JP5318878B2 - セル再選択を提供するための方法および装置 - Google Patents

Description

関連出願

本出願は、2007年11月5日に出願された、名称が「Method and Apparatus For Providing Cell Re-selection」である米国仮出願第60/985,537号の、U.S.C.§119（e）に基づく先の出願日の利益を主張する。この仮出願の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

無線データネットワーク（例えば、第3世代パートナーシッププロジェクト（Third Generation Partnership Project; 3GPP）ロング・ターム・エボリューション（Long Term Evolution; LTE）システム、拡散スペクトルシステム（符号分割多元接続（Code Division Multiple Access; CDMA）ネットワーク等）、時分割多重接続（Time Division Multiple Access; TDMA）ネットワーク、マイクロ波アクセスの国際的な相互運用性（Worldwide Interoperability for Microwave Access; WiMAX）等）等の無線通信システムは、モビリティの利便性を、豊富なサービスおよび機能の組み合わせとともにユーザに提供する。この利便性により、多くの人々が、仕事用および個人用の通信に便利な手段としてどんどん使うようになった。さらに普及を加速するために、製造業者からサービス提供業者にわたる電気通信業界は、多大な費用および努力を払って、種々のサービスおよび機能の基礎となる通信プロトコルの規格を開発することに同意している。努力の一分野として、モバイル機器が一方のセルから別のセルに移動する際のセル再選択が含まれる。しかし、このような移動は、ネットワークリソースを不必要に確保すること、すなわち、ネットワーク容量を無駄にすることを伴うものであった。

例示的実施形態

ゆえに、既存の規格および開発中の規格に関連して、効率的なセル再選択手続を提供するための手法に関する必要性が存在する。

本発明の一実施形態による方法は、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアに移って動作するために、カバーエリア再選択手続の起動を示す通知メッセージを生成することを含む。また、前記方法は、前記通知メッセージに応答して、前記再選択手続を実行することも含む。

本発明の別の実施形態によるコンピュータ可読記憶媒体は、1つ以上のプロセッサにより実行される場合に、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアに移って動作するために、カバーエリア再選択手続の起動を示す通知メッセージを生成することを含む方法を、前記1つの以上のプロセッサに実行させる、1つ以上の命令による1つ以上のシーケンスを運ぶ。また、前記方法は、前記通知メッセージに応答して、前記再選択手続を実行することも含む。

本発明の別の実施形態による装置は、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアに移って動作するために、カバーエリア再選択手続の起動を示す通知メッセージを生成するように構成される再選択ロジックを備える。前記再選択ロジックは、前記通知メッセージに応答して、前記再選択手続を実行するようにさらに構成される。

本発明の別の実施形態による方法は、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアに移って動作するために、カバーエリア再選択手続の起動を示す通知メッセージを受信することを含む。また、前記方法は、前記通知メッセージに応答して、前記再選択手続を実行することを可能にするために、確認メッセージを生成することも含む。

本発明の別の実施形態によるコンピュータ可読記憶媒体は、1つ以上のプロセッサにより実行される場合に、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアに移って動作するために、カバーエリア再選択手続の起動を示す通知メッセージを受信することを含む方法を、前記1つの以上のプロセッサに実行させる、1つ以上の命令による1つ以上のシーケンスを運ぶ。また、前記方法は、前記通知メッセージに応答して、前記再選択手続を実行することを可能にするために、確認メッセージを生成することも含む。

本発明の別の実施形態による装置は、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアに移って動作するために、カバーエリア再選択手続の起動を示す通知メッセージを受信するように構成される再選択ロジックを備える。前記再選択ロジックは、前記通知メッセージに応答して、前記再選択手続を実行することを可能にするために、確認メッセージを生成するようにさらに構成される。

本発明の別の実施形態による方法は、リソースをユーザ機器に割り当てることを含む。また、前記方法は、前記ユーザ機器がカバーエリア再選択状態にあるか否かを判断することも含む。前記方法は、前記ユーザ機器がカバーエリア再選択状態にあり、かつ専用アップリンク伝送リソースが割り当てられている場合、カバーエリア再選択手続の実行を制限することをさらに含む。

本発明の別の実施形態によるコンピュータ可読記憶媒体は、1つ以上のプロセッサにより実行される場合に、前記ユーザ機器がカバーエリア再選択状態にあるか否かを判断することを含む方法を、前記1つの以上のプロセッサに実行させる、1つ以上の命令による1つ以上のシーケンスを運ぶ。前記方法は、前記ユーザ機器がカバーエリア再選択状態にあり、かつ専用アップリンク伝送リソースが割り当てられている場合、カバーエリア再選択手続の実行を制限することをさらに含む。

本発明のさらに別の実施形態による装置は、リソースをユーザ機器に割り当て、前記ユーザ機器がカバーエリア再選択状態にあるか否かを判断するように構成されるリソース割当ロジックを備える。また、前記装置は、前記ユーザ機器が前記カバーエリア再選択状態にあり、かつ専用アップリンク伝送リソースが割り当てられている場合、カバーエリア再選択手続を制限するように構成される再選択ロジックも備える。

本発明のさらに他の側面、特徴、および利点は、本発明の実行に想定される最良の形態を含む多数の特定の実施形態および実装を例示することによって、以下の詳細な説明により容易に明らかになるであろう。また、本発明は、別の実施形態および異なる実施形態にも対応可能であり、そのいくつかの詳細は、全てが本発明の精神および範囲から完全に逸脱することなく、種々の明白な点において修正可能である。したがって、図面および説明は、本来は、限定的ではなく、例示的であるものとして考えられるべきである。

添付の図面において、限定する目的ではなく例示する目的で、本発明の実施形態について例示する。

例示的実施形態に従う、効率的なセル再選択プロセスを提供しうる通信システムの図である。

種々の例示的実施形態に従う、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアへの移動に関して伝達することを伴うカバーエリア再選択プロセスのフローチャートである。 種々の例示的実施形態に従う、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアへの移動に関して伝達することを伴うカバーエリア再選択プロセスのフローチャートである。

例示的実施形態に従う、カバーエリア再選択手続を一時的に無効にするためのプロセスのフローチャートである。

種々の例示的実施形態に従う、セル再選択に対応するための例示的高速ランダムアクセスチャネル（high speed random access channel; HS-RACH）手続の図である。

種々の例示的実施形態に従う、RACH共用チャネルとしての拡張専用チャネル（Enhanced Dedicated Channel; E-DCH）の利用を示す図である

種々の例示的実施形態に従う、HS-RACH容量に関連するシミュレーション結果の図である。 種々の例示的実施形態に従う、HS-RACH容量に関連するシミュレーション結果の図である。

種々の例示的実施形態に従う、例示的なロング・ターム・エボリューション（long-term evolution; LTE）アーキテクチャおよび進化型ユニバーサル地上波無線アクセス（Evolved Universal Terrestrial Radio Access; E-UTRA）アーキテクチャを有する通信システムの図である。図1のシステムは、適合ネットワークの検出を提供するように動作可能である。 図8A, 8C と共にLTEおよびE-UTRAアーキテクチャを説明するための図である。 図8A, 8B と共にLTEおよびE-UTRAアーキテクチャを説明するための図である。

本発明の実施形態の実装に使用可能であるハードウェアの図である。

本発明の実施形態に従う、図8A〜図8Cのシステムにおいて動作するように構成されるユーザ端末の例示的構成要素の図である。

好適な実施形態の説明

効率的なセル再選択手続を提供するための装置、方法、およびソフトウェアについて開示する。以下の説明では、本発明の実施形態に関して完全な理解を提供するように、多数の具体的な詳細を説明目的のために記載する。しかしながら、これらの具体的な詳細を含まない、または同じような構成を含む本発明の実施形態が実用化されうることが、当業者に明白である。他の事例では、本発明の実施形態を不必要に曖昧にすることを回避するために、周知の構造および機器は、ブロック図形式で示される。

本発明の実施形態について、3GPP広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access; WCDMA）またはユニバーサル移動電気通信システム（Universal Mobile Telecommunications System; UMTS）地上波無線アクセスネットワーク（Terrestrial Radio Access Network）; UTRAN）アーキテクチャに準拠する無線ネットワークに関連して論じるが、本発明の実施形態が、任意の種類のパケットベースの通信システムならびに同じような機能構成に適用可能であることは理解されたい。

図1は、例示的実施形態に従う、効率的なセル再選択プロセスを提供しうる通信システムの図である。図1に示すように、通信システム100は、アクセスネットワーク（例えば広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access; WCDMA）、高速パケットアクセス（High Speed Packet Access; HSPA）、WiMAX、3GPP LTE（またはE-UTRANもしくは3G、4G以上）等）の一部である基地局103と通信する1つ以上のユーザ機器（user equipment; UE）101を含む。UE101は、ハンドセット、端末、局、ユニット、機器、マルチメディアタブレット、インターネットノード、通信機、携帯情報端末、またはユーザに対する任意の種類のインターフェース（「ウェアラブル」回路等）等の、任意の種類の移動局であることが可能である。システム100は、別の無線カバーエリア（例えばセル）へのUEの移動に関して、無線カバーエリア105内にある現在の基地局103に、UE101aが通知を提供するように構成される。他の実施形態においては、リソースがUE101aに専用である場合、UE101aは、カバーエリアの再選択の実行を制限される。

UE101aは、現在のカバーエリア105を出ると、新しいカバーエリア107に入る。この移動は、カバーエリア107におけるUE101bとして示されている。再選択プロセスが許可されるとすると、UE101bは、この時点で、新しい基地局109によってサービス提供されている。基地局103、109の各々は、対応するカバーエリア105、107内で通信するようにUE101にリソースを割り当てるためのリソース割当ロジック103a、109aを（それぞれ）備える。加えて、基地局103、109は、以下により詳細に説明するように、カバーエリア（例えばセル）再選択手続を効率的に提供するために、UE101とともに動作する再選択ロジック103b、109bを備えてもよい。同様に、UE101は、再選択ロジック111を有する。

WCDMAでは、例えば、セル再選択ロジックは、ネットワーク側のいかなる位置にも存在してもよい。例えば、このようなロジックは、無線ネットワークコントローラ（radio network controller; RNC）（または、無線リソースコントローラ（radio resource controller; RRC））に配置可能である。3GPP地上波無線アクセスネットワークアーキテクチャ（図8A〜図8Cに示す）において、基地局103、109の各々は、ノードBまたは拡張ノードB（enhanced Node B; eNB）として示される。例示的実施形態では、基地局103、109は、広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access; WCDMA）をアップリンクおよびダウンリンク伝送スキームとして使用する。

例示的実施形態では、ノードB103、109は、ハイブリッド自動再送要求（hybrid Automatic Repeat Request（ARQ）; HARQ）スキームを利用することが可能である。自動再送要求（ARQ）は、伝送の受信が成功しなかった場合にリンク層で使用される再伝送機構である。ARQプロトコルを順方向誤り訂正（forward-error-correction; FEC）スキームと組み合わせるHARQは、音声誤り制御技術を無線リンクに提供する。この機構により、受信機は、パケットまたはサブパケットを誤って受信したことを送信機に示すことが可能になり、したがって、送信機に、特定のパケットを再送するように要求することが可能となる。さらに、HARQ技術では、受信機は、伝送されたパケットを再構築する際に、失敗した伝送試行により受信した情報を、再伝送と組み合わせて利用することができる。
従来のセル再選択手続では、UEは、新しいセルへの移動に関して、現在のセルのノードBにいかなる情報も提供しない。UEは、トランスポートチャネル（例えばR'99 RACH）上にCELL UPDATEメッセージを送信することによって、単に、新しいセルにおいてセル更新（「CELL UPDATE」）手続を開始するだけである。
或る実施形態によると、拡張専用チャネル（Enhanced Dedicated Channel; E-DCH）が、CELL FACH（セル順方向アクセスチャネル; cell forward access channel）状態のデータ伝送チャネルとして利用される。セルにおけるUEのためのE-DCHリソース（UEが接続されるセルのノードBにより処理されるリソース）は、例えば、最大20ms長さのランダムアクセスチャネルを使用する従来のCELL FACHアクセス方法と比べると、比較的長時間の割り当てを受けられる。割り当てられている間、UEは、セル再選択基準（例えば標準規格により規定される）に基づいてセルの変更を望んでもよい。UEが、従来のセル再選択機構を利用する場合、現在のセルのノードBは何ら通知されない。結果として、UEは、セルを変更し、ノードBは、このUEのE-DCHリソースを不必要に保持する。

上記問題を鑑みて、システム100のカバーエリア（例えばセル）再選択手続により、UE101は、別のカバーエリアへの移動に関して現在の基地局に通知することが許される。2つの手法について説明する。図2Aおよび図2Bは、第1の手法を提示し、図3は、第2の手法を提示する。

図2Aおよび図2Bは、種々の例示的実施形態に従う、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアへの移動に関して信号伝達を行うことを伴うカバーエリア再選択プロセスのフローチャートである。例として、本プロセスは、図1のシステム100に関連して説明される。このシナリオにおいて、UE101は、現在のカバーエリアであるカバーエリア105に関連する現在の基地局103aと通信する。別のカバーエリア107に移動すると、新しい基地局109によってサービスの提供を受ける。

図2Aに示すように、ステップ201において、UE101aは、新しいカバーエリア107への移動によりトリガされうるセル再選択手続を起動する。UE101は、ステップ203において、現在の基地局103への移動に関する情報を送信する。言い換えると、UE101が、拡張アップリンクを使用してCELL FACH状態でUE101に割り当てられたE-DCHリソースを有する場合（すなわち、ノードBがE-DCHリソースを割り当てている場合）、かつUE101が、セルの変更を望む場合、UE101は、UE101が現在のセルからE-DCHリソースを解放する計画であることについて、現在のセルのノードB（例えば基地局103）に示す。次いで、ノードB103は、この情報を承認することができる。確認応答（acknowledgement）を受信した場合（ステップ205において判断される）、セル更新手続が、新しいセル107のために実行される。

ネットワークまたは基地局側では（図2Bに示す）、現在の基地局103は、移動に関する情報をUE101から受信し、適切に承認する（ステップ211および213）。例示的実施形態では、この情報は、例えば、媒体アクセス制御（Medium Access Control; MAC）-eヘッダによって、現在のノードB103に送信してもよい。したがって、現在の基地局103は、ステップ215において、専用リソースを適時に解放することができる。例示的実施形態では、専用リソース（例えばE-DCHリソース）は、他のUE101に利用可能になるように即座に解放される。これらのリソースは、例えば、以前に、ノードB103内のリソース割当ロジック103aを使用して割り当てられている。

すなわち、情報の送信および（実施形態によっては）確認応答の受信の後、UE101は、通信に使用された専用リソースを解放し、新しいセルへのCELL_UPDATEを実行する。上記手法を使用して、現在のノードB103は、UE101がいつリソースを解放することを望むかを把握することができる。例えば、UE101がCELL_FACH状態のE-DCHリソースを有する場合に、UE101がいつCELL_FACH状態のセルを変更することを求めるのかを把握することができる。しかしながら、UTRANシステムでは、周波数間または無線アクセス技術間の測定に便利となるよう、圧縮モードまたは類似の技術が、CELL_FACH状態において常にアクティブでなければならず、その理由は、UTRANが、UEがCELL_FACH状態のE-DCHリソースを有する場合に、圧縮モードを起動する手段を持たないからであることに留意されたい。しかしながら、周波数間測定は、通常、実行可能である。

図3は、例示的実施形態に従う、カバーエリア再選択手続を一時的に無効にするためのプロセスのフローチャートである。ステップ301において、リソース（例えばE_DCHリソース）がUE101に割り当てられる。その後、プロセスは、セル再選択手続の起動を検出し（ステップ303）、リソースがUE101に割り当てられていたか否かを判断する（ステップ305）。ステップ307において、プロセスは、UE101がCELL FACH状態のE-DCHリソースを有する場合（例えばノードB103がE-DCHリソースを割り当てている場合）、再選択手続の実行を許可しない。すなわち、UE101は、E-DCHリソースを確保している限り、セル再選択手続を実行することができない。一実施形態によると、セル再選択手続は、UE101が、（UE101に割り当てられている）共用E-DCHリソースを持たない場合にのみ実行されうる。

UE101がリソースを解放した後（そしてノードB103もリソースを解放した後）（ステップ309）、UE101は、例えば、従来のセル再選択ロジックを介して、CELL_UPDATE手続を使用して、セル再選択を実行することができる（ステップ311）。言い換えると、CELL_FACH状態のUE101は、通常、その再選択ロジックを実行する。しかしながら、UE101がE-DCHで通信している場合、またはHS-RACH手続を実行している場合、UE101は、通常、リソースが解放されるまで再選択を実行しない。この手法は、圧縮モードまたは類似の技術を導入することを必要とせずに、周波数間および無線アクセス技術間測定問題に対処する。

図4は、種々の例示的実施形態に従う、セル再選択に対応するための例示的高速ランダムアクセスチャネル（high speed random access channel; HS-RACH）手続の図である。例として、高速ランダムアクセスチャネル（HS-RACH）または高速E-DCHアクセスは、RACHの代わりに、CELL_FACH（Forward Access Channel; 順方向アクセスチャネル）状態におけるトランスポートチャネルとして使用できる。HS-RACHの概念について以下に説明する。ステップ401において、開ループ電力制御のためのUL干渉レベルの判断が実行される。ステップ403において、プロセスは、ランダムアクセス手続、R'99（3GPP R99）に入る。この手続には、電源の投入が含まれ、また、特定のHS-RACHアクセススロットおよび/またはシステム情報ブロック（System Information Block）に表示されるシグネチャが使用される。次いで、プロセスは、ステップ405において、取得の表示とリソース割当とを実行する。

次いで、ステップ407において、UL101において、内部ループ電力制御の開始が、例えば、専用物理制御チャネル（Dedicated Physical Control Channel; DPCCH）上で実行される。また、プロセスは、DLにおける、例えば、順方向専用物理チャネル（Forward Dedicated Physical Channel; F-DPCH）上で、内部ループ電力制御の開始に進む（ステップ409）。この時点で、UL上のデータ伝送を、例えば、拡張専用物理データチャネル（Enhanced Dedicated Physical Data Channel; E-DPDCH）/拡張専用物理制御チャネル（Enhanced Dedicated Physical Control Channel; E-DPCCH）上で開始することができる（ステップ411）。ステップ413において、後続のデータレート付与（初期データレート付与の更新）ならびに衝突検出および解決が実行される。ULデータの確認応答（肯定確認（Acknowledgement; ACK）/否定確認（Negative Acknowledgement; NACK））は、ステップ415において、E-DCHハイブリッドARQ（自動再送要求）情報チャネル（E-DCH Hybrid ARQ（Automatic Repeat Request）Indicator Channel; E-HICH）上に提供される。

同様に、ステップ417において、（ACK/NACKを使用する）確認信号の伝達が、例えば、HS-DPCCH上で、DLデータおよびDLリンク適応のためのチャネル品質情報（Channel Quality Indication; CQI）のために実行される。ステップ419において、プロセスは、データ伝送の終了時、HS-RACHリソース割当期間の終了時、衝突検出時等に一定の機構を提供する。

上記プロセスをより理解するために、次に、E-DCHリソースについて説明する。リリース99では、RACHチャネルデータレートは非常に遅く、CELL_FACHからCELL DCHへの設定時間はかなり長い。これにより、中型のパケットに必要とされるよりも大幅な長い時間遅延が生じる。CELL_FACH状態の高速アップリンクパケットアクセス（High Speed Uplink Packet Access; HSUPA）物理チャネルを使用することによって、その状態においてもデータレートは大幅に向上する。データレートが上がったCELL_FACHにおけるデータ転送は、CELL DCHの切り替え中に、小さい間隔は例外として、継続することが可能であり、したがって、ユーザデータ伝送は、CELL_FACHからCELL DCHへの設定中に開始することが可能になり、設定に時間がかかっているという事実がユーザに表面化しなくなる。

高速RACH（HS-RACH）概念について図5に図示する。

図5は、種々の例示的実施形態に従う、RACH共用チャネルとしての拡張専用チャネル（Enhanced Dedicated Channel; E-DCH）の利用を示す図である。物理チャネルが共用チャネル（または共通チャネル）として利用される。1つ以上のアップリンクE-DPDCHおよびE-DPCCHが共用チャネル（501）として使用され、1つ以上の組のダウンリンクL1フィードバックチャネルが共用チャネル（503）として使用される。これらのチャネルは、電力制御（F-DPCH）、再伝送要求（ACK/NACK）、および容量割当（E-AGCH）を搬送することができる。

図6および図7は、種々の例示的実施形態に従う、HS-RACHの容量に関連するシミュレーション結果の図である。HS-RACH容量についてシミュレーションし、図6のグラフ600および図7のグラフ700は、その結果を提供する。これらのシミュレーションでは、1時間当たりセル毎に総数2500のアップロードが存在することが想定される。また、各ユーザは、Cell_DCH状態に移動する前にHS-RACH上に500msとどまると想定される。さらに、単一のHS-RACHで動作を開始し、その後、トラフィックの必要性に従って容量をアップグレードすることができる。また、シミュレーションは、4つのシグネチャが適所にある場合に、ローディングをシミュレーションで使用して、衝突確率がごくわずかで<0.01%であることも示す。

例として、説明するプロセスおよびシステムは、後述のように、WCDMA/HSPAのようなネットワークおよびUMTS地上波無線アクセスネットワーク（UMTS terrestrial radio access network; UTRAN）を利用することができる。しかしながら、他の通信アーキテクチャも利用可能であることを認識されたい。

図8A〜図8Cは、種々の例示的実施形態に従う、例示的なロング・ターム・エボリューション（long-term evolution; LTE）アーキテクチャを有する通信システムの図である。図1のユーザ機器（UE）および基地局は、このようなシステムにおいて動作することができる。例として（図8Aに示す）、基地局（例えば宛先ノード）およびユーザ機器（UE）（例えば送信元ノード）は、システム800において、様々なアクセススキームを使用して通信を行うことができるが、そのアクセススキームには、例えば、時分割多重接続（Time Division Multiple Access; TDMA）、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access; CDMA）、広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access; WCDMA）、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing; OFDM）、もしくは単一キャリア周波数分割多重接続（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access; SC-FDMA）、またはそれらの組み合わせ等が含まれる。例示的実施形態では、アップリンクおよびダウンリンクの両方において、WCDMAを利用することができる。別の例示的実施形態では、アップリンクは、SC-FDMAを利用し、ダウンリンクは、OFDMAを利用する。図示するように、基地局103a〜103nは、EUTRANとしてeNBの無線ネットワークを構築する。

通信システム800は、タイトルが「Long Term Evolution of the 3GPP Radio Technology」である3GPP LTEに準拠している（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。図8Aに示すように、1つ以上のユーザ機器（UE）は、アクセスネットワーク（例えばマイクロ波アクセスの国際的な相互運用性（Worldwide Interoperability for Microwave Access; WiMAX）、3GPP LTE（またはE-UTRAN）等）の一部である基地局103等のネットワーク機器と通信する。3GPP LTEアーキテクチャ下において、基地局103は、拡張ノードB（eNB）と示される。

モバイル管理エンティティ（Mobile Management Entity; MME）/サービングゲートウェイ801は、パケットトランスポートネットワーク（例えばインターネットプロトコル（Internet Protocol; IP）ネットワーク）803上のトンネリングを使用して、全体的または部分的メッシュ構成によってeNB103に接続される。MME/サービングGW801の例示的機能は、eNB103へのページングメッセージの分配、ページングの理由によるUプレーンパケットの終了、およびUEのモビリティの対応のためのUプレーンの切り替えを含む。GW801が、外部ネットワーク、例えば、インターネットまたはプライベートネットワーク803に対してゲートウェイとしての役割を果たすことから、GW801は、ユーザの身元および特権をセキュアに判断するため、および各ユーザのアクティビティを追跡するために、アクセス、認証、アカウンティング（Access, Authorization and Accounting; AAA）システム805を含む。すなわち、MMEサービングゲートウェイ801は、LTEアクセス-ネットワークの重要な制御ノードであり、アイドルモードUE追跡および再伝送を含むページング手続を担う。また、MME801は、ベアラ活性化/非活性化プロセスに関与し、初期アタッチ時に、およびコアネットワーク（Core Network; CN）ノード再配置を伴うLTE間ハンドオーバ時に、UEのためにサービングゲートウェイ（Serving Gateway; SGW）を選択することを担う。

LTEインターフェースに関するより詳細な説明は、タイトルが「E-UTRA and E-UTRAN: Radio Interface Protocol Aspects」である3GPP TR 25.813に記載されており、これも、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

図8Bにおいて、通信システム802は、GSM/EDGE無線アクセス（GSM/EDGE radio access; GERAN）804、UTRAN806ベースのアクセスネットワーク、E-UTRAN812および非3GPP（図示せず）ベースのアクセスネットワークに対応する。このような通信システム802は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるTR23.882により詳細に説明されている。このシステムの重要な特徴は、制御プレーン機能（MME808）を実行するネットワークエンティティを、ベアラプレーン機能（サービングゲートウェイ810）を実行するネットワークエンティティから分離することであり、それらの間にオープンインターフェースS11を明示的に含む。新しいサービスを可能にするため、ならびに既存のサービスを改善するために、E-UTRAN812は広い帯域幅を提供することから、サービングゲートウェイ810からMME808を分離することは、サービングゲートウェイ810は、信号のやりとりのために最適化されたプラットフォームに基礎を置くようにすることが可能であることを暗示する。このスキームによって、これらの2つの要素の各々について、費用効率のより良いプラットフォームの選択が可能となり、また独立に拡張することが可能になる。また、サービス提供業者は、最適化帯域幅レイテンシを低減し、かつ集中した障害点を回避するために、MME808の位置に依存せずに、ネットワーク内におけるサービングゲートウェイ810の最適化されたトポロジ位置を選択することができる。

図8Bに示すように、E-UTRAN（例えばeNB）812は、LTE-Uuを介してUE101と接続する。E-UTRAN812は、LTE無線インターフェースに対応し、制御プレーンMME808に対応する無線リソース制御（radio resource control; RRC）のための機能を含む。また、E-UTRAN812は、無線リソース管理、許可制御、スケジューリング、交渉したアップリンク（UL）QoS（サービス品質）の使用、セル情報ブロードキャスト、ユーザの暗号化/解読、ダウンリンクおよびアップリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮/解凍、ならびにパケットデータ収束プロトコル（Packet Data Convergence Protocol; PDCP）を含む多種多様の機能も実行する。

重要な制御ノードとしてのMME808は、UEが識別するモビリティおよびセキュリティパラメータの管理、ならびに再伝送を含む手続のページングを担う。MME808は、ベアラ活性化/非活性化プロセスに関与し、また、UE101のサービングゲートウェイ810の選択も担う。MME808機能は、非アクセス層（Non Access Stratum; NAS）信号伝達および関連のセキュリティを含む。MME808は、サービス提供業者の公衆陸上モバイルネットワーク（Public Land Mobile Network; PLMN）上にとどまるために、UE101の認証を確認し、UE101ローミング制限を実行する。また、MME808は、制御プレーン機能を、LTEと2G/3Gアクセスネットワークとの間におけるモビリティに提供し、S3インターフェースは、サービングGPRSサポートノード（Serving GPRS Support Node; SGSN）814からMME808において終端となる。

SGSN814は、その地理的なサービスエリア内において移動局を出入りするデータパケットの配信を担う。そのタスクには、パケットルーティングおよび転送、モビリティ管理、ロジックリンク管理、ならびに認証および課金機能が含まれる。S6aインターフェースによって、MME808と家庭用加入者サーバ（Home Subscriber Server; HSS）816との間の進化型システム（AAA インターフェース）へのユーザアクセスを認証/承認するために、加入者および認証データの転送が可能になる。MME808間のS10インターフェースは、MME再配置およびMME808をMME808情報転送に提供する。サービングゲートウェイ810は、S1-Uを介してE-UTRAN812にインターフェースを終端させるノードである。

S1-Uインターフェースは、ベアラユーザプレーンによって、E-UTRAN812とサービングゲートウェイ810との間にトンネリングを提供する。これは、eNB103間のハンドオーバ中の経路切り替えに対応する。S4インターフェースは、ユーザプレーンに、SGSN814と、サービングゲートウェイ810の3GPPアンカー機能との間における関連の制御およびモビリティ対応を提供する。

S6は、UTRAN806とサービングゲートウェイ810との間のインターフェースである。パケットデータネットワーク（Packet Data Network; PDN）ゲートウェイ818は、UE101のためのインターネットトラフィックの出入口点になることによって、UE101に対する接続性を外部パケットデータネットワーク（例えばインターネットまたはイントラネット）に提供する。PDNゲートウェイ818は、ポリシー施行、ユーザ毎のパケットフィルタリング、課金サポート、合法的遮断、およびパケットスクリーニングを実行する。PDNゲートウェイ818の別の役割は、3GPP技術と、WiMaxおよび3GPP2（CDMA 1X EvDO（Evolution Data Only））等の非3GPP技術との間の移動性をサポートすることである。

S7インターフェースは、PDNゲートウェイ818におけるポリシーおよび課金役割機能（Policy and Charging Role Function; PCRF）820から、ポリシーおよび課金施行機能（Policy and Charging Enforcement Function; PCEF）への、QoSポリシーおよび課金ルールの転送を提供する。SGiインターフェースは、PDNゲートウェイと、パケットデータネットワーク822を含むオペレータのIPサービスとの間のインターフェースである。パケットデータネットワーク822は、例えば、IPマルチメディアサブシステム（IP Multimedia Subsystem; IMS）サービスの提供のための、オペレータ外部公共もしくは私的パケットデータネットワークまたはオペレータ間パケットデータネットワークであり得る。Rx+は、PCRFとパケットデータネットワーク822との間のインターフェースである。

図8Cで分かるように、eNB103は、進化型ユニバーサル地上波無線アクセス（Evolved Universal Terrestrial Radio Access; E-UTRA）（ユーザプレーン、例えば、無線リンク制御（Radio Link Control; RLC）815、媒体アクセス制御（Media Access Control; MAC）817、および物理（Physical; PHY）819、ならびに制御プレーン（例えばRRC 821））を利用する。また、これらの機能は、UE101内にも提供される。また、NB103は、セル間無線リソース管理（Radio Resource Management; RRM）823、接続モビリティ制御825、無線ベアラ（Radio Bearer; RB）制御827、無線許可制御829、eNB 測定構成および提供831、動的リソース割当（スケジューラ）833の機能も含む。

eNB103は、S1インターフェースを介してaGW801（アクセスゲートウェイ）と通信する。aGW801は、制御プレーン801aおよびユーザプレーン801bを含む。aGWは、制御プレーンにおいてMMEを含み、かつユーザプレーンにおいてPDN/サービングゲートウェイを含む概念表記である。進化型パケットコア（Evolve Packet Core）は、MMEおよびPDN/サービングゲートウェイに加えて、例えば、インターネットマルチメディアサブシステム（Internet Multimedia Subsystem; IMS）のためのサーバアーキテクチャから成るコアネットワークアーキテクチャである。

ユーザプレーン801bは、PDN/サービングゲートウェイ機能845、例えば、パケットデータプロトコル（Packet Data Protocol; PDP）840コンテクストの管理、およびユーザプレーンモビリティアンカー機能847を含む。aGW 801の機能が、サービングゲートウェイ（SGW）とパケットデータネットワーク（PDN）GWとの組み合わせによっても提供しうることに留意されたい。また、aGW801は、インターネット843等のパケットネットワークともインターフェース接続することができる。パケットデータプロトコル（PDP）コンテクストは、IP接続性パラメータ、例えば、QoSを規定する。

制御プレーン801bは、モビリティ管理エンティティ（Mobility Management Entity ; MME）:システムアーキテクチャ進化（System Architecture Evolution; SAE）ベアラ制御851、アイドル状態モビリティ処理831、および非アクセス層（Non Access Stratum; NAS）セキュリティ855等の構成要素を提供する。

カバーエリア再選択のための上述のプロセスを、ソフトウェア、ハードウェア（例えば汎用プロセッサ、デジタルシグナル処理（Digital Signal Processing; DSP）チップ、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit; ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array; FPGA）等）、ファームウェア、またはそれらの組み合わせを介して実装してもよいことを、当業者は認識するだろう。上述の機能を実行するためのこのような例示的ハードウェアについて、図9に関連して以下に詳述する。

図9は、本発明の種々の実施形態が実装可能である例示的ハードウェアを図示する。コンピューティングシステム900は、バス901または情報を通信するための他の通信機構と、情報を処理するためのバス901に接続されるプロセッサ903とを含む。また、コンピューティングシステム900は、情報およびプロセッサ903が実行する命令を格納するための、バス901に接続されるランダムアクセスメモリ（random access memory; RAM）または他の動的記憶装置等のメインメモリ905も含む。また、メインメモリ905は、プロセッサ903による命令の実行中に、一時的変数または他の中間情報を格納するためにも使用できる。コンピューティングシステム900は、静的情報およびプロセッサ903のための命令を格納するための、バス901に接続される読み取り専用メモリ（read only memory; ROM）907または静的記憶装置をさらに備えてもよい。磁気ディスクまたは光ディスク等の記憶装置909は、情報および命令を持続的に格納するためにバス901に接続される。

コンピューティングシステム900は、情報をユーザに表示するための、液晶ディスプレイまたはアクティブマトリクスディスプレイ等のディスプレイ911に、バス901によって接続されうる。アルファベットキーおよび他のキーを含むキーボード等の入力機器913は、情報およびコマンド選択をプロセッサ903に通信するために、バス901に接続されうる。入力機器913は、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ903に通信するため、ならびにディスプレイ911上のカーソル移動を制御するために、マウス、トラックボール、またはカーソル方向キー等のカーソル制御を含むことができる。

本発明の種々の実施形態によると、本明細書に説明するプロセスは、メインメモリ905に含まれる命令を実行するプロセッサ903に応じて、コンピューティングシステム900によって提供されうる。このような命令は、記憶機器909等の別のコンピュータ可読媒体からメインメモリ905に読み込まれることができる。メインメモリ905に含まれる命令の実行によって、プロセッサ903は、本明細書に説明されるプロセスステップを実行する。マルチ処理構成における1つ以上のプロセッサは、メインメモリ905に含まれる命令を実行するためにも用いられうる。別の実施形態では、本発明の実施形態を実装するために、ソフトウェアの代わりに、またはソフトウェアと組み合わせて、配線接続された回路を使用してもよい。別の例では、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array; FPGA）等の再構成可能なハードウェアを使用することが可能であり、この場合、そのロジックゲートの機能および接続トポロジは、典型的には、メモリルックアップテーブルをプログラミングすることによって、ランタイムにおいてカスタマイズできる。したがって、本発明の実施形態は、ハードウェア回路およびソフトウェアの任意の具体的な組み合わせに限定されない。

また、コンピューティングシステム900は、バス901に接続される少なくとも1つの通信インターフェース915も含む。通信インターフェース915は、ネットワークリンク（図示せず）に接続する双方向データ通信を提供する。通信インターフェース915は、種々の種類の情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号、または光信号を送受信する。さらに、通信インターフェース915は、ユニバーサルシリアルバス（Universal Serial Bus; USB）インターフェース、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会（Personal Computer Memory Card International Association; PCMCIA）インターフェース等の、周辺インターフェース機器を含むことができる。

プロセッサ903は、受信中に伝送されたコードを実行してもよく、および/または、後に実行するために、記憶装置909もしくは他の不揮発性記憶装置にコードを格納してもよい。このように、コンピューティングシステム900は、搬送波の形式でアプリケーションコードを入手し得る。

本明細書で使用する際、用語の「コンピュータ可読媒体」は、実行のためにプロセッサ903に命令を提供することに関与する任意の媒体を指す。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含むが、これらに限定されない多数の形式をとってもよい。不揮発性媒体には、例えば、記憶装置909等の光ディスクまたは磁気ディスクが含まれる。揮発性媒体には、メインメモリ905等の動的メモリが含まれる。伝送媒体には、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバーが含まれ、バス901を備えるワイヤを含む。また、伝送媒体は、無線周波数（radio frequency; RF）および赤外線（infrared; IR）データ通信中に生成されるもの等の、音波、光波、または電磁波の形式もとることができる。コンピュータ可読媒体の一般的な形式には、例えば、フレキシブルディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、CD-ROM、CDRW、DVD、任意の他の光媒体、パンチカード、紙テープ、光マークシート、穴もしくは他の光学的に認識可能な印のパターンを含む任意の他の物理的媒体、RAM、PROM、およびEPROM、FLASH-EPROM、任意の他のメモリチップもしくはカートリッジ、搬送波、またはコンピュータが読み込み可能である任意の他の媒体が含まれる。

コンピュータ可読媒体の種々の形式は、実行のためにプロセッサに命令を提供することに関与し得る。例えば、本発明の少なくとも一部分を実行するための命令は、まず、遠隔コンピュータの磁気ディスクにもたらされうる。このようなシナリオでは、遠隔コンピュータは、命令をメインメモリにロードし、モデムを使用して電話線上で命令を送信する。ローカルシステムのモデムは、電話線上でデータを受信し、赤外線送信機を使用して、データを赤外線信号に変換し、携帯情報端末（personal digital assistant; PDA）またはノート型パソコン等の携帯用コンピューティング機器に赤外線信号を伝送する。携帯用コンピューティング機器上の赤外線検出器は、赤外線信号によりもたらされる情報および命令を受信し、データをバス上に配置する。バスは、データをメインメモリに伝達し、プロセッサは、メインメモリから命令を読み出して命令を実行する。メインメモリが受信した命令は、任意選択により、プロセッサによる実行前または後のいずれかに、記憶装置に格納できる。

図10は、本発明の実施形態に従う、図8A〜図8Cのシステムにおいて動作するように構成されるユーザ端末の例示的構成要素の図である。ユーザ端末1000は、信号を送受信するために、アンテナシステム1001（多重アンテナを利用可能である）を含む。アンテナシステム1001は、多数の送信機1005および受信機1007を含む無線回路1003に接続される。無線回路は、全ての無線周波数（Radio Frequency; RF）回路ならびにベースバンド処理回路を包含する。図示するように、層1（L1）および層2（L2）処理は、ユニット1009およびユニット1011によってそれぞれ提供される。任意選択により、層3機能を提供することが可能である（図示せず）。L2ユニット1011は、全ての媒体アクセス制御（Medium Access Control; MAC）層機能を実行するモジュール1013を含むことができる。タイミングおよび較正モジュール1015は、例えば、外部タイミング基準（図示せず）にインターフェース接続することによって、適切なタイミングを維持する。加えて、プロセッサ1017が含まれる。このシナリオ下で、ユーザ端末1000は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、携帯情報端末（PDA）、ウェブアプライアンス、携帯電話機等であることが可能であるコンピューティング機器1019と通信する。

多数の実施形態および実装に関連して本発明について説明したが、本発明は、限定されず、種々の明白な修正および同様の構成を対象とし、これらの種々の明白な修正および同様の構成は、添付の請求項の範囲内にある。本発明の特徴について、請求項の一定の組み合わせで表現されるが、任意の組み合わせおよび順番でこれらの特徴を配置可能であることは理解されたい。

Claims (11)

1. ユーザ機器が、カバーエリア再選択状態が存在するか否かを判断することと、
   前記ユーザ機器が、前記カバーエリア再選択状態が存在し、何の通信リソースも割り当てられていない場合、カバーエリア再選択手続の実行を始めることと、
   を含む方法であって、
   前記通信リソースは、拡張専用チャネル（enhanced dedicated channel; E-DCH）に関連する、
   方法。
2. 前記通信リソースを開放することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記通信リソースの開放の後に前記カバーエリア再選択手続を実行することを更に含む、請求項２に記載の方法。
4. 現在のカバーエリアから新しいカバーエリアに移って動作するために、前記カバーエリア再選択手続の起動を示す通知メッセージを生成することを含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記現在のカバーエリアにサービスを提供している現在の基地局に、前記通知メッセージの送信を開始することと、
   前記再選択手続を実行するために、確認メッセージを受信することと、
   を含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記通信リソースは、高速ランダムアクセスチャネル（high speed random access channel; HS-RACH）に関連する、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. カバーエリア再選択状態が存在するか否かを判断するように構成されると共に、
   前記カバーエリア再選択状態が存在し、何の通信リソースも割り当てられていない場合、カバーエリア再選択手続の実行を始めるように構成される、再選択ロジックを備えるユーザ機器であって、
   前記通信リソースは、拡張専用チャネル（enhanced dedicated channel; E-DCH）に関連する、
   ユーザ機器。
8. 前記再選択ロジックは、前記通信リソースを開放しうるように構成される、請求項７に記載のユーザ機器。
9. 前記再選択ロジックは、前記通信リソースの開放の後に前記カバーエリア再選択手続を実行するように構成される、請求項８に記載のユーザ機器。
10. 前記再選択ロジックは、現在のカバーエリアから新しいカバーエリアに移って動作するために、前記カバーエリア再選択手続の起動を示す通知メッセージを生成するように構成される、請求項７から９のいずれかに記載のユーザ機器。
11. 前記通信リソースは、高速ランダムアクセスチャネル（high speed random access channel; HS-RACH）に関連する、請求項７から１０のいずれかに記載のユーザ機器。

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