JP4837779B2 - 累積隣接セルリスト - Google Patents

Description

本発明は、米国特許法の第１１９条（ｅ）に従って２００６年６月２１日付けで出願された米国仮出願番号６０／８０５，４６１の優先権を主張し、その全体的な内容は参照することにより本書に完全に組み込まれる。

本発明は、一般的に、無線通信システムに関し、より詳しくは、端末に隣接セルに関して通知し、前記隣接セルを測定する方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）は、欧州システムに基づいたＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）及びＧＰＲＳ（General Packet Radio Services）で動作する第３世代（３Ｇ）非同期式移動通信システムである。前記ＵＭＴＳのＬＴＥ（Long-Term Evolution）は、ＵＭＴＳを標準化した３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）により論議中である。

前記３ＧＰＰ ＬＴＥは、高速パケット通信を可能にする技術である。ユーザ及びプロバイダのコストを減少させ、サービス品質を向上させ、サービス地域（coverage）及びシステム容量を拡張及び改善させるというＬＴＥの目的のために多くの方式が提案されてきた。前記３Ｇ ＬＴＥは、１ビット当たりの低減されたコスト、増加したサービス利用可能性、周波数帯域の柔軟な利用、単純な構造、オープンインタフェース、及び上位レベルの要求事項（upper-level requirement）としての端末の適当な電力消費を必要とする。

図１は、Ｅ−ＵＭＴＳ（Evolved Universal Mobile Telecommunication System）のネットワーク構造を示すブロック図である。前記Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥシステムとも言われる。前記通信ネットワークは、広範囲に配備されて音声及びパケットデータのような多様な通信サービスを提供する。

図１に示すように、前記Ｅ−ＵＭＴＳネットワークは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）、及び１つ以上のユーザ装置を含む。前記Ｅ−ＵＴＲＡＮは、１つ以上のｅＮｏｄｅＢ（evolved NodeB）２０と、１つのセルに位置する複数のユーザ装置（ＵＥ）１０を含むことができる。１つ以上のＥ−ＵＴＲＡＮ ＭＭＥ（Mobility Management Entity）／ＳＡＥ（System Architecture Evolution）ゲートウェイ３０は、前記ネットワークの終端に位置して外部ネットワークに接続することができる。

ここで用いられる「ダウンリンク」は、ｅＮｏｄｅＢ２０からＵＥ１０への通信を意味し、「アップリンク」は、ＵＥからｅＮｏｄｅＢへの通信を意味する。ＵＥ１０は、ユーザにより動作される通信装置を意味し、移動局（ＭＳ）、ユーザ端末（User Terminal：ＵＴ）、加入者局（Subscriber Station：ＳＳ）、又は無線装置とも言われる。

ｅＮｏｄｅＢ２０は、ユーザプレーン及び制御プレーンのエンドポイントをＵＥ１０に提供する。ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は、ＵＥ１０のためのセッション及び移動性管理機能のエンドポイントを提供する。前記ｅＮｏｄｅＢ及びＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイは、Ｓ１インタフェースで接続できる。

ｅＮｏｄｅＢ２０は、一般的に、ＵＥ１０と通信する固定局であり、基地局（ＢＳ）又はアクセスポイントとも言われる。１つのセルには１つのｅＮｏｄｅＢ２０が配置される。ｅＮｏｄｅＢ２０間には、ユーザトラフィック又は制御トラフィック伝送のためのインタフェースが使用される。

前記ＭＭＥは、ｅＮｏｄｅＢ２０へのページングメッセージの分配、セキュリティ制御、アイドル状態移動性制御、ＳＡＥベアラ制御、並びにＮＡＳ（non-access stratum）シグナリングの暗号化（ciphering）及び完全性保護などの多様な機能を提供する。前記ＳＡＥゲートウェイホストは、原因（reason）をページングするためのＵプレーンのパケットの終了とＵＥ移動性をサポートするための前記Ｕプレーンのスイッチングとを含む関連機能を提供する。明確にするために、ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は単に「ゲートウェイ」と言うが、このエンティティは、ＭＭＥ及びＳＡＥゲートウェイの両方を含むと理解できるであろう。

複数のノードが、ｅＮｏｄｅＢ２０とゲートウェイ３０間にＳ１インタフェースを介して接続されてもよい。ｅＮｏｄｅＢ２０は、Ｘ２インタフェースを介して互いに接続され、隣接するｅＮｏｄｅＢは、前記Ｘ２インタフェースを含むメッシュネットワークを有する。

図２は、一般的なＥ−ＵＴＲＡＮ及び一般的なＥＰＣの構造を示すブロック図である。図に示すように、ｅＮｏｄｅＢ２０は、ゲートウェイ３０の選択、ＲＲＣ（radio resource control）アクティブ化中の前記ゲートウェイへのルーティング、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、ＢＣＣＨ（broadcast channel）情報のスケジューリング及び送信、アップリンク及びダウンリンクでのＵＥ１０への動的リソース割り当て、ｅＮｏｄｅＢ測定値の設定及び提供、無線ベアラ制御、ＲＡＣ（radio admission control）、並びにＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ状態での接続移動性制御などの機能を行う。また、前述したように、前記ＥＰＣにおいて、ゲートウェイ３０は、ページング発信、ＰＴＥ−ＩＤＬＥ状態管理、ユーザプレーンの暗号化、ＳＡＥベアラ制御、並びにＮＡＳシグナリングの暗号化及び完全性保護などの機能を果たす。

図３及び図４は、Ｅ−ＵＭＴＳのためのユーザプレーンプロトコル及び制御プレーンプロトコルスタックを示すブロック図である。図に示すように、前記プロトコル層は、通信システムにおいて公知の開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）参照モデルの下位３層に基づいて第１層（Ｌ１）、第２層（Ｌ２）、及び第３層（Ｌ３）に区分される。

第１層（Ｌ１）である物理層は、物理チャネルを利用して上位層に情報送信サービスを提供する。前記物理層は、トランスポートチャネルで媒体アクセス制御（Medium Access Control：ＭＡＣ）層（上位レベルに位置する層）に接続され、データは、トランスポートチャネルで前記ＭＡＣ層と前記物理層間で伝送される。また、データは、相異なる物理層間、すなわち、送信側の物理層と受信側の物理層間で伝送される。

前記第２（Ｌ２）層のＭＡＣ層は、論理チャネルで上位層である無線リンク制御（Radio Link Control：ＲＬＣ）層にサービスを提供する。前記第２層の前記ＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ伝送をサポートする。ここで、前記ＲＬＣ機能が前記ＭＡＣ層の内部に実現され、前記ＭＡＣ層により行われる場合は前記ＲＬＣ層が必要でないため、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すＲＬＣ層が表示されている点に注目する。第２層（Ｌ２）のＰＤＣＰ層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６などのＩＰパケットを利用して送信されるデータを相対的に帯域幅が小さい無線インタフェースを介して効率的に送信するために、不要な制御情報を小さくするためのヘッダ圧縮機能を行う。

前記第３層の最下部に位置する無線リソース制御（ＲＲＣ）層は、制御プレーンにおいてのみ定義され、無線ベアラ（Radio Bearer：ＲＢ）の設定、再設定、及び解除に関連して論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ここで、前記ＲＢは、前記端末と前記ＵＴＲＡＮ間のデータ送信のために前記第２層（Ｌ２）により提供されるサービスである。

図３に示すように、ＲＬＣ及びＭＡＣ層（前記ネットワーク側のｅＮｏｄｅＢ２０で終端する（terminated））は、スケジューリング、ＡＲＱ（automatic repeat request）、及びＨＡＲＱ（hybrid automatic repeat request）などの機能を行うことができる。前記ＰＤＣＰ層（ネットワーク側のｅＮｏｄｅＢ２０で終端する）は、ヘッダー圧縮、完全性保護、及び暗号化などのユーザプレーン機能を行うことができる。

図４に示すように、ＲＬＣ及びＭＡＣ層（ネットワーク側のｅＮｏｄｅＢ２０で終端する）は、制御プレーンで同一の機能を行う。図に示すように、ＲＲＣ層（ネットワーク側のＮｏｄｅＢ２０で終端する）は、ブロードキャスティング、ページング、ＲＲＣ接続管理、ＲＢ制御、移動性機能、並びにＵＥ測定報告及び制御などの機能を行うことができる。前記ＮＡＳ制御プロトコル（ネットワーク側のゲートウェイ３０のＭＭＥで終端する）は、ＳＡＥベアラ管理、認証、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥ移動性管理、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥでのページング発信、及びゲートウェイとＵＥ１０間のシグナリングのためのセキュリティ制御などの機能を行うことができる。

前記ＮＡＳ制御プロトコルは、第１に、ＲＲＣエンティティがない場合のＬＴＥ＿ＤＥＴＡＣＨＥＤ状態、第２に、最小のＵＥ情報の保存中にＲＲＣ接続がない場合のＬＴＥ＿ＩＤＬＥ状態、第３に、ＲＲＣ接続が設定された場合のＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ状態のような３つの異なる状態を利用することができる。また、ＲＲＣ状態は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ及びＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤなどの２つの異なる状態に区分される。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態において、ＵＥ１０は、ＮＡＳにより設定されたＤＲＸ（discontinuous reception）を規定する間にシステム情報及びページング情報のブロードキャストを受信することができ、前記ＵＥには、追跡領域（tracking area）において前記ＵＥを識別するＩＤ（identification）が割り当てられている。また、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態では、ｅＮｏｄｅＢに何れのＲＲＣコンテクストも保存されていない。

ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態において、ＵＥ１０は、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおけるＥ−ＵＴＲＡＮ ＲＲＣ接続及びコンテクストを含んでいるので、ネットワーク（ｅＮｏｄｅＢ）とのデータ送信及び／又は受信が可能になる。また、ＵＥ１０は、チャンネル品質情報及びフィードバック情報をｅＮｏｄｅＢに報告できる。

ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態において、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＵＥ１０が属するセルを知っている。従って、ネットワークは、ＵＥ１０とデータを送信及び／又は受信することができ、ＵＥの移動性（ハンドオーバー）を制御することができ、隣接セルに対するセル測定を行うことができる。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態において、ＵＥ１０は、ページングＤＲＸサイクルを規定する。特に、ＵＥ１０は、全てのＵＥ固有のページングＤＲＸサイクル（UE specific paging DRX cycle）の特定ページングオケージョン（paging occasion）でページング信号をモニターする。

前記ページングオケージョンは、ページング信号が送信される時間間隔である。ＵＥ１０は、独自のページングオケージョンを有する。

ページングメッセージは、同一の追跡領域に属する全てのセルに送信される。ある追跡領域から他の追跡領域にＵＥ１０が移動する場合、前記ＵＥは、前記ネットワークに追跡領域アップデートメッセージを送信して前記ＵＥの位置をアップデートする。

端末がＧＳＭ、ＵＭＴＳ、及びＷ−ＬＡＮなど、ますます多様な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を受信するように構成されるので、ＵＥ１０は、最高の無線アクセス技術を選択するために前記無線アクセス技術の利用可能性を測定しなければならない。従って、ＵＥ１０は、効率的な測定を行うために、他の隣接セル及び利用可能な他のアクセス技術を知っていることが好ましい。

例えば、ＵＭＴＳ標準に採用された従来の方法において、ＵＥ１０は、無線アクセス技術の第１セルを選択し、様々な基準に基づいてその適合性を確認することができる。その後、ＵＥ１０は、前記ネットワークに登録し、システム情報を受信してページングメッセージをリッスンすることにより前記ネットワークへの接続を維持する。つまり、ＵＥ１０は、前記ネットワークからセルにキャンプオンする。

ＵＥ１０は、前記ネットワークへの接続を維持するために、前記選択されたセルからシステム情報を読み出して前記ネットワークの隣接セルに関する情報を取得する。前記隣接セルは、同一の周波数の同一の技術のセル、他の周波数の同一の技術のセル、及び他の周波数の他の技術のセルを含む。

ＵＥ１０は、無線基準に準拠してさらに良いセルを再選択するために、隣接セルのリストに基づいて周期的に測定を行う。前記ＵＥがキャンプオンしているセルの受信品質が所定レベルより低くなると、前記セルが適合しなくなり、ＵＥ１０は、適合するセルを再検索するために、前記ＵＥがキャンプオンしていた最後のセルの隣接セルリストに含まれていないセルを考慮できるようになる。

図５は、２つの周波数が配置される一般的な状況を示す。このような状況において、所定セルでブロードキャストされなければならない隣接セルの数は、基本的に２倍となる。低い周波数のみが配置された場合（レイヤII）、セルＡのようなセルは隣接セルＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、及びＧにブロードキャストされなければならない。しかしながら、第２周波数も配置された場合（レイヤＩ）、セルＡ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’、Ｆ’、及びＧ’はセルＡでブロードキャストされなければならない。ＵＥ１０がＵＭＴＳ及びＧＳＭ、又は、ＵＭＴＳ及びＬＴＥのような２つの異なるのアクセス技術を利用できる場合、前記異なる技術のサービス地域が同一でないという事実によりいくつかのさらなる影響があるだろうが、前記状況は類似する。

他の一般的な状況は、図６に示す階層的セル構造である。この状況において、異なるサイズを有するセルが異なる周波数で利用される。ここで、セルＡ及びセルＢ（レイヤＩ）は、マクロセルと言われ、セルＣ〜セルＮ（レイヤII）に示す残りのセルは、下位層からのマイクロセルである。

マクロセル及びマイクロセルに対する１セル当りの容量が基本的に同一であり、所定領域内のマイクロセルの数がマクロセルの数より非常に多いため、マイクロセルの階層の容量又は１平方ｋｍ当りのデータ伝送速度は、マイクロセル層の場合より非常に高い。しかしながら、セルが非常に小さいので、速く移動しているＵＥ１０は、セルを頻繁に再選択する必要がある。

このような状況において、マクロ層は、マイクロ層からの全てのセルをブロードキャストする必要がある。例えば、セルＡは、同一の階層の隣接セルだけでなく、マクロセルのサービス地域（coverage area）内の全てのマイクロセルをブロードキャストする必要がある。マクロセルのサービス地域にさらに多くのマイクロセルが存在するため、マクロセルの場合はシステム情報の容量への負担が大きい。また、マクロセル内のＵＥは、マイクロセル内のＵＥより多くの隣接セルを測定する必要がある。

ＬＴＥ範囲では、ＵＥが１０ＭＨｚの最小帯域幅を受信でき、１セル当りの最小帯域幅は１.２５ＭＨｚであると仮定する。図３及び図４に示す階層的セル構造の状況であると仮定すると、８つの１.２５ＭＨｚセルが異なる周波数で配列できるので、多くの隣接セルを含む。他の可能性としては、ＵＥ１０が１つの周波数の全ての隣接セルを示す代わりに、例えば、図５に示すレイヤＩ及びレイヤIIから少なくとも２つのセルのシステム情報を同時に読み出すこともある。

例えば、ＬＴＥは、「ホットスポット」のシナリオで利用される。ここで、ＬＴＥセルは、オーバーレイＵＭＴＳ／ＧＳＭネットワークと共にピコセルとして利用される。このような状況において、多くのＬＴＥセルは、全ての隣接セルをリストアップする必要がある場合、ＵＭＴＳ／ＧＳＭシステム情報でブロードキャストされなければならない可能性がある。異なる周波数で異なるＲＡＴ又は同一のＲＡＴからのセルが同一の領域に共に配置されている状況で、ＵＥは、異なるＲＡＴからシステム情報を読み出し、受信機の構造によって異なるセルからのシステム情報からのセル情報リストを結合することができる。

多くの異なる周波数及び技術が隣接セルとしてリストアップされる場合、前記隣接セルのブロードキャストにより過度のオーバーヘッドが発生する。また、端末が多くのセルを同時に測定する必要がある場合、前記端末の電力消費への影響が非常に大きくなる。

本発明の一態様において、セルリスト生成方法が提供される。前記方法は、第１周波数で通信中である選択された第１ネットワークノードから、第１隣接ネットワークノードセットが動作する周波数であり、前記第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を受信する段階と、前記指示に従って第２ネットワークノードからシステム情報を受信する段階と、前記受信されたシステム情報に基づいて前記第１隣接ネットワークノードセットに含まれている候補隣接ネットワークノードセットを識別する段階とを含み、前記候補隣接ネットワークノードセットは、前記第２ネットワークノードのアイデンティティとは異なる少なくとも１つのネットワークノードのアイデンティティを含む。

前記指示は、前記第２ネットワークノードの存在をさらに示す。さらに、前記方法は、前記第１隣接ネットワークノードセットと前記候補隣接ネットワークノードセットを含むマスター隣接リストを生成する段階をさらに含む。

前記システム情報は、前記選択された第１ネットワークノードからの通信と同時に受信される。さらに、前記方法は、前記選択された第１ネットワークノードからリストを受信する段階と、前記第２ネットワークノードから許可されたＩＤタグのリストを受信する段階と、前記第２ネットワークノードに関連するＩＤタグが前記リストに含まれていない場合、前記候補隣接ネットワークノードセットから前記第２ネットワークノードを除く段階とをさらに含む。

前記方法は、前記第２周波数で通信中である第２隣接ネットワークノードセットを識別する段階と、前記第１隣接ネットワークノードセット及び前記第２隣接ネットワークノードセットを含む結合された隣接リストを生成する段階とをさらに含む。前記方法は、ユーザ装置（ＵＥ）が前記選択された第１ネットワークノードのサービス地域に継続して残っている期間を識別する段階と、前記期間が所定時間を超過した場合にのみ前記候補隣接ネットワークノードセットの識別を行う段階とをさらに含む。

前記方法は、ユーザ装置（ＵＥ）の速度率を識別する段階と、前記速度率が所定比率を超過した場合にのみ前記候補隣接ネットワークノードセットの識別を行う段階とをさらに含む。前記方法は、前記第２ネットワークノードからの信号の受信品質を測定する段階と、前記受信品質が所定レベルを超過した場合にのみ、前記第２ネットワークノードからのシステム情報の受信を行う段階とをさらに含む。

本発明の他の態様において、セルリスト生成方法が提供される。前記方法は、第１周波数で通信中である選択されたネットワークノードから、第１隣接ネットワークノードセットが動作する周波数であり、前記第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を受信する段階と、前記選択されたネットワークノードから、前記第１隣接ネットワークノードセットのうち候補ネットワークノードではない少なくとも１つのネットワークノードを識別するブラックリストを受信する段階とを含む。好ましくは、前記方法は、前記第１周波数で通信中である第２隣接ネットワークノードセットを識別する段階と、前記第１隣接ネットワークノードセット及び第２隣接ネットワークノードセットを含む結合された隣接リストを生成する段階とをさらに含む。

本発明のさらに他の態様において、セルリスト生成方法が提供される。前記方法は、第１周波数で通信中である選択された第１ネットワークノードから、第１隣接ネットワークノードセットが動作する周波数であり、前記第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を受信する段階と、第２ネットワークノードからソースリストを受信する段階と、前記ソースリストに前記選択された第１ネットワークノードが存在するか否かによって前記第２ネットワークノードを候補ネットワークノードとしては除く段階とを含む。

前記除く段階は、前記選択された第１ネットワークノードが前記ソースリストに存在しない場合、前記第２ネットワークノードを前記候補ネットワークノードとしては除く段階をさらに含む。前記除く段階は、前記選択された第１ネットワークノードが前記ソースリストに存在する場合、前記第２ネットワークノードを前記候補ネットワークノードとしては除く段階をさらに含む。好ましくは、前記方法は、前記第１周波数で通信中である第２隣接ネットワークノードセットを識別する段階と、前記第１隣接ネットワークノードセット及び前記第２隣接ネットワークノードセットを含む結合された隣接リストを生成する段階とをさらに含む。

本発明のさらに他の態様において、セルリスト生成方法が提供される。前記方法は、第１隣接ネットワークノードセットが動作する周波数であり、前記第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を、選択された第１ネットワークノードからユーザ装置（ＵＥ）に第１周波数で通信する段階と、前記隣接ネットワークノードセットに含まれ、前記第２周波数で動作する第２ネットワークノードのアイデンティティとは異なる少なくとも１つのネットワークノードのアイデンティティを含む候補隣接ネットワークノードセットを、システム情報に含む段階と、前記第２ネットワークノードから前記システム情報を通信する段階とを含む。

前記指示は、前記第２ネットワークノードの存在をさらに示す。また、前記方法は、前記選択された第１ネットワークノードからリストを通信する段階と、前記第２ネットワークノードから許可されたＩＤタグのリストを通信する段階と、前記第２ネットワークノードに関連するＩＤタグが前記選択された第１ネットワークノードからのリストに含まれていない場合、前記候補隣接ネットワークノードセットから前記第２ネットワークノードを除く段階とをさらに含む。

本発明のさらに他の態様において、セルリスト生成方法が提供される。前記方法は、第１周波数で通信中である選択されたネットワークノードから、第１隣接ネットワークノードセットが動作する周波数であり、前記第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を通信する段階と、前記第１隣接ネットワークノードセットのうち候補ネットワークノードではない少なくとも１つのネットワークノードを識別するブラックリストを前記選択されたネットワークノードから通信する段階とを含む。

本発明のさらに他の態様において、セルリスト生成方法が提供される。前記方法は、第１周波数で動作中である選択された第１ネットワークノードから、第１隣接ネットワークノードセットが動作する周波数であり、前記第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を通信する段階と、前記第２ネットワークノードが候補ネットワークノードセットから除かれていることを示すために、前記選択された第１ネットワークノードが含まれているか、除かれているソースリストをコンパイルする段階と、前記ソースリストを第２ネットワークノードから通信する段階とを含む。

前記第２ネットワークノードは、前記選択された第１ネットワークノードが前記ソースリストから除かれている場合、候補ネットワークノードとしては除かれる。また、前記第２ネットワークノードは、前記選択された第１ネットワークノードが前記ソースリストに含まれている場合、候補ネットワークノードとしては除かれる。

本発明のさらなる長所及び利点は後述する発明の詳細な説明に記述されるが、一部はその記述内容から明確になるか、又は、本発明を実施することにより理解されるであろう。上記の本発明の一般的な記載及び後述する詳細な記載は例示的なものであり、請求の範囲に記載の本発明を具体的に説明するためのものである。

このような実施形態及び他の例示的な実施形態は、添付図面を有する実施形態の下記の詳細な説明により当業者に明らかになるであろうが、本発明は、説明される特定実施形態のいずれにも限定されるものではない。

発明の理解を容易にするために添付され、本明細書の一部を構成する図面は、本発明の多様な実施形態を示し、明細書と共に本発明の原理を説明する。図面において同一符号を付す本発明の特徴、構成要素、及び態様は、１つ以上の実施形態において同一、同等、又は類似した特徴、構成要素、及び態様を示す。

以下、添付図面に示す本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。同一の参照番号は、図面の全体にわたって同一であるか、類似した部分を示すために利用される。

本発明は、シグナリングされなければならない隣接セルのオーバーヘッドを減らしてシステム情報内のオーバーヘッドを減らし、ＵＥが測定しなければならないセルの数を減少させる方法を提供する。これを達成するために、前記システム情報内でブロードキャストされる隣接セル（インター周波数（inter frequency）／インターＲＡＴ（inter RAT））の数を減少させることが重要である。

本発明の実施形態は、ＵＥが現在キャンプオンしているセル上で、例えば、ＲＡＴタイプ又は周波数、並びにセル固有スクランブリングコード及びＢＳＩＣ（base trasceiver station identity code）のようなセル固有情報などを含む詳細情報が送信されないセル間で再選択する場合も、依然として効率的な測定を実行できるようにする方法を提案する。

前記ＵＥは、バッテリ消費を減少させるために必要な場合にのみ測定を行うことが好ましい。前記ＵＥが測定を行わなければならない隣接セルの数、及び特にＵＥが測定を行わなければならないインター周波数／インターＲＡＴ隣接セルの数を減少させるために、例えば、同一領域内のセルが類似したサービス地域を有することを前記ＵＥに通知することにより隣接セルを互いにリンクすることができる。

これにより、前記ＵＥは、良い受信品質を有する可能性が高い場合にのみ測定を行うことができる。例えば、第１セルが選択したＵＥは、第３セルがリンクされている第２セルが所定品質目標に至った場合にのみ前記第３セルに対する測定を行う。図５に示す例において、前記第１セルはＡであり、前記第２セルはＢであり、前記第３セルはＢ’であるといえる。

本発明の多様な実施形態は、ブロードキャストされなければならない隣接セルの数及びＵＥが測定しなければならないセルの数を減らす。これらの状況は、非常に一般的で、最も改善を必要とするので、２つの主要状況に分けられる。

第１の状況は、多くのマイクロセル又はピコセルとして前記同一領域をカバーするマクロセルに関連する。この状況において、ブロードキャストされなければならず、ＵＥ１０により測定されなければならない潜在的隣接セルの数は非常に多くなる。

第２の状況は、同位置セルに関連する。容量増加のための最も容易な方法は、既存のｅＮｏｄｅＢ２０に他の周波数を追加することにより、ブロードキャストされなければならない隣接セルの数を２倍にすることである。

マクロからマイクロセル
１つの処理方式は、異なる階層にある隣接セルリストを示す代わりに無線アクセス技術の各タイプに対して、中心周波数及び帯域幅のような隣接セルの周波数をリストアップすることである。このような方式で、ＵＥ１０は、所定階層における隣接セル検索を制限できる。ＵＥ１０は、異なる階層内の隣接セルの存在を検出すると、セルを選択できるか否かを判断するために、前記他の階層内のセルのシステム情報又はそのシステム情報の少なくとも一部を読み出す。

ＵＥ１０は、隣接セルの品質測定値又はシステム情報を受信する時間を減らすために、セルの品質が所定限界より上であるとき、他の階層でシステム情報又はそのシステム情報の一部を読み出すだけである。前記限界は、専用シグナリングを用いて提供されるか、ＵＥ１０が現在キャンプオンしているセルに関するシステム情報を用いて提供される。

ＵＥが評価において特定セルを考慮することを防止するために、ＵＥ１０には、選択されてはいけない現在セルに近い他の階層のセルのリスト又はセルの「ブラックリスト」が提供される。このような方式で、ＵＥ１０は、システム情報を不要に読み出さなくなる。前記「ブラックリスト」とは、ＵＥ１０が現在キャンプオンしているセルにおいてシステム情報又は専用シグナリングを用いて提供される。

ＵＥ１０は、前記ＵＥが比較的低速である場合にのみ小さいセルの選択が有用であるので、階層的セル構造でマクロセルにキャンプオンしている場合、新しいマクロセルに入った直後、他の階層で小さいセルのシステム情報の読み出しを開始する必要がない。従って、異なる階層にある全ての隣接セルがブロードキャストされない場合の他の改善方式は、ＵＥ１０が、自身が前記マクロセルに入ってから所定時間が経過した後にのみ所定階層に関するシステム情報を読み出すようにすることにより、セル再選択後に特定階層に関するシステム情報をすぐには受信しないようにするか、又は、その特定階層に対して測定を行わないようにすることである。このような方式で、システム情報の不必要な測定及び受信を防止できる。

他の処理方式は、同一の周波数帯域内の隣接セルが同一の時間配列情報を送信して、異なるアンテナを介して受信された信号が１つのアンテナを介して送信されたようにＵＥ１０に認識させる、いわゆるＳＦＮ（single frequency network）動作で所定階層内のセルの異なるパイロットを送信する方式である。この方法は、所定セルグループのために特定キャリアを送信するための効率的なセル検索に利用される。

このような処理方式は、所定階層の受信品質の測定を可能にするためにこのような構成で利用されるので、異なるセルを示す代わりにＵＥ１０が現在キャンプオンしているセルのパイロットシーケンスのみを示すだけでよい。ＵＥ１０は、特定パイロット、例えば、最も強いパイロットを利用して特定セルの判断を開始し、前記ＵＥが測定したパイロットシーケンスの品質が所定閾値を超過した後にのみそのセルのシステム情報の受信を開始する。

ＵＥ１０が第１セルから第２セルを選択する状況を防止するために、ＲＲＭ（radio resource management）原因の場合のように、前記第２セルが無線面（radio point of view）ではるかに良好であっても、ＵＥが第２セルＢを選択するように許可されるセルのリストを前記第２セルに示すことができる。例えば、ＵＥ１０にセルＣのみからセルＢへの選択が許可された場合、前記セルＣは、セルＣのシステム情報により送信された「許可されたソースセルリスト」に示され、セルＡからのＵＥは、セルＢからのシステム情報を受信した後はセルＢを選択しないであろう。他の可能性としては、「禁止されたソースセル」リスト内のセルＡを示すこともある。

同位置セル
複数の異なるＲＡＴ又は周波数からのセルのために同一の位置が利用される同位置セルなどの状況において、各階層別にブロードキャストされなければならないイントラ周波数（intra frequency）隣接セルは、図５に示すように、通常は類似する。例えば、レイヤＩのセルＡ’のイントラ周波数隣接セルは、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’、Ｆ’及びＧ’であり、レイヤIIのセルＡの隣接セルは、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ及びＧである。

従って、ブロードキャストされる隣接セルの数を減らす効果的な解決策は、ＵＥ１０がキャンプオンしているセルの隣接セルのリストから他の階層内の隣接セルのリストを判断可能にする規則を作成することである。図５に示す例において、レイヤＩのセルＡ’にキャンプオンしているＵＥ１０が隣接セルＢ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’、Ｆ’及びＧ’に関する情報を受信した場合、同一の隣接セルが他の階層でも利用できるという情報を加えるのに十分であるので、前記ＵＥは、レイヤIIの隣接セルがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、及びＧであり、これらも隣接セルリストに含まれていると仮定できる。

非同位置セル
異なる階層のセルが同位置に存在しない状況では、ＵＥがイントラ周波数又はインター周波数セルとして示された隣接セルを選択することもできるということを、ＵＥ１０が選択した現在セルと類似したサービス地域を有するとともに前記現在セルとは異なる階層にある１つ以上のセルのシステム情報で示すこともできる。セル情報リスト（cell info list）のどの部分がＵＥ１０がキャンプオンしている所定セルの隣接セルと結合できるかを、１つ以上のセルの隣接セルリストに示すことのように、他の特定規則も定義できる。

一般的に、同位置セル又はより大きいかより小さいサービス地域を有するセルのように、同一のサービス地域のような類似したサービス地域を有する異なる階層のイントラ周波数セルを示すことにより、ＵＥ１０が測定を行うセルの数を減らすことができる。ＵＥ１０は、類似したサービス地域を有する１つ以上のセルが所定品質を得た後に、異なる階層のセルに対する測定を開始する。ＵＥがキャンプオンしているセルの特定ＩＤが隣接セルのシステム情報によりブロードキャストされる場合、ＵＥ１０は、このような「Ｓｅｔ Ｉｄ」を利用して前記セルが許可されたセルのセットに属することを確認できる。

本発明は、ブロードキャストされなければならないセルの数及びＵＥ１０が測定しなければならないセルの数を減少させることができる。本発明は、ＧＳＭ又はＵＭＴＳのような既存の標準だけでなく、ＬＴＥ標準にも適用できる。

図７は、本発明の一実施形態によるセルリスト生成方法を示す。図７に示すように、第１周波数で通信する選択された第１ネットワークノードから指示が受信される（Ｓ１１０）。前記指示は、第１隣接セルネットワークノードセットが動作する第２周波数を示す。前記第２周波数は、前記第１周波数とは異なる。前記指示は、前記第２ネットワークノードの存在も示す。

前記第１ネットワークノードから受信された前記指示に従って、第２ネットワークノードからシステム情報が受信される（Ｓ１２０）。前記システム情報は、前記第１ネットワークノードからの通信と同時に受信される。

前記第２ネットワークノードからシステム情報を受信することは、条件付きである。前記第２ネットワークノードからの信号の品質が測定され、前記受信品質が予め決定されたレベルを超過する場合にのみ、前記システム情報が受信される（Ｓ１１５）。

前記システム情報が受信されると、前記受信されたシステム情報に基づいて候補隣接ネットワークノードセットが識別される（Ｓ１３０）。前記候補隣接ネットワークノードセットは、前記第１隣接ネットワークノードセットから選択され、前記第２ネットワークノードのアイデンティティとは異なる少なくとも１つのネットワークノードのアイデンティティを含む。

前記候補隣接ネットワークノードセットの識別は、条件付きである。ＵＥ１０の速度率又はＵＥが前記選択された第１ネットワークノードのサービス地域に継続して残っている期間が識別される。前記候補隣接ネットワークノードセットは、前記期間が予め決定された時間を超過するか、前記速度率が予め決定された比率を超過する場合にのみ識別される（Ｓ１２５）。

前記第２ネットワークノードは、前記候補隣接ネットワークノードセットから除くことができる。前記第２ネットワークノードを除くか否かを決定するために、前記選択された第１ネットワークノードからリストが受信され、前記第２ネットワークノードから許可されるＩＤタグリストが受信され、前記第２ネットワークノードに関連するＩＤタグが前記リストに含まれていない場合、前記候補隣接ネットワークノードセットから前記第２ネットワークノードが除かれる。

また、隣接リストが生成される（Ｓ１４０）。前記隣接リストは、前記第１隣接ネットワークノードセット及び前記候補隣接ネットワークノードセットが含まれたマスターリストでもよい。前記隣接リストは、前記第１隣接ネットワークノードセット及び前記第１周波数で通信中であると識別された第２隣接ネットワークノードセットを含む結合されたリストでもよい。

図８は、本発明の他の実施形態によるセルリスト生成方法を示す。図８に示すように、第１周波数で通信中である選択されたネットワークノードから指示が受信される（Ｓ２１０）。前記指示は、第１隣接ネットワークノードセットが動作する第２周波数を示す。前記第２周波数は、前記第１周波数とは異なる。

その後、前記選択されたネットワークノードからリストが受信される（Ｓ２２０）。前記リストを利用して少なくとも１つのノードを候補ノードとしては除く（Ｓ２３０）。

前記リストは、前記第１隣接ネットワークノードセットのうち候補ネットワークノードではない少なくとも１つのネットワークノードを識別するブラックリストである。前記リストは、ソースリストでもよく、前記ソースリスト内の前記選択された第１ネットワークノードの有無によって前記第２ネットワークノートを候補ネットワークノードとしては除く。前記第２ネットワークノードは、前記選択された第１ネットワークノードが前記ソースリストに存在しない場合に除かれるか、前記選択された第１ネットワークノードが前記ソースリストに存在する場合に除かれる。

前記方法は、結合された隣接リストを生成する段階（Ｓ２４０）をさらに含む。第２隣接ネットワークノードセットは、前記第１周波数で通信中であると識別され、前記第１隣接ネットワークノードセット及び前記第２隣接ネットワークノードセットが前記結合された隣接リストに含まれている。

図９は、本発明の実施形態によるＵＥ１０として構成された移動通信装置３００のブロック図を示す。移動通信装置３００は、例えば、移動電話として示され、ここで説明された多様な方法を実現するように構成される。

移動通信装置３００は、処理部３１０、ＲＦモジュール３３５、電力管理モジュール３０５、アンテナ３４０、バッテリ３５５、ディスプレイ３１５、キーパッド３２０、オプショナルＳＩＭ（subscriber identify module）カード３２５、メモリユニット３３０、スピーカ３４５、及びマイク３５０を含む。処理部３１０は、マイクロプロセッサ又はデジタル信号プロセッサでもよい。メモリユニット３３０は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、又はＳＲＡＭでもよい。

ユーザは、キーパッド３２０のボタンを押すか、マイク３５０を利用した音声アクティブ化により電話番号のような命令情報を入力する。処理部３１０は、前記命令情報を受信及び処理して前記入力された電話番号をダイヤルすることのような適切な機能を行う。動作データ（operational data）は、メモリユニット３３０から検索されて、その機能を行う。また、処理部３１０は、ユーザの参照及び便宜のために、前記命令及び動作情報をディスプレイ３１５に表示することができる。

処理部３１０は、命令情報をＲＦ部３３５に送信し、音声通信データを含む無線信号の送信のような通信を開始する。ＲＦセクション３３５は、無線信号を受信及び送信するための受信機及び送信機を含む。アンテナ３４０は、前記無線信号の送受信を容易にする。

無線信号を受信すると、ＲＦモジュール３３５は、受信した前記無線信号をベースバンド周波数に変換し、処理部３１０の処理のために処理部３１０に伝送する。前記処理された信号は、例えば、スピーカ３４５から出力される聞き取り又は読み取り可能な情報に変形される。

処理部３１０は、他の動作中にもここに記述されている多様な方法を行うように構成される。移動通信装置３００が処理部３１０又は他のデータもしくはデジタル処理装置を利用して単独で又は外部サポートロジックとの組み合わせにより実現されるという点が当業者には明らかである。

本発明は、移動通信に関連して説明されたが、無線通信特性を備えたＰＤＡ及びラップトップコンピュータのような移動装置を使用する全ての無線通信システムにも適用できる。また、本発明を説明するために使用された特定用語は本発明の権利範囲をＵＭＴＳなどの特定無線通信システムに限定するものではない。本発明は、さらに、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＷＣＤＭＡなどの他の無線インタフェース及び／又は他の物理層を使用する他の無線通信システムにも適用できる。

本実施形態は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせを生産するための標準プログラミング及び／又はエンジニアリング技術を利用して製造方法、装置、又は製造物として実行できる。ここで、「製造物」という用語は、例えば、集積回路チップ、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、又はＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)などのハードウェアロジックを示す。また、ここで、「製造物」という用語は、コンピュータ可読媒体において実現され、磁気記録媒体(例えば、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ)、光記録装置(ＣＤ−ＲＯＭ又は光ディスクなど)、又は揮発性／不揮発性メモリ装置(例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ)、ファームウェア、プログラムロジックのように、プロセッサにより実行されるコードやロジックを示す。

本実施形態を実行するコードは伝送媒体を通じて、又はネットワーク上のファイルサーバから接続することもできる。その場合、前記コードが実行される製造物は、ネットワーク伝送ライン、無線伝送媒体、空中を伝播する信号、無線波、赤外線信号などの伝送媒体を含む。もちろん、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてこのような形態の多様な変形が可能であり、前記製造物が公知の情報伝達媒体（information bearing medium）も含むことができるという点を理解すると思われる。

図面に示されたロジック実装は、特定順序に従った特定動作によって説明されているが、他の実施形態では、特定ロジック動作を他の順序にするか、その一部を変更又は削除して実行することができる。また、前述したロジックに過程をさらに追加して本発明によって実行することもできる。

前述した実施形態と利点は本発明を制限するものでなく、単なる例示にすぎない。本発明は、他の形態の装置及びプロセスにも容易に適用できる。本発明の詳細な説明は特許請求の範囲を制限するものでなく、単なる説明の便宜のためのものである。当該技術分野における通常の知識を有する者であれば多様な代案、変更、変形が可能であることを理解できるであろう。

本発明の思想や重要な特性から外れない限り、本発明は多様な形態で実現することができ、前述した実施形態は前述した詳細な記載内容によって限定されるのではなく、添付された請求の範囲に定義された本発明の精神や範囲内で広く解釈されなければならず、本発明の請求の範囲内で行われるあらゆる変更及び変形、並びに請求の範囲の均等物は本発明の請求の範囲に含まれる。

前述した実施形態と利点は本発明を制限するものでなく、単なる例示にすぎない。本発明は、他の形態の装置にも容易に適用できる。

本発明の詳細な説明は特許請求の範囲を制限するものでない。当該技術分野における通常の知識を有する者であれば多様な代案、変更、変形が可能であることを理解できるであろう。請求項において、ミーンズプラスファンクションクレーム(means-plus-function clauses)は列挙された機能を実行するものであり、ここに記載された構造、構造的同等物だけでなく均等な構造をも含む。

Ｅ−ＵＭＴＳのような通信ネットワークを示すブロック図である。 一般的なＥ−ＵＴＲＡＮ及び一般的なＥＰＣの構造を示すブロック図である。 Ｅ−ＵＭＴＳのためのユーザプレーンプロトコルスタックを示すブロック図である。 Ｅ−ＵＭＴＳのための制御プレーンプロトコルスタックを示すブロック図である。 同位置セルを有する２つの周波数層の例を示す図である。 階層的セル構造の例を示す図である。 本発明の一実施形態によるセルリスト生成方法を示す図である。 本発明の他の実施形態によるセルリスト生成方法を示す図である。 本発明による移動通信端末のブロック図である。

Claims (12)

1. 第１周波数で通信中である第１セルから、第１隣接セルセットが動作する周波数であり、前記第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を受信することと、
   前記指示に従って、前記第１セルとは異なる第２セルからシステム情報を受信することと、
   前記受信されたシステム情報に基づいて前記第１隣接セルセットに含まれている候補隣接セルセットを識別することと
   を含み、
   前記候補隣接セルセットは、前記第２セルのアイデンティティとは異なる少なくとも１つのセルのアイデンティティを含む、セルのリストを識別する方法。
2. 前記指示は、
   前記第２セルの存在をさらに示す、請求項１に記載の方法。
3. 前記システム情報は、
   前記第１セルからの通信と同時に前記第２セルから受信される、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１セルからリストを受信することと、
   前記第２セルから、許可されたＩＤタグのリストを受信することと、
   前記第２セルに関連するＩＤタグが前記リストに含まれていない場合、前記候補隣接セルセットから前記第２セルを除くことと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. ユーザ装置（ＵＥ）が前記第１セルのサービス地域（coverage area）に継続して残っている期間を識別することと、
   前記期間が所定時間を超過した場合にのみ前記候補隣接セルセットの識別を行うことと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. ユーザ装置（ＵＥ）が移動している速度を識別することと、
   前記速度が所定速度を超過した場合にのみ前記候補隣接セルセットの識別を行うことと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記第２セルからの信号の受信品質を測定することと、
   前記受信品質が所定レベルを超過した場合にのみ、前記第２セルからのシステム情報の受信を行うことと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 第１周波数で通信中である選択されたセルから、第１隣接セルセットが動作する周波数であり、前記第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を受信することと、
   前記選択されたセルから、前記第１隣接セルセットのうち候補セルではない少なくとも１つのセルを識別するブラックリストを受信することと
   を含む、セルのリストを識別する方法。
9. 第１隣接セルセットが動作する周波数であり、第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を、第１セルからユーザ装置（ＵＥ）に前記第１周波数で通信することと、
   前記隣接セルセットに含まれ、前記第２周波数で動作する第２セルのアイデンティティとは異なる少なくとも１つのセルのアイデンティティを含む候補隣接セルセットを、システム情報に含めることと、
   前記第２セルから前記システム情報を通信することと
   を含む、セルのリストを通信する方法。
10. 前記指示は、
    前記第２セルの存在をさらに示す、請求項９に記載の方法。
11. 前記第１セルからリストを通信することと、
    前記第２セルから、許可されたＩＤタグのリストを通信することと、
    前記第２セルに関連するＩＤタグが前記第１セルからのリストに含まれていない場合、前記候補隣接セルセットから前記第２セルを除くことと
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
12. 第１周波数で通信中である選択されたセルから、第１隣接セルセットが動作する周波数であり、前記第１周波数とは異なる第２周波数を示す指示を通信することと、
    前記第１隣接セルセットのうち候補セルではない少なくとも１つのセルを識別するブラックリストを前記選択されたセルから通信することと
    を含む、セルのリストを通信する方法。