JP2012135060A

JP2012135060A - 移動局装置、基地局装置、移動局装置に用いられる方法、及び基地局装置に用いられる方法

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Publication number: JP2012135060A
Application number: JP2012091711A
Authority: JP
Inventors: Shohei Yamada; 昇平山田; Taiichiro Nakajima; 大一郎中嶋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2012-07-12
Also published as: JP4981813B2; WO2008044451A1; EP2068462A4; EP2068462A1; JPWO2008044451A1; CN101543103A; US20100074159A1

Abstract

【課題】通信システム全体の周波数利用効率を向上させるとともに、特定の移動局に対する使用周波数層の基地局制御を効率的に実行できるようにする。
【解決手段】マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する移動局装置は、ある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報をネットワークに通知する。また、マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する基地局装置は、移動局装置がある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報を受信し、移動局装置がその周波数でＭＢＭＳおよびデータを受信することができるように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は移動通信システムにおける移動局装置、基地局装置、移動局装置に用いられる方法、及び基地局装置に用いられる方法に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiplexing）方式が第３世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。また、通信速度を更に上げたＨＳＤＰＡも標準化され、サービスが開始されようとしている。

一方、３ＧＰＰでは、第３世代無線アクセス技術の進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access、以下、ＥＵＴＲＡと称する）および第３世代無線アクセスネットワーク技術の進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network、以下、ＥＵＴＲＡＮと称する）が検討されている。ＥＵＴＲＡの下りリンクの通信方式として、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）方式が提案されている。ＥＵＴＲＡ技術として、ＯＦＤＭＡ方式にチャネル符号化等の適応無線リンク制御（リンクアダプテーション、Link Adaptation）に基づく適応変復調・誤り訂正方式（ＡＭＣＳ：Adaptive Modulation and Coding Scheme、以下、ＡＭＣＳ方式と称する）といった技術が適用されている。

また、ＥＵＴＲＡの上りリンクとして、マルチキャリア通信方式やシングルキャリア通信方式など様々な提案がされており、ＯＦＤＭ方式等のマルチキャリア通信方式よりＶＳＣＲＦ（Variable Spreading and Chip Repetition Factors）−ＣＤＭＡ方式やＩＦＤＭＡ（Interleaved Frequency Division Multiple Access）方式、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）−ＳｐｒｅａｄＯＦＤＭ方式のシングルキャリア通信方式が上りリンクに有効な無線通信方式として提案されている。

また、ＥＵＴＲＡＮで提供するサービスは、パケットベースのサービスを想定しており、Ｗ−ＣＤＭＡで提供されているＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）もさらに発展させて盛り込むこととなっている。ＭＢＭＳは、無線ネットワークを通じて同一のマルチメディアデータを複数の受信者に伝送するサービスのことである。このとき、複数の受信者が一つの無線チャンネルを共有するようにして、無線伝送資源を節約することができる。

また、ＥＵＴＲＡ／ＥＵＴＲＡＮの技術要求条件（例えば、非特許文献２参照）が提案され、既存の２Ｇ、３Ｇサービスとの融合、共存のため、スペクトル柔軟性（Spectrum Flexibility）が要求され、異なるサイズのスペクトル（周波数帯域幅、例えば、１.２５ＭＨｚ、２.５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）に対する周波数割り当てのサポート（Support for spectrum allocations of different size）が要求されている。

また、ＥＵＴＲＡＮの技術要求条件（非特許文献３参照）が提案され、異なる周波数帯域幅（例えば、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）の送受信能力を持つ移動局クラスの移動局のサポートも要求している。また、ＥＵＴＲＡの技術資料（非特許文献４参照）が提案され、異なる周波数帯域幅の送受信能力を持つ移動局に対する使用すべき周波数帯域位置指定（中心周波数シフト）の方法が示されている。ここで特に問題となるのは、基地局周波数帯域幅が２０ＭＨｚ帯域幅の場合の１０ＭＨｚ帯域幅の送受信能力を持つ移動局の収容方法であり、アクティブモード（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄモード）、アイドルモード（待ち受け状態）、ＭＢＭＳの受信時に通信を行う帯域位置の候補が列挙されている。

図１３に示すように、候補の帯域としては、２０ＭＨｚの中心１０ＭＨｚバンド、２０ＭＨｚの右１０ＭＨｚバンド、２０ＭＨｚの左１０ＭＨｚバンドの３つが挙げられている。図１３では、左１０ＭＨｚバンドに、ＭＢＭＳサービス１、ＭＢＭＳサービス２、ＢＣＨ（報知情報チャネル）、ＰＣＨ（ページングチャネル）が配置されている。この場合、ＭＢＭＳ受信移動局、およびアイドルモード移動局は、左１０ＭＨｚバンドで通信を行い、それ以外のアクティブモード移動局は、右１０ＭＨｚバンドで通信を行う。

一方、図１４では、左１０ＭＨｚバンドにＭＢＭＳサービス１、右１０ＭＨｚバンドにＭＢＭＳサービス２が配置され、ＢＣＨ、ＰＣＨは、左右に重複して配置されている。この場合、ＭＢＭＳサービス１受信移動局は、左１０ＭＨｚバンドで通信を行い、ＭＢＭＳサービス２受信移動局は、右１０ＭＨｚバンドで通信を行う。（非特許文献４参照）

特許文献１では、複数の周波数層を持つＭＢＭＳ移動通信システムにおいて、アクティブモード移動局へのシグナリングによって、ＭＢＭＳサービスと専用トラフィックサービスの優先周波数層を制御し、移動局は、どちらのサービスを受信すべきかを判断するものである。

特開２００６−４２３５４号公報

３ＧＰＰＴＲ（Technical Report）２５.８５８、および３ＧＰＰのＨＳＤＰＡ仕様関連資料. http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25-series.htm ３ＧＰＰＴＲ（Technical Report）２５.９１３、Ｖ２.１.０（２００５−０５）、Requirements for evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) and Universal Terrestrial Radio Access Network(UTRAN). http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25913.htm ３ＧＰＰＴＲ（Technical Report）２５.９１３、Ｖ７.２.０（２００５−１２）、Requirements for Evolved UTRA(E-UTRA) and Evolved UTRAN(E-UTRAN) Ｒ２−０６１００１ "Principles of scalable bandwidth scenarios"，３ＧＰＰＴＳＧＲＡＮＷＧ２Ｍｅｔｔｉｎｇ＃５２Ａｔｈｅｎｓ，Ｇｒｅｅｃｅ，Ｍａｒｃｈ２７−３１，２００６

しかしながら上記特許文献では、アイドルモード時のトラフィック（例えば、ページング情報、報知情報、ショートメッセージなど）を考慮していない。図１４のようにアイドルモード時の移動局がＭＢＭＳ受信のために周波数層を変更する場合、ネットワークからの優先情報を基に、移動局が決定権を持って周波数層の変更を行う。すなわち、上位ノード（ＲＮＣ，ＳＧＳＮなどの位置管理装置および無線リソース制御装置）がどの周波数層に移動局が移動したのかを知ることができないため、ページングや報知情報を双方の周波数層に送信する必要が生じる。

また、図１３のような一方の周波数層でのＭＢＭＳ送信サービスの場合、専用トラフィックサービスとＭＢＭＳ送信サービスの両方を受信したい移動局の数が多くなった場合に、一方の周波数層でのトラフィック量が増大するため、専用トラフィックサービスとＭＢＭＳサービスのどちらかの切断を移動局に迫る必要がある。

これらの問題は、上位ノードで、移動局のＭＢＭＳ受信周波数層および受信趣向、専用トラフィックの負荷、アイドルモードの移動局の待ち受け周波数層の管理が統合的に行われていないことによって生じている。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、異なる周波数層の送受信能力を持つ移動局クラスの移動局が混在する移動通信システムにおいて、通信システム全体の周波数利用効率を向上させるとともに、特定の移動局に対する使用周波数層の基地局制御を効率的に実行できるようにした移動局装置、基地局装置、移動局装置に用いられる方法、及び基地局装置に用いられる方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する移動局装置であって、ある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報をネットワークに通知することを特徴としたものである。

第２の技術手段は、マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する基地局装置であって、移動局装置がある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報を受信し、前記移動局装置が前記周波数でＭＢＭＳおよびデータを受信することができるように制御することを特徴としたものである。

第３の技術手段は、マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する移動局装置に用いられる方法であって、ある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報をネットワークに通知することを特徴としたものである。

第４の技術手段は、マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する基地局装置に用いられる方法であって、移動局装置がある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報を受信し、前記移動局装置が前記周波数でＭＢＭＳおよびデータを受信することができるように制御することを特徴としたものである。

本発明によれば、異なる周波数層の送受信能力を持つ移動局クラスの移動局が混在する移動通信システムにおいて、通信システム全体の周波数利用効率を向上させるとともに、特定の移動局に対する使用周波数層の基地局制御を効率的に実行できるようにした移動局装置、基地局装置、移動局装置に用いられる方法、及び基地局装置に用いられる方法を提供することを提供することができる。

ＥＵＴＲＡＮのシステムの簡略化された構成を示す図である。ＩＭＳＩもしくはＴＭＳＩの一部をＲｉｇｈｔＢａｎｄとＬｅｆｔＢａｎｄの指定に使うようにした下りリンクのマッピング例を示す図である。図１の待ち受け周波数層管理方法にＭＢＭＳサービスの制御を適応した際のＭＢＭＳ制御方法を示す図である。図１の待ち受け周波数層管理方法にＭＢＭＳサービスの制御を適応した際のＭＢＭＳ制御方法の他の例を示す図である。２０ＭＨｚ帯域幅の基地局から送信されるそれぞれの物理チャネルの配置を概念的に示す図である。２０ＭＨｚ帯域幅の基地局から送信されるそれぞれの物理チャネルの配置を概念的に示す他の図である。２０ＭＨｚ帯域幅の基地局から送信されるそれぞれの物理チャネルの配置を概念的に示す更に他の図である。基地局、ａＧＷ、およびアイドルモード移動局のＭＢＭＳ制御方法の一例を示す図である。図８のフローに応じた下りリンクのマッピングの状態を示す図である。ベアラセットアップと同時にＭＢＭＳの送信周波数層制御を行なう例を示す図である。ａＧＷと移動局との間の信号負荷を減らす方法を説明するための図である。ＭＢＭＳの送信方法、ページンググループ、受信能力周波数層、ＭＢＭＳＧｒｏｕｐの関係に応じた待ち受け層の指定方法を示す図である。基地局周波数帯域幅が２０ＭＨｚの場合の１０ＭＨｚ帯域幅の送受信能力を持つ移動局の収容方法の例を示す図である。基地局周波数帯域幅が２０ＭＨｚの場合の１０ＭＨｚ帯域幅の送受信能力を持つ移動局の収容方法の他の例を示す図である。

図１は、ＥＵＴＲＡＮのシステムの簡略化された構成を示す図である。ａＧＷ（ａｃｃｅｓｓＧａｔｅｗａｙ）は、上位ノード（Ｗ−ＣＤＭＡ／ＧＰＲＳ方式のＳＧＳＮ，ＲＮＣ）に相当し、ページングの起動、移動局（ＵＥ：ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）との間でアクセスシステム非依存のシグナリング（ＮＡＳシグナリング：ＮｏｎＡｃｃｅｓｓＳｔｒａｔｕｍシグナリング）のやり取りを行う。ａＧＷをユーザプレーンノードと制御プレーンノードに分離することも可能であるが、ここでは、同一ノードとして扱う。

ａＧＷは、本発明の位置管理装置に該当し、位置管理（Ｗ−ＣＤＭＡ方式のＶＬＲ相当）を行い、移動局から位置登録・更新要求を受信し、位置管理データベースへ登録する。移動局への着信があった場合には、ａＧＷは位置管理データベースから移動局の登録情報を取得し、ページング要求を位置登録エリア内の基地局（ｅＮＢ：ｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ）に送信する。移動局からの位置登録・更新要求には、Ｗ−ＣＤＭＡ方式と同様、初期登録時にはＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）、位置更新時には、ＴＭＳＩ（Temporary Mobile Subscriber Identity）が含められ、ａＧＷの位置管理データベースに登録される。

ページングは、パケットが着信している移動局の位置登録エリアを位置管理データベースから取得し、位置登録エリアの基地局に対して、位置管理装置からページング要求を送出することで行なわれる。ここでページング要求とは、ａＧＷからのページングのＮＡＳシグナリングを位置登録エリア内の基地局が受信し、基地局が、移動局または移動局のグループに対し、ページングインジケーター（ＰＩＣＨ）および／またはページング情報（ＰＣＨ）を、物理シグナリングとして送信することを意味する。

アイドルモードの移動局は、位置管理装置からのページングの受信、基地局からの報知情報（無線フォーマット設定やショートメッセージなども含む）の受信、ＭＢＭＳ共用制御信号の受信などを行っている。ＭＢＭＳ共用制御信号は、ＭＢＭＳサービスの種類やＭＢＭＳのスケジューリング情報などを送信する。アイドルモードの移動局は、ＭＢＭＳデータの受信も可能である。

ＭＢＭＳＳｅｒｖｅｒは、ＭＢＭＳデータのソースとして、ＭＢＭＳデータのスケジューリングに関して責任を負っている。ＭＢＭＳＳｅｒｖｅｒによって生成されたＭＢＭＳデータストリームは、ａＧＷ、基地局を経て、移動局に伝達される。

ａＧＷは、それぞれの加入者のＭＢＭＳ関連サービスを制御する。ａＧＷは、特定の基地局に選択的にＭＢＭＳ関連サービスを伝送し、および基地局間でのＭＢＭＳ関連サービスの周波数・時間スケジューリングのサポート等を行う。ａＧＷとＭＢＭＳＳｅｒｖｅｒは共通ノードとして定義されても良い。ＭＢＭＳサービスは、ＳＦＮ（Single Frequency Network）で提供される場合もあり、その場合は、各基地局間は同期システムとして動作し、同一時間・周波数領域に同一データを送信することを可能とする。

基地局の最大周波数帯域幅が２０ＭＨｚの場合、１０ＭＨｚ送受信能力の移動局の収容のため、ＬｅｆｔＢａｎｄ（左バンド：低周波数側であるＬｏｗｅｒＢａｎｄとも言う）とＲｉｇｈｔＢａｎｄ（右バンド：高周波数側であるＵｐｐｅｒＢａｎｄとも言う）として、それぞれ基地局内の帯域を１０ＭＨｚずつに分割した周波数層が定義される。この時、移動局の待ち受け周波数層（Camped Frequency Layer）には、ＬｅｆｔＢａｎｄとＲｉｇｈｔＢａｎｄの２つの候補がある。よって、移動局がどちらの周波数層で待ち受けているのかについて、ａＧＷが管理する。これにより、各移動局へのＮＡＳシグナリングをどちらの周波数層に送信すべきかを指定することが可能となり、それぞれの帯域に２重送信するオーバヘッドを回避できる。アクティブモード時の移動局の使用周波数層は、ａＧＷおよび基地局が管理する。

ａＧＷで待ち受け周波数層を管理するため、移動局は、位置登録・更新の際に、待ち受け周波数層の登録も同時に行う。通常、初期登録時には、移動局はＩＭＳＩをａＧＷへ送信し、ａＧＷはＴＭＳＩを割り当てるが、その際に、ａＧＷから待ち受け周波数層を指示する。同様に位置更新時においても、ａＧＷが待ち受け周波数層の変更を指示する。

アイドルモード移動局へのＮＡＳシグナリングの送信開始時のページング方法を説明する。ページング時には、ａＧＷは、ページング要求に移動局の待ち受け周波数層を付与して送出し、基地局は、ページング要求内の移動局の待ち受け周波数層の情報を取得し、移動局の待ち受け周波数層の受信帯域へページングインジケーター（ＰＩＣＨ）および／またはページング情報（ＰＣＨ）を送信する。移動局は、位置登録・更新要求に受信能力周波数層も含めて送信し、ａＧＷは、その応答によって、移動局の待ち受け周波数層を指示する。

基地局の最大周波数帯域幅である２０ＭＨｚと同じ２０ＭＨｚ送受信能力を持った移動局は、どちらの周波数層の情報も受信可能なので、基地局は、待ち受け周波数層を指示することなく、どちらかの帯域でページングインジケーター（ＰＩＣＨ）および／またはページング情報（ＰＣＨ）を送信し、移動局は、両周波数層を受信、復調し、ページングインジケーター（ＰＩＣＨ）および／またはページング情報（ＰＣＨ）を検出するような構成もできる。１０ＭＨｚ送受信能力を持った移動局は、位置登録・更新要求に受信能力周波数層をも含めて送信し、ａＧＷは、その応答によって、移動局の待ち受け周波数層を指示する。

このように構成することにより、移動局の待ち受け周波数層をａＧＷで管理することが可能となる。しかし、ページング要求には、必ず移動局の加入者識別情報であるＩＭＳＩもしくはＴＭＳＩが含まれるため、このＩＭＳＩもしくはＴＭＳＩの一部を暗示的にＲｉｇｈｔＢａｎｄとＬｅｆｔＢａｎｄの指定に使うことも考えられる。

例えば、図２に示すように、ＩＭＳＩもしくはＴＭＳＩの下位１ビットを使用し、“０”の場合にはＬｅｆｔＢａｎｄ、“１”の場合にはＲｉｇｈｔＢａｎｄで待ち受けることを予め仕様化する。ＩＭＳＩは、ＳＩＭカードなどに格納される静的な識別子であり、ＴＭＳＩは、移動局からａＧＷへの位置更新の際に、ａＧＷが一時的に割り当てる識別子である。

ａＧＷがＴＭＳＩの更新時に下位１ビットを適応的に制御することにより、移動局待ち受け周波数層の制御が効率的に行われる。すなわち、ＩＭＳＩもしくはＴＭＳＩの一部もしくはハッシュ値によってページンググループを形成し、それぞれのページンググループに応じた待ち受け周波数層が決定されることを意味する。ＴＭＳＩを使用する場合は、ＴＭＳＩを割り当てるａＧＷが、移動局の待ち受け周波数層を制御することを意味する。

ＩＭＳＩは、初期位置登録の際、移動局の情報受信周波数層を決定するために使用される。移動局は、初期位置登録の際にやり取りされる情報、すなわち基地局の下りリンクでの情報（位置登録の応答情報やランダムアクセスの応答情報など）を、ＩＭＳＩに関連付けられた周波数層で受信する。予め上りリンクの使用周波数層と下りリンクの使用周波数層が関連付けられている場合、上りリンクで初期位置登録を行なう周波数層は、ＩＭＳＩに基づいて決定されることを意味する。

まず、初期位置登録時には、移動局は、ＩＭＳＩのハッシュ値を使ってＲｉｇｈｔＢａｎｄまたはＬｅｆｔＢａｎｄで待ち受け動作を行う。続いて、待ち受け動作を行っている移動局は、位置登録のため、ＩＭＳＩを含んだメッセージをａＧＷに対して送信する。ａＧＷは、移動局から位置登録または位置更新要求を受け取ると、システム全体の負荷状況を考慮して、新たな待ち受け周波数層を示すＴＭＳＩを応答情報に含めて返信する。移動局は、ａＧＷが送信した位置登録または位置更新要求の返信を受信すると、ＴＭＳＩによって示される待ち受け周波数層に移動する。

この場合、２０ＭＨｚ送受信能力の移動局に対しても、どちらか片方の帯域でページング要求が送信されることになるので、２０ＭＨｚ送受信能力の移動局の処理が簡略化されるという利点がある。Ｗ−ＣＤＭＡ方式の際には、時間方向の間欠受信のために加入者識別情報を基に間欠受信サイクルを決定していたが、同様の方法で本実施形態においても時間方向の間欠受信の適応は可能である。つまり、本実施形態においては、ページング情報の時間・周波数の送信位置を移動局の加入者識別情報に関連付けてスケジューリングすることを意味する。

図３および図４は、図１の待ち受け周波数層管理方法にＭＢＭＳサービスの制御を適応した際のＭＢＭＳ制御方法を示している。図３に示すように、ＭＢＭＳサービス用の無線リソースの効率的な利用を考慮し、例えば、ＭＢＭＳサービスは、ＬｅｆｔＢａｎｄのみに送信される。移動局は、位置登録・更新時に自局の加入者識別情報（ＩＭＳＩまたはＴＭＳＩ）と待ち受け周波数層だけでなく、ＭＢＭＳサービスの受信希望情報もａＧＷに対して登録する。

上記で述べたように、移動局の待ち受け周波数層はａＧＷで管理されているため、移動局が待ち受け周波数層の変更を要求する際にはａＧＷの許可が必要である。移動局が、ＭＢＭＳサービスを受信したい場合に、待ち受け周波数層でサービスされていないことを知った場合、ａＧＷに対し、待ち受け周波数層の変更要求を送信する必要がある。よって、ＲｉｇｈｔＢａｎｄで待ち受けている移動局が、位置登録・更新要求に、ＭＢＭＳサービスの受信希望情報を含めることにより、ａＧＷは、ＬｅｆｔＢａｎｄへの移動を指示することが可能となる。移動局は、ＲｉｇｈｔＢａｎｄまたはＬｅｆｔＢａｎｄでＭＢＭＳサービスが提供されているという情報を、報知情報またはＭＢＭＳ共用制御信号または共用シグナリングまたは専用シグナリングで取得する。

一方、ＭＢＭＳサービスを受信したい移動局数が、極端に多くなった場合、ＭＢＭＳサービス以外のトラフィックが、ＭＢＭＳサービスが提供されているＬｅｆｔＢａｎｄに集中し、負荷が非常に大きくなってしまうことが懸念される。よって、図４に示すように、ａＧＷは、ＲｉｇｈｔＢａｎｄへのＭＢＭＳサービスの分散化の決定を行う機能を持つ。つまり、ａＧＷは、ａＧＷ配下の基地局全体のトラフィック負荷状況をモニタリングし、ＭＢＭＳサービスをＬｅｆｔＢａｎｄとＲｉｇｈｔＢａｎｄ双方で提供すべきかどうか判断し、ＭＢＭＳサービスの２Ｂａｎｄ送信を決定した場合には、基地局に対して、２Ｂａｎｄ送信を指示する。２Ｂａｎｄ送信は、全く同じＭＢＭＳサービスをＬｅｆｔＢａｎｄとＲｉｇｈｔＢａｎｄ双方に送信する場合と、ＭＢＭＳサービスの一部のチャンネルのみをＲｉｇｈｔＢａｎｄに移動する場合がある。

図５、図６、および図７は、２０ＭＨｚ帯域幅の基地局から送信されるそれぞれの物理チャネルの配置を概念的に示したものである。これらの図は、周波数方向のみ示していて、それぞれの物理チャネルは、時間的に異なる位置に配置されていても良い。ＭＢＭＳ物理チャネルとデータ物理チャネルは、完全に周波数帯域を分割して配置される場合と、ＭＢＭＳチャネルとデータチャネルを時間多重して配置される場合が考えられる。時間多重の場合であっても、最大受信帯域幅が１０ＭＨｚの移動局を収容する必要があるため、少なくとも１０ＭＨｚ単位で周波数多重する必要がある。ここでは、特に移動局の受信周波数層能力に注目しているため、周波数方向の位置を示すように抽象化されている。

図５は、図３の場合のようにＬｅｆｔＢａｎｄのみでＭＢＭＳサービスを提供する場合の物理チャネルの配置を示したものである。電源投入後の最初のバンドサーチにおいては、中心の同期チャネル（ＳＣＨ）を使用し、セルサーチ処理が終了後、すぐにＲｉｇｈｔＢａｎｄまたはＬｅｆｔＢａｎｄへ移動する。ＲｉｇｈｔＢａｎｄまたはＬｅｆｔＢａｎｄへの移動は、移動局の加入者識別番号と報知チャネルの情報などで決定される。

上記に述べたようなａＧＷによる位置管理に応じて、ＭＢＭＳサービスを受信する移動局はＬｅｆｔＢａｎｄで、ＭＢＭＳサービスを受信しない移動局はＲｉｇｈｔＢａｎｄで、通信または待ち受け処理を行う。また、２０ＭＨｚ帯域幅を受信可能な移動局は、ＲｉｇｈｔＢａｎｄ、ＬｅｆｔＢａｎｄ共に受信可能であるため、２０ＭＨｚ帯域幅の移動局へのページング情報は、ＲｉｇｈｔＢａｎｄに送信することにより、情報の負荷分散が可能である。どちらの帯域にページング情報が送信されるかは、ａＧＷによって決定される。

図６は、ＭＢＭＳサービスの複数のサービス種別をＲｉｇｈｔＢａｎｄとＬｅｆｔＢａｎｄに分けて配置した場合の図である。ＭＢＭＳ１がＬｅｆｔＢａｎｄに配置され、ＭＢＭＳ２がＲｉｇｈｔＢａｎｄに配置されている。移動局は、ａＧＷへ、希望のＭＢＭＳサービス種別を要求し、ａＧＷの制御の下で、ＬｅｆｔＢａｎｄまたはＲｉｇｈｔＢａｎｄで通信または待ち受け処理を行う。

図７は、全く同じＭＢＭＳサービスを２Ｂａｎｄ送信した場合の図である。移動局は、どちらのＢａｎｄにおいてもＭＢＭＳを受信可能であるため、ａＧＷおよび基地局がネットワークの負荷状況を見て、移動局の通信または待ち受け処理周波数層を制御する。

図５、図６、および図７で示した物理チャネル配置をａＧＷがネットワークの負荷状況を見て、適応的に変更することによって最適な負荷分散が可能である。ＭＢＭＳサービスの受信を希望する移動局が少ない場合は図５の配置を使用し、ＭＢＭＳサービスの受信希望端末が増加するにつれて図６の配置を使用し、最もＭＢＭＳサービスの受信希望端末が多い場合には図７へ配置構成を変更することによって効果的な制御が可能である。

ａＧＷは、２０ＭＨｚ受信能力の移動局に対しては管理を行わず、移動局は、ＬｅｆｔＢａｎｄ、ＲｉｇｈｔＢａｎｄ双方を常に受信するという方法も可能である。その場合、ａＧＷまたは基地局は、ＬｅｆｔＢａｎｄ、ＲｉｇｈｔＢａｎｄの混雑状況を考慮して、トラフィックの少ない帯域で、２０ＭＨｚアイドルモード移動局への情報を送信することが可能である。送信周波数層の指定は、ａＧＷから基地局に対して指定しても良いし、基地局が独自に判断しても良い。ａＧＷから基地局に対して指定を行う場合は、ａＧＷ配下の基地局の負荷を総合的に判断することが可能である。しかし、２０ＭＨｚアイドルモード移動局については、それぞれの基地局下で通信中の他の移動局のトラフィック量を考慮して、基地局が独自に判断した方が効率的な場合がある。

図８は、基地局、ａＧＷ、およびアイドルモード移動局のＭＢＭＳ制御方法の一例を示す図で、図９は図８のフローに応じた下りリンクのマッピングの状態を示す図である。図９では、図８に対応付けるために図８の移動局（ＵＥ）のフローを記載した。
電源投入時の移動局（ＤＥＴＡＣＨＥＤモード）は、初期セル選択（バンドサーチ、セルサーチ）を行った後（Ｓ１）、報知情報（ＣＣＣＨ）を受信し（Ｓ２）、ａＧＷへの位置登録処理のためベアラセットアップを行う。ベアラセットアップ終了後（Ｓ３，Ｓ２１，Ｓ３１）、移動局は、位置登録メッセージにＩＭＳＩとＭＢＭＳの希望情報を含めてａＧＷへ送信する（Ｓ４）。ベアラセットアップ終了後は、移動局はアクティブモードである。

ａＧＷは、各移動局から受信したＭＢＭＳ希望情報を管理し、ＭＢＭＳの送信周波数層制御の選択指標として利用する。ＭＢＭＳの希望情報とは、移動局がどのチャンネルまたはチャンネルグループのＭＢＭＳを受信したいか、ＭＢＭＳサービスを受信したいかしたくないか、ＭＢＭＳサービスを受信できる能力があるかないかなどのａＧＷでのＭＢＭＳ送信周波数層制御の指標となる情報である。位置登録メッセージを受信したａＧＷは、位置登録完了メッセージにＴＭＳＩおよび待ち受け周波数層指定情報を含めて、移動局へ送信する（Ｓ３２）。

図２で説明したように、待ち受け周波数層指定情報は暗にＴＭＳＩに含めて送信しても良い。ここで指定された待ち受け周波数層でデータの受信およびＭＢＭＳの受信を行う。図８および図９では、ＲｉｇｈｔＢａｎｄでデータ送受信を行っている移動局が送信した位置登録メッセージにＭＢＭＳサービスを受信したいという希望情報が含まれており、ａＧＷは、ＭＢＭＳが提供されているＬｅｆｔＢａｎｄへの周波数層移動を指示したことを示している。

移動局の通信状態（Ｓ５）が終了し、ベアラの開放が行われると（Ｓ６，Ｓ２３，Ｓ３３）、移動局はアイドルモードへ遷移し（Ｓ７）、ＭＢＭＳの受信および待ち受け動作を行うこととなる。
ａＧＷは、各移動局から受信したＭＢＭＳの希望情報および各移動局の待ち受け周波数層からＬｅｆｔＢａｎｄに移動局が集中していないか監視し、ＭＢＭＳの受信ユーザ数が、予めオペレータのポリシー等で定められた閾値を超えた場合に、ＭＢＭＳの２Ｂａｎｄ送信を決定する。また、ＭＢＭＳの受信ユーザ数が、閾値より少なくなった場合には、２Ｂａｎｄ送信を解除する。ａＧＷは、ＭＢＭＳの送信周波数層の変更を決定すると、ＭＢＭＳ提供範囲の基地局に対して、ＭＢＭＳの送信周波数層の変更を指示する（Ｓ３４）。

指示を受けた基地局は、ＭＢＭＳの送信周波数層を変更し（Ｓ２４）、ページング情報または報知情報またはＭＢＭＳ共用制御信号または共用シグナリングまたは専用シグナリングにてＭＢＭＳの送信周波数層の変更情報を各移動局に通知する（Ｓ２５）。全く同じＭＢＭＳサービスをＬｅｆｔＢａｎｄとＲｉｇｈｔＢａｎｄ双方に送信する場合は、移動局が特に待ち受け周波数層を変更する必要はない。ＭＢＭＳサービスの一部のチャンネルのみがＲｉｇｈｔＢａｎｄで送信される場合、ＲｉｇｈｔＢａｎｄのＭＢＭＳチャンネルを受信したい移動局は、待ち受け周波数層を変更する必要がある。
ＭＢＭＳの送信周波数層の変更情報は、ＭＢＭＳサービス無し、ＬｅｆｔＢａｎｄＯｎｌｙ、チャンネルスプリット（ＬｅｆｔＢａｎｄ：ＭＢＭＳ１、ＲｉｇｈｔＢａｎｄ：ＭＢＭＳ２）、Ｄｕｐｌｉｃａｔｅの４種類を識別する情報やそれぞれの送信方法の設定情報などである。

アイドルモードの移動局は定期的にセル再選択、および、報知情報・ページング情報の受信を行っている（Ｓ８，Ｓ９）。
移動局は、ページング情報または報知情報またはＭＢＭＳ共用制御信号または共用シグナリングまたは専用シグナリングにてＭＢＭＳの送信周波数層の変更情報を受信すると、受信していたチャンネルが待ち受け周波数層で受信できなくなった移動局は、ベアラセットアップ（Ｓ１０）と位置再登録処理を行う（Ｓ１１）。位置再登録時にＭＢＭＳ希望情報を含めて送信する。ＭＢＭＳ希望情報を受信したａＧＷは、位置登録完了メッセージにＴＭＳＩおよび待ち受け周波数層指定情報を含めて、移動局へ送信する（Ｓ３６）。ここで指定された待ち受け周波数層でデータの受信およびＭＢＭＳの受信を行う。

次に図１０でベアラセットアップと同時にＭＢＭＳの送信周波数層制御を行なう例を示す。図１０（Ａ）は、基地局、ａＧＷ、およびアイドルモード移動局のＭＢＭＳ制御方法を示す図で、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のフローに応じた下りリンクのマッピングの状態を示す図である。ここでは、ＬｅｆｔＢａｎｄのみでＭＢＭＳサービスが提供されている場合を示している。移動局は、ベアラセットアップメッセージにＭＢＭＳ希望情報を含めて基地局およびａＧＷに送信する。

そして移動局と基地局の間で無線ベアラが確立され、基地局とａＧＷの間で無線アクセスベアラが確立され、移動局とａＧＷの間でサービスベアラが確立される（Ｓ４１，Ｓ５１，Ｓ６１）。ここでアクティブモードの移動局の使用周波数層の決定には、基地局とａＧＷ双方のスケジューリング決定を考慮する必要がある。アクティブモードの移動局の使用周波数層が、基地局の決定を優先して決定される場合には、ａＧＷは、移動局の使用周波数層を常時把握することが困難である。基地局が、アクティブモードの移動局に対して、ＲｉｇｈｔＢａｎｄに移動するよう命じ、ＭＢＭＳサービスをこの移動局に対する専用トラフィックとして送信することも可能である。

ベアラセットアップメッセージに含められたＭＢＭＳ希望情報を受信したａＧＷは、その応答メッセージにて、移動局と基地局に対して使用周波数層の変更を指示する。基地局に使用周波数層の決定権を委譲する場合は、ａＧＷは、使用周波数層を把握していないことを把握し、決定権の委譲することをベアラセットアップ応答メッセージに含めて基地局に送信する。次に、移動局が通信を終了しアイドルモードに遷移する際には、移動局は、ベアラ開放要求メッセージにＭＢＭＳ希望情報を含めてａＧＷへ送信する。

ａＧＷが移動局にＭＢＭＳサービスの受信を許可する場合には、ａＧＷは、ベアラ開放要求応答メッセージにて、ＬｅｆｔＢａｎｄで待ち受けることを指示する。これにより、アイドルモードの移動局の待ち受け周波数層をａＧＷで把握することが可能である（Ｓ４３，Ｓ５２，Ｓ６２）。ａＧＷは、ベアラセットアップメッセージやベアラ開放要求メッセージに含まれるＭＢＭＳ希望情報および各移動局の待ち受け周波数層から、ＬｅｆｔＢａｎｄに移動局が集中していないか監視し、ＭＢＭＳの受信ユーザ数が、予めオペレータのポリシー等で定められた閾値を超えた／下回った場合に、ＭＢＭＳの送信周波数層の変更を決定する。

図８および図９では、移動局が待ち受け周波数層を変更する場合に位置再登録を行う方法を説明したが、図１１で、ａＧＷと移動局との間の信号負荷を減らす方法を説明する。図１１（Ａ）は、基地局、ａＧＷ、およびアイドルモード移動局のＭＢＭＳ制御方法を示す図で、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のフローに応じた下りリンクのマッピングの状態を示す図である。

ａＧＷは、ＭＢＭＳの送信周波数層の変更を決定すると、ＭＢＭＳ提供範囲の基地局に対して、ＭＢＭＳの送信周波数層の変更を指示する（Ｓ９１）。指示を受けた基地局は、ページング情報または報知情報またはＭＢＭＳ共用制御信号または共用シグナリングまたは専用シグナリングにてＭＢＭＳの送信周波数層の変更情報を各移動局に通知する（Ｓ８１）。各移動局はこのＭＢＭＳ送信周波数層変更情報を受信することによって待ち受け周波数層の変更を行う（Ｓ７２）。

全く同じＭＢＭＳサービスをＬｅｆｔＢａｎｄとＲｉｇｈｔＢａｎｄ双方に送信する場合は、移動局が特に待ち受け周波数層を変更する必要はない。ＭＢＭＳサービスの一部のチャンネルのみがＲｉｇｈｔＢａｎｄで送信される場合、ＲｉｇｈｔＢａｎｄのＭＢＭＳチャンネルを受信したい移動局は、待ち受け周波数層を変更する必要がある。よって、それぞれのＭＢＭＳ送信周波数層に応じた待ち受け周波数層の変更が必要となる。

ページンググループとＭＢＭＳの送信周波数層の関係に応じて待ち受け周波数層を変更する手順を説明する。各移動局のページンググループ（ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐ）として、ページンググループ１（ＬｅｆｔＢａｎｄ）を“０”、ページンググループ２（ＲｉｇｈｔＢａｎｄ）を“１”と表現する。前述したようにＩＭＳＩやＴＭＳＩの一部をこのＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐとして使用しても良い。また、１０ＭＨｚ受信能力移動局のＭＢＭＳグループ（ＭＢＭＳＧｒｏｕｐ）として、ＭＢＭＳチャンネルグループ１を受信したい場合を“１０”、ＭＢＭＳチャンネルグループ２を受信したい場合を“０１”、両方受信したい場合を“１１”、両方受信したくない場合（ＭＢＭＳ受信能力がない移動局も含む）を“００”と表現する。このＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐとＭＢＭＳＧｒｏｕｐは、図８，図９や図１０で説明した方法で、移動局、ａＧＷ双方で把握しているものとする。すなわち、図８、図９や図１０で説明した位置登録またはベアラセットアップの応答情報に、ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐとＭＢＭＳＧｒｏｕｐの指定情報が含まれることを意味する。

ここでＭＢＭＳの送信方法、ページンググループ、受信能力周波数層、ＭＢＭＳＧｒｏｕｐの関係に応じた待ち受け周波数層の指定方法を図１２に示す。ＭＢＭＳの送信方法としては、ＭＢＭＳサービス無し（ＮｏＭＢＭＳ）、ＬｅｆｔＢａｎｄＯｎｌｙ、チャンネルスプリット（ＬｅｆｔＢａｎｄ：ＭＢＭＳ１、ＲｉｇｈｔＢａｎｄ：ＭＢＭＳ２）、Ｄｕｐｌｉｃａｔｅの４種類がある。一方、待ち受け周波数層を決定する要素としては、移動局受信能力周波数層、ＭＢＭＳＧｒｏｕｐ”００”、“０１”、“１０”、“１１”が挙げられる。ＭＢＭＳサービス無しの場合は、ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐによって待ち受け周波数層が決定される。２０ＭＨｚ受信能力の移動局は、前述したように双方の周波数層を受信可能であるため、ここでの制御は必要ない。

ＭＢＭＳＧｒｏｕｐ“００”の移動局は、ＭＢＭＳの送信方法に依存しないので、ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐによって待ち受け周波数層が決定される。ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐが、ＭＢＭＳＧｒｏｕｐ“００”以外の移動局の数などに応じて、ａＧＷによって決定される場合、有効な負荷分散が可能である。
ＭＢＭＳＧｒｏｕｐ“０１”の移動局は、ＬｅｆｔＢａｎｄＯｎｌｙおよびチャンネルスプリット送信の場合には、ＬｅｆｔＢａｎｄが待ち受け周波数層である。Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ送信の場合は、ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐによって待ち受け周波数層が決定される。

ＭＢＭＳＧｒｏｕｐ“１０”の移動局は、ＬｅｆｔＢａｎｄＯｎｌｙの場合には、ＬｅｆｔＢａｎｄ、チャンネルスプリット送信の場合には、ＲｉｇｈｔＢａｎｄが待ち受け周波数層である。Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ送信の場合は、ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐによって待ち受け周波数層が決定される。

ＭＢＭＳＧｒｏｕｐ“１１”の移動局は、ＬｅｆｔＢａｎｄＯｎｌｙの場合には、ＬｅｆｔＢａｎｄが待ち受け周波数層である。Ｄｕｐｌｉｃａｔｅ送信の場合は、ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐによって待ち受け周波数層が決定される。チャンネルスプリット送信の場合は、移動局がどちらの周波数層で待ち受けているかａＧＷが把握することができないので、両方のＢａｎｄにページング情報が送信される。

このような方法を使用すると、待ち受け周波数層の決定権はａＧＷにあるが、移動局側から、ＭＢＭＳ希望情報を送信することにより、待ち受け周波数層の変更を要求することができる。移動局側で、待ち受け周波数層を変更することなくＭＢＭＳの受信が継続できると判断した場合には、ＭＢＭＳ希望情報をａＧＷへ送信する必要はない。例えば、ＭＢＭＳ情報の受信周期とページング情報受信周期の関係に応じた間欠受信間隔を利用して、移動局が独自に周波数の切り替えを行うようにしても良い。ただし、ａＧＷは、設定されている待ち受け周波数層に対してページング情報を送信する。

別の例として、チャンネルスプリット送信の場合に、移動局は、両方のＢａｎｄにページング情報を要求するＭＢＭＳ希望情報を送信するのではなく、ＭＢＭＳのチャンネル周波数切り替えを頻繁に行っている状況では、ＭＢＭＳ希望情報を送信せず、ユーザのチャンネル選択が収束した後に、待ち受け位置をどうしても変更する必要のある場合のみ、ＭＢＭＳ希望情報（ＭＢＭＳＧｒｏｕｐ“０１”またはＭＢＭＳＧｒｏｕｐ“１０”）をａＧＷに送信する。ここで重要な点は、移動局とａＧＷともに、どの情報がどの周波数層で送信されるのかについて把握しているということである。

ここでは、ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐを１ビットで表現したが、ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐは２ビット以上で構成し、報知情報を利用して、それぞれのグループを適応的にＬｅｆｔＢａｎｄ、ＲｉｇｈｔＢａｎｄに変更するように構成することもできる。２ビットの場合、４グループ存在するので、グループ１からグループ３は、ＬｅｆｔＢａｎｄ、グループ４は、ＲｉｇｈｔＢａｎｄを待ち受け周波数層とするという情報を報知情報で各移動局へ通知する。ａＧＷは、ネットワークの負荷配分、ＭＢＭＳの希望情報、アクティブモードおよびアイドルモードの移動局の数などを考慮して、ＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐおよびＰａｇｉｎｇＧｒｏｕｐの待ち受け周波数層を決定する。

チャンネルスプリット時のＭＢＭＳサービスの分離方法は、３つ考えられる。一つは、単純に提供サービス内容によって決定する。２つ目は、ａＧＷが、ＭＢＭＳ希望情報を集計し、負荷が均等に分散されるように決定する。３つ目は、ＭＢＭＳサービス１は、受信状態の良い移動局向けのＭＢＭＳサービス、ＭＢＭＳサービス２は、受信状態の悪い移動局に対するノーマルＭＢＭＳサービスというように受信状態に応じて決定する。アイドルモードの移動局の受信状態は、基地局で把握することは困難なため、ＭＢＭＳサービス２で受信することになる。この場合、アイドルモードの移動局は、すべてＭＢＭＳＧｒｏｕｐ“１０”に割り振られることになる。アクティブモードの移動局は、受信状態を基地局と情報交換する。この受信状態に応じて、基地局は、アクティブモードの移動局に対して使用周波数層の変更を指示する。
これまでの説明では、同一基地局で、隣接する２つの周波数層の候補を持つ場合について説明したが、隣接しない周波数層や２つ以上の周波数層でも、容易に実現できる。

本発明に関わる位置管理装置、移動局装置および基地局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる移動局に対する使用周波数層の基地局制御を実行できるように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。

プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ，ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。

また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。

また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送することができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。

Claims

マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する移動局装置であって、
ある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報をネットワークに通知することを特徴とする移動局装置。
マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する基地局装置であって、
移動局装置がある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報を受信し、前記移動局装置が前記周波数でＭＢＭＳおよびデータを受信することができるように制御することを特徴とする基地局装置。
マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する移動局装置に用いられる方法であって、
ある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報をネットワークに通知することを特徴とする方法。
マルチメディア放送／マルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を提供する移動通信システムに適用する基地局装置に用いられる方法であって、
移動局装置がある周波数のＭＢＭＳの受信を希望するかどうかを示す情報を受信し、前記移動局装置が前記周波数でＭＢＭＳおよびデータを受信することができるように制御することを特徴とする方法。