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技術 端末装置、ネットワーク装置、制御方法、及びプログラム

出願人 KDDI株式会社
発明者 森脇和也彭海蘭橋本典征末柄恭宏
出願日 2016年9月28日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2016-189443
公開日 2018年4月5日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2018-056749
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード 遷移回数 ビーム情報 隣接ビーム 報告条件 ページング方式 呼び出し制御 ビーム群 空間リソース
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図面 (8)

課題

端末装置の呼び出しを高い無線リソース利用効率かつ低干渉で行うこと。

解決手段

それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置接続可能な端末装置は、その1つ以上の基地局装置のいずれとも接続されていない非接続状態において、端末装置がその1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立するとした場合に用いるべき接続対象ビームを監視し、接続対象ビームが遷移したことに少なくとも基づいて、接続対象ビームを形成する基地局装置にその接続対象ビームに関する情報を報告する。接続対象ビームに関する情報に基づいて、1つ以上の基地局装置のうちのいずれがどのビームを用いて端末装置に対するページングを実行するかが制御される。

概要

背景

第3世代パートナーシッププロジェクトにおいて、第5世代(以下、「5G」と呼ぶ。)の新しい無線アクセス技術が検討されている(非特許文献1参照)。5Gシステムでは、NR gNBとも称される基地局装置が、Central Unit(CU)及びDistributed Unit(DU)と呼ばれる複数の装置を含んで構成されることが想定されている。なお、DUは、Transmission Receiver Point(TRP)とも呼ばれる。ここで、DUは、少なくとも無線リソース制御(RRC)レイヤより下位で少なくとも物理(PHY)レイヤを含むレイヤの処理を行い、CUは、DUが制御を行うレイヤより上位でRRCレイヤを含むレイヤの処理を行うことが想定されている。また、1つのCUには、複数のDUが接続されることが想定されている。さらに、1つのDUは、例えばビームフォーミングによって1つ以上のビームを形成して、そのビームの少なくともいずれかを用いて端末装置との接続を確立する。すなわち、基地局装置は、少なくとも1つのCUと、そのCUに接続された複数のDUとを含んで構成され、各DUが1つ以上のビームを形成することによって、多数のビームを形成して、その複数のビームの少なくともいずれかで端末装置と接続する。

概要

端末装置の呼び出しを高い無線リソース利用効率かつ低干渉で行うこと。それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置と接続可能な端末装置は、その1つ以上の基地局装置のいずれとも接続されていない非接続状態において、端末装置がその1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立するとした場合に用いるべき接続対象ビームを監視し、接続対象ビームが遷移したことに少なくとも基づいて、接続対象ビームを形成する基地局装置にその接続対象ビームに関する情報を報告する。接続対象ビームに関する情報に基づいて、1つ以上の基地局装置のうちのいずれがどのビームを用いて端末装置に対するページングを実行するかが制御される。

目的

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、端末装置の呼び出しを高い無線リソース利用効率かつ低干渉で行う技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置接続可能な端末装置であって、前記1つ以上の基地局装置のいずれとも接続されていない非接続状態において、前記端末装置が前記1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立するとした場合に用いるべき接続対象ビームを監視する監視手段と、前記接続対象ビームが遷移したことに少なくとも基づいて、前記接続対象ビームを形成する基地局装置に当該接続対象ビームに関する情報を報告する報告手段と、を有し、前記接続対象ビームに関する情報に基づいて、前記1つ以上の基地局装置のうちのいずれがどのビームを用いて前記端末装置に対するページングを実行するかが制御される、ことを特徴とする端末装置。

請求項2

前記報告手段は、接続状態に遷移せずに前記接続対象ビームに関する情報を報告する、ことを特徴とする請求項1に記載の端末装置。

請求項3

前記報告手段は、非接続状態において前記接続対象ビームが遷移した回数にさらに基づいて、当該接続対象ビームに関する情報を報告する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の端末装置。

請求項4

前記報告手段は、非接続状態において遷移した前記接続対象ビームの個数にさらに基づいて、当該接続対象ビームに関する情報を報告する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の端末装置。

請求項5

前記1つ以上の基地局装置のそれぞれは、それぞれが物理レイヤの制御を実行して1つ以上のビームを形成可能な1つ以上の装置を含み、前記報告手段は、遷移前の前記接続対象ビームを形成する装置と遷移後の前記接続対象ビームを形成する装置とが異なる場合に、当該接続対象ビームに関する情報を報告する、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の端末装置。

請求項6

前記報告手段が前記接続対象ビームに関する情報を報告する条件を前記1つ以上の基地局装置の少なくともいずれかから受信する受信手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の端末装置。

請求項7

それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置を含むネットワークにおけるネットワーク装置であって、前記1つ以上の基地局装置と接続可能で非接続状態の端末装置から、前記端末装置が当該1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立するとした場合に用いるべき接続対象ビームに関する報告を受信する受信手段と、前記1つ以上の基地局装置によって形成される複数のビームのうちの、前記接続対象ビームを含んだ一部のビームを用いて前記端末装置に対してページングを行うように制御する制御手段と、を有することを特徴とするネットワーク装置。

請求項8

前記ネットワーク装置は、前記1つ以上の基地局装置のそれぞれと接続されるコアネットワークノードである、ことを特徴とする請求項7に記載のネットワーク装置。

請求項9

前記ネットワーク装置は、前記1つ以上の基地局装置のそれぞれに含まれる、無線リソース制御(RRC)レイヤより下位で物理レイヤを含むレイヤの制御を実行する第1の装置と前記第1の装置が制御するレイヤより上位でRRCレイヤを含むレイヤの制御を実行する第2の装置のうちの、前記第2の装置である、ことを特徴とする請求項7に記載のネットワーク装置。

請求項10

前記ネットワーク装置は、前記1つ以上の基地局装置のそれぞれに含まれる、無線リソース制御(RRC)レイヤより下位で物理レイヤを含むレイヤの制御を実行する第1の装置と前記第1の装置が制御するレイヤより上位でRRCレイヤを含むレイヤの制御を実行する第2の装置のうちの、前記第1の装置である、ことを特徴とする請求項7に記載のネットワーク装置。

請求項11

前記接続対象ビームに関する報告を行う条件を前記端末装置へ通知する通知手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項に記載のネットワーク装置。

請求項12

それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置と接続可能な端末装置の制御方法であって、監視手段が、前記1つ以上の基地局装置のいずれとも接続されていない非接続状態において、前記端末装置が前記1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立するとした場合に用いるべき接続対象ビームを監視する監視工程と、報告手段が、前記接続対象ビームが遷移したことに少なくとも基づいて、前記接続対象ビームを形成する基地局装置に当該接続対象ビームに関する情報を報告する報告工程と、を有し、前記接続対象ビームに関する情報に基づいて、前記1つ以上の基地局装置のうちのいずれがどのビームを用いて前記端末装置に対するページングを実行するかが制御される、ことを特徴とする制御方法。

請求項13

それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置を含むネットワークにおけるネットワーク装置の制御方法であって、受信手段が、前記1つ以上の基地局装置と接続可能で非接続状態の端末装置から、前記端末装置が当該1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立するとした場合に用いるべき接続対象ビームに関する報告を受信する受信工程と、制御手段が、前記1つ以上の基地局装置によって形成される複数のビームのうちの、前記接続対象ビームを含んだ一部のビームを用いて前記端末装置に対してページングを行うように制御する制御工程と、を有することを特徴と制御方法。

請求項14

それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置と接続可能な端末装置に備えられたコンピュータに、前記1つ以上の基地局装置のいずれとも接続されていない非接続状態において、前記端末装置が前記1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立するとした場合に用いるべき接続対象ビームを監視させ、前記接続対象ビームが遷移したことに少なくとも基づいて、前記接続対象ビームを形成する基地局装置に当該接続対象ビームに関する情報を報告させる、ためのプログラムであって、前記接続対象ビームに関する情報に基づいて、前記1つ以上の基地局装置のうちのいずれがどのビームを用いて前記端末装置に対するページングを実行するかが制御される、ことを特徴とするプログラム。

請求項15

それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置を含むネットワークにおけるネットワーク装置に備えられたコンピュータに、前記1つ以上の基地局装置と接続可能で非接続状態の端末装置から、前記端末装置が当該1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立するとした場合に用いるべき接続対象ビームに関する報告を受信させ、前記1つ以上の基地局装置によって形成される複数のビームのうちの、前記接続対象ビームを含んだ一部のビームを用いて前記端末装置に対してページングを行うように制御させる、ためのプログラム。

技術分野

0001

本発明は、無線通信におけるページング技術に関する。

背景技術

0002

第3世代パートナーシッププロジェクトにおいて、第5世代(以下、「5G」と呼ぶ。)の新しい無線アクセス技術が検討されている(非特許文献1参照)。5Gシステムでは、NR gNBとも称される基地局装置が、Central Unit(CU)及びDistributed Unit(DU)と呼ばれる複数の装置を含んで構成されることが想定されている。なお、DUは、Transmission Receiver Point(TRP)とも呼ばれる。ここで、DUは、少なくとも無線リソース制御(RRC)レイヤより下位で少なくとも物理(PHY)レイヤを含むレイヤの処理を行い、CUは、DUが制御を行うレイヤより上位でRRCレイヤを含むレイヤの処理を行うことが想定されている。また、1つのCUには、複数のDUが接続されることが想定されている。さらに、1つのDUは、例えばビームフォーミングによって1つ以上のビームを形成して、そのビームの少なくともいずれかを用いて端末装置との接続を確立する。すなわち、基地局装置は、少なくとも1つのCUと、そのCUに接続された複数のDUとを含んで構成され、各DUが1つ以上のビームを形成することによって、多数のビームを形成して、その複数のビームの少なくともいずれかで端末装置と接続する。

先行技術

0003

3GPP寄書、RP−160671、2016年3月
3GPP、TS36.331

発明が解決しようとする課題

0004

従来のLTEロングタームエボリューション)システムでは、端末装置の呼び出し時に、コアネットワークから、同一のTracking Area Code(TAC)が付与された全基地局装置へ一斉にページングメッセージが送信される。そして、ページングメッセージを受信した基地局装置は、自身が提供するセルにおいて、無線信号によってそのページングメッセージを送出し、いずれかのセルに滞在する端末装置を呼び出す。このようなページング方式を5Gシステムにそのまま適用すると、多数のビームによってページングメッセージが送出されることとなるため、空間リソース等の無線リソースの浪費や、ページングメッセージによる他の信号への干渉が生じてしまいうる。

0005

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、端末装置の呼び出しを高い無線リソース利用効率かつ低干渉で行う技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る端末装置は、それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置と接続可能な端末装置であって、前記基地局装置のいずれとも接続されていない非接続状態において、前記端末装置が前記1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立する場合に用いるべき接続対象ビームを監視する監視手段と、前記接続対象ビームが遷移したことに少なくとも基づいて、前記接続対象ビームを形成する基地局装置に当該接続対象ビームに関する情報を報告する報告手段と、を有し、前記接続対象ビームに関する情報に基づいて、前記1つ以上の基地局装置のうちのいずれがどのビームを用いて前記端末装置に対するページングを実行するかが制御される、ことを特徴とする。

0007

また、上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るネットワーク装置は、それぞれ1つ以上のビームを形成する1つ以上の基地局装置を含むネットワークにおけるネットワーク装置であって、前記1つ以上の基地局装置と接続可能な端末装置から、前記端末装置が非接続状態において当該1つ以上の基地局装置のいずれかとの接続を確立する場合に用いるべき接続対象ビームに関する報告を受信する受信手段と、前記1つ以上の基地局装置によって形成される複数のビームのうちの、前記接続対象ビームを含んだ一部のビームを用いて前記端末装置に対してページングを行うように制御する制御手段と、を有する。

発明の効果

0008

本発明によれば、端末装置の呼び出しを高い無線リソース利用効率かつ低干渉で行うことができる。

図面の簡単な説明

0009

無線通信システムの構成例を示す図。
端末装置及びネットワーク装置のハードウェア構成例を示す図。
端末装置の機能構成例を示す図。
ネットワーク装置の機能構成例を示す図。
無線通信システムで実行される呼び出し処理の流れの第1の例を示す図。
無線通信システムで実行される呼び出し処理の流れの第2の例を示す図。
無線通信システムで実行される呼び出し処理の流れの第3の例を示す図。

実施例

0010

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

0011

(無線通信システムの構成)
図1に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本実施形態に係る無線通信システムは、例えば第5世代(5G)の移動無線通信システムであり、基地局装置(NR gNB)と、端末装置とを含んで構成される。基地局装置と端末装置との間では、無線接続が確立されて、無線信号が送信又は受信される。基地局装置は、コアネットワークと例えば有線接続され(場合によっては無線区間を含む回線によって接続され)、コアネットワークを介して、他の基地局装置(不図示)に接続する。なお、コアネットワークは、例えばゲートウェイを介して、インターネット等の外部ネットワークへと接続しており、基地局装置は、コアネットワークを介して外部ネットワークへと接続可能である。なお、コアネットワークは、様々なコアネットワークのノードを含んで構成される。

0012

本実施形態の基地局装置は、内部に、通信における下位レイヤの制御を実行する第1の部分(第1の制御装置)と、上位レイヤの制御を実行する部分(第2の制御装置)とを含んで構成される。図1では、第1の制御装置をDU(Distributed Unit)/TRP(Transmission Receiver Point)によって示し、第2の制御装置をCU(Central Unit)によって示している。なお、以下では、第1の制御装置をDUと呼び、第2の制御装置をCUと呼ぶ。ここで、本実施形態のDUは、少なくとも物理(PHY)レイヤの制御を実行し、一方で、少なくとも無線リソース制御(RRC)レイヤ以上の制御については実行しないように構成される。一方、CUは、DUより上位でRRCレイヤを含むレイヤの制御を実行するように構成される。CUには、1つのDUが接続されてもよいが、図1に示すように複数のDUが接続されうる。なお、CUとDUとを接続する回線は、フロントホール回線と呼ばれる。CUとDUは、図1のように直接接続されてもよいし、複数のDUと接続されたスイッチ(不図示)が、CUと接続され、CUと各DUとの通信がスイッチによる制御に基づいて行われてもよい。なお、スイッチが用いられる場合、DU間の通信を、CUを介さずに実行することができる。なお、以下では、DU並びにCU(基地局装置)、及びコアネットワーク内の装置を、総称してネットワーク装置と呼ぶ。

0013

DUは、ビームフォーミングによって、複数のビームを形成することが可能である。図1に示すように、多数のDUが複数のビームを形成することによって、基地局装置が形成可能なビーム数が多くなり、結果として多くのユーザを収容し、トータルスループットを増大させることができる。一方、収容されるユーザ数が多くなると、それに応じてページングメッセージが送信される回数も増大する。このとき、例えば同一のTracking Area Code(TAC)を付与された複数の基地局装置の全DUが一斉に同一のページングメッセージを送出すると、その間、ページングメッセージの送信に無線リソースが占有されてしまう。また、このような場合、ページングメッセージが、TACが同一の基地局装置及びTACが異なる基地局装置における通信に干渉してしまう確率が高くなってしまう。

0014

これに対して、本実施形態では、端末装置は、いずれの基地局装置とも接続されていない非接続状態において、いずれかの基地局装置と接続を確立する場合に用いるべきビームを監視する。なお、以下では、基地局装置と接続を確立する場合に用いるべきビームのことを、接続対象ビームと呼ぶ。端末装置は、例えば自身が移動したことに応じて接続対象ビームが遷移したことに少なくとも基づいて、その接続対象ビームを形成する基地局装置に対して、その接続対象ビームに関する情報を報告する。そして、ネットワーク装置(DU/CU又はコアネットワーク内のノード)は、その情報に基づいて、ページングメッセージを送信するビームを限定する制御を実行する。

0015

なお、端末装置は、接続対象ビームに関する情報の報告を、非接続状態のまま実行しうる。なお、LTEでは、RRC_Connected状態とRRC_Idle状態とが定義されているが、例えばこれらの状態の間に、RRC接続は確立されていないが所定の信号を送信することができる状態が定義されうる。このとき、ここでの非接続状態は、そのような、RRC接続は確立されていないが所定の信号を送信できる状態を含む。

0016

また、端末装置は、接続対象ビームに関する情報の報告を、非接続状態において接続対象ビームが遷移した回数にさらに基づいて、実行しうる。例えば、端末装置は、接続対象ビームが3回等の所定回数遷移するごとに、その時点での接続対象ビームに関する状態の報告を実行してもよい。なお、端末装置は、非接続状態が継続している間に接続対象ビームの遷移が所定回数に達するごとに、接続対象ビームを報告しうる。すなわち、端末装置は、例えば非接続状態が継続している場合、前回報告時から所定回数の接続対象ビームの遷移があった場合に、報告を行いうる。なお、端末装置が一度接続状態となることによって、ネットワーク機器は端末装置が接続に用いるビームを追跡することができる。このため、端末装置は、接続状態に遷移した時点で、この回数を0にリセットしうる。

0017

また、端末装置は、接続対象ビームに関する情報の報告を、非接続状態において遷移した接続対象ビームの個数にさらに基づいて、実行しうる。例えば、端末装置は、接続対象ビームが2つのビームの間で交互に切り替わっている場合は、その回数によらずに、遷移した接続対象ビームの個数を「2」とカウントする。そして、端末装置は、その個数が例えば「3」等の所定個数に達した場合に、接続対象ビームを報告する。なお、端末装置は、非接続状態が継続している間に遷移した接続対象ビームの個数が所定個数に達するごとに、接続対象ビームを報告しうる。すなわち、端末装置は、例えば非接続状態が継続している場合、前回報告時から所定個数の接続対象ビームに遷移した場合に、報告を行いうる。なお、端末装置は、接続状態に遷移した時点で、この個数を0にリセットしうる。なお、端末装置は、接続対象ビームの遷移回数遷移先の接続対象ビームの個数とを組み合わせて用いてもよい。例えば、接続対象ビームの遷移回数が所定回数に達するか、又は、遷移先の接続対象ビームの個数が所定個数に達した場合に、端末装置は、接続対象ビームを報告するようにしてもよい。

0018

また、端末装置は、非接続状態において接続対象ビームが遷移した場合、その遷移前の接続対象ビームを提供するDUと遷移後の接続対象ビームを提供するDUとが異なることに応じて、接続対象ビームを報告するにしてもよい。なお、端末装置は、接続対象ビームの提供元のDUが変わらない場合は、例えば上述のように接続対象ビームの遷移回数と遷移先の接続対象ビームの個数とに基づいて、接続対象ビームの報告を行いうる。

0019

なお、端末装置が接続対象ビームを報告する条件については、基地局装置から指定されうる。端末装置は、この条件を基地局装置から受信すると、その条件に従って接続対象ビームの報告を行いうる。なお、ここでの「基地局装置から受信」は、基地局装置を介してコアネットワークのノードから受信することをも含む。

0020

一方、ネットワーク装置(基地局装置(DU/CU)又はコアネットワークのノード)は、端末装置から上述の接続対象ビームの報告を受信する。そして、ネットワーク装置は、1つ以上の基地局装置によって形成される複数のビームのうち、報告された接続対象ビームを含む一部のビームを用いてその端末装置へのページングを行うように制御を行う。例えば、ネットワーク装置は、接続対象ビームが遷移する度に端末装置が上述の報告をする場合、報告された接続対象ビームにおいてのみページングを行うように制御を行いうる。また、ネットワーク装置は、接続対象ビームが3回遷移する度に端末装置が上述の報告をする場合、接続対象ビーム、その接続対象ビームに隣接する第1のビーム及び第1のビームに隣接する第2のビームにおいて、ページングを行うように制御を行いうる。また、ネットワーク装置は、遷移した接続対象ビームの個数が3個となる度に端末装置が上述の報告をする場合も、接続対象ビーム、上述の第1のビーム及び第2のビームにおいて、ページングを行うように制御を行いうる。さらに、ネットワーク装置は、遷移前後の接続対象ビームを提供するDUが異なる度に端末装置が上述の報告を行う場合は、遷移後の接続対象ビームを提供するDUが提供する各ビームにおいて、ページングを行うように制御を行いうる。

0021

なお、例えば上述の制御を行うネットワーク装置がコアネットワークのノードである場合、ページングを行うビームを形成するDUに対してのみ、ページングメッセージを送ることとなる。このため、そのDUが接続する第1のCUと異なる第2のCU及び第1のCU配下の他のDUへは、ページングメッセージが送信されない。このため、バックホール回線及びフロントホール回線、さらに、ページングを行わないCU及びDUの負荷を減らすことができる。

0022

また、例えば上述の制御を行うネットワーク装置がCUである場合、コアネットワークのノードは、例えば同一のTACを有する基地局装置(CU)に対してページングメッセージを送る。そして、CUは、受信したページングメッセージが、自身の配下に存在するDUが形成するビームによって送信されるべき場合に、その配下のDUに対してページングメッセージを送信しうる。このため、不必要にフロントホール回線が浪費されることを防ぐことができる。また、ページングを行わないDUにはページングメッセージが送信されないため、多くのDUの負荷を減らすことができる。さらに、コアネットワークのノードは、ページングメッセージを送信すべきビームの情報を管理し、ページングメッセージの送信先を管理する必要がなくなるため、処理負荷が低減される。

0023

また、例えば上述の制御を行うネットワーク装置がDUである場合、コアネットワークのノードは、例えば同一のTACを有する基地局装置(CU)に対してページングメッセージを送り、CUは、配下の全DUに対してページングメッセージを転送しうる。そして、DUは、そのページングメッセージが自身によって形成されるビームによって送信されるべき場合に、そのページングメッセージを無線信号として送出する。これによれば、コアネットワークのノード及びCUは、ページングメッセージを送信すべきビームの情報を管理し、ページングメッセージの送信先を管理する必要がなくなるため、処理負荷が低減される。

0024

以上のようにして、非接続状態の端末装置が、接続を確立するとした場合にどのビームを用いるべきかを示す情報を接続対象ビームの情報としてネットワーク側へと通知し、これにより、ネットワーク装置は、一部のビームのみを用いてページングを行う。これにより、無線リソースの浪費を防ぎ、他のビームでの通信への干渉を抑えることが可能となる。

0025

以下では、このような処理を行う端末装置及びネットワーク装置の構成と、処理の流れについて説明する。

0026

(ハードウェア構成)
図2に、端末装置及びネットワーク装置のハードウェア構成例を示す。端末装置及びネットワーク装置は、一例において、図2に示すようなハードウェア構成を有し、例えば、CPU201、ROM202、RAM203、外部記憶装置204、及び通信回路205を有する。端末装置及びネットワーク装置では、例えばROM202、RAM203及び外部記憶装置204のいずれかに記録された、上述のような端末装置及びネットワーク装置の各機能を実現するプログラムがCPU201により実行される。

0027

そして、端末装置及びネットワーク装置は、例えばCPU201により通信回路205を制御して、他の装置と通信を行う。なお、ネットワーク装置の通信回路205は、例えば、有線回線を通じて、他のネットワーク装置と通信を行うことができる。また、ネットワーク装置がDUである場合、通信回路205は、1つ以上(複数)のビームを形成して端末装置との間で無線通信することもできる。また、端末装置の通信回路205は、DUの通信回路205によって形成されたビームのうちの少なくともいずれかと接続可能に構成され、これらのビームを用いてDUと無線通信することができるように構成される。なお、図2の構成において、端末装置及びネットワーク装置は、1つの通信回路205を有するような概略図を示しているが、これに限られず、複数の通信回路を有してもよい。例えば、DUは、フロントホール回線による通信のための第1の通信回路と、無線通信のための第2の通信回路とを有する。また、CUは、フロントホール回線による通信のための第1の通信回路と、コアネットワークとの通信のための第2の通信回路を有しうる。また、端末装置は、例えば第4世代以前の世代の無線通信規格に従う第1の通信回路と、第5世代の無線通信規格に従う第2の通信回路とを有してもよい。また、端末装置は、例えば無線LAN等のセルラ以外の規格に関する無線通信回路を有してもよいし、さらに、例えばUSB接続等による有線接続時に用いられる有線通信回路を有してもよい。

0028

なお、端末装置及びネットワーク装置は、各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、全機能がコンピュータとプログラムにより実行されてもよい。

0029

機能構成
まず、図3を用いて端末装置の機能構成例について説明する。端末装置は、一例において、無線通信部301、接続対象ビーム監視部302、及び報告制御部303を含んで構成される。なお、端末装置は、これらのほかの、一般的な通信端末又は通信機能を有する電子機器であり、様々な機能部を有しうるが、ここでは説明を簡単にするため、これらの機能については図示していない。

0030

無線通信部301は、不図示のアンテナを制御して、1つ以上の基地局装置内の1つ以上のDUが形成した複数のビームのうちの少なくともいずれかと接続可能なように構成される。無線通信部301は、例えば、送信対象のデータや、報告制御部303によって生成された情報からベースバンド信号を生成して、そのベースバンド信号を無線周波数の信号に変換して無線信号としてアンテナから出力することができる。また、無線通信部301は、アンテナを介して受信した無線信号をベースバンド信号に変換して、そのベースバンド信号から情報を取り出すことができる。

0031

接続対象ビーム監視部302は、いずれの基地局装置とも接続が確立されていない非接続状態において、基地局装置のいずれかによって形成されているビームのうちのどのビームが、接続を確立するとした場合に用いるべき接続対象ビームとなるかを監視する。なお、例えば、ここでの接続はRRC接続であり、非接続状態はRRC_Connected状態とは異なる状態である。例えば、接続対象ビーム監視部302は、各ビームから送信されている所定の信号(例えば参照信号)によって無線品質観測し、その無線品質が最も良いビーム又は所定レベル以上のビームを、接続対象ビームとして決定する。なお、接続対象ビーム監視部302は、必ずしも1つのビームを接続対象ビームとして決定しなければならないわけではなく、複数の接続対象ビームを特定してもよいし、状況に応じて接続対象ビームが存在しないと判定してもよい。

0032

報告制御部303は、接続対象ビーム監視部302による監視の結果得られた、接続対象ビームに関する情報を基地局装置(ネットワーク装置)へ報告するための制御を実行する。報告制御部303は、例えば、非接続状態において接続対象ビームの遷移が発生したことを条件に、接続対象ビームに関する情報を基地局装置へ通知するように無線通信部301を制御しうる。また、報告制御部303は、例えば、非接続状態において接続対象ビームの遷移が発生した回数が所定回数に達したことを条件に、接続対象ビームに関する情報を基地局装置へ通知するように無線通信部301を制御しうる。また、報告制御部303は、例えば、非接続状態において接続対象ビームの遷移先のビームの個数が所定個数に達したことを条件に、接続対象ビームに関する情報を基地局装置へ通知するように無線通信部301を制御しうる。また、報告制御部303は、例えば、非接続状態において接続対象ビームの遷移前のビームを提供するDUと遷移後のビームを提供するDUとが異なることを条件に、接続対象ビームに関する情報を基地局装置へ通知するように無線通信部301を制御しうる。また、報告制御部303は、接続対象ビームに関する情報の報告を以前行った時点から非接続状態のまま所定期間が経過したことに応じて、接続対象ビームに関する情報の報告を行ってもよい。なお、上述の条件は一例に過ぎず、報告制御部303は、これらの条件の組み合わせ又は他の条件に基づいて、接続対象ビームに関する情報の報告をするように無線通信部301を制御してもよい。なお、報告制御部303は、接続対象ビームに関する情報の報告を行う条件を、無線通信部301を介してネットワーク装置から受信してもよい。

0033

なお、接続対象ビームに関する情報の報告は、例えばRRC接続が確立されることにより、送信されうるが、RRC接続が確立されていない状態において(非接続状態において)送信されてもよい。例えば、RRC_Connected状態とRRC_idle状態との中間の状態としてRRC接続は確立されていないが所定の信号の送信ができる状態が定義され、その中間の状態において、接続対象ビームに関する情報の報告が行われてもよい。

0034

なお、報告制御部303は、例えば接続対象ビームの遷移前のDUが属する基地局装置のTACと、遷移後のDUが属する基地局装置のTACとが異なる場合、RRC接続を確立して接続対象ビームに関する情報を、遷移後のDUへと送信するようにしうる。

0035

次に、図4を用いてネットワーク装置の機能構成例について説明する。ネットワーク装置は、上述のように、例えばコアネットワークのノード、基地局装置内のCU又はDUであり、これらのうちのいずれかに限定されない。このため、以下では、本実施形態に係る機能を実行するための機能に着目し、これらの装置ごとに固有の機能については説明を省略する。ネットワーク装置は、例えば、通信部401、接続対象ビーム情報取得部402、呼び出し制御部403、及び条件通知部404を含んで構成される。

0036

通信部401は、例えば、ネットワーク装置がDUである場合は、不図示のアンテナを制御して1つ以上のビームを形成可能であり、それらのビームのうちの少なくとも1つを用いて端末装置と接続可能なように構成される。なお、通信部401は、ネットワーク装置がDUである場合、CUと、CUとDUとの間に配置されるスイッチと、又はスイッチを介して他のDUと、フロントホール回線によって通信することができるように構成される。また、ネットワーク装置がCUである場合、通信部401は、バックホール回線によってコアネットワーク内のノードや他の基地局装置内のCUと通信することができ、また、フロントホール回線によって配下のDUと通信することができる。また、ネットワーク装置がコアネットワークのノードである場合、通信部401は、バックホール回線によって基地局装置内のCUと通信することができる。

0037

接続対象ビーム情報取得部402は、端末装置が報告した接続対象ビームに関する情報を取得する。例えば、ネットワーク装置がDUである場合は、接続対象ビーム情報取得部402は、端末装置から無線信号によって直接、接続対象ビームに関する情報を取得する。ネットワーク装置がCUである場合、接続対象ビーム情報取得部402は、DUが端末装置から受信して転送した接続対象ビームに関する情報を取得する。また、ネットワーク装置がコアネットワークのノードである場合、接続対象ビーム情報取得部402は、DUが端末装置から受信してCUへ転送し、CUがさらに転送した接続対象ビームに関する情報を取得する。

0038

呼び出し制御部403は、取得した接続対象ビームに関する情報に基づいて一部のビームを特定し、その特定したビームで端末装置への呼び出し(ページング)を行うための制御を実行する。これにより、不必要に多くのビームにおいてページングメッセージが送信されることがなくなり、無線リソースの利用効率が向上し、また、ページングメッセージが他の信号へ干渉することを防ぐことができる。

0039

呼び出し制御部403は、このような制御のため、端末装置を特定する情報を、その端末装置から報告された接続対象ビームと関連付けて記憶して管理する。呼び出し制御部403は、例えば、ネットワーク装置がコアネットワークのノードである場合、自身の制御下にある全基地局装置によって形成可能なビームを接続対象ビームとする端末装置の情報を、その接続対象ビームと共に管理する。また、呼び出し制御部403は、例えば、ネットワーク装置がCUである場合、自身の配下にあるDUによって形成可能なビームを接続対象ビームとする端末装置の情報を、その接続対象ビームと共に管理する。また、呼び出し制御部403は、例えば、ネットワーク装置がDUである場合、自身が形成しているビームのいずれかを接続対象ビームとする端末装置の情報を、その接続対象ビームと共に管理する。

0040

そして、呼び出し制御部403は、例えば、ネットワーク装置がコアネットワークのノードである場合、ある端末装置に対する呼び出しを実行する際に、その端末装置に対応する接続対象ビームを特定し、その特定したビームを形成するDUを特定する。そして、呼び出し制御部403は、そのDUを配下に有するCUに対して、特定したビームを指定したページングメッセージを送信する。CUは、そのページングメッセージを受信すると、指定されたビームを形成するDUに対して、ページングメッセージを転送して、そのDUに、無線信号としてのページングメッセージを送出させる。この場合、ページングメッセージを送信しない基地局装置のCUへはページングメッセージが送信されないため、CUの処理負荷を低減し、バックホール回線における通信量を減らすことができる。

0041

一方、ネットワーク装置がCUである場合、コアネットワークのノードは、どの端末装置に宛てられたものであるかを示す情報を含んだページングメッセージを配下の全CUに対して送信する。そして、CU内の呼び出し制御部403は、コアネットワークのノードからページングメッセージを受信すると、そのページングメッセージの宛先の端末装置を自身で管理しているか否かを判定する。そして、呼び出し制御部403は、宛先の端末装置を自身で管理している場合、その端末装置に対応する接続対象ビームを形成しているDUに対して、ページングメッセージを転送し、そのDUに、無線信号としてのページングメッセージを送出させる。この場合、コアネットワークのノードは、接続対象ビームに応じた処理を行わないため、少ない処理負荷でページングを行うことができる。また、ページングメッセージを送信しないDUへはページングメッセージが送信されないため、各DUの処理負荷を低減し、フロントホール回線における通信量を減らすことができる。

0042

また、ネットワーク装置がDUである場合、コアネットワークのノードは、どの端末装置に宛てられたものであるかを示す情報を含んだページングメッセージを配下の全CUに対して送信する。また、CUは、配下の全DUに対してそのページングメッセージを転送する。そして、DU内の呼び出し制御部403は、ページングメッセージを受信すると、そのページングメッセージの宛先の端末装置を自身で管理しているか否かを判定する。そして、呼び出し制御部403は、宛先の端末装置を自身で管理している場合、その端末装置に対応する接続対象ビームで、無線信号としてのページングメッセージを送出する。この場合、コアネットワークのノード及びCUは、接続対象ビームに応じた処理を行わないため、少ない処理負荷でページングを行うことができる。

0043

なお、呼び出し制御部403は、接続対象ビームにおいてのみページングメッセージを送信するのではなく、そのビームから所定範囲だけ離れたビームにおいてもページングメッセージを送信するようにすることができる。例えば、呼び出し制御部403は、1つ以上のビームが含まれる複数のグループ事前に構成される場合に、そのグループに含まれる全部又は一部のビームにおいてページングメッセージが送信されるように制御を行ってもよい。また、呼び出し制御部403は、接続対象ビームの報告条件(接続対象ビームの遷移回数/遷移先の個数/接続先DUの遷移等)に応じて、ページングメッセージを送信すべきビームの範囲を定めてもよい。例えば、呼び出し制御部403は、接続対象ビームが2回遷移するごとに又は接続対象ビームの遷移先の個数が3個に達する度に報告が行われる場合、接続対象ビームとその隣接ビームとにおいてページングメッセージを送信しうる。また、呼び出し制御部403は、接続対象ビームに対応する遷移前後のDUが異なる場合、遷移後のDUが形成可能なビームにおいてページングメッセージを送信しうる。

0044

条件通知部404は、接続対象ビームに関する情報の報告条件を端末装置へと通知する。なお、報告条件が事前に定められる場合は、条件通知部404は省略されてもよい。

0045

なお、一部の機能は、例えば複数のネットワーク装置に分散されてもよい。例えば、呼び出し制御部403は、コアネットワークのノード又はCUとDUとに分散され、コアネットワークのノード又はCUは端末装置ごとに接続対象ビームを形成するDUの情報を管理し、DUはその端末装置に対応する接続対象ビームの情報を管理しうる。そして、コアネットワークのノード又はCUは、ページングメッセージを端末装置に対応するDUに送信し、DUは、そのページングメッセージを、その端末装置に対応するビームを含む1つ以上のビームによって送出しうる。

0046

(処理の流れ)
続いて、上述のような端末装置及びネットワーク装置が実行する処理の流れについて説明する。まず、図5を用いて、ネットワーク装置がDUである場合の例について説明する。なお、本例では、説明を簡単にするため、ビーム群Aを形成するDU1とそのDU1を配下に置くCU1、ビーム群Bを形成するDU2とそのDU2を配下に置くCU2、及びコアネットワークのノード(図5において「CN」と表す。)のみを示している。しかしながら、それぞれが多数のDUを配下に置く多数のCUが存在しうる。また、例えば異なるTACごとに異なるコアネットワークのノードが配置されてもよい。

0047

まず、端末装置が、ビーム群Aの範囲内に滞在しており(S501)、端末装置の接続対象ビームはビーム群Aのうちの1つであるものとする。このとき、例えばDU1から、接続対象ビームの報告条件が通知されてもよい(S502)。その後、端末装置が、非接続状態において、ビーム群Aの範囲内に滞在したまま、例えば接続対象ビームの遷移回数が所定回数に達するなど、接続対象ビームの報告条件を満たしたものとする(S503)。すると、端末装置は、その時点での接続対象ビームに関する情報をDU1に通知する(S504)。DU1は、報告された接続対象ビームと、その端末装置を特定する情報とを関連付けて記憶し、管理する(S505)。

0048

その後、端末装置は、非接続状態のまま、ビーム群Bの範囲に移動し、接続対象ビームの報告条件を満たしたものとする(S506)。例えば、遷移前後の接続対象ビームを提供するDUが異なることが報告条件である場合、端末装置は、ビーム群Bの範囲に移動した場合に、接続対象ビームの報告条件を満たすこととなる。この場合、端末装置は、DU2に対して、接続対象ビームに関する情報を報告する(S507)。そして、DU2は、報告された接続対象ビームと、その端末装置を特定する情報とを関連付けて記憶し、管理する(S508)。

0049

このとき、DU2とDU1との間で、接続対象ビームと端末装置とを関連付ける情報の更新のための通知が送受信されてもよい。例えば、DU2は、更新後の情報を、(例えばCU2及びCU1を介して)DU1へと通知しうる。なお、DU1は、例えば所定期間にわたって接続対象ビームの報告を受信しないことに応じて、端末装置がビーム群Aの範囲内に存在しなくなったと判定してもよい。これにより、DU1は、自身が形成しているビーム群Aの範囲内に端末装置が存在しなくなったことを知ることができ、不要なページングメッセージの送信を行わないようにすることができる。

0050

その後、端末装置に対するページングが発生したものとする。この場合、コアネットワークのノードは、まず、例えば自身が管理するTACに属する基地局装置のCUである、CU1及びCU2に対してページングメッセージを送信する(S509)。そして、CU1及びCU2は、それぞれ、DU1及びDU2に、そのページングメッセージを転送する(S510)。DU2は、自身が形成するビーム群Bの範囲内に端末装置が存在するため、そのページングメッセージを無線信号として送出する(S511)。一方、DU1は、ビーム群Aの範囲内に端末装置が存在しないため、ページングメッセージの送出を行わない。

0051

次に、図6を用いて、ネットワーク装置がCUである場合の例について説明する。まず、端末装置が、ビーム群Aの範囲内に滞在しており(S601)、端末装置の接続対象ビームはビーム群Aのうちの1つであるものとする。このとき、例えばCU1からDU1を介して、接続対象ビームの報告条件が通知されてもよい(S602)。その後、端末装置が、非接続状態において、ビーム群Aの範囲内に滞在したまま、接続対象ビームの報告条件を満たしたものとする(S603)。すると、端末装置は、その時点での接続対象ビームに関する情報をDU1に通知し、DU1はその情報をCU1へと転送する(S604)。CU1は、報告された接続対象ビームと、その端末装置を特定する情報とを関連付けて記憶し、管理する(S605)。

0052

その後、端末装置は、非接続状態のまま、ビーム群Bの範囲に移動し、接続対象ビームの報告条件を満たしたものとする(S606)。この場合、端末装置は、DU2に対して、接続対象ビームに関する情報を報告し、DU2は、CU2へその情報を転送する(S607)。そして、CU2は、報告された接続対象ビームと、その端末装置を特定する情報とを関連付けて記憶し、管理する(S608)。

0053

このとき、CU2とCU1との間で、接続対象ビームと端末装置とを関連付ける情報の更新のための通知が送受信されてもよい。例えば、CU2は、更新後の情報を、(例えばコアネットワークを介して)CU1へと通知しうる。なお、CU1は、例えば所定期間にわたって接続対象ビームの報告を受信しないことに応じて、端末装置がビーム群Aの範囲内に存在しなくなったと判定してもよい。これにより、CU1は、自身の配下のDU1が形成しているビーム群Aの範囲内に端末装置が存在しなくなったことを知ることができ、不要なページングメッセージの送信を行わないようにすることができる。

0054

その後、端末装置に対するページングが発生したものとする。この場合、コアネットワークのノードは、まず、例えば自身が管理するTACに属する基地局装置のCUである、CU1及びCU2に対してページングメッセージを送信する(S609)。そして、CU2は、自身の配下のDU2が形成するビーム群Bの範囲内に端末装置が存在するため、DU2にそのページングメッセージを転送する(S610)。一方、CU1は、自身の配下のDU1が形成するビーム群Aの範囲内に端末装置が存在しないため、DU1にそのページングメッセージを転送しない。その後、DU2は、転送されてきたページングメッセージを無線信号として送出する(S611)。一方、DU1は、ページングメッセージを受信しないため、ページングメッセージを送出することはない。

0055

なお、図6の例では、CUのみが、端末装置とその対応する接続対象ビームとを関連付けて管理する場合について示したが、CUとDUとによって制御が分散されてもよい。例えば、CUは、端末装置と、接続対象ビームを提供するDUの情報とを関連付けて記憶し、DUは、端末装置と接続対象ビームとを関連付けて記憶してもよい。例えば、CU1は、S605において端末装置とDU1とを関連付けて管理し、DU1は、端末装置と接続対象ビームとを関連付けて管理する。また、CU2は、S608において端末装置とDU2とを関連付けて管理し、DU2は、端末装置と接続対象ビームとを関連付けて管理する。これにより、例えば、CU1及びCU2は、ページングメッセージを受信した場合に、自身の配下のDUにそのページングメッセージを転送するか否かを適切に制御することができる。また、CU1及びCU2は、接続対象ビームについてまでは管理する必要がないため、管理する情報量を減らし、また、DUからは端末装置の情報のみを受信すれば足りるため、フロントホール回線で送受信されるべき情報の量が削減されうる。また、DUにおいてページングメッセージを送出するビームを適切に限定することができ、不必要なページングメッセージの送出が抑制される。

0056

次に、図7を用いて、ネットワーク装置がコアネットワークのノードである場合の例について説明する。まず、端末装置が、ビーム群Aの範囲内に滞在しており(S701)、端末装置の接続対象ビームはビーム群Aのうちの1つであるものとする。このとき、例えばコアネットワークのノードからCU1及びDU1を介して、接続対象ビームの報告条件が通知されてもよい(S702)。その後、端末装置が、非接続状態において、ビーム群Aの範囲内に滞在したまま、接続対象ビームの報告条件を満たしたものとする(S703)。すると、端末装置は、その時点での接続対象ビームに関する情報をDU1に通知し、DU1はその情報をCU1へと転送し、さらに、CU1はその情報をコアネットワークのノードに転送する(S704)。コアネットワークのノードは、報告された接続対象ビームと、その端末装置を特定する情報とを関連付けて記憶し、管理する(S705)。

0057

その後、端末装置は、非接続状態のまま、ビーム群Bの範囲に移動し、接続対象ビームの報告条件を満たしたものとする(S706)。この場合、端末装置は、DU2に対して、接続対象ビームに関する情報を報告し、DU2はCU2へその情報を転送し、CU2はコアネットワークのノードへその情報を転送する(S707)。そして、コアネットワークのノードは、報告された接続対象ビームと、その端末装置を特定する情報とを関連付けて記憶し、管理する(S708)。

0058

その後、端末装置に対するページングが発生したものとする。この場合、コアネットワークのノードは、DU2が形成するビーム群Bの範囲内に端末装置が存在するため、DU2を配下に有するCU2へ、ページングメッセージを送信する(S709)。一方、コアネットワークのノードは、CU1の配下のDUが形成するビーム群の範囲内には端末装置が存在しないため、CU1へはページングメッセージを送信しない。そして、CU2は、自身の配下のDU2に、受信したページングメッセージを転送する(S710)。その後、DU2は、転送されてきたページングメッセージを無線信号として送出する(S711)。一方、CU1及びDU1は、ページングメッセージを受信しないため、DU1からページングメッセージが送出されることはない。

0059

なお、図7の例では、コアネットワークのノードのみが、端末装置とその対応する接続対象ビームとを関連付けて管理する場合について示したが、例えばコアネットワークのノードとCU又はDUとによって制御が分散されてもよい。例えば、コアネットワークのノードは、端末装置と、接続対象ビームを提供するDU又はそのDUを配下に有するCUの情報とを関連付けて記憶し、CU又はDUは、端末装置と接続対象ビームとを関連付けて記憶してもよい。例えば、コアネットワークのノードは、S705において端末装置とDU1(又はCU1)とを関連付けて管理し、DU1(又はCU1)は、端末装置と接続対象ビームとを関連付けて管理する。また、コアネットワークのノードは、S708において端末装置とDU2(又はCU2)とを関連付けて管理し、DU2(又はCU2)は、端末装置と接続対象ビームとを関連付けて管理する。これにより、例えば、コアネットワークのノードは、ページングメッセージの送信先のCUを適切に限定することができる。また、コアネットワークのノードは、接続対象ビームについてまでは管理する必要がないため、管理する情報量を減らし、また、DU(又はCU)からは端末装置の情報のみを受信すれば足りるため、送受信されるべき情報の量が削減されうる。また、DU(又はCU)において、ページングメッセージを送出するビームを適切に限定することができ、不必要なページングメッセージの送出が抑制される。

0060

以上のように、本実施形態では、端末装置が、非接続状態において、基地局装置に接続するとした場合に用いるべき接続対象のビームを監視し、その接続対象ビームに関する情報をネットワーク装置へ通知する。そして、ネットワーク装置は、その通知に基づいて、使用可能なビームの一部を用いて端末装置に対するページングを行う。これにより、ページングメッセージが不必要に多くのビームで送出されることを防ぎ、無線リソースの利用効率を向上させ、また、他の信号へ与える干渉を抑えることができる。

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