JP2003518851A - リアルタイムパケットデータネットワーク用再選択 - Google Patents

リアルタイムパケットデータネットワーク用再選択

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JP2003518851A
JP2003518851A JP2001547900A JP2001547900A JP2003518851A JP 2003518851 A JP2003518851 A JP 2003518851A JP 2001547900 A JP2001547900 A JP 2001547900A JP 2001547900 A JP2001547900 A JP 2001547900A JP 2003518851 A JP2003518851 A JP 2003518851A
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Abstract

(57)【要約】 セルラーパケットデータネットワークシステム内で移動局がパケットデータセッションに関与している最中に近隣セルへの再選択を実行する為のシステム、が開示される。該システムは、該パケットデータセッションのサービス基地局から新たな基地局へチャンネル変更請求を送信するように設定された移動局制御システム、を含む。該移動局は、該請求が受諾された場合には該新たな基地局によるサービスを取得し、又受諾されない場合には該サービス基地局との通信を続行する。更に、ネットワーク制御システムが設定されて、該チャンネル変更請求を選択的に受諾又は拒否する該新たな基地局と該サービス基地局が交信する。該サービス基地局は、該請求が受諾又は拒否されたことを示す応答を該移動局に送信し、又該請求が受諾された場合には該新たな基地局に付随する新たなチャンネルの識別情報も送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、一般にセルラー無線通信に関する。特に本発明は、パケットデータ
通信システムにおいて高速のチャンネル再選択を遂行する為の方法及び装置、に
関する。
【０００２】 （背景技術） 近年、通信界の趨勢として、回線交換通信よりむしろ無線パケットデータ通信
に益々関心が集中している。回線交換通信は例えばセルラー通信に対し現在では
優位になっているが、インターネットユーザーの膨大な増加とインターネットプ
ロトコルの使用に伴って無線パケット交換通信が回線交換通信を早晩凌駕するで
あろう、と信じられている。それ故に、セルラー通信システムの製造業者と管理
業者は、彼らの回線交換サービスを無線パケット交換サービスと統合する為の解
決策を目下検討中である。無線パケット交換サービスは、無線パケット交換サー
ビスの利用者である例えばインターネットユーザーに対して、高信頼で且つ高ス
ペクトル効率の接続環境を提供し得る。こうした趨勢により、様々なタイプのパ
ケット交換通信システムの進歩が展開されている。通信界における周知のパケッ
ト交換セルラーシステムの一つはGPRS（General Packet Radio Service）と呼ば
れるシステムであり、これは現在のGSM（Global System for Mobile Communicat
ions／汎欧州ディジタル自動車電話方式）セルラー通信システムの拡張である。
【０００３】 GPRSは、現在のGSMセルラー通信システムと同一の物理的な搬送波構造を利用
するパケット交換システムであり、GSMと共存し且つGSMと同一のカバー範囲を提
供するように設計されている。従ってGPRSの無線インターフェイスは、GMSK（Ga
ussian Minimum Shift Keying／ガウス型最小シフトキーイング）変調を受けた
、８個のタイムスロットに分割された２００KHｚ搬送波によるTDMA（時分割多元
接続）構造システム、に基づいている。この多重化の具体的形態は数名のユーザ
ーが同一のタイムスロット上に割り当てられるというものであり、彼らはデータ
が送信される必要がある場合にのみこのタイムスロットを使用する。又、送信中
のデータのスループットを増大させる為に、１人のユーザーが１個以上のタイム
スロットに割り当てられることも可能である。
【０００４】 上記GPRS規格は、上記無線搬送波の特性に依存して使用されるべき幾つかの相
異なる符号化方式を含む。GPRSの使用により、１００Kビット／秒を充分に超え
るデータ速度が可能となろう。
【０００５】 又、GSMにおける新たなエアインターフェイスモードの開発と標準化が進行中
であり、これはパケット交換モードと回線交換モードの双方に影響を与えるであ
ろう。この新たなエアインターフェイスモードはEDGE, 即ちグローバルイヴォル
ーション高速化データ速度（Enhanced Data Rate for Global Evolution）、と
呼ばれている。EDGEの主な特徴は、パケット交換データ通信と回線交換データ通
信双方に対する新たな変調及び符号化方式に存する。今日GPRSとGSM双方の回線
交換モードにおいて使用されている上記ガウス型最小シフトキーイング（GMSK）
変調に加えて、EDGEでは８符合位相シフトキーイング（８PSK）変調が導入され
る。この変調は、GMSKよりも高速のデータ速度を良好な無線環境においてユーザ
ーに提供し得る。
【０００６】 上記EDGE変調によるパケット交換データモードはEGPRS（拡張／Enhanced GPRS
）と呼ばれ、上記EDGE変調による回線交換データモードはECSD、即ちEnhanced C
ircuit Switched Data／拡張回線交換データ、と呼ばれる。EGPRSを使用すれば
、３８４Kビット／秒を充分に超えるデータ速度がEDGEを使用して可能となろう
。
【０００７】 TDMAに基づく他のセルラー通信システムに関する最近の発展、即ち具体的には
以下でTDMA／１３６と呼称されるANSI／１３６規格対応のセルラー通信システム
、に関連して、TDMA／１３６回線交換モードと統合されるべきパケットデータシ
ステムに関心が集中している。
【０００８】 このパケットデータシステムも、GPRSの延張として定義されるような新らしい
EDGE技術に基づくことになろう。すると、あるパケットデータモードを使用して
いるTDMA／１３６の操作者は、EGPRSを定義するようなGMSK変調と８PSK変調を受
けた２００KHｚ搬送波上で３８４Kビット／秒に至るデータ速度を実現すること
が、このパケットデータシステムの利用により可能になろう。
【０００９】 EGPRSには２個のモードが存在し、これらは使用に当たってTDMA／１３６シス
テムと共に標準化される。これらの内、一つのモードはシステム内での基地局間
の時間同期に依存し、他方のモードは依存しない。
【００１０】 セルラーパケットデータ通信の進歩に関連して、当初では関心が、リソースを
有効活用して遅延非感知的なデータ（delay-insensitive data）を転送するシス
テムの開発に集中していた。しかしながら現在では関心が、遅延感知的なデータ
送信とより高品質のサービス要件に移行しつつある。論議されているその主な応
用は音声である。
【００１１】 音声通信用の回線交換接続を確立し維持することは今日ではむしろ簡単明瞭な
要求であるが、パケット交換システムで同一のことを遂行することはむしろ困難
な要求である。その理由は、これらのパケット交換システムは伝統的に遅延非感
知的なデータに対して設計されてきたからである。これらのより低い遅延要求は
例えば方向リソース割り当てにおいて容易に認識されて、セル又はチャンネル再
選択が例えばGPRS／EGPRSシステムで遂行される。セルの再選択、即ち換言すれ
ば、第一基地局（サービス基地局と呼ぶ）から第二基地局（ターゲット基地局と
呼ぶ）への再選択は、例えばサービス基地局への又はからの送信の信号レべルが
劣化した場合に必要である。又、こうした場合の他の選択肢として、対応するネ
ットワークが移動局を別の基地局に割り当てる決定を行う、ことが挙げられる。
【００１２】 前述のように、リソース割り当ての具体的形態は、数名のユーザーが単一の送
信リソース上に多重化される、ということである。このことにより、例えばこの
同一のリソース上に割り当てられた数名のユーザーが同時に送信すべきデータを
有している場合には、明らかに幾分かの遅延（及び遅延の変化）が生じるであろ
う。この現象は回線交換接続の場合とは対照的である。即ち、回線交換接続の場
合には、データ送信が実際に遂行されるか否かとは無関係に、１人のユーザーは
１個のリソースの唯一の所有者である。
【００１３】 ある移動局が利用可能な最良のチャンネルにより常にサービス若しくは使用さ
れることが保障されるようにネットワークと該移動局が相互作用する過程も、再
選択と呼称し得る。
【００１４】 音声に関する今日の通常接続である回線交換接続に対して、該再選択はサービ
ス品質を最適化する為に可能な限り円滑な形態で遂行される。ネットワークが再
選択の遂行を決定して、ターゲット基地局がユーザーに対する新たなサービス基
地局として機能することを保障する。同時にユーザーは、現在のサービス基地局
との接続の終了を要請される。ネットワークは、移動局から送付される測定報告
に依存して上記再選択の遂行決定を行う。アクティブ接続中の回線交換システム
において、この処理過程は通常「移動局支援ハンドオーバー（mobile assisted
handover）」と呼ばれる。
【００１５】 ＧＰＲＳのようなパケット交換システムにおいては、再選択は、ＭＳが再選択
の実行時点を自律的に決定する、という形態で遂行される。該ＭＳは進行中の接
続はサービス基地局に一任し、（ターゲット基地局に対する制御信号送信を介し
て）新たな接続を確立して、該ターゲット基地局に対して送信リソースを要求す
る。回線交換システムの場合は、上記ハンドオーバーが実際に遂行される以前に
多量の「準備」が存在する。即ち、ターゲット基地局が特定され、更に基地局の
切換えが遂行される以前にリソースが割り当てられる。自律的再選択が使用され
るパケット交換システムにおいては、ネットワーク内で何ら準備の必要性は発生
しない。しかしながら、このことにより、リソースがターゲット基地局において
割り当てられる以前に、幾分かの遅延が生じるであろう。ユーザーが例えばイン
ターネット上の閲覧セッションに関与している場合には、これらの割り込みは殆
んど又は何ら重要ではない。しかしながら、音声のような遅延感受なデータ処理
に関与しているユーザーは、こうした事態を容認し得ないであろう。従って、パ
ケットデータ上の音声を現在の回線交換音声接続の音声に品質で匹敵させんとす
るならば、パケット交換データシステムにおいても「ハンドオーバー類似の」再
選択を保障する機構が必要である。
【００１６】 （発明の開示） 本発明の一態様において、セルラーパケット通信システムにおいて高速の再選
択を遂行する為の方法及び装置、が提供される。本方法及び装置は、信号送信の
為の遅延とターゲット基地局への送信リソースの割り当てを導入することなく、
サービス基地局からターゲット基地局への基地局の再選択が遂行され得ること、
を保障する。このことにより再選択に要する時間は実質的に減少して再選択は迅
速化され、更にそれによって、サービス基地局における移動局との通信停止とタ
ーゲット基地局における該ユーザー装置との通信再開との間の時間間隔が短縮さ
れる。
【００１７】 本発明の一態様において、再選択コマンドをサービス基地局に送信することに
より、移動局において高速再選択が開始される。該再選択請求は、サービス基地
局がターゲット基地局を特定するのに少なくとも充分な少なくとも１個のパラメ
ータ、を含む。次に、サービス基地局（又はサービス基地局を制御するネットワ
ークノード）はターゲット基地局（又はターゲット基地局を制御するネットワー
クノード）に信号を送信して、移動局用の送信リソースの確保を請求する。少な
くとも１個のパラメータの送信による該請求の結果として、ターゲット基地局は
サービス基地局に応答する。該請求に対する該応答は、送信リソースが確保され
ることを意味する「肯定応答」（又は「承認」）か、又は送信リソースが確保さ
れていないことを意味する「否定応答」（又は「非承認」）、であり得る。次に
、この請求応答結果はサービス基地局により適切に対応され、更に移動局に転送
される。
【００１８】 本発明の別の態様において、移動局からサービス基地局に送信される再選択コ
マンドメッセージに含まれるパラメータは、割り当てられた送信リソース上に送
信される放送メッセージ又は関連する制御信号メッセージを介して、ネットワー
クにより決定され得る。
【００１９】 本発明の更に別の態様において、基地局サイトが時間同期されているシステム
内で動作している移動局において、タイミング先進値が決定される。該タイミン
グ先進値はある基地局とある移動局の間の伝搬遅延に対応するタイミング差を示
すものであるが、ターゲット基地局とのいかなる通信にも先行して移動局におい
て決定される。ターゲット基地局に対するタイミング先進値の決定は、サービス
基地局から発信された送信とターゲット基地局から発信された送信の間のタイム
アライメントにおける差を見積もることにより、移動局により単独に遂行される
。
【００２０】 本発明の上記及び他の特徴と利点は、添付図面に図示されている例示実施例に
関連して以下で詳細に説明される。関連技術に普通程度に習熟した人ならば、説
明される実施例は例示の為に提供されており且つ膨大な数の同等実施例が想定さ
れ得る、ことを理解されよう。
【００２１】 （発明を実施するための最良の形態） 添付図面が参照される以下の詳細な説明を読むことにより、関連技術に習熟し
た人にとり、本発明の特徴、目的、及び利点は明白になるであろう。さて、背景
技術で簡潔に説明されたGPRSベースのセルラーパケットデータ通信システムとそ
の拡張システムを参照しつつ、以下に本発明を説明する。
【００２２】 GPRS通信システムにおいては、その上で通信が実行される物理的なチャンネル
が、無線周波数搬送波上のタイムスロットに分割される。各搬送波周波数は、８
個のタイムスロット即ち８個の物理的チャンネルに分割される。８個の連続した
タイムスロットが、１個のGSMフレームを形成する。これらのタイムスロット（T
S0−TS7）は、アップリンクタイムスロットとダウンリンクタイムスロットの双
方を指す。
【００２３】 図１は、単純なセルラー再使用パターンを図示する。移動局即ちMS（１０）が
サービス基地局（１２）と通信を遂行している状態、が図示されている。移動局
（１０）は、送受信の実行中に、送信リソースを割り当てられる。同図において
、MS（１０）が現在位置しているカバー領域における送信リソースとは、F2で表
記されているある周波数に他ならない。該MSは、チャンネルリソースの再選択の
実行が起動されるまで、該周波数F2で通信を遂行する。この状況は現在、例えば
MS（１０）がサービス基地局（１２）から見て遠隔方向に移動しつつあり、その
結果例えば過度の経路損失の為に信号品質が劣化している、という状況である。
こうした場合、MS（１０）が別の基地局（１４）と別の周波数F３により通信を
確立すれば、このシステムのセルラー構造によってより良好な通信品質が通常提
供される。即ち、図１において、ターゲット基地局（１４）から提供される信号
品質は、通信の為に充分良好な条件を備えている。従って、サービス基地局（１
２）がもはや充分に機能し得ない場合には、MS（１０）は基地局（１４）への再
選択を実行すべきである。
【００２４】 アクティブ通信セッションの間とアイドルモードの双方において、該移動局は
近隣の基地局を監視する。この監視は、基地局識別コード（BSIC）放送の読み取
りによる識別目的と、受信した信号レベルの監視目的、の双方の目的の為である
。監視されるべき基地局、又はむしろ監視されるべき物理的チャンネルは、該サ
ービス基地局からの放送メッセージにおいて指示される。回線交換システムにお
いては、これらの測定結果は、移動局支援ハンドオーバー（MAHO）目的の為にネ
ットワークノードに通常連続的に報告される。しかしながらパケット交換システ
ムにおいては、これらの測定結果は再選択目的の為にはネットワークノードに必
ずしも報告されない。
【００２５】 本発明の一態様において、近隣基地局からの送信に対して遂行される信号強度
測定の結果は報告される必要がなく、移動局は再選択を実行すべき時点の決定に
のみ責任を持つ。従って、測定報告がサービス基地局に繰り返して送信される回
線交換システムの場合とは異なり、高速再選択に関する本発明による方法におい
ては、このような測定報告は送信されない。これにより相当量のアップリンクリ
ソースが節約されて、他の通信用に使用し得る。
【００２６】 送信中の移動局は、再選択を実行すべき時点を自己自身で決定し得て、再選択
請求をサービス基地局に送信することにより再選択を開始させる。この再選択請
求は、該移動局がどの基地局をターゲット基地局として特定したかに関する情報
、を含む。追加情報も送信し得て、その例はサービス基地局とターゲット基地局
の信号強度値、又は再選択請求を正当化する他の指示、である。サービス基地局
は再選択請求を受信し、通常１個又は数個のネットワークノードを介して再選択
請求を該ターゲット基地局に転送する。通常、サービス基地局は再選択請求を処
理して、例えば現在の割り当て及び送信品質要件のような情報を追加又は削除す
る。こうした情報はサービス基地局内にも存在するので、移動局から送信される
再選択請求に含まれねばならない情報では必ずしもないのである。ターゲット基
地局は転送された再選択請求を受信し、（送信リソースが入手可能ならば）移動
局に送信リソースを割り当てて再選択請求を受諾するか、又は、移動局に送信リ
ソースを割り当てない即ち移動局を後援することを受諾しない。次に、移動局が
ターゲット基地局を介して通信を開始し得るか否かを示す応答が、ターゲット基
地局からサービス基地局に送信される。再選択請求が受諾された場合は、該応答
は「肯定応答」メッセージを含む。受諾されない場合は、サービス基地局が備え
る送信リソースを介して、「否定応答」メッセージが移動局に転送される。肯定
応答の場合は、移動局への該応答は又、割り当て情報、即ち新たなセル内におい
てどの単数且つ／又は複数のタイムスロット上で通信を開始すべきかという情報
、を含む。再選択が実行された且つ／又は実行されることを示す移動局からサー
ビス基地局への肯定応答により、再選択は完了し得る。サービス基地局はこの指
示をターゲット基地局に転送して、移動局により再選択が実行されることに関し
て注意を喚起する。典型的にはこの情報は、再選択が実際に遂行される時点のよ
うな一定の時間的指示も含み得る。
【００２７】 再選択請求に対してターゲット基地局において否定応答が与えられた場合には
、移動局への該応答は、同ターゲット基地局に対する更なる再選択請求は一定期
間の間は試行されないことを示す情報、を含む。
【００２８】 さて、図２を参照すると、移動局の制御システムにおける高速再選択の処理過
程が図示されている。図２に図示されている処理過程は、データセッションにお
いてアクティブである移動局、即ちデータの送受信中であるか又は送受信準備中
である（２０）移動局、に関する処理過程である。移動局は、サービス基地局に
よる近隣リストの（neighobour list）のブロードキャストに基づき、他の基地
局送信からの信号強度（２１）を連続的に監視する。移動局とサービス基地局間
の通信の信号品質が劣化した場合、移動局は、再選択を実行すべき他の基地局が
存在するか否か（２２）を査定する。該基地局が存在しない場合は、該MSはサー
ビス基地局との通信を続行する。存在する場合は、該移動局は再選択請求（２３
）をサービス基地局に送信する。移動局は、該再選択請求に対する応答（２４）
をサービス基地局から受信する。再選択請求の該応答結果に応じて、移動局は、
現在のサービス基地局との通信を続行する（否定応答）（２５）か、又はその指
示（肯定応答）に従い再選択を実行する（２６）ことにより該通信を該ターゲッ
ト基地局と続行する（２７）。この時、ターゲット基地局は新たなサービス基地
局に他ならず、従って再選択が完了する（２８）。
【００２９】 典型的には、現在のサービス基地局との通信を続行する段階（２５）において
、移動局による該ターゲット基地局に対する再選択請求の試行を一定時間の間は
禁止するペナルティ指示、が更新される。
【００３０】 さて、図３を参照すると、サービス基地局及びターゲット基地局又は該基地局
を制御する１個又は数個のネットワークノードにおける高速再選択の処理過程、
が図示されている。図３に図示されている処理過程は、サービス基地局が移動局
との通信においてアクティブである場合の処理過程である（３０）。サービス基
地局は再選択請求を受信し（３１）、更に、該再選択請求を再選択請求において
指示されているターゲット基地局に転送する（３２）。この転送が遂行されるの
は通常、該再選択請求に含まれるデータをある程度処理したり、又は該通信に関
して該基地局に格納されているデータを再選択請求に追加した後である。サービ
ス基地局は、再選択請求に対する応答をターゲット基地局から受信する（３３）
。再選択請求がターゲット基地局により受諾された場合は（３６）、異なる基地
局への通信フローを制御しているネットワークノードに、サービス基地局はこの
受諾を通報してもよい（３７）。移動局が再選択を実行し得るように、この肯定
応答メッセージは又移動局にも送信される（３８）。再選択請求が受諾されない
場合は（２４）、サービス基地局はこの拒否結果を移動局に送信する。
【００３１】 通常、該送信において、移動局、ネットワークノード、及びターゲット基地局
へ又はから送信されるメッセージに情報を追加又はそこから情報を抽出すること
により、サービス基地局は該メッセージを処理し得る。他の選択肢として、移動
局からの再選択請求の原因に関する情報に基づき、サービス基地局は再選択請求
に対して自己自身で肯定応答又は否定応答を与え得る。
【００３２】 さて、図４を参照すると、ＧＰＲＳに基づく典型的なパケットデータ通信シス
テムにおける幾つかのシステムノードが図示されている。他の典型的なシステム
においては、幾つかのノードが追加されたり、又はあるノードが存在しない。図
１において、MS（４２）はサービス基地局（４３）と通信を遂行する。サービス
基地局（４３）は、再選択請求を受信する基地局である。勿論、図１に図示され
ているように、パケットデータ通信システムには通常より多くの基地局とMSが存
在する。該サービス基地局は基地局制御ノードBSC（４４）と接続され、更に該
基地局制御ノードは１個又は数個のBSCを後援するサービングGPRSサポートノー
ドSGSN（４５）と接続されている。該SGSNは典型的には、BSCを介して異なる基
地局への又はからのパケットフローを制御するノードである。他のGPRSサポート
ノードは、例えばインターネット又は他の外部ネットワーク（図示せず）と接続
されているゲイトウェイGPRSサポートノード（４６）である。図４においては、
制御ユニット（４７）が図示されている。該制御ユニットは典型的には基地局（
４３）に配置されるが、他の選択肢として他のネットワークノード例えばBSC又
はSGSNに配置され得る。制御機能は又異なるノード間で分割され得るが、簡単の
為に制御機能は図４の１個のノードに配置される。この典型的なシステムにおい
ては、該制御ユニットは送信フローと再選択は勿論、基地局における割り当ても
制御する。従って、該サービス基地局における該制御ユニットは移動局からの再
選択請求を受信して、通常、該再選択請求をターゲット基地局（４８）に転送す
る以前に処理する。該ターゲット基地局は点線（４８）で図示されている。この
典型的なシステムにおいては、該ターゲット基地局は前述と同一のBSC（４４）
により後援されている。他の選択肢として、他のBSC（図示せず）により後援さ
れているターゲット基地局も考え得る。該ターゲット基地局（４８）における制
御ユニットは、該再選択請求を受信して処理し、応答をサービス基地局（４３）
に返信する。再選択請求に対して肯定応答が与えられた場合には、サービス基地
局（４３）はその指示をSGSN（４５）ノード又はBSC（４４）ノード（又は双方
）に送信して、通信トラフィックを該新たなターゲット基地局に転送する。
【００３３】 本発明の更に別の態様によると、基地局サイトが時間同期されているシステム
内において、MSが通信に従事し得る。典型的なそうしたシステムの一つは、「コ
ンパクト」と呼称されるパケットデータシステムである。このシステムも又EGPR
S技術に基づいているが、帯域幅限定配備を実装可能にする為にこのシステムは
時間同期されている。該コンパクトで使用されている原理は、参照によりここに
編入されるマツゥール他の「高速データ通信システムと方法」と題する米国特許
出願第０９／２６３、９５０号において説明されている
【００３４】 サービス基地局を介してネットワークに基地局の切換えを通告するMSは又、タ
ーゲット基地局への伝搬時間を通じて該ターゲット基地局までの距離を見積もる
。通常これは、ターゲット基地局に短期バースト即ちアクセスバーストを送信す
ることにより遂行される。該アクセスバーストはターゲット基地局で受信され、
その伝搬遅延時間を示す応答が該MSに送信される。該移動局は、ターゲット基地
局への通信に従事する際に、この伝搬遅延時間を考慮に入れる。この応答はここ
では、タイミング先進値と呼称される。該タイミング先進値は、ある個数の変調
記号期間として符号化される。
【００３５】 該コンパクトシステムにおける基地局は時間同期されているので、MSはアクセ
スバーストを送信することなく、ターゲット基地局までの距離を決定し得る。サ
ービス基地局からのタイムスロット送信の開始とターゲット基地局からのタイム
スロット送信の開始の間の時間差を比較することにより、該距離は決定される。
サービス基地局を介してMSが利用するこれら２個の時間時点と該タイミング先進
値は、ターゲット基地局に対する以下のような新たなタイミング先進値を計算す
る為に必要充分である： TAnew = TOLD − ２（tmsold − tmsnew）
【００３６】 ここで、TAnewはターゲット基地局に対するタイミング先進値、TOLDはサービ
ス基地局に対するタイミング先進値、tmsoldはサービス基地局からのダウンリン
クタイムスロットの移動局における感知開始、tmsnewはターゲット基地局からの
ダウンリンクタイムスロットの移動局における感知開始、であり、tmsoldとtmsn
ewは変調記号（モジュレーション・シンボル）期間又はその一部（フラクション
）において測定される。
【００３７】 この方法を利用すれば、移動局はターゲット基地局までの該距離を決定する為
に、ランダムアクセスリソースを使用する必要がない。代りに、サービス基地局
が移動局にターゲット基地局へのリソース割り当てを通報してきた場合、移動局
は直ちにターゲット基地局チャンネルとの通信を開始し得る。
【００３８】 （産業上の利用可能性） 本発明はGPRS／GSM規格対応のパケット交換データ通信システムからの実施例
に関して説明されたが、該実施例で提起された解決策は、同一又は類似の構造と
機能を有する他の如何なるパケット交換データ通信システムにも同様に充分適用
可能である、ことが銘記されるべきである。従って、該特定の実施例は、本発明
の範囲を限定するというよりむしろ例示的な性格のものである、と見做されるべ
きである。本発明はむしろ、特許請求の範囲により定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、典型的なセルラーパケットデータ通信システムのセルラーパターンを
示す。
【図２】 図２は、本発明の典型的な実施例による、移動局において実装される再選択過
程のフローチャートを示す。
【図３】 図３は、本発明の典型的な実施例による、ネットワークにおいて実装される再
選択過程のフローチャートを示す。
【図４】 図４は、典型的なＧＰＲＳシステム内に存在するＧＰＲＳノードの概略図を示
す。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年３月２１日（２００２．３．２１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】 ＧＰＲＳのようなパケット交換システムにおいては、再選択は、ＭＳが再選択
の実行時点を自律的に決定する、という形態で遂行される。該ＭＳは進行中の接
続はサービス基地局に一任し、（ターゲット基地局に対する制御信号送信を介し
て）新たな接続を確立して、該ターゲット基地局に対して送信リソースを要求す
る。回線交換システムの場合は、上記ハンドオーバーが実際に遂行される以前に
多量の「準備」が存在する。即ち、ターゲット基地局が特定され、更に基地局の
切換えが遂行される以前にリソースが割り当てられる。自律的再選択が使用され
るパケット交換システムにおいては、ネットワーク内で何ら準備の必要性は発生
しない。しかしながら、このことにより、リソースがターゲット基地局において
割り当てられる以前に、幾分かの遅延が生じるであろう。ユーザーが例えばイン
ターネット上の閲覧セッションに関与している場合には、これらの割り込みは殆
んど又は何ら重要ではない。しかしながら、音声のような遅延感受なデータ処理
に関与しているユーザーは、こうした事態を容認し得ないであろう。先行技術EP
0 589 552 Aにおいて、無線構内通信網におけるノードの接続性を維持する為に
これらのノードをハンドオフする方法を利用したパケット交換システムの例、が
開示されている。従って、パケットデータ上の音声を現在の回線交換音声接続の
音声に品質で匹敵させんとするならば、パケット交換データシステムにおいても
「ハンドオーバー類似の」再選択を保障する機構が必要である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】 本発明の別の態様において、基地局サイトが時間同期されているシステム内で
動作している移動局において、タイミング先進値が決定される。該タイミング先
進値はある基地局とある移動局の間の伝搬遅延に対応するタイミング差を示すも
のであるが、ターゲット基地局とのいかなる通信にも先行して移動局において決
定される。ターゲット基地局に対するタイミング先進値の決定は、サービス基地
局から発信された送信とターゲット基地局から発信された送信の間のタイムアラ
イメントにおける差を見積もることにより、移動局により単独に遂行される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】 さて、図４を参照すると、ＧＰＲＳに基づく典型的なパケットデータ通信シ
ステムにおける幾つかのシステムノードが図示されている。他の典型的なシステ
ムにおいては、幾つかのノードが追加されたり、又はあるノードが存在しない。
図４において、MS（４２）はサービス基地局（４３）と通信を遂行する。サービ
ス基地局（４３）は、再選択請求を受信する基地局である。勿論、図１に図示さ
れているように、パケットデータ通信システムには通常より多くの基地局とMSが
存在する。該サービス基地局は基地局制御ノードBSC（４４）と接続され、更に
該基地局制御ノードは１個又は数個のBSCを後援するサービングGPRSサポートノ
ードSGSN（４５）と接続されている。該SGSNは典型的には、BSCを介して異なる
基地局への又はからのパケットフローを制御するノードである。他のGPRSサポー
トノードは、例えばインターネット又は他の外部ネットワーク（図示せず）と接
続されているゲイトウェイGPRSサポートノード（４６）である。図４においては
、制御ユニット（４７）が図示されている。該制御ユニットは典型的には基地局
（４３）に配置されるが、他の選択肢として他のネットワークノード例えばBSC
又はSGSNに配置され得る。制御機能は又異なるノード間で分割され得るが、簡単
の為に制御機能は図４の１個のノードに配置される。この典型的なシステムにお
いては、該制御ユニットは送信フローと再選択は勿論、基地局における割り当て
も制御する。従って、該サービス基地局における該制御ユニットは移動局からの
再選択請求を受信して、通常、該再選択請求をターゲット基地局（４８）に転送
する以前に処理する。該ターゲット基地局は点線（４８）で図示されている。こ
の典型的なシステムにおいては、該ターゲット基地局は前述と同一のBSC（４４
）により後援されている。他の選択肢として、他のBSC（図示せず）により後援
されているターゲット基地局も考え得る。該ターゲット基地局（４８）における
制御ユニットは、該再選択請求を受信して処理し、応答をサービス基地局（４３
）に返信する。再選択請求に対して肯定応答が与えられた場合には、サービス基
地局（４３）はその指示をSGSN（４５）ノード又はBSC（４４）ノード（又は双
方）に送信して、通信トラフィックを該新たなターゲット基地局に転送する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 モルノ、ヨハン スウェーデン国 ブロンマ、アロッペヴェ ーゲン 28 (72)発明者 リドネル、グンナル スウェーデン国 レーブランダ、マガシン スヴェーゲン ４ Ｆターム(参考） 5K028 AA11 BB04 CC05 DD01 DD02 LL02 LL11 MM08 PP04 PP22 RR01 5K030 HB29 HC09 JT09 MB04 5K067 AA15 AA23 BB04 CC08 EE02 EE10 EE16 EE24 EE59 JJ35 JJ39 JJ52 JJ54

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セルラーパケットデータネットワーク内で通信を行なう移動
    局用の近隣セルへの再選択方法であって、 前記移動局によるサービス基地局から新たな基地局へのチャン
    ネル変更請求を送信する段階と、 前記サービス基地局が前記チャンネル変更請求を選択的に受諾
    又は拒否する前記新たな基地局と交信する段階と、 前記サービス基地局が前記請求が受諾又は拒否されたことを示
    す応答を前記移動局に送信し、前記請求が受諾された場合には前記新たな基地局
    に付随する新たなチャンネルの識別情報も送信する段階と、 前記移動局は前記請求が受諾された場合には前記新たなチャン
    ネル上でサービスを取得し又受諾されない場合には前記サービス基地局との通信
    を続行する段階、とから成る方法。
  2. 【請求項２】 前記サービス基地局に付随するパケットデータチャンネル上
    で前記移動局がアクティブである間、前記移動局が隣接セルの信号強度を定期的
    に監視する段階を含む、請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】 ある近隣セル基地局の信号強度が前記サービス基地局の信号
    強度より大なる場合は、前記移動局による前記請求を展開する段階を更に含む、
    請求の範囲第２項記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記サービス基地局が前記新たな基地局と交信する前記段階
    は、前記サービス基地局が変更チャンネル割り当てメッセージを前記新たな基地
    局に送付して、前記新たな基地局は前記メッセージを受諾した場合には関連割り
    当てパラメータを示す前記識別情報と共に変更チャンネル割り当て肯定応答メッ
    セージを前記サービス基地局に送付する段階を含む、請求の範囲第１項記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 前記サービス基地局が変更チャンネル指示メッセージをネッ
    トワークサポートノードに送信し、その後前記サポートノードが前記移動局向け
    のパケットデータを前記新たな基地局に送信する段階を更に含む、請求の範囲第
    １項記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記サービス基地局が変更チャンネル指示メッセージをネッ
    トワークサポートノードに送信し、その後前記サポートノードが前記移動局向け
    のパケットデータを前記サービス基地局と前記新たな基地局の双方に送信する段
    階を更に含む、請求の範囲第１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記新たなチャンネル上でサービスを取得する以前に前記新
    たなチャンネルで利用する為にタイムアライメントを前記移動局により決定する
    段階を更に含む、請求の範囲第１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記サービス基地局と前記新たな基地局間のダウンリンク時
    間差を比較することによりタイムアライメントを前記移動局により決定する段階
    を更に含む、請求の範囲第７項記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記サービス基地局に付随するパケットデータチャンネル上
    で前記移動局がアクティブである間、格納された再選択リストにおいて識別され
    る隣接セルの信号強度を前記移動局により定期的に監視する段階を更に含む、請
    求の範囲第１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 ある特定セルへのチャンネル変更請求が拒否された場合に
    前記特定セルを前記再選択リストから除外する段階を更に含む、請求の範囲第９
    項記載の方法。
  11. 【請求項１１】 セルラーパケットデータネットワークシステム内で移動局
    がパケットデータセッションに携わる間の近隣セルへの再選択用のシステムであ
    って、 移動局制御システムを有する前記移動局を備え、前記移動局制
    御システムは前記パケットデータセッションのサービス基地局から新たな基地局
    へのチャンネル変更請求を送信し、前記移動局は前記請求が受諾された場合には
    前記新たな基地局によるサービスを取得し又受諾されない場合には前記サービス
    基地局との通信を続行し、更に 前記サービス基地局と前記新たな基地局とに接続されたネット
    ワーク制御システムを備え、前記ネットワーク制御システムは前記チャンネル変
    更請求を選択的に受諾又は拒否する前記新たな基地局と交信し、前記ネットワー
    ク制御システムは更に前記請求が受諾又は拒否されたことを示す応答を前記移動
    局に送信して、前記請求が受諾された場合には前記新たな基地局に付随する新た
    なチャンネルの識別情報も送信するシステム。
  12. 【請求項１２】 前記サービス基地局と共に前記パケットデータセッション
    に関与する間、前記移動局制御システムは隣接セルの信号強度を定期的に監視す
    る、請求の範囲第１１項記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 ある近隣セル基地局の信号強度が前記サービス基地局の信
    号強度より大なる場合は、前記移動局制御システムは前記請求を展開する、請求
    の範囲第１２項記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 前記ネットワーク制御システムは変更チャンネル割り当て
    メッセージを前記サービス基地局から前記新たな基地局に送付し、前記新たな基
    地局は前記メッセージを受諾した場合には関連割り当てパラメータを示す前記識
    別情報と共に変更チャンネル割り当て肯定応答メッセージを前記サービス基地局
    に前記ネットワーク制御システムを介して送付する、請求の範囲第１１項記載の
    システム。
  15. 【請求項１５】 前記ネットワーク制御システムは変更チャンネル指示メッ
    セージをネットワークサポートノードに送信し、その後前記サポートノードが前
    記移動局向けのパケットデータを前記新たな基地局に送信する、請求の範囲第１
    １項記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 前記ネットワーク制御システムは変更チャンネル指示メッ
    セージを前記サービス基地局からネットワークサポートノードに送信し、その後
    前記サポートノードは前記移動局向けのパケットデータを前記サービス基地局と
    前記新たな基地局の双方に送信する、請求の範囲第１１項記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 前記新たなチャンネル上でサービスを取得する以前に前記
    新たなチャンネルで利用する為のタイムアライメントを前記移動局制御システム
    が決定する、請求の範囲第１１項記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 前記サービス基地局と前記新たな基地局間のダウンリンク
    時間差を比較することにより、前記移動局制御システムがタイムアライメントを
    決定する、請求の範囲第１７項記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 前記サービス基地局に付随するパケットデータチャンネル
    上で前記移動局制御システムがアクティブである間、格納された再選択リストに
    おいて識別される隣接セルの信号強度を前記移動局制御システムが定期的に監視
    する、請求の範囲第１１項記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 ある特定セルへのチャンネル変更請求が拒否された場合に
    、更に前記移動局制御システムが前記特定セルを前記再選択リストから除外する
    、請求の範囲第１９項記載のシステム。
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