JP2007534222A - システム間ハンドオーバを円滑にする方法およびシステム - Google Patents

Abstract

マルチモードワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）によってシステム間ハンドオーバを円滑にする方法を開示する。ＷＴＲＵは、異なるワイヤレス通信プロトコルを用いて、多数のワイヤレス通信システム内で通信することが可能である。第１のワイヤレス通信システムが、第２のワイヤレス通信システムのカバーエリアの中で、ホットスポットを提供する。第２のワイヤレス通信システム内のセルの中の基地局が、セルの付近に配置されたホットスポットの存在をＷＴＲＵに知らせるためのメッセージを生成し送信する。ＷＴＲＵは、メッセージを受信し、したがって、セルの付近にあるホットスポットの存在を知らされる。

Description

本発明は、ワイヤレス通信システムに関する。より詳細には、本発明は、ワイヤレス通信システムにおけるシステム間ハンドオーバを円滑にする方法およびシステムに関する。

従来技術のセルラータイプのワイヤレス通信システム、たとえばユニバーサル移動体通信サービス（ＵＭＴＳ）システムは、特定のカバーエリアを有する複数のセルを備える。ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）は、セルの境界を越えて移動する際、あるセルから別のセルにハンドオーバする必要がある。

各セルは、ＵＭＴＳシステム内部でハンドオーバ手順を円滑にするのに必要な情報をブロードキャストする。この情報は通常、サービスセルの付近にある隣接セルのリストを含む隣接セルリストを含む。隣接セルリストは、可能な全コードではなく、限られた数のセルの中だけをＷＴＲＵが探索することを可能にする。その結果、ＷＴＲＵは、セル探索手順の速度を上げ、新たなセルへのハンドオーバをより素早く実行することが可能になる。

一方、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に基づくワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）が開発され、広く展開されている。こうしたシステムは、高データレート伝送をサポートするので望ましい。８０２．１１標準によるＷＬＡＮの展開の一例は、公共の場でのアクセスポイント、いわゆる「ホットスポット」の使用である。８０２．１１インタフェースを有するＷＴＲＵは、いかなる物理接続なしでも、ホットスポットに接続することができる。ＷＴＲＵは、ＲＦインタフェースを介してホットスポットにワイヤレスで関連づけられると、通常、ＵＭＴＳシステムにおいて実現されるよりもはるかに速いデータレートで、ホットスポットを介してデータを送受信することが可能である。

ホットスポットは、高品質の高データレート接続を提供するが、ホットスポットのサービス範囲は通常、比較的短い距離に制限される。８０２．１１標準の下でのＷＴＲＵの伝送電力は、比較的低い電力レベルに制限されるので、人口が多いエリア全体に渡って、十分な受信可能範囲を実現するのが難しい。さらに、８０２．１１装置の範囲が制限されているため、ＷＴＲＵは通常、新しいホットスポットを求める探索手順を絶えず実施する。これは、重い処理負荷となり、したがって、ＷＴＲＵのバッテリを絶えず浪費する。ホットスポットの存在を知らせる機構がないので、ＷＴＲＵは、周期的かつ連続してホットスポットから送信される信号を探索するべきである。この探索により、処理能力および資源を不必要に消費することになる。

８０２．１１標準の下で、ＵＭＴＳシステムおよびＷＬＡＮシステムにおいて通信し、こうしたシステムの間でハンドオーバするように構成された、デュアルモードのＷＴＲＵを提供することが望ましいであろう。というのは、ＷＴＲＵは、ＵＭＴＳシステムにおける広いカバーエリア内での接続を維持しながら、ホットスポットから、比較的高いレートのサービスを受けることができるからである。

しかし、現在、ＵＭＴＳなど、セルラータイプの通信システムから、ホットスポットなど、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）タイプの通信システムへのハンドオーバのための好都合な方法がない。

したがって、ＵＭＴＳおよびＷＬＡＮなど、２つのワイヤレス通信システムの間のシステム間ハンドオーバを円滑にする方法およびシステムを提供することが望ましい。

マルチモードワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）によってシステム間ハンドオーバを円滑にする方法を開示する。ＷＴＲＵは、異なるワイヤレス通信プロトコルを用いて、多数のワイヤレス通信システム内で通信することが可能である。第１のワイヤレス通信システムが、第２のワイヤレス通信システムのカバーエリアの少なくとも一部分の中で、ホットスポットを提供する。第２のワイヤレス通信システム内のセルの中の基地局が、セルの付近に配置されたホットスポットの存在をＷＴＲＵに知らせるためのメッセージを生成し送信する。ＷＴＲＵは、メッセージを受信し、したがって、セルの付近にあるホットスポットの存在を知らされる。

ＷＴＲＵは、ホットスポットから送信される信号を探索することなく、ハンドオーバ手順をより迅速かつ効率的に開始することができる。

本明細書において、「ＷＴＲＵ」という用語は、ステーション、移動局、ユーザ機器、固定または携帯電話加入者ユニット、ページャ、あるいはワイヤレス環境において動作することが可能な他のどのタイプの装置も含むが、それに限定されない。

本発明は、２通りの通信プロトコルを用いて、２通りのワイヤレス通信システムの間のシステム間ハンドオーバを円滑にする。ワイヤレス通信システムは、ＵＭＴＳ、符号分割多元接続２０００（ＣＤＭＡ２０００）、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム（ＧＳＭ）、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）、ＩＥＥＥ８０２．１１システム、およびブルートゥースを含むが、それに限定されない、現時点で開発されている、または将来開発されるどのタイプのワイヤレス通信システムでもよい。

簡単にするために、これ以降、ＵＭＴＳシステムと、ＵＭＴＳシステムのカバーエリア内部でホットスポットを提供するＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮ通信システムとを参照して、本発明を説明する。ただし、上述したように、本発明は、ＵＭＴＳまたは８０２．１１ＷＬＡＮシステム以外のどのワイヤレスアクセスシステムにも、同様に適用されることに留意されたい。

図１は、本発明によるワイヤレス通信システム１００のブロック図である。システム１００は、異なる通信プロトコルにおいて動作するとともに重複するカバーエリアを有する２つ以上の通信システムを備える。図１は、一例として、８０２．１１標準の下で動作するＵＭＴＳシステム１１０およびホットスポット１２０を示し、ＵＭＴＳシステム１１０は、より広いカバーエリアを有し、ホットスポット１２０は、ＵＭＴＳシステム１１０のカバーエリア内部の制限されたカバーエリアを有する。ＵＭＴＳシステム１１０は、特定のカバーエリアにそれぞれがサービスする複数のセル１１２を備える。各セル１１２は、基地局１１４によってサービスされ、ホットスポット１２０は、ＡＰ１２２によってサービスされる。

ＷＴＲＵ１３０が、ＵＭＴＳシステム１１０およびホットスポット１２０両方において通信するように構成される。ＷＴＲＵ１３０は、複数の基地局１１４およびＡＰ１２２からのメッセージを、絶えずまたは周期的に監視する。ＷＴＲＵ１３０は、セル１１２およびホットスポット１２０から受信したメッセージに対して物理測定を実施し、別のセル１１２またはホットスポット１２０にハンドオーバすることができる。

本発明によると、ＵＭＴＳシステム１１０の各基地局１１４は、セル１１２の付近にあるホットスポット１２０など、どのホットスポットの存在も、ＷＴＲＵ１３０に知らせる。各セルの基地局１１４は、各セル１１２の付近に配置されたホットスポット１２０の存在に既に気づいている。基地局１１４がホットスポット１２０に関する情報を取得するやり方は、本発明の中心ではない。しかし、例として、基地局１１４は、ホットスポット１２０から送信された信号を検出することによって、またはＵＭＴＳシステム１１０もしくはＷＬＡＮシステムからメッセージを受信することによって、情報を取得することができる。あるいは、基地局１１４は、セットアップされるとき、または新しいホットスポットが構成される際、このような情報を含むように、手動で構成してもよい。

ＵＭＴＳシステム１１０において、各セル１１２内の基地局１１４は、隣接セルリストを生成しブロードキャストして、ＵＭＴＳシステム１１０内のセル１１２の間の効率的なハンドオーバをサポートする。本発明によると、各セル１１２は好ましくは、隣接セルリスト中のホットスポット１２０に関する付加情報も含む。あるいは、セル１１２は、この目的のために個別のメッセージを送信することもできる。

ＷＴＲＵ１３０は、ＷＴＲＵ１３０にサービスするセル１１２の基地局１１４から、隣接セルリストまたは個別のメッセージを受信し、したがって、セル１１２の付近にあるホットスポット１２０の存在を知らされる。ホットスポット１２０についての情報は、ホットスポット１２０の場所、周波数帯域、セキュリティレベル、またはホットスポット１２０への接続の確立に必要な他のどの情報も含むが、それに限定されない。ＷＴＲＵ１３０は、ホットスポット１２０への接続に必要な情報を前もって取得するので、ホットスポットを位置決めし特定のホットスポットへの接続用パラメータを設定するのに通常は必要とされる、処理能力およびどの資源も削減することができる。

ホットスポット１２０についての情報は好ましくは、基地局１１４から、セル１１２内の全ＷＴＲＵ１３０にブロードキャストされる。あるいは、各セル１１２の基地局１１４が、隣接セルリストまたは個別のメッセージを、専用チャネルまたは共通／共有チャネルを介して、ＷＴＲＵ１３０のサブセットのみに送信してもよい。

図２は、本発明による、ホットスポット１２０の存在をＷＴＲＵ１３０に知らせることによって、システム間ハンドオーバを円滑にするプロセス２００のフロー図である。ＷＴＲＵ１３０とは、ＵＭＴＳシステム１１０およびＷＬＡＮシステム（すなわち、ホットスポット）１２０両方からメッセージを受信することができるようなマルチモードＷＴＲＵである。ＵＭＴＳシステム１１０のセル１１２内の基地局１１４が、セル１１２に配置されているＷＴＲＵ１３０に、セル１１２の付近にあるホットスポット１２０の存在を知らせる。ホットスポット１２０についての情報は好ましくは、隣接セルリストに含まれる。ただし、情報については、個別のメッセージを介して送信してもよい。

ＵＭＴＳシステム内の各基地局１１４は、別のセルへの効率的なハンドオーバのために、隣接セルリストを生成する（ステップ２０２）。隣接セルリストは、隣接セルのコード群、１次スクランブルコード識別、または隣接セル用探索ウィンドウを含むがそれに限定されない、ハンドオーバに必要な情報を含む。各基地局１１４は、ブロードキャストチャネルを介して、ＷＴＲＵ１３０に隣接セルリストをブロードキャストする。

各基地局１１４は好ましくは、近接ホットスポット１２０に関する情報を隣接セルリスト中に含め、または個別のメッセージを生成し（ステップ２０２）、各セル１１２に配置されたＷＴＲＵ１３０に、隣接セルリストまたはメッセージを送信する（ステップ２０４）。ホットスポットについての情報は、ホットスポットの場所、周波数帯域、セキュリティレベル、またはホットスポットへの接続の確立に必要な他のどの情報も含み得るが、それに限定されない。

好ましくは、ホットスポット１２０に関する情報がブロードキャストされる。ただし、基地局が、ホットスポット１２０についての情報を、ブロードキャストするのではなく、ＷＴＲＵ１３０のサブセットにのみ送信してもよい。情報は、専用チャネルまたは共通／共有チャネルのどちらを介して送信してもよい。

ＷＴＲＵ１３０は、隣接セルリストまたは個別のメッセージを受信し、したがって、ホットスポット１２０の存在を知らされる（ステップ２０６）。ＷＴＲＵ１３０は、ホットスポット１２０から送信される信号を探索することなく、ハンドオーバ手順をより迅速かつ効率的に開始することができる。

ＷＴＲＵ１３０は、隣接セルリストまたは個別のメッセージを受信する際、アイドルモードまたはアクティブモードのどちらかであり得る。ＷＴＲＵ１３０は、アクティブモードのときは、ホットスポット１２０へのハンドオーバに対して、ホットスポット１２０についての情報を使用し、アイドルモードのときは、その情報を用いて、ホットスポット１２０を介して新たな呼を開始することができる。

ホットスポット１２０への接続を確立する前に、ＷＴＲＵ１３０は、隣接セルリストおよびホットスポット１２０内の基地局１１４から送信されたメッセージに対して物理測定を実施する（ステップ２０８）。物理測定は、隣接セル１１２およびホットスポット１２０の間の信号品質を測定し比較するのに適したどの測定でもよい。測度は、信号対干渉比（ＳＩＲ）または受信される信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を含み得るが、それに限定されない。

ＷＴＲＵ１３０は、ホットスポット１２０から送信されたメッセージの測定結果が、所定の基準を満たすかどうか判定する（ステップ２１０）。測定結果が基準を満たす場合、ＷＴＲＵ１３０は、ホットスポット１２０へのハンドオーバ手順を開始し、またはホットスポット１２０を介して新たな呼を開始する（ステップ２１２）。測定結果が所定の基準を満たさない場合、ＷＴＲＵ１３０は、ホットスポット１２０への接続の確立を試みない（ステップ２１４）。

本発明の特徴および要素を、好ましい実施形態において、具体的に組み合わせて説明したが、各特徴または要素は、好ましい実施形態の他の特徴および要素なしで単独でも、本発明の他の特徴および要素と、またはそれなしで様々に組み合わせて用いてもよい。

本発明によるワイヤレス通信システムを示すブロック図である。 本発明による、システム間ハンドオーバを円滑にするプロセスを示すフロー図である。

Claims (14)

1. 異なるワイヤレス通信プロトコルを用いて、２つのワイヤレス通信システム内で通信することが可能なマルチモードワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）によるシステム間ハンドオーバを円滑にする方法であって、一方のワイヤレス通信システムは、他方のワイヤレス通信システムのカバーエリア内でホットスポットを提供し、
   セル内の基地局によって、前記セルの付近に配置されたホットスポットの存在をＷＴＲＵに知らせるためのメッセージを生成するステップと、
   前記メッセージを、前記基地局から前記ＷＴＲＵに送信するステップと、
   前記メッセージを前記ＷＴＲＵで受信し、前記セルの付近にある前記ホットスポットの存在を認識するステップと
   を具えたことを特徴とする方法。
2. 前記ホットスポットから送信されたメッセージに対して物理測定を実施するステップと、
   前記測定の結果が、所定の基準を満たすかどうか判定するステップと、
   前記所定の基準が満たされる場合、前記ホットスポットへの接続を確立するステップと
   をさらに具え、
   前記実施し、判定し、確立するステップは、前記ＷＴＲＵで実施されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記送信するステップは、ブロードキャストチャネルを介して前記メッセージを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記送信するステップは、前記ＷＴＲＵに専用の専用チャネルを介して前記メッセージを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 前記送信するステップは、前記セルに配置されたＷＴＲＵのサブセットに前記メッセージを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 前記メッセージは、隣接セルリスト中に含まれることを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 前記メッセージは、前記ホットスポットの場所、識別、周波数帯域、およびセキュリティレベルの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
8. ２通りのワイヤレス通信プロトコルを用いて、２つのワイヤレス通信システムの間のシステム間ハンドオーバを円滑にするシステムであって、
   第１のワイヤレス通信システムおよび第２のワイヤレス通信システム両方と通信するように構成されたワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）と、
   前記第２のワイヤレス通信システムのカバーエリア内でホットスポットを提供する前記第１のワイヤレス通信システムと、
   複数のセルを備える前記第２のワイヤレス通信システムと
   を具え、
   前記複数のセルそれぞれの基地局は、前記セルの付近に配置された前記ホットスポットの存在を前記ＷＴＲＵに知らせるためのメッセージを生成し送信する手段を具えたことを特徴とするシステム。
9. 前記ＷＴＲＵは、前記ホットスポットから送信されたメッセージに対する測定を実施する手段をさらに具え、
   前記ＷＴＲＵは、前記手段によって、前記測定の結果が予め定義された基準を満たす場合、前記ホットスポットへの接続を確立することを特徴とする請求項８記載のシステム。
10. 前記メッセージは、ブロードキャストチャネルを介して送信されることを特徴とする請求項８記載のシステム。
11. 前記メッセージは、前記ＷＴＲＵに専用の専用チャネルを介して送信されることを特徴とする請求項８記載のシステム。
12. 前記メッセージは、前記セルに配置されたＷＴＲＵのサブセットに送信されることを特徴とする請求項８記載のシステム。
13. 前記メッセージは、隣接セルリスト中に含まれることを特徴とする請求項８記載のシステム。
14. 前記メッセージは、前記ホットスポットの場所、識別、周波数帯域、およびセキュリティレベルの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８記載のシステム。
    

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