JP2001517000A - 移動通信システムにおける効率的なメッセージの送信 - Google Patents
移動通信システムにおける効率的なメッセージの送信Info
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Abstract
Description
詳細には、ノード間の冗長またはその他の不要なメッセージ送信を除去するため
の方法および装置に関する。
アの全カバー範囲を共に提供する、隣接する無線セルのネットワークとして一般
に実現される。移動無線加入者はシステムのエリア内であるセルから別のセルに
自由にローミングできる。周知のデジタル移動無線システムとして、移動通信の
ためのグローバルシステム(GSM)がある。時々、このGSMの用語を使って
本発明について説明するが、本発明は広い用途を有し、いかなる場合においても
任意のタイプのセルラーまたは他の移動通信システムにも適用できる。
換センター(MSC)と時々称される交換ノードを介し、複数の基地局が相互に
接続されており、移動交換センターは他のネットワーク、例えば公衆交換電話ネ
ットワーク(PSTN)にも接続できる。
C)によっていくつかの基地局を制御することもできる。一般に、他の電話およ
びデータ通信ネットワークとの間の発呼を管理する単一MSCによって複数のB
SCがサービスを受ける。どのノード(MSCまたはBSC)も基地局のグルー
プを相互に接続し、そのノードは無線に関係した機能、例えばページング、無線
チャンネル割り当て、ハンドオーバーおよびパワー制御を管理する。
きる前にその移動局を発見し、ページングしなければならない。これら作業はア
イドル状態の移動局を基地局の制御チャンネルにチューニングさせ、基地局の制
御チャンネルを通して移動局が定期的に登録メッセージを送信させることによっ
て促進される。移動局はセルからセルへ移動しながら、現在のセルの対応する制
御チャンネルへ戻る。
ロケーションエリア(LAs)に分割されていることが多く、このLAでは1つ
のロケーションエリアがセルの1グループを含んでいる。図1に示されるように
、ロケーションエリア4(LA4)はセル1〜6を含む。この例では5つのロケ
ーションエリア(LA1〜LA5)が1つの移動交換センター(MSC)のサー
ビスエリアを構成している。このMSCサービスエリアは訪問先ロケーションレ
ジスタ(VLR)のデータベースと関連しており、このデータベースにはそのサ
ービスエリアに現在移動している移動局が登録されている。発呼がこのMSCへ
ルーティングされると、MSCはVLRをチェックし、被呼移動局が登録されて
いる現在のロケーションエリアを識別する。その後、識別されたロケーションエ
リア内の基地局へページングメッセージが配信され、そのロケーションエリア内
の基地局のトランシーバによってページングメッセージが送信される。
共用はより複雑となっている。例えば図2Aはそのセルにサービスをしている基
地局のトランシーバの全てが共通に使用する単一の全方向性アンテナを使用する
単一のセルを示す。図2Bには、より複雑なコンフィギュレーションが示されて
おり、ここでは単一の基地局サイトが3つのセクター、すなわちセルにサービス
をしており、各セクターセルが自己の指向性アンテナを有している。各セクター
セルは基地局サイトに設置された送受信機器の同一プールを共用している。
イトでサポートされているセクターの各1つずつに対し、MSCまたはBSCノ
ードから基地局サイトへページングメッセージが送られる。従って、基地局が3
つのセクターにサービスをしている場合、3つの、別々であるが、内容が同一の
ページングメッセージがMSCまたはBSCから基地局サイトへ送られる。この
ような冗長なメッセージ送信は不要なシグナリングの問題を生じさせ、送信リソ
ースを消費し、データ処理負荷を増加させることとなる。一部の、または全ての
基地局セクターへ送られる他のタイプの制御メッセージ、例えばショートメッセ
ージサービス(SMS)セル一斉送信メッセージ、ネットワークアクセス手順に
関し、移動局に通知をするのに使用されるシステム情報メッセージなどについて
も同様な問題が存在する。
冗長またはその他の不要な信号を除去することにある。
ロセッサへの負荷を最小限にすることにある。
局サイトへ単一メッセージを提供し、基地局サイトにそのメッセージをそのサイ
トがサポートしている多数のセクターへ送信させることである。
ることにある。
ニットとの通信をサポートする移動無線通信システムでは、いくつかの基地局の
各々は複数の無線トランシーバと共通コントローラとを含む。共通コントローラ
はトランシーバのそれぞれに無線チャンネルを割り当て、基地局には交換コント
ローラ、例えばMSCまたはBSCが結合されており、この交換コントローラは
無線ユニットに関連する通信を制御する。この交換コントローラは制御メッセー
ジ(例えば移動局ページングコマンド、SMSコマンド、システム情報メッセー
ジなど)を基地局のうちの選択された1つまたはそれ以上に送信する。この制御
メッセージは選択された基地局に関連する複数のチャンネルを識別する。選択さ
れた基地局内の共通コントローラは無線送信のための識別されたチャンネルの各
々に制御メッセージを配信する。
うちの1つ、例えばセクター制御チャンネルまたはセクターページングチャンネ
ルに対応できる。換言すれば、各セクターチャンネルは共通コントローラの制御
により基地局の無線トランシーバを共用する。従って、基地局に設置された共通
コントローラは、いくつかのチャンネル、例えば各セクターに割り当てられたチ
ャンネルを通して送信されるように、1回だけ送信され、受信された制御メッセ
ージを配信する。
間でセクターごとに冗長な制御メッセージを送信する必要はない。制御メッセー
ジが基地局によってサポートされたエリア内に設置された、移動無線ユニットに
向けられたページングメッセージである場合、交換コントローラから基地局へは
この単一のページングメッセージだけが送られる。次にこのページングメッセー
ジは基地局に設置された共通コントローラにより、基地局がサポートする各セク
ターセルに関連するページングチャンネルの各々へ配信される。
によって受信される単一の制御メッセージは、選択された基地局に関連すべきい
くつかのチャンネルを通して制御メッセージをマルチキャストすべき旨、または
選択された基地局に関連する特定タイプの全てのチャンネルを通して一斉送信す
べき旨を示している。
なく、1つの基地局にある複数の通信リソースを識別する情報を含む単一メッセ
ージを制御ノードから基地局のうちの少なくとも1つに送ることにより、1つの
制御ノードと複数の基地局との間でのシグナリングを低減するものである。
目的、利点および特徴についてより完全に理解できよう。異なる図面において、
同様な番号は同様な要素を示す。
シグナリング装置、インターフェース技術などを記載し、本発明を完全に理解で
きるようにしている。しかしながら、これら特定の細部から逸脱した他の実施例
および応用例(セルラー電話以外の応用例を含む)で本発明を実施できることが
、当業者には明らかであろう。例えばGSM用語を使ってセルラー電話ネットワ
ークの一例に関連し、本発明について説明しているが、当業者であれば、かかる
用語は説明のためのものであり、決して限定的なものではないこと、および本発
明は任意のセルラー電話システムで実現できることが理解できよう。他の例では
、不必要な細部によって本発明の説明を不明瞭にしないように、周知の方法、イ
ンターフェース、デバイスおよび信号発生技術の詳細な説明は省略されている。
を示す。移動通信システム10は他の外部電話およびデータ通信システム11、
例えばPSTN、ISDN、PSDNなどとインターフェースするゲートウェイ
移動交換センター(GMSC)12を含む。上記のようにGMSC12は移動局
(MS)42への発呼が進入する移動通信システム10におけるポイントとなっ
ており、従って、各移動着信呼は被呼移動局へ送るための適当なMSCへのGM
SC12によってルーティングしなければならない。図3では、説明のために1
つのMSC14が示されているが、当然ながら別のMSCを追加して使用するこ
ともできる。
解析し、移動局が登録されているホームロケーションレジスタ(HLR)を識別
するために移動局識別番号、例えば移動局ISDN(MSISDN)番号を抽出
する。HLRは移動加入者ユニットごとのロケーション情報を記憶しており、訪
問先ロケーションレジスタ(VLR)アドレスに対応する現在の加入者ロケーシ
ョン番号と共に使用することが認められている、基本的なサービスおよび任意の
補助サービスの双方のリストも含む。MSC12は現在その移動局にサービスを
している移動交換センターのサービスエリアへどのように発呼をルーティングす
るかに関する情報に関し、HLR16に問い合わせを行う。HLR16からアク
セスされたサービスエリア情報を使って発呼は訪問先ロケーションレジスタ(V
LR)18に関連する適当なサービス中のMSC14へルーティングされる。こ
のVLR18は関連するサービスエリア内に現在存在する全ての移動局に関する
情報を含むデータベースを有する。特に、VLR18は訪問中/ローミング中の
移動加入者にサービスを提供するのにMSC14が必要とする一時的加入者情報
を含む。ある移動局が新しいMSCサービスエリアにローミングすると、関連す
るVLR18はHLR16から移動局に関するデータをリクエストし、これを記
憶する。従って、ローミング中の移動局が発呼をした場合、VLR18は既に発
呼の設定に必要な情報を有している。
移動局登録手順の結果、被呼移動局が存在するMSCサービスエリア内の特定の
ロケーションエリア(LA)を知る。次にMSC14は基地局のサブシステム2
2への単一ページングメッセージを番号20で識別された「A」インターフェー
スを通して、基地局のシステム(BSS)22へ送る。この基地局のシステムは
多数の基地局(BSs)28、30および32に結合された基地局コントローラ
(BSC)24を含む。基地局コントローラ24と基地局28、30および32
との間の通信は番号26で識別された「A”」インターフェースによって行われ
る。
テム22が移動通信システム内の無線に基づく機能を実行または監督し、よって
発呼を設定、発呼の取り下げ、セル間で進行中の発呼のハンドオーバーの調和的
組織化操作(orchestrating)などを管理する。呼設定中の移動局
の接続の取り扱いの際に、BSC24は識別されたロケーションエリア内の基地
局にページングメッセージを送る。次に、基地局は制御チャンネルまたは制御チ
ャンネル内に組み込まれたページングサブチャンネルを通して無線インターフェ
ース40を介し、ページングメッセージを送信する。被呼移動局がページングメ
ッセージを検出すると、移動局は基地局の制御チャンネルを通してアクノーリッ
ジメント信号を送り、トラヒックチャンネルが割り当てられ、移動局の呼び出し
リングが鳴り、移動加入者が応答した場合には呼接続が設定される。
は、代表的なトランシーバ(TRX)34aおよび34b、36a〜36c、3
8aおよび38bをそれぞれ制御する共通基地局機能コントローラ(BSFC)
(簡単に、共通コントローラとも時々称される)を含む。本明細書の背景技術の
章に記載したように、基地局の機能コントローラ(BSFC)およびトランシー
バ機器は、単一の基地局サイトに設置されているが、サービスマルチセクター、
すなわちセクターセルの各々は自己のアンテナを有し、共通コントローラおよび
トランシーバ機器を共用している。例えば図3に示された3つの基地局サイトの
各々は3つの、または6つのセクターにサービスできる。
部が割り当てられている。かかる通信リソースは、例えば制御チャンネル、ペー
ジングチャンネル、一斉送信チャンネル、トラヒックチャンネル、BSFC24
のデータ処理オーバーヘッドの一部などを含む。重要なことは、複数の基地局お
よび複数のセクターセルにページングメッセージまたは他のタイプの制御メッセ
ージを送らなければならない時に、MSC14は基地局のコントローラ24に1
つのページングメッセージまたは他の制御メッセージを送るにすぎないことであ
る。基地局コントローラ24は被呼ローカル局42に現在サービス中の識別され
たロケーションエリア内の各基地局に設置された基地局機能コントローラへ単一
のページングメッセージまたは他の制御メッセージを送信する。次に、基地局の
機能コントローラは各基地局がサポートする各セクターセルに関連したページン
グチャンネルまたは他のチャンネルを通して送信するために、ページングメッセ
ージまたは他の制御メッセージを配信する。
用すると、基地局コントローラ24はAインターフェースコントローラ50でペ
ージングコマンドを受信し、このページングコマンドをBSC機能コントローラ
52へ与える。機能コントローラ52は種々の機能を実行する。それら機能の一
部は既に説明したとおりである。これら機能のうちの1つは、ページングコマン
ドを解析し、ページングコマンド内のどのロケーションエリアおよび/またはセ
ルリストを識別するかを判断することである。BSC機能コントローラ52は次
に、A”インターフェースコントローラ54を介し、A”インターフェースを通
し、指定されたロケーションエリアまたは識別されたセクターセルのうちのサー
ビス中のセル内の各基地局へページングメッセージを転送する。各基地局は、A
”インターフェースコントローラ60と、基地局の機能コントローラ62と、多
数の無線トランシーバチャンネルユニット(CU)64a、64b、64c、..
..64nとを含む。タームチャンネルまたはチャンネルユニットは任意のタイプ
の無線チャンネル、すなわちFDMAシステムにおける周波数、TDMAシステ
ムにおける1つ以上のタイムスロット、CDMAシステムにおけるチップコード
などを含む。
ジングコマンドを送信すべきかを判断する。チャンネルユニットの一部、例えば
トラヒックチャンネルユニットは基地局がサポートしているセクターセルのうち
のいずれか1つに一時的に割り当てることができるという意味で共用されている
。しかしながら、セクターセルの各々のための制御、ページングまたは一斉送信
チャンネルユニットとしてチャンネルユニットのうちの1つ以上のコンフィギュ
レーションを定めることができる。換言すれば、各セクターセルは自己の制御、
ページングまたは一斉送信チャンネルを含む。コントローラ50、52、54、
60および64の各々はソフトウェア、ハードウェアまたはその双方を使って実
装できる。
ンネルに配信すべきかを所定の態様で指定する任意のフォーマットで、基地局コ
ントローラ24からA”インターフェースを通し、基地局の各々へ送信できる。
図5および6と共に2つのフォーマット例について説明する。図5は、マルチキ
ャストメッセージフォーマット70を示す。このマルチキャストメッセージフォ
ーマットはメッセージタイプフィールド72と、多数のチャンネルフィールド7
4と、セクターチャンネル76、78および80のリストと、メッセージフィー
ルド82を含む。このメッセージタイプは、例えばページングコマンドまたはS
MSメッセージでよい。チャンネル74の数はそのタイプのメッセージを送信す
べきチャンネルユニット数を示すが、他方、リストされた各セクターチャンネル
は各セクターセルのための制御、ページングまたは一斉送信チャンネルを識別で
きる。
。フィールド92はページングコマンドのようなメッセージタイプを含む。フィ
ールド94は、例えば全てのチャンネルユニットへフィールド98内のメッセー
ジを一斉送信すべきことを示す送信のタイプを送り、フィールド96はチャンネ
ルのタイプ、例えば全ての可能なチャンネルユニットではなく、全てのページン
グチャンネルのタイプの合否を判断するのに使用できる。
開示する。まず最初に、BSC(またはMSC)は、制御メッセージ(例えばペ
ージングコマンド)を受信し、制御メッセージの受信者が存在するロケーション
エリアまたはセルのリストを決定する(ブロック100)。次に、BSC(また
はMSC)はそのロケーションエリアまたはセルのリストから、その制御メッセ
ージを受信する対応する基地局サイトを識別する(ブロック102)。各基地局
機能コントローラ(BSSC)は、識別された基地局から受信した制御メッセー
ジを解析し、そのメッセージタイプ、例えばページング、ショートメッセージコ
マンドなどを決定する(ブロック104)。送信タイプ、例えば一斉送信、マル
チキャストなどを判断するために、送信タイプも識別される(ブロック106)
。次に、制御メッセージを送信する際に通過するチャンネルまたはチャンネルタ
イプを識別する(ブロック108)。次に、識別されたチャンネルユニットが制
御メッセージを送信する(ブロック110)。
御メッセージを各基地局へ送るだけで、本発明はMSC/BSCの基地局のイン
ターフェースにかかる信号負荷を大幅に下げることができる。この結果、本発明
はこのようなより低い信号負荷により、MSC/BSCだけでなく個々の基地局
におけるデータ処理負荷も低減する。ページングに関連し、本発明は移動ページ
ング運用の効率および全体の性能も改善できる。
、本発明について説明したが、本発明はここに開示した実施例のみに限定される
ものでなく、むしろ特許請求の範囲の要旨および範囲に含まれる種々の変形例お
よび均等な構造をカバーするものであると理解すべきである。例えば、ページン
グおよびSMC制御メッセージに関連して図示した実施例を説明したが、本発明
は基地局がサポートする1つのチャンネルよりも多いチャンネルを通して最終的
に配信される任意のタイプのメッセージにも適用できる。
の図である。
ンテナセルのコンフィギュレーションを示し、図2Bはセクター化されたアンテ
ナセルのコンフィギュレーションを示す。
に示す機能ブロック図である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 移動無線ユニットと、 各々が複数の無線トランシーバおよびこれら無線トランシーバのそれぞれに無
線チャンネルを割り当てる共通コントローラを含む、複数の基地局と、 前記基地局に結合されており、移動無線ユニットに関連する通信を制御する制
御ノードとを備え、 前記制御ノードが、選択された基地局に関連する複数の無線チャンネルを識別
するメッセージを、選択された基地局に送信し、 選択された基地局内の前記共通コントローラが前記選択された基地局に関連す
る前記識別された複数の無線チャンネルのうちの各々を通して送信するためのメ
ッセージを配信するようになっている、通信システム。
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