JP2018519718A

JP2018519718A - 高利得モバイルデバイスのための検出技法

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Publication number: JP2018519718A
Application number: JP2017558650A
Authority: JP
Inventors: レイ・フランシス・コンザルヴェス; マドフスダン・キンタダ・ヴェンカタ; スナンダ・ムクンダン; アルヴィンド・ヴァルダラジャン・サンタナム
Original assignee: クアルコム，インコーポレイテッド
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2036-04-14
Also published as: US20160337957A1; KR101906091B1; US9883451B2; CN107580793A; JP6445720B2; TW201707487A; EP3295717A1; CN107580793B; WO2016182669A1; EP3295717B1; KR20180008467A; TWI644586B

Abstract

様々な態様では、本開示は、ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定するステップと、電力しきい値を得るためにオフセットをしきい値に加えるステップであって、オフセットがアンテナの利得に基づく、ステップと、ワイヤレスネットワークを選択するステップと、選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得するステップと、比較を得るために電力測定値を電力しきい値と比較するステップとを含むセル選択を提供する。

Description

米国特許法第119条に基づく優先権の主張
本特許出願は、2015年5月14日に米国特許商標庁に出願された「DETECTION TECHNIQUES FOR HIGH GAIN MOBILE DEVICES」と題する仮出願第62/161,342号、および2015年9月8日に米国特許商標庁に出願された「DETECTION TECHNIQUES FOR HIGH GAIN MOBILE DEVICES」と題する非仮出願第14/847,781号の優先権を主張するものであり、これらの出願の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

本開示の態様は、一般にワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、ワイヤレス通信システムにおけるセル選択プロセスに関する。

ワイヤレス通信ネットワークは、電話、ビデオ、データ、メッセージング、ブロードキャストなどの様々な通信サービスを提供するために広く展開されている。通常は多元接続ネットワークであるそのようなネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって複数のユーザのための通信をサポートする。そのようなネットワークの一例は、UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)である。UTRANは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によってサポートされる第3世代(3G)モバイルフォン技術であるユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)の一部として定義される無線アクセスネットワーク(RAN)である。モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))技術の後継であるUMTSは、広帯域符号分割多元接続(W-CDMA(登録商標))、時分割符号分割多元接続(TD-CDMA)、および時分割同期符号分割多元接続(TD-SCDMA)などの様々なエアインターフェース規格を現在サポートしている。UMTSは、関連するUMTSネットワークのデータ転送の速度および容量を向上させる、高速パケットアクセス(HSPA)などの拡張型3Gデータ通信プロトコルもサポートする。発展型UTRA(eUTRA)は、ロングタームエボリューション(LTE)と呼ばれることがある第4世代(4G)技術であり、3G UMTSの技術的後継である。

3GPP規格では、パブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)が選択された後、モバイルデバイスは、キャンプオンするための適切なセルを見つけようと試みる。(3GPP TS 25.304参照)。初期セル選択/再選択手順の間に、セルがキャンプオンするのに適切であるかどうかを判定するために、特定の適合性基準、すなわち、S基準(たとえば、3GPP TS 25.304セクション5.2.3.1.2参照)が評価される。S基準を評価するための関連パラメータの値は、ブロードキャストチャネル上で搬送されるシステム情報ブロック(SIB)を介してシグナリングされ、次いで、これらのS基準は、セルがキャンプオンするのに適切か不適切かを判定するために使用される。

モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるにつれて、研究および開発は、モバイルブロードバンドアクセスに対する高まる需要を満たすためだけでなく、モバイル通信のユーザエクスペリエンスを進化および向上させるためにも、ワイヤレス技術を進化させ続けている。

3GPP TS 25.304セクション5.2.3.1.2

以下では、本開示のいくつかの態様の基本的理解を与えるために、そのような態様の簡略化された概要を提示する。本概要は、本開示のすべての企図された特徴の広範な概観ではなく、本開示のすべての態様の主要または重要な要素を特定するものでもなく、本開示のいずれかまたはすべての態様の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の前置きとして、本開示のいくつかの態様の様々な概念を簡略化された形態で提示することである。

本開示の態様は、セル選択を対象とする。様々な態様によれば、ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定するステップと、電力しきい値を得るためにオフセットをしきい値に加えるステップであって、オフセットがアンテナの利得に基づく、ステップと、ワイヤレスネットワークを選択するステップと、選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得するステップと、比較を得るために電力測定値を電力しきい値と比較するステップとを含む、セル選択の方法が開示される。様々な例では、方法は、セルを適切なセルとして選択するステップであって、比較が、電力測定値が電力しきい値よりも大きいことを示す、ステップ、UEのロケーションを適切なセルに登録するステップ、選択されたワイヤレスネットワークのネットワーク識別子を取得するステップ、および/または、適切なセルのセル識別子を取得するステップをさらに含み得、UEは、1つまたは複数のデータベースに、そのホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)に関連付けられた複数のネットワーク識別子を記憶し、そのHPLMN内のセルに関連付けられた複数のセル識別子を記憶する。

様々な態様によれば、ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定し、ワイヤレスネットワークを選択するためのプロセッサと、プロセッサに結合された、電力しきい値を得るためにオフセットをしきい値に加えるための受信機であって、オフセットがアンテナの利得に基づく、受信機と、受信機に結合された、選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得し、比較を得るために電力測定値を電力しきい値と比較するための電力検出器とを含む、セル選択の装置が開示される。様々な例では、プロセッサは、セルを適切なセルとして選択するようにさらに構成され得、比較は、電力測定値が電力しきい値よりも大きいことを示し、プロセッサは、UEのロケーションを適切なセルに登録するようにさらに構成され得、および/または、プロセッサは、選択されたワイヤレスネットワークのネットワーク識別子を取得し、適切なセルのセル識別子を取得するようにさらに構成され得る。様々な例では、装置は、プロセッサに結合された、UEのホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)に関連付けられた複数のネットワーク識別子およびUEのHPLMN内のセルに関連付けられた複数のセル識別子を記憶するためのメモリをさらに含み得る。

様々な態様によれば、ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定するための手段と、電力しきい値を得るためにオフセットをしきい値に加えるための手段であって、オフセットがアンテナの利得に基づく、手段と、ワイヤレスネットワークを選択するための手段と、選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得するための手段と、比較を得るために電力測定値を電力しきい値と比較するための手段とを含む、セル選択の装置が開示される。様々な例では、装置は、セルを適切なセルとして選択するための手段であって、比較が、電力測定値が電力しきい値よりも大きいことを示す、手段、UEのロケーションを適切なセルに登録するための手段、選択されたワイヤレスネットワークのネットワーク識別子を取得するための手段、適切なセルのセル識別子を取得するための手段、ならびに/または、UEのホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)に関連付けられた複数のネットワーク識別子およびUEのHPLMN内のセルに関連付けられた複数のセル識別子を記憶するための手段をさらに含み得る。

様々な態様によれば、少なくとも1つのプロセッサと、ネットワーク識別子またはセル識別子のうちの1つまたは複数を記憶するためのメモリであって、少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを含むデバイス上で動作可能なコンピュータ実行可能コードを記憶するコンピュータ可読記憶媒体が開示され、コンピュータ実行可能コードは、少なくとも1つのプロセッサに、ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定させるための命令と、少なくとも1つのプロセッサに、電力しきい値を得るためにオフセットをしきい値に加えさせるための命令であって、オフセットがアンテナの利得に基づく、命令と、少なくとも1つのプロセッサに、ワイヤレスネットワークを選択させるための命令と、少なくとも1つのプロセッサに、選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得させるための命令と、少なくとも1つのプロセッサに、比較を得るために電力測定値を電力しきい値と比較させるための命令とを含む。様々な例では、コンピュータ実行可能コードは、少なくとも1つのプロセッサに、セルを適切なセルとして選択させるための命令であって、比較が、電力測定値が電力しきい値よりも大きいことを示す、命令、少なくとも1つのプロセッサに、UEのロケーションを適切なセルに登録させるための命令、および/あるいは、少なくとも1つのプロセッサに、ネットワーク識別子またはセル識別子のうちの1つまたは複数を取得させるための命令であって、ネットワーク識別子が選択されたワイヤレスネットワークのものであり、セル識別子が適切なセルのものである、命令をさらに含み得る。

本開示の態様による、処理システムを採用する装置のためのハードウェア実装形態の一例を示す概念図である。本開示の態様による、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)電気通信システムの一例を示す概念図である。本開示の態様による、ワイヤレスシステムの一例を示す概念図である。本開示の態様による、ユーザプレーンおよび制御プレーンの無線プロトコルアーキテクチャの一例を示す概念図である。本開示の態様による、ネットワーキングシステムにおいてユーザ機器(UE)と通信している基地局およびユーザ機器システムの一例を示す概念図である。本開示の態様による、セル選択のプロセスを示すフローチャートである。本開示の態様による、1つまたは複数の機能を実行するように構成され得る処理回路702を採用する装置のためのハードウェア実装形態の簡略化された例を示す概念図である。

添付の図面に関して以下に記載する詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書で説明する概念が実践される場合がある唯一の構成を表すことは意図されていない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を与えるための具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実践される場合があることは当業者に明らかであろう。場合によっては、そのような概念を不明瞭にすることを避けるために、よく知られている構造および構成要素は、ブロック図の形態で示される。

本開示の様々な態様は、モバイル端末の初期セル選択のための装置および方法を対象とする。本明細書で開示する方法およびプロセスは、セルの適合性を判定するためにS基準を使用するすべての無線アクセス技術(RAT)に適用可能である。適用可能なRATの例は、限定はしないが、GSM(登録商標)、UMTS、およびLTEを含み得る。より詳細には、本開示の様々な態様は、UEがUEアンテナ利得に応じてS基準を変更することを可能にする。

図1は、処理システム114を採用する装置100のためのハードウェア実装形態の一例を示す概念図である。本開示の様々な態様によれば、要素、または要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、1つまたは複数のプロセッサ104を含む処理システム114を用いて実装され得る。たとえば、装置100は、図2および/または図3のうちのいずれか1つまたは複数に示すようなユーザ機器(UE)であってもよい。別の例では、装置100は、図2に示すような無線ネットワークコントローラ(RNC)であってもよい。プロセッサ104の例は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、状態機械、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明する様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアを含む。すなわち、装置100内で利用されるようなプロセッサ104は、以下で説明し、図6に示すプロセスのうちのいずれか1つまたは複数を実装するために使用され得る。

この例では、処理システム114は、バス102によって概略的に表されるバスアーキテクチャを用いて実装され得る。バス102は、処理システム114の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バス102は、(プロセッサ104によって概略的に表される)1つまたは複数のプロセッサ、メモリ105、および(コンピュータ可読記憶媒体106によって概略的に表される)コンピュータ可読媒体を含む様々な回路を互いにリンクさせる。バス102は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクさせることもできるが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがって、これ以上は説明しない。バスインターフェース108は、バス102とトランシーバ110との間のインターフェースを提供する。トランシーバ110は、送信媒体を介して様々な他の装置と通信するための手段を提供する。装置の性質に応じて、ユーザインターフェース112(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、スピーカ、マイクロフォン、ジョイスティック、タッチスクリーン、およびタッチパッド)も設けられ得る。

プロセッサ104は、1つまたは複数の例では、たとえば、セルがキャンプオンするのに適切であるかどうかの判定を含む、様々な機能用に構成されたセル選択回路要素を含み得る。たとえば、セル選択回路要素は、図6に関して以下で説明する機能のうちの1つまたは複数を実装するように構成され得る。

コンピュータ可読記憶媒体106は、本開示全体にわたって機能を実行するためのプロセッサ104と協力して動作するように構成され得る。1つまたは複数の例では、コンピュータ可読記憶媒体106は、実行されると、以下で図6に関して説明する様々な機能を実行するようにプロセッサ104を構成する、様々なルーチンを含み得る。

プロセッサ104は、バス102を管理することと、コンピュータ可読記憶媒体106上に記憶されたソフトウェアの実行を含む一般的な処理とを担う。ソフトウェアは、プロセッサ104によって実行されると、処理システム114に、任意の特定の装置のための以下で説明する様々な機能を実行させる。コンピュータ可読記憶媒体106は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ104によって操作されるデータを記憶するために使用される場合もある。

処理システム内の1つまたは複数のプロセッサ104は、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、または他の名称で呼ばれるかどうかにかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数などを意味するように広く解釈されるべきである。ソフトウェアは、コンピュータ可読記憶媒体106上に存在し得る。コンピュータ可読記憶媒体106は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体であってもよい。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、例として、磁気記憶デバイス(たとえば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ)、光ディスク(たとえば、コンパクトディスク(CD)またはデジタル多用途ディスク(DVD))、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(たとえば、カード、スティック、またはキードライブ)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブルROM(PROM)、消去可能PROM(EPROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、レジスタ、リムーバブルディスク、ならびにコンピュータによってアクセスされ読み取られ得るソフトウェアおよび/または命令を記憶するための任意の他の適切な媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体106は、処理システム114内に存在してもよく、処理システム114の外部に存在してもよく、または処理システム114を含む複数のエンティティにわたって分散されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体106は、コンピュータプログラム製品において具現化され得る。例として、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料中にコンピュータ可読記憶媒体を含み得る。当業者は、特定の適用例および全体的なシステムに課される全体的な設計制約に応じて、本開示全体にわたって提示される説明した機能を実装する最良の方法を認識されよう。

本開示全体にわたって提示される様々な概念は、多種多様な電気通信システム、ネットワークアーキテクチャ、および通信規格にわたって実装され得る。図2は、本開示の態様による、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)電気通信システム200の一例を示す概念図である。次に図2を参照すると、限定はしないが例示的な例として、UMTSネットワークは、コアネットワーク204、無線アクセスネットワーク(RAN)(たとえば、UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)202)、およびユーザ機器(UE)210という3つの相互作用ドメインを含み得る。UTRAN202に利用可能ないくつかのオプションの中で、この例では、図示のUTRAN202は、電話、ビデオ、データ、メッセージング、ブロードキャスト、および/または他のサービスを含む様々なワイヤレスサービスを可能にするためのW-CDMA(登録商標)エアインターフェースを採用し得る。UTRAN202は、無線ネットワークコントローラ(RNC)206などのそれぞれのRNCによって各々が制御される、無線ネットワークサブシステム(RNS)207などの複数のRNSを含み得る。ここで、UTRAN202は、図示のRNC206およびRNS207に加えて、任意の数のRNC206およびRNS207を含み得る。RNC206は、とりわけ、RNS207内の無線リソースを割り当て、再構成し、解放することを担う装置である。RNC206は、任意の適切なトランスポートネットワークを使用して、直接物理接続、仮想ネットワークなどの様々なタイプのインターフェースを介して、UTRAN202中の他のRNC(図示せず)に相互接続され得る。

RNS207によってカバーされる地理的領域は、いくつかのセルに分割されてもよく、無線トランシーバ装置が各セルにサービスする。無線トランシーバ装置は、UMTS適用例では一般にノードBと呼ばれるが、当業者によって、基地局(BS)、基地トランシーバ局(BTS)、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、アクセスポイント(AP)、または何らかの他の適切な用語で呼ばれることもある。明快にするために、各RNS207に3つのノードB208が示されているが、RNS207は、任意の数のワイヤレスノードBを含み得る。ノードB208は、コアネットワーク204へのワイヤレスアクセスポイントを任意の数のモバイル装置に提供する。

モバイル装置の例は、セルラーフォン、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、ノートブック、ネットブック、スマートブック、携帯情報端末(PDA)、衛星ラジオ、全地球測位システム(GPS)デバイス、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ(たとえば、MP3プレーヤ)、カメラ、ゲームコンソール、または任意の他の同様の機能デバイスを含み得る。モバイル装置は、UMTS適用例では一般にユーザ機器(UE)と呼ばれるが、当業者によって、移動局(MS)、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末(AT)、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、端末、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または何らかの他の適切な用語で呼ばれることもある。

UMTSシステムでは、UE210は、ネットワークへのユーザの加入情報を含み得るユニバーサル加入者識別モジュール(USIM)211をさらに含み得る。説明のために、1つのUE210がいくつかのノードB208と通信しているように示されている。順方向リンクとも呼ばれるダウンリンク(DL)は、ノードB208からUE210への通信リンクを指し、逆方向リンクとも呼ばれるアップリンク(UL)は、UE210からノードB208への通信リンクを指す。RNC206とノードB208(基地局208とも呼ばれる)との間の内部インターフェースIubも図2に示されている。図2は、2つのRNC206の間の別の内部インターフェースIurも示す。

コアネットワーク204は、UTRAN202などの1つまたは複数の無線アクセスネットワークとインターフェースすることができる。図示のように、コアネットワーク204はUMTSコアネットワークである。しかしながら、当業者が認識するように、本開示全体にわたって提示される様々な概念は、UMTSネットワーク以外のタイプのコアネットワークへのアクセスをUEに提供するために、RAN、または他の適切なアクセスネットワークにおいて実装され得る。

図示のコアネットワーク204(たとえば、UMTSコアネットワーク)は、回線交換(CS)ドメインおよびパケット交換(PS)ドメインを含み得る。回線交換要素のうちのいくつかは、モバイルサービス交換センタ(MSC)、ビジターロケーションレジスタ(VLR)、およびゲートウェイMSC(GMSC)である。パケット交換要素は、サービングGPRSサポートノード(SGSN)およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)を含む。EIR、HLR、VLR、およびAuCのようないくつかのネットワーク要素は、回線交換ドメインとパケット交換ドメインの両方によって共有され得る。

図示の例では、コアネットワーク204は、モバイルサービス交換センタ(MSC)212およびゲートウェイMSC(GMSC)214によって回線交換サービスをサポートする。いくつかの適用例では、GMSC214は、メディアゲートウェイ(MGW)と呼ばれることがある。RNC206などの1つまたは複数のRNCは、MSC212に接続され得る。MSC212は、呼セットアップ、呼ルーティング、およびUEモビリティ機能を制御する装置である。MSC212は、UEがMSC212のカバレージエリア内にある持続時間の間に加入者関連の情報を含むビジターロケーションレジスタ(VLR)も含み得る。GMSC214は、UEが回線交換ネットワーク216にアクセスするためのゲートウェイを、MSC212を介して提供する。回線交換ネットワークの一例は、公衆交換電話網(PSTN)または統合サービスデータネットワーク(ISDN)である。したがって、図2は、回線交換ネットワーク216を「PSTN/ISDN」として示している。GMSC214は、特定のユーザが加入したサービスの詳細を反映するデータなどの加入者データを含む、ホームロケーションレジスタ(HLR)215を含む。HLRは、加入者固有の認証データを含む認証センタ(AuC)にも関連付けられ得る。特定のUE向けの呼が受信されると、GMSC214は、UEのロケーションを決定するためにHLR215に問い合わせ、そのロケーションにサービスする特定のMSCに呼を転送する。

図示のコアネットワーク204は、サービングGPRSサポートノード(SGSN)218およびゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)220によってパケット交換データサービスもサポートする。汎用パケット無線サービス(GPRS)は、標準の回線交換データサービスで利用可能な速度よりも速い速度でパケットデータサービスを提供するように設計されている。GGSN220は、パケットベースネットワーク222へのUTRAN202の接続を提供する。パケットベースネットワークの一例は、インターネットである。したがって、図2は、パケットベースネットワーク222を「インターネット」として示している。様々な例では、パケットベースネットワーク222は、インターネット、プライベートデータネットワーク、または何らかの他の適切なパケットベースネットワークであってもよい。GGSN220の主要な機能は、UE210にパケットベースネットワーク接続を提供することである。データパケットは、MSC212が回線交換ドメインにおいて実行するのと同じ機能をパケットベースドメインにおいて主に実行するSGSN218を介して、GGSN220とUE210との間で転送され得る。

UTRAN202は、本開示に従って利用され得るRANの一例である。しかしながら、本開示はUMTS W-CDMA(登録商標)/HSPAシステムに限定されない。本開示の他の態様では、以下で図6に関して説明する様々な機能は、たとえば、GSM(登録商標)システムまたはLTEシステムにおいて適用可能であり得る。

図3は、本開示の態様による、ワイヤレスシステムの一例を示す概念図である。図3を参照すると、限定ではなく例として、UTRANアーキテクチャにおけるRAN300の簡略化された概略図が示されている。システムは、セル302、304、および306を含む複数のセルラー領域(セル)を含み、セルの各々は、1つまたは複数のセクタを含み得る。セルは、(たとえば、カバレージエリアによって)地理的に定義される場合があり、および/または、周波数、スクランブリングコードなどに従って定義される場合がある。すなわち、図示の地理的に定義されたセル302、304、および306は各々、たとえば、異なるスクランブリングコードを利用することによって、複数のセルにさらに分割され得る。たとえば、セル304aは、第1のスクランブリングコードを利用することができ、セル304bは、同じ地理的領域内にあり、同じノードB344によってサービスされている間、第2のスクランブリングコードを利用することによって区別され得る。

セクタに分割されたセルでは、セル内の複数のセクタは、アンテナのグループによって形成することができ、各アンテナは、セルの一部分におけるUEとの通信を担う。たとえば、セル302では、アンテナグループ312、314、および316は各々、異なるセクタに対応し得る。セル304では、アンテナグループ318、320、および322は各々、異なるセクタに対応し得る。セル306では、アンテナグループ324、326、および328は各々、異なるセクタに対応し得る。

セル302、304、および306は、各セル302、304、または306の1つまたは複数のセクタと通信していてもよい、いくつかのUEを含み得る。たとえば、UE330および332は、ノードB342と通信していてもよく、UE334および336は、ノードB344と通信していてもよく、UE338および340は、ノードB346と通信していてもよい。ここで、各ノードB342、344、および346は、それぞれのセル302、304、および306の中のすべてのUE330、332、334、336、338、および340にコアネットワーク204(図2参照)へのアクセスポイントを提供するように構成され得る。

ソースセルとの呼との間、または任意の他の時間に、UE336は、ソースセルの様々なパラメータならびに近隣セルの様々なパラメータを監視することができる。さらに、これらのパラメータの品質に応じて、UE336は、近隣セルのうちの1つまたは複数との通信を維持することができる。この時間の間、UE336はアクティブセットを維持することができる。アクティブセットは、UE336が同時に接続されるセルのリストである(すなわち、ダウンリンク専用物理チャネルDPCHまたはフラクショナルダウンリンク専用物理チャネルF-DPCHを現在UE336に割り当てているUTRANセルが、アクティブセットを構成し得る)。

UTRANエアインターフェースは、W-CDMA(登録商標)規格を利用するシステムなどの、スペクトラム拡散直接シーケンス符号分割多元接続(DS-CDMA)システムであり得る。スペクトラム拡散DS-CDMAは、チップと呼ばれる擬似ランダムビットのシーケンスとの乗算を介してユーザデータを拡散する。UTRAN202のW-CDMA(登録商標)エアインターフェースは、そのようなDS-CDMA技術に基づいており、さらに周波数分割複信(FDD)を必要とする。FDDは、ノードB208とUE210との間のアップリンク(UL)およびダウンリンク(DL)に異なるキャリア周波数を使用する。DS-CDMAを利用し、時分割複信(TDD)を使用するUMTSの別のエアインターフェースは、TD-SCDMAエアインターフェースである。本明細書で説明する様々な例はW-CDMA(登録商標)エアインターフェースを指す場合があるが、基礎をなす原理は、TD-SCDMAエアインターフェースまたは任意の他の適切なエアインターフェースに等しく適用可能であることを当業者は認識されよう。

ワイヤレス電気通信システムでは、通信プロトコルアーキテクチャは、特定の適用例に応じて様々な形態をとり得る。たとえば、3GPP UMTSシステムでは、シグナリングプロトコルスタックは、非アクセス層(NAS)とアクセス層(AS)に分割される。NASは、UE210とコアネットワーク204(図2参照)との間のシグナリング用に上位レイヤを提供し、回線交換プロトコルおよびパケット交換プロトコルを含み得る。ASは、UTRAN202とUE210との間のシグナリング用に下位レイヤを提供し、ユーザプレーンおよび制御プレーンを含み得る。ここで、ユーザプレーンまたはデータプレーンはユーザトラフィックを搬送するが、制御プレーンは制御情報(すなわち、シグナリング)を搬送する。

図4は、本開示の態様による、ユーザプレーンおよび制御プレーンの無線プロトコルアーキテクチャ400の一例を示す概念図である。図4を参照すると、3つのレイヤ、すなわち、レイヤ1(別名L1レイヤ)、レイヤ2(別名L2レイヤ)、およびレイヤ3(別名L3レイヤ)を有するアクセス層(AS)が示されている。レイヤ1は、最下位レイヤであり、様々な物理レイヤ信号処理機能を実装する。レイヤ1は、本明細書では物理レイヤ406と呼ばれる。レイヤ2 408と呼ばれるデータリンクレイヤは、物理レイヤ406の上にあり、物理レイヤ406を介したUE210とノードB208との間のリンクを担う。

レイヤ3において、RRCレイヤ416は、UE210とノードB208との間の制御プレーンのシグナリングを処理する。RRCレイヤ416は、上位レイヤメッセージのルーティング、ブロードキャスト機能およびページング機能の処理、無線ベアラの確立および構成などのためのいくつかの機能エンティティを含む。

図示のエアインターフェースでは、L2レイヤ408はサブレイヤに分割される。制御プレーンでは、L2レイヤ408は、2つのサブレイヤ、すなわち、媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ410および無線リンク制御(RLC)サブレイヤ412を含む。ユーザプレーンでは、L2レイヤ408は、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)サブレイヤ414をさらに含む。図示されていないが、UEは、ネットワーク側のPDNゲートウェイで終端されるネットワークレイヤ(たとえば、IPレイヤ)と、接続の他端(たとえば、遠端のUE、サーバなど)で終端されるアプリケーションレイヤとを含めて、L2レイヤ408の上にいくつかの上位レイヤを有し得る。

PDCPサブレイヤ414は、異なる無線ベアラと論理チャネルとの間の多重化を行う。PDCPサブレイヤ414はまた、無線送信オーバーヘッドを低減するための上位レイヤデータパケットのヘッダ圧縮、データパケットの暗号化によるセキュリティ、およびノードB間のUEのハンドオーバサポートを行う。

RLCサブレイヤ412は、一般に、確認応答モード(AM)(確認応答および再送信プロセスが誤り訂正に使用され得る)、非確認応答モード(UM)、およびデータ転送のためのトランスペアレントモードをサポートし、上位レイヤデータパケットのセグメント化および再アセンブリならびにデータパケットの並べ替えを行って、MACレイヤにおけるハイブリッド自動再送要求(HARQ)による順序が狂った受信を補償する。確認応答モードでは、RNCおよびUEなどのRLCピアエンティティは、とりわけ、RLCデータPDU、RLCステータスPDU、およびRLCリセットPDUを含む、様々なRLCプロトコルデータユニット(PDU)を交換することができる。本開示では、「パケット」という用語は、RLCピアエンティティ間で交換される任意のRLC PDUを指す場合がある。

MACサブレイヤ410は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重化を行うことができる。MACサブレイヤ410は、1つのセルの中の様々な無線リソース(たとえば、リソースブロック)をUEの間で割り振ることも担うことができる。MACサブレイヤ410は、HARQ動作も担う。

図5は、本開示の態様による、基地局およびユーザ機器システム500の一例を示す概念図である。UE550と通信している基地局510の一例が図5に示されており、基地局510は、図2の基地局208であってもよく、UE550は、図1の装置100(たとえば、UE)および/または図2のUE210であってもよい。基地局510およびUE550の各々は、図1の処理システム114などの1つまたは複数の処理回路を含み得る。ダウンリンク通信では、基地局510の送信プロセッサ520は、データソース512からデータを受信し、コントローラ/プロセッサ540から制御信号を受信し得る。送信プロセッサ520は、データおよび制御信号、ならびに基準信号(たとえば、パイロット信号)のための様々な信号処理機能を提供する。たとえば、送信プロセッサ520は、誤り検出のための巡回冗長検査(CRC)コード、前方誤り訂正(FEC)を容易にするためのコーディングおよびインターリービング、様々な変調方式(たとえば、二位相偏移変調(BPSK)、四位相偏移変調(QPSK)、M位相偏移変調(M-PSK)、M直交振幅変調(M-QAM)など)に基づいた信号コンスタレーションへのマッピング、直交可変拡散率(OVSF)による拡散、ならびに、一連のシンボルを生成するためのスクランブリングコードとの乗算を提供し得る。チャネルプロセッサ544からのチャネル推定値は、送信プロセッサ520のためのコーディング方式、変調方式、拡散方式、および/またはスクランブリング方式を決定するために、コントローラ/プロセッサ540によって使用され得る。これらのチャネル推定値は、UE550によって送信された基準信号から、またはUE550からのフィードバックから導出され得る。送信プロセッサ520によって生成されたシンボルは、フレーム構造を作成するために、送信フレームプロセッサ530に与えられる。送信フレームプロセッサ530は、コントローラ/プロセッサ540からの情報でシンボルを多重化することによって、このフレーム構造を作成し、一連のフレームが得られる。次いで、これらのフレームは送信機532に与えられ、送信機532は、アンテナ534を介したワイヤレス媒体によるダウンリンク送信のために、増幅、フィルタリング、およびフレームのキャリア上への変調を含む、様々な信号調整機能を提供する。アンテナ534は、たとえば、ビームステアリング双方向適応アンテナアレイまたは他の同様のビーム技術を含む、1つまたは複数のアンテナを含み得る。

UE550において、受信機554は、アンテナ552を介してダウンリンク送信を受信し、その送信を処理してキャリア上に変調された情報を復元する。受信機554によって復元された情報は、受信フレームプロセッサ560に与えられ、受信フレームプロセッサ560は、各フレームをパースし、フレームからの情報をチャネルプロセッサ594に与え、データ、制御信号、および基準信号を受信プロセッサ570に与える。次いで、受信プロセッサ570は、基地局510中の送信プロセッサ520によって実行される処理の逆を実行する。より詳細には、受信プロセッサ570は、シンボルを逆スクランブルおよび逆拡散し、次いで、変調方式に基づいて、基地局510によって送信された最も可能性が高い信号コンスタレーションポイントを決定する。これらの軟判定は、チャネルプロセッサ594によって計算されるチャネル推定値に基づき得る。次いで、軟判定は、データ、制御信号、および基準信号を復元するために、復号およびデインターリーブされる。次いで、フレームの復号に成功したかどうかを判定するために、CRCコードが検査される。次いで、復号に成功したフレームによって搬送されたデータはデータシンク572に与えられ、データシンク572は、UE550および/または様々なユーザインターフェース(たとえば、ディスプレイ)において実行されているアプリケーションを表す。復号に成功したフレームによって搬送された制御信号は、コントローラ/プロセッサ590に与えられる。受信プロセッサ570によるフレームの復号が失敗すると、コントローラ/プロセッサ590は、それらのフレームの再送信要求をサポートするために、肯定応答(ACK)プロトコルおよび/または否定応答(NACK)プロトコルを使用することもできる。

アップリンクでは、UE550中のデータソース578からのデータ、およびコントローラ/プロセッサ590からの制御信号は、送信プロセッサ580に与えられる。データソース578は、UE550および様々なユーザインターフェース(たとえば、キーボード)において実行されているアプリケーションを表すことができる。基地局510によるダウンリンク送信に関して説明した機能と同様に、送信プロセッサ580は、CRCコード、FECを容易にするためのコーディングおよびインターリービング、信号コンスタレーションへのマッピング、OVSFによる拡散、ならびに一連のシンボルを生成するためのスクランブリングを含む、様々な信号処理機能を提供する。基地局510によって送信された基準信号から、または基地局510によって送信されたミッドアンブル中に含まれるフィードバックから、チャネルプロセッサ594によって導出されるチャネル推定値は、適切なコーディング方式、変調方式、拡散方式、および/またはスクランブリング方式を選択するために使用され得る。送信プロセッサ580によって生成されたシンボルは、フレーム構造を作成するために、送信フレームプロセッサ582に与えられ得る。送信フレームプロセッサ582は、コントローラ/プロセッサ590からの情報でシンボルを多重化することによって、このフレーム構造を作成し、一連のフレームが得られる。次いで、これらのフレームは送信機556に与えられ、送信機556は、アンテナ552を介したワイヤレス媒体によるアップリンク送信のために、増幅、フィルタリング、およびフレームのキャリア上への変調を含む、様々な信号調整機能を提供する。

アップリンク送信は、UE550における受信機機能に関して説明した方法と同様の方法で、基地局510において処理される。受信機535は、アンテナ534を介してアップリンク送信を受信し、その送信を処理してキャリア上に変調された情報を復元する。受信機535によって復元された情報は、受信フレームプロセッサ536に与えられ、受信フレームプロセッサ536は、各フレームをパースし、フレームからの情報をチャネルプロセッサ544に与え、データ、制御信号、および基準信号を受信プロセッサ538に与える。受信プロセッサ538は、UE550中の送信プロセッサ580によって実行される処理の逆を実行する。次いで、復号に成功したフレームによって搬送されたデータおよび制御信号は、それぞれ、データシンク539およびコントローラ/プロセッサ540に与えられ得る。受信プロセッサ538によるフレームの一部の復号が失敗すると、コントローラ/プロセッサ540は、それらのフレームの再送信要求をサポートするために、肯定応答(ACK)プロトコルおよび/または否定応答(NACK)プロトコルを使用することができる。

コントローラ/プロセッサ540および590は、それぞれ、基地局510およびUE550における動作を指示するために使用され得る。たとえば、コントローラ/プロセッサ540および590は、タイミング、周辺インターフェース、電圧調整、電力管理、および他の制御機能を含む、様々な機能を提供し得る。メモリ542および592のコンピュータ可読媒体は、それぞれ、基地局510およびUE550のためのデータおよびソフトウェアを記憶し得る。基地局510におけるスケジューラ/プロセッサ546は、リソースをUEに割り振り、UEのためのダウンリンク送信およびアップリンク送信をスケジュールするために使用され得る。

ワイヤレス電気通信システムでは、通信プロトコルアーキテクチャは、特定の適用例に応じて様々な形態をとり得る。たとえば、3GPP UMTSでは、シグナリングプロトコルスタックは、非アクセス層(NAS)とアクセス層(AS)に分割される。NASは、UE210とコアネットワーク204(図2参照)との間のシグナリング用に上位レイヤを提供し、回線交換プロトコルおよびパケット交換プロトコルを含み得る。ASは、UTRAN202とUE210との間のシグナリング用に下位レイヤを提供し、ユーザプレーンおよび制御プレーンを含み得る。ここで、ユーザプレーンまたはデータプレーンはユーザトラフィックを搬送するが、制御プレーンは制御情報(すなわち、シグナリング)を搬送する。

本開示のいくつかの態様は、UE550に物理的に極めて近接した他のデバイスとインターフェースするために使用される通信技術をサポートするように適合されたUE550に関する。そのような通信技術の例は、WLAN規格(Wi-Fiネットワーク向けのIEEE802.11規格を含む)およびワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)規格において定義された技術を含む、ワイヤレス技術に基づき得る。

様々な例では、共通の電気通信シナリオは、ローカルエリアネットワーク(LAN)接続とワイドエリアネットワーク(WAN)接続の両方を有する複数のUEがある、自宅または職場のネットワークである。LANは、限られた地理的エリア(たとえば、自宅または職場)内のUEを相互接続するために使用され得る。WANは、外部ネットワークまたはコアネットワーク、たとえば、インターネットにアクセスするために使用され得る。たとえば、LAN接続は、IEEE802.11プロトコル規格に基づいて、WiFiを使用して実装されてもよく、今度は、ルータを介して外部ネットワーク、たとえば、インターネットにアクセスすることができる。UEは相互接続のためにLANを使用して電気通信サービスにアクセスするので、これらのUEはLANクライアントとして示されることもある。WAN接続は、GSM(登録商標)、UMTS、LTE、cdma1x、cdma2000などのワイヤレスブロードバンド加入サービスを使用して実装され得る。ブロードバンド加入サービスを有するUEは、UEがサービス契約を介して外部ネットワーク(たとえば、インターネット、公衆データネットワークまたはプライベートデータネットワーク)にアクセスできることを意味する。

様々な例では、WAN接続は、時分割多元接続(TDMA)、符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)などを含む、様々なワイヤレス技術を使用して実装され得る。たとえば、UEは、より広いWANアクセスを提供するために、複数のワイヤレス技術に適合することができる。または、WAN接続は、デジタル加入者回線(DSL)、ケーブル、光ファイバなどのワイヤードブロードバンド加入サービスを使用して実装され得る。

ワイヤレスまたはワイヤードブロードバンド加入サービスは、外部ネットワークまたはコアネットワーク(たとえば、インターネット)に直接アクセスすることができる。様々な例では、他のWAN接続が利用可能であり得るとしても、自宅または職場のネットワークでは、WAN接続のための1つのみのブロードバンド加入サービスがアクティブであり得る。加入アグリゲーションは、個々のブロードバンド加入サービスの組合せとして定義される。自宅または職場のネットワークにおけるブロードバンド加入サービスの加入アグリゲーションは、外部ネットワークアクセス、たとえば、インターネットアクセスを改善し、インターネットにアクセスするUEに増加したアクセススループットを提供するために有益であり得る。いくつかの例では、ブロードバンド加入サービスは、バックホールリンクとして知られている場合もある。

場合によっては、単一のUEからの高帯域幅需要(すなわち、高データスループット要件)は、自宅または職場のネットワークにおける全体的なデータスループットを低下させることがある。このスループット低下は、いくつかのUEの間での単一の共有ブロードバンド加入サービスの使用に起因するものであり得る。

UEでは、アクセス層(AS)は、NASからの要求時にまたは自律的に、利用可能なパブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)をNASに報告することができる。利用可能なPLMNは、UEに接続され得るPLMNである。NASの要求時に、ASは、利用可能なPLMNの探索を実行し、利用可能なPLMNをNASに報告することができる。UEは、利用可能なPLMNを見つけるUEの能力に従って、UTRA帯域中のすべてのRFチャネルを走査することができる。各キャリア上で、UEは、セルが属するPLMNを見つけ出すために、最も強いセルを探索し、そのシステム情報を読み取る。UEがPLMNを選択すると、キャンプオンすべきそのPLMNの適切なセルを選択するために、セル選択手順が実行される。適切なセルは、ある適合性基準、たとえば、S基準を満足するセルであり得る。セルにキャンプオンすると、UEは、セル再選択基準に従って、より良い(すなわち、より適切な)セルを定期的に探索する。より良いセルが見つかった場合、そのセルが選択され得る。

サービスのために、UEは適切なセルにキャンプオンし、そのセルの制御チャネルに同調し、その結果、UEはPLMNからシステム情報を受信し、PLMNから登録エリア情報(たとえば、ロケーションエリアおよびルーティングエリア)を受信することができ、他のAS情報およびNAS情報を受信することができる。セルに登録された後、UEは、PLMNからページングメッセージおよび通知メッセージを受信し、発信呼のための呼セットアップまたは他のアクションを開始することができる。

たとえば、UTRA UEは、初期セル選択探索手順または記憶された情報セル選択手順を使用することによって、適切なセルを探索することができる。初期セル選択手順は、どのRFチャネルがUTRAキャリアであるかの事前知識を必要としない。UEは、適切なセルを見つけるUEの能力に従って、UTRA帯域中のすべてのRFチャネルを走査する。各キャリア上で、UEは最も強いセルを探索する。様々な例では、最も強いセルは、最も高い電力測定値を有するセルである。適切なセルが見つかると、このセルが選択され得る。記憶された情報セル選択手順は、キャリア周波数の記憶された情報を必要とし、場合によっては、以前に受信された測定制御情報要素からのセルパラメータ、たとえば、スクランブリングコードについての情報も必要とする。UEが適切なセルを見つけると、UEはそのセルを選択し得る。適切なセルが見つからない場合、初期セル選択手順が使用される。

一般に、セルを獲得し、セルにキャンプオンするための手順は、スロット同期、フレーム同期、スクランブリングコード識別、ブロードキャスト制御チャネル(BCCH)送信時間間隔(TTI)検出、ならびにBCCH情報読取りおよび適合性基準(S基準)評価を含み得る。すべてのステップが正常に進んだ場合、初期セル選択は成功したと見なされる。代替的に、それらのステップのうちのいずれかが進むのに失敗した場合、セル選択は失敗と見なされる。失敗が検出されると、UEは、次の周波数/帯域/セルに移動し、再び獲得しようとする。いくつかの場合には、この手順は、多数の候補周波数帯域および手順の前のステップにおける誤った通過のせいで、数分もの長い時間を要する。

3GPP規格では、初期選択手順の間にセルがキャンプオンするのに適切であるかどうかを判定するために、S基準が評価される。セルが適切ではないと判定されると、UEは次の候補セルに移動する。既存の3GPP規格では、マスタ情報ブロック(MIB)およびすべての必要なシステム情報ブロック(SIB)が復号およびパースされた後に、S基準が評価および確認される。セルがキャンプオンするのに適切ではないと判定された場合、UEはすべての復号された情報を廃棄し、以前のステップまたは上位レイヤによって返される次の候補セルにキャンプオンしようとする。

3GPP TS 25.304によれば、UEによるS基準の評価は初期セル選択の間に実行される。S基準を計算するために、UEは最初に、BCCH上でSIB3/4によって搬送される値QqualminおよびQrxlevminを読み取らなければならない。QqualmeasおよびQrxlevmeasを含む、S基準を計算するために利用される他の値は、UEによって測定され、Pcompensationを含むさらに他の値は、UEに記憶される。具体的には、セルは、以下の条件下で、キャンプオンするのに適切であると判定され得る。
FDDセルの場合: Srxlev>0かつSqual>0
TDDセルの場合: Srxlev>0
ただし、
Squal=Qqualmeas‐Qqualmin
Srxlev=Qrxlevmeas‐Qrxlevmin‐Pcompensation

様々な例では、初期セル選択の間のUEによるS基準の評価は、アンテナ利得依存オフセット、S_offsetを組み込むことによって変更され得る。一般に、アンテナは、2つの相補的な特性、すなわち、アンテナ利得およびビーム幅(すなわち、カバレージ)を有する。アンテナ利得が増加するにつれて、ビーム幅が減少する、すなわち、アンテナビームがより狭くなり、カバレージが縮小される。典型的なモバイルデバイスまたはユーザ機器(UE)は、低利得アンテナ(すなわち、広いビーム幅またはより広いカバレージを有する)を採用する。UEがキャンプオンすべき(すなわち、通信すべき)基地局を選択しようと試みるセル選択シナリオでは、信号獲得に使用される近くの基地局からの受信ダウンリンク信号は、遠くの基地局からの受信ダウンリンク信号と比較して比較的高い電力レベルであり得るので、低利得アンテナの使用は、UEが近くの基地局を主に選択することを暗示する。

また、高利得アンテナを採用するUE、たとえば、ルーフトップアンテナを有する自動車内のUEは、信号獲得に使用される遠くの基地局からの受信ダウンリンク信号が、高利得アンテナにより、受信しきい値レベルよりも高い信号電力レベルでUEによって受信され得るので、遠くの基地局を選択し得る。たとえば、10dBiの利得(すなわち、等方性アンテナよりも10倍大きい利得)を有する高利得アンテナは、事実上、受信ダウンリンク信号を10倍に増幅する。20dBiの利得(すなわち、等方性アンテナよりも100倍大きい利得)を有する高利得アンテナは、事実上、受信ダウンリンク信号を100倍に増幅する。したがって、UEにおける高利得アンテナの使用は、遠くの基地局からの受信ダウンリンク信号の信号電力レベルを大幅に増大することができ、このことは、UEが遠くの基地局を獲得する確率を大幅に高めることができる。すなわち、遠くの基地局に対するS基準は、高利得アンテナにより満足され得る。しかしながら、別の基地局、たとえば、ビジターPLMN(VPLMN)も利用可能であり得るが、遠くの基地局が最初に選択された場合、選択されることはない。

しかしながら、UEから基地局への反対(アップリンク)方向では、逆方向信号(たとえば、ランダムアクセスチャネル、RACH)は、UE送信機の比較的低いアップリンク電力のせいで、基地局において正常に受信されないことがある。このシナリオでは、UEが、遠い基地局からの強いが遠い受信ダウンリンク信号に「つかまれて(latched)」いる間、呼失敗が繰り返される場合がある。たとえば、自動車用UEが国境線の近くにある境界シナリオでは、UEは、セル選択の間に強いが遠い基地局の受信ダウンリンク信号を選択しようと試みることがあるが、UEからの弱いアップリンク(すなわち、逆方向)信号のせいで、呼失敗を有することがある。

たとえば、UEが(たとえば、米国からカナダへの)国境線を越えた場合、UEは、そのUEが高利得アンテナを利用する場合、そのホームPLMNから遠くの基地局を獲得し得る。場合によっては、UEにおけるPLMNスロットリングおよびドメイン選択論理は、この遠くの基地局から離れてUEをステアリングするのを支援することができる。たとえば、回線交換フォールバック(CSFB)呼がランダムアクセスチャネル(RACH)失敗を経験した場合、UEの非アクセス層(NAS)部分は、その呼をかけるためにUEをゲートウェイに同調させることができる。登録の間にRACH失敗があった場合、UEはPLMNをブロックすることができる。データ呼の間にRACH失敗があった場合、そのシナリオにおいても、UEはPLMNをスロットリングすることができる。加えて、無線リソース制御(RRC)は、RACH失敗も支援することができる。

様々な態様では、本開示は、たとえば、UEが高利得アンテナを採用するシナリオにおいて、繰り返される呼失敗を回避することを対象とする。たとえば、UEは、その存在を境界PLMNエリアにおいて検出することができる。境界PLMNエリアは、少なくとも2つの異なる国からの近隣PLMNを有する(たとえば、異なるモバイル国コード(MCC)を有する)国境線であり得る。様々な例では、セル選択手順は、UEアンテナ利得に基づいて変更される。すなわち、変更されたセル選択手順は、異なるクラスのUEアンテナ(すなわち、高利得アンテナ、中利得アンテナ、低利得アンテナなど)を区別する。変更されたセル選択手順は、S基準においてアンテナ利得依存オフセット、S_offsetを適用する。他の例では、UEが境界にないと検出アルゴリズムが判定した場合、アンテナ利得依存オフセット、S_offsetは除去され得る。たとえば、変更されたセル選択手順は、境界におけるPLMN間でのピンポン挙動(すなわち、2つの状態の間でのトグリング)を軽減し得る。加えて、変更されたセル選択手順は、弱いカバレージエリアの最適なdc電力消費を容易にし得る。

たとえば、セル選択はS基準に基づき得る。S基準は、事前選択されたしきい値と比較される受信電力測定値に基づく。受信電力測定は、たとえば、アイドルモード測定値を得るために、アイドルモードの間に実行され得る。

様々な例では、全体的なセル選択手順は以下のように要約され得る。
1. 自動的にまたは手動でのいずれかで、ワイヤレスネットワーク(たとえば、パブリックランドモバイルネットワーク(PLMN))を選択する。
2. 受信電力測定値およびセル選択基準(たとえば、S基準)に基づいて、選択されたワイヤレスネットワーク中で適切なセルを選択する。
3. 選択されたセルにUEロケーションを登録する

たとえば、第1のセル選択シナリオは、ローミングPLMNカバレージエリアの内部の境界において生じ得る。高利得アンテナを有するUEは、ホームPLMN(HPLMN)にキャンプオンしていることがあり、ホームPLMNとビジターPLMN(VPLMN)との間の境界でビジターPLMN(VPLMN)に接近していることがある。ホームPLMN(HPLMN)は、UEのデフォルトネットワークであるPLMN、すなわち、PLMN識別情報のMCCおよびMNCがIMSIのMCCおよびMNCと一致するPLMNである。ビジターPLMN(VPLMN)は、UEのデフォルトネットワークではない(すなわち、PLMNのモバイル国コード/モバイルネットワークコード(MCC/MNC)が国際モバイル加入者識別情報(IMSI)とは異なる)PLMNである。

ローミングPLMNカバレージエリア内では、UEがHPLMNから遠く離れている場合であっても、UEは高利得アンテナを有するので、UEはHPLMNにキャンプオンすることができる。ユーザは、たとえば、RRC接続セットアップを使用して、音声呼またはデータ呼を開始することができる。UEは、RACH失敗(すなわち、アップリンク失敗)の数がしきい値失敗数に等しいかまたはしきい値失敗数を超えるかを確認することができる。

様々な例では、UEは、PLMNのリストを用いて(内部データベースであり得る)データベースを確認することができる。UEが接近しているVPLMNがリスト上に見つかった場合、VPLMNがUEの加入者識別モジュール(SIM)カードに記憶された事業者推奨PLMNであるかどうかを判定するための確認が行われる。

UEが接近しているVPLMNがリスト上に見つからない場合、UEは、(たとえばW-CDMA(登録商標) PLMN走査を介して)ローミングPLMNの探索をトリガすることができる。様々な例では、探索は、VPLMN走査禁止タイマーの満了後にトリガされる。VPLMN走査禁止タイマーは、あらかじめ設定された時間期間の間、PLMN(たとえば、ローミングPLMN)の走査を禁止する。ローミングPLMNは、ホームPLMNではないPLMNである。たとえば、自分のホームPLMNの領域の外でローミングしているユーザは、ローミングPLMNに遭遇することがある。

ローミングPLMNが見つかった場合、UEは、後続のセル選択ステップにおいてオフセット(たとえば、S_offset)をS基準評価に適用し得る。ローミングPLMNが見つからない場合、UEは、後続のセル選択ステップにおいてオフセット(たとえば、S_offset)をS基準評価に適用しない。加えて、UEは、あらかじめ設定された禁止時間期間の間、VPLMN走査禁止タイマーを開始し得る。たとえば、あらかじめ設定された禁止時間期間は30分であり得る。VPLMN走査禁止タイマーは、UEが弱いカバレージエリア内にあるときにUEの電力を節約するのに有用であり得る。UEが依然としてHPLMN内にある(すなわち、ローミングPLMNが見つかっていない)場合、UEは、VPLMN走査禁止タイマーが満了するまで、RACH失敗に対してさらなるWCDMA PLMN走査を開始しないことがある。たとえば、UEがローミングカバレージエリア内にないと判定された場合、開始がないことは連続するWCDMA PLMN走査を回避することができる。

様々な例では、第2のセル選択シナリオは、UEが境界の近くのHPLMNに戻るときに生じ得る。この場合、UEは、タイマーの満了時にHPLMN走査を実行し得る。タイマーは、走査が行われなくてもよいあらかじめ設定された時間期間であり得る、周期的なHPLMN走査タイマーであり得る。UEがHPLMNを見つけた場合、UEは見つかったHPLMNにキャンプオンすることができ、UEはオフセット(たとえば、S_offset)を除去することができる。

様々な例では、第3のセル選択シナリオは、ランド内またはVPLMN内のいずれかである弱いカバレージシナリオにおいて生じ得る。この場合、UEはカバレージをもたないことがあり(たとえば、UEはカバレージがブロックされた建造物の地階にあり得る)、利用可能なPLMNは通常のアウトオブサービス(OOS)走査の間に見つからないことがある。弱いカバレージシナリオでは、UEはオフセット(たとえば、S_offset)を除去することができる。

様々な例では、第4のセル選択シナリオは、UEが境界PLMNデータベースを維持するときに生じ得る。境界PLMNデータベースは、フィンガープリンティング技法を使用することによって境界の近くのPLMNの検出を実行するために使用され得る。様々な例では、境界PLMNデータベースは、HPLMN識別子、HPLMNセル識別子、VPLMN識別子、および/またはVPLMNセル識別子であり得るネットワークパラメータを含む。ネットワークパラメータは、PLMNおよび/またはPLMN内のセルを識別するために使用され得る。たとえば、UEが境界の近くのHPLMN内のセルにキャンプオンしているとき、UEは利用可能なVPLMNセル識別子についての情報を有し得る。境界の近くのHPLMN内のセルの呼成功率に応じて、UEは、サービスを継続するために、境界の近くのVPLMN内のセルに移動し得る。

様々な例では、第5のセル選択シナリオは、UEがデバイス間通信によって境界の近くのPLMNの検出を実行するときに生じ得る。様々な例では、いくつかのUEは、PLMNおよび/またはPLMN内のセルについて他のUEよりも多くの情報を有し得る。すなわち、いくつかのUEは、他のUEよりも多くのフィンガープリンティング履歴を有し得る。様々な例では、フィンガープリンティング履歴は、PLMNおよび/またはPLMN内のセルについての情報である。

たとえば、UEは、デバイス間(D2D)通信を使用して、互いと直接通信し得る。D2D通信は、LTEに基づくダイレクトデバイス間ワイヤレス技術であるLTE-Direct(LTE-D)を使用し得る。D2Dは「クラウド」との通信を活用することができ、ここで、「クラウド」は、いくつかのUEによってアクセス可能である共有ネットワークインフラストラクチャを指す。D2D通信は、複数のUEの間でPLMNおよびセル(すなわち、フィンガープリンティング履歴)についての情報を交換するために使用され得る。たとえば、UEは、D2D通信に基づいてフィンガープリンティングデータベースを更新し得る。更新されたフィンガープリンティングデータベースに基づいて、UEは最良の利用可能なPLMNセルに切り替えることができる。

図6は、本開示の態様による、セル選択のプロセス600を示すフローチャートである。様々な例では、プロセス600は、UEアンテナの利得に依存するオフセット(たとえば、S_offset)を伴う電力しきい値とともにS基準を使用するセル選択手順を示す。プロセス600は、UE(たとえば、図1に示す装置100)において、図2に示すUE210において、または任意の他の適切な装置もしくは説明した機能を実行するための手段において実行され得る。

ブロック610において、ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定する。様々な例では、プロセッサ(たとえば、プロセッサ104)が、UEアンテナの利得を決定するために使用され得る。いくつかの例では、メモリ(たとえば、メモリ105)は、1つまたは複数の利得値を記憶することができ、プロセッサは、UEアンテナの利得を決定するためにメモリと連携して動作することができる。いくつかの例では、利得は、低利得(たとえば、0dBiに近い利得)であってもよい。他の例では、利得は、高利得(たとえば、10dBiまたはそれ以上の利得)であってもよい。

ブロック620において、電力しきい値を得るためにオフセット(たとえば、S_offset)をしきい値に加え、オフセットは、UEに関連付けられたアンテナ(別名UEアンテナ)の利得に基づく。様々な例では、オフセットの値(たとえば、S_offset)は、UEアンテナの利得に依存してもよい。オフセットは、アンテナ利得依存オフセット、S_offsetと呼ばれることもある。様々な例では、UEが高利得アンテナを採用する場合、アンテナ利得依存オフセット、S_offsetは非0値であってもよい。UEが低利得アンテナを採用する場合、アンテナ利得依存オフセット、S_offsetは0であってもよい。いくつかの例では、オフセットの値、すなわち、アンテナ利得依存オフセット、S_offsetは、UEアンテナの利得に単調に関係してもよい。すなわち、アンテナ利得依存オフセット、S_offsetは、UEアンテナ利得が増加するにつれて増加してもよい。様々な例では、受信機(たとえば、装置100(たとえば、UE)内の受信機)またはトランシーバ(たとえば、トランシーバ110)が、オフセットを加えるために使用され得る。様々な例では、電力検出器が、オフセットを加えるために使用され得る。電力検出器は、受信機内に存在してもよく、存在しなくてもよい。

ブロック630において、ワイヤレスネットワークを選択する。いくつかの例では、ワイヤレスネットワークを選択することは、音声呼またはデータ呼を開始することも含み得る。たとえば、ワイヤレスネットワークは、パブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)であってもよい。PLMNは、ホームPLMN(HPLMN)であってもよく、またはビジターPLMN(VPLMN)であってもよい。すなわち、ワイヤレスネットワークは、ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)またはビジターパブリックランドモバイルネットワーク(VPLMN)のいずれかであるパブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)であってもよい。

ワイヤレスネットワークの選択は、ユーザまたは事業者によって自動的にまたは手動でのいずれかで行われ得る。たとえば、ワイヤレスネットワークの選択は、サービス契約に基づき得る。いくつかの例では、受信機(たとえば、トランシーバ110)が、ワイヤレスネットワークを選択するために使用され得る。他の例では、プロセッサ(たとえば、プロセッサ104)が、ワイヤレスネットワークを選択するために使用され得る。様々な例では、受信機は、ワイヤレスネットワークを選択するためにプロセッサと連携して動作し得る。

様々な例では、UEは境界エリア内にあってもよく、VPLMNに接近していてもよい。いくつかの例では、音声呼またはデータ呼の開始は、無線リソース制御(RCC)接続セットアップであり得る。加えて、UEは、ランダムアクセスチャネル(RACH)失敗の数がしきい値失敗数に等しいかまたはしきい値失敗数を超えるかを確認することができる。たとえば、UEは、任意のVPLMNのリストについてデータベース(たとえば、内部データベース)を確認することができる。すなわち、UEは、UEが接近しているVPLMNがデータベース内のリスト上にあるかどうかを確認することができる。

VPLMNがリスト上に見つからない場合、UEは、(たとえばW-CDMA(登録商標)-PLMN走査を介して)ローミングPLMNの探索をトリガすることができる。様々な例では、1つまたは複数のローミングPLMNの探索は、VPLMN走査禁止タイマーの満了後にトリガされる。いくつかの例では、VPLMNがリスト上に見つからない場合、UEは、ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)にキャンプオンし、電力しきい値を得るためにしきい値に加えられたオフセットを除去することができる。様々な例では、UEが利用可能なローミングPLMNをもたない弱いカバレージエリア内にあると判定された場合、たとえば、UEが任意のネットワーク中の任意の利用可能なセルから信号を獲得する確率を高めるために、電力しきい値を得るためにしきい値に加えられたオフセットが除去され得る。

様々な例では、VPLMNがリスト上に見つかった場合、UEは、VPLMNがUEの加入者識別モジュール(SIM)カードに記憶された事業者推奨PLMNであるかどうかを確認することができる。

様々な例では、少なくとも1つのネットワークパラメータを有する境界パブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)データベースが維持される。ネットワークパラメータは、ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)識別子、ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)セル識別子、ビジターパブリックランドモバイルネットワーク(VPLMN)識別子、またはビジターパブリックランドモバイルネットワーク(VPLMN)セル識別子のうちの1つであり得る。様々な例では、ワイヤレスネットワークを選択することは、境界PLMNデータベースに基づく。

ブロック640において、選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得する。たとえば、電力測定値は、アイドルモードの間に取得され得る。アイドルモードは、UEが電源投入されているが、別のユーザとアクティブに送信していない、UEモードである。電力測定値は、選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられたダウンリンク信号、たとえば、ダウンリンクビーコン信号に関連付けられ得る。様々な例では、受信機(たとえば、ユーザ機器(UE)内の受信機または装置100内のトランシーバ110)が、選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得するために使用され得る。受信機は、いくつかの例では、アンテナに結合され得る。様々な例では、電力検出器が、選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得するために使用され得る。電力検出器は、受信機内に存在してもよく、存在しなくてもよい。たとえば、電力測定値は、(たとえば、ワット単位の)受信ダウンリンク信号レベルであってもよい。たとえば、電力測定値は、(たとえば、ワット/平方メートル単位の)受信束密度であってもよい。

ブロック650において、比較を得るために電力測定値を電力しきい値と比較する。様々な例では、電力しきい値は、アンテナ利得依存オフセット、S_offsetを含む。様々な例では、受信機(たとえば、ユーザ機器(UE)内の受信機または装置100内のトランシーバ110)が、比較を得るために電力測定値を電力しきい値と比較するために使用され得る。様々な例では、電力検出器が、比較を得るために電力測定値を電力しきい値と比較するために使用され得る。電力検出器は、受信機内に存在してもよく、存在しなくてもよい。また、他の例では、プロセッサ(たとえば、プロセッサ104)が、電力測定値を比較するために使用され得る。

ブロック660において、比較が、電力測定値が電力しきい値よりも大きいことを示す場合、セルを適切なセルとして選択する。すなわち、様々な例では、S基準は、電力測定値と電力しきい値の比較に基づき得る。様々な例では、プロセッサ(たとえば、プロセッサ104)が、セルを適切なセルとして選択するために使用され得る。

ブロック670において、セルが適切なセルとして選択された場合、UEのロケーションを適切なセルに登録するか、または、セルが適切なセルとして選択されなかった場合、異なるセルを用いてブロック640〜660のステップを繰り返す。様々な例では、UEは適切なセルにキャンプオンする。様々な例では、セルが適切なセルとして選択されなかった場合、プロセスが繰り返され(すなわち、ブロック640〜660のステップを繰り返す)、UEは、評価のための次の候補セル(すなわち、異なるセル)を選択する。評価は、選択されたワイヤレスネットワーク内の異なるセルに関連付けられた電力測定値を取得することと、異なる比較を得るために、異なるセルに関連付けられた電力測定値を電力しきい値と比較することと、異なる比較が、異なるセルに関連付けられた電力測定値が電力しきい値よりも大きいことを示すかどうかを判定することとを含み得る。

様々な例では、プロセッサ(たとえば、プロセッサ104)が、UEのロケーションを適切なセルに登録するために使用され得る。いくつかの例では、プロセッサは、UEのロケーションを登録するためにアンテナと連携して動作し得る。

様々な態様では、本開示は、ワイヤレスネットワークが選択されなかった場合、ブロック630において上記の手順を変更することができる。たとえば、ローミングVPLMNが見つからない場合、電力しきい値を得るためにオフセット(S_offset)がしきい値に加えられない。さらに、ローミングVPLMNが見つからない場合、禁止時間の間、VPLMN走査禁止タイマーを開始する。禁止時間は、限定はしないが、30分などのあらかじめ設定された時間であってもよい。VPLMN走査禁止タイマーは、タイマーが満了するまで、さらなるワイヤレスネットワーク走査を延期する。たとえば、VPLMN走査禁止タイマーの使用は、UEがローミングカバレージ内にない場合、連続するワイヤレスネットワーク走査を回避することができ、したがって、UEバッテリー電力を節約することができる。

様々な態様では、UEは、タイマー(たとえば、周期的なHPLMN走査タイマー)の満了時に、そのホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)のワイヤレスネットワーク走査を実行し得る。周期的なHPLMN走査タイマーは、走査が行われなくてもよいあらかじめ設定された時間期間であり得る。HPLMNが首尾よく見つかった場合、UEはHPLMNにキャンプオンすることができ、オフセット(S_offset)は電力しきい値から除去され得る。すなわち、HPLMNが見つかった場合、UEをHPLMNにキャンプオンし、電力しきい値を得るためにしきい値に加えられたオフセットを除去する。

様々な態様では、UEが、利用可能なワイヤレスネットワーク(たとえば、利用可能なローミングPLMN)がワイヤレスネットワーク走査の間に見つからない、弱いカバレージエリア内にある場合、オフセット(S_offset)が電力しきい値から除去され得る。すなわち、UEが利用可能なローミングPLMNをもたない弱いカバレージエリア内にある場合、たとえば、電力しきい値を得るためにしきい値に加えられたオフセット(S_offset)を除去する。

様々な態様では、本開示は、UEアンテナの利得に基づいて、オフセット(すなわち、アンテナ利得依存オフセット(S_offset))を電力しきい値に適用する。適用されるオフセットの値は、UEアンテナの利得に基づく。たとえば、高利得UEアンテナの場合、非0値オフセットが電力しきい値に適用され、低利得UEアンテナの場合、0値オフセット(すなわち、オフセットなし)が電力しきい値に適用される。いくつかの例では、オフセットの値は、UEアンテナの利得に単調に関係してもよい。

様々な態様では、本開示は、選択されたワイヤレスネットワークのネットワーク識別子を取得するためにブロック630において、また、適切なセルのセル識別子を取得するためにブロック660において、上記の手順を変更することができる。いくつかの例では、選択されたワイヤレスネットワークのネットワーク識別子および適切なセルのセル識別子は、将来使うために1つまたは複数のデータベースに記憶され得る。また、UEは、1つまたは複数のデータベースに、そのホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)に関連付けられた複数のネットワーク識別子を記憶することができ、そのHPLMN内のセルに関連付けられた複数のセル識別子を記憶することができる。様々な例では、ネットワーク識別子は、メモリ(たとえば、メモリ105またはストレージ706)内に記憶される。

さらなる態様では、いくつかのUEは各々、個々のデータベースに、そのHPLMNに関連付けられた複数のネットワーク識別子およびそのHPLMN内のセルに関連付けられた複数のセル識別子を記憶し、次いで、それらのそれぞれの個々のデータベースを更新するために、記憶された複数のネットワーク識別子および/または複数のセル識別子を他のUEと共有することができる。たとえば、(UE内の)メモリは、UEのホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)に関連付けられた複数のネットワーク識別子およびUEのHPLMN内のセルに関連付けられた複数のセル識別子を記憶するように構成され得る。

たとえば、1つまたは複数のデータベースは、UEが境界の近くのHPLMN内のセルにキャンプオンしているときに使用され得る。UEは、データベースに、境界の近くのVPLMN内のセルに関連付けられた利用可能なセル識別子についての情報を有する。たとえば、境界の近くのHPLMN内のセルの呼成功率に応じて、UEは、境界の近くのVPLMN内のセルに関連付けられた利用可能なセル識別子についてのデータベース内の情報を使用して、サービスを継続するために境界の近くのVPLMN内のセルに移動することができる。

場合によっては、UEは、PLMNおよび/またはPLMN内のセルについて他のUEよりも多くの情報を有し得る。すなわち、UEは、他のUEよりも多くのフィンガープリンティング履歴を有し得る。情報(すなわち、フィンガープリンティング履歴)の共有は、UEの間で行われ得る。様々な例では、共有は、個々のデータベースを更新するために複数のUEによってアクセス可能である、ネットワーククラウドまたは共通のデータリポジトリとして実装され得る。たとえば、共有は、個々のデータベースを更新するためにデバイス間(D2D)通信(たとえば、LTE-Direct)を介して実装され得る。様々な例では、ブロック630におけるセルのセル識別子は、セルが適切なセルとして選択されなかった場合でも、データベースに記憶されることもある。

図7は、本開示の態様による、1つまたは複数の機能を実行するように構成され得る処理回路702を採用する装置のためのハードウェア実装形態の簡略化された例を示す概念図700である。本開示の様々な態様によれば、本明細書で開示する要素、または要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、処理回路702を利用して実装され得る。処理回路702は、ハードウェアモジュールおよびソフトウェアモジュールの何らかの組合せによって制御される1つまたは複数のプロセッサ704を含み得る。プロセッサ704の例は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、状態機械、シーケンサ、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明する様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアを含む。1つまたは複数のプロセッサ704は、特定の機能を実行し、ソフトウェアモジュール716のうちの1つによって構成され、増強され、または制御され得る専用プロセッサを含み得る。様々な態様では、ソフトウェアモジュール716は、図6の流れ図における特徴および/またはステップのうちの1つまたは複数を実行するための出口モジュール、入口モジュールおよび/またはルーティングモジュールを含み得る。

1つまたは複数のプロセッサ704は、初期化中にロードされたソフトウェアモジュール716の組合せを介して構成されてもよく、動作中に1つまたは複数のソフトウェアモジュール716をローディングまたはアンローディングすることによってさらに構成されてもよい。

図示の例では、処理回路702は、バス710によって概略的に表されるバスアーキテクチャを用いて実装され得る。バス710は、処理回路702の特定の適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスおよびブリッジを含み得る。バス710は、1つまたは複数のプロセッサ704およびストレージ706を含む様々な回路を互いにリンクさせる。ストレージ706は、メモリデバイスおよび大容量記憶デバイスを含んでもよく、本明細書ではコンピュータ可読記憶媒体および/またはプロセッサ可読記憶媒体と呼ばれることがある。バス710は、タイミングソース、タイマー、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクさせることもできる。バスインターフェース708は、バス710と1つまたは複数のトランシーバ712との間のインターフェースを提供することができる。トランシーバ712は、処理回路によってサポートされるネットワーキング技術ごとに設けられてもよい。場合によっては、複数のネットワーキング技術は、トランシーバ712の中に見出される回路要素または処理モジュールの一部または全部を共有してもよい。各トランシーバ712は、送信媒体を介して様々な他の装置と通信するための手段を提供する。装置の性質に応じて、ユーザインターフェース718(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、スピーカ、マイクロフォン、ジョイスティック)が設けられる場合もあり、直接またはバスインターフェース708を介して、バス710に通信可能に結合される場合がある。

プロセッサ704は、バス710を管理することと、ストレージ706を含み得るコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアの実行を含み得る一般的な処理とを担うことができる。この点で、プロセッサ704を含む処理回路702は、本明細書で開示する方法、機能および技法のうちのいずれかを実装するために使用され得る。ストレージ706は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ704によって操作されるデータを記憶するために使用されてもよく、ソフトウェアは、本明細書で開示する方法のうちのいずれか1つを実装するように構成されてもよい。

処理回路702内の1つまたは複数のプロセッサ704は、ソフトウェアを実行することができる。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、または他の名称で呼ばれるかどうかにかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数、アルゴリズムなどを意味するように広く解釈されるべきである。ソフトウェアは、コンピュータ可読の形でストレージ706内または外部コンピュータ可読記憶媒体内に存在することができる。外部コンピュータ可読記憶媒体および/またはストレージ706は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み得る。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、例として、磁気記憶デバイス(たとえば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ)、光ディスク(たとえば、コンパクトディスク(CD)またはデジタル多用途ディスク(DVD))、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(たとえば、「フラッシュドライブ」、カード、スティック、またはキードライブ)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブルROM(PROM)、消去可能PROM(EPROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、レジスタ、リムーバブルディスク、ならびにコンピュータによってアクセスされ読み取られ得るソフトウェアおよび/または命令を記憶するための任意の他の適切な媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体および/またはストレージ706は、例として、搬送波、伝送線路、ならびにコンピュータによってアクセスされ読み取られ得るソフトウェアおよび/または命令を送信するための任意の他の適切な媒体も含み得る。コンピュータ可読記憶媒体および/またはストレージ706は、処理回路702内に存在してもよく、プロセッサ704内に存在してもよく、処理回路702の外部に存在してもよく、または処理回路702を含む複数のエンティティにわたって分散されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体および/またはストレージ706は、コンピュータプログ
ラム製品において具現化され得る。例として、コンピュータプログラム製品は、パッケージング材料中にコンピュータ可読記憶媒体を含み得る。当業者は、特定の適用例および全体的なシステムに課される全体的な設計制約に応じて、本開示全体にわたって提示される説明した機能を実装する最良の方法を認識されよう。

ストレージ706は、本明細書ではソフトウェアモジュール716と呼ばれることがある、ロード可能なコードセグメント、モジュール、アプリケーション、プログラムなどにおいて維持および/または編成されるソフトウェアを維持することができる。ソフトウェアモジュール716の各々は、処理回路702上にインストールまたはロードされ、1つまたは複数のプロセッサ704によって実行されると、1つまたは複数のプロセッサ704の動作を制御するランタイムイメージ714に寄与する命令およびデータを含み得る。実行されると、いくつかの命令は、処理回路702に、本明細書で説明するいくつかの方法、アルゴリズムおよびプロセスに従って機能を実行させることができる。様々な態様では、機能の各々は、図6の1つまたは複数のブロックにおいて開示する特徴および/またはステップにマッピングされる。

ソフトウェアモジュール716のうちのいくつかは、処理回路702の初期化中にロードされてもよく、これらのソフトウェアモジュール716は、本明細書で開示する様々な機能の実行を可能にするように処理回路702を構成してもよい。様々な態様では、ソフトウェアモジュール716の各々は、図6の1つまたは複数のブロックにおいて開示する特徴および/またはステップにマッピングされる。たとえば、いくつかのソフトウェアモジュール716は、プロセッサ704の入力/出力(I/O)、制御および他の論理722を構成することができ、トランシーバ712、バスインターフェース708、ユーザインターフェース718、タイマー、数学的コプロセッサなどの外部デバイスへのアクセスを管理することができる。ソフトウェアモジュール716は、割込みハンドラおよびデバイスドライバと対話し、処理回路702によって提供される様々なリソースへのアクセスを制御する、制御プログラムおよび/またはオペレーティングシステムを含み得る。リソースは、メモリ、処理時間、トランシーバ712へのアクセス、ユーザインターフェース718などを含み得る。

処理回路702の1つまたは複数のプロセッサ704は、多機能であってもよく、それにより、ソフトウェアモジュール716のうちのいくつかがロードされ、異なる機能または同じ機能の異なるインスタンスを実行するように構成される。1つまたは複数のプロセッサ704は、さらに、たとえば、ユーザインターフェース718、トランシーバ712、およびデバイスドライバからの入力に応答して開始されるバックグラウンドタスクを管理するように適合され得る。複数の機能の実行をサポートするために、1つまたは複数のプロセッサ704は、マルチタスキング環境を提供するように構成されてもよく、それにより、複数の機能の各々は、必要または要望に応じて、1つまたは複数のプロセッサ704によってサービスされるタスクのセットとして実装される。様々な例では、マルチタスキング環境は、異なるタスクの間でプロセッサ704の制御を渡す時分割プログラム720を利用して実装されてもよく、それにより、各タスクは、任意の未処理動作の完了後、および/または割込みなどの入力に応答して、時分割プログラム720に1つまたは複数のプロセッサ704の制御を戻す。タスクが1つまたは複数のプロセッサ704の制御を有するとき、処理回路は、事実上、制御するタスクに関連付けられた機能によって対処される目的に特化される。時分割プログラム720は、オペレーティングシステム、ラウンドロビンベースで制御を移すメインループ、機能の優先順位付けに従って1つもしくは複数のプロセッサ704の制御を割り振る機能、および/または1つもしくは複数のプロセッサ704の制御を処理機能に提供することによって外部イベントに応答する割込み駆動のメインループを含み得る。様々な態様では、ランタイムイメージ714内の機能1〜機能Nとして示される機能は、図6の流れ図において開示する特徴および/またはステップのうちの1つまたは複数を含み得る。

様々な例では、流れ図600の方法は、図1、図2、図3、図5および図7に示す例示的なシステムのうちの1つまたは複数によって実装され得る。様々な例では、流れ図600の方法は、任意の他の適切な装置または説明した機能を実行するための手段によって実装され得る。

電気通信システムのいくつかの態様が、W-CDMA(登録商標)システムを参照して提示されている。当業者が容易に諒解するように、本開示全体にわたって説明する様々な態様は、他の電気通信システム、ネットワークアーキテクチャおよび通信規格に拡張され得る。

例として、様々な態様は、TD-SCDMAおよびTD-CDMAなどの他のUMTSシステムに拡張され得る。様々な態様はまた、(FDD、TDD、またはその両方のモードの)ロングタームエボリューション(LTE)、(FDD、TDD、またはその両方のモードの)LTEアドバンスト(LTE-A)、CDMA2000、エボリューションデータオプティマイズド(EV-DO)、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、ウルトラワイドバンド(UWB)、Bluetooth(登録商標)、および/または他の適切なシステムを採用するシステムに拡張され得る。採用される実際の電気通信規格、ネットワークアーキテクチャ、および/または通信規格は、特定の適用例およびシステムに課される全体的な設計制約に依存する。

本開示内では、「例示的」という語は、「例、事例、または例示としての役割を果たすこと」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」として説明する任意の実装形態または態様は、必ずしも本開示の他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。同様に、「態様」という用語は、本開示のすべての態様が論じられる特徴、利点または動作モードを含むことを必要としない。「結合された」という用語は、本明細書では、2つの物体間の直接または間接的な結合を指すために使用される。たとえば、物体Aが物体Bに物理的に接触し、物体Bが物体Cに接触する場合、物体AおよびCは、それらが互いに物理的に直接接触しない場合であっても、依然として互いに結合されていると見なされ得る。たとえば、第1のダイは、第1のダイがパッケージ内の第2のダイに物理的に直接接触していなくても、第2のダイに結合され得る。「回路」および「回路要素」という用語は広く使用され、電子回路のタイプに関して限定せずに、接続され構成されると、本開示で説明する機能の実行を可能にする電気デバイスおよび導体のハードウェア実装形態、ならびに、プロセッサによって実行されると、本開示で説明する機能の実行を可能にする情報および命令のソフトウェア実装形態の両方を含むものとする。

図1〜図7に示す構成要素、ステップ、特徴および/または機能のうちの1つまたは複数は、単一の構成要素、ステップ、特徴もしくは機能に再構成され、および/または組み合わされる場合があるか、あるいは、いくつかの構成要素、ステップ、または機能において具現化される場合がある。本明細書で開示する新規の特徴から逸脱することなく、追加の要素、構成要素、ステップ、および/または機能が追加される場合もある。図1〜図7に示す装置、デバイス、および/または構成要素は、本明細書で説明する方法、特徴、またはステップのうちの1つまたは複数を実行するように構成され得る。本明細書で説明する新規のアルゴリズムはまた、ソフトウェアにおいて効率的に実装される場合があり、および/またはハードウェアに埋め込まれる場合がある。

開示した方法におけるステップの特定の順序または階層は、例示的なプロセスの例示であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、方法におけるステップの特定の順序または階層が再構成されてもよいことを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、その中で特に列挙されていない限り、提示された特定の順序または階層に限定されることを意図するものではない。

前述の説明は、いかなる当業者も本明細書で説明する様々な態様を実践することを可能にするために提供される。これらの態様に対する様々な修正は当業者に容易に明らかになり、本明細書で定義した一般原理は他の態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に示す態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲の文言と一致するすべての範囲を与えられるべきであり、単数形の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」ではなく、「1つまたは複数の」を意味するものである。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は、1つまたは複数を指す。項目のリスト「のうちの少なくとも1つ」に言及する句は、単一のメンバーを含むそれらの項目の任意の組合せを指す。一例として、「a、b、またはcのうちの少なくとも1つ」は、a;b;c;aおよびb;aおよびc;bおよびc;ならびにa、bおよびcを包含するものとする。当業者に知られているか、または後で当業者に知られることになる、本開示全体にわたって説明する様々な態様の要素に対するすべての構造的および機能的等価物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されるものとする。さらに、本明細書で開示したものは、そのような開示が特許請求の範囲において明示的に列挙されているかどうかにかかわらず、公に供されるものではない。いかなるクレーム要素も、「のための手段」という句を使用して要素が明確に列挙されていない限り、または方法クレームの場合、「のためのステップ」という句を使用して要素が列挙されていない限り、米国特許法第112条第6項の規定の下で解釈されるべきではない。

100 装置
102 バス
104 プロセッサ
105 メモリ
106 コンピュータ可読記憶媒体
108 バスインターフェース
110 トランシーバ
112 ユーザインターフェース
114 処理システム
200 ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)電気通信システム
202 UMTS地上波無線アクセスネットワーク(UTRAN)、UTRAN
204 コアネットワーク
206 無線ネットワークコントローラ(RNC)、RNC
207 無線ネットワークサブシステム(RNS)、RNS
208 ノードB、基地局
210 ユーザ機器(UE)、UE
211 ユニバーサル加入者識別モジュール(USIM)
212 モバイルサービス交換センタ(MSC)、MSC
214 ゲートウェイMSC(GMSC)、GMSC
215 ホームロケーションレジスタ(HLR)、HLR
216 回線交換ネットワーク
218 サービングGPRSサポートノード(SGSN)、SGSN
220 ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)、GGSN
222 パケットベースネットワーク
300 RAN
302、304、304a、304b、306 セル
312、314、316、318、320、322、324、326、328 アンテナグループ
330、332、334、336、338、340 UE
342、344、346 ノードB
400 無線プロトコルアーキテクチャ
406 物理レイヤ
408 レイヤ2、L2レイヤ
410 媒体アクセス制御(MAC)サブレイヤ、MACサブレイヤ
412 無線リンク制御(RLC)サブレイヤ、RLCサブレイヤ
414 パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)サブレイヤ、PDCPサブレイヤ
416 RRCレイヤ
500 基地局およびユーザ機器システム
510 基地局
512、578 データソース
520、580 送信プロセッサ
530、582 送信フレームプロセッサ
532、556 送信機
534、552 アンテナ
535、554 受信機
536、560 受信フレームプロセッサ
538、570 受信プロセッサ
539、572 データシンク
540、590 コントローラ/プロセッサ
542、592 メモリ
544、594 チャネルプロセッサ
546 スケジューラ/プロセッサ
550 UE
600 プロセス
700 概念図
702 処理回路
704 プロセッサ
706 ストレージ
708 バスインターフェース
710 バス
712 トランシーバ
714 ランタイムイメージ
716 ソフトウェアモジュール
718 ユーザインターフェース
720 時分割プログラム
722 入力/出力(I/O)、制御および他の論理

Claims

セル選択の方法であって、
ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定するステップと、
電力しきい値を得るためにオフセットをしきい値に加えるステップであって、前記オフセットが前記アンテナの前記利得に基づく、ステップと、
ワイヤレスネットワークを選択するステップと、
前記選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得するステップと、
比較を得るために前記電力測定値を前記電力しきい値と比較するステップと
を備える方法。
前記セルを適切なセルとして選択するステップであって、前記比較が、前記電力測定値が前記電力しきい値よりも大きいことを示す、ステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
前記UEのロケーションを前記適切なセルに登録するステップをさらに備える、請求項2に記載の方法。
前記選択されたワイヤレスネットワークのネットワーク識別子を取得するステップと、
前記適切なセルのセル識別子を取得するステップと
をさらに備える、請求項2に記載の方法。
前記UEが、1つまたは複数のデータベースに、前記UEのホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)に関連付けられた複数のネットワーク識別子を記憶し、前記UEのHPLMN内のセルに関連付けられた複数のセル識別子を記憶する、請求項2に記載の方法。
前記記憶された複数のネットワーク識別子および前記記憶された複数のセル識別子のうちの1つまたは複数を別のUEと共有するステップをさらに備える、請求項5に記載の方法。
前記選択されたワイヤレスネットワーク内の異なるセルに関連付けられた電力測定値を取得するステップと、
異なる比較を得るために、前記異なるセルに関連付けられた前記電力測定値を前記電力しきい値と比較するステップと、
前記異なる比較が、前記異なるセルに関連付けられた前記電力測定値が前記電力しきい値よりも大きいことを示すかどうかを判定するステップと
をさらに備える、請求項1に記載の方法。
前記ワイヤレスネットワークが、ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)またはビジターパブリックランドモバイルネットワーク(VPLMN)のいずれかであるパブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)である、請求項1に記載の方法。
前記UEが境界エリア内にあり、前記VPLMNに接近している、請求項8に記載の方法。
ランダムアクセスチャネル(RACH)失敗の数が、しきい値失敗数に等しいかまたはしきい値失敗数を超えるかを確認するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
VPLMNのためのデータベース内のリストを確認するステップをさらに備える、請求項10に記載の方法。
前記VPLMNが前記リスト上に見つからない場合、1つまたは複数のローミングPLMNの探索をトリガするステップをさらに備える、請求項11に記載の方法。
前記1つまたは複数のローミングPLMNの前記探索が、VPLMN走査禁止タイマーの満了後にトリガされる、請求項12に記載の方法。
前記UEをホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)にキャンプオンし、前記電力しきい値を得るために前記しきい値に加えられた前記オフセットを除去するステップをさらに備える、請求項12に記載の方法。
前記UEが利用可能なローミングPLMNをもたない弱いカバレージエリア内にあると判定し、前記電力しきい値を得るために前記しきい値に加えられた前記オフセットを除去するステップをさらに備える、請求項12に記載の方法。
前記VPLMNが前記リスト上に見つかった場合、前記VPLMNが、前記UEの加入者識別モジュール(SIM)カードに記憶された事業者推奨PLMNであるかどうかを確認するステップをさらに備える、請求項11に記載の方法。
前記ワイヤレスネットワークを選択する前記ステップが、無線リソース制御(RCC)接続セットアップを使用して音声呼またはデータ呼を開始するステップを含む、請求項1に記載の方法。
少なくとも1つのネットワークパラメータを用いて境界パブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)データベースを維持するステップであって、前記ネットワークパラメータが、ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)識別子、ホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)セル識別子、ビジターパブリックランドモバイルネットワーク(VPLMN)識別子、またはビジターパブリックランドモバイルネットワーク(VPLMN)セル識別子のうちの1つであり、前記ワイヤレスネットワークを選択する前記ステップが、前記境界PLMNデータベースに基づく、ステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
セル選択の装置であって、
ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定し、ワイヤレスネットワークを選択するためのプロセッサと、
前記プロセッサに結合された、電力しきい値を得るためにオフセットをしきい値に加えるための受信機であって、前記オフセットが前記アンテナの前記利得に基づく、受信機と、
前記受信機に結合された、前記選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得し、比較を得るために前記電力測定値を前記電力しきい値と比較するための電力検出器と
を備える装置。
前記プロセッサが、前記セルを適切なセルとして選択するようにさらに構成され、前記比較が、前記電力測定値が前記電力しきい値よりも大きいことを示す、請求項19に記載の装置。
前記プロセッサが、前記UEのロケーションを前記適切なセルに登録するようにさらに構成される、請求項20に記載の装置。
前記プロセッサが、前記選択されたワイヤレスネットワークのネットワーク識別子を取得し、前記適切なセルのセル識別子を取得するようにさらに構成される、請求項20に記載の装置。
前記プロセッサに結合された、前記UEのホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)に関連付けられた複数のネットワーク識別子および前記UEのHPLMN内のセルに関連付けられた複数のセル識別子を記憶するためのメモリをさらに備える、請求項20に記載の装置。
セル選択の装置であって、
ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定するための手段と、
電力しきい値を得るためにオフセットをしきい値に加えるための手段であって、前記オフセットが前記アンテナの前記利得に基づく、手段と、
ワイヤレスネットワークを選択するための手段と、
前記選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得するための手段と、
比較を得るために前記電力測定値を前記電力しきい値と比較するための手段と
を備える装置。
前記セルを適切なセルとして選択するための手段であって、前記比較が、前記電力測定値が前記電力しきい値よりも大きいことを示す、手段をさらに備える、請求項24に記載の装置。
前記UEのロケーションを前記適切なセルに登録するための手段をさらに備える、請求項25に記載の装置。
前記選択されたワイヤレスネットワークのネットワーク識別子を取得するための手段と、
前記適切なセルのセル識別子を取得するための手段と
をさらに備える、請求項25に記載の装置。
前記UEのホームパブリックランドモバイルネットワーク(HPLMN)に関連付けられた複数のネットワーク識別子および前記UEのHPLMN内のセルに関連付けられた複数のセル識別子を記憶するための手段をさらに備える、請求項25に記載の装置。
少なくとも1つのプロセッサと、ネットワーク識別子またはセル識別子のうちの1つまたは複数を記憶するためのメモリであって、前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを備えるデバイス上で動作可能なコンピュータ実行可能コードを記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能コードが、
前記少なくとも1つのプロセッサに、ユーザ機器(UE)に関連付けられたアンテナの利得を決定させるための命令と、
前記少なくとも1つのプロセッサに、電力しきい値を得るためにオフセットをしきい値に加えさせるための命令であって、前記オフセットが前記アンテナの前記利得に基づく、命令と、
前記少なくとも1つのプロセッサに、ワイヤレスネットワークを選択させるための命令と、
前記少なくとも1つのプロセッサに、前記選択されたワイヤレスネットワーク内のセルに関連付けられた電力測定値を取得させるための命令と、
前記少なくとも1つのプロセッサに、比較を得るために前記電力測定値を前記電力しきい値と比較させるための命令と
を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
前記コンピュータ実行可能コードが、
前記少なくとも1つのプロセッサに、前記セルを適切なセルとして選択させるための命令であって、前記比較が、前記電力測定値が前記電力しきい値よりも大きいことを示す、命令と、
前記少なくとも1つのプロセッサに、前記UEのロケーションを前記適切なセルに登録させるための命令と、
前記少なくとも1つのプロセッサに、前記ネットワーク識別子または前記セル識別子のうちの1つまたは複数を取得させるための命令であって、前記ネットワーク識別子が前記選択されたワイヤレスネットワークのものであり、前記セル識別子が前記適切なセルのものである、命令と
をさらに備える、請求項29に記載のコンピュータ可読記憶媒体。