移动台装置、基站装置、寻呼方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种移动台装置、基站装置、移动台装置的使用频带映射方法及执行 该方法的程序及记录介质，更详细地说，涉及在基于不同频带宽度Bn (例如，Bn = I. 25MHz， 2. 5MHz，5MHz，IOMHz，20MHz)移动台种类的移动台装置和基站装置的移动通信系统中，指定 适于移动台装置的使用频带位置的技术及适于管理该移动台装置之位置信息的位置信息 管理装置的移动台装置的位置登记及寻呼技术。
【背景技术】
[0002] 在 3GPP (3rd Generation Partnership Project)中，W - CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式作为第三代蜂窝移动通信方式被标准化，依次开始服务 (例如，参照非专利文献1)。W - CDM方式的一种是具有5MHz无线频带宽度的FDD的扩频 方式，各无线物理信道由扩频码区别，进行码分复用，利用相同无线频带宽度传输。
[0003] 在W - CDMA方式中，具有从移动台至基站的无线链路（下面称为上行链路）、和从 基站至移动台的无线链路（下面称为下行链路）。在上行、下行链路中，有在层3 (网络层） 和层 2 (数据链路层）间的 SAP (Service Access Point)的逻辑信道（Logical Channel); 用于层1(物理层）向层2提供服务的传输信道（Transport Channel);为了使用实际的无 线传输路径来实现传输信道的传输，定义为层1的无线节点（基站和移动台）间的传输信 道的物理信道（Physical Channel)(例如，参照非专利文献2)。
[0004] 作为W - CDMA的下行链路的物理信道，具有：公共导频信道CPICH(Common Pilot Channel)、同步信道 SCH(Synchronisation Channel)、寻呼指不符信道 PICH(Paging Indicator Channel)、第一公共控制物理信道 P - CCPCH(Primary Common Control Physical Channel)、第二公共控制物理信道 S - CCPCH (Secondary Common Control Physical Channel)、下行专用物理数据信道 DPDCH(Dedicated Physical Data Channel)、 下行专用物理控制信道DPCCH (Dedicated Physical Control Channel)、捕获指示符信道 AICH(Acquisition Indicat Channel)等。
[0005] 作为W - CDMA的上行链路的物理信道，具有物理随机接入信道PRACH(Physical Random Access Channel)、上行专用物理数据信道DPDCH、上行专用物理控制信道DPCCH。
[0006] 在W - CDMA的下行链路中，第一公共控制物理信道P - CCPCH中包含传输信道的 广播信道BCH (Broadcast Channel)，在第二公共控制物理信道S - CCPCH中包含下行接入 信道FACH(Forward Access Channel)及寻呼信道PCH(Paging Channel)。在下行专用物理 数据信道DPDCH中包含传输信道的下行专用信道DCH (Dedicated Channel)。
[0007] 在W - CDMA的上行链路中，物理随机接入信道PRACH中包含传输信道的随机接入 信道RACH(Random Access Channel)，在上行专用物理数据信道DPDCH中包含上行专用信道 DCH(Dedicated Channel)。
[0008] 并且，将W - CDM方式的下行链路适用于高速分组通信的高速下行链路分组无线 接入 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)(非专利文献 3)方式被标准化。
[0009] 作为HSDPA方式的下行链路物理信道，具有高速物理下行共用信道批一 PDSCH (High Speed Physical Downlink Shared Channel)、HS - DSCH 关联共用控制信道 HS - SCCH(HS - DSCH - related Shared Control Channel)。
[0010] 作为HSDPA方式的上行链路物理信道，具有HS - DSCH关联上行专用物理控制信 道 HS - DPCCH(Dedicated Physical Control Channel for HS - DSCH)〇
[0011] 在HSDPA的下行链路中，在高速物理下行共用信道HS - H)SCH中包含传输信道的 高速下行共用信道 HS - DSCH (High Speed Downlink Shared Channel)。
[0012] 下面，简单地说明W - CDM的主要物理信道和传输信道的概要。
[0013] 公共导频信道CPICH是下行链路的公共信道，在各小区中存在1个，主要用作下行 信道的传输路径状况推定（信道推定、Channel Estmidation)、移动台的小区选择（小区搜 索、Cell Search)、同一小区的其他下行物理信道的定时基准等。
[0014] 并且，同步信道SCH是下行链路的公共信道，在各小区中存在1个，用于移动台小 区搜索初始阶段。
[0015] 寻呼指示符信道PICH是下行链路的公共信道，与映射寻呼信号的第二公共控制 物理信道S - CCPCH所对应的传输信道之寻呼信道PCH(Paging Channel)成对存在，发送 有无对移动台集合、即各来电组的声音呼叫（CS :Circuit Switch)或分组呼叫（PS =Packet Swith)来电信息。属于来电组#n的移动台由寻呼指示符信道PICH通知为有对来电组#n 的来电时，接收映射到第二公共控制物理信道S - CCPCH的、对应的无线帧内的寻呼信道 PCH，判断有无来电。
[0016] 寻呼指示符信道PICH是为了提高移动台的蓄电（battery saving)，将降低间 断接收IR(Intermittent Reception)比率设定为目的的信道。寻呼指示符信道PICH为 了通知有无对移动台的来电，对属于来电组#n的移动台发送短的寻呼指示符PI (Paging Indicator)，待机（空闲模式）中的移动台通常仅接收该寻呼指示符PI。移动台仅在利用 寻呼指示符PI可知有来电的情况，接收对应于寻呼指示符PI的寻呼信道PCH。
[0017] 寻呼指示符PI被分给多个来电组#n，由于可使1个来电组#n周围的来电频率极 低，所以待机（空闲模式）中的移动台只要仅接收短的寻呼指示符PI即可，可使接收长的 (信息量多）寻呼信道PCH的寻呼信号的频率极低。
[0018] 第一公共控制物理信道P - CCPCH是下行链路的公共信道，在各小区中存在1个， 映射传输信道的广播信道BCH (Broadcast Channel)，发送系统信息、小区信息等广播信息。
[0019] 第二公共控制物理信道S - CCPCH是下行链路的公共信道，可在各小区中存在 多个。映射作为传输信道的下行接入信道FACH(Forward Access Channel)和寻呼信道 PCH(Paging Channel)。下行接入信道FACH是下行链路的公共信道，用于控制信息及用户 数据的发送。这里，下行接入信道FACH在多个移动台中共同使用，用于自上位层的低速率 的数据发送等。
[0020] 寻呼信道PCH是下行公共信道，如上所述，与寻呼指示符信道PICH成对存在，用于 寻呼信号的发送。在寻呼信号中包含移动台ID(UE identity)、核心网络ID (CN identity)、 寻呼情况（Paging cause)等消息。
[0021] 就下行/上行专用物理数据信道DPDCH、下行/上行专用物理控制信道DPCCH而 言，在下行链路中，时隙内时分复用了下行专用物理数据信道DPDCH和下行专用物理控 制信道DPCCH，在上行链路中，将上行专用物理数据信道DPDCH和上行专用物理控制信道 DPCCH分别映射到I相和Q相。对移动台分配1个以上（扩频码复用）下行/上行专用物 理数据信道DPDCH，用于自上位层的数据发送。对移动台仅分配1个下行/上行专用物理控 制信道DPCCH，用于物理层控制。
[0022] 捕获指示符信道AICH是下行链路的公共信道，与物理随机接入信道PRACH成对存 在。用于物理随机接入信道PRACH的随机接入控制。
[0023] 物理随机接入信道PRACH是上行链路的公共信道，映射作为传输信道的随机接入 信道RACH。适用随机接入，用于呼叫时的控制信息发送。并且，还用于自上位层的数据发送 (主要以低速率）。
[0024] 下面，简单地说明HSDPA方式的主要物理信道和传输信道的概要。
[0025] HSDPA方式的高速物理下行共用信道HS - H)SCH是下行链路的共用信道，多个 移动台共用，在各移动台中包含传输信道的高速下行共用信道HS - DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)。该HS- ]3DSH用于从上位层向各移动台发送分组数据。
[0026] HSDPA方式的HS - DSCH关联共用控制信道HS - SCCH是下行链路的共用信道， 多个移动台共用，向各移动台发送高速下行共用信道HS - DSCH解调所需的信息（调制方 式、扩频码）、纠错解码处理或混合自动重传 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)处 理所需的i目息。
[0027] HS - DSCH关联上行专用物理控制信道HS - DPCCH是上行链路的专用控制 信道，用于发送表示下行链路无线传输路径状况的下行链路质量信息CQI (Channel Quality Indication)、和作为对应于混合自动重传 HARQ的接收确认信息的ACK/ NACK(Acknowledgement/Negative Acknowledgements)〇
[0028] 另外，研究第三代无线接入的进化（Evolvde Universal Terrestrial Radio Access，下面为EUTRA)及第三代无线接入网络的进化（Evolvde Universal Terrestrial Radio Access Network，下面为 EUTRAN)。作为 EUTRA 的下行链路，提议 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式。作为EUTRA技术，在OFDM方式中适用基于信道 编码等适应无线链路控制（链路适应Link Adaptation)的适应调制解调、纠错方式（AMCS : Adaptive Modulation and Coding Scheme，以后称为 AMCS 方式）的技术。
[0029] 所谓AMCS方式，是为了高效地进行高速分组数据传输，根据各移动台的传输路 径状况，切换纠错方式、纠错的编码率、数据调制多进制数、时间频率轴的码扩频因子（SF : Spreading Factor)及多码复用数等无线传输参数（下面称为AMC模式）的方式。例如，就 数据调制而言，随着传输路径状况变好，可通过从QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 调制切换成8PSK调制、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)调制等更高效的多进制 调制，使通信系统的最大吞吐量（throughput)增大。
[0030] 就OFDM方式中的下行物理信道、传输信道的配置而言，在Spared - OFDM方式（例 如，参照专利文献1)中，提议利用扩频码分复用，物理控制信道和物理数据信道在相同频 带下复用的方法。并且，在Non Spread - OFDM方式（例如，无线LAN标准802. 16等）中， 提议使用OFDM的频率轴（子载波）和时间轴（0FDM码元（symbol))资源，利用时分复用 TDM(Time Divion Multiplexing)、频分复用 FDM(Frequency Divion Multiplexing)、或者 TDM和FDM的组合，在时间、频率上复用的方法。
[0031] 并且，提议EUTRA/EUTRAN的技术要求条件（例如，参照非专利文献4)，为了与已有 的2G、3G服务融合、共存，要求频谱灵活性（Spectrum Flexibility)，要求支持对不同大小 的频谱（频带宽度、例如，1·25ΜΗζ、2·5ΜΗζ、5ΜΗζ、10ΜΗζ、20ΜΗζ)的频率分配（Support for spectrum allocations of different size)〇
[0032] 并且，提议EUTRA的技术资料（参照非专利文献5)，示出对具有不同频带宽度的发 送接收能力的移动台的应使用频带位置指定（中心频率移位）的方法。参照图37来说明。 在基站支持固有的最大频带宽度、例如20MHz的频带宽度，且移动台支持固有的最大频带 宽度、例如5MHz的带宽时，移动台首先使用下行链路同步信道DSNCH及下行链路导频信道 DPCH进行小区搜索。以后，将具有不同频带宽度、例如Bn (Bn = I. 25、2. 5、5、10、15, 20MHz) 频带宽度的发送接收能力的移动台组定义为Bn移动台种类，将具有Bn频带宽度的发送接 收能力的移动台定义为Bn移动台种类的移动台，将由Bn移动台种类定义的移动台的发送 接收频带宽度Bn定义为移动台的固有频带宽度Bn。
[0033] 具体地说，移动台在20MHz带宽的中心5MHz下检测下行链路同步信道DSNCH，接着 接收下行链路公共控制信道DCCCH。在下行链路公共控制信道DCCCH中包含用于指定不同 移动台种类的移动台各自应使用的频带位置的传输带宽信息和频移信息。接着，移动台根 据该控制信息向使用频带位置移动，开始数据的传送。后述下行链路信道DSNCH、DCCCH。
[0034] 如上所述，在 3GPP (3rd Generation Partnership Project)中，W - CDMA (Wideband Code Division Multiple Access)方式作为第三代蜂窝移动通信方式被标 准化，依次开始服务（例如，参照非专利文献1)。
[0035] 在现有的 GSM(Global System for Mobile Communications)或 W - CDMA 等 移动通信系统中，执行使用了用户识别符IMSI (Interanational Mobile Subscriber Identity)的移动管理。W - CDMA方式的核心网络以GSM的核心网络为基础构成。参照图 38说明W - CDMA方式的移动管理方法。
[0036] RNC(Radio Network Controller) (50)是无线控制装置，是进行无线资源管理或 NodeB(IO)控制的控制装置。RNC(50)例如执行移交（hand - over)控制等。
[0037] 并且，NodeB(IO)是指进行无线发送接收的逻辑节点，具体地说，是无线基站装置。 NodeB(IO)经无线接口与移动台装置20连接。
[0038] SGSN(Serving GPRS Support Node) (30)是核心网络的分组交换服务的控制节 点，具备访问过的（visited)移动用户的用户信息的VLR(Visitor Location Register) (31)〇
[0039] 结合（attach)主要在移动台20电源接通时进行。在用于管理终端可否接受来电 的步骤中，结合状态可接受来电，在分离（detach)状态下不可接受来电。
[0040] 并且，位置登记在移动台移动位置登记区域40时进行，从步骤中未图示的 HLR(Home Location Register)向访问过的VLR(31)下载用户信息。
[0041] 上述结合和位置登记处理可同时进行。移动台20若根据广播信息检测出位置登 记区域40的变更，则经NodeB(IO)及RNC(50)向SGSN(30)的VLR(31)请求包含用户识别 符頂SI的位置登记请求。VLR(31)从HLR下载用户信息，分配TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity)作为临时的用户识别符，向移动台20发送位置登记的响应消息。
[0042] 通过在无线区间将TMSI用于用户识别，与使用頂SI的情况相比，可提高隐蔽頂SI 产生的安全性，且可通过使用信息量与頂SI相比为1/2左右的TMSI，来减少无线区间中的 信息量。
[0043] 下面，参照图39说明寻呼的处理步骤。在移动通信中，在对移动台20有来电时， 必需将该情况通知移动台20。网络在位置登记区域40中管理移动台20的位置信息，对于 移动台20位置登记的位置登记区域40内的全部移动台，同时通知有了来电。将该步骤称 为寻呼。
[0044] 对容纳访问过的VLR(31)中登记的位置登记区域40的全部RNG(50)，通过从 VLR(31)发出寻呼请求信息，来进行寻呼。若使用TMSI作为这时的用户识别符，则如上所 述，在安全和信号量方面比使用頂SI的情况有利。
[0045] 移动台20在空闲模式（待机状态）时，由于始终监视调用用的信道，所以可识别 对本站的寻呼。移动台20在寻呼请求中包含的位置登记区域、TMSiaMSI)和自身存储的 位置登记区域、TMSI (MSI) -致时，对网络回复响应。
[0046] 下面，简单地说明W - CDMA的主要物理信道和传输信道的概要。
[0047] 寻呼指示符信道PICH是下行链路的公共信道，与映射寻呼信号的第二公共控制 物理信道S - CCPCH所对应的传输信道之寻呼信道PCH