JP2011176722A - ハンドオーバを制御するための方法、端末装置、基地局及び無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で無線通信している端末装置による第1の基地局から第2の基地局へのハンドオーバを制御するための方法であって、各コンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報は、ストレートスケジューリング方式又はクロススケジューリング方式に従って配信され、前記方法は、前記クロススケジューリング方式に従う第1のコンポーネントキャリアについてハンドオーバを実行すべきであると判定された場合に、前記第2の基地局において前記ストレートスケジューリング方式に従って運用されるべき第2のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバを前記第1の基地局から最初に前記端末装置に命令するステップ、を含む方法を提供する。
【選択図】図10
Description
1.関連技術の説明
1−1.ハンドオーバ手続
1−2.通信リソースの構成
1−3.スケジューリング情報の配信方式
2.無線通信システムの概要
3.第1の実施形態の説明
3−1.端末装置の構成例
3−2.基地局の構成例
3−3.処理の流れ
3−4.第1の実施形態のまとめ
4.第2の実施形態の説明
4−1.端末装置の構成例
4−2.基地局の構成例
4−3.処理の流れ
4−4.第2の実施形態のまとめ
5.第3の実施形態の説明
5−1.端末装置の構成例
5−2.基地局の構成例
5−3.処理の流れ
5−4.第3の実施形態のまとめ
[1−1.ハンドオーバ手続]
まず、図1〜図4を参照しながら、本発明に関連する技術について説明する。図1は、一般的なハンドオーバ手続の一例として、キャリアアグリゲーションを伴わない無線通信におけるLTEに準拠したハンドオーバ手続の流れを示している。ここでは、ハンドオーバ手続に、端末装置(UE)、ソース基地局(Source eNB)、ターゲット基地局(Target eNB)及びMME(Mobility Management Entity(移動性管理エンティティ))が関与する。
図2は、本発明を適用可能な通信リソースの構成の一例として、LTEにおける通信リソースの構成を示している。図2を参照すると、LTEにおける通信リソースは、時間方向において、10msecの長さを有する個々のラジオフレームに分割される。さらに、1ラジオフレームは10個のサブフレームを含み、1つのサブフレームは2つの0.5msスロットから構成される。また、1つの0.5msスロットは、通常、時間方向において7つのOFDMシンボルを含む。時間方向において7つのOFDMシンボル、周波数方向において12本のサブキャリアを含む通信リソースの1単位を、リソースブロック(Resource Block)という。LTEでは、時間方向においてはこのサブフレーム又はリソースブロックごとに各端末装置へ通信リソースが割り当てられる。また、時間方向において1つのOFDMシンボル、周波数方向において1本のサブキャリアに相当する通信リソースの1単位を、リソースエレメント(Resource Element)という。即ち、1リソースブロックは7×12=84リソースエレメントに相当する。同じ帯域幅、同じ時間長の中では、より多くのリソースブロックがデータ通信のために割り当てられるほど、データ通信のスループットは大きくなる。
図3は、通信リソースに含まれる制御チャネルの配置の一例として、LTEにおける制御チャネルの配置を示している。図3においては、図2と異なり、縦軸が時間方向、横軸が周波数方向である。図3を参照すると、12サブキャリア×1サブフレームの通信リソースが示されている。1サブフレームは、時間方向において14個のOFDMシンボルを含む。このような通信リソースのうち、サブフレームの先頭の最大で3個までのOFDMシンボルに、スケジューリング情報の配信のために使用される制御チャネル、即ちPDCCHが配置される。PDCCH上では、スケジューリング情報に加えて、変調方式を指定する情報及び電力制御情報なども配信され得る。端末装置は、かかる制御チャネル上のスケジューリング情報を参照することにより、各装置がデータを送信又は受信すべき通信リソースを認識する。データの送受信は、サブフレームの残りのOFDMシンボルに配置されるデータチャネルであるPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)上で行われる。
図5は、本発明の一実施形態に係る無線通信システム1の概要を示す模式図である。図5を参照すると、無線通信システム1は、端末装置100、基地局200a及び基地局200bを含む。このうち、基地局200aが端末装置100についてのサービング基地局であるものとする。
以下、図6〜図11Dを用いて、本発明の第1の実施形態について説明する。
図6は、本実施形態に係る端末装置100の構成の一例を示すブロック図である。図6を参照すると、端末装置100は、無線通信部110、信号処理部150、制御部160及び測定部170を備える。
無線通信部110は、キャリアアグリゲーション技術を用いて複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で、基地局200との間の無線通信を行う。
図6に戻り、端末装置100の構成の一例についての説明を継続する。
制御部160は、CPU(Central Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor)などの処理装置を用いて、端末装置100の機能全般を制御する。例えば、制御部160は、無線通信部110が基地局200から受信するスケジューリング情報に従って、無線通信部110によるデータ通信のタイミングをコンポーネントキャリアごとに制御する。より具体的には、例えば、制御部160は、基地局200との間の通信チャネルを形成するコンポーネントキャリアのうち、ストレートスケジューリング方式に従うコンポーネントキャリアの制御チャネル上のスケジューリング情報を参照する。かかるスケジューリング情報には、同じコンポーネントキャリアの通信リソースについての情報に加えて、クロススケジューリング方式に従う拡張キャリアについての情報も含まれ得る。そこで、制御部160は、拡張キャリアについての情報がスケジューリング情報に含まれている場合には、当該情報に従って、拡張キャリアのデータチャネル上でのデータ通信のタイミングを制御する。また、制御部160は、制御チャネルと同じコンポーネントキャリアの通信リソースについての情報に従って、ストレートスケジューリング方式に従うコンポーネントキャリアのデータチャネル上でのデータ通信のタイミングを制御する。このほか、制御部160は、図1を用いて説明したハンドオーバ手続における端末装置と同様に、端末装置100を動作させる。
測定部170は、例えば、制御部160からの制御に従い、基地局200からのリファレンス信号を用いてコンポーネントキャリアごとのチャネル品質を測定する。また、測定部170は、基地局200により割り当てられるメジャメントギャップを用いて、コンポーネントキャリアごとにハンドオーバのためのメジャメントを実行する。測定部170が実行したメジャメントの結果は、制御部160によりメジャメントレポートのための所定のフォーマットに整形され、無線通信部110を介して基地局200へ送信される。その後、基地局200により、当該メジャメントレポートに基づいて、端末装置100についてハンドオーバを実行すべきか否かが判定される。
図8は、本実施形態に係る基地局200の構成の一例を示すブロック図である。図8を参照すると、基地局200は、無線通信部210、インタフェース部250、コンポーネントキャリア(CC)管理部260及び制御部280を備える。
無線通信部210の具体的な構成は、サポートすべきコンポーネントキャリア数及び処理性能の要件等が異なるものの、図7を用いて説明した端末装置100の無線通信部110の構成と類似してよい。無線通信部210は、キャリアアグリゲーション技術を用いて複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で、端末装置との間の無線通信を行う。
インタフェース部250は、例えば、図5に例示したS1インタフェースを介して、無線通信部210及び制御部280と上位ノードとの間の通信を仲介する。また、インタフェース部250は、例えば、図5に例示したX2インタフェースを介して、無線通信部210及び制御部280と他の基地局との間の通信を仲介する。
CC管理部260は、基地局200のセルに属している端末装置ごとに、各端末装置がどのコンポーネントキャリアを使用して通信をしているかを表すデータを保持する。かかるデータは、新たな端末装置が基地局200のセルに参加した際、又は接続済みの端末装置がコンポーネントキャリアを変更した際に、制御部280により更新され得る。従って、制御部280は、CC管理部260により保持されているデータを参照することにより、端末装置100がどのコンポーネントキャリアを使用しているかを知ることができる。また、CC管理部260は、コンポーネントキャリアごとに各コンポーネントキャリアがストレートスケジューリング方式及びクロススケジューリング方式のいずれに従って運用されているかを表すデータを保持する。
制御部280は、CPU又はDSPなどの処理装置を用いて、基地局200の機能全般を制御する。例えば、制御部280は、データ通信のための通信リソースを端末装置100及び他の端末装置のために割り当てた後、スケジューリング情報の配信方式に応じたコンポーネントキャリアの制御チャネル上で、スケジューリング情報を配信する。より具体的には、制御部280は、ストレートスケジューリング方式に従うコンポーネントキャリア内の通信リソースについてのスケジューリング情報を、同じコンポーネントキャリアの制御チャネル上で配信する。また、制御部280は、拡張キャリア内の通信リソースについてのスケジューリング情報を、マスタである他のコンポーネントキャリアの制御チャネル上で配信する。
図9は、本実施形態に係る基地局200の制御部280による、ハンドオーバの順序の判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ここまで、図6〜図11Dを用いて、本発明の第1の実施形態について説明した。本実施形態によれば、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において、クロススケジューリング方式に従う拡張キャリアについてハンドオーバを実行すべきであると判定された場合に、ターゲット基地局においてストレートスケジューリング方式に従って運用されるべきコンポーネントキャリアについてのハンドオーバが最初に実行される。この場合にハンドオーバが最初に実行されるコンポーネントキャリアは、例えば、拡張キャリアのマスタとなるコンポーネントキャリアである。その後、ターゲット基地局においてクロススケジューリング方式に従って運用されるべきコンポーネントキャリアについてのハンドオーバが実行される。このような順序で、拡張キャリアのマスタのコンポーネントキャリアと拡張キャリアとを連続的にハンドオーバさせることにより、スケジューリング情報の逸失又は不整合などの原因でデータのロスが発生するリスクが低減又は排除される。従って、クロススケジューリング方式が行われている状況下においても、シームレスなハンドオーバを実現できる。また、本実施形態では、コンポーネントキャリアごとのスケジューリング情報の配信方式をハンドオーバ手続のために変更しなくてよいため、システムに与えるインパクトも小さい。
次に、図12〜図14Bを用いて、本発明の第2の実施形態について説明する。
図12は、本実施形態に係る端末装置300の構成の一例を示すブロック図である。図12を参照すると、端末装置300は、無線通信部110、信号処理部150、制御部360及び測定部170を備える。
制御部360は、CPU又はDSPなどの処理装置を用いて、端末装置300の機能全般を制御する。例えば、制御部360は、第1の実施形態に係る制御部160と同様、無線通信部110が基地局400から受信するスケジューリング情報に従って、無線通信部110によるデータ通信のタイミングをコンポーネントキャリアごとに制御する。また、本実施形態において、制御部360は、例えば、測定部170によるメジャメントの結果に応じて、クロススケジューリング方式で運用されている拡張キャリアの品質が低下していると判定される場合には、スケジューリング情報の配信方式の変更の要求を基地局400へ送信する。これは、品質が低下しているコンポーネントキャリアのスケジューリング情報の配信方式をクロススケジューリング方式からストレートスケジューリング方式に変更し、当該コンポーネントキャリアについてのハンドオーバに備えるためである。また、制御部360は、自らスケジューリング情報の配信方式の変更を要求しない場合であっても、基地局400からスケジューリング情報の配信方式の変更が通知された場合には、コンポーネントキャリアの運用の方式を当該通知に従って変更する。これらの他に、制御部360は、図1を用いて説明したハンドオーバ手続における端末装置と同様に、端末装置300を動作させる。
図13は、本実施形態に係る基地局400の構成の一例を示すブロック図である。図13を参照すると、基地局400は、無線通信部210、インタフェース部250、CC管理部260及び制御部480を備える。
制御部480は、CPU又はDSPなどの処理装置を用いて、基地局400の機能全般を制御する。例えば、制御部480は、第1の実施形態に係る制御部280と同様、データ通信のための通信リソースを端末装置300及び他の端末装置のために割り当てた後、スケジューリング情報の配信方式に応じたコンポーネントキャリアの制御チャネル上で、スケジューリング情報を配信する。
次に、本実施形態に係るハンドオーバ手続の2つのシナリオについて説明する。なお、これらシナリオでは、端末装置300、ソース基地局である基地局400a及びターゲット基地局である基地局400bの間でハンドオーバ手続が行われるものとする。また、図1に例示した一般的なハンドオーバ手続のうち端末装置におけるメジャメントまでの手続(ステップS2〜ステップS14)については特別な相違点が無いため、その説明を省略する。
ここまで、図12〜図14Bを用いて、本発明の第2の実施形態について説明した。本実施形態によれば、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において、クロススケジューリング方式に従う拡張キャリアについてハンドオーバを実行すべきであると判定された場合に、当該拡張キャリアについてのスケジューリング情報の配信方式が、ハンドオーバの実行の前にストレートスケジューリング方式へと変更される。その結果、ハンドオーバが最初に実行されるコンポーネントキャリアは、ストレートスケジューリング方式に従って運用されるコンポーネントキャリアとなる。それにより、スケジューリング情報の逸失又は不整合などの原因でデータのロスが発生するリスクが低減又は排除される。また、本実施形態では、拡張キャリアと当該拡張キャリアのマスタのコンポーネントキャリアとを連続的にハンドオーバさせなくてよいため、例えば、マスタのコンポーネントキャリアの品質が良好である場合には、品質の良好な当該コンポーネントキャリアのソース基地局との接続を維持することができる。
次に、図15〜図17を用いて、本発明の第3の実施形態について説明する。
図15は、本実施形態に係る端末装置500の構成の一例を示すブロック図である。図15を参照すると、端末装置500は、無線通信部110、信号処理部150、制御部560及び測定部170を備える。
制御部560は、CPU又はDSPなどの処理装置を用いて、端末装置500の機能全般を制御する。例えば、制御部560は、第1の実施形態に係る制御部160と同様、無線通信部110が基地局600から受信するスケジューリング情報に従って、無線通信部110によるデータ通信のタイミングをコンポーネントキャリアごとに制御する。また、本実施形態において、制御部560は、例えば、クロススケジューリング方式で運用されているコンポーネントキャリアについて基地局600からハンドオーバ命令が受信された場合に、当該コンポーネントキャリアについてターゲット基地局へアクセスする際、新たにストレートスケジューリング方式に従ったコンポーネントキャリアとしてアクセスを行う。即ち、制御部560は、拡張キャリアについての運用方式を、ターゲット基地局へのアクセスに際して、クロススケジューリング方式からストレートスケジューリング方式へと切り替える。この他に、制御部560は、図1を用いて説明したハンドオーバ手続における端末装置と同様に、端末装置500を動作させる。
図16は、本実施形態に係る基地局600の構成の一例を示すブロック図である。図16を参照すると、基地局600は、無線通信部210、インタフェース部250、CC管理部260及び制御部680を備える。
制御部680は、CPU又はDSPなどの処理装置を用いて、基地局600の機能全般を制御する。例えば、制御部680は、第1の実施形態に係る制御部280と同様、データ通信のための通信リソースを端末装置500及び他の端末装置のために割り当てた後、スケジューリング情報の配信方式に応じたコンポーネントキャリアの制御チャネル上で、スケジューリング情報を配信する。
図17は、本実施形態に係るハンドオーバ手続の流れの一例を示すシーケンス図である。なお、図17のシナリオでは、端末装置500、ソース基地局である基地局600a及びターゲット基地局である基地局600bの間でハンドオーバ手続が行われるものとする。また、図1に例示した一般的なハンドオーバ手続のうち端末装置におけるメジャメントまでの手続(ステップS2〜ステップS14)については特別な相違点が無いため、その説明を省略する。
ここまで、図15〜図17を用いて、本発明の第3の実施形態について説明した。本実施形態によれば、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において、クロススケジューリング方式に従うコンポーネントキャリアについてハンドオーバを実行すべきであると判定された場合に、当該コンポーネントキャリアについてハンドオーバが実行される。そして、ターゲット基地局においては、ハンドオーバの完了時から当該コンポーネントキャリアがストレートスケジューリング方式に従って運用される。それにより、スケジューリング情報の逸失又は不整合などの原因でデータのロスが発生するリスクが低減又は排除される。また、本実施形態においても、拡張キャリアと当該拡張キャリアのマスタのコンポーネントキャリアとを連続的にハンドオーバさせなくてよいため、例えば、マスタのコンポーネントキャリアの品質が良好である場合には、品質の良好な当該コンポーネントキャリアのソース基地局との接続を維持することができる。
100,300,500 端末装置
110 無線通信部(端末装置)
160,360,560 制御部(端末装置)
200,400,600 基地局
210 無線通信部(基地局)
280,480,680 制御部(基地局)
Claims (10)
- 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で無線通信している端末装置による第1の基地局から第2の基地局へのハンドオーバを制御するための方法であって、
各コンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報は、ストレートスケジューリング方式及びクロススケジューリング方式のいずれかに従って端末装置へ配信され、
前記方法は、
前記クロススケジューリング方式に従う第1のコンポーネントキャリアについてハンドオーバを実行すべきであると判定された場合に、前記第2の基地局において前記ストレートスケジューリング方式に従って運用されるべき第2のコンポーネントキャリアについての前記第1の基地局から前記第2の基地局へのハンドオーバを、前記第1の基地局から最初に前記端末装置に命令するステップ、
を含む、方法。 - 前記第1の基地局は、前記第1のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバの前に、前記第1のコンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報が配信されるチャネルが位置する前記第2のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバを前記端末装置に命令する、請求項1に記載の方法。
- 前記方法は、
前記第1の基地局により、前記第1のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバを前記端末装置に命令するステップ、
をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 前記第1のコンポーネントキャリアと前記第2のコンポーネントキャリアとは、同じコンポーネントキャリアであり、
最初のハンドオーバの実行の前に、前記第1の基地局において、前記第1のコンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報の配信方式を、前記クロススケジューリング方式から前記ストレートスケジューリング方式へ変更するステップ、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1の基地局は、メジャメントを実行した前記端末装置からのスケジューリング情報の配信方式の変更の要求に応じて、前記第1のコンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報の配信方式を、前記クロススケジューリング方式から前記ストレートスケジューリング方式へ変更する、請求項4に記載の方法。
- 前記第1の基地局は、前記第2の基地局によりハンドオーバが承認された後、前記第1のコンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報の配信方式を、前記クロススケジューリング方式から前記ストレートスケジューリング方式へ変更する、請求項4に記載の方法。
- 前記第1のコンポーネントキャリアと前記第2のコンポーネントキャリアとは、同じコンポーネントキャリアであり、
前記第2のコンポーネントキャリアは、前記第1の基地局から前記第2の基地局へのハンドオーバの後、前記第2の基地局において前記ストレートスケジューリング方式に従って運用される、
請求項1に記載の方法。 - 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で基地局との間の無線通信を行う無線通信部と;
前記無線通信部による第1の基地局から第2の基地局へのハンドオーバを制御する制御部と;
前記第1の基地局との間の前記通信チャネルのチャネル品質を測定する品質測定部と;
を備え、
各コンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報は、ストレートスケジューリング方式及びクロススケジューリング方式のいずれかに従って配信され、
前記クロススケジューリング方式に従う第1のコンポーネントキャリアについてハンドオーバを実行すべきであると判定された場合に、前記第2の基地局において前記ストレートスケジューリング方式に従って運用されるべき第2のコンポーネントキャリアについての前記第1の基地局から前記第2の基地局へのハンドオーバを、前記第1の基地局からの命令に応じて最初に実行する、
端末装置。 - 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で端末装置との間の無線通信を行う無線通信部と;
前記端末装置による他の基地局へのハンドオーバを制御する制御部と;
を備え、
各コンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報は、ストレートスケジューリング方式及びクロススケジューリング方式のいずれかに従って配信され、
前記制御部は、前記クロススケジューリング方式に従う第1のコンポーネントキャリアについてハンドオーバを実行すべきであると判定された場合に、前記他の基地局において前記ストレートスケジューリング方式に従って運用されるべき第2のコンポーネントキャリアについての前記他の基地局へのハンドオーバを最初に前記端末装置に命令する、
基地局。 - 複数のコンポーネントキャリアを統合することにより形成される通信チャネル上で無線通信を行う端末装置と、
前記端末装置に前記通信チャネル上でサービス提供している第1の基地局と、
前記端末装置による前記第1の基地局からのハンドオーバのターゲットとなる第2の基地局と、
を含む無線通信システムであって、
各コンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報は、ストレートスケジューリング方式及びクロススケジューリング方式のいずれかに従って配信され、
前記第1の基地局は、前記クロススケジューリング方式に従う第1のコンポーネントキャリアについてハンドオーバを実行すべきであると判定された場合に、前記第2の基地局において前記ストレートスケジューリング方式に従って運用されるべき第2のコンポーネントキャリアについてのハンドオーバを最初に前記端末装置に命令する、
無線通信システム。
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