JP2007312433A

JP2007312433A - システム間境界閾値を決定する方法およびシステム

Info

Publication number: JP2007312433A
Application number: JP2007214033A
Authority: JP
Inventors: Theresa Joanne Hunkeler; ジョアンヌハンケラーテレサ
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2007-11-29
Also published as: TW200402997A; TWI356644B; CA2490789A1; TW201334591A; EP1527625A4; TWI426795B; US20040008647A1; JP4060851B2; CN103347286A; WO2004004189A3; KR100695710B1; KR20050096198A; NO20050212L; KR20050012833A; TWI325731B; TW200718242A; AU2003253700A8; MXPA04012940A; CN1663301A; TW201018270A

Abstract

【課題】システム間ハンドオーバ（例えば、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間のハンドオーバ）を実行する際、配置が異なれば、干渉パターンは異なる。また、配置が異なれば、マルチパス干渉も異なる。管理を容易にするために、システム間ハンドオーバを評価するのに必要な閾値を決定する方法およびシステムを提供することが要請されている。
【解決手段】無線通信システムにおいてシステム間ハンドオーバを評価するのに用いる閾値を決定する方法およびシステムは、第１のデジタル複信タイプの品質レベルを決定するステップと、第２のデジタル複信タイプの品質レベルを決定するステップと、品質レベルを比較して、第１のデジタル複信タイプから第２の複信タイプにハンドオーバするかどうかを決定するステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、カバレージエリアが重なり合うシステムを有する、無線通信ネットワークに関する。より詳細には、本発明は、無線通信ネットワーク内でのシステム間ハンドオーバ（ｉｎｔｅｒ−ｓｙｓｔｅｍｈａｎｄｏｖｅｒ）に関する。

図１は、時分割複信を利用するユニバーサル移動通信システム（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｏｂｉｌｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｙｓｔｅｍ）１０（以降、「ＴＤＤシステム」）を示す図である。このＴＤＤシステムは、周波数分割複信を利用するより広域のユニバーサル移動通信システム１２（以降、「ＦＤＤシステム」）と重なり合っている。図２には、図１に示したものとは反対のシナリオが示されており、ＦＤＤシステム１２が、より広域のＴＤＤシステム１０と重なり合っている。２つのシステム１０、１２の間では、ハンドオーバが可能であるが、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）によって測定を行い、その測定値を、ハンドオーバを実施するかどうかを決定する無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に転送する必要がある。

システム間ハンドオーバ（すなわち、ＴＤＤシステム１０とＦＤＤシステム１２の間のハンドオーバ）を実行する際、（例えば、非特許文献１参照）（以降、「規格」）で定義されているような、イベント２ｂ（Ｅｖｅｎｔ２ｂ）を利用することができる。イベント２ｂは、規格において、「現在使用中の周波数の推定品質が一定の閾値を下回り、未使用の周波数の推定品質が一定の閾値を上回った」場合のイベントとして定義されている。未使用周波数は常に、ＷＴＲＵがハンドオーバされるシステムの周波数であることに留意することが重要である。したがって、イベント２ｂを利用するシステム間ハンドオーバ（すなわち、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間のハンドオーバ）の評価では、２種類の閾値、すなわち、（１）ＴＤＤシステム１０の最低品質条件と、（２）ＦＤＤシステム１２の最低品質条件が必要になる。

ＴＤＤシステム１０の最低品質条件は、プライマリ共通制御物理チャネル（Ｐ−ＣＣＰＣＨ：ｐｒｉｍａｒｙｃｏｍｍｏｎｃｏｎｔｒｏｌｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｎｎｅｌ）の受信信号コードパワー（ＲＳＣＰ：ｒｅｃｅｉｖｅｄｓｉｇｎａｌｃｏｄｅｐｏｗｅｒ）（以降、併せて、「Ｐ−ＣＣＰＣＨＲＳＣＰ」と呼ぶ）に基づく。ＦＤＤシステム１２の最低品質条件は、共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：ｃｏｍｍｏｎｐｉｌｏｔｃｈａｎｎｅｌ）のＲＳＣＰ（以降、併せて、「ＣＰＩＣＨＲＳＣＰ」と呼ぶ）、または共通パイロットチャネルの信号対雑音比（Ｅｃ／Ｎｏ）（以降、併せて、「ＣＰＩＣＨＥｃ／Ｎｏ」と呼ぶ）に基づくことができる。

これらの最低品質値は、特定の（セルの）配置（例えば、マンハッタンのマイクロセル配置）に強く依存し、ＴＤＤ／ＦＤＤ境界エリアでは、セル毎に手動で設定することも可能である。

"3GPP TS 25.331 V4.8.0 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Protocol Specification (Release 4)", dated December 2002

しかし、配置が異なれば、干渉パターンは異なる。例えば、配置が異なれば、対数正規フェージング（ｌｏｇｎｏｒｍａｌｆａｄｉｎｇ）の標準偏差は異なる値をとり、一般に、都市部での値よりマイクロセルでの値のほうが高くなる。また、配置が異なれば、マルチパス干渉も異なる。これは、あるセルにおいては、干渉が低いため、通信を支援するのに、ビーコンの品質レベルは−１０５ｄＢｍで十分であるが、別のセルにおいては、干渉がより高くなる場合があるので、通信を支援するのに、そのレベルでは十分でない場合があることを意味する。管理を容易にするために、システム間ハンドオーバを評価するのに必要な閾値を、セル毎に手動で設定することなく、セルの配置条件や干渉に応じて自動的に決定する方法およびシステムを提供することを目的とする。

本発明は、システム間境界閾値（ｉｎｔｅｒ−ｓｙｓｔｅｍｂｏｒｄｅｒｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を自動的に決定する方法およびシステムに関する。閾値の自動決定は、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間でハンドオーバを実施するかどうかを決定するのに利用される。

無線通信システムにおいてシステム間ハンドオーバを評価するのに用いる閾値を決定する、本発明の第１の好ましい方法は、第１のデジタル複信タイプ（ｄｉｇｉｔａｌｄｕｐｌｅｘｉｎｇｔｙｐｅ）の品質レベルを決定するステップと、第２のデジタル複信タイプの品質レベルを決定するステップと、これらの品質レベルを比較して、第１のデジタル複信タイプから第２のデジタル複信タイプにハンドオーバするかどうかを決定するステップとを含む。

本発明の別の好ましい方法は、最初に、第１の複信タイプと第２の複信タイプの第１の最低品質レベルを決定するステップを含む。次に、第１の最低品質レベルを第１の閾値と比較し、第２の最低品質レベルを第２の閾値と比較する。最後に、第１の最低品質レベルが第１の閾値を下回り、第２の最低品質レベルが第２の閾値を上回った場合、第１の複信タイプから第２の複信タイプへのハンドオーバを開始する。

無線通信システムにおいて第１の複信タイプと第２の複信タイプの間のシステム間ハンドオーバを評価するのに用いる閾値を決定する、本発明によって構成されるシステムは、第１の複信タイプと第２の複信タイプの両方で動作可能な、複数のマルチモードＷＴＲＵを含む。システムはさらに、ＲＮＣを含み、ＲＮＣは、第１の複信タイプの最低品質レベルを設定する設定手段と、各ＷＴＲＵに第２の複信タイプのカバレージ範囲を報告するよう命令する命令手段と、ＷＴＲＵを第１の複信タイプから第２の複信タイプにハンドオーバするかどうかを決定する決定手段とを含む。最後に、システムは、複数のＷＴＲＵとＲＮＣの間で通信を行う少なくとも１つの基地局を含む。

以上説明したように、本発明によれば、システム間境界閾値をセル配置や干渉条件などに応じて、柔軟にダイナミックに自動的に決定する方法およびシステムに関する。閾値の自動決定によって、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間でハンドオーバを実施するかどうかを決定することができる。

図１を参照し、最初にＴＤＤシステム１０からＦＤＤシステム１２へのハンドオーバ（すなわち、ＴＤＤ−ＦＤＤハンドオーバ）について考察すると、ハンドオーバは、ＴＤＤ−ＦＤＤ境界で発生するばかりでなく、ＴＤＤシステム１０内の、内部ＴＤＤ−ＴＤＤセル境界でも発生する。これらのハンドオーバは、ＴＤＤセルの相対的なＰ−ＣＣＰＣＨＲＳＣＰレベルに基づいて引き起こされる。あるＴＤＤセルから別のＴＤＤセルへのハンドオーバが発生するＰ−ＣＣＰＣＨＲＳＣＰレベルは、セルプランニング（ｃｅｌｌｐｌａｎｎｉｎｇ）に依存し、セルカバレージ（ｃｅｌｌｃｏｖｅｒａｇｅ）の限界を示す。

ＴＤＤシステム１０の最低品質レベル（すなわち、現在使用中の周波数の推定品質を評価するのに用いられる閾値）は、ＴＤＤ最低品質レベルまたはＴＤＤ閾値と呼ばれることがある。この閾値は、内部ＴＤＤ−ＴＤＤハンドオーバに利用されるＰ−ＣＣＰＣＨＲＳＣＰレベルから推測することができる。すなわち、ＴＤＤ−ＦＤＤ境界でのハンドオーバに利用されるＴＤＤ閾値は、例えば、ＴＤＤシステム１０においてＴＤＤ−ＴＤＤハンドオーバを評価するための閾値として利用されるＰ−ＣＣＰＣＨＲＳＣＰ値の平均値とすることができる。ＴＤＤ閾値は、必ずしも平均値である必要はなく、百分位数、例えば、第９５百分位数とすることもできる。

ＴＤＤセルと重なり合う／境界を接するＦＤＤカバレージ１２の範囲は、マルチモード（すなわち、ＴＤＤおよびＦＤＤ）ＷＴＲＵに、ＦＤＤカバレージのレベルをＲＮＣに対して報告させることによって決定することができる。やはり規格の一部であるイベント２ｃ（Ｅｖｅｎｔ２ｃ）を用いて、ＦＤＤカバレージ範囲を、「未使用の周波数の推定品質が一定の閾値を上回る」エリアと定義することができる。上述したように、このシナリオでは、未使用周波数はＦＤＤ周波数である。したがって、このＦＤＤ閾値は、マルチモードＷＴＲＵによって報告された情報に基づいて導き出すことができる。

これとは異なり、報告閾値とは異なるハンドオーバ閾値を設定したい場合も存在する。報告閾値は、通信を維持できる最低品質を表す。推定品質は、これより高くすることができる。例えば、報告閾値を−１０５ｄＢｍとし、推定品質を−８０ｄＢｍとすることができる。ハンドオーバ閾値は、希望するシステム性能に基づいて導き出され、さらにＴＤＤシステムの負荷に基づいて導き出すこともできる。以下の場合が考えられる。

（１）ＦＤＤ信号品質が低くても、ＦＤＤへのハンドオーバが望まれる場合。これは、ＦＤＤサービスに対する優先、またはＴＤＤシステムの負荷が高いことによる。この場合、ハンドオーバ閾値は、報告閾値としてある値（例えば、−１０５ｄＢｍ）が報告されているならば、その値に設定される。

（２）推定品質が高いと報告された領域でのみ、ＦＤＤへのハンドオーバが望まれる場合。この場合、ハンドオーバ閾値は、より高い値としてある値（例えば、−８５ｄＢｍ）が報告されているならば、その値より高い値に設定される。

未使用周波数上で信号を得るために、ＷＴＲＵは、どの追加の周波数を測定すべきかをＲＮＣによって通知される。ＷＴＲＵは、これらの周波数を通信に使用していないが、それらを測定することはできる。ＴＤＤの場合、未使用周波数は、通信に使用されていないタイムスロットの間に測定される。ＦＤＤの場合、未使用周波数は、圧縮モード（ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｍｏｄｅ）の間に測定される。

次に、図２を参照し、ＦＤＤシステム１２からＴＤＤシステム１０へのハンドオーバ（すなわち、ＦＤＤ−ＴＤＤハンドオーバ）について考察すると、ハンドオーバは、ＦＤＤ−ＴＤＤ境界で発生するばかりでなく、ＦＤＤシステム１２内のＦＤＤ−ＦＤＤセル境界でも内部的に発生する。これらのハンドオーバは、ＦＤＤセルの相対的な品質レベル（ＣＰＩＣＨＲＳＣＰまたはＣＰＩＣＨＥｃ／Ｎｏ）に基づいて引き起こされる。あるＦＤＤセルから別のＦＤＤセルへのハンドオーバが発生するレベルは、セルプランニングに依存し、セルカバレージの限界を示す。

ＦＤＤシステム１２の最低品質レベル（すなわち、現在使用中の周波数の推定品質を評価するのに用いられる閾値）は、ＦＤＤ最低品質レベルまたはＦＤＤ閾値と呼ばれることがある。この閾値は、ＦＤＤ−ＦＤＤハンドオーバを評価するために選択される特定の内部品質レベルから推測することができる。すなわち、ＦＤＤ−ＴＤＤ境界でのハンドオーバに利用されるＦＤＤ閾値は、例えば、ＦＤＤシステム１２においてＦＤＤ−ＦＤＤハンドオーバを評価するための閾値として利用される平均内部品質レベルとすることができる。ＦＤＤ閾値は、必ずしも平均値である必要はなく、百分位数、例えば、第９５百分位数とすることもできる。

ＦＤＤセルと重なり合う／境界を接するＴＤＤカバレージ１０の範囲は、マルチモードＷＴＲＵに、ＴＤＤカバレージのレベルをＲＮＣに対して報告させることによって決定することができる。やはりイベント２ｃを用いて、ＴＤＤカバレージ範囲を、未使用の周波数、この場合はＴＤＤ周波数の推定品質が一定の閾値を上回るエリアと定義することができる。したがって、ＴＤＤ閾値は、マルチモードＷＴＲＵによって報告された情報に基づいて導き出すことができる。ＴＤＤ閾値は、上述したような、ＦＤＤ閾値を導き出すのと同じ方法によって導き出される。ＦＤＤまたはＴＤＤでは、帯域の利用可能性について対処されないことに留意されたい。しかし、ハンドオーバ閾値は、上述したように、システム負荷に起因して設定されることもある。

次に、図３を参照すると、ＴＤＤ−ＦＤＤハンドオーバおよびＦＤＤ−ＴＤＤハンドオーバを評価するのに必要な閾値を決定するための方法５０のフローチャートが示されている。方法５０は、ステップ５２で始まり、ハンドオーバのために評価されるＷＴＲＵが現在動作しているシステムのタイプを決定するステップ５４に進む。本発明を説明するため、２つのタイプのシステム（すなわち、ＴＤＤおよびＦＤＤ）が示されているが、無線通信ネットワークと併せて利用される任意の数および／またはタイプのシステムに対して、方法５０を実施できることに留意することが重要である。

現在、ＷＴＲＵがＴＤＤシステムで動作している場合、方法５０はステップ５６に進む。ステップ５６〜６４において、ＴＤＤ−ＦＤＤハンドオーバを評価するための閾値が決定される。最初にステップ５６で、最低ＴＤＤ品質レベルが、内部ＴＤＤ−ＴＤＤハンドオーバに利用されるＰ−ＣＣＰＣＨＲＳＣＰに基づいて設定される。最低ＴＤＤ品質レベルは、通信事業者の嗜好に応じて、例えば、平均値または百分位数（例えば、第９５百分位数）とすることができる。最低ＴＤＤ品質レベルが設定された後、方法５０はステップ５８に進む。ステップ５８で、ＴＤＤシステム内のＦＤＤカバレージ範囲について報告させるため、すべてのマルチモードＷＴＲＵに対して、イベント２ｃが始動される。ステップ６０で、最低ＦＤＤ品質レベルが、マルチモードＷＴＲＵからのＦＤＤ報告に基づいて設定される。ステップ６２で、イベント２ｃの報告が無効化される。ステップ６４で、ＷＴＲＵは、ＴＤＤ−ＦＤＤハンドオーバを発生させるかどうか評価するのにイベント２ｂで利用できる最低ＴＤＤ品質レベルおよび最低ＦＤＤ品質レベルについて通知を受ける。

現在、ＷＴＲＵがＦＤＤシステムで動作している場合、方法５０はステップ５４からステップ６６に進む。ステップ６６〜７４において、ＦＤＤ−ＴＤＤハンドオーバを評価するための閾値が決定される。最初にステップ６６で、最低ＦＤＤ品質レベルが設定される。最低ＦＤＤ品質レベルは、どちらが内部ＦＤＤ−ＦＤＤハンドオーバを評価するのに利用されているかに応じて、ＣＰＩＣＨＲＳＣＰまたはＣＰＩＣＨＥｃ／Ｎｏに基づいて設定される。最低ＦＤＤ品質レベルは、通信事業者の嗜好に応じて、例えば、平均値または百分位数（例えば、第９５百分位数）とすることができる。最低ＦＤＤ品質レベルが設定された後、方法５０はステップ６８に進む。ステップ６８で、ＦＤＤシステム内のＴＤＤカバレージ範囲について報告させるため、すべてのマルチモードＷＴＲＵに対して、イベント２ｃが始動される。ステップ７０で、最低ＴＤＤ品質レベルが、マルチモードＷＴＲＵからのＴＤＤ報告に基づいて設定される。ステップ７２で、イベント２ｃの報告が無効化される。ステップ７４で、ＷＴＲＵは、ＦＤＤ−ＴＤＤハンドオーバを発生させるかどうか評価するのにイベント２ｂで利用できる最低ＴＤＤ品質レベルおよび最低ＦＤＤ品質レベルについて通知を受ける。

適切な品質レベルが提供された後（すなわち、ステップ６４またはステップ７４から）、方法５０はステップ７６で終了する。方法５０は、システム間ハンドオーバを評価するための品質レベルが必要になった場合はいつでも、要求に応じて実行することができる。

次に図４を参照すると、システム間ハンドオーバを評価するのに用いる閾値を提供するためのシステム１００の図が示されている。システム１００を説明するため、より広域のＦＤＤシステム１０４と重なり合うＴＤＤシステム１０６が示されている。システムは、少なくとも１つの無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１０２と、複数の基地局１０８と、複数のマルチモードＷＴＲＵ（すなわち、ユーザ装置）１０９とを含む。

システム１００をさらに説明するため、ＴＤＤからＦＤＤへのハンドオーバ（すなわち、ＴＤＤ−ＦＤＤハンドオーバ）の候補となっているマルチモードＷＴＲＵ１１０が示されている。この例では、ＷＴＲＵ１１０は、ＴＤＤシステムで動作しているが、ＦＤＤシステムへのハンドオーバのために評価が行われていると仮定されている。ハンドオーバを評価するため、ＲＮＣ１０２は、内部ＴＤＤ−ＴＤＤハンドオーバに利用されるＰ−ＣＣＰＣＨＲＳＣＰレベルに基づいて、最低ＴＤＤ品質レベルを設定する。ＲＮＣ１０２はまた、すべてのマルチモードＷＴＲＵ１０９、１１０に、ＦＤＤカバレージ範囲を報告するよう命令する。ＦＤＤカバレージ範囲を決定するのに用いられる閾値は、最低ＦＤＤ品質レベルとして利用される。ＲＮＣ１０２が必要な両方の品質レベルを取得した後、それらはＷＴＲＵ１１０に転送される。ＷＴＲＵ１１０は、その品質レベルを使用して、イベント２ｂが満たされているかどうかを決定する。イベント２ｂが満たされている場合、ＷＴＲＵ１１０は、ＴＤＤからＦＤＤにハンドオーバする。満たされていない場合、ＷＴＲＵ１１０は、ＴＤＤモードに留まる。

本発明について詳しく説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって確定される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を施すことができることを理解されたい。

本発明は、無線通信システムにおいて、システム間境界閾値を決定する方法およびシステムに利用できる。

より広域のＦＤＤシステムと重なり合うＵＭＴＳ−ＴＤＤシステムを示す図である。より広域のＴＤＤシステムと重なり合うＵＭＴＳ−ＦＤＤシステムを示す図である。ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間のハンドオーバを評価するのに必要な閾値を決定する方法のフローチャートである。ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間のハンドオーバを評価するのに利用される、閾値を決定するシステム図である。

符号の説明

１０、１０６ＴＤＤシステム
１２、１０４ＦＤＤシステム
１０２ＲＮＣ
１０８基地局
１０９、１１０マルチモードＷＴＲＵ

Claims

時分割複信（ＴＤＤ）カバレージおよび周波数分割複信（ＦＤＤ）カバレージのオーバラップを持つ無線通信システムにおけるマルチモード無線送受信装置（ＷＴＲＵ）を動作させる方法であって、
ＴＤＤシステムおよびＦＤＤシステムの両システムからの信号を受信するステップと、
前記両システムの１つとの接続を確立するステップと、
前記ＴＤＤシステムおよび前記ＦＤＤシステムの両システムから受信された信号の品質を測定するステップと、
前記ＴＤＤシステムの前記測定された信号品質をＴＤＤ閾値と比較し、ならびに前記ＦＤＤシステムの前記測定された信号品質をＦＤＤ閾値と比較するステップと、
接続が確立されている現在のシステムの前記測定された信号品質が現在のシステムの前記閾値より下で、かつ、他方のシステムの前記測定された信号品質が他方のシステムの前記閾値より上である場合、前記現在のシステムから前記他方のシステムへハンドオーバするステップと
を備えることを特徴とするＷＴＲＵを動作させる方法。
前記ＴＤＤ閾値は、プライマリ共通制御物理チャネルの受信信号コードパワーに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵを動作させる方法。
前記ＦＤＤ閾値は、共通パイロットチャネルの受信信号コードパワーに基づいて決定されることを特徴とする請求項１または２に記載のＷＴＲＵを動作させる方法。
前記ＦＤＤ閾値は、共通パイロットチャネルの信号対雑音比に基づいて決定されることを特徴とする請求項１または２に記載のＷＴＲＵを動作させる方法。
時分割複信（ＴＤＤ）カバレージおよび周波数分割複信（ＦＤＤ）カバレージのオーバラップを持つ無線通信システムにおいて通信するように構成されたマルチモード無線送受信装置（ＷＴＲＵ）であって、
ＴＤＤシステムおよびＦＤＤシステムの両システムからの信号を受信し、接続を確立するよう構成された送受信機と、
前記ＴＤＤシステムおよび前記ＦＤＤシステムの両システムから受信された信号の品質を測定する手段と、
前記ＴＤＤシステムの前記測定された信号品質をＴＤＤ閾値と比較し、前記ＦＤＤシステムの前記測定された信号品質をＦＤＤ閾値と比較する手段と、
前記ＴＤＤシステムおよび前記ＦＤＤシステムの両システムの、一方のシステムの前記測定された信号品質が前記一方のシステムの前記閾値より下で、かつ、他方のシステムの前記測定された信号品質が前記他方のシステムの前記閾値より上である場合、前記ＴＤＤシステムおよび前記ＦＤＤシステム間において、前記一方のシステム経由の接続から前記他方のシステム経由の接続へ切り替えるように構成されたハンドオーバ手段と
を備えたことを特徴とするＷＴＲＵ。
プライマリ共通制御物理チャネルの受信信号コードパワーに基づいて、前記ＴＤＤ閾値を決定する手段をさらに備えたこと特徴とする請求項５に記載のＷＴＲＵ。
共通パイロットチャネルの受信信号コードパワーに基づいて、前記ＦＤＤ閾値を決定する手段をさらに備えたこと特徴とする請求項５または６に記載のＷＴＲＵ。
共通パイロットチャネルの信号対雑音比に基づいて、前記ＦＤＤ閾値を決定する手段をさらに備えたこと特徴とする請求項５または６に記載のＷＴＲＵ。