JP2019091954A - 端末装置、基地局装置、通信方法、および、集積回路 - Google Patents

端末装置、基地局装置、通信方法、および、集積回路 Download PDF

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Abstract

【課題】効率的に通信を継続する端末装置、基地局装置、通信方法および集積回路に関する技術を提供すること。【解決手段】第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを前記基地局装置から受信し、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行い、前記第1のタイマーが満了したときに、前記第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわず、前記第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、前記第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである。【選択図】図16

Description

本発明は、端末装置、基地局装置、通信方法、および、集積回路に関する。
セルラー移動通信の無線アクセス方式および無線ネットワーク(以下、「Long Term Evolution(LTE:登録商標)」、または、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access:EUTRA」と称する。)が、第三世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation
Partnership Project:3GPP)において検討されている(非特
許文献1、2、3、4、5)。LTEでは、基地局装置をeNodeB(evolved
NodeB)、端末装置をUE(User Equipment)とも称する。LTEは、基地局装置がカバーするエリアをセル状に複数配置するセルラー通信システムである。単一の基地局装置は複数のセルを管理してもよい。
ハンドオーバの遅延を減らすために、端末装置(UE:User Equipment)が、接続中の基地局装置との通信を維持したまま、ハンドオーバ先の基地局装置との通信を確立することが検討されている(非特許文献6)。
3GPP TS 36.211 V13.0.0 (2015−12) http://www.3gpp.org/DynaReport/36843.htm 3GPP TS 36.212 V13.0.0 (2015−12) http://www.3gpp.org/DynaReport/36843.htm 3GPP TS 36.213 V13.0.0 (2015−12) http://www.3gpp.org/DynaReport/36843.htm 3GPP TS 36.321 V13.0.0 (2015−12) http://www.3gpp.org/DynaReport/36843.htm 3GPP TS 36.331 V13.0.0 (2015−12) http://www.3gpp.org/DynaReport/36843.htm 3GPP TR 36.881 v0.5.0 (2015−11) http://www.3gpp.org/DynaReport/36843.htm
本発明は、基地局装置との通信を効率的に継続することができる端末装置、該端末装置と通信する基地局装置、該端末装置に用いられる通信方法、該基地局装置に用いられる通信方法、該端末装置に実装される集積回路、該基地局装置に実装される集積回路を提供する。
(1)上記の目的を達成するために、本発明の一態様は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の第1の態様は、基地局装置とセルを介して通信する端末装置であって、第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを基地局装置から受信し、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行い、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわず、第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである。
(2)本発明の第1の態様において、第2のタイマーは、さらに、ハンドオーバが、ハンドオーバコマンドを受信した後に第1のセルとの通信を継続しないハンドオーバである場合には、ハンドオーバコマンドを受信した後に計時を停止し、ハンドオーバが、ハンドオーバコマンドを受信した後も第1のセルとの通信を継続するハンドオーバである場合には計時を継続する。
(3)本発明の第1の態様において、第2のタイマーは、ハンドオーバが、ハンドオーバコマンドを受信した後も第1のセルとの通信を継続するハンドオーバである場合に、ハンドオーバコマンドを受信した後に計時を行う。
(4)本発明の第2の態様は、端末装置と通信する基地局装置であって、第1のセルから第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを端末装置に送信し、ハンドオーバコマンドに第1のタイマーに設定する値を含め、タイマーは、ハンドオーバが、ハンドオーバコマンドを受信した後も第1のセルとの通信を継続するハンドオーバである場合に、第1のセルでの無線リンク失敗を判断するために使用される。
(5)本発明の第3の態様は、基地局装置とセルを介して通信する端末装置に実装される集積回路であって、第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを基地局装置から受信する機能と、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行う機能と、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわない機能とを端末装置に対して発揮させ、第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである。
(6)本発明の第4の態様は、基地局装置とセルを介して通信する端末装置に実装される集積回路であって、第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを基地局装置から受信するステップと、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行い、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわないステップとを少なくとも含み、第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである。
この発明によれば、端末装置および基地局装置は互いに、効率的に通信を継続することができる。
本実施形態の無線通信システムの概念図である。 本発明の実施形態に係る端末装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る基地局装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るユーザ平面(UP(User−plane、U−Plane))プロトコルスタックを表す図である。 本発明の実施形態に係る制御平面(CP(Control−plane、C−Plane))プロトコルスタックを表す図である。 本発明の実施形態に係る競合ベースランダムアクセス手順に関するシーケンスチャートの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る非競合ベースランダムアクセス手順に関するシーケンスチャートの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るハンドオーバ手順に関するシーケンスチャートの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線リソース管理測定設定管理方法に関するシーケンスチャートの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線リソース管理測定設定の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るRF―Parameters―v1020に含まれる情報/パラメータを示す図である。 本発明の実施形態に係るBandParameters―r10に含まれる情報/パラメータを示す図である。 本発明の実施形態に係るRF―Parameters―v1020の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るRF―Parameters―v1250に含まれる情報/パラメータを示す図である。 本発明の実施形態に係るRF―Parameters―rXの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る端末装置能力情報の通知に関するシーケンスチャートの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線リンク障害(Radio Link Failure)の検出に関するフローチャート図の一例を示したものである。
以下、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の無線通信システムについて説明する。
図1は、本実施形態の無線通信システムの概念図である。図1において、無線通信システムは、端末装置2、および、基地局装置3を具備する。基地局装置3は、ソース基地局装置3A、ターゲット基地局装置3B、および、MME(Mobility Management Entity)/GW(Gateway)を含む。Uuは端末装置2と基地局装置3の間の無線アクセスリンクである。Uuは、端末装置2から基地局装置3への上りリンク、および、基地局装置3から端末装置2への下りリンクを含む。X2は、ソース
基地局装置3Aとターゲット基地局装置3Bの間のバックホールリンクである。S1は、ソース基地局装置3A/ターゲット基地局装置3BとMME/GWの間のバックホールリンクである。
端末装置2は、ソース基地局装置3Aからターゲット基地局装置3Bにハンドオーバしてもよい。端末装置2は、ソースセルからターゲットセルにハンドオーバしてもよい。ソースセルは、ソース基地局装置3Aによって管理されてもよい。ターゲットセルは、ターゲット基地局装置3Bによって管理されてもよい。ソース基地局装置3A、および、ターゲット基地局装置3Bは、同じ装置であってもよい。すなわち、端末装置2は、ソース基地局装置3Aが管理するソースセルから、当該ソース基地局装置3Aが管理するターゲットセルにハンドオーバしてもよい。ソースセルを、ソースプライマリセルとも称する。ターゲットセルを、ターゲットプライマリセルとも称する。
本実施形態の物理チャネルおよび物理シグナルについて説明する。
図1において、端末装置2から基地局装置3への上りリンクの無線通信では、以下の上りリンク物理チャネルが用いられる。上りリンク物理チャネルは、上位層から出力された情報を送信するために、物理層によって使用される。
・PUCCH(Physical Uplink Control Channel)
・PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)
・PRACH(Physical Random Access Channel)
PUCCHは、上りリンク制御情報(Uplink Control Information:UCI)を送信するために用いられる。上りリンク制御情報は、下りリンクのチャネル状態情報(Channel State Information:CSI)、初期送信のためのPUSCH(Uplink−Shared Channel:UL−SCH)リソースを要求するために用いられるスケジューリングリクエスト(Scheduling Request: SR)、下りリンクデータ(Transport blo
ck, Medium Access Control Protocol Data
Unit:MAC PDU, Downlink−Shared Channel:DL−SCH, Physical Downlink Shared Channel:PDSCH)に対するHARQ−ACK(Hybrid Automatic Repeat request ACKnowledgement)を含む。HARQ−ACKは、ACK(acknowledgement)またはNACK(negative−acknowledgement)を示す。HARQ−ACKを、HARQフィードバック、HARQ情報、HARQ制御情報、および、ACK/NACKとも称する。
PUSCHは、上りリンクデータ(Uplink−Shared Channel:UL−SCH)を送信するために用いられる。PUSCHは、上りリンクデータと共にHARQ−ACKおよび/またはチャネル状態情報を送信するために用いられてもよい。また、PUSCHはチャネル状態情報のみ、または、HARQ−ACKおよびチャネル状態情報のみを送信するために用いられてもよい。PUSCHは、ランダムアクセスメッセージ3を送信するために用いられる。
PRACHは、ランダムアクセスプリアンブル(ランダムアクセスメッセージ1)を送信するために用いられる。PRACHは、初期コネクション確立(initial connection establishment)プロシージャ、ハンドオーバプロシージャ、コネクション再確立(connection re−establishment)プロシージャ、上りリンク送信に対する同期(タイミング調整)、およびPUSCH(UL−SCH)リソースの要求を示すために用いられる。
図1において、上りリンクの無線通信では、以下の上りリンク物理シグナルが用いられる。上りリンク物理シグナルは、上位層から出力された情報を送信するために使用されないが、物理層によって使用される。
・上りリンク参照信号(Uplink Reference Signal:UL RS
本実施形態において、以下の2つのタイプの上りリンク参照信号が用いられる。
・DMRS(Demodulation Reference Signal)
・SRS(Sounding Reference Signal)
DMRSは、PUSCHまたはPUCCHの送信に関連する。DMRSは、PUSCHまたはPUCCHと時間多重される。基地局装置3は、PUSCHまたはPUCCHの伝搬路補正を行なうためにDMRSを使用する。以下、PUSCHとDMRSを共に送信することを、単にPUSCHを送信すると称する。以下、PUCCHとDMRSを共に送信することを、単にPUCCHを送信すると称する。
SRSは、PUSCHまたはPUCCHの送信に関連しない。基地局装置3は、チャネル状態の測定のためにSRSを用いてもよい。SRSは、上りリンクサブフレームにおける最後のSC−FDMAシンボル、または、UpPTSにおけるSC−FDMAシンボルにおいて送信される。
図1において、基地局装置3から端末装置2への下りリンクの無線通信では、以下の下りリンク物理チャネルが用いられる。下りリンク物理チャネルは、上位層から出力された情報を送信するために、物理層によって使用される。
・PBCH(Physical Broadcast Channel)
・PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)
・PHICH(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel)
・PDCCH(Physical Downlink Control Channel)
・EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)
・PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)・PMCH(Physical Multicast Channel)
PBCHは、端末装置2で共通に用いられるマスターインフォメーションブロック(Master Information Block:MIB, Broadcast Channel:BCH)を報知するために用いられる。MIBは、40ms間隔で送信され
、MIBは10ms周期で繰り返し送信される。具体的には、SFN mod 4=0を
満たす無線フレームにおけるサブフレーム0においてMIBの初期送信が行なわれ、他の全ての無線フレームにおけるサブフレーム0においてMIBの再送信(repetition)が行なわれる。SFN(system frame number)は無線フレームの番号である。MIBはシステム情報である。例えば、MIBは、SFNを示す情報を含む。
PCFICHは、PDCCHの送信に用いられる領域(OFDMシンボル)を指示する情報を送信するために用いられる。
PHICHは、基地局装置3が受信した上りリンクデータ(Uplink Shared Channel:UL−SCH)に対するHARQインディケータを送信するために用いられる。HARQインディケータは、HARQ−ACKを示す。
PDCCHおよびEPDCCHは、下りリンク制御情報(Downlink Control Information:DCI)を送信するために用いられる。下りリンク制御情報を、DCIフォーマットとも称する。下りリンク制御情報は、下りリンクグラント(downlink grant)および上りリンクグラント(uplink grant)を含む。下りリンクグラントは、下りリンクアサインメント(downlink assignment)または下りリンク割り当て(downlink allocation)とも称する。
1つの下りリンクグラントは、1つのサービングセル内の1つのPDSCHのスケジューリングに用いられる。下りリンクグラントは、該下りリンクグラントが送信されたサブフレームと同じサブフレーム内のPDSCHのスケジューリングに用いられる。
1つの上りリンクグラントは、1つのサービングセル内の1つのPUSCHのスケジューリングに用いられる。上りリンクグラントは、該上りリンクグラントが送信されたサブフレームより4つ以上後のサブフレーム内のPUSCHのスケジューリングに用いられる。
PDCCHで送信される上りリンクグラントはDCIフォーマット0を含む。DCIフォーマット0に対応するPUSCHの送信方式は、シングルアンテナポートである。端末装置2は、DCIフォーマット0に対応するPUSCH送信のためにシングルアンテナポート送信方式を用いる。シングルアンテナポート送信方式が適用されるPUSCHは、1つのコードワード(1つのトランスポートブロック)の伝送に用いられる。
PDCCHで送信される上りリンクグラントは、DCIフォーマット4を含む。DCIフォーマット4に対応するPUSCHの送信方式は、閉ループ空間多重である。端末装置2は、DCIフォーマット4に対応するPUSCH送信のために閉ループ空間多重送信方式を用いる。閉ループ空間多重送信方式が適用されるPUSCHは、2つまでのコードワード(2つまでのトランスポートブロック)の伝送に用いられる。
下りリンクグラント、または、上りリンクグラントに付加されるCRCパリティビットは、C−RNTI(Cell−Radio Network Temporary Identifier)、Temporary C−RNTI、SPS(Semi Persistent Scheduling)C−RNTI(Cell−Radio Network Temporary Identifier)によってスクランブルされる。C−RNTIおよびSPS C−RNTIは、セル内において端末装置を識別するための識別子である。Temporary C−RNTIは、競合ベースランダムアクセス手順において用いられる。
C−RNTIは、1つのサブフレームにおけるPDSCHまたはPUSCHを制御するために用いられる。SPS C−RNTIは、PDSCHまたはPUSCHのリソースを周期的に割り当てるために用いられる。Temporary C−RNTIは、ランダムアクセスメッセージ3の再送信、および、ランダムアクセスメッセージ4の送信をスケジュールするために用いられる。
PDSCHは、下りリンクデータ(Downlink Shared Channel: DL-SCH)を送信するた
めに用いられる。PDSCHは、ランダムアクセスメッセージ2(ランダムアクセスレス
ポンス)を送信するために用いられる。PDSCHは、ハンドオーバコマンドを送信するために用いられる。
ランダムアクセスレスポンスは、RARグラント(Random Access Response grant)を含む。RARグラントは、PDSCHで送信される上りリ
ンクグラントである。端末装置2は、RARグラントに対応するPUSCH送信、および、同じトランスポートブロックに対する該PUSCH再送信のためにシングルアンテナポート送信方式を用いる。
PMCHは、マルチキャストデータ(Multicast Channel:MCH)を送信するために用いられる。
図1において、下りリンクの無線通信では、以下の下りリンク物理シグナルが用いられる。下りリンク物理シグナルは、上位層から出力された情報を送信するために使用されないが、物理層によって使用される。
・同期信号(Synchronization signal:SS)
・下りリンク参照信号(Downlink Reference Signal:DL
RS)
同期信号は、端末装置2が下りリンクの周波数領域および時間領域の同期をとるために用いられる。同期信号は、PSS(Primary Synchronization Signal)、および、SSS(Second Synchronization Signal)を含む。
下りリンク参照信号は、端末装置2が下りリンク物理チャネルの伝搬路補正を行なうために用いられる。下りリンク参照信号は、端末装置2が下りリンクのチャネル状態情報を算出するために用いられる。
本実施形態において、以下の7つのタイプの下りリンク参照信号が用いられる。
・CRS(Cell−specific Reference Signal)
・PDSCHに関連するURS(UE−specific Reference Signal)
・EPDCCHに関連するDMRS(Demodulation Reference
Signal)
・NZP CSI−RS(Non−Zero Power Chanel State Information−Reference Signal)
・ZP CSI−RS(Zero Power Chanel State Information−Reference Signal)
・MBSFN RS(Multimedia Broadcast and Multicast Service over Single Frequency Network Reference signal)
・PRS(Positioning Reference Signal)
下りリンク物理チャネルおよび下りリンク物理シグナルを総称して、下りリンク信号と称する。上りリンク物理チャネルおよび上りリンク物理シグナルを総称して、上りリンク信号と称する。下りリンク物理チャネルおよび上りリンク物理チャネルを総称して、物理チャネルと称する。下りリンク物理シグナルおよび上りリンク物理シグナルを総称して、物理シグナルと称する。
BCH、MCH、UL−SCHおよびDL−SCHは、トランスポートチャネルである
。媒体アクセス制御(Medium Access Control:MAC)層で用いられるチャネルをトランスポートチャネルと称する。MAC層で用いられるトランスポートチャネルの単位を、トランスポートブロック(transport block:TB)またはMAC PDU(Protocol Data Unit)とも称する。MAC層においてトランスポートブロック毎にHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)の制御が行なわれる。トランスポートブロックは、MA
C層が物理層に渡す(deliver)データの単位である。物理層において、トランスポートブロックはコードワードにマップされ、コードワード毎に符号化処理が行なわれる。
基地局装置3と端末装置2は、上位層(higher layer)において信号をやり取り(送受信)する。例えば、基地局装置3と端末装置2は、無線リソース制御(RRC: Radio Resource Control)層において、RRCシグナリン
グ(RRC message:Radio Resource Control message,RRC information:Radio Resource Control informationとも称される)を送受信してもよい。また、基地局装置3と端末装置2は、媒体アクセス制御(MAC:Medium Access Control)層において、MAC CE(Control Element)を送受信してもよい。ここで、RRCシグナリング、および/または、MAC CEを、上位層の信号(higher layer signaling)とも称する。
PUSCHおよびPDSCHは、RRCシグナリング、および、MAC CEを送信するために用いられる。ここで、基地局装置3からPDSCHで送信されるRRCシグナリングは、セル内における複数の端末装置2に対して共通のシグナリングであってもよい。基地局装置3からPDSCHで送信されるRRCシグナリングは、ある端末装置2に対して専用のシグナリング(dedicated signalingまたはUE specific signalingとも称する)であってもよい。セルスペシフィックパラメータは、セル内における複数の端末装置2に対して共通のシグナリング、または、ある端末装置2に対して専用のシグナリングを用いて送信されてもよい。UEスペシフィックパラメータは、ある端末装置2に対して専用のシグナリングを用いて送信されてもよい。
本実施形態の無線ネットワークについて説明する。
基地局装置3によって制御される各周波数の通信可能範囲(通信エリア)はセルとしてみなされる。このとき、基地局装置3がカバーする通信エリアは周波数毎にそれぞれ異なる広さ、異なる形状であっても良い。また、カバーするエリアが周波数毎に異なっていてもよい。また、基地局装置3の種別やセル半径の大きさが異なるセルが、同一の周波数または異なる周波数のエリアに混在して1つの通信システムを形成している無線ネットワークのことを、ヘテロジニアスネットワークと称する。
端末装置2は、セルの中を通信エリアとみなして動作する。端末装置2が、あるセルから別のセルへ移動するときは、非無線接続時(アイドル状態、RRC_IDLE状態とも称する)はセル再選択手順、無線接続時(コネクティッド状態、RRC_CONNECTED状態とも称する)はハンドオーバ手順によって別の適切なセルへ移動する。適切なセルとは、一般的に端末装置2のアクセスが基地局装置3から指定される情報に基づいて禁止されていないと判断したセルであって、かつ、下りリンクの受信品質が所定の条件を満足するセルのことを示す。
基地局装置3は端末装置2が通信可能なエリアであるセルを周波数毎に管理する。1つの基地局装置3が複数のセルを管理していてもよい。
端末装置2がある基地局装置3と通信可能であるとき、その基地局装置3のセルのうち、端末装置2との通信に使用されるように設定されているセルは在圏セル(Serving cell)であり、その他の通信に使用されないセルは周辺セル(Neighboring cell)と称される。
本実施形態の無線プロトコル構造について説明する。
図4は、EUTRAの無線ネットワーク(EUTRAN)の端末装置2及び基地局装置3のユーザデータを扱うユーザ平面(UP(User−plane、U−Plane))プロトコルスタックを表す図である。また、図5は、制御データを扱う制御平面(CP(Control−plane、C−Plane))プロトコルスタックを表す図である。
図4および図5において、物理層(Physical layer:PHY層)は、物理チャネル(Physical Channel)を利用して上位層に伝送サービスを提供する。PHY層は、上位の媒体アクセス制御層(Medium Access Control layer:MAC層)とトランスポートチャネルで接続される。トランスポートチャネルを介して、MAC層とPHY層とレイヤ(layer:層)間でデータが移動する。端末装置2と基地局装置3のPHY層間において、物理チャネルを介してデータの送受信が行われる。
MAC層は、多様な論理チャネルを多様なトランスポートチャネルにマッピングを行う。MAC層は、上位の無線リンク制御層(Radio Link Control layer:RLC層)とは論理チャネルで接続される。論理チャネルは、伝送される情報の種類によって大きく分けられ、制御情報を伝送する制御チャネルとユーザ情報を伝送するトラフィックチャネルに分けられる。MAC層は、間欠受送信(DRX・DTX)を行うためにPHY層の制御を行う機能、ランダムアクセス手順を実行する機能、送信電力の情報を通知する機能、HARQ制御を行う機能などを持つ。
RLC層は、上位層から受信したデータを分割(Segmentation)及び結合(Concatenation)し、下位層が適切にデータ送信できるようにデータサイズを調節する。また、RLC層は、各データが要求するQoS(Quality of Service)を保証するための機能も持つ。すなわち、RLC層は、データの再送制御等の機能を持つ。
パケットデータコンバージェンスプロトコル層(Packet Data Convergence Protocol layer:PDCP層)は、ユーザデータであるIPパケットを無線区間で効率的に伝送するために、不要な制御情報の圧縮を行うヘッダ圧縮機能を持つ。また、PDCP層は、データの暗号化の機能も持つ。
さらに、制御平面プロトコルスタックには、無線リソース制御層(Radio Resource Control layer:RRC層)がある。RRC層は、無線ベアラ(Radio Bearer:RB)の設定・再設定を行い、論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルの制御を行う。RBは、シグナリグ無線ベアラ(Signaling Radio Bearer:SRB)とデータ無線ベアラ(Data Radio Bearer:DRB)とに分けられ、SRBは、制御情報であるRRCメッセージを送信する経路として利用される。DRBは、ユーザデータを送信する経路として利用される。基地局装置3と端末装置2のRRC層間で各RBの設定が行われる。
尚、PHY層は一般的に知られる開放型システム間相互接続(Open System
s Interconnection:OSI)モデルの階層構造の中で第一層の物理層に対応し、MAC層、RLC層及びPDCP層はOSIモデルの第二層であるデータリンク層に対応し、RRC層はOSIモデルの第三層であるネットワーク層に対応する。
また、ネットワークと端末装置2との間で用いられるシグナリングプロトコルは、アクセス層(Access Stratum:AS)プロトコルと非アクセス層(Non−Access Stratum:NAS)プロトコルとに分割される。例えば、RRC層以下のプロトコルは、端末装置2と基地局装置3との間で用いられるアクセス層プロトコルである。また、端末装置2の接続管理(Connection Management:CM)やモビリティ管理(Mobility Management:MM)などのプロトコルは非アクセス層プロトコルであり、端末装置2とコアネットワーク(CN)との間で用いられる。例えば図5に示すように、端末装置2とモバイル管理エンティティ(Mobility Management Entity:MME)との間で、非アクセス層プロトコルを用いた通信が、基地局装置3を介して透過的に行われる。
本実施形態の無線リソース管理測定について説明する。
図9は、EUTRAにおける、端末装置2ならびに基地局装置3の無線リソース管理(radio resource management; RRM)測定設定管理方法について説明するためのシーケンスチャート図である。
図9の例において、基地局装置3は、自局が運用する周波数としてF1とF2という異なる2つの周波数を使用可能であるとし、端末装置2と基地局装置3は、周波数F1において無線接続が確立された状態(無線リソース制御接続状態(Radio Resource Control Connected:RRC_Connected))である。ここで、基地局装置3は、端末装置2に対して通信中のセル(在圏セル)並びにその他セル(周辺セル)の受信品質を測定させるために測定設定を含むメッセージ(以降、測定設定メッセージと称する)を送信する(ステップS91)。測定設定メッセージには、測定される周波数(周波数F1と周波数F2)毎に少なくとも1つの測定設定情報が含まれている。測定設定情報は、測定IDと、測定対象(measurement object)と、測定対象に対応する測定対象IDと、測定イベントを含んだ報告設定と、報告設定に対応する報告設定IDとで構成される。1つの測定対象IDに対し複数の報告設定IDがリンクされるように構成されていても良い。同様に、複数の測定対象IDに対して1つの報告設定IDがリンクされるように構成されていても良い。
例えば、2つの測定対象(周波数F1と周波数F2)と3つの報告設定が通知され、前記測定対象と報告設定との組み合わせに対して3つの測定IDが設定される場合について図10を用いて説明する。
基地局装置3は、測定対象として、周波数F1と周波数F2に、それぞれ識別子0と1を測定対象IDとして割り当てて端末装置2に通知する。また、基地局装置3は、報告設定として、報告設定1と報告設定2と報告設定3に、それぞれ識別子0,1,2を報告設定IDとして割り当てて端末装置2に通知する。さらに基地局装置3は、前記測定対象の識別子と前記報告設定の識別子との組み合わせに対して紐付けされる(リンクされる)測定IDを端末装置2に通知する。
図10では、測定ID#0として、識別子0の測定対象(周波数F1)と識別子0の報告設定との組み合わせが指定されている。同様に、識別子0の測定対象(周波数F1)と識別子1の報告設定との組み合わせが測定ID#1に指定され、識別子1の測定対象(周波数F2)と識別子2の報告設定との組み合わせが測定ID#2に指定されている。
また、測定イベント情報とは、例えば、在圏セルのセル固有基準信号の受信品質が所定の閾値よりも下回った/上回ったとき、周辺セルのセル固有基準信号の受信品質が在圏セルよりも下回ったとき、周辺セルの受信品質が所定の閾値よりも上回ったとき、などの条件を示す測定イベントと、当該条件を判定するために用いるパラメータから構成される情報である。パラメータには、閾値、オフセット値、測定イベントの成立に必要な時間などの情報が設定される。非特許文献3では、例えば測定イベントA1として、サービングセルの受信品質が閾値よりも良くなった場合に報告することが定義されている。また、測定イベントA3として、隣接セルの受信品質が、サービングセルの受信品質にオフセット値を加えたものよりも良くなった場合に報告することが定義されている。また、測定イベントA4として、隣接セルの受信品質が、閾値よりも良くなった場合に報告することが定義されている。
端末装置2は、ステップS92において、基地局装置3から設定された測定設定情報を内部情報として保存してから測定処理を開始する。具体的には、端末装置2は前述のように測定IDと測定対象IDと報告設定IDとを1つにリンクされるよう対応付けて管理し、各IDに対応する測定情報を基に測定を開始する。これらの3つのIDが1つにリンクされている場合、有効とみなして関連する測定を開始し、これらの3つのIDが1つにリンクされていない場合(いずれかのIDが設定されていない場合)、無効とみなして関連する測定は開始されない。そして、誤り無く測定設定情報を設定できた場合、端末装置2は、ステップS93において測定設定の完了を示すメッセージ(測定設定完了メッセージ)を基地局装置3へ送信する。
そして、端末装置2において、設定された測定イベントのいずれかがパラメータに従い条件を満たした場合、当該測定イベントがトリガ(trigger)されたとして、測定報告メッセージを基地局装置3に対して送信する(ステップS94)。測定報告メッセージには、少なくともトリガされた測定イベントの報告設定IDにリンクした測定IDと、必要であれば関連するセルの測定結果が設定されて報告される。基地局装置3は測定IDがどの測定イベントの報告設定IDにリンクしているかを把握しているため、端末装置2は測定報告メッセージで報告設定IDを通知する必要はない。
本実施形態のハンドオーバ手順の一部について説明する。
図8は、本実施形態におけるハンドオーバ手順(プロシージャ)の一例を示す図である。
(ステップS801)必要な場合、基地局装置3Aは端末装置2に対してRRM測定を設定し、ハンドオーバ候補のセル(基地局装置3B)を報告させる。
(ステップS802)ソース基地局装置3Aは、端末装置2から報告される測定結果、および/あるいは、その他の判断基準に基づき、ターゲット基地局装置3Bを決定し、ターゲット基地局装置3Bに対してハンドオーバ要求(HANDOVER REQUEST)メッセージを送る(Send)。ハンドオーバ要求メッセージにはハンドオーバの準備に必要な情報が含まれる。例えば、ハンドオーバ要求メッセージにはハンドオーバの種類を示す情報が含まれてもよい。ここで、ハンドオーバの種類を示す情報とは、ステップS805のハンドオーバコマンドを受信した後もソースセルでの通信を継続するタイプのハンドオーバ(以降、接続維持型ハンドオーバと称する)であるか否かを少なくとも判断できる情報であることが望ましい。また、例えば、ハンドオーバ要求メッセージには端末装置2がどのようなバンドの組み合わせで接続維持型ハンドオーバが行えるのかを判断できる情報(例えば、端末装置2の能力情報の一部あるいは全部)が含まれてもよい。
(ステップS803)ターゲット基地局3Bは、ハンドオーバの受け入れが可能である場合には、ハンドオーバコマンドを含むハンドオーバ要求肯定応答(HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)メッセージをソース基地局装置3Aに送る。ハンドオーバコマンドは、パラメータであるモビリティ制御情報(mobilityControlInfo)を含むRRC接続再設定(RRC Connection Reconfiguration)メッセージである。パラメータmobilityControlInfoは、ハンドオーバの種類を示す情報、および、ターゲットセルに関する情報を含んでもよい。ターゲットセルに関する情報は、ターゲットセルのPCI(Physical layer Cell Indentity)を示すための情報、ターゲットセルの周波数を示すための情報が含まれてもよい。なお、ステップS803で、ハンドオーバの受け入れができない状況では、ハンドオーバ準備失敗(HANDOVER PREPARATION FAILURE)メッセージをソース基地局装置3Aに送り、以降のステップを行なわないようにしてもよい。
(ステップS804)ソース基地局装置3Aは、PDSCHを用いて、ソース基地局装置3Aから受信したハンドオーバコマンド(RRC接続再設定メッセージ)を、端末装置2に送信する。
(ステップS805)ソース基地局装置3Aから有効なハンドオーバコマンドを受信した端末装置2は、ハンドオーバの種類が、従来型のハンドオーバである場合、ソースセルでの通信を終了し、後述するステップS806によりターゲットセルとの同期を図る。また、ハンドオーバの種類が接続維持型ハンドオーバである場合、ソースセルでの通信を継続したまま、後述するステップS806によりターゲットセルとの同期を図る。
すなわち、従来型のハンドオーバの場合、ハンドオーバコマンドを受信した端末装置2は、ターゲットセルへの下りリンク同期を取り始めるときにMAC層をリセットし、PDCP層とRLC層の再確立を実行するが、接続維持型ハンドオーバである場合、ターゲットセルへの下りリンク同期を取り始めるときにMAC層のリセットおよびPDCP層とRLC層の再確立を実行しない。例えば、当該ソースセルとの通信に使用したMAC層のリセットは、ターゲットセルで上りリンクリソースが割り当てられた後に行うようにしてもよいし、ターゲットセルへのRRC接続再設定完了(RRCConnectionReconfigurationComplete)メッセージを送信した後に行うようにしてもよい。
接続維持型ハンドオーバである場合には、パラメータmobilityControlInfoを含むRRC接続再設定メッセージの受信後に以下に示す(A)から(D)の処理の一部を行なってもよい。あるいは何れの処理を行うかを示す情報がパラメータmobilityControlInfoを含むRRC接続再設定メッセージに含まれてもよい。
(A)SCGが設定されている場合には、MCGのMAC層をリセットせず、SCGのMAC層をリセットする。
(B)SCGが設定されている場合には、MCGのPDCP層とRLC層の再確立を実行せず、SCGのPDCP層とRLC層の再確立を実行する。
(C)MCGとSCGのMAC層をリセットしない。
(D)MCGとSCGのPDCP層とRLC層の再確立を実行しない。
(ステップS806)端末装置2は、ターゲットセルに関する情報に基づいて、ターゲットセルの下りリンク同期を取得し、ターゲットセルにおけるランダムアクセス処理や他の同期処理によって、ターゲットセルの上りリンク同期を取得する。
(ステップS807)さらに端末装置2は、ステップS806のランダムアクセス処理において、PUSCH送信のリソースを取得し、上りリンクデータを送信する。当該上りリンクデータは、RRC接続再設定完了メッセージを含んでもよい。
(ステップS808)RRC接続再設定完了メッセージを送信した端末装置2は、ソースセルでの通信を終了し、必要であれば、MAC層の各機能をリセットし、ターゲットセルとの間におけるPDCP層とRLC層の再確立を図るようにしてもよい。
(ステップS809)端末装置2からRRC接続再設定完了メッセージを受信したターゲット基地局装置3Bは、ソース基地局装置3Aに対してハンドオーバ実行(Handover Execution)メッセージを送る。ハンドオーバ実行メッセージは、端末装置2からRRC接続再設定完了メッセージを受信したことを示すメッセージである。
(ステップS810)基地局装置3Bからハンドオーバ実行メッセージを受け取ったソース基地局装置3Aは、端末装置2に対して上りリンクおよび下りリンクのPDCP SN(PDCP Sequence Number)やHFN(Hyper Frame Number)をターゲット基地局装置3Bに転送する。PDCP SNおよびHFNは、PDCP層において、秘匿/解読処理やヘッダ圧縮処理などに用いられる状態変数である。
(ステップS811)さらに、ソース基地局装置3Aは、端末装置2に対して送信が完了していない下りリンクデータをターゲット基地局装置3Bに転送する。
(ステップS812)ターゲット基地局装置3Bは、ソース基地局装置3Aから転送された下りリンクデータを端末装置2に対して送信する。
なお、端末装置2がソースセルでの通信で最後に受信に成功したデータに関する情報(例えばPDCP SNやHFNなど)をステップS807のRRC接続再設定完了メッセージに含めてもよい。この場合、基地局装置3BはステップS809のハンドオーバ実行メッセージに前記ソースセルでの通信で最後に受信に成功したデータに関する情報を含めてもよい。これにより、基地局装置3Aは、ステップS811において、端末装置2がまだ受信できていないデータのみを転送することが可能となる。
本実施形態の無線リンク監視(RLM:Radio Link Monitoring)について説明する。
RRC接続した端末装置2が無線リンク障害(Radio Link Failure)を検出する動作の一例について説明する。
図17に示されるように、まず、RRC接続が未確立なRRC_IDLE状態の端末装置2は、在圏する基地局装置3から報知情報を受信する(ステップS171)。当該報知情報は、システム情報やRRC接続の確立に関する様々なパラメータを含む。RRC接続の確立に関するパラメータの例として、PCellの物理層問題(Physical layer problems)の検出のためのタイマーT310、RRC接続再確立処理を実施可能な期間を示すタイマーT311、同期外れ(out-of?sync)の検出回数の閾値であるN310、同期(in?sync)の検出回数の閾値であるN311など
が挙げられる。
ステップS172において、端末装置2は、基地局装置3との間のRRC接続を確立し
、RRC_CONNECTED状態に遷移して通信を開始し、無線リンク監視を開始する(ステップS173)。
その後ステップS174において、通信中に端末装置2が無線品質劣化などによりN310回連続で基地局装置3との同期外れを検出すると、端末装置2は、タイマーT310の計時を開始する(ステップS175)。そして、ステップS176において、タイマーT310の満了までにN311回連続して同期(in?sync)を検出すると、端末装
置2は、無線品質劣化状態から復旧できたと判断し、タイマーT310を停止して(ステップS178)、通信を継続し、引き続き、無線リンク監視を行う(ステップS173に遷移する)。他方、タイマーT310の満了までにN311回連続して同期(in?sy
nc)を検出できなかった場合(ステップS177)、端末装置2は、ステップS179において、無線リンク障害(Radio Link Failure)を検出する。無線リンク障害検出後の動作は、AS Securityの確立状態に応じて端末装置2の動
作が異なる。まず、AS Securityが未確立の場合、端末装置2はRRC IDLE状態に遷移し、AS Securityが確立済みの場合、端末装置2は、RRC接続
の再確立(RRC Connection Re?establishment)手順を実
行する。また、タイマーの状態としては、タイマーがストップした状態(スタートする前の状態)、タイマーを計時している(ランニング)状態、タイマーが設定された時間までに停止せず設定された時間を経過した状態(満了した(Expire)状態)を持ってもよい。
本実施形態の接続維持型ハンドオーバ時のソースセルの無線リンク監視(RLM:Radio Link Monitoring)について説明する。
接続維持型ハンドオーバにおいて、ソース基地局装置3Aから有効なハンドオーバコマンドを受信した端末装置2は、ハンドオーバ処理を実行可能な期間を示すタイマーT304に設定する値を示すパラメータt304がハンドオーバコマンドに含まれる場合には、当該t304の値をタイマーT304に設定してタイマーの計時を開始する。また、ハンドオーバの種類が接続維持型ハンドオーバである場合には、以下の(A)から(C)の何れかの処理を行なってもよい。
(A)ソース基地局装置3Aとの通信における同期外れの期間を計時するタイマー(T310)が計時中の場合は、タイマーの計時を停止せずに継続する。接続維持型ハンドオーバ中に、ソースセルの無線品質劣化などによりN310回連続で基地局装置3Aとの同期外れを検出すると、端末装置2は、タイマーT310の計時を開始する。その後、タイマーT310の満了までにN311回連続して同期(in?sync)を検出すると、端末
装置2は、無線品質劣化状態から復旧できたと判断し、タイマーT310を停止して通信を継続する。他方、タイマーT310の満了までにN311回連続して同期(in?sy
nc)を検出できなかった場合、端末装置2は、RRC IDLE状態への遷移や、RR
C接続の再確立を行わず、ソースセルが無線リンク障害状態である(あるいはタイマーT310が満了した)ことを記録する。
(B)ソース基地局装置3Aとの通信における同期外れの期間を計時するタイマー(T310)の開始・停止・計時の処理を休止(Suspend)する。接続維持型ハンドオーバ中は、ソースセルの無線品質劣化などによりN310回連続で基地局装置3Aとの同期外れを検出しても、端末装置2は、タイマーT310の計時を開始しない。あるいは同期外れの検出を行わない。
(C)ソース基地局装置3Aとの通信における同期外れの期間を計時するタイマー(T310)の開始・停止・計時の処理を休止(Suspend)する。接続維持型ハンドオーバ中に、ソースセルの無線品質劣化などによりN310回連続で基地局装置3Aとの同期外れを検出すると、端末装置2は、タイマーT310とは異なるタイマーT31xの計時を開始する。その後、タイマーT31xの満了までにN311回連続して同期(in?s
ync)を検出すると、端末装置2は、無線品質劣化状態から復旧できたと判断し、タイマーT310を停止して通信を継続する。他方、タイマーT31xの満了までにN311回連続して同期(in?sync)を検出できなかった場合、端末装置2は、ソースセル
が無線リンク障害状態である(あるいはタイマーT31xが満了した)ことを記録する。なお、タイマーT31xに設定する値はT310に設定可能な最大値よりも大きいことが望ましい。また、T31xに値として無限大(infinity)を設定してもよい。
端末装置2は、タイマーT304の計時満了までにターゲットセルへのハンドオーバが正常に完了しなかった場合、タイマーT304満了時に、上述の処理(A)から(C)に対応する以下の処理(A’)から(C’)を行ってもよい。
(A’)ソースセルが無線リンク障害状態でない(タイマーT310が満了した状態にない)場合は、ターゲットセルへのハンドオーバの失敗をソースセルに通知する。他方、ソースセルが無線リンク障害状態である(タイマーT310が満了した状態である)場合、RRC接続再確立手順を開始する。すなわち、ソースセルでの継続されたタイマーT310による無線リンク監視の結果により、無線リンク障害によりターゲットセルへのハンドオーバの失敗をソースセルに通知できない場合は、セル接続再確立手順が実行される。
(B’)休止していたタイマー(T310)の開始・停止・計時の処理を再開(Resume)し、ターゲットセルへのハンドオーバの失敗をソースセルに通知する。すなわち、ソースセルでの無線リンク監視がタイマーT310の再開によって行われ、無線リンク障害によりターゲットセルへのハンドオーバの失敗をソースセルに通知できない場合は、セル接続再確立手順が実行される。また、この際、タイマーT310が計時の途中で休止(Suspend)していた場合、続きを計時するようにしてもよい。
(C’)休止していたタイマー(T310)の開始・停止・計時の処理を再開(Resume)する。タイマーT31xが停止している場合、ターゲットセルへのハンドオーバの失敗をソースセルに通知する。他方、タイマーT31xが計時中あるいは満了している場合、セル接続再確立手順を実行する。すなわち、ソースセルでのタイマーT31xによる無線リンク監視により、無線リンク障害によりターゲットセルへのハンドオーバの失敗をソースセルに通知できない場合は、セル接続再確立手順が実行される。
なお、前記処理において、タイマーT304の満了による従来の処理(RRC接続再確立手順の実行など)に対する変更を抑えるため、タイマーT304の代わりに、接続維持型ハンドオーバ時にはタイマーT304とは独立した他のタイマーを用いてハンドオーバの失敗を判断してもよい。この場合、当該タイマーの値としてハンドオーバコマンドに含まれるt304の値を設定するようにしてもよいし、他のパラメータで通知される値を設定するようにしてもよい。
本実施形態のRRC接続再確立について説明する。
端末装置2は、例えば、基地局装置3から通知されたRRC接続再設定メッセージに含まれる一部あるいはすべての設定に従えない場合であり、かつAS層のセキュリティが活性状態(Activated)である場合や、無線リンクが失敗した場合((1)物理層における問題を検出したときに計時が開始されるタイマーT310が満了した場合、(2)測定時に設定され、タイマーT310計時中に測定報告がトリガされたときに計時が開始されるタイマーT312が満了した場合、(3)RRC接続要求メッセージ送信時に計時が開始されるタイマーT300およびRRC接続再確立要求メッセージ送信時に計時が開始されるタイマーT301およびモビリティ制御情報を含むRRC接続再設定メッセージを受信したときに計時を開始するタイマーT304およびRRC接続再確立手順をはじめる際に計時を開始するタイマーT311の何れも計時中でないときにMAC層からランダムアクセス問題が示された場合、(4)RLC層から再送回数の最大数に達していることが通知された場合、(5)接続維持型ハンドオーバにおいてターゲットセルへのハンド
オーバが失敗した場合において、ソースセルの無線リンクが失敗した場合、など)であり、かつAS層のセキュリティが活性状態(Activated)である場合や、ハンドオーバが失敗した場合などに、コネクティッド状態(無線リソース制御接続)を維持するために、RRC接続再確立手順を実行する。
RRC接続再確立は、接続を試みたセル(の基地局装置3)が準備できている(有効な端末装置2のコンテキストを持っている)場合にのみ成功する。ただし、端末装置2のコンテキストを持っていない基地局装置3が、当該端末装置2のコンテキストを持っている基地局装置3から有効なコンテキストを取得することでRRC接続再確立を成功させることも可能となる。
RRC接続再確立手順として、端末装置2は、まず、タイマーT310やタイマーT312が計時中であればそれぞれの計時を停止し、タイマーT311の計時を開始する。次に、SRB0以外の無線ベアラを一時中断(Suspend)する。次にMAC層をリセットし、MAC層や物理層に標準(Default)の設定を適用してセル選択手順を開始する。
RRC接続再確立手順により最適なセルが選択されると、端末装置2は、タイマーT311を停止し、タイマーT301の計時を開始し、選択されたセルにおいて、基地局装置3に接続再確立要求メッセージを送信する。接続再確立要求メッセージにはRRC接続再確立の理由(再設定失敗やハンドオーバ失敗やその他の失敗など)を示す情報が含まれる。
RRC接続再確立要求メッセージを送信した端末装置2は、基地局装置3からRRC接続再確立メッセージを受信すると、タイマーT301の計時を停止し、SRB1のPDCPとRLCを再確立する。さらに無線リソースの設定を行い、一時中断していたSRB1を再開(Resume)する。そして、RRC接続再確立をおこなう前の設定を用いて秘匿化(Integrity)と暗号化(Ciphering)を行い、正常に処理が完了した場合にはRRC再確立完了メッセージを基地局装置3に通知する。
RRC接続再確立手順により最適なセルが選択されなかった場合、タイマーT311が満了し、RRC接続失敗となり、端末装置2はコネクティッド状態からアイドル状態へ遷移する。また、タイマーT301が満了するか、選択された最適なセルがセル選択基準を満たさないなどの理由で最適なセルでなくなった場合にもRRC接続失敗となり、端末装置2はコネクティッド状態からアイドル状態へ遷移する。
本実施形態のキャリアアグリゲーションについて説明する。
本実施形態では、端末装置2は、基地局装置3との通信において複数のサービングセルが設定されてもよい。端末装置2が基地局装置3と複数のサービングセルを介して通信する技術をセルアグリゲーション、またはキャリアアグリゲーションと称する。キャリアアグリゲーションにおいて、設定された複数のサービングセルを集約されたサービングセルとも称する。
本実施形態の無線通信システムは、TDD(Time Division Duplex)および/またはFDD(Frequency Division Duplex)が適用される。セルアグリゲーションの場合には、複数のサービングセルの全てに対してTDDが適用されてもよい。また、セルアグリゲーションの場合には、TDDが適用されるサービングセルとFDDが適用されるサービングセルが集約されてもよい。本実施形態において、TDDが適用されるサービングセルをTDDサービングセルとも称する。
設定された複数のサービングセルは、1つのプライマリセルと1つまたは複数のセカンダリセルとを含む。プライマリセルは、初期コネクション確立(initial connection establishment)プロシージャが行なわれたサービングセル、コネクション再確立(connection re−establishment)プロシージャを開始したサービングセル、または、ハンドオーバプロシージャにおいてプライマリセルと指示されたセルである。RRC(Radio Resource Control)コネクションが確立された時点、または、後に、セカンダリセルが設定されてもよい。
プライマリセルは、ソースプライマリセル、および、ターゲットプライマリセルを含む。
下りリンクにおいて、サービングセルに対応するキャリアを下りリンクコンポーネントキャリアと称する。上りリンクにおいて、サービングセルに対応するキャリアを上りリンクコンポーネントキャリアと称する。下りリンクコンポーネントキャリア、および、上りリンクコンポーネントキャリアを総称して、コンポーネントキャリアと称する。
端末装置2は、集約される複数のサービングセル(コンポーネントキャリア)において、複数の物理チャネル/複数の物理シグナルの同時送信を行うことができる。端末装置2は、集約される複数のサービングセル(コンポーネントキャリア)において、複数の物理チャネル/複数の物理シグナルの同時受信を行うことができる。
また、サービングセルの状態(state)に関し、セルが活性化されている状態(Activated state)、不活性化されている状態(Deactivated state)を持つ。プライマリセルは、活性化(Activation)および不活性化(Deactivation)の制御の対象外であるが(つまり、プライマリセルは必ず活性化しているとみなされる)、セカンダリセルは活性化と不活性化というアクティビティに応じたセルの状態を持つ。
本実施形態のデュアルコネクティビティについて説明する。
本実施形態では、端末装置2は、複数の基地局装置3との通信において複数のサービングセルが設定されてもよい。端末装置2が複数の基地局装置3と複数のサービングセルを介して通信する技術をデュアルコネクティビティと称する。
キャリアアグリゲーションは、複数のセルを1つの基地局装置3が管理し、各セルについて1つの基地局装置3が集中制御可能であるということ、および、複数のセル間のバックボーン回線が遅延の影響を考慮する必要がないことがデュアルコネクティビティによる接続と異なる。換言すると、キャリアアグリゲーションは、1つの端末装置2と1つの基地局装置3とを、複数のセルを介して接続させる技術であるのに対し、デュアルコネクティビティは、1つの端末装置2と複数の基地局装置3とを、複数のセルを介して接続させる技術である。
デュアルコネクティビティでは、プライマリセルを含むセルグループ(MCG:Master eNB Cell Group)とプライマリセルを含まないセルグループ(SCG:Secondary eNB Cell Group)との二つのセルグループが定義される。
端末装置と基地局装置は、キャリアアグリゲーションに適用される技術を、デュアルコ
ネクティビティに対して適用することができる。例えば、端末装置2と基地局装置3は、プライマリセルおよびセカンダリセルの管理(追加、削除、変更など)、キャリアアグリゲーションに対応したRRM測定、活性化/不活性化などの技術をデュアルコネクティビティにより接続されるセルに対して適用してもよい。
また、サービングセルの状態(state)に関し、キャリアアグリゲーションではプライマリセルが活性化(Activation)および不活性化(Deactivation)の制御の対象外であるが、デュアルコネクティビティでは、MCGのプライマリセルとSCGの1つのセル(PSCellと称する)が活性化(Activation)および不活性化(Deactivation)の制御の対象外となる。
典型的には、キャリアアグリゲーションは図4で示すような各レイヤが1つずつのユーザ平面のプロトコルスタックが用いられるが、デュアルコネクティビティでは、RLC層以下がセルグループ毎に分離されるプロトコルスタックが用いられる。そのため、1つの基地局装置3が複数のプロトコルスタックを用いて端末装置2とデュアルコネクティビティで接続されてもよい。
本実施形態の上りリンクデータの送信について以下に説明する。
物理上りリンク制御チャネルPUCCHは、物理下りリンク共用チャネルPDSCHで送信される下りリンクデータの応答(ACK/NACK)、下りリンクの無線チャネル品質情報(Channel Quality Indicator:CQI)、上りリンクデータの送信要求(スケジューリングリクエスト(Scheduling Request:SR))の送信に使用される。端末装置2が上りリンクデータの送信要求を行う場合、基地局装置3から割り当てられた物理上りリンク制御チャネルPUCCHを利用して、スケジューリングリクエストを基地局装置3に送信する。基地局装置3から物理上りリンクのリソースが割り当てられていない場合は、ランダムアクセス手順により上りリンクリソースを要求する。
本実施形態のランダムアクセス手順について以下に説明する。
ランダムアクセス手順には、競合ベースランダムアクセス手順(Contention
based Random Access procedure)と非競合ベースランダムアクセス手順(Nonーcontention based Random Access procedure)の2つのアクセス手順がある。
競合ベースランダムアクセス手順は、端末装置2間で衝突する可能性のあるランダムアクセス手順であり、基地局装置3と接続(通信)していない状態からの初期アクセス時や基地局装置3と接続中であるが、上りリンク同期が外れている状態で端末装置2に上りリンクデータ送信が発生した場合のスケジューリングリクエストなどに行われる。
非競合ベースランダムアクセス手順は、端末装置2間で衝突が発生しないランダムアクセス手順であり、基地局装置3と端末装置2が接続中であるが、上りリンクの同期が外れている場合に迅速に端末装置2と基地局装置3との間の上りリンク同期をとるためにハンドオーバや端末装置2の送信タイミングが有効でない場合等の特別な場合に基地局装置3から指示されて端末装置2がランダムアクセス手順を開始する。非競合ベースランダムアクセス手順は、RRC(Radio Resource Control:Layer3)層のメッセージ及び物理下りリンク制御チャネルPDCCHの制御データにより指示される。
図6を用いて競合ベースランダムアクセス手順を簡単に説明する。まず、端末装置2がランダムアクセスプリアンブルを基地局装置3に送信する(メッセージ1:(1)、ステップS61)。そして、ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置3が、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答(ランダムアクセスレスポンス)を端末装置2に送信する(メッセージ2:(2)、ステップS62)。端末装置2がランダムアクセスレスポンスに含まれているスケジューリング情報を元に上位レイヤ(Layer2/Layer3)のメッセージを送信する(メッセージ3:(3)、ステップS63)。基地局装置3は、(3)の上位レイヤメッセージを受信できた端末装置2に衝突確認メッセージを送信する(メッセージ4:(4)、ステップS64)。なお、競合ベースランダムアクセスをランダムプリアンブル送信とも称する。
次に、図7を用いて非競合ベースランダムアクセス手順を簡単に説明する。まず、基地局装置3は、プリアンブル番号(または、シーケンス番号)と使用するランダムアクセスチャネル番号を端末装置2に通知する(メッセージ0:(1)’、ステップS71)。端末装置2は、指定されたプリアンブル番号のランダムアクセスプリアンブルを指定されたランダムアクセスチャネルRACHに送信する(メッセージ1:(2)’、ステップS72)。そして、ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置3が、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答(ランダムアクセスレスポンス)を端末装置2に送信する(メッセージ2:(3)’、ステップS73)。ただし、通知されたプリアンブル番号の値が0の場合は、競合ベースランダムアクセス手順を行なう。なお、非競合ベースランダムアクセス手順を専用プリアンブル送信とも称する。
本実施形態の端末装置能力の構成について説明する。
端末装置2において、無線送受信部20の機能は、端末装置2毎に異なる。すなわち、端末装置2毎に、キャリアアグリゲーションを適用可能なバンド(キャリア、周波数)の組み合わせは異なる。従って、端末装置2は、キャリアアグリゲーションを適用可能なバンドの組み合わせ(band combination)を示す情報/パラメータであるRF―Parameters―v1020を基地局装置3に通知する。以下、キャリアアグリゲーションを適用可能なバンドを、CAバンドとも称する。また、キャリアアグリゲーションを適用不可能なバンド、または、キャリアアグリゲーションを適用可能であるが、キャリアアグリゲーションが適用されないときのバンドを、non−CAバンドとも称する。
図11は、本実施形態のRF―Parameters―v1020に含まれる情報/パラメータを示す図である。RF―Parameters―v1020には、1つのSupportedBandCombination―r10が含まれる。SupportedBandCombination―r10には、1つ、または、複数のBandCombinationParameters―r10が含まれる。SupportedBandCombination―r10は、サポートされるCAバンドの組み合わせ、および、サポートされるnon−CAバンドを含む。
BandCombinationParameters―r10には、1つ、または、複数のBandParameters―r10が含まれる。1つのBandCombinationParameters―r10は、サポートされるCAバンドの組み合わせ、または、サポートされるnon−CAバンドを示す。例えば、BandCombinationParameters―r10に複数のBandParameters―r10が含まれる場合、該複数のBandParameters―r10によって示されるCAバンドの組み合わせにおけるキャリアアグリゲーションを適用した通信がサポートされる。また、BandCombinationParameters―r10に1つのBand
Parameters―r10が含まれる場合、該1つのBandParameters―r10によって示されるバンド(non−CAバンド)における通信がサポートされる。
図12は、本実施形態のBandParameters―r10に含まれる情報/パラメータを示す図である。BandParameters―r10には、bandEUTRA―r10、bandParametersUL―r10、および、bandParametersDL―r10が含まれる。
bandEUTRA―r10は、FreqBandIndicatorを含む。FreqBandIndicatorはバンドを示す。FreqBandIndicatorが示すバンドにおいて端末装置2が上りリンク信号を送信する能力がない場合、BandParameters―r10にbandParametersUL―r10は含まれない。FreqBandIndicatorが示すバンドにおいて端末装置2が下りリンク信号を受信する能力がない場合、BandParameters―r10にbandParametersDL―r10は含まれない。
bandParametersUL―r10には、1つ、または、複数のCA―MIMO―ParametersUL―r10が含まれる。CA―MIMO―ParametersUL―r10には、ca―BandwidthClassUL―r10、および、supportedMIMO―CapabilityUL―r10が含まれる。ca―BandwidthClassUL―r10は、CA―BandwidthClass―r10を含む。
supportedMIMO―CapabilityUL―r10は、上りリンクにおいて空間多重(spatial multiplexing)に対してサポートされるレイヤの数を示す。上りリンクにおいて空間多重をサポートしない場合、CA―MIMO―ParametersUL―r10にsupportedMIMO―CapabilityUL―r10は含まれない。
bandParametersDL―r10には、1つ、または、複数のCA―MIMO―ParametersDL―r10が含まれる。CA―MIMO―ParametersDL―r10には、ca―BandwidthClassDL―r10、および、supportedMIMO―CapabilityDL―r10が含まれる。ca―BandwidthClassDL―r10は、CA―BandwidthClass―r10を含む。
supportedMIMO―CapabilityDL―r10は、下りリンクにおいて空間多重(spatial multiplexing)でサポートされるレイヤの数を示す。下りリンクにおいて空間多重をサポートしない場合、CA―MIMO―ParametersDL―r10にsupportedMIMO―CapabilityUL―r10は含まれない。
CA―BandwidthClass―r10は、上りリンク、または、下りリンクにおいて、端末装置2によってサポートされるCA帯域幅クラスを示す。CA―BandwidthClassUL―r10は、上りリンクにおいて、端末装置2によってサポートされるCA帯域幅クラスに対応する。CA―BandwidthClassDL―r10は、下りリンクにおいて、端末装置2によってサポートされるCA帯域幅クラスに対応する。CA帯域幅クラスは、FreqBandIndicatorが示すバンドにおいて端末装置2が同時に設定可能なセルの数、および、FreqBandIndicatorが
示すバンドにおいて同時に設定されたセルの帯域幅の合計などによって定義される。例えば、CA帯域幅クラスaは、20MHz以下の1つのセルが設定可能であることを示す。
図13は、本実施形態のRF―Parameters―v1020の一例を示す図である。例えば、RF―Parameters―v1020には、1つのSupportedBandCombination―r10が含まれる。上述したように、SupportedBandCombination―r10には、1つ、または、複数のBandCombinationParameters―r10が含まれる。また、BandCombinationParameters―r10には、1つ、または、複数のBandParameters―r10が含まれる。
BCP13100のBandCombinationParameters―r10は、Band Aにおいて1つのセルで上りリンクにおける送信が可能であり、Band Aにおいて1つのセルで下りリンクにおける送信が可能であることを示している。すなわち、BCP13100のBandCombinationParameters―r10は、Band Aにおいて1つのセルをサポートしていることを示している。また、BCP13100のBandCombinationParameters―r10は、Band Aの下りリンクにおいて空間多重に対して2つのレイヤがサポートされることを示している。また、BCP13100のBandCombinationParameters―r10は、Band Aの上りリンクにおいて空間多重がサポートされていないことを示している。
BCP13300のBandCombinationParameters―r10は、Band Aにおいて1つのセルで上りリンクにおける送信が可能であり、Band Aにおいて1つのセルで下りリンクにおける送信が可能であり、Band Bにおいて1つのセルで下りリンクにおける送信が可能であることを示している。すなわち、BCP13100のBandCombinationParameters―r10は、Band
Aにおける1つのプライマリセル、および、Band Bにおける上りリンクをともなわない1つのセカンダリセルの組み合わせがサポートされていることを示している。また、BCP13300のBandCombinationParameters―r10は、Band Aの下りリンクにおける空間多重、Band Bの下りリンクにおける空間多重、および、Band Aの上りリンクにおける空間多重がサポートされていないことを示している。
さらに、キャリアアグリゲーションだけではなく、デュアルコネクティビティを適用可能なバンド(キャリア、周波数)の組み合わせ(band combination)を示す情報/パラメータについても、端末装置2によって、基地局装置3に通知される。
図14は、本実施形態のRF―Parameters―v1250に含まれる情報/パラメータを示す図である。RF―Parameters―v1250には、1つのsupportedBandListE―UTRA―v1250、1つのsupportedBandCombination―v1250、1つのsupportedBandCombinationAdd―v1250、1つのfreqBandPriorityAdjustment―r12のそれぞれ、あるいはその組み合わせが含まれてもよい。
supportedBandListE―UTRA―v1250には1つまたは複数のSupportedBandE―UTRA―v1250が含まれてもよい。SupportedBandE―UTRA―v1250には、端末装置2がサポートするバンド毎に、下りリンクで256QAM受信をサポートするか、上りリンクで64QAM送信をサポートするかを示す情報が含まれてもよい。
なお、端末装置2がサポートするバンドのリストは、(RF―Parameters―v1250を内包するパラメータである)RF―Parametersに含まれるSupportedBandListE―UTRAで示される。そして、supportedBandListE―UTRA―v1250に含まれるSupportedBandE―UTRA―v1250の順番と、SupportedBandListE―UTRAで示されるバンドの順番とは1対1に対応している。
supportedBandCombination―v1250およびsupportedBandCombinationAdd―v1250には、端末装置2がサポートするバンドの組み合わせ毎に、BandCombinationParameters―v1250が含まれてもよい。BandCombinationParameters―v1250には、デュアルコネクティビティに関する情報であるdc―Support―r12が含まれてもよい。
なお、supportedBandCombination―v1250およびsupportedBandCombinationAdd―v1250に含まれるBandCombinationParameters―v1250の順番と、SupportedBandCombination―r10で示されるバンドの組み合わせのリストの順番とは1対1に対応している。
BandCombinationParameters―v1250にdc―Support―r12が含まれる場合、端末装置2は少なくともMCGとSCGとが同期した同期デュアルコネクティビティをサポートすることを示す。また、dc―Support―r12が、1つのバンドのみで構成されているバンドの組み合わせに対して含まれる場合、バンド内の連続した帯域を用いたデュアルコネクティビティをサポートすることを示す。また、dc―Support―r12が、asynchronous―r12を含む場合、端末装置2はMCGとSCGとが非同期のデュアルコネクティビティをサポートすることを示す。
典型的には、これらのパラメータが通信中において動的に(dynamically)変化するこ
とはないため、端末装置2は、システムパラメータとして不揮発メモリなどの端末装置2内部に静的に(statically)設定された端末装置2の能力情報に基づいて端末装置能力を構成し、基地局装置3と接続されたとき、または基地局装置3からの要求に応じて端末装置能力を含む端末装置能力メッセージをRRCメッセージとして基地局装置3に送信する。
例えば図16に示すように、基地局装置3は端末装置2に対して端末装置能力の通知を要求するメッセージ(UECapabilityEnquiry)を送信する(ステップS161)。端末装置2は、UECapabilityEnquiryに含まれる情報に基づき、端末装置能力の情報を含むRRCメッセージ(UECapabilityInformation)を基地局装置3に送信する(ステップS162)。このとき、後述する接続維持型ハンドオーバに関する情報をUECapabilityInformationに含めて送信してもよい。
基地局装置3は、端末装置能力メッセージを受信し、通知されたこれらの端末装置能力に基づいて、端末装置2に対してコンポーネントキャリア(セル)を適切に設定することができる。
本実施形態の接続維持型ハンドオーバに関する端末装置能力通知方法について説明する
(通知方法1)端末装置2は、接続維持型ハンドオーバを適用できるバンドの組み合わせ(band combination)を示す情報/パラメータであるRF―Parameters―rXを基地局装置3に通知する。
図15は、本実施形態のRF―Parameters―rXに含まれる情報/パラメータの一例を示す図である。RF―Parameters―rXには、1つのSupportedBandCombination―rXが含まれる。SupportedBandCombination―rXには、端末装置2がサポートするバンドの組み合わせ毎に、BandCombinationParameters―rXが含まれてもよい。
BandCombinationParameters―rXには、接続維持型ハンドオーバの可否を示すパラメータ(cmho−Support−rX)が含まれてもよい。
cmho−Support−rXには、指定されたバンドの組み合わせにおいて、何れのバンドに対して接続維持型ハンドオーバを実施できるかを示す情報が含まれてもよい。例えば、以下の(A)から(G)の一部、あるいは全部の情報が含まれてもよい。
(A)バンドの組み合わせを二つにグループ化する情報。(ソースセルのバンドが含まれる一方のグループから他方のグループへの接続維持型ハンドオーバが可能であるとみなす)
(B)1つのバンド内で接続維持型ハンドオーバが可能か否かを示す情報。
(C)複数のバンド間で接続維持型ハンドオーバが可能か否かを示す情報。
(D)1つのバンド内の同一の周波数内で接続維持型ハンドオーバが可能か否かを示す情報。
(E)1つのバンド内の異なる周波数間で接続維持型ハンドオーバが可能か否かを示す情報。
(F)バンドの組み合わせに含まれる各バンドに対応するビット情報。(ビットが立っているバンドへの接続維持型ハンドオーバが可能であるとみなす)
(G)バンドの組み合わせに含まれる各バンドに対応するビット情報。(ビットが立っているバンドへの接続維持型ハンドオーバが不可能であるとみなす)
上記(B)から(E)において、対象となるバンドが複数ある場合には、対象となるバンドのすべてに対して単一のビットで可否を示してもよいし、対象となるバンドごとに対応させたビット列でそれぞれの可否を示してもよい。
なお、SupportedBandCombination―rXに含まれるBandCombinationParameters―rXの順番と、SupportedBandCombination―r10で示されるバンドの組み合わせのリストの順番とは1対1に対応していてもよい。または、RF―Parameters―rXに、BandCombinationParameters―rXの順番と1対1に対応するバンドの組み合わせ情報を含めてもよい。このときのバンドの組み合わせ情報はSupportedBandCombination―r10の構成要素の一部あるいはすべてを含んでもよい。
また、cmho−Support−rXは上りリンクと下りリンクとで個別のパラメータを含んでもよい。
また、基地局装置3から通知されるUECapabilityEnquiryに、接続維持型ハンドオーバに関する端末装置能力の情報を通知するか否かの情報が含まれ、当該
情報に基づき端末装置2が、接続維持型ハンドオーバに関する端末装置能力の情報を通知するか否かを判断してもよい。
通知方法1のように構成することによって、端末装置2は、効率的に接続維持型ハンドオーバに関する端末装置能力を基地局装置3に通知することができる。
(通知方法2)端末装置2は、デュアルコネクティビティを適用できるバンドの組み合わせ(band combination)を示す情報/パラメータであるSupportedBandCombination―v1250と、前記デュアルコネクティビティを適用できるバンドの組み合わせにおいて接続維持型ハンドオーバを適用できるかを示す1または複数のビット情報を基地局装置3に通知する。
前記ビット情報は、端末装置能力を通知するパラメータUE―E―UTRA―Capabilityに内包されるパラメータ(例えばRF―Parameters)に含まれてもよい。
例えば、前記ビット情報によって、端末装置2および基地局装置3は、以下の(A)から(C)の一部、あるいは全部が成り立つと解釈する。
(A)ビット情報によってサポートが示される場合、BandCombinationParameters―v1250にdc―Support―r12が含まれるバンドの組み合わせにおいて接続維持型ハンドオーバが可能である。
(B)ビット情報によってサポートが示される場合、BandCombinationParameters―v1250にdc―Support―r12が含まれ、さらにdc―Support―r12にasynchronous―r12が含まれるバンドの組み合わせにおいて接続維持型ハンドオーバが可能である。
(C)ビット情報によってサポートが示される場合、同一周波数におけるデュアルコネクティビティが可能である。
さらに、前記ビット情報が複数ビットである場合には、前記(A)(B)において、以下の(D)から(G)の一部、あるいは全部を示してもよい。
(D)1つのバンド内で接続維持型ハンドオーバが可能か否か。
(E)複数のバンド間で接続維持型ハンドオーバが可能か否か。
(F)1つのバンド内の同一の周波数内で接続維持型ハンドオーバが可能か否か。
(G)1つのバンド内の異なる周波数間で接続維持型ハンドオーバが可能か否か。
なお、SupportedBandCombination―rXに含まれるBandCombinationParameters―rXの順番と、SupportedBandCombination―r10で示されるバンドの組み合わせのリストの順番とは1対1に対応していてもよい。または、RF―Parameters―rXに、BandCombinationParameters―rXの順番と1対1に対応するバンドの組み合わせ情報を含めてもよい。
また、基地局装置3から通知されるUECapabilityEnquiryに、接続維持型ハンドオーバに関する端末装置能力の情報を通知するか否かの情報が含まれ、当該情報に基づき端末装置2が、接続維持型ハンドオーバに関する端末装置能力の情報を通知するか否かを判断してもよい。
通知方法2のように構成することによって、端末装置2は、デュアルコネクティビティに関する端末装置能力の通知パラメータを流用して、効率的に接続維持型ハンドオーバに関する端末装置能力を基地局装置3に通知することができる。また、基地局装置3は、端
末装置2から通知されるビット情報に基づき、デュアルコネクティビティに関する端末装置能力を接続維持型ハンドオーバに関する端末装置能力の解釈に使うことができ、効率的な端末装置能力の取得が可能となる。
(通知方法3)端末装置2は、RRM測定において、測定報告に接続維持型ハンドオーバが可能か否かを基地局装置3に通知する。
端末装置2はRRM測定の設定として、測定対象となる1つまたは複数の周波数が割り当てられる。そこで、端末装置2はRRM測定の報告時に、測定対象の周波数ごとに接続維持型ハンドオーバが可能か否かを示す情報を付加するようにしてもよい。このとき、接続維持型ハンドオーバが可能か否かを判断する際に、PCellのみ(あるいはMCGのみ)接続を維持する仮定における接続維持型ハンドオーバ可能な周波数を示してもよいし、SCGが設定されている場合にはPCellとPSCellとの接続を維持する仮定における接続維持型ハンドオーバ可能な周波数を示してもよい。
また、基地局装置3から設定されるRRM測定設定に、接続維持型ハンドオーバに関する情報を通知するか否かの情報が含まれ、当該情報に基づき端末装置2が、接続維持型ハンドオーバに関する情報を測定報告で通知するか否かを判断してもよい。
通知方法3のように構成することによって、端末装置2は、大量の接続維持型ハンドオーバの端末装置能力情報を通知することなく、現在のサービングセルにおける接続維持型ハンドオーバの可否状況を効率的に基地局装置3に通知することができる。
以下、本発明の実施形態における装置の構成について説明する。
図2は、本実施形態の端末装置2の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、端末装置2は、無線送受信部20、および、上位層処理部24を含んで構成される。無線送受信部20は、アンテナ部21、RF(Radio Frequency)部22、および、ベースバンド部23を含んで構成される。上位層処理部24は、媒体アクセス制御層処理部25、および、無線リソース制御層処理部26を含んで構成される。無線送受信部20を送信部、受信部、または、物理層処理部とも称する。
上位層処理部24は、ユーザの操作等により生成された上りリンクデータ(トランスポートブロック)を、無線送受信部20に出力する。上位層処理部24は、媒体アクセス制御(MAC:Medium Access Control)層、パケットデータ統合プロトコル(Packet Data Convergence Protocol:PDCP)層、無線リンク制御(Radio Link Control:RLC)層、無線リソース制御(Radio Resource Control:RRC)層の処理を行なう。
上位層処理部24が備える媒体アクセス制御層処理部25は、媒体アクセス制御層の処理を行う。媒体アクセス制御層処理部25は、無線リソース制御層処理部26によって管理されている各種設定情報/パラメータに基づいて、スケジューリングリクエストの伝送の制御を行う。
上位層処理部24が備える無線リソース制御層処理部26は、無線リソース制御層の処理を行う。無線リソース制御層処理部26は、自装置の各種設定情報/パラメータの管理をする。無線リソース制御層処理部26は、基地局装置3から受信した上位層の信号に基づいて各種設定情報/パラメータをセットする。すなわち、無線リソース制御層処理部26は、基地局装置3から受信した各種設定情報/パラメータを示す情報に基づいて各種設
定情報/パラメータをセットする。
無線送受信部20は、変調、復調、符号化、復号化などの物理層の処理を行う。無線送受信部20は、基地局装置3から受信した信号を、分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部24に出力する。無線送受信部20は、データを変調、符号化することによって送信信号を生成し、基地局装置3に送信する。
RF部22は、アンテナ部21を介して受信した信号を、直交復調によりベースバンド信号に変換し(ダウンコンバート: down covert)、不要な周波数成分を除去する。RF部22は、処理をしたアナログ信号をベースバンド部に出力する。
ベースバンド部23は、RF部22から入力されたアナログ信号を、アナログ信号をデジタル信号に変換する。ベースバンド部23は、変換したデジタル信号からCP(Cyclic
Prefix)に相当する部分を除去し、CPを除去した信号に対して高速フーリエ変換(F
ast Fourier Transform:FFT)を行い、周波数領域の信号を抽出する。
ベースバンド部23は、データを逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform:IFFT)して、SC−FDMAシンボルを生成し、生成されたSC−FDMAシンボルにCPを付加し、ベースバンドのデジタル信号を生成し、ベースバンドのデジタル信号をアナログ信号に変換する。ベースバンド部23は、変換したアナログ信号をRF部22に出力する。
RF部22は、ローパスフィルタを用いてベースバンド部23から入力されたアナログ信号から余分な周波数成分を除去し、アナログ信号を搬送波周波数にアップコンバート(up convert)し、アンテナ部21を介して送信する。また、RF部22は、電力を増幅する。また、RF部22は送信電力を制御する機能を備えてもよい。RF部22を送信電力制御部とも称する。
なお、端末装置2は、キャリアアグリゲーションによる複数の周波数(周波数帯、周波数帯域幅)またはセルの同一サブフレーム内での送受信処理をサポートするために各部の一部あるいはすべてを複数備える構成であってもよい。
図3は、本実施形態の基地局装置3の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、基地局装置3は、無線送受信部30、および、上位層処理部34を含んで構成される。無線送受信部30は、アンテナ部31、RF部32、および、ベースバンド部33を含んで構成される。上位層処理部34は、媒体アクセス制御層処理部35、および、無線リソース制御層処理部36を含んで構成される。無線送受信部30を送信部、受信部、または、物理層処理部とも称する。
上位層処理部34は、媒体アクセス制御(MAC: Medium Access C
ontrol)層、パケットデータ統合プロトコル(Packet Data Convergence Protocol:PDCP)層、無線リンク制御(Radio Link Control:RLC)層、無線リソース制御(Radio Resource
Control:RRC)層の処理を行なう。
上位層処理部34が備える媒体アクセス制御層処理部35は、媒体アクセス制御層の処理を行う。媒体アクセス制御層処理部35は、無線リソース制御層処理部36によって管理されている各種設定情報/パラメータに基づいて、スケジューリングリクエストに関する処理を行う。
上位層処理部34が備える無線リソース制御層処理部36は、無線リソース制御層の処理を行う。無線リソース制御層処理部36は、物理下りリンク共用チャネルに配置される下りリンクデータ(トランスポートブロック)、システムインフォメーション、RRCメッセージ、MAC CE(Control Element)などを生成し、又は上位ノードから取得し、無線送受信部30に出力する。また、無線リソース制御層処理部36は、端末装置2各々の各種設定情報/パラメータの管理をする。無線リソース制御層処理部36は、上位層の信号を介して端末装置2各々に対して各種設定情報/パラメータをセットしてもよい。すなわち、無線リソース制御層処理部36は、各種設定情報/パラメータを示す情報を送信/報知する。
無線送受信部30の機能は、無線送受信部20と同様であるため説明を省略する。
また、上位層処理部34は、基地局装置3間あるいは上位のネットワーク装置(MME、S−GW(Serving−GW))と基地局装置3との間の制御メッセージ、またはユーザデータの送信(転送)または受信を行なう。図3において、その他の基地局装置3の構成要素や、構成要素間のデータ(制御情報)の伝送経路については省略してあるが、基地局装置3として動作するために必要なその他の機能を有する複数のブロックを構成要素として持つことは明らかである。例えば、無線リソース制御層処理部36の上位には、無線リソース管理(Radio Resource Management)層処理部や、アプリケーション層処理部が存在している。
なお、図中の「部」とは、セクション、回路、構成装置、デバイス、ユニットなど用語によっても表現される、端末装置2および基地局装置3の機能および各手順を実現する要素である。
端末装置2が備える符号10から符号16が付された部のそれぞれは、回路として構成されてもよい。基地局装置3が備える符号30から符号36が付された部のそれぞれは、回路として構成されてもよい。
以下、本発明の実施形態における、端末装置2および基地局装置3の種々の態様について説明する。
(1)本発明の第1の態様は、基地局装置とセルを介して通信する端末装置であって、第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを基地局装置から受信し、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行い、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわず、第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである。
(2)本発明の第1の態様において、第2のタイマーは、さらに、ハンドオーバが、ハンドオーバコマンドを受信した後に第1のセルとの通信を継続しないハンドオーバである場合には、ハンドオーバコマンドを受信した後に計時を停止し、ハンドオーバが、ハンドオーバコマンドを受信した後も第1のセルとの通信を継続するハンドオーバである場合には計時を継続する。
(3)本発明の第1の態様において、第2のタイマーは、ハンドオーバが、ハンドオー
バコマンドを受信した後も第1のセルとの通信を継続するハンドオーバである場合に、ハンドオーバコマンドを受信した後に計時を行う。
(4)本発明の第2の態様は、端末装置と通信する基地局装置であって、第1のセルから第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを端末装置に送信し、ハンドオーバコマンドに第1のタイマーに設定する値を含め、タイマーは、端末装置において、ハンドオーバが、ハンドオーバコマンドを受信した後も第1のセルとの通信を継続するハンドオーバである場合に、第1のセルでの無線リンク失敗を判断するために使用される。
(5)本発明の第3の態様は、基地局装置とセルを介して通信する端末装置に実装される集積回路であって、第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを基地局装置から受信する機能と、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行う機能と、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわない機能とを端末装置に対して発揮させ、第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである。
(6)本発明の第4の態様は、基地局装置とセルを介して通信する端末装置に実装される集積回路であって、第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを基地局装置から受信するステップと、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行い、第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわないステップとを少なくとも含み、第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである。
これにより、端末装置2は、効率的に接続維持型ハンドオーバに関する端末装置能力を基地局装置3に通知することができる。
なお、以上説明した実施形態は単なる例示に過ぎず、様々な変形例、置換例を用いて実現することができる。例えば、上りリンク送信方式は、FDD(周波数分割復信)方式とTDD(時分割復信)方式のどちらの通信システムに対しても適用可能である。また、実施形態で示される各パラメータや各イベントの名称は、説明の便宜上呼称しているものであって、実際に適用される名称と本発明の実施形態の名称とが異なっていても、本発明の実施形態において主張する発明の趣旨に影響するものではない。
また、各実施形態で用いた「接続」とは、ある装置と別のある装置とを、物理的な回線を用いて直接接続される構成にだけ限定されるわけではなく、論理的に接続される構成や、無線技術を用いて無線接続される構成を含む。
端末装置2は、ユーザ端末、移動局装置、通信端末、移動機、端末、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)とも称される。基地局装置3は、無線基地局装置、基地局、無線基地局、固定局、NB(NodeB)、eNB(evolved NodeB)、BTS(Base Transceiver Stat
ion)、BS(Base Station)とも称される。
本発明に関わる基地局装置3は、複数の装置から構成される集合体(装置グループ)として実現することもできる。装置グループを構成する装置の各々は、上述した実施形態に関わる基地局装置3の各機能または各機能ブロックの一部、または、全部を備えてもよい。装置グループとして、基地局装置3の一通りの各機能または各機能ブロックを有していればよい。また、上述した実施形態に関わる端末装置2は、集合体としての基地局装置3と通信することも可能である。
また、上述した実施形態における基地局装置3は、EUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)であってもよい。また、上述した実施形態における基地局装置3は、eNodeBに対する上位ノードの機能の一部または全部を有してもよい。
本発明に関わる装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上述した実施形態の機能を実現するように、Central Processing Unit(CPU)等を制御してコンピュータを機能させるプログラムであっても良い。プログラムあるいはプログラムによって取り扱われる情報は、処理時に一時的にRandom Access Memory(RAM)などの揮発性メモリに読み込まれ、あるいはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやHard Disk Drive(HDD)に格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。
尚、上述した実施形態における装置の一部、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、オペレーティングシステムや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、半導体記録媒体、光記録媒体、磁気記録媒体等のいずれであってもよい。
さらに「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、上述した実施形態に用いた装置の各機能ブロック、または諸特徴は、電気回路、すなわち典型的には集積回路あるいは複数の集積回路で実装または実行され得る。本明細書で述べられた機能を実行するように設計された電気回路は、汎用用途プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、またはこれらを組み合わせたものを含んでよい。汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいし、代わりにプロセッサは従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。汎用用途プロセッサ、または前述した各回路は、デジタル回路で構成されていてもよいし、アナログ回路で構成されていてもよい。また、半導体技術の進歩により現在の集積回路に代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。実施形態では、装置の一例を記載したが、本願発明は、これに限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などの端末装置もしくは通信装置に適用出来る。
以上、この発明の実施形態に関して図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、本発明は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
2(2A、2B、2C) 端末装置
3(3A、3B) 基地局装置
20、30 無線送受信部
21、31 アンテナ部
22、32 RF部
23、33 ベースバンド部
24、34 上位層処理部
25、35 媒体アクセス制御層処理部
26、36 無線リソース制御層処理部

Claims (6)

  1. 基地局装置とセルを介して通信する端末装置であって、
    第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを前記基地局装置から受信し、
    第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行い、前記第1のタイマーが満了したときに、前記第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわず、前記第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、前記第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである
    ことを特徴とする端末装置。
  2. 前記第2のタイマーは、さらに、前記ハンドオーバが、前記ハンドオーバコマンドを受信した後に第1のセルとの通信を継続しないハンドオーバである場合には、前記ハンドオーバコマンドを受信した後に計時を停止し、前記ハンドオーバが、前記ハンドオーバコマンドを受信した後も第1のセルとの通信を継続するハンドオーバである場合には計時を継続する
    ことを特徴とする請求項1記載の端末装置。
  3. 前記第2のタイマーは、前記ハンドオーバが、前記ハンドオーバコマンドを受信した後も第1のセルとの通信を継続するハンドオーバである場合に、前記ハンドオーバコマンドを受信した後に計時を行う
    ことを特徴とする請求項1記載の端末装置。
  4. 端末装置と通信する基地局装置であって、
    第1のセルから第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを前記端末装置に送信し、
    前記ハンドオーバコマンドに第1のタイマーに設定する値を含め、前記タイマーは、前記端末装置において、前記ハンドオーバが、前記ハンドオーバコマンドを受信した後も第1のセルとの通信を継続するハンドオーバである場合に、第1のセルでの無線リンク失敗を判断するために使用される
    ことを特徴とする基地局装置。
  5. 基地局装置とセルを介して通信する端末装置に実装される集積回路であって、
    第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを前記基地局装置から受信する機能と、
    第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行う機能と、前記第1のタイマーが満了したときに、前記第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわない機能とを前記端末装置に対して発揮させ、前記第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、前記第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである
    ことを特徴とする集積回路。
  6. 基地局装置とセルを介して通信する端末装置に実装される集積回路であって、
    第1のセルにおいて、第2のセルへのハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを
    前記基地局装置から受信するステップと、
    第1のタイマーが満了したときに、第2のタイマーが計時中または満了である場合に無線リンク失敗とみなして無線リソース制御(RRC)再設立を行い、前記第1のタイマーが満了したときに、前記第2のタイマーが計時中または満了でない場合には無線リンク失敗とみなさず無線リソース制御(RRC)再設立を行なわないステップとを少なくとも含み、前記第1のタイマーはハンドオーバコマンドを受信したときに計時を開始するタイマーであり、前記第2のタイマーは第1のセルでの同期外れ状態を連続して既定回数検出したときに計時を開始し、第1のセルでの同期状態を連続して既定回数検出したときに計時を停止するタイマーである
    ことを特徴とする通信方法。
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