図1Aは、1つまたは複数の開示される実施形態を実装することのできる例示的通信システム100の図である。通信システム100は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する多元接続システムでよい。通信システム100は、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じて複数の無線ユーザがそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にする。例えば、通信システム100は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)などの1つまたは複数のチャネルアクセス方法を利用できる。
図1Aに示すように、通信システム100は、無線送信/受信ユニット(WTRU)102a、102b、102c、102d、無線アクセスネットワーク(RAN)104、コアネットワーク106、公衆交換電話網(PSTN)108、インターネット110および他のネットワーク112を含むことができるが、開示される実施形態では、任意の数のWTRU、基地局、ネットワークおよび/またはネットワーク要素が企図されることを理解されよう。WTRU102a、102b、102c、102dのそれぞれは、無線環境で動作および/または通信するように構成された任意のタイプの装置でよい。例えば、WTRU102a、102b、102c、102dは、無線信号を送信および/または受信するように構成することができ、ユーザ機器(UE)、移動局、固定またはモバイル加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、PDA、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、コンシューマエレクトロニクスなどを含むことができる。
通信システム100は、基地局114aおよび基地局114bをも含むことができる。基地局114a、114bのそれぞれは、WTRU102a、102b、102c、102dの少なくとも1つとワイヤレスにインターフェースして、コアネットワーク106、インターネット110および/またはネットワーク112などの1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを実施するように構成された任意のタイプの装置でよい。例えば、基地局114a、114bは、送受信基地局(BTS)、Node−B、eNode B、Home Node B、Home eNode B、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、無線ルータなどでよい。基地局114a、114bをそれぞれ単一の要素として示すが、基地局114a、114bは任意の数の相互接続された基地局および/またはネットワーク要素を含むことができることを理解されよう。
基地局114aはRAN104の一部でよく、RAN104は、基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなどの他の基地局および/またはネットワーク要素(図示せず)をも含むことができる。基地局114aおよび/または基地局114bは、セル(図示せず)とも呼ばれることのある特定の地理的領域内の無線信号を送信および/または受信するように構成されることができる。セルはさらにセルセクタに分割できる。例えば、基地局114aに関連するセルを3つのセクタに分割できる。従って、一実施形態では、基地局114aは、3つのトランシーバ、すなわちセルの各セクタについて1つのトランシーバを含むことができる。別の実施形態では、基地局114aは多入力多出力(MIMO)技術を利用することができ、従って、セルの各セクタについて複数のトランシーバを利用することができる。
基地局114a、114bは、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、102c、102dの1つまたは複数と通信することができ、エアインターフェース116は、任意の適切な無線通信リンク(例えば、無線周波数(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光など)でよい。任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を使用してエアインターフェース116を確立することができる。
より具体的には、上述のように、通信システム100は多元接続システムでよく、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC−FDMAなどの1つまたは複数のチャネルアクセス方式を利用できる。例えば、RAN104内の基地局114aと、WTRU102a、102b、102cとは、広帯域CDMA(W−CDMA)を使用してエアインターフェース116を確立することができる、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)地上無線アクセス(UTRA)などの無線技術を実装できる。W−CDMAは、HSPA(High Speed Packet Access)および/またはHSPA+(Evolved HSPA)などの通信プロトコルを含むことができる。HSPAは、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)および/または高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)を含むことができる。
別の実施形態では、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、LTE(Long Term Evolution)および/またはLTE−Advanced(LTE−A)を使用してエアインターフェース116を確立することができる、E−UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access)などの無線技術を実装できる。
別の実施形態では、基地局114aおよびWTRU102a、102b、102cは、IEEE802.16(すなわち、WiMAX)、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV−DO、IS−2000(Interim Standard 2000)、IS−95(Interim Standard 95)、IS−856(Interim Standard 856)、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution)、GERAN(GSM EDGE)などの無線技術を実装できる。
図1Aの基地局114bは、例えば、無線ルータ、Home Node B、Home eNode B、またはアクセスポイントでよく、ビジネス、自宅、車両、キャンパスの場所などの局所化されたエリアで無線接続性を実施するための任意の適切なRATを利用できる。一実施形態では、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、IEEE802.11などの無線技術を実装して、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立できる。別の実施形態では、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、IEEE802.15などの無線技術を実装して、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立できる。さらに別の実施形態では、基地局114bおよびWTRU102c、102dは、セルラベースのRAT(例えば、W−CDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE−Aなど)を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立できる。図1Aに示すように、基地局114bは、インターネット110に対する直接的接続を有することができる。従って、基地局114bは、コアネットワーク106を介してインターネット110にアクセスする必要がないことがある。
RAN104はコアネットワーク106と通信することができ、コアネットワーク106は、WTRU102a、102b、102c、102dの1つまたは複数に、音声、データ、アプリケーション、および/またはVoIP(voice over internet protocol)サービスを提供するように構成された任意のタイプのネットワークでよい。例えば、コアネットワーク106は、呼制御、課金サービス、モバイル位置情報サービス、プリペイド呼出し、インターネット接続性、ビデオ配布などを提供することができ、かつ/またはユーザ認証などの高レベルセキュリティ機能を実施できる。図1Aには図示していないが、RAN104および/またはコアネットワーク106は、RAN104と同一のRATまたは異なるRATを利用する他のRANと直接的または間接的に通信できることを理解されよう。例えば、E−UTRA無線技術を利用している可能性があるRAN104に接続することに加えて、コアネットワーク106は、GSM無線技術を利用する別のRAN(図示せず)とも通信することができる。
コアネットワーク106は、WTRU102a、102b、102c、102dがPSTN108、インターネット110および/または他のネットワーク112にアクセスするためのゲートウェイとして働くこともできる。PSTN108は、簡易電話サービス(POTS)を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット110は、TCP/IPインターネットプロトコル群のTCP、UDP、IPなどの共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよび装置のグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運用される有線または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク112は、RAN104と同一のRATまたは異なるRATを利用できる1つまたは複数のRANに接続された別のコアネットワークを含むことができる。
通信システム100内のWTRU102a、102b、102c、102dの一部または全てはマルチモード機能を含むことができ、すなわち、WTRU102a、102b、102c、102dは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信する複数のトランシーバを含むことができる。例えば、図1Aに示すWTRU102cは、セルラベースの無線技術を利用できる基地局114aと、IEEE802無線技術を利用できる基地局114bと通信するように構成することができる。
図1Bは、例示的WTRU102のシステム図である。図1Bに示すように、WTRU102は、プロセッサ118、トランシーバ120、送受信素子122、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド128、非リムーバブルメモリ130、リムーバブルメモリ132、電源134、GPSチップセット136および他の周辺機器138を含むことができる。WTRU102は、実施形態に適合したままで、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含みうることを理解されよう。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ASIC、FPGA回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態機械などでよい。プロセッサ118は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および/またはWTRU102が無線環境内で動作することを可能にする任意の他の機能を実施できる。プロセッサ118をトランシーバ120に結合でき、トランシーバ120を送受信素子122に結合できる。図1Bはプロセッサ118およびトランシーバ120を別々の構成要素として示すが、プロセッサ118とトランシーバ120を電子パッケージまたはチップとして互いに一体化できることを理解されよう。
エアインターフェース116を介して基地局(例えば、基地局114a)に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように送受信素子122を構成することができる。例えば、一実施形態では、送受信素子122は、RF信号を送信および/または受信するように構成されたアンテナでよい。別の実施形態では、送受信素子122は、IR、UVまたは可視光信号を送信および/または受信するように構成された放射器/検出器でよい。さらに別の実施形態では、RF信号と光信号のどちらも送信および受信するように送受信素子122を構成することができる。無線信号の任意の組合せを送信および/または受信するように送受信素子122を構成できることを理解されよう。
さらに、図1Bでは送受信素子122を単一の要素として示すが、WTRU102は任意の数の送受信素子を含むことができる。より具体的には、WTRU102はMIMO技術を利用できる。従って、一実施形態では、WTRU102は、エアインターフェース116を介して無線信号を送信および受信する2つ以上の送受信素子122(例えば、複数のアンテナ)を含むことができる。
送受信素子122によって送信すべき信号を変調し、送受信素子122によって受信される信号を復調するようにトランシーバ120を構成することができる。上述のように、WTRU102はマルチモード機能を有することができる。従って、トランシーバ120は、例えばUTRAやIEEE802.11などの複数のRATを介してWTRU102が通信することを可能にする複数のトランシーバを含むことができる。
スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126および/またはディスプレイ/タッチパッド128(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)ディスプレイユニットまたは有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット)にWTRU102のプロセッサ118を結合でき、それらからユーザ入力データを受信できる。プロセッサ118はまた、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126および/またはディスプレイ/タッチパッド128にユーザデータを出力することもできる。さらに、プロセッサ118は、非リムーバブルメモリ130および/またはリムーバブルメモリ132などの任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを格納できる。非リムーバブルメモリ130は、RAM、ROM、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶装置を含むことができる。リムーバブルメモリ132は、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカードなどを含むことができる。別の実施形態では、プロセッサ118は、サーバやホームコンピュータ(図示せず)上などの、WTRU102上に物理的に位置していないメモリからの情報にアクセスし、それにデータを格納できる。
プロセッサ118は、電源134から電力を受けることができ、WTRU102内の他の構成要素への電力を分配および/または制御するように構成することができる。電源134は、WTRU102に電源供給する任意の適切な装置でよい。例えば、電源134は、1つまたは複数の乾電池(例えば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)など)、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
プロセッサ118をGPSチップセット136に結合することもでき、WTRU102の現在位置に関する位置情報(例えば、経度および緯度)を提供するようにGPSチップセット136を構成することができる。GPSチップセット136からの情報に加えて、またはGPSチップセット136からの情報の代わりに、WTRU102は、基地局(例えば、基地局114a、114b)からエアインターフェース116を介して位置情報を受信することができ、かつ/または2つ以上の近隣の基地局から受信している信号のタイミングに基づいてWTRU102の位置を求めることができる。WTRU102は、実施形態に適合したままで、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を取得できることを理解されよう。
プロセッサ118を他の周辺機器138にさらに結合することができ、他の周辺機器138は、追加の特徴、機能および/または有線または無線接続性を提供する1つまたは複数のソフトウェアおよび/またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺機器138は、加速度計、eコンパス、サテライトトランシーバ、デジタルカメラ(写真またはビデオ用)、USBポート、バイブレーション装置、テレビジョントランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。
図1Cは、一実施形態によるRAN104およびコアネットワーク106のシステム図である。上述のように、RAN104は、E−UTRA無線技術を利用して、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信することができる。RAN104はまた、コアネットワーク106とも通信することができる。
RAN104はeNode−B140a、140b、140cを含むことができるが、RAN104は、実施形態に適合したままで任意の数のeNode−Bを含むことができることを理解されよう。eNode−B140a、140b、140cはそれぞれ、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、102cと通信する1つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、eNode−B140a、140b、140cはMIMO技術を実装できる。従って、例えばeNode−B140aは、複数のアンテナを使用して、WTRU102aに無線信号を送信し、WTRU102aから無線信号を受信できる。
eNode−B140a、140b、140cのそれぞれを特定のセル(図示せず)に関連付けることができ、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、アップリンクおよび/またはダウンリンクでのユーザのスケジューリングなどを処理するように構成することができる。図1Cに示すように、eNode−B140a、140b、140cは、X2インターフェースを介して互いに通信することができる。
図1Cに示すコアネットワーク106は、モビリティ管理ゲートウェイ(MME)142、サービングゲートウェイ144およびパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ146を含むことができる。上記の要素のそれぞれをコアネットワーク106の一部として示すが、こうした要素のいずれか1つを、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有および/または運用できることを理解されよう。
S1インターフェースを介してRAN104内のeNode−B140a、140b、140cのそれぞれにMME142を接続することができ、MME142は制御ノードとして働くことができる。例えば、MME142は、WTRU102a、102b、102cのユーザの認証、ベアラ活動化/非活動化、WTRU102a、102b、102cの初期接続中の特定のサービングゲートウェイの選択などを担当することができる。MME142はまた、RAN104と、GSMやW−CDMAなどの他の無線技術を利用する他のRAN(図示せず)との間で切り換えるための制御プレーン機能も提供できる。
S1インターフェースを介してRAN104内のeNode B140a、140b、140cのそれぞれにサービングゲートウェイ144を接続することができる。サービングゲートウェイ144は一般に、WTRU102a、102b、102cへの/からのユーザデータパケットをルーティングおよび転送することができる。サービングゲートウェイ144はまた、eNode Bハンドオーバ中のユーザプレーンのアンカリング、ダウンリンクデータがWTRU102a、102b、102cにとって利用可能であるときのページングのトリガリング、WTRU102a、102b、102cのコンテキストの管理および格納などの他の機能も実施できる。
サービングゲートウェイ144をPDNゲートウェイ146にも接続することができ、PDNゲートウェイ146は、WTRU102a、102b、102cがインターネット110などのパケット交換ネットワークにアクセスできるようにし、WTRU102a、102b、102cとIP使用可能装置との間の通信を実施することができる。
コアネットワーク106は、他のネットワークとの通信を実施できる。例えば、コアネットワーク106は、WTRU102a、102b、102cがPSTN108などの回線交換ネットワークにアクセスできるようにし、WTRU102a、102b、102cと従来の固定通信装置との間の通信を実施できる。例えば、コアネットワーク106は、コアネットワーク106とPSTN108との間のインターフェースとして働くIPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含むことができ、またはそれと通信することができる。さらに、コアネットワーク106は、WTRU102a、102b、102cがネットワーク112にアクセスできるようにすることができ、ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運用される他の有線または無線ネットワークを含むことができる。
WTRUは、基地局の動作周波数を使用して基地局との通信を実施できる。WTRUは、システム情報取得手順を介して、ネットワーク内の基地局の動作周波数について通知を受けることができ、システム情報取得手順は、ネットワークオペレータがネットワーク内の基地局の動作周波数の先験的知識を有する場合、システム情報(SI)でネットワーク内のWTRUに動作周波数をブロードキャストすることを含むことができる。LTEシステムでは、MIB(MasterInformationBlock)およびいくつかのSIB(SystemlnformationBlock)を介してSIを周期的にブロードキャストすることができる。特定のSIBを使用して、サービングセルおよび近隣セル情報(例えば、セル識別、動作周波数など)をブロードキャストすることができる。
図2は、ネットワークオペレータがネットワーク内の基地局の動作周波数の先験的知識を有するネットワークに関する例示的SI取得手順を示す図である。図示する例では、E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)204などのネットワークエアインターフェースが、SIB208(例えば、SystemInformationBlockType1)およびマスタ情報ブロック(MIB)206を介してSI210をWTRU202に送信する。
例えば、情報のいずれかが変化する場合、SIを時々更新する必要があることがある。SIが変化する場合、WTRUは、SI更新手順を介して変更について通知を受けることができる。
図3は、例示的SI更新手順を示す図300である。ネットワークがそのSIを変更するとき、ネットワークはまず、例えばブロードキャスト共通制御チャネル(BCCH)修正期間308中にWTRUに変更通知306を送信することにより、変更についてWTRUに通知することができる。次の修正期間304では、ネットワークは更新後のSI302を送信できる。SIメッセージのスケジューリングによって定義されるように、修正期間内に同じ内容で何回かSIメッセージを送信できる。ページングメッセージを使用して、次の修正期間中にSIが変化することをRRC_IDLEモードおよびRRC_CONNECTEDモードのWTRUに通知することができる。WTRUが要素systemInfoModificationを含むページングメッセージを受信したとき、WTRUはSIが次の修正期間境界で変化することを知ることができる。修正期間308中のSIの変化についてWTRUに通知することができるが、(例えば、どのシステム情報が変化するかに関する)さらなる詳細を修正期間308中に提供することができない。
WTRUは、セルを時々切り換えることができる(例えば、WTRUがその現在セルで高レベルの干渉を受けている場合)。RRC_IDLEモードのWTRUは、例えばセル再選択を実施することにより、新しいセルに切り替わることができる。セル再選択を実施する際に、アイドルモードWTRUは、現サービングセルおよび近隣セルの属性を測定し、WTRUがキャンプオンすべきセルを識別することができる。
一実施形態では、周波数間再選択は、WTRUが利用可能な最高の優先順位周波数にキャンプオンすることができる絶対的優先順位に基づくことができる。異なるE−UTRAN周波数の絶対的優先順位を、RRCConnectionReleaseメッセージまたはSIBを介してSIでWTRUに提供することができる。しかし、優先順位が専用シグナリングで提供される場合、WTRUは、SIで提供される全ての優先順位を無視することができる。
一実施形態では、SystemInformationBlockType3を使用して、優先順位に基づく新しいセルに対する再選択をトリガすることができる。例えば、threshServingLowQ要素がSystemInformationBlockType3で提供される場合、セル選択品質値(Squal)またはセル選択RXレベル値(Srxlev)が時間間隔中に一定のしきい値より上であることをサービング周波数よりも高い優先順位のE−UTRAN周波数のセルが満たし、WTRUが現サービングセルにキャンプオンしてから1秒超経過した場合、WTRUは、より高い優先順位のE−UTRAN周波数上でセルに対するセル再選択を実施できる。
別の例では、threshServingLowQ要素がSystemInformationBlockType3で提供される場合、SqualまたはSrxlevが一定のしきい値未満であることをサービングセルが満たし、SqualまたはSrxlevが時間間隔中に一定のしきい値よりも上であることをサービング周波数よりも低い優先順位のE−UTRAN周波数のセルが満たし、WTRUが現サービングセルにキャンプオンしてから1秒超経過した場合、WTRUは、より低い優先順位のE−UTRAN周波数上でセルに対するセル再選択を実施できる。
別の例では、セル選択基準(S)が時間間隔中にサービングセルよりも良好にランク付けされることを、等しい優先順位のE−UTRAN周波数上のセルが満たし、WTRUが現サービングセルにキャンプオンしてから1秒超経過した場合、WTRUは、等しい優先順位のE−UTRAN周波数(例えば、サービングセル周波数の優先順位に等しい)上でセルに対するセル再選択を実施できる。セルの優先順位ランキングはセルランキング基準(RsおよびRn)に基づくことができ、セルランキング基準は、基準信号受信電力(RSRP:reference signal received power)測定値に基づくことができる。上述の時間間隔は、WTRUのモビリティ状態のためにスケーリングされることがある。
RRC_CONNECTEDモードのWTRUは、例えばハンドオーバ(HO)プロセスを実施することにより、新しいセルに切り替わることができる。LTE HOプロセスでは、接続モードWTRUは、eNBと能動的に通信してユーザデータを送信および受信している可能性がある。この状況では、eNBは、セル探索および測定活動を制御および構成することができる。無線リンクの保守を保証するようにWTRU近隣セル性能監視に高い優先順位を与えることができる。
現サービングセルよりも良好なサービングセルを識別したとき、eNBは、例えばイントラ周波数ハンドオーバ、周波数間ハンドオーバ、およびRAT間ハンドオーバを含む、いくつかのHOタイプのうちの1つを使用して、別のセルにハンドオーバするようにWTRUをトリガすることができる。イントラ周波数ハンドオーバでは、ソースセルとターゲットセルは同一のLTE搬送波上で動作できる。周波数間ハンドオーバでは、ソースセルとターゲットセルは異なるLTE搬送波上で動作できる。RATハンドオーバでは、ソースセルとターゲットセルを異なるRATで配置できる。
図4は、RRC_CONNECTEDモードのWTRUに関するイントラモビリティ管理エンティティ(MME)ハンドオーバ手順を示す信号図400である。図示する例では、ソースeNB404がWTRU測定手順を構成する。そのように行うために、ソースeNB404は、WTRU402に測定制御メッセージ410を送信することができる。測定制御メッセージ410を受信したことに応答して、WTRU402は測定レポート412を生成し、ソースeNB404に送信することができる。
少なくとも測定レポート412に基づいて、ソースeNB404は、HOが必要であると判断し(414)、適切なターゲットeNB406を識別し、ターゲットeNB406にハンドオーバ要求416を送ることができる。ターゲットeNB406は、ハンドオーバ要求を受諾し(418)、ハンドオーバ要求確認応答(ACK)420で、HOが実行された後にWTRU402がターゲットセル406にアクセスするためのパラメータをソースeNB404に提供する。パラメータは、例えば、セルID、搬送周波数、並びに割り振られたアップリンクおよびダウンリンクリソースを含むことができる。
ソースeNB404は、WTRU402にハンドオーバコマンド422を送信できる。ハンドオーバコマンド422を受信したことに応答して、WTRU402は、ソースeNB404との無線リンクを解釈し、ターゲットeNB406との新しい無線リンクの確立を開始できる(436)。ターゲットeNB406との新しい無線リンクの確立を開始する際に、ソースeNB404とターゲットeNB406は、ダウンリンク同期確立(430)、タイミングアドバンス(432)およびアップリンクリソース割振り(434)に携わることができる。一方、ソースeNB404は、ターゲットeNB406にWTRUデータを転送することができ(424および426)、ターゲットeNB406は、ソースeNB404から受信したパケットをバッファリングできる(428)。
ターゲットeNB406との間でアップリンク活動が確立されたとき、WTRUは、ターゲットeNB406にHO完了メッセージ438を送信し、ハンドオーバが完了したことをターゲットeNB406に通知することができる。ターゲットeNB406は、HOが成功したことをMME408に通知することができ、MME408は、ターゲットeNB406にダウンリンクデータをリルートする(reroute)ことができ(442)、ターゲットeNB406はハンドオーバを確認することができる(440)。
基地局がその使用のために認可された無線周波数上のみで動作するセルラネットワークでは、セルラネットワーク内の各基地局の動作周波数を注意深く選択し、セル間干渉の効果を最小限に抑えながら十分なカバレッジおよび容量を実現する最適な構成を決定することができる。少なくとも、こうしたセルラネットワーク内の基地局動作周波数を選択するために着手される注意深い計画のために、基地局周波数が選択された後は、基地局周波数は固定のままとなる(または非常にまれにしか変更されない)。
1つまたは複数の基地局およびWTRUがその使用のために具体的に認可されていない1つまたは複数のバンド(例えば、TVWSバンド)内で動作するように構成されるセルラネットワークでは、基地局は、いくつかの異なる理由で、その動作周波数をリアルタイムに、または可能な限りリアルタイムに近く切り換える必要があることがある。例えば、TVWSなどのバンドは、認可されたバンドよりも強い干渉にさらされることがある。このことは、例えば、隣接するチャネル内の強力なブロードキャストデジタルTV信号が、以前に選択した基地局動作チャネル内に漏れること、以前に選択した基地局動作チャネル上の調整されていない狭帯域人工干渉物の存在、またはチャネル全体を占有していないワイヤレスマイクの存在のためであることがある。別の例では、1次(認可された)スペクトルユーザがチャネルにわたって優先順位を有するので、TVWSバンド内で動作するセルは、認可されたバンド内で動作するセルよりも信頼性が低いことがある。別の例では、TVWSで動作するセルは、他の2次ユーザおよび人工雑音の存在のために、より多くの干渉にさらされることがある。従って、2次ユーザは、1次ユーザの到着および/または他の2次ユーザとの間の高レベルの干渉のために、所定のチャネル上で動作することを頻繁に停止しなければならないことがある。
その使用のために認可されたバンド内で動作する基地局はまた、基地局がその動作周波数を動的に変更することが最適である可能性のある条件(例えば、他のバンドユーザからの干渉)にさらされることがある。従って、本明細書では無免許のバンド内で動作する基地局およびWTRUに関して実施形態を説明するが、実施形態は、認可されたバンド内で動作する基地局およびWTRUにも適用可能である。
LTEネットワークなどのセルラネットワークは、当初はその使用のために認可された動作周波数を使用することを意図していた。従って、基地局(例えば、eNB)が新しいチャネルまたはセル内で動作するように基地局自体を迅速かつ動的に再構成し、そのような再構成が行われたときにWTRUおよびネットワークに通知することを可能にしたはずの機構は当初は導入されなかった。本明細書に記載の実施形態は、例えば、セル再構成、ダイレクテッドセル変更、仮想マルチコンポーネントキャリア(CC)セルなどの方法を使用して、(例えば、TVWSで動作するLTEシステムのために)新しいチャネルまたはセル内で動作するように基地局の再構成を調整し、例えば、基地局セル再構成を調整するのに使用することができる堅牢な機構を実施することのできる方法および装置を提供する。TVWSなどの台頭しつつあるスペクトル内のセルラLTE技術の動作を可能にする機能を含むことのできる拡張型基地局アーキテクチャも説明する。
差し迫ったチャネル変更をWTRUに通知するのに使用できる機構も本明細書で説明する。一実施形態では、ブロードキャストシステム情報(SI)内に含めることのできる情報要素(IE)が定義され、セル再構成の調整のために使用される。別の実施形態では、MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)を介してTVWS候補リストおよびサービングセル再構成時間を配布することができる。別の実施形態では、セル再構成の調整のために必要なシグナリングオーバヘッドを低減できるマルチキャストRNTI(MC−RNTI)を利用できるマルチキャストアドレッシング機構を説明する。
基地局と基地局がサービスしているWTRUとの間のセル再構成を調整する方法も本明細書で説明する。一実施形態では、新しい周波数およびセルIDを使用して動作するようにセルを再構成する方法を説明する。別の実施形態では、ダイレクテッドセル変更方法を使用して、(例えば、チャネル可用性および/または品質の変化のために)送信を停止する必要があるセルによってサービスされているWTRUを新しいセルにリダイレクトすることができる。別の実施形態では、仮想マルチコンポーネントキャリア(CC)セルの概念を拡張することができる。この場合、仮想マルチCCセルを、セルによってサービスされているWTRUによって知られている固有セルIDなどの少なくとも1つの固有セル構成パラメータを含むセル構成パラメータのセットに関連付けることができ、セルに関するアクティブな構成として迅速にスワップインまたはスワップアウトすることができる。
TVWSに関するアイドルモード手順への適応も本明細書で説明する。一実施形態では、SI修正期間を適応的に変更し、例えば、セル再構成の調整のためにSIおよびSI取得手順を利用するときの切換え待ち時間を低減できる方法を説明する。別の実施形態では、セル再構成が必要であると判定したときに、セル再選択優先順位パラメータを適応的に変更し、別の適切なセルに対するセル再選択を実施するようにRRC_IDLEモードのWTRUをトリガすることのできる方法を説明する。
TVWSに関するハンドオーバ手順に対する適応も説明する。一実施形態では、RRC_CONNECTEDモードのWTRUによってWTRU測定レポートに基づいてセル再構成をトリガおよび調整する方法を説明する。
本明細書に記載の実施形態の一部を、TVWSで動作するLTEシステムに関して説明し、図示する。しかし、本明細書に記載の実施形態のいずれかを、任意の免許不要(LE:license exempt)バンド(例えば、TVWS、ISMなど)で動作する他の無線技術(例えば、UMTS)に適用できることを当業者は理解されよう。
図5Aおよび図5Bは、セル再構成の一実施形態を示す図である。図500aおよび図500bはそれぞれ、使用のために具体的に認可されていないバンド502(例えば、TVWSバンド)で、異なる時点で動作するセル512を示す。バンド502は、チャネル504、506、508および510を含むことができる。
図5Aの図500aでは、第1の時刻t0で、基地局(例えば、eNB)が、セルID zを使用してバンド502内の(例えば、周波数yに対応する)チャネル504上でセル512aを操作する。第2の時刻t1で、基地局は、(例えば、1次ユーザまたは2次ユーザとの干渉を検出したために)周波数yのチャネル504を明け渡さなければならないことを検出することができ、影響を受けるセル下で動作するアイドルモードおよび接続モードのWTRUに、セル再構成が第3の時刻t2に行われることを通知することができる。基地局はまた、近隣セルにも再構成を通知することができる。
図5Bの図500bでは、第3の時刻t2で、基地局は、周波数yに関連付けられたチャネル504上での送信を停止し、チャネル506に対応する新しい周波数(例えば、周波数z)上での送信を開始できる。同一のセルID zを使用して、新しいチャネル506上でセル512bを操作できる。従って、この実施形態では、基地局は、引き続き同一のセルを操作できるが、異なる周波数上で操作する。一実施形態では、周波数yおよび周波数z上での通信のために、同一のセルIDを含むセル構成パラメータの同一のセットを使用できる。セル構成パラメータのセットに含めることのできる構成パラメータは、RadioResourceConfigCommon IEおよび/またはRadioResourceConfigDedicated IEに含まれる無線リソース情報要素(IE)を含むことができる。
図6Aおよび図6Bは、ダイレクテッドセル変更の実施形態を示す図である。図6Aの図600aでは、第1の時刻t0で、基地局(例えば、eNB)が、セル構成パラメータのセットおよび第1のセルIDを使用してバンド602内の複数のチャネル604、606、608、および610のうちの(例えば、周波数yに対応する)チャネル604上でセル612を操作することができる。セル構成パラメータのセットに含めることのできる構成パラメータは、RadioResourceConfigCommon IEおよび/またはRadioResourceConfigDedicated IEに含まれる無線リソース情報要素(IE)を含むことができる。
第2の時刻t1で、基地局は、(例えば、1次ユーザまたは2次ユーザとの干渉を検出したために)周波数yのチャネル604を明け渡さなければならないことを検出することができ、第3の時刻t2で、第2のセルIDおよびセル構成パラメータの同一のセットを使用して、(例えば、周波数zに対応する)チャネル606上で新しいセル614aをセットアップすることができる。時刻t2に開始して、基地局は、影響を受けるセル612を使用しているアイドルモードWTRUに、新しいセル614に対するダイレクテッドセル再選択を開始するように通知することができる。WTRUは、上述のLTEセル再選択手順などのセル再選択手順を使用して新しいセルを再選択できる。望むなら、例えばセル再選択測定の一部を省略し、または新しいセルの完全なSIB読取りを回避することにより、そのような手順を簡素化することができる。
時刻t2に開始して、基地局はまた、例えば同期したハンドオーバや、図4に関して上記で説明した方法などの他の方法を使用して、接続モードのWTRUに新しいセル614bへのHOを開始するように通知することもできる。図6Bの図600bに示すように、例えば、第4の時刻t3で、基地局は、影響を受けるセル612の動作を停止できる。基地局はまた、近隣セルに再構成を通知することもできる。
図7Aおよび図7Bは、仮想マルチコンポーネントキャリア(CC)セル718の実施形態を示す図である。仮想マルチCCセル718は、例えば、異なるチャネルにわたって動作する単一のeNBによって制御されるセル712、714、および716のセットを含むことができる(例えば、チャネル704、706、708、および710のうちのチャネル704、706、および710がバンド702に属する)。セル712、714、および716の全てよりも少ないセルが、所定の時刻に接続モードWTRUとアイドルモードWTRUのどちらにもサービスするようにアクティブである可能性がある。他のセルは、休眠状態または非活動化状態のままである可能性がある。各セルについて同一であることがあるセル構成パラメータのセットと、各セルについての異なるセルIDを含む少なくとも1つの固有セル構成パラメータとを含む、セル712、714、および716のそれぞれについての構成パラメータを独立に設定することができ、仮想マルチCCセル718によってサービスされる全てのWTRUがあらかじめ知ることができる。セル構成パラメータのセットに含めることのできる構成パラメータは、RadioResourceConfigCommon IEおよび/またはRadioResourceConfigDedicated IEに含まれる無線リソース情報要素(IE)を含むことができる。
図7Aに示す例では、第1の時刻t0で、eNBが図700a中の仮想マルチCCセル718を操作し、第1の動作周波数Yおよび第1のセルID uを有することができるセル712aがアクティブであり、一方、異なる動作周波数およびセルIDを有することができるセル714aおよび716aは休眠状態である。第2の時刻t1で、eNBは、現在アクティブなセル712aをその上で操作しているチャネル704を明け渡さなければならないことを検出できる。時刻t2に開始して、eNBは、第3の時刻t2にセット718の別のセル(例えば、セル714a)が活動化され、現在アクティブなセル712aが休眠状態となることを、アイドルモードWTRUおよび接続モードWTRUに通知できる。図7Bの図700bに示すように、第3の時刻t2に、例えば、eNBは、以前にアクティブであったセル712bを非活動化し、以前に休眠状態であったが事前構成されたセルのうちの1つ(例えば、714bまたは716b)を活動化することができる。
図5〜図7に関して上記で説明したセル再選択、ダイレクテッドセル変更、および仮想マルチCCセルの例は、基地局の動作周波数の変更が必要である可能性があると判定したとき、基地局が周波数を迅速に切り換えることを可能にすることができる。例えば、周波数変更が必要であるという迅速な決定、およびそのような変更が差し迫っていることの、アイドルモードWTRUおよび接続モードWTRUへの迅速な通知を含む、そのような周波数変更のより効率的な調整を可能にすることのできる方法を図8、9、および10に関して以下で説明する。
一実施形態では、基地局は、基地局がサービスしている全てのWTRUに基地局が送信ることのできるメッセージ(例えば、マルチキャストメッセージ)を使用して、動作周波数の差し迫った変更を、アイドルモードWTRUと接続モードWTRUのどちらにも通知できる。専用メッセージを使用して、動作周波数の差し迫った変更をWTRUに通知することもできることを当業者は理解されよう。一実施形態では、セル再構成に関連する情報をマルチキャストメッセージに含めることもできる。別の実施形態では、マルチキャストメッセージは、セル再構成が差し迫っていることをWTRUに通知することができるだけであり、基地局によってサービスされているWTRUは、SI取得手順(図2に示す手順など)を使用して、マルチキャストメッセージの受信時にセル再構成に関する情報を取得することができる。アイドルモードWTRUでは、例えばページング制御チャネル(PCCH)を使用して、マルチキャストメッセージを通信することができる。接続モードWTRUでは、例えばシグナリング無線ベアラ(SRB)を使用して、マルチキャストメッセージを通信することができる。
RRC_IDLE状態のWTRU(本明細書ではアイドルモードWTRUとも呼ぶ)は低活動状態にあり、低活動状態では、WTRUが、電池消費を低減するために大部分の時間をスリープし、従って、アイドルモードWTRUは、基地局とのアップリンク同期を維持できない。しかし、ダウンリンクでは、アイドルモードWTRUは、着呼に対してページングを受けるために周期的にウェイクアップすることができ、測定を行ってサービングセルおよび近隣セル品質を評価するためにウェイクアップする必要もあることがある(基準信号受信電力(RSRP)および基準信号受信品質(RSRQ)の測定など)。具体的には、アイドルモードWTRUは、少なくとも1度の非常に不連続な(DRX)サイクルでサーバセルに関するセル選択基準を評価する必要があることがある。
アイドルモードWTRUに関する周波数変更条件の一実施形態では、アイドルモードWTRUは、もっぱらTVWSで動作するE−UTRANが、個々にRRC_CONNECTEDモードに変化し、次いでサービングセルチャネルを変更した後にアイドルモードにスイッチバックすることによって周波数を変更しようとすることについて通知を受けることができる。この手法は、アイドルモードWTRUに関するチャネル切換え遅延を最小限に抑えることができるが、多量のアイドルモードWTRUが存在する場合にシグナリングオーバヘッドが生じ、WTRUの電力消費が増大する。(例えば、各周波数帯で排他的に動作する基地局について)必要なシグナリングオーバヘッドおよび電力消費を最小限に抑えることができ、最小のオーバヘッドコストで低待ち時間チャネル切換えを実現する、アイドルモードWTRUに関する周波数変更調整の別の実施形態を、例えば図8および図9に関して以下で説明する。
一実施形態では、DRXサイクルまたは修正期間を修正する(例えば、低減する)ことができ、それにより、SIをより頻繁に読み取るようにアイドルモードWTRUをトリガする(それによって、例えば、従来の修正期間よりも早く差し迫ったチャネル変更を通知する)ことによってアイドルモードWTRUのチャネル切換え待ち時間を低減できる。例えばmodificationPeriodCoeff要素および/またはdefaultPagingCycle要素を変更することにより、修正期間の変更を実施できる。eNBは、例えばページングメッセージを使用して、システム情報変更について複数のアイドルモードWTRUに通知できる。
図8は、ネットワークステータスに基づく適応修正期間変更の例示的方法の図800である。図示する例では、現チャネル(例えば、TVWSチャネル)を変更する必要がある(例えば、現TVWSチャネルのチャネル品質が指定の値よりも低いが、作業範囲内にある)確率が高いことを基地局(例えば、eNB)が検出するとき、基地局は、BCCH修正期間802中にsystemInfoModification要素をページングメッセージに含めることにより、システム情報変更が差し迫っていることをWTRUに通知することができる。WTRUは新しいシステム情報を取得することができ、基地局は、次の修正期間で新しいDRXサイクルまたは新しい修正期間係数(例えば、削減したdefaultPagingCycleまたはより小さいmodificationPeriodCoeff)を含むことができる。新しいシステム情報を取得した後、WTRUは、次のBCCH修正期間804中に更新後システム情報(例えば、より短いDRXサイクルまたは小さい修正期間係数)を適用することができる。より短い修正期間またはDRXサイクルが実施された後に、基地局がセル再構成が必要であると判定した場合、基地局は、ページングメッセージにsystemInfoModification要素を含めることができ、WTRUは、BCCH修正期間806中に再び基地局からシステム情報を取得できる。あるいは、修正期間808中に基地局によってブロードキャストすることのできるSystemInformationBlockType1に含まれるフィールドfreqBandIndicatorで、新しいTVWSチャネルを示すことができる。WTRUが新しいTVWSチャネルに移動した後に、WTRUは、元の修正期間またはDRXサイクルに戻ることができる。チャネル条件が改善され、セル再構成が不要であると基地局が判定した場合、基地局は、システム情報変更についてWTRUに通知することができ、元の修正期間を再開することができる。
別の実施形態では、DRXサイクルを変更することなく、差し迫った周波数変更の通知をSIに埋め込むことができ、チャネル切換えでの電力消費が節約される。この場合、最新のチャネル使用ステータスに従ってフィールドcellReselectionPriorityを設定することにより、SIBにチャネル候補リストを含めることができる。
(例えば、例えばTVWSデータベースをチェックすること、スペクトル検知などによって決定される様々な要素のために)サービング基地局が現動作チャネルを間もなく解放することをサービング基地局が知っている場合、サービング基地局は、現チャネルの優先順位レベルを最低に設定し、候補チャネルの優先順位レベルを高く設定できる。チャネル条件に基づいて、基地局で候補チャネル(例えば、基地局が恐らくはそれに切り替わるチャネル)を求めることができる。アイドルモードWTRUのサービングセルがその動作チャネルを変更した後にアイドルモードWTRUがウェイクアップした後は、アイドルモードWTRUは、そのサービングセルのSqualおよび/またはSrelevが指定のしきい値未満であることを検出できる。次いで、アイドルモードWTRUは、その格納されたシステム情報に従って、優先順位レベルの順にチャネルを測定できる。この優先順位情報は、WTRUが新しい動作チャネルとなる可能性の低い一定のチャネルを測定する必要を回避できるので、セル再選択手順を容易にすることができる。
短い時間枠で現動作チャネルを解放しないことをサービング基地局が知っている場合、サービング基地局は、現チャネルの優先順位レベルを最高となるように設定し、例えば、チャネル変更を準備しないようにWTRUに通知できる。別の実施形態では、基地局が動作チャネルを変更する必要があることを基地局が知っている場合、基地局は、SIで新しいチャネル情報をブロードキャストすることができる。この情報は、新しい動作チャネル、および(例えば、K個のフレームまたはN個の修正期間によって指定される)基地局が新しい動作チャネルに切り替わる時刻を含むことができる。
一実施形態では、基地局は、情報要素(IE)systemInfoModificationを含むページングメッセージを使用して、新しいSIを読み取るようにアイドルモードWTRUをトリガすることができる。別の実施形態では、基地局は、新しいchannelchange-Indication IEを有するページングメッセージを使用して、新しいSIを読み取るようにアイドルモードWTRUをトリガすることができ、例えば、次の修正期間の開始を待つのではなく、セル再構成に関するSIを直ちに読み取るようにWTRUに通知する。別の実施形態では、基地局は、チャネル変更特有の無線ネットワーク一次識別子(cc−RNTI:channel-change specific radio network temporary identifier)宛てのPDCCHメッセージを使用して、新しいSIを読み取るようにアイドルモードWTRUをトリガできる。このメッセージの受信時に、WTRUは、SIの読取りを開始し、新しい動作チャネル情報を求めることができる。こうした実施形態のいずれでも、WTRUは、SIを読み取るインジケーションを得るために、そのDRX期間の終わりまで待つことができる。別の実施形態では、物理層シグナリングを通じてインジケーションを与えることができる。
図9は、物理層セル再構成インジケーションの一例を示す図900である。一実施形態では、WTRUは、セル特有のダウンリンク基準信号中の特定のパターンを利用して、DRX期間に対する終了およびSIの読取りをトリガし、潜在的な新しい動作チャネルを求めることができる。別の実施形態では、基地局は、いくつかのセル特有基準信号リソース要素の送信を控えることができる。この例を図9のリソース要素902で示す。このパターンの観測により、セル再構成SIの読取りをトリガできる。これにより、DRXサイクルの外に出て、セル再構成インジケーションを求めてPDCCHを監視することを開始するようにWTRUをトリガすることもできる。一実施形態では、ネットワークは、リソース要素904のセットを予約して、チャネルの変化をシグナリングでき、例えばこの目的専用のセル特有の基準信号の新しいセットを定義することによってシグナリングできる。
別の実施形態では、MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)を使用して、TVWS候補リストおよびサービングセル再構成時刻を配布できる。LTEでは、MBMSサービスを受信することに関心のあるアイドルモードのWTRUが、マルチキャスト制御チャネル(MCCH)取得手順を適用して、対応するMBSFN(MBMS over a Single Frequency Network)エリアへの進入時、およびMCCH情報が変化したという通知の受信時にMCCH情報を受信できる。一実施形態では、TVWS候補リストおよびチャネル変更通知をMCCHに含めることができる。別の実施形態では、TVWS候補リスト/新しいサービングセル変更および変更時刻をマルチキャストチャネル(MCH)スケジューリング情報(MSI)に含めることができ、MSIは、WTRUによって生成することができ、MCHスケジューリング期間の始めに1度提供することができ、MCCHよりも高いスケジューリング優先順位を有することができる。アイドルモードWTRUが最小の遅延で通知を得るために、MCHスケジューリング期間をネットワークステータスに適合させることができる。動的システム管理(DSM)エンジン(図12に関して以下でより詳細に説明する)は、チャネル切換えが近い将来に行われる可能性があることを予測し、アイドルモードのWTRUがチャネル通知をより早期に得ることができるようにMCHスケジューリング期間を短縮できる。
アイドルモードWTRUとは対照的に、RRC_CONNECTED状態のWTRU(本明細書では接続モードWTRUとも呼ぶ)は、アップリンクとダウンリンクのどちらでもサービング基地局とアクティブに通信することができる。接続モードWTRUとの間で基地局動作周波数変更を調整するための高速かつ効率的な機構を実施するために、ブロードキャスト/マルチキャストメッセージング機能を無線リソースコントローラ(RRC)に含めることができる。そのような機能は、RRCが単一のメッセージを使用して全ての接続モードWTRUに差し迫ったセル再構成を通知することを可能にする。専用RRCシグナリングを使用して、接続モードWTRUとの間で基地局動作周波数を調整することもできることを当業者は理解されよう。
一実施形態では、異なるWTRUのセットをそれぞれアドレス指定する複数のマルチキャストメッセージを使用して、接続モードWTRUにチャネル変更を通知できる。装置クラスやサービス品質(QoS)などのWTRU関連の特性に応じて、どのWTRUがどのマルチキャストグループに属するかを決定できる。これにより、例えば接続モードWTRUがセル再構成を実施する順序を基地局が優先順位付けすることが可能となる。一実施形態では、グループが、命令を含むマルチキャストメッセージを受信して、その優先順位の順にセル再構成またはハンドオーバを実施できる。例えば、最高の優先順位を有するグループが、他のグループがそのマルチキャストメッセージを受信する前に、命令を含むマルチキャストメッセージを受信して、セル再構成またはハンドオーバを実施できる。一実施形態では、あるグループは命令を全く受信しないことがある。
一実施形態では、マルチキャストRNTI(MC−RNTI)を使用して、RRCメッセージのマルチキャスティングをサポートすることができる。所定のセル内の全てのWTRUについて同一でよいMC−RNTIを、RRCConnectionSetupメッセージでWTRUにシグナリングできる。セル再構成を調整するとき、基地局は、MC−RNTIをRRCメッセージに関する宛先WTRU識別として使用できる。セル再構成情報を含むように、かつセル再構成を調整するように、HandoverCommandなどの既存のRRCメッセージを拡張することができる。別の実施形態では、この目的で、新しいRRCメッセージ、例えばChannelChangeCommandを使用できる。
図10は、接続モードWTRUに関する例示的チャネル変更手順を示す信号図1000である。図示する例では、サービング基地局(例えば、eNB)1006(例えば、RRC1008およびDSMエンジン1010を含むことができる)がTVWSチャネル上で動作し、2つのWTRU1002および1004が基地局1006によって(例えば、RRC_CONNECTEDモードで)アクティブにサービスされると仮定することができる。しかし、チャネル変更手順の実施形態は、3つ以上のWTRUがアクティブにサービスされるときにも適用することができる。サービング基地局は、WTRU測定手順を構成することができ、WTRUは、測定レポートを生成し、サービング基地局に送信できる。
サービング基地局1006は、測定制御メッセージ1014/1018をそれぞれWTRU1002および1004に送信することができ、測定制御メッセージ1014/1018を受信したことに応答して、WTRU1002および1004は、それぞれの測定レポート1016/1020をサービング基地局1006に送り戻すことができる。WTRU測定レポート1016/1020に基づいて、サービング基地局は、TVWSセル再構成が必要であると判断することができる(1022)。測定レポート1016/1020は、例えば、本明細書では非アクティブチャネルと呼ぶことのある、アクティブチャネル以外のTVWSチャネルについての情報を含むことができる。適切なターゲットTVWSチャネルを識別する際に、サービング基地局1006のRRC1008は、チャネル変更要求メッセージ1024で非アクティブTVWSチャネルについての情報を提供することにより、チャネル制御またはDSMエンジン1010を用いることができる。RRC1008は、例えば測定レポート1016/1020から、非アクティブTVWSチャネルについての情報を得ることができる。チャネル制御またはDSMエンジン1010は、何らかの計算を行うことができ、新しいTVWSチャネルを求めることができ、チャネル変更応答メッセージ1026を介して、新しいTVWSチャネルについてRRC1008に通知することができる。
サービング基地局1006は、全ての接続モードWTRU(例えば、WTRU1002および1004)にセル再構成/チャネル変更コマンド1028を(例えば、マルチキャストメッセージングを使用して)シグナリングできる。専用メッセージングを使用して、WTRUに再構成/チャネル変更コマンドをシグナリングできることも当業者は理解されよう。ChannelChangeCommandメッセージは新しいチャネル搬送周波数を含むことができる。ChannelChangeCommandメッセージがマルチキャストされた後は、サービング基地局1006は、古いTVWSチャネル上での動作を中止して、新しいTVWSチャネル上での動作を開始することができる(1030)。別の実施形態では、共通探索空間内の新しい、または拡張されたDCIメッセージを定義して、RRC_Connectedモードの全てのWTRUに差し迫ったセル再構成を通知できる。
WTRUがサービング基地局1006からChannelChangeCommandメッセージを受信した後は、WTRUは、古いTVWSチャネル上の無線リンクを中断し、新しいTVWSチャネル上で無線リンクの確立を開始できる(1038/1040)。このプロセスは、例えば、ダウンリンク同期確立1032、タイミングアドバンス1034、およびアップリンク割振り1036を含むことができる。新しいTVWSチャネル上でアップリンク活動を確立した後は、WTRU1002および1004は、それぞれChannelChangeCompleteメッセージ1042および1044をサービング基地局1006に送信し、チャネル変更が完了したことをサービング基地局1006に通知できる。タイミングアドバンス1034の前に、WTRU1002および1004がコンテンションベースのランダムアクセス手順を実施すると仮定することができる。別の実施形態では、WTRU1002および1004とサービング基地局1006との間の伝播遅延は、チャネルを変更するのにかかる時間では著しく変化しないと仮定することができる。この実施形態では、ランダムアクセスチャネル(RACH)を必要としない同期式セル再構成手順(synchronized cell reconfiguration procedure)を使用できる。
接続モードWTRUの全てからChannelChangeCompleteメッセージを受信したことに応答して、サービング基地局1006は、接続モードWTRU(例えば、WTRU1002および1004)の全てにChannelChangeComplete確認応答(ACK)メッセージ(例えば、ACKメッセージ1046および1048)を送信することによってセル再構成を確認できる。一実施形態では、サービング基地局1006は、セル再構成をモバイル管理エンティティ(MME)1012に通知することもできる。
上述の方法では、WTRUは、その現サービング基地局の動作周波数の変化の通知を受信する。しかし、基地局動作周波数の変更があった場合にそれを近隣セルに通知し、その結果、それに応じて近隣基地局がそのSIを更新できることも望ましいことがある。TVWSで動作するLTEシステムに関する一実施形態では、その動作周波数を変更する基地局は、そのSIブロードキャストに、その構成についての情報だけでなく、近隣TVWSセルの構成についての情報も含むことができる。このことは、例えば、既存のSIBを使用することによって、またはこの情報を搬送するために情報要素(IE)および/またはSIBを追加することによって実施できる。従って、TVWS基地局がセル再構成を実施するとき、TVWS基地局は、SIおよび対応するSIBを新しい動作周波数に適合するように更新できる。さらに、セル再構成をネットワーク内の近隣セルに通知することもでき、従って、近隣セルは、それに応じてそのSIを更新できる。これを実施するために、TVWS基地局は、セル再構成をいつ実施するかをネットワークに通知できる。一実施形態では、LTEネットワーク内の基地局間のX2インターフェースを使用して、他のeNBにセル再構成を通知できる。
上述の方法は、任意のタイプの無線ネットワークで実装できる。以下の図11および図12に関して、上記の方法と共に使用するように特に適合することのできる無線ネットワークおよびアーキテクチャの例を図示し、説明する。
図11は、TVWSを使用する例示的LTEネットワークの図1100である。図示する実施形態では、LTEネットワークが、LTEマクロセル1102と、TVWSピコ/フェムトセル1104a、1104b、1104c、1104d、1104e、および1104fのアンダーレイとを含む異種アーキテクチャを含む。TVWSピコ/フェムトセル1104a、1104b、1104c、1104d、1104e、および1104fは低電力ピコ/フェムトセルでよく、例えばカバレッジホールをなくし、または密集したユーザを有するエリア(例えば、ホットスポット)内の容量を改善するように配置できる。そのような実施形態では、認可されたバンド周波数を使用して動作するように想定されるマクロセル1102が、eNBセル再構成を支援することができる。図11に示す実施形態は、eNBセル再構成を支援することのできるマクロセル1102を示すが、他のセル(例えば、近隣セル)もeNB再構成を支援することができる。
セル再構成後にWTRUが同一の基地局にキャンプオンするようにWTRUを再構成することの代替実施形態は、セル再構成を開始する前に、別の適切なセル(例えば、マクロセル1102)に対する再選択を実施するようにWTRUをトリガすることでよい。このことは、例えば、近隣セルがセル再選択の要件を満たすように再選択基準を修正することによって実施できる。セル再選択を制御するのに使用される修正後のパラメータを、SIで、または専用シグナリングを介してWTRUに与えることができる。別の実施形態では、サービング基地局は、そのセルアクセス関連情報を禁止されるとみなされるように変更できる。このことにより、サービングセルが禁止されると判定したときに強制的にセル再選択をWTRUに実施させることができる。セル再選択待ち時間を削減するために、基地局は、WTRUをページングして、SIに対する修正が行われたことを示すことができる。TVWS基地局がセル再構成を完了した後は、元のTVWS基地局を再選択するように再選択基準を更新できる。
いくつかのユーザ/サービスについて、基地局セル再構成中にWTRUとネットワークとの間の信頼性の高い接続を維持しなければならない。基地局セル再構成に関連する待ち時間を許容できない場合、TVWS基地局は、セル再構成を開始する前に、WTRUまたはWTRUのセットを近隣セル(例えば、マクロセル1102)にハンドオーバすることができる。WTRUのリストと、WTRUを近隣セルにハンドオーバする順序とを、提供されているサービスのQoSに基づいて求めることができる。既存のハンドオーバ手順またはマルチキャストハンドオーバ手順を使用して、TVWSピコ/フェムトセルから近隣セルに対するハンドオーバを実施できる。セル再構成の完了時に、TVWS基地局は、近隣基地局にその新しい動作周波数を通知することができ、その時刻に、新しいサービングセルが、元のTVWS基地局に戻るハンドオーバを実施できる。
図12は、TVWSで動作するLTEシステムに関する例示的アーキテクチャの図1200である。例示的アーキテクチャはeNB1204および1210を含み、eNB1204および1210のそれぞれは、対応するセル1216a、1216b、および1216c(eNB1204に対応する)、並びに1218a、1218b、および1218c(eNB1210に対応する)の1つまたは複数を操作する。eNB1204および1210のそれぞれは、それぞれの動的スペクトル管理(DSM)ユニット1216/1212およびプロトコルスタック1208/1214を含む。eNB1204および1210は、X2インターフェースを介して互いに通信できる。DSMユニット1206および1212のそれぞれは、TVWSデータセット1202と通信できる。
DSMユニット1206および1212は、それぞれのeNB1204および1210による通信のために使用されるTVWSチャネルの管理を担当することができる。プロトコルスタック1208および1214は、例えば、測定レポートをそれぞれのDSMユニット1206および1212への入力として提供することができ、チャネル選択/変更決定を出力として提供できる。DSMユニット1206および1212は、直接的に、または少なくとも1つの他のTVWSeNBを介してTVWSデータベース1202と通信し、それぞれのeNB1204および1210によってサービスされているエリアでの動作のためにどのTVWSチャネルが利用可能かを判定できる。
DSMユニット1206および1212は、TVWSデータベース1202への照会に基づいてチャネル可用性についての判断を行うことができ、チャネル品質についての判断は、測定レポートに基づいて決定できる。チャネルの可用性の変化(例えば、使用中のチャネルがもはや利用可能ではなくなることをTVWSデータベースへの照会が示す場合)、またはチャネルの品質の変化によってセル再構成をトリガできる。チャネル選択/変更についての判断は、X2インターフェースを介して、他のeNBで動作するDSMエンジンと連携することができる(例えば、図12に示す例では、eNB1204はeNB1210と連携することができる)。
実施形態
1.無線送信/受信ユニット(WTRU)で実装される方法であって、第1の基地局動作周波数と、セル構成パラメータのセットとを使用して基地局と通信する方法。
2.所定の時刻に基地局と通信するのに使用するための第2の基地局動作周波数を示す情報を受信することをさらに含む実施形態1の方法。
3.所定の時刻またはその後に、第2の基地局動作周波数と、セル構成パラメータの同一のセットとを使用して基地局と通信することをさらに含む実施形態2の方法。
4.セル構成パラメータのセットは、RadioResourceConfigCommon IEおよびRadioResourceConfigDedicated IEの少なくとも一方に含まれる無線リソース情報要素(IE)を含む実施形態1〜3のいずれか1つの方法。
5.第2の基地局動作周波数に変更するためのトリガを受信することをさらに含む実施形態1〜4のいずれか1つの方法。
6.トリガを受信することに応答して、所定の時刻またはその後に基地局と通信するために第2の基地局動作周波数に変更することをさらに含む実施形態5の方法。
7.所定の時刻に基地局によって操作される新しいセルに対するダイレクテッドセル再選択を開始する命令と、新しいセルに対するハンドオーバ手順を開始する命令の一方を受信することをさらに含み、新しいセルは、第2の基地局動作周波数および第2のセルIDに対応する実施形態1〜6のいずれか1つの方法。
8.所定の時刻に新しいセルに対するダイレクテッドセル再選択またはハンドオーバの一方を開始することをさらに含む実施形態7の方法。
9.WTRUが基地局によって操作される複数のセルの動作パラメータと共に事前構成され、方法は、所定の時刻に、第1のセルIDに対応するセルが休眠状態となり、第2のセルIDに対応するセルがアクティブとなるという通知を受信することをさらに含む実施形態1〜8のいずれか1つの方法。
10.所定の時刻に基地局と通信するのに使用するための第2の基地局動作周波数を示す情報を受信することは、基地局からシステム情報(SI)を読み取ることを含む実施形態1〜9のいずれか1つの方法。
11.SystemInfoModification情報要素(IE)を含むページングメッセージまたはChannelchange-Indication IEを含むページングメッセージの一方で基地局によってブロードキャストされるSIを読み取るためのトリガを受信することをさらに含む実施形態10の方法。
12.WTRUが無線リソースコントローラ(RRC)_CONNECTEDモードにあり、所定の時刻に基地局と通信するのに使用するための第2の基地局動作周波数を示す情報を受信することは、RRCConnectionSetupメッセージ、ユニキャストメッセージ、およびChannelChangeCommandに含まれるマルチキャスト無線ネットワーク一次識別子(MC−RNTI)のうちの1つを受信することを含む実施形態1〜11のいずれか1つの方法。
13.第1の基地局動作周波数と、セル構成パラメータのセットとを使用して基地局と通信するように構成された送受信ユニットを備える無線送信/受信ユニット(WTRU)。
14.送受信ユニットが、所定の時刻に基地局と通信するのに使用するための第2の基地局動作周波数を示す情報を受信するようにさらに構成される実施形態13のWTRU。
15.送受信ユニットが、所定の時刻またはその後に、第2の基地局動作周波数と、セル構成パラメータの同一のセットとを使用して基地局と通信するようにさらに構成される実施形態14のWTRU。
16.基地局の動作周波数を変更する方法であって、第1の基地局動作周波数を使用して無線送信/受信ユニット(WTRU)と通信することを含む方法。
17.基地局の動作周波数を変更することを決定することをさらに含む実施形態16の方法。
18.基地局の動作周波数を変更することを決定することに応答して、第2の基地局動作周波数を使用してWTRUと通信することをさらに含む実施形態17の方法。
19.基地局の動作周波数を変更することを決定することは、第1の基地局動作周波数上の1次ユーザの存在、または所定の干渉レベルを超える第1の基地局動作周波数上の他の2次ユーザからの干渉の少なくとも一方に基づく実施形態17または18の方法。
20.基地局の動作周波数を変更するその決定に応答して、所定の時刻に基地局によって操作される新しいセルに対するダイレクテッドセル再選択を開始し、または所定の時刻に新しいセルに対するハンドオーバ手順を開始するようにWTRUに命令を送信することをさらに含む実施形態16〜19のいずれか1つの方法。
21.少なくとも1つのWTRU関連特性に基づいて、基地局によってサービスされる複数のWTRUを複数のマルチキャストグループにグループ化することをさらに含む実施形態16〜20のいずれか1つの方法。
22.複数のマルチキャストグループのそれぞれに優先順位レベルを割り当てることをさらに含む実施形態21の方法。
23.別々のマルチキャストメッセージを介して優先順位レベルの順に複数のマルチキャストグループに命令を送信することをさらに含む実施形態22の方法。
24.基地局が、同時に複数のセルを操作するように構成され、複数のセルは、第1の基地局動作周波数に対応する第1のセルと、第2の基地局動作周波数に対応する第2のセルとを含む実施形態16〜23のいずれか1つの方法。
25.WTRUが複数のセルに関するパラメータと共に事前構成される実施形態16〜24のいずれか1つの方法。
26.所定の時刻に、第1のセルが休眠状態となり、第2のセルがアクティブとなることをWTRUに命令することをさらに含む実施形態24または25の方法。
27.システム情報(SI)ブロードキャストで提供される現基地局動作周波数を変更することにより、動作周波数の変化の通知をWTRUに送信することをさらに含む実施形態16〜26のいずれか1つの方法。
28.基地局がSIを変更しようとするという通知が現修正期間中に送信され、方法は、次の修正期間中に、変更された現基地局動作周波数でSIをブロードキャストすることをさらに含む実施形態27の方法。
29.指定の値よりも低いが、作業範囲内にある現基地局動作周波数の品質が検出されるという条件で、修正期間の時間の長さを削減することをさらに含む実施形態16〜28のいずれか1つの方法。
30.WTRUから少なくとも1つの測定レポートを受信することをさらに含む実施形態16〜29のいずれか1つの方法。
31.少なくとも1つの測定レポートで提供される情報に応答して、基地局の動作周波数を変更することを決定することをさらに含む実施形態30の方法。
32.第1の基地局動作周波数および第2の基地局動作周波数がテレビジョンホワイトスペース(TVWS)バンド内にある実施形態16〜31のいずれか1つの方法。
33.第1の基地局動作周波数および第2の基地局動作周波数がピコセルに対応する実施形態16〜32のいずれか1つの方法。
34.基地局の動作周波数を変更することを決定することに応答して、第2の基地局動作周波数にピコセルを再構成する前に、近隣セルに対する再選択またはハンドオーバの一方を実施するようにWTRUをトリガする実施形態33の方法。
35.第2の基地局動作周波数にピコセルを再構成することが完了するという条件で、元のピコセルに対する再選択またはハンドオーバの一方を実施するようにWTRUをトリガする実施形態34の方法。
上記では特徴および要素を特定の組合せで説明したが、各特徴または要素を単独で、または他の特徴および要素との任意の組合せで使用できることを当業者は理解されよう。さらに、本明細書に記載の方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、ファームウェアで実装できる。コンピュータ可読媒体の例は、電子信号(有線または無線接続を介して送信される)およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、限定はしないが、ROM、RAM、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリ装置、内蔵ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、およびCD−ROMディスク、デジタルバーサタイルディスク(DVD)などの光媒体を含む。ソフトウェアに関連するプロセッサを使用して、WTRU、UE、端末、基地局、RNC、または任意のホストコンピュータで使用される無線周波数トランシーバを実装できる。