JP2009077287A

JP2009077287A - 移動通信システムで使用されるユーザ装置、基地局装置及び方法

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Publication number: JP2009077287A
Application number: JP2007245925A
Authority: JP
Inventors: Mikio Iwamura; 幹生岩村; Minami Ishii; 美波石井
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-04-09
Also published as: WO2009038075A1

Abstract

【課題】異周波測定の機会をユーザ装置に確実に与えること。
【解決手段】移動通信システムにおけるユーザ装置は、在圏セルの周波数で下り制御信号を受信する手段と、異周波測定用の所定のイベントが発生したことに応じて、下り制御信号の受信タイミングの合間に、在圏セルの周波数とは異なる周波数でセルサーチを行う手段とを有する。下り制御信号の受信タイミング間隔が、基地局装置から通知された閾値より短い場合であって、異周波測定用の所定のイベントが発生した場合、受信タイミング間隔とは異なる基地局装置から通知された周期で異周波測定が行われる。或いは、基地局装置により指定された異周波測定インジケータが所定値を示す場合、所定のイベントが発生すると、自装置で決定したタイミングで異周波測定が行われ、異周波測定インジケータが別の所定値を示す場合、間欠受信周期とは異なる基地局装置により指定されたタイミングで異周波測定が行われる。
【選択図】図５

Description

本発明は移動通信システムで使用されるユーザ装置、基地局装置及び方法に関する。

この種の技術分野では、同種又は異種の無線アクセス技術(RAT: Radio Access Technology)による複数の無線アクセス網又は移動通信システムをハンドオーバ可能にすることが提案されている。例えば、或るユーザ装置が或る無線アクセス網での通話中に、伝搬状況や負荷状況に応じて異周波数の別の無線アクセス網にハンドオーバして通話を継続することが考えられる。そうすることで、或る無線アクセス網が混雑してきた場合に、ネットワークの負荷分散を図り、複数のシステム全体での収容数及びスループット等を向上させることができる。

図１はそのような同種又は異種のRAT間のハンドオーバが行われる様子を示す。図示の例では第１周波数f₁の無線アクセス網と、第２周波数f₂の無線アクセス網とを含む第３世代のシステム（3G-RAT）と、それらとは別に第３周波数f₃を使用する第２世代のシステム（2G-RAT）とが同様な地理的領域で併存している。2G-RATには例えばGSMやPDCのようなシステムが含まれてよい。図示の例では、第1周波数f₁での通話が終了したユーザ装置UEが、第２周波数f₂で又は2G-RATで待ち受け動作に入る。ロングタームエボリューション(LTE)方式のシステムと、UMTS方式のシステムとの間でハンドオーバがなされてもよい。

同種又は異種のRAT間のハンドオーバについては、例えば非特許文献１，２に記載されている。
3GPP,TS25.331 3GPP,TS25.304

異周波数及び／又は異RATのセルにハンドオーバするには、ハンドオーバ前に異周波数及び／又は異RATのセルサーチ等を含む異周波測定を実行する必要がある。本願における「異周波測定」なる用語は、異周波数におけるセルサーチや、異RATにおけるセルサーチも包含する概念である。

異周波測定はモビリティ制御に関するものであるため、瞬時変動成分を十分に平均化できるよう、１度だけでなく周期的に複数回行われることが望ましい。このためユーザ装置は間欠受信(DRX)モードに入った場合であって、異周波測定のイベントが発生したときに、間欠的な受信タイミングの合間に異周波測定を行う。異周波測定では、在圏セルの周波数とは異なる周波数に同調し、セルサーチを行って同期チャネルを捕捉し、受信レベルの測定などを行って再び在圏セルの周波数に同調することが必要になる。従って間欠受信周期は、それを行う程度に長いことが望ましい（例えば、5ms以上)。

一方、間欠受信周期は主にユーザ装置のバッテリセービングの観点から設定されるものである。例えば、送受信すべきデータが一定時間以上存在しなかった場合、DRXを行ってバッテリセービングすることができる。DRXは、例えばUMTSなどのシステムではアイドル状態（待受状態）のページングチャネル受信に適用されるが、LTEでは、基地局に当該ユーザ装置のコンテクストがあり、無線ベアラを設定しているアクティブ状態においても適用することが検討されている。アクティブ中にDRXを適用することによって、上位ノードとのシグナリングを必要とせずにデータ送受信を再開することができ、データ転送遅延を削減できる。その一方で、DRXで受信機を休ませた分、バッテリセービングを行うことができる。

従って、ユーザ装置で行われる間欠受信周期が異周波測定を実行可能な程度に長くない場合もある。間欠受信周期が短かった場合には、異周波測定を十分に行うことができなくなり、異周波のセルへのハンドオーバが困難になり、データスループットやシステム容量等に悪影響を及ぼすことが懸念される。

本発明の課題は、異周波測定の機会をユーザ装置に確実に与えることである。

本発明では、移動通信システムにおけるユーザ装置が使用される。ユーザ装置は、在圏セルの周波数で下り制御信号を受信する手段と、異周波測定用の所定のイベントが当該ユーザ装置で又は基地局装置で発生したことに応じて、前記下り制御信号の受信タイミングの合間に、前記在圏セルの周波数とは異なる周波数でセルサーチを行う手段とを有する。前記下り制御信号の受信タイミング間隔と基地局装置から通知された閾値との比較結果に応じて、異周波測定用の所定のイベントが発生した場合に、前記受信タイミング間隔とは異なる前記基地局装置から通知された周期で異周波測定が行われるか否かが決定される。

或いは、前記基地局装置により指定された異周波測定インジケータが所定値を示す場合、前記所定のイベントが発生すると、自装置で決定したタイミングで異周波測定が行われ、前記異周波測定インジケータが別の所定値を示す場合、前記間欠受信周期とは異なる前記基地局装置により指定されたタイミングで異周波測定が行われてもよい。

本発明によれば、異周波測定の機会をユーザ装置に確実に与えることができる。

説明の便宜上、本発明が幾つかの実施例に分けて説明されるが、各実施例の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。

図２は本発明の実施例で使用される基地局装置１０の概略ブロック図を示す。図２には受信RF部１０１、測定部１０２、制御情報生成部１０３、RRC処理部１０５、報知情報生成部１０７、スケジューラ１０８及び送信RF部１０９が描かれている。

受信RF部１０１はアンテナ及びデュプレクサを介して受信した信号について、電力増幅、帯域限定、周波数変換、アナログディジタル変換、復調等の処理を行う。

測定部１０２は、ユーザ装置から報告されたサウンディングリファレンス信号(sounding reference signal)に基づいて上りリンクの品質を測定する。信号の品質は、希望信号電力対干渉信号電力(SIR、SINR等)、リファレンス信号の受信電力(RSRP: Reference Signal Received Power)、チャネル品質インジケータ(CQI: Channel Quality Indicator)、パスロス等で測定されてよい。品質測定値の平均化は、瞬時フェージングの影響を除去するが、シャドーイングや距離減衰等には追従する程度に行われる。

制御情報生成部１０３は、スケジューラ１０８の割当結果に従ってL1/L2制御チャネル（PDCCH: Physical Downlink Control CHannel）の情報を作成する。

RRC処理部１０５は、無線リソース制御(RRC)に関する処理を行う。RRC処理部１０５は、所定のイベントの発生を監視すること、メジャーメントコントロールを作成すること、ギャップコントロール信号（後述）を作成すること、ギャップストップ信号（後述）を作成すること、ユーザ装置で行われる間欠受信周期に関する閾値を管理すること、ユーザ装置で実行される間欠受信周期等のＤＲＸパラメータを管理すること（ＤＲＸパラメータに上記閾値が含まれてもよい）、ユーザ装置の動作モードの管理、L3制御等の処理を行う。所定のイベントは、受信信号に基づく測定値又はユーザ装置から報告された値と、所定の閾値とを比較し、それらの値が閾値を上回っている又は下回っているのを確認することで行われるのが一般的である。

報知情報生成部１０７は、在圏セルのユーザ装置に報知する情報を含む報知チャネル(BCH)を作成する。

スケジューラ１０８は、ユーザ装置に対する無線リソースの割当を計画する。

送信RF部１０９は、報知チャネルＢＣＨ、制御チャネルＰＤＣＣＨ、下り物理共有チャネル(PDSCH: Physical Downlink Shared CHannel)等を含む下り信号を作成する。下り信号は送信RF部１０９での様々な処理を経てデュプレクサ及びアンテナを通じて送信される。そのような処理には、ディジタルアナログ変換、変調、周波数変換、帯域限定、電力増幅等の処理が含まれる。

図３は本発明の一実施例で使用されるユーザ装置２０の概略ブロック図を示す。図３には受信RF部２０１、L1/L2処理部２０３、RRC処理部２０５、制御部２０７、測定部２０９及び送信RF部２１１が描かれている。

受信RF部２０１は、無線受信信号を適切に信号処理し、リファレンス信号（パイロット信号）、報知チャネル、制御信号（PDCCH L1/L2制御信号）及びデータ信号等を抽出する。図示の簡明化を図るため、データ信号に関する機能要素は省略されている。受信RF部２０１は、間欠受信モードでは、間欠的な受信タイミングで制御信号を受信する。間欠的な受信タイミング、間欠周期、間欠受信を行う期間、デューティ比等の間欠受信情報（DRX情報）は、事前にシステムで決められていてもよいし、基地局装置から通知されてもよい。間欠受信のパラメータはL1/L2処理部２０３（MACコントロールPDUで間欠受信パラメータが制御される場合）又はRRC処理部２０５（RRCメッセージで制御される場合）で受信され、そのパラメータの示す値に合わせて起動及び休止タイミングが設定される。

L1/L2処理部２０３は、物理レイヤに関連する低レイヤ制御信号(PDCCH L1/L2制御信号)を復調し、無線リソースの割当情報、高レイヤ制御情報(L3制御メッセージ、RRCメジャーメントコントロールメッセージ)、過去に送信した上りデータ信号の送達確認情報（ACK/NACK）等を抽出する。L1/L2処理部２０３は、MAC処理部と呼ばれてもよい。また、RLCやPDCPなどの再送制御、改ざん検出処理、秘匿処理などが含まれてもよい。

RRC処理部２０５は、無線リソース制御（RRC）に関する情報を抽出する。RRC処理部２０５は、RRCコネクションの新規確立、再確立、維持及び解放、無線ベアラの確立、変更、解放、無線リソースの割当、アクティブ及びアイドルの動作モード管理、コネクションの移動管理等の動作に必要な様々な情報を抽出及び用意する。例えば、RRC処理部２０５は、ページングチャネルでの呼び出し（着信）或いはユーザの発信操作に応じてRRCコネクションリクエスト信号を用意する。また、コネクションの解放を示すRRCリリース信号を受信した後に、それに応じるRRCリリースコンプリート信号を用意する。また、基地局装置から指定されたメジャーメントコントロール信号に応じて低レイヤに必要な測定を設定し、基地局装置に報告すべきイベントが発生したらメジャーメントレポート信号を用意する。

制御部２０７は、RRC処理部２０５から通知された各種の情報に基づいて各機能要素の動作を制御する。

測定部２０９は、指定された周波数でセルサーチを行う。指定される周波数は、在圏セルで使用されている周波数だけでなく、それとは異なる周波数であることもある。セルサーチでは周辺セルからのリファレンス信号の受信品質が測定される。異周波測定は、制御信号の間欠的な受信タイミング間隔の中で、異周波測定用のイベントが発生したときに行われる。

送信RF部２１１は、上り制御信号（PUCCH: Physical Uplink Control CHannel）、上り共有データチャネル（PUSCH: Physical Uplink Shared Channel）等を含む上り信号を作成する。上り信号は送信RF部２１１での様々な処理を経てデュプレクサ及びアンテナを通じて送信される。そのような処理には、ディジタルアナログ変換、変調、周波数変換、帯域限定、電力増幅等の処理が含まれる。

RRC処理部２０５及び測定部２０９で行われる様々な処理の内、本発明に特に関連するとしては、下りリファレンス信号の瞬時的な品質を測定すること、瞬時的な複数の品質測定値を平均化すること、所定のイベントの発生を検出すること、間欠受信周期に関する閾値と自装置で現在設定されている間欠受信周期との比較結果に応じた処理を行うこと(後述)等が挙げられる。

信号の品質は、希望信号電力対干渉信号電力(SIR、SINR等)、リファレンス信号の受信電力(RSRP)、チャネル品質インジケータ(CQI)、パスロス等で測定されてよい。品質測定値の平均化は、瞬時フェージングの影響を除去するが、シャドーイング等には追従する程度に行われる。所定のイベントは、受信信号に基づく測定値と所定の閾値とを比較し、それらの値が閾値を上回っている又は下回っているのを確認することで行われる。

図４は本発明の動作例を説明するためのタイミングチャート（その１）を示す。ユーザ装置は、アイドルモードで制御信号の間欠受信を行うのはもちろんのこと、アクティブモードであってもデータのアクティビティに応じて制御信号の間欠受信を行う。ユーザ装置は、制御信号(PDCCH下りL1/L2制御信号)の受信タイミングの合間に、必要に応じて異周波測定を行う。異周波測定は、所定のイベントが発生したことに応じて行われ、在圏セルの周波数とは異なる周波数に同調し、セルサーチを行って同期チャネルを捕捉し、受信レベルの測定などを行い、再び在圏セルの周波数に同調する。これにより、在圏セルの近辺に接続可能な異周波セルが存在するか否かが確認される。

本実施例による移動通信システムでは、ユーザ装置における制御信号の受信タイミング間隔（DRX周期)が、基地局装置により指定される閾値(DRX閾値)より長いか否かに依存して、そのDRX周期がそのまま使用される又は修正される。図４に示される例は、ユーザ装置のDRX周期がDRX閾値より長かった場合の動作例を示す（長くなかった場合については、図５で説明される。）。一例として、DRX閾値は10msであり、図４のDRX周期は100msである。DRX閾値の値や、異周波測定用のイベントがどのように判定されるべきか等を示す情報は、例えば報知チャネル又は個別チャネルで送信されるRRCプロトコルレイヤのメジャーメントコントロールのメッセージにより、基地局装置からユーザ装置に通知される。

図４ではユーザ装置の起動タイミングが順に９つ示されており、起動タイミング間の時間間隔は、基地局装置からの制御信号の間欠送信周期(DTX周期)又はユーザ装置での制御信号の間欠受信周期(DRX周期)に相当する。各起動タイミングでは、ユーザ装置は異周波測定のイベントが発生したか否かを確認する。１つ目及び２つ目の起動タイミングでは、そのようなイベントは発生していない。しかしながら、２つ目及び３つ目の起動タイミングの間に、異周波測定用のイベントが発生し、それに応じてユーザ装置は異周波測定を開始する。異周波測定は、起動タイミングの合間に行われる。更に、異周波測定を停止するためのイベントが発生すると、ユーザ装置は間欠受信周期の間に異周波測定することを止める。図４では、７つ目及び８つ目の起動タイミングの間にそのようなイベントが発生し、ユーザ装置は異周波測定を止めている。異周波測定を開始又は停止するためのイベントは、例えば下りリファレンス信号の希望信号電力対非希望信号電力比(RS-SIR等)、下りリファレンス信号の受信電力(RS-RP)、CQIの平均値又はパスロスと所定の閾値との比較結果により判定されてよい。一例として、サービングセルでのリファレンス信号のSIR(RS-SIR)が閾値より下回ったことに応答して異周波測定が開始されてもよい。これは、ユーザ装置がセル端に近づいた場合に起こりやすい。また、サービングセルでのRS-SIRが閾値を上回ったことに応答して異周波測定が停止されてもよい。これは、ユーザ装置が基地局装置に近づいた場合に起こりやすい。また、測定開始の閾値と停止の閾値は同じでも異なっても良いが、例えばRS-SIRを判定に用いた場合、停止閾値を開始閾値より高く設定することが望ましい。これにより頻繁な測定開始、停止の切替を防止できる。

基地局装置の制御信号の間欠送信周期(DTX周期)とユーザ装置の間欠受信周期(DRX周期)は互いに一致している必要がある。図４に示される例では、基地局装置で既知のユーザ装置のDRX周期が、DRX閾値より長く、そのままユーザ装置で使用される。ユーザ装置が間欠的に起動するタイミングの合間にユーザ装置が何を行っているかは、基地局装置は知らなくてもよい。従って、ユーザ装置で異周波測定用のイベントが発生したことは、基地局装置は知らなくてもよい。このことは、ユーザ装置から基地局装置へ、異周波測定のイベントが発生したことを示すメジャーメントレポートのような信号は必須でない（送信されてもよいが、リソースの節約等の観点から省略されてもよい）ことを意味する。このように、基地局装置に報告を要しないイベントがRRCレイヤで規定されている点は、従来の処理と異なる点の１つである。図示の例では、ユーザ装置は異周波測定用のイベントの発生に応じて自律的に異周波測定を行い、それを停止するイベントの発生に応じて自律的に異周波測定を止める。なお、異周波測定に続いて、異周波セルへのハンドオーバのためのイベントが発生した場合には、その旨を通知するメジャーメントレポートがユーザ装置から基地局装置に送信される。異周波セルへのハンドオーバのためのイベントは、例えば測定した異周波セルのRS-SIRが所定の閾値を上回ったことに応じたイベント、或いは異周波セルのRS-SIRがサービングセルのRS-SIRに比して所定の閾値以上となったことに応じたイベントなどであってよい。

図５は本発明の動作例を説明するためのタイミングチャート（その２）を示す。図５に示される例では、ユーザ装置の受信タイミング間隔がDRX閾値より長くなかった場合の動作例を示す。ユーザ装置の受信タイミング間隔がDRX閾値より長くなかった場合としては、間欠受信周期(例えば、3ms)がDRX閾値(例えば、10ms)より短く設定されていた場合だけでなく、そもそも間欠受信を行っていない場合も含まれる。後者の典型例は、ユーザ装置が下り制御信号（PDCCH）を例えばサブフレーム毎に(例えば、1ms毎に)連続的に受信し、下り又は上りのデータ信号を通信している場合である。サブフレーム毎のL1/L2制御信号（PDCCH）の受信タイミング間隔は、明らかにDRX閾値より短い。このような場合であっても、例えばユーザ装置がセル端に近づくと、異周波測定用のイベントが発生するかもしれない。ユーザ装置で異周波測定を行うには、ユーザ装置は十分に長いDRX周期で間欠的に通信を行う必要があるのに加えて、そのDRX周期は基地局装置に既知である必要がある。

図５の動作例では、異周波測定用のイベントが発生したことに応じて、適切な間欠的な通信が行われるように、基地局装置はユーザ装置にギャップコントロール信号(Gap ctrl)を送信する。

異周波測定用のイベントは、（１）ユーザ装置で確認され、それが基地局装置に報告されてもよいし、或いは（２）そのような報告なしに、基地局装置で確認されてもよい。前者の場合は、図４で説明済みの処理を行うことで、そのようなイベントの発生を確認できる。ただし、（１）の方法で異周波測定用のイベントが確認される場合は、その旨を示すメジャーメントレポートがユーザ装置から基地局装置に通知されなければならない。後者（２）の場合、上りリファレンス信号の品質(RS-SIR等)、上りリファレンス信号の受信電力(RS-RP)、下りリンクのCQI(ユーザ装置から通知される)の平均値やパスロスと、所定の閾値との比較結果で、イベントが発生したか否かが基地局装置で判定されてよい。更には、下り送信電力、通信信号の誤り率、再送回数、MCS(データ変調方式及びチャネル符号化率の組み合わせ)等がイベントの判定に加味されてもよい。（２）の方法で異周波測定用のイベントが確認される場合は、その旨を示すメジャーメントレポートがユーザ装置から基地局装置に通知されることは必須でない。

ギャップコントロール信号(Gap ctrl)は、ユーザ装置が行うべき間欠受信方法を具体的に示す各種のパラメータ値を含んでもよい。パラメータ値としては、例えば、間欠受信周期(DRX周期)、デューティ比、間欠期間及び起動期間等が含まれてよい。或いはそれらのパラメータ値をギャップコントロール信号に含めず、システムで又はセルで共通に使用されることとし、ギャップコントロール信号は、所定の間欠受信が行われるべきか否かだけを表現してもよい（この場合、ギャップコントロール信号は原理的には１ビットで済む。）。一例として、基地局装置からの指示(ギャップコントロール信号)に応じて行われる間欠通信は、10msの間欠期間及び10msの起動期間を有する。また、ギャップコントロール信号は、RRCメッセージとして送信されても良いし、MACコントロールPDUとして送信されてもよい。例えばLTEを前提とした場合、間欠受信は基地局における無線リソース割当、即ちスケジューリングに影響するため、スケジューリングを司るMACプロトコルレイヤでギャップコントロールが処理されててもよい。一方、RRCメッセージとした場合はRLCやPDCPプロトコルレイヤの再送機能やセキュリティ機能を利用することができる。

図中、１，２，３，４で示される10msの起動期間ではデータ通信が行われ、それらの間の間欠期間で異周波測定が行われる。図５上側に示される例では、異周波測定の後に、ハンドオーバ用のイベントが発生し、４つ目の起動期間でハンドオーバ用のメジャーメントレポートが基地局装置に送信されている。これに応じて基地局装置はハンドオーバーコマンドをユーザ装置に通知する。ユーザ装置はハンドオーバーコマンドに従って、異周波測定で発見したセルに接続し、連続的なデータ通信を再開する。

図５下側に示される例では、異周波測定を停止するためのイベントが発生し（ハンドオーバ用のイベントは発生していない）、その旨を示すメジャーメントレポートが基地局装置に通知される。基地局装置はユーザ装置が異周波測定を止めるようにギャップストップ信号を送信する。これに応じてユーザ装置では以後連続的なデータ通信が再開される。図５下側のような状況は、ユーザ装置がセル端に近づいた後に、基地局装置近辺に再び近づいた場合に起こりやすい。

なお、ユーザ装置のDRX周期がDRX閾値より長くなかった場合であっても、異周波測定用のイベントが発生していなければ、ユーザ装置はDRX閾値より短いDRX周期で間欠受信を行ってよい。

なお、上述においてDRX周期は制御信号を受信するタイミングの間隔であると説明したが、DRX周期を制御信号の受信を完了したタイミングから次の制御信号の受信を開始するタイミングまでのギャップ期間と定義しても、本発明を同様に適用できる。

また、DRX周期をデータのアクティビティに応じてユーザ装置が（基地局装置から指定された）所定のルールに従って自律的に更新した場合にも、更新されたDRX周期と前記DRX閾値を比較することで、本発明を同様に適用できる。

また、以上においてDRX閾値は単一の値が指定される場合について説明したが、測定すべき異周波や異RAT毎にDRX閾値が指定されてもよい。これは、RATに応じて測定に必要なギャップ間隔やギャップ量が異なるためである。

異周波測定は、ユーザ装置が制御信号を受信する合間(ギャップ間隔)に行われるので、そのギャップ間隔の中で異周波セルの同期チャネルが適切に捕捉される必要がある。

図６は、異周波数を使用するセルＡ，Ｂの同期チャネルSCHの送信タイミングと、ユーザ装置における起動期間及びギャップ間隔との関係の一例を示す。図示の例の場合、ユーザ装置は、ギャップ間隔の間に異周波測定を行うことで、異周波セルＡの同期チャネルSCHを適切に捕捉することができる。しかしながら、別の異周波セルＢの同期チャネルSCHは、ユーザ装置のギャップ間隔の間に送信されないので、それを捕捉することはできない。図６に示される例の場合、異周波測定でセルＡを発見することはできるが、セルＢを発見することはできない。図中、太枠で示されている同期チャネルがユーザ装置で捕捉可能であることを示す。たとえセルＢがユーザ装置にとって最適なハンドオーバ先であったとしても、セルＢに移行することはできず、これはシステム容量等の観点からは好ましくない。

ギャップ間隔が十分に長かった場合には上記の問題は回避できるが、それが短かった場合やデータ通信を行っている等の場合には、上記の問題が懸念される。

図７は、このような問題に対処する１つの方法を示す。基地局装置がギャップコントロール信号を送信し、ユーザ装置に間欠受信を行わせる場合、ギャップ間隔は在圏セル周辺の異周波セルの同期チャネルSCHが全て捕捉できるように設定される。図７で太枠で示されている同期チャネルがユーザ装置で確認可能である。具体的には、タイミングta1,ta4,ta5の異周波セルＡの同期チャネルSCH及びタイミングtb2,tb3,tb4の異周波セルＢの同期チャネルSCHがユーザ装置で確認可能である。在圏セルの基地局装置又はその上位装置は、在圏セル周辺の異周波セルの同期チャネルSCHの送信タイミングと、在圏セルでのギャップ間隔との関係が適切になるようにギャップ間隔を決定する。具体的には、異周波測定で検出されるべき同期チャネルの送信タイミングtが、(t=N×T_SCH+b)で表現されたとする(Nは整数であり、T_SCHは同期チャネルの送信周期であり、ｂはオフセットである。)。これらのタイミングがギャップ間隔に含まれるように、或いはこれらのタイミングを避けるように起動期間が設定される。図７の例では、ギャップ間隔は、(N×T_SCH-A+b_A)及び(M×T_SCH-B+b_B)双方のタイミングがギャップ間隔に含まれるように、或いはこれらのタイミングを避けるように起動期間が設定される。N,Mは整数であり、T_SCH-A，T_SCH-Bは異周波セルＡ，Ｂの同期チャネルの送信周期であり、b_A,b_Bはオフセットである。

図８に示されるように、ギャップ間隔の中で確実に捕捉できるように配慮するチャネルは、同期チャネルSCHだけでなく、報知チャネルBCHが含まれてもよいし、別の何らかのチャネルが考慮されてもよい。図示の例では、タイミングta1で送信される異周波セルＡの同期チャネルSCH及び報知チャネルBCH、タイミングtb3で送信される異周波セルＢの同期チャネルSCH、タイミングtb4で送信される異周波セルＢの同期チャネルSCH及び報知チャネルBCH、タイミングta4で送信される異周波セルＡの同期チャネルSCH、タイミングta5で送信される異周波セルＡの同期チャネルSCH及び報知チャネルBCHが異周波測定で適切に確認可能である。

第1実施例ではDRX周期とDRX閾値の比較結果に応じて、ユーザ装置の異周波測定のタイミングは異なっていた。DRX周期が長ければユーザ装置で自律的に決定されたタイミングで、DRX周期が短ければそのDRX周期が変更され、変更後の周期で異周波測定が行われていた。DRX周期とDRX閾値の比較は基地局装置で行われてもよいし、ユーザ装置で行われてもよい。或いは、比較結果がユーザ装置に通知されてもよい。

本発明の第３実施例では、その比較結果に相当する情報が、異周波測定インジケータとしてユーザ装置に通知される。異周波測定インジケータは、DRXパラメータとして無線ベアラの設定時又は変更時にユーザ装置に通知されてもよい。無線ベアラの変更には、追加及び削除も含まれるものとする。DRXパラメータは、ユーザ装置が間欠受信動作を行う場合に、どのような間欠受信動作を行うべきかを示す一群のパラメータを含む。DRXパラメータは、サービス種別やQoSクラス等に応じて設定され、より一般的には無線ベアラ毎に設定されてよい。或いは、ユーザ装置に対して設定される複数の無線ベアラのサービス種別やQoSクラス等を勘案して、最適なDRXパラメータ一式がユーザ装置毎に指定されてよい。従って典型的にはDRXパラメータは、無線ベアラの新設、追加、削除等が行われた時にユーザ装置に通知される。一例として、DRXパラメータは、以下の情報項目を含む：
・DRX周期(DRX interval)
・起動期間(on duration)
・インアクティビティ期間(inactivity time)
・異周波測定インジケータ。

図９は、DRX周期、起動期間及びギャップ間隔の関係を示す。

DRX周期は、間欠受信を行う間隔を示し、例えば5ms、10ms、100ms等の値をとってよい。

起動期間は、DRX周期の中で、下り物理制御チャネル(PDCCH: Physical Downlink Control CHannel)を連続的に受信するように起動している期間を示し、例えば1ms、3ms等の値をとってよい。「連続的に受信する」とはPDCCHをアクティブ状態と同様に最も頻繁に受信することであり、一例としてサブフレーム(例えば、１ｍｓ)毎に受信することを意味する。異周波測定は、起動期間と次の起動期間の間であるギャップ間隔の間に行われる。

インアクティビティ期間は、PDCCHを連続的に受信する動作モードから間欠受信モードに移行する際の判定に使用される。あるユーザ装置に関してPDSCHにもPUSCHにも無線リソースが割り当てられなかった期間がインアクティビティ期間に達すると、そのユーザ装置の動作モードは連続受信モードから間欠受信モードに変更される。インアクティビティ期間は、そのような時間に結び付く適切な如何なる数値で表現されてよく、例えば具体的な時間で指定されてもよいし、PDCCHの受信回数で指定されてもよい。インアクティビティ期間がＤＲＸパラメータとして設定されることで、ユーザ装置の動作モードの変更について如何なるシグナリングも必要とせず(implicit)に、基地局装置及びユーザ装置に同じ動作モードを認識させることができる。或いは、ユーザ装置の動作モードの変更が何らかのシグナリングにより明示的に通知(explicit signalling)されるようにし、インアクティビティ期間をユーザ装置に事前に通知することが必須でないようにしてもよい。

異周波測定インジケータは、DRX周期が（より正確には、ギャップ間隔が）所定のDRX閾値より長いか否かを示す。従って異周波測定インジケータは典型的には１ビットで表現される。但し、DRX周期（又はギャップ間隔）とDRX閾値の大小関係だけでなく、それらがどのような関係であるかも表現する場合には、異周波測定インジケータを多ビットで表現した方がよいかもしれない。例えば、異周波測定に６ｍｓ必要である場合に、ギャップ間隔が２０ｍｓであったとする。この場合、２０ｍｓのギャップ間隔の間に異なる異周波測定を３回実行可能である。言い換えれば、１つのギャップ間隔の間に３種類の異RATをサーチできる。このように、所与のギャップ間隔の間に異RATをいくつまで測定できるかを示す情報もユーザ装置に通知する観点からは、異周波測定インジケータを多ビットで表現することが好ましい。また、このような観点から、測定すべき異周波、異RAT毎に異周波測定インジケータが指定されてもよい。

上述したように、DRX閾値は、異周波測定が実行できる程度に十分長い期間以上に設定される。従ってDRX閾値の設定には、ユーザ装置の同調周波数を在圏セルの周波数から別の周波数に変更する時間(例えば、0.5ms)、異周波のセルサーチを行う時間(例えば5msのような同期チャネルの送信間隔に合わせて設定されもよい)及び同調周波数を元に戻す時間(例えば、0.5ms)が少なくとも考慮されるべきである。

図１０のタイミングチャートを参照しながら動作を説明する。先ず、ユーザ装置はアクティブ状態でPDCCHを連続的に受信しているものとする。図示の簡明化のため、起動期間は１サブフレーム分（例えば、1ms）程度に短く描かれているが、このことは必須ではなく、起動期間は適切な如何なる値に設定されてもよい。ユーザ装置は、PDCCHを復調及び復号し、自装置に関してPDSCH又はPUSCHに無線リソースが割り当てられているか否かを確認する。PDSCHに無線リソースが割り当てられていた場合、ユーザ装置は、下りスケジューリング情報で指定されるリソースを特定し、下り物理共有チャネルPDSCHを受信する。PUSCHに無線リソースが割り当てられていた場合、ユーザ装置は、上りスケジューリング情報で指定されているリソースを特定し、そのリソースを用いて以後の適切なタイミングで上り物理共有チャネルPUSCHを送信する。PUSCHにもPDSCHにも無線リソースが割り当てられていなかった場合は、次のサブフレームまで待機し、次のPDCCHを受信する。

PDSCHにもPUSCHにも無線リソースが割り当てられなかった期間が、上記のインアクティビティ期間に達すると、ユーザ装置の動作モードは連続受信モードから間欠受信モードに切り替えられる。以後ユーザ装置は、DRX周期毎に、指定された起動期間（on duration）だけ起動し、その起動期間の間PDCCHを連続的に受信する。上り又は下りリンクに無線リソースが割り当てられると、動作モードは再び連続受信モードに切り替えられる。連続受信モードから間欠受信モードへ（又はその逆に）状態遷移が起こったことは、ユーザ装置から基地局装置に、何らかのシグナリング信号で明示的に通知されてもよいし、通知されなくてもよい。なぜなら、基地局装置は上下リンクのスケジューリング情報の内容を知っているからである。

ユーザ装置が間欠受信モードに入った場合において、異周波測定用のイベントが発生すると、異周波測定インジケータの示す値に応じて異周波測定が実行される。異周波測定インジケータは典型的には１ビットで表現される。DRX周期（より正確には、ギャップ間隔）がDRX閾値より長かった場合（例えば、異周波測定インジケータが"１"を示す場合）には、第1実施例の図４に関して説明されたように、ユーザ装置は、ギャップ間隔の間に、自ら決定したタイミングで異周波測定が行われる。DRX周期（より正確には、ギャップ間隔）がDRX閾値より短かった場合（例えば、異周波測定インジケータが"０"を示す場合）には、第1実施例の図５に関して説明されたように、基地局装置はユーザ装置にギャップコントロール信号(Gap Ctrl)を通知し、そのギャップ間隔より広いギャップ間隔をもたらすDRXパラメータが通知される。ユーザ装置は、改めて指定されたDRXパラメータに従って、ギャップ間隔の間に異周波測定を行う。

DRX閾値の値、ひいては異周波測定インジケータの値をどのように設定するかについては、上述したようにユーザ装置が異周波測定を実行できる程度にギャップ間隔が十分長いか否かが考慮されるべきである。ユーザ装置の性能（特に、信号処理速度）は一律に同じではないので、異周波測定インジケータの値もユーザ装置毎に個別に設定することも可能である。或いは、移動通信システムで全てのユーザ装置に要求される最低限の性能に基づいて、異周波測定インジケータの値が決定されてもよい。

DRX周期、起動期間、インアクティビティ期間及び異周波測定インジケータ等を含むDRXパラメータは、無線ベアラ毎に様々に設定可能である。このようなDRXパラメータを無線ベアラ設定時に個々の情報項目をそのままユーザ装置に通知してもよい。或いは、シグナリングのオーバヘッドを節約する観点からは、様々なDRXパラメータ毎にインデックスを用意し、インデックスのみがユーザ装置に通知されてもよい。DRXパラメータとインデックスの対応関係が事前に既知であれば、そのインデックスから必要な情報を適宜取り出せるからである。

上述したように無線ベアラ毎にDRXパラメータは様々に設定されてよい。更には、同じ無線ベアラについて、複数のDRXパラメータが関連付けられてもよい。本発明の第４実施例では、短いDRX周期を規定するショートDRXパラメータと、長いDRX周期を規定するロングDRXパラメータとが用意され、ユーザ装置の動作モードには、連続受信モード、ショートDRXモード及びロングDRXモードが含まれる。このような場合にも本発明を適用することができる。

図１１のタイミングチャートを参照しながら動作を説明する。図１０に示される例と同様に、先ず、ユーザ装置はアクティブ状態でPDCCHを連続的に受信しているものとする。無線ベアラの設定時にショートDRXパラメータ及びロングDRXパラメータがユーザ装置に通知されている。

ショートDRXパラメータは、
短いDRX周期(例えば、20ms)、
起動期間(例えば、3ms)、
第１のインアクティビティ期間(例えば、5ms)及び
第１の異周波測定インジケータ等を含む。

ロングDRXパラメータは、
長いDRX周期(例えば、100ms)、
起動期間(例えば、6ms)、
第２のインアクティビティ期間(例えば、500ms)及び
第２の異周波測定インジケータ等を含む。

ユーザ装置は、PDCCHを復号及び復調し、自装置についてPDSCH又はPUSCHに無線リソースが割り当てられているか否かを確認する。PDSCHに無線リソースが割り当てられていた場合、ユーザ装置は下りスケジューリング情報で指定されるリソースを特定し、下り物理共有チャネルPDSCHを受信する。PUSCHに無線リソースが割り当てられていた場合、ユーザ装置は上りスケジューリング情報で指定されているリソースを特定し、そのリソースを用いて以後の適切なタイミングで上り物理共有チャネルPUSCHを送信する。PDSCHにもPUSCHにも無線リソースが割り当てられていなかった場合は、次のサブフレームまで待機し、次のPDCCHを受信する。

PDSCHにもPUSCHにも無線リソースが割り当てられなかった期間が、第１のインアクティビティ期間に達すると、ユーザ装置の動作モードは連続受信モードからショート間欠受信モードに切り替えられる。以後ユーザ装置は、短いDRX周期毎に、指定された起動期間だけ起動し、その起動期間の間PDCCHを連続的に受信する。上り又は下りリンクに無線リソースが割り当てられると、動作モードは再び連続受信モードに切り替えられる。連続受信モードから間欠受信モードへ（又はその逆に）状態遷移が起こったことは、ユーザ装置から基地局装置に、何らかのシグナリング信号で明示的に通知されてもよいし、通知されなくてもよい。

ユーザ装置がショート間欠受信モードに入った場合において、異周波測定用のイベントが発生すると、第１の異周波測定インジケータの示す値に応じて異周波測定が実行される。異周波測定インジケータは典型的には１ビットで表現される。第１の異周波測定インジケータが例えば"１"を示す場合には、第1実施例の図４に関して説明されたように、ユーザ装置は、ギャップ間隔の間に、自ら決定したタイミングで異周波測定が行われる。第１の異周波測定インジケータが"０"を示す場合には、第1実施例の図５に関して説明されたように、基地局装置はユーザ装置にギャップコントロール信号(Gap Ctrl)を通知し、そのギャップ間隔より広いギャップ間隔をもたらすDRXパラメータが通知される。ユーザ装置は、改めて指定されたDRXパラメータに従って、ギャップ間隔の間に異周波測定を行う。

ショート間欠受信モードに入った後も依然としてPDSCHにもPUSCHにも無線リソースが割り当てられず、その期間が、第２のインアクティビティ期間に達すると、ユーザ装置の動作モードはショート間欠受信モードからロング間欠受信モードに切り替えられる。以後ユーザ装置は、長いDRX周期毎に、指定された起動期間だけ起動し、その起動期間の間PDCCHを連続的に受信する。上り又は下りリンクに無線リソースが割り当てられると、動作モードは再び連続受信モードに切り替えられる。この場合も、状態遷移が起こったことが、ユーザ装置から基地局装置に何らかのシグナリング信号で明示的に通知されてもよいし、通知されなくてもよい。

ユーザ装置がロング間欠受信モードに入った場合において、異周波測定用のイベントが発生すると、第２の異周波測定インジケータの示す値に応じて異周波測定が実行される。第２の異周波測定インジケータも典型的には１ビットで表現される。第２の異周波測定インジケータが例えば"１"を示す場合には、第1実施例の図４に関して説明されたように、ユーザ装置は、ギャップ間隔の間に、自ら決定したタイミングで異周波測定が行われる。第２の異周波測定インジケータが"０"を示す場合には、第1実施例の図５に関して説明されたように、基地局装置はユーザ装置にギャップコントロール信号(Gap Ctrl)を通知し、そのギャップ間隔より広いギャップ間隔をもたらすDRXパラメータが通知される。ユーザ装置は、改めて指定されたDRXパラメータに従って、ギャップ間隔の間に異周波測定を行う。

上記の数値例のように、DRX周期の長短が、ギャップ期間の長短にそのまま関連付けられてよい場合もある。この場合において短いDRX周期のDRXパラメータに関する異周波測定インジケータが１を示すならば（DRXパラメータを変更せずに、異周波測定が可能なことを示す）ならば、長いDRX周期のDRXパラメータの場合には異周波測定インジケータは１になるはずである。しかしながら、DRX周期の長短がギャップ期間の長短に直結するとは限らない。上述したようにDRXパラメータは無線ベアラ毎に異なる可能性があり、様々な値をとり得る。ギャップ期間は、DRX周期だけでなく起動期間の値にも依存する。従ってショートDRXパラメータでの異周波測定インジケータの値と、ロングDRXパラメータでの異周波測定インジケータの値は、それぞれ別個に設定されることが好ましい。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。各実施例の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

マルチRATハンドオーバの概念図を示す。本発明の一実施例で使用される基地局装置の概略ブロック図を示す。本発明の一実施例で使用されるユーザ装置の概略ブロック図を示す。本発明の動作例を説明するためのタイミングチャート（その１）を示す。本発明の動作例を説明するためのタイミングチャート（その２）を示す。ギャップ間隔が適切でない様子を示す図である。ギャップ間隔が適切である様子を示す図（その１）である。ギャップ間隔が適切である様子を示す図（その２）である。 DRX周期、起動期間及びギャップ間隔の関係を示す図である。第３実施例での動作を説明するための図である。第４実施例での動作を説明するための図である。

符号の説明

１０１受信RF部
１０３制御情報生成部
１０５ RRC処理部
１０７報知情報生成部
１０９送信RF部
２０１受信RF部
２０３ L1/L2処理部
２０５ RRC処理部
２０７制御部
２０９測定部
２１１送信RF部

Claims

移動通信システムで使用されるユーザ装置であって、
在圏セルの周波数で下り制御信号を、基地局装置により指定された間欠受信周期で受信する手段と、
異周波測定用の所定のイベントが当該ユーザ装置で又は前記基地局で確認されたことに応じて、前記下り制御信号の受信タイミングの合間に在圏セルの周波数とは異なる周波数でセルサーチを行う手段と、
を有し、前記基地局装置により指定された異周波測定インジケータが所定値を示す場合、前記所定のイベントが発生すると、自装置で決定したタイミングで異周波測定が行われ、
前記異周波測定インジケータが別の所定値を示す場合、前記間欠受信周期とは異なる前記基地局装置により指定されたタイミングで異周波測定が行われるようにしたユーザ装置。
前記異周波測定インジケータが１ビットで表現される請求項１記載のユーザ装置。
前記異周波測定インジケータは、前記間欠受信周期を示す情報と共に前記基地局装置から通知される請求項１記載のユーザ装置。
前記異周波測定インジケータが、無線ベアラの新設時又は変更時に前記基地局装置から通知される請求項１記載のユーザ装置。
当該ユーザ装置の動作モードには、前記下り制御信号を連続的に受信する連続受信モードと、短い間欠受信周期で受信するショート間欠受信モードと、長い間欠受信周期で受信するロング間欠受信モードとが含まれる請求項１記載のユーザ装置。
前記ショート間欠受信モードでは、前記基地局装置から通知された第1の異周波測定インジケータが所定値を示す場合、前記所定のイベントが発生すると、自装置で決定したタイミングで異周波測定が行われ、前記第1の異周波測定インジケータが別の所定値を示す場合、前記間欠受信周期とは異なる前記基地局装置により指定されたタイミングで異周波測定が行われ、
前記ロング間欠受信モードでは、前記基地局装置から通知された第２の異周波測定インジケータが所定値を示す場合、前記所定のイベントが発生すると、自装置で決定したタイミングで異周波測定が行われ、前記第２の異周波測定インジケータが別の所定値を示す場合、前記間欠受信周期とは異なる前記基地局装置により指定されたタイミングで異周波測定が行われる請求項５記載のユーザ装置。
前記連続受信モードで動作している場合であって所定の期間にわたって物理共有チャネルが通信されなかった場合、前記動作モードは前記連続受信モードから前記ショート間欠受信モードに遷移する請求項５記載のユーザ装置。
前記ショート間欠受信モードで動作している場合であって所定の期間にわたって物理共有チャネルが通信されなかった場合、前記動作モードは前記ショート間欠受信モードから前記ロング間欠受信モードに遷移する請求項５記載のユーザ装置。
移動通信システムにおけるユーザ装置で使用される方法であって、
在圏セルの周波数で下り制御信号を、基地局装置により指定された間欠受信周期で受信するステップと、
異周波測定用の所定のイベントが当該ユーザ装置で又は前記基地局で確認されたことに応じて、前記下り制御信号の受信タイミングの合間に在圏セルの周波数とは異なる周波数でセルサーチを行うステップと、
を有し、前記基地局装置により指定された異周波測定インジケータが所定値を示す場合、前記所定のイベントが発生すると、自装置で決定したタイミングで異周波測定が行われ、
前記異周波測定インジケータが別の所定値を示す場合、前記間欠受信周期とは異なる前記基地局装置により指定されたタイミングで異周波測定が行われるようにした方法。
移動通信システムで使用される基地局装置であって、
ユーザ装置に下り制御信号の間欠受信周期を少なくとも含む間欠受信情報を通知する手段と、
前記下り制御信号を前記ユーザ装置に送信する手段と、
を有し、前記間欠受信情報は異周波測定インジケータを更に含み、
異周波測定用の所定のイベントが前記ユーザ装置で又は当該基地局装置で確認された場合であって、前記ユーザ装置が決定したタイミングで異周波測定が行われるべき場合、前記異周波測定用インジケータは所定値に設定され、前記間欠受信周期より長い当該基地局装置により指定される周期で異周波測定が行われるべき場合、前記異周波測定用インジケータは別の所定値に設定されるようにした基地局装置。
前記異周波測定インジケータが１ビットで表現される請求項１０記載の基地局装置。
前記異周波測定インジケータが、無線ベアラの新設時又は変更時に前記ユーザ装置に通知される請求項１０記載の基地局装置。
当該ユーザ装置の動作モードには、前記下り制御信号を連続的に受信する連続受信モードと、短い間欠受信周期で受信するショート間欠受信モードと、長い間欠受信周期で受信するロング間欠受信モードとが含まれ、
前記ショート間欠受信モードについては第1の異周波測定用インジケータが、前記ロング間欠受信モードについては第２の異周波測定用インジケータがそれぞれ前記ユーザ装置に通知される請求項１０記載の基地局装置。
異周波測定用の所定のイベントが前記ユーザ装置で又は当該基地局装置で確認された場合であって、前記ショート受信モードで動作している前記ユーザ装置が決定したタイミングで異周波測定が行われるべき場合、前記第1の異周波測定用インジケータは所定値に設定され、前記短い間欠受信周期より長い当該基地局装置により指定される周期で異周波測定が行われるべき場合、前記第1の異周波測定用インジケータは別の所定値に設定され、
前記ロング間欠受信モードで動作している前記ユーザ装置が決定したタイミングで異周波測定が行われるべき場合、前記第２の異周波測定用インジケータは所定値に設定され、前記長い間欠受信周期より長い当該基地局装置により指定される周期で異周波測定が行われるべき場合、前記第２の異周波測定用インジケータは別の所定値に設定される請求項３４記載の基地局装置。
前記ユーザ装置が前記連続受信モードで動作している場合であって所定の期間にわたって物理共有チャネルが通信されなかった場合、前記動作モードは前記連続受信モードから前記ショート間欠受信モードに遷移したものと判断する請求項１３記載の基地局装置。
前記ユーザ装置が前記ショート間欠受信モードで動作している場合であって所定の期間にわたって物理共有チャネルが通信されなかった場合、前記動作モードは前記ショート間欠受信モードから前記ロング間欠受信モードに遷移したものと判断する請求項１３記載の基地局装置。
移動通信システムにおける基地局装置で使用される方法であって、
ユーザ装置に下り制御信号の間欠受信周期を少なくとも含む間欠受信情報を通知するステップと、
前記下り制御信号を前記ユーザ装置に送信するステップと、
を有し、前記間欠受信情報は異周波測定インジケータを更に含み、
異周波測定用の所定のイベントが前記ユーザ装置で又は当該基地局装置で確認された場合であって、前記ユーザ装置が決定したタイミングで異周波測定が行われるべき場合、前記異周波測定用インジケータは所定値に設定され、前記間欠受信周期より長い当該基地局装置により指定される周期で異周波測定が行われるべき場合、前記異周波測定用インジケータは別の所定値に設定されるようにした方法。