JP5238019B2 - 通信ネットワークにおける方法と装置 - Google Patents
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Description
E−UTRANでは、スケジューリング、ハンドオーバ、入力制御、輻輳制御等のタスクに関連する多くの無線リソース管理(RRM)を容易にするため、異なる種類のタイプの測定を実行するようユーザ機器(UE)に要求する。UEが実行する幾つかの典型的なダウンリンク測定には、チャネル品質表示(CQI)、受信搬送波信号強度表示(キャリアRSSI)、基準シンボル受信電力(RSRP)等を含む。これらの測定の幾つかは、周波数領域で少なくとも6番目の副搬送波毎に一度送信する基準シンボルについて実施される。例えば、RSRPおよびCQIを基準シンボルに亘って測定する。E−UTRANのダウンリンクで送信した他の共通チャネルには、同期チャネル(SCH)および同報チャネル(BCH)を含む。
E−UTRANはパケット指向システムであり、データとシグナリングを含む全ての形式のアップリンクおよびダウンリンクは、共用チャネル経由で発生する。ネットワークは、無線およびネットワークリソース、即ち、要求に応じてUEに割当てる、いわゆるスケジュール許可信号(例えば、リソースブロック、変調、符号化、サブフレーム等)に対して完全な制御を行う。しかしながら、ある種の重大な周期的測定報告に対して、限定的量のリソースをUEに部分的または十分に前もって割当てることはできるかもしれない。
E−UTRANにおけるランダムアクセスは、2つのステップの手順に基づく。第1のステップでは、UEはネットワークに無作為に選択した署名を送信する。その後に続く手順では、ネットワークはUEに、接続要求に関係するさらなる詳細を送信するためUEが使用するアップリンク・スケジュール許可信号で応答する。
明確なカバレッジ圏外の概念は規定しない。しかしながら、同期外れと呼ぶ類似の概念をWCDMAで使用する。WCDMAでは、ダウンリンク電力制御は必須である。これは、UEが送信する電力制御コマンド(TPC)に応じてそのダウンリンク送信電力を調整する、ということを意味する。同期外れ状況の場合では、過剰電力増強コマンドが、基地局ダウンリンク送信電力を飽和させる可能性がある、というリスクがある。それ故、WCDMAにおける同期外れの主な目的は、基地局が不必要に高い電力を送信しないようにすることである。言い換えれば、同期外れが報告された場合、基地局はUE接続を無効にするか、少なくともUEからの受信TPCコマンドを単に無視する。同期外れの概念の概要を以下に述べる。
上述のように、カバレッジ圏外の概念は何ら規定されていない。しかしながら、同期外れの報告手順と呼ばれる類似の概念をWCDMAで使用し、送信される基地局が不必要に高い電力を送信しないようにする。
この節では、ネットワークが明確なカバレッジ損失表示を必要とする幾つかの重要なシナリオまたは状況について述べる。そのような幾つかのシナリオの例は、
−E−UTRANカバレッジ境界
−不規則セル・サイズの接合部での劣悪なカバレッジ
である。
幾つかの地理的近傍における限定されたE−UTRANカバレッジは、結果としてカバレッジ境界である可能性がある。このことは、UEがE−UTRANカバレッジ境界の外に移動した場合、そのUEがカバレッジでのサービスを失うという状況に容易に行き着くかもしれない。このシナリオにおける明確なカバレッジ損失表示により、ネットワークにUEカバレッジの状態をもっと明瞭に気付かせることができる。このことは、もし可能なら、適切な無線リソース管理技術を採用することにより、カバレッジを改善するようネットワークを手助けできる可能性がある。他方、カバレッジ損失判定基準が示す一貫したカバレッジ損失により、ネットワーク・リソースを節約するのにうまく間に合わせて、ネットワークはそのようなUEを落とすことができる。
任意の他のセルラ・ネットワークのようなE−UTRANは、全ての種類のロケーションで、いつでもどこでもカバレッジを提供することが期待される。しかしながら、良好なセル計画を実際的に実現するのが極めて困難であるという避けられないカバレッジスポットが少なくとも幾つかある。これらのエリアは、極めて不規則なセル・サイズ、例えば、混雑した大都市地域内の多くの高台や摩天楼の周囲を取り囲むセルの交差点で見い出されるかもしれない。そのような厄介なカバレッジスポットで良好なカバレッジを一貫して保証することにより、莫大なネットワーク無線リソースを使い果たす可能性がある。しかしながら、効率的な無線リソース管理機構は、更なるリソース等を割当てることにより、要求ベースでそのカバレッジに対処し、改善できる可能性がある。そのような機構の実現には、そのカバレッジが所望のレベル以下に低下した場合、明確なUEフィードバックを必要とする。
E−UTRANにおけるRSRPのようなUE報告の測定は、UEのカバレッジ状態を潜在的に示す可能性がある。しかしながら、RSRPを含む何らかの測定は、ある最小の報告値、例えば、最大で−140dBmまでに制限される。しかしながら、そのようなカバレッジ圏外にいることを検出するシナリオでは、測定品質(例えば、RSRP)は恐らく、報告範囲外、即ち、報告可能な最小値よりはるかに低い。報告範囲がさらに拡大する(例えば、−140dBm以下)場合、測定品質のより低い範囲での測定結果は明らかに、非常に大きな測定不確実性を包含する可能性がある。これは、測定品質の低い測定値では、不確実性がより大きく表示され、その報告値はより信頼できなくなるためである。従って、これらの状況では、単にUE測定報告に基づいて、UEがカバレッジ圏外にいるかそうでないかをネットワークは正しく推測しないかもしれない。
カバレッジ圏外または同期外れのシナリオでは、(基地局からUEまでの)ダウンリンク接続は信頼できなくなる。WCDMAでは、専用接続が維持される場合、ダウンリンクが信頼できないままでも、UEは依然としてアップリンクに同期外れ表示を送信できる。E−UTRANでは、共用チャネルのみをアップリンクおよびダウンリンク送信に使用し、要求ベースでネットワークがリソースを割当てる。それ故、E−UTRANのUEは、カバレッジ圏外にいる状況では、ネットワークから全てのスケジュール許可信号またはリソース割当てを正しく受信できるだろうということは、ありそうもない。それ故、現状のWCDMA方法がE−UTRANで機能することはあまりありそうでない。
E−UTRANにおける現存の同期外れ手順では、ダウンリンク・チャネル品質を推定する場合、DPCCHまたはFDPCHのみを考慮する。結果として、ダウンリンク・チャネル品質推定は、専用のパイロット・ビットとTPCコマンドとの内、少なくともいずれかを用いて行われる。
RACHチャネルで署名シーケンスの固有のパターンを送信することによって、
あるUE報告の測定が最小レベルにある時リソースを前もって割当てることによって、
一つ以上のUE測定報告でカバレッジ圏外表示を定義することによって
である。
− 明示的なダウンリンク・カバレッジ圏外報告により、ネットワークは、例えば、ハンドオーバ、輻輳制御等の適切な対処を取ることにより、カバレッジを改善することができる。
− 他方、もしカバレッジを改善できないなら、リソースを節約するようネットワークを助ける。
− ネットワーク計画と規模を改善するであろう。
− アップリンクスケジューリング許可信号或いはリソース割当てを要求する必要なく、UEはカバレッジ圏外にいることを報告することができる。
カバレッジ圏外にいることの検出と、
カバレッジ圏外にいることの報告
である。
ダウンリンク・カバレッジ圏外にいることの検出は、共通チャネルか、共通および専用チャネルの組合せのどちらかに基づく。従って、同期外れ報告手順について次の二つのカテゴリについて検討する。即ち、
共通チャネルに基づく検出と
共通チャネルと専用チャネルの組合わせに基づく検出と
である。
E−UTRANでは、共通基準信号またはチャネルの幾つかの例は、
ダウンリンク基準信号
第1と第2のうちの少なくともいずれかのSCHチャネル
第1のBCHチャネル
である。
基準信号(RS)SINRまたは信号強度
SCH SINRまたは信号強度
RSとSCHの組合わせ、または信号強度
BCH BLER
BER、またはシンボル誤り速度
である。
次のアルゴリズムに基づいて、UEはカバレッジ圏外にいることを報告する。
ρ=共通チャネルのUEが推定したDL品質である。
Start:
IF(ρ<ρout)over period T1,out
UE reports out-of-coverage(UEはカバレッジ圏外にいることを報告)
ELSE
Go to Start。
カバレッジ圏内にいることの報告の前提条件は、UEが(共通チャネルに基づいて)カバレッジ圏内からカバレッジ圏外に出て行ったということである。
Start:
IF(ρ>ρin)over period T1,in
UE reports in-coverage(UEはカバレッジ圏内にいることを報告)
ELSE
Go to Start。
幾つかのUE報告の隣接セル測定(例えば、RSRP)は基準信号に基づくので、測定数値が報告可能な最小値より一定閾値(Ψ)だけ小さい場合、もう一つの可能性はカバレッジ圏外にいることが発生していることを定義することである。例として、もし次の条件が時間区間(T1,out)の間満足したなら、カバレッジ圏外にいることが生じるであろう。その条件とは、
RSRPmeasured<RSRPmin−Ψ1 (1)
である。
同様に、次の条件がある時間区間(T1,in)の間満足した場合、カバレッジ圏内にいる可能性がある。その条件とは、
RSRPmeasured>RSRPmin+Ψ2 (2)
である。
カバレッジ圏外表示判定基準を定義するため、測定が専用および共通チャネルの両方に基づく場合、この手順は適用可能である。基本原理は、このモードでは、カバレッジ圏外にいることの報告とカバレッジ圏内にいることの報告がダウンリンク・チャネル品質に基づくということであり、同じく、共通および専用両方のパイロットまたは基準信号でそれらを推定する。
また、専用パイロットは、アップリンク電力制御を実行させるため基地局がダウンリンクに送信した電力制御コマンドを表わす。主な点は、専用パイロットは受信器に演繹的に知らされている何らかの信号シーケンスを意味するということである。
カバレッジ圏外とカバレッジ圏内の両方のスキームを以下に示す。
次の2つのカバレッジ圏外報告スキームを専用モードで提案する:
スキーム1(段階的):
γ=UEが専用基準信号で推定したDL品質(例えば、SINRまたは信号強度)
φ=UEが共通基準信号で推定したDL品質(例えば、SINRまたは信号強度)
Start:
IF(γ<γout)over period T2,out
IF(φ<φout)AND (γ<γout)over period T3,out
UE reports out-of-coverage(UEはカバレッジ圏外にいることを報告)
ELSE
Go to Start。
β=共通および専用基準信号に基づく相対的DLチャネル品質
例えば、βは専用基準信号に対する共通基準信号の受信電力比であると良い。
Start:
IF(β<βout)over period T4,out
UE reports out-of-coverage(UEはカバレッジ圏外にいることを報告)
ELSE
Go to Start。
RACHでの報告
前に述べたように、カバレッジ圏外にいる状況では、ネットワークがUEにスケジュールされたリソースをアップリンク送信のために全く割当てないほど、ダウンリンク品質は著しく悪い。それ故、一つの可能性は、UEはRACHチャネルを利用してネットワークに明示的にカバレッジ圏外にいることを報告することである。次の方法をRACHチャネルで使用できるであろう。即ち、
− ユニークなシーケンスパターンを送信すること
によってである。
通常のRACHを送信するのと同じスロットで、RACHチャネルに署名シーケンスのユニークな(即ち、UE固有の)のパターンを送信することにより、UEはネットワークにカバレッジ圏外にいることを報告するであろう。このパターンは2個以上の署名シーケンスから構成されており、そのシーケンスは連続したRACH時間スロットのいずれかで送信されるか、図2に示すN番目のRACH時間スロット毎にこのパターンの各シーケンスを送信される。周波数にわたり多数のRACHスロットを定義する場合、カバレッジ圏外にいる報告の送信はまた、この自由度を利用してもよい。それは、パターンの送信をある時間−周波数リソースで許容することを意味する。
UEは、上手く指定した適当なハッシュ関数によってその固有なパターンを導出すべきである。例として、UE識別子(例えば、IMSI或いはTMSI)をハッシュすることは、UEアイデンティティを一つのパターン上にマップする。このようにして、UEはそのUEアイデンティティを明示的に報告する必要はない。実際、そのパターンを復号化して、ネットワークはカバレッジ圏外にいることを報告したUEを一意的に必ず特定できるであろう。
ネットワークがUEにリソースを積極的に割当てるなら、より高いレイヤのシグナリング(例えば、RRC)を使用して、UEはアップリンク共用チャネルにカバレッジ圏外にいることを依然として報告できるであろう。一つ以上のUE測定報告が示すダウンリンク・カバレッジが、報告可能な最低のSINR、RSRP等のように極めて貧弱であると分かる場合、ネットワークはアップリンク送信のためにリソースを積極的に前もって割当てる。
− RRC(レイヤ3)メッセージを使用して、または
− カバレッジ圏外表示を使用する通常の測定報告の一部として
である。
また、UEがULスケジューリング許可信号を持たないか、取得できない状況では、他の何らかの重大な情報を報告するため、RACHを使用してユニークなパターンを送信するという考えが用いられる。それ故、この方法の使用においては、無線基地局はユーザ機器に署名シーケンスの複数のパターンをシグナリングする。署名シーケンスの各パターンは、ユーザ機器の動作に関係する重大な状態の各々と関連する。ユーザ機器はシグナリングされた署名シーケンスのパターンを受信し、次に、重大な状態の1つを検出するとき、ユーザ機器はRACHで署名シーケンスの関連パターンを送信する。次に、無線基地局はランダムアクセスチャネル(RACH)でユーザ機器から、署名シーケンスのパターンの一つを受信し、ユーザ機器が受信パターンに関連する重大な状態にあるとを判断する。次に、無線基地局は適切な対処を取ることができる。重大な状態の例としては、UEのバッテリ消耗、緊急事態の加入者等がある。
Claims (12)
- 受信される共通チャネルの品質を測定するユーザ機器における方法であって、前記方法は、
前記共通チャネル、或いは、共通基準信号、或いは、共通及び専用基準シンボルの組合わせに基づく1つ以上の測定値が予め定義された閾値に関して劣化したときに、カバレッジ圏外の状態にあることを検出する工程と、
前記共通チャネル、或いは、前記共通基準信号、或いは、前記共通及び専用基準シンボルの組合わせに基づく1つ以上の測定値が予め定義された閾値に関して改善したときに、カバレッジ圏内の状態にあることを検出する工程と、
無線基地局から、カバレッジ圏外にいることを報告するために用いられる署名シーケンスのパターンを受信する工程と、
アップリンクスケジューリング許可或いはリソース割当てを要求することなく、ランダムアクセスチャネル或いは共用チャネルで前記無線基地局に対して、前記検出されたカバレッジ圏外にいることを報告する工程とを有することを特徴とする方法。 - 1つ以上の共通チャネルで送信し、ランダムアクセスチャネルでの受信と検出を行う手段と、測定報告を受信する手段と、ユーザ機器に対して無線リソース或いはスケジューリング許可を割当てる手段とを有する無線基地局における方法であって、
ユーザ機器(UE)に対して、カバレッジ圏外にいることを報告するために用いられる、署名シーケンスのパターンをシグナリングする工程と、
前記ランダムアクセスチャネル(RACH)で前記署名シーケンスのパターンを受信する工程と、
前記受信した署名シーケンスのパターンを解釈し、前記ユーザ機器がカバレッジ圏外にいると判断する工程とを有することを特徴とする方法。 - 受信される共通チャネルの品質を測定するユーザ機器であって、前記ユーザ機器は、
前記共通チャネル、或いは、共通基準信号、或いは、共通及び専用基準シンボルの組合わせに基づく1つ以上の測定値が予め定義された閾値に関して劣化したときに、カバレッジ圏外の状態にあることを検出する手段と、
前記共通チャネル、或いは、前記共通基準信号、或いは、前記共通及び専用基準シンボルの組合わせに基づく1つ以上の測定値が予め定義された閾値に関して改善したときに、カバレッジ圏内の状態にあることを検出する手段と、
無線基地局から、カバレッジ圏外にいることを報告するために用いられる署名シーケンスのパターンを受信する手段と、
アップリンクスケジューリング許可或いはリソース割当てを要求することなく、ランダムアクセスチャネル或いは共用チャネルで前記無線基地局に対して、前記検出されたカバレッジ圏外にいることを報告する手段とを有することを特徴とするユーザ機器。 - 1つ以上の共通チャネルで送信し、ランダムアクセスチャネルでの受信と検出を行う手段と、測定報告を受信する手段と、ユーザ機器に対して無線リソース或いはスケジューリング許可を割当てる手段とを有する無線基地局であって、前記無線基地局はさらに、
ユーザ機器(UE)に対して、カバレッジ圏外にいることを報告するために用いられる、署名シーケンスのパターンをシグナリングする手段と、
ランダムアクセスチャネル(RACH)で前記署名シーケンスのパターンを受信する手段と、
前記受信した署名シーケンスのパターンを解釈して、前記ユーザ機器がカバレッジ圏外にいると判断する手段とを有することを特徴とする無線基地局。 - 無線基地局で用いられる方法であって、
カバレッジ圏外にいることを報告するために用いられる署名シーケンスのパターンをユーザ機器にシグナリングする工程と、
ランダムアクセスチャネル(RACH)で前記ユーザ機器からの前記署名シーケンスのパターンを受信する工程と、
前記受信した署名シーケンスのパターンに応じて、前記ユーザ機器がカバレッジ圏外にいると判断する工程とを有することを特徴とする方法。 - カバレッジ圏外にいることを報告するために用いられる署名シーケンスのパターンをユーザ機器にシグナリングし、
ランダムアクセスチャネル(RACH)で前記ユーザ機器からの前記署名シーケンスのパターンを受信し、
前記受信した署名シーケンスのパターンに応じて、前記ユーザ機器がカバレッジ圏外にいると判断するよう構成されていることを特徴とする無線基地局。 - 無線基地局で用いられる方法であって、
ユーザ機器からのダウンリンク測定報告を受信する工程と、
前記ユーザ機器から報告された1つ以上のダウンリンク測定が報告可能な最低レベルにあるときを判断する工程と、
前記ユーザ機器がカバレッジ圏外にいることを前記ユーザ機器が報告する必要がある場合に用いるために、前記ユーザ機器に対して、アップリンク無線リソース或いはスケジューリング許可を前もって割当てる工程とを有することを特徴とする方法。 - ユーザ機器からのダウンリンク測定報告を受信し、
前記ユーザ機器から報告された1つ以上のダウンリンク測定が報告可能な最低レベルにあるときを判断し、
前記ユーザ機器がカバレッジ圏外にいることを前記ユーザ機器が報告する必要がある場合に用いるために、前記ユーザ機器に対して、アップリンク無線リソース或いはスケジューリング許可を前もって割当てるように構成されたことを特徴とする無線基地局。 - 無線基地局で用いられる方法であって、
ユーザ機器に対して、各々が前記ユーザ機器の動作に関係する重大な状態各々に関係する複数の署名シーケンスのパターンをシグナリングする工程と、
ランダムアクセスチャネル(RACH)で前記ユーザ機器から前記複数の署名シーケンスのパターンの1つを受信する工程と、
前記受信した署名シーケンスのパターンに応じて、前記ユーザ機器が前記受信したパターンに関係する重大な状態にあることを判断する工程とを有することを特徴とする方法。 - ユーザ機器に対して、各々が前記ユーザ機器の動作に関係する重大な状態各々に関係する複数の署名シーケンスのパターンをシグナリングし、
ランダムアクセスチャネル(RACH)で前記ユーザ機器から前記複数の署名シーケンスのパターンの1つを受信し、
前記受信した署名シーケンスのパターンに応じて、前記ユーザ機器が前記受信したパターンに関係する重大な状態にあることを判断するよう構成されていることを特徴とする無線基地局。 - ユーザ機器に用いられる方法であって、
無線基地局から、各々が前記ユーザ機器の動作に関係する重大な状態各々に関係する複数の署名シーケンスのパターンを受信する工程と、
前記重大な状態の1つが当てはまることを判断する工程と、
ランダムアクセスチャネル(RACH)で、前記重大な状態に関係した、前記複数の署名シーケンスのパターンの1つを送信する工程とを有することを特徴とする方法。 - ユーザ機器であって、
無線基地局から、各々が前記ユーザ機器の動作に関係する重大な状態各々に関係する複数の署名シーケンスのパターンを受信し、
前記重大な状態の1つが当てはまることを判断し、
ランダムアクセスチャネル(RACH)で、前記重大な状態に関係した、前記複数の署名シーケンスのパターンの1つを送信するよう構成されていることを特徴とするユーザ機器。
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