラッキングエリア識別子(TAI)が異なるため、ステップS109において、端末装置10と基地局装置50-2との間でRRC接続を確立した後、制御部12は、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)を、基地局装置50-2を介してコアネットワーク装置90に送信する(S110)。
 次に、端末装置10は、基地局装置50-2を介してコアネットワーク装置90からトラッキングエリア更新応答(TAU Accept)を受信する(S111)。これにより、端末装置10に基地局装置50-2のセルのトラッキングエリアが登録される。
 (第3例の処理手順)
 図9に示す第3例の処理手順は、図7に示す第1例の処理手順と略同一であるため、相違点についてのみ説明する。図9に示すように、ステップS105において、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の基地局装置50-3への送信を保留した後、所定時間、図9において黒矢印で示すx秒経過したときに、端末装置10は、基地局装置50-2のセルのエリアに移動できずに、基地局装置50-3のセルのエリアにいることがある。例えば、端末装置10の移動速度が低い場合、所定時間が短い場合等が考えられる。
 この場合、端末装置10は、セル選択(cell selection)又はセル再選択(cell reselection)を行い、基地局装置50-3のセルにキャンプオンする(S116)。
 次に、端末装置10は、基地局装置50-3にRRC接続の要求を送信し(S117)、基地局装置50-2からRRC接続の応答を受信する(S118)。これにより、端末装置10と基地局装置50-3との間でRRC接続を確立される。
 また、制御部12は、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)を、基地局装置50-3を介してコアネットワーク装置90に送信する(S119)。
 そして、端末装置10は、基地局装置50-3を介してコアネットワーク装置90からトラッキングエリア更新応答(TAU Accept)を受信する(S120)。これにより、端末装置10に基地局装置50-3のセルのトラッキングエリアが登録される。
 次に、図10及び図11を参照しつつ、一実施形態に従う端末装置及び基地局装置が行う処理手順について説明する。図10は、端末装置10が行う処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。図11は、基地局装置50が行う処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
 (端末装置の処理手順)
 図10に示すように、最初に、受信部11は、基地局装置50から低優先情報を含む報知情報(マスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB))を受信する(S201)。
 次に、変更部13は、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の送信を保留する所定時間を、報知情報(マスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB))に含まれる保留時間情報に応じた時間に変更する(S202)。
 次に、制御部12は、低優先情報がセルの低優先を示すか否かを判定する(S203)。ステップS203の判定の結果、低優先情報がセルの低優先を示す場合、制御部12は、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の基地局装置50への送信を、ステップS202で変更した所定時間保留する(S204)。
 一方、低優先情報がセルの低優先を示さない場合、制御部12は、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の送信を保留せずに、基地局装置50に送信する(S205)。
 (基地局装置の処理手順)
 図11に示すように、最初に、設定部52は、トラッキングエリア更新要求(TAU Request)の送信を保留する保留時間を設定する(S251)。
 次に、送信部51は、ステップS251で設定した保留時間を示す保留時間情報と、低優先情報とを含む報知情報(マスターインフォメーションブロック(MIB)又はシステムインフォメーションブロック(SIB))を、アイドル状態の端末装置10に送信する(S252)。
 なお、本実施形態で説明したシーケンス及びフローチャートは、処理に矛盾が生じない限り、順序を入れ替えてもよい。
 以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。本実施形態の端末装置10及び無線通信方法によれば、受信された低優先情報に基づいて、基地局装置50との通信を発生させる所定処理が制御される。これにより、例えば、基地局装置50-3から当該基地局装置50-3のセルが低優先であることを受信したときに、基地局装置50-3との通信を発生させる所定処理を行わないことが可能となる。従って、基地局装置50-3との間の通信を抑制することができる。
 また、本実施形態の基地局装置50によれば、基地局装置50の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報は、アイドル状態の端末装置10に送信される。これにより、例えば、基地局装置50-3のセルが低優先であることを受信した端末装置10は、基地局装置50-3との通信を発生させる所定処理を行わないことが可能となる。従って、アイドル状態の端末装置10との間の通信を抑制することができる。
 なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
 10…端末装置、11…受信部、12…制御部、13…変更部、21…プロセッサ、22…メモリ、23…記憶装置、24…通信装置、25…入力装置、26…出力装置、27…アンテナ、50,50-1,50-2,50-3…基地局装置、51…送信部、52…設定部、90…コアネットワーク装置、100,100A,100B…無線通信システム。

Claims (9)

  1.  基地局装置から該基地局装置の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を受信する受信部と、
     前記低優先情報に基づいて、前記基地局装置との通信を発生させる所定処理を制御する制御部と、を備える、
     端末装置。
  2.  前記所定処理は、トラッキングエリア更新を含み、
     前記制御部は、前記低優先情報が前記セルの低優先を示すときに、トラッキングエリア更新要求の前記基地局装置への送信を所定時間保留する、
     請求項1に記載の端末装置。
  3.  前記所定時間を変更する変更部をさらに備える、
     請求項2に記載の端末装置。
  4.  前記受信部は、前記基地局装置から保留時間を示す保留時間情報をさらに受信し、
     前記変更部は、前記所定時間を前記保留時間情報に応じた時間に変更する、
     請求項3に記載の端末装置。
  5.  前記低優先情報は、前記基地局装置から受信する報知情報に含まれる、
     請求項1から4のいずれか一項に記載の端末装置。
  6.  前記低優先情報は、前記基地局装置から受信する物理報知チャネルに含まれる、
     請求項5に記載の端末装置。
  7.  端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
     該基地局装置の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を、アイドル状態の端末装置に送信する送信部を備える、
     基地局装置。
  8.  トラッキングエリア更新要求の保留時間を設定する設定部をさらに備え、
     前記送信部は、前記保留時間を示す保留時間情報をアイドル状態の端末装置にさらに送信する、
     請求項7に記載の基地局装置。
  9.  端末装置に使用される無線通信方法であって、
     基地局装置から該基地局装置の形成するセルが低優先であるか否かを示す低優先情報を受信するステップと、
     前記低優先情報に基づいて、前記基地局装置との通信を発生させる所定処理を制御するステップと、を含む、
     無線通信方法。
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