JP2009517914A - デジタル放送システムにおけるハンドオーバー方法及び装置 - Google Patents

デジタル放送システムにおけるハンドオーバー方法及び装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、デジタル放送を受信する端末のスムーズでシームレスなハンドオーバーを支援するための方法及び装置を提供する。デジタル放送システムにおけるネットワークノードによるハンドオーバー方法であって、サービングセルから放送サービスを受信する端末より、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むハンドオーバー提案メッセージを受信する段階と、サービスＩＤに対応するサービスを提供する候補セルの信号品質を評価する段階と、候補セルの信号品質を評価した結果に基づいて各候補セルに対するハンドオーバー可能時間を示すハンドオーバー候補パラメータを計算する段階と、ハンドオーバー候補パラメータを端末に伝送する段階とを有することを特徴とする。

Description

本発明は、デジタル放送システムに関するもので、特に、デジタル放送を受信する端末(Terminal）のスムーズでシームレスなハンドオーバーを支援するための方法及び装置に関する。
現在、デジタル放送の標準化は、地域別に多様な技術に基づいて進められている。例えば、中国で提案された放送標準は、ＤＭＢ(Digital Multimedia Broadcasting)、ＡＤＴＢ(Advanced Digital Television Broadcasting)-Ｔ(Terrestrial)、及びＤＶＢ(Digital Video Broadcasting)-Ｔを含む。
ＤＭＢサービスは、伝送媒体によりＤＭＢ-ＴとＤＭＢ-Ｓ(Satellite)サービスに分けられる。ヨーロッパではサービスはＤＭＢ-Ｔ中心であるが、米国ではＤＭＢ-Ｓが主流になっている。極東アジアでは、移動ＴＶサービスを含むマルチメディアサービスが最初に提供される予定である。ＤＭＢ-Ｔ伝送システムは、固定端末機だけでなく携帯及び移動端末機に適している。しかしながら、ＤＭＢ-Ｔ伝送システムは、携帯用デバイスに適合するように、それ自体の重さ及び電力消費(power consumption)を低減する必要がある。携帯用デバイスのために開発されたデジタル放送は、ＤＶＢ-Ｈ(Handheld)と呼ばれる。
ＤＶＢ伝送システムは、一般的に１０Ｍｂｐｓ以上のビットレートを提供する。これは、時分割多重化(Time Division Multiplexing：以下、“ＴＤＭ”と称する)方式を基づき、ＤＶＢ受信器の平均電力消費量を大幅に減少させる。このような方式は、タイムスライシング方式と呼ばれており、データが継続して伝送されるのに必要なビットレートに比べて、より高いビットレートを用いてバースト内で放送データを伝送する概念に基づいている。次のバーストが開始するまでの時間周期はΔｔとして表される。
図１は、典型的なＤＶＢシステムにおけるタイムスライシング(time slicing)を示す図である。図示のように、端末機１００は、第１の周波数Ｆ１を管理(administrating)する第１のセル(以下、“セルＦ１”と称する)１０２、第２の周波数Ｆ２を管理する第２のセル(以下、“セルＦ２”と称する)１０４、及び第３の周波数Ｆ３を管理する第３のセル(以下、“セルＦ３”と称する)１０６の重なり領域に位置する。各セル１０２乃至１０６は、それら自体の周波数で提供可能なサービスをＴＤＭ方式で伝送し、同一のサービスのバーストは所定の周期(cycle)で反復される。各セル１０２乃至１０６によって伝送されるサービスは、必ずしも相互に同期されるものではない。
端末機１００がセルＦ１ １０２からサービスＡを受信する場合には、基本ストリーム(Element Stream：以下、“ＥＳ”とする)のデータがサービスＡのバースト間で伝送されないため、端末機１００は、図１に示すように、異なる方式で割り当てられた他のＥＳを有するビットレートを利用することができる。これは、端末機１００が要求されたサービスのバーストを受信する間、すなわち最も短い時間の間、活性化された状態を維持することを意味する。移動端末機１００がより低い固定ビットレートを要求すると、このビットレートは、受信されたバーストをバッファリングすることによって提供されることができる。
タイムスライシング方式によると、受信器は、オフタイム(off-time)の間に隣接セル(adjacent cells）をモニタリングするために使用されることができる。オフタイムの間におけるＴＳ(Transport Stream)間のスイッチングは、サービス受信が中断されることを防止する。特定ＩＰ(Internet Protocol)ストリームのバーストが隣接セル間で同期化されて、受信器が隣接セルに同調される場合に、適切な方策により、データ損失なしに継続してＩＰストリームを受信することができる。このように、タイムスライシング方式は、移動端末機の電力消費を減少することを目標とする。
タイムスライシングは、端末機の観点で最適化されなければならない。これは、受信器の数が送信器よりも多いため、受信器上での実行が最適化されなければならないというＤＶＢ採択の規則に従うことである。一般に、ネットワーク側の実現コストは、端末機側のコストに比べてあまりに重要でない。タイムスライシングは、オフタイム中に受信器が隣接セルをモニタリングすることを可能にする。オフタイム中にＴＳ間をスイッチングすることによって、サービスの受信の中断を防止する。
図１に示すように、端末機１００は、Ｆ１ １０２からサービスＡを受信するが、品質は劣っている。すると、端末機１００は、サービスＡのバースト１１０間のオフタイム１１２，１１４で、他の周波数、すなわちＦ２及びＦ３を探索(listen)する。特に、端末機１００は、第１のオフタイム１１２でＦ２を探索し、第２のオフタイム１１４ではＦ３を探索する。端末機１００は、第１及び第２のオフタイム１１２、１１４でセルＦ２ １０４とセルＦ３ １０６を各々探索し、その探索結果を比較して、より良いセルにスイッチングする。
図２は、デジタル放送システムにおけるタイムスライシングによるハンドオーバーを示すフローチャートである。
図２を参照すると、端末機は、ステップ２０２で、周波数Ｆ１を使用するセル(以下、“セルＦ１”と称する)からサービスＡのバーストを受信する。ここで、セルＦ１は、端末機のサービングセルとなる。サービスＡのバーストが終了して第１のオフタイムが始まる場合に、ステップ２０４で、端末機は、セルＦ２にサービスＡが存在するかを確認し、信号品質を評価する。図１の場合において、サービスＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは、Ｆ２のための第１のオフタイム１１２で検索される。サービスＡの検索が成功すると、端末機は、ステップ２０６で、該当情報を格納してセルＦ１に戻り、サービスＡの次のバーストが開始されるまでパワーオフする。端末機は、ステップ２０８でサービスＡのバーストを受信する。
サービスＡのバーストが終了して第２のオフタイムが始まると、端末機は、ステップ２１０で、セルＦ３でサービスＡが存在するかを確認し、信号品質を評価する。図１の場合において、Ｆ３のための第２のオフタイム１１４では、サービスＤ，Ｅ，Ｆ，Ａが検索される。サービスＡの検索が成功すると、端末機は、ステップ２１２で、該当情報を格納してセルＦ１に戻り、サービスＡの次のバーストが始まるまでパワーオフされている。端末機は、サービスＡに割り当てられた時間区間に対してバーストを受信する。サービスＡのバースト間で、セルＦ１を除いたすべての隣接セルの周波数の探索が完了すると、端末機は、ステップ２１６で、サービスＡを受信するための隣接セルの信号品質を比較してベストセル(best cell）を選択し、サービスＡを受信するために上記ベストセルにスイッチングする。
以上のように構成された典型的なＤＶＢシステムにおいて、端末は、ハンドオーバー段階のために隣接周波数を継続して探索し、隣接セルで予想されるサービスを検出し、ハンドオーバー可能時間を確認する。これは、端末による消費電力量を増加させる。また、ハンドオーバー過程で、端末によって解決できない問題点もあった。
したがって、上述したような従来技術の問題点に鑑みて案出されたもので、本発明の目的は、デジタル放送システムにおいて、インタラクティブチャンネルを用いて、ハンドオーバー手順をネットワークによって遂行する方法及び装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、デジタル放送システムにおいて端末のハンドオーバーをネットワークによって決定し、インタラクティブチャンネルを介して、上記の決定結果を端末に送信する方法及び装置を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、デジタル放送システムにおけるネットワークノードによるハンドオーバー方法であって、サービングセルから放送サービスを受信する端末より、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むハンドオーバー提案メッセージを受信する段階と、サービスＩＤに対応するサービスを提供する候補セルの信号品質を評価する段階と、候補セルの信号品質を評価した結果に基づいて各候補セルに対するハンドオーバー可能時間を示すハンドオーバー候補パラメータを計算する段階と、ハンドオーバー候補パラメータを端末に伝送する段階とを有することを特徴とする。
本発明の他の態様によれば、デジタル放送システムにおけるハンドオーバーを遂行するためのネットワークノード装置であって、サービングセルから放送サービスを受信する端末より、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むハンドオーバー提案メッセージを受信するパラメータ収集部と、サービスＩＤに対応するサービスを提供する候補セルの信号品質を評価し、候補セルの信号品質を評価した結果に基づいて候補セルの各々に対するハンドオーバー可能時間を示すハンドオーバー候補パラメータを計算するハンドオーバーパラメータ計算部と、ハンドオーバー候補パラメータを端末に伝送するメッセージ伝送部とを含むことを特徴とする。
本発明のさらなる他の態様によれば、デジタル放送システムにおける端末によるハンドオーバー方法であって、サービングセルから放送サービスを受信中に、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むハンドオーバー提案メッセージを伝送する段階と、サービスＩＤに対応するサービスを提供する候補セルに対するハンドオーバー可能時間を示すハンドオーバー候補パラメータを受信する段階と、ハンドオーバー可能時間に基づいて候補セルからセルを選択する段階と、選択されたセルに対するハンドオーバーを遂行する段階とを有することを特徴とする。
本発明のまた他の態様によれば、デジタル放送システムにおけるハンドオーバーを遂行するための端末装置であって、サービングセルの検索周波数を使用して放送システムから所望する放送サービスの放送信号を受信し、放送信号の信号品質を評価する第１のＲＦ(Radio Frequency)部と、放送信号を復調及び復号して放送信号からサービス情報を抽出する放送データ処理部と、インタラクティブシステムとインタラクティブ信号を送受信する第２のＲＦ部と、サービングセルから放送サービスを受信中に、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むハンドオーバー提案メッセージを第２のＲＦ部を介して伝送し、サービングセルから、受信された放送サービスを提供する候補セルに対するハンドオーバー可能時間を示すハンドオーバー候補パラメータを第２のＲＦ部を介して受信するインタラクティブデータ処理部と、ハンドオーバーが放送信号の信号品質に基づいて必要であるか否かを判定するハンドオーバー決定部と、ハンドオーバーが必要であると判定されると、候補セルの信号品質、ハンドオーバー可能時間、及びサービス情報に基づいて候補セルから一つのセルを選択し、選択されたセルに対するハンドオーバーを遂行するように第１及び第２のＲＦ部を制御するハンドオーバー制御部とを含むことを特徴とする。
本発明は、ハンドオーバー可能時間に基づいたハンドオーバーに関連した大部分の処理作業をネットワークノードで遂行し、評価結果だけがインタラクティブチャンネルを介して端末に伝送される。これは、端末が単独でハンドオーバーする場合に解決できない問題を克服し、端末によって電力消費を大幅に低減する効果を有する。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
下記において、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断された場合には、その詳細な説明を省略する。
本発明の一つの観点は、デジタル放送システムにおいて、インタラクティブチャンネル(interactive channel）を用いてハンドオーバーを提供するものである。
以下、本発明を具体的に説明するために、携帯デジタル映像放送(ＤＶＢ-Ｈ)システムを使用する。しかしながら、本発明の基本目的である放送サービスのためのハンドオーバーは、本発明の範囲を外れない限り、類似した技術的背景及びチャンネル形態を有するその他のシステムにも変形して適用可能であり、これは本発明の分野で熟練された技術的知識を持った者には自明なことであろう。
地上波システムと比較すると、携帯放送システムの主要要求条件のうちの一つは、スムーズでシームレスなサービスハンドオーバー(Smooth and seamless service handover)である。シームレスなハンドオーバーとは、受信器が現在セル内の放送データを含む時分割バースト(以下、“現在バースト”と称する)を受信し、以後隣接セルに同調して隣接セル内で伝送されつつ、現在バーストに後続する、同一のサービスに対する放送データを含む第１のバーストを受信できることを意味する。
図３は、ＤＶＢ-Ｈシステムにおけるハンドオーバー可能時間(Time availabl e for Handover）の一例を示す。図３を参照すると、セル１ ３０２及びセル２ ３０６は、各々バーストを伝送する。受信器は、セル１ ３０２の現在バースト３１２を受信した後に、セル１ ３０２に隣接したセル２ ３０６から現在バースト３１２と同一のサービスに関連して現在バースト３１２より遅く開始される第１のバースト３１４を受信する。この場合に、受信器は、現在バースト３１２から第１のバースト３１４までの時間区間３０４でハンドオーバーを遂行することができ、時間区間３０４をハンドオーバー可能時間(time available for handover)であると称する。受信器のハンドオーバー能力に影響を与える更に他の重要な要因には、ハンドオーバー間隔(handover interval）がある。ハンドオーバー間隔は、受信器が一つのセルから隣接したセルにスイッチングし、この新たなセルから信号を受信し始めるまで必要な最小時間である。
図４は、ＤＶＢ-Ｈシステムにおけるハンドオーバー間隔の一例を示す図である。図示のように、第１の信号４１２がセル１ ４０２から受信される途中で、セル２ ４０４にスイッチングし、セル２ ４０４から第２の信号４１４を受信するまでハンドオーバー間隔４０６が存在する。
ハンドオーバー間隔４０６は、ハンドオーバーのために受信器が必要とする時間であり、ハンドオーバー可能時間３０４より短くなければならない。例えば、特定の受信器の場合に、ハンドオーバー間隔は、次のような時間要素からなる。
・受信器-実現-従属(Receiver-implementation-dependent)時間：隣接セルに同調し、キャリアに同期化し、バーストバッファを空けるための時間として、この時間値は受信器の装置特性から知られている。
・ネットワーク-構成-従属(Network-configuration-dependent)時間：ＴＳ間のハンドオーバーである場合に、ＰＡＴ(Program Association Table)及びＰＭＴ(Program Map Table)のようなＴＳに対する制御信号を受信するための時間である。この時間値の上限は１００ｍｓである。
ＤＶＢ-Ｈ規格は、特定のＥＳのバーストサイクルタイムが動的に変わることができる。このような特徴を実際の実現に利用する利点によって、可変ビットレートストリームのための効率的な帯域割り当てが可能になる。帯域分割が各セルごとに異なり、したがってバースト間隔及び持続時間が各セルごとに個別的に最適化された完全な動的時分割システムにおいて、ハンドオーバー可能時間は、各バーストごとに、０から隣接セル内の最大バースト間隔までの範囲で、予想できない方式によって変更される。
図５は、ＤＶＢ-Ｈシステムにおけるハンドオーバー動作の一例を示す図である。図示のように、端末Ａ及びＢ(図示せず)は、任意の時間でセル１ ５０２からセル２ ５０４へのハンドオーバーを遂行する過程を示し、端末Ａ及びＢのハンドオーバー間隔５３２，５３４は各々４００ｍｓ及び２５０ｍｓである。図５を参照すると、端末Ａ及びＢがセル１ ５０２から第１のバースト５１２を受信した以後に、セル２ ５０４にスイッチングして同一のサービスに関連した第１のバースト５１４を受信する。この場合に、第１のバースト５１２，５１４間のハンドオーバー可能時間５４２は５００ｍｓであり、第１のバースト５１２，５１４間をハンドオーバーする端末Ａ及びＢのハンドオーバー間隔５３２，５３４は、すべてハンドオーバー可能時間５４２より小さい。参照番号５３０に示すように、端末Ａ及びＢは、すべて第１のバースト５１２，５１４間のハンドオーバーが可能である。
第２のバースト５１６，５１８の場合に、第２のバースト５１６の送信が終了する以前に第２のバースト５１８の送信が開始される。第２のバースト５１６，５１８間のハンドオーバー可能時間５４４は有効でない値、すなわち負の値(−）を有する。したがって、参照番号５３６によって示されているように、端末Ａ及びＢの両方は、第２のバースト５１６，５１８間のハンドオーバーが不可能である。
第３のバースト５２０，５２４において、第３のバースト５２０，５２４間のハンドオーバー可能時間５４６は３００ｍｓであり、端末Ｂのハンドオーバー間隔５３４よりは長いが、端末Ａのハンドオーバー間隔５３２よりは短い。したがって、参照番号５３８によって示されているように、端末Ａは第３のバースト５２０，５２４間のハンドオーバーができないが、端末Ｂは可能である。
上記に説明したように、受信端末が現在セルのバーストからハンドオーバーが可能であるという事実が、すべてのバーストから隣接セルへのハンドオーバーが可能であることを意味するものではない。受信端末が現在セルのバーストからハンドオーバーが不可能であっても、以後の他のバーストからは隣接セルへのハンドオーバーができることもある。
ハンドオーバーの決定は、ネットワークの状況、すなわちハンドオーバー可能時間及び端末の能力、すなわちハンドオーバー間隔を含む多様な要因を考慮すべきである。本発明によれば、上記の決定は、放送システムのインタラクティブチャンネルによって支援される。ここで、インタラクティブチャンネルは、放送システムのインタラクティブチャンネル又は端末によってアクセス可能なインタラクティブシステムのインタラクティブチャンネルとなり得る。端末は、インタラクティブチャンネルを介してネットワークとの双方向通信が可能である。例えば、インタラクティブシステムは、セルラーシステムとなり得る。
図６は、本発明によるハンドオーバーの信号フローを示す図である。ネットワークノード６０４は、一つ又は複数の物理的若しくは機能的ノードで構成され、放送システム或いはセルラーシステムに位置してインタラクティブチャンネルを介して端末６０２と通信することができる。
図６を参照すると、端末６０２は、ステップ６０６で、現在受信されている放送サービス信号の信号品質が所定のしきい値未満であり、ハンドオーバーが必要であると判定された場合に、ネットワークノード６０４にハンドオーバー提案メッセージＨＯ ＰＲＯＰＯＳＡＬを伝送する。このハンドオーバー提案メッセージは、信号品質評価のための時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むことができる。ネットワークノード６０４は、ステップ６０８で、ハンドオーバー提案メッセージに含まれた信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤによってサービスＩＤのサービスを提供するすべての候補セルを検索する。また、ネットワークノード６０４は、各候補セルに対して、ハンドオーバー開始時点(handover start point)及び/又はハンドオーバー可能時間のようなハンドオーバー候補パラメータを計算する。
端末６０２とネットワークノード６０４との間で通信を行う場合に、候補セルに対する信号品質評価は若干の時間がかかる可能性がある。２つのバースト間のオフタイムは、数ミリ秒から数秒の間に可変される。一般に、信号品質評価時間は、一つのオフタイムより大きいことがある。したがって、ハンドオーバー開始時点は、信号品質評価時間の長さによって可変できる。上述したように、相互に異なる時点では、ハンドオーバー可能時間が違うようになる。したがって、ネットワークノード６０４は、まず、ハンドオーバー開始時点を計算することが好ましい。
ネットワークノード６０４は、ステップ６１０で、候補セルの評価結果によるハンドオーバー候補パラメータを含むハンドオーバー候補パラメータメッセージＨＯ ＣＡＮＤＩＤＡＴＥ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲを端末６０２に伝送する。ハンドオーバー候補パラメータメッセージは、候補セルの各々に対するハンドオーバー可能時間、ハンドオーバー可能時間によるハンドオーバー優先順位、及びハンドオーバー開始時点のうちの少なくとも一つを含む。端末６０２は、ステップ６１２で、ハンドオーバー候補パラメータを用いて上記候補セルのうちの適切な一つに対するハンドオーバーを遂行する。
図７は、本発明によるハンドオーバー候補パラメータの決定を示す図である。
図７を参照すると、端末がハンドオーバー可能なＮ個のセル７０２，７０４，７０６，７０８が存在し、ネットワークノードは、セル１ ７０２に位置する端末のためのハンドオーバーを決定する。参照番号７１０は、端末がハンドオーバー提案メッセージを伝送してハンドオーバー候補パラメータを受信するのに必要な時間を表し、参照番号７１２は、ハンドオーバー候補パラメータに基づいた他のセル(すなわち、候補セル)の信号品質を評価するのに必要な総時間を表す。すると、ハンドオーバー開始時点７１４は、セル１ ７０２の現在バーストが終了する時点に時間７１０，７１２を加算することによって獲得される。
図８は、本発明によるネットワークノードのハンドオーバー動作を示すフローチャートである。
図８を参照すると、ネットワークノードは、ステップ８０２で、サービングセルからデジタル放送サービスを受信している端末より、ハンドオーバー提案メッセージを受信し、ハンドオーバー提案メッセージに含まれた信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを獲得する。ネットワークノードは、ステップ８０４で、サービングセルに隣接したすべてのセルからサービスＩＤに対応するサービスを含むＮ個の候補セルを検索する。
信号品質評価時間は、一つのセルの信号品質を評価するために端末によって必要である。ステップ８０６で、ネットワークノードは、候補セルの個数Ｎに基づいたすべての候補セルの信号品質を評価するのに必要な全体時間を計算する。すると、ネットワークノードは、候補セルの信号品質を評価するのにかかる時間と上記ハンドオーバー提案メッセージを伝送する。ハンドオーバー候補パラメータを受信するのに必要な時間を加算することによって、ネットワークノードはハンドオーバーを決定するのに必要な全体時間を計算する。その結果、ハンドオーバー開始時点は、上記サービングセルのバーストが終了する時点にハンドオーバーの決定に必要な全体時間を加算することによって獲得される。
ステップ８０８で、ネットワークノードは、候補セルに対して決定されたハンドオーバー開始時点に基づいてハンドオーバー可能時間を各々計算する。それぞれの候補セルに対するハンドオーバー可能時間を比較した後に、ネットワークノードは、ステップ８１０で、ハンドオーバー可能時間の順序で候補セルのハンドオーバー優先順位を決定することができる。上記候補セルのハンドオーバー優先順位が必ずしも決定に必要ではないため、ステップ８１０は省略することもできる。
ステップ８１２で、ネットワークノードは、決定されたハンドオーバー優先順位によるハンドオーバー候補パラメータを端末に伝送する。ネットワークノードは、ハンドオーバー優先順位を決定する代わりに、各候補セルのハンドオーバー開始時点を対する情報を端末に伝送する。このとき、上記情報は、ハンドオーバー候補パラメータに直接含まれる。次に、このハンドオーバー候補パラメータの一例を＜表１＞のように示す。
Figure 2009517914
端末が、放送送信器からバーストを受信するまである程度の時間が遅延され、この遅延時間は、放送送信器と端末との距離だけでなく他の要因に基づいている。端末のハンドオーバー可能時間とハンドオーバー間隔を比較する場合に、遅延時間は端末の現在位置に基づいて考慮されなければならない。端末の現在位置とそれによる各送信器からの相対的な距離は、候補セルのセルＩＤと現在セル(すなわち、サービングセル）のセルＩＤから推定されることができる。遅延時間が推定された距離から計算されると、端末のハンドオーバーは、ハンドオーバー間隔と遅延時間との和よりハンドオーバー可能時間が長い場合のみにデータの損失なしに実行することができる。
図９は、本発明による端末のハンドオーバー動作を示すフローチャートである。
図９を参照すると、端末は、ステップ９００で、ハンドオーバーを制御するネットワークノードにハンドオーバー提案メッセージを伝送する。端末は、ステップ９０２で、ネットワークノードからハンドオーバー候補パラメータを受信する。端末は、ステップ９０４で、ハンドオーバー候補パラメータに含まれたハンドオーバー可能時間から、各候補セルに対するハンドオーバー開始時点を計算し、或いはハンドオーバー候補パラメータから、各候補セルに対するハンドオーバー開始時点を獲得する。その後、端末は、ハンドオーバー候補パラメータを用いてハンドオーバーするベストセルを決定する。下記のステップ９０６乃至９１２は、端末によってベストセルを決定するための動作の一例を示し、本発明の範囲は下記のステップによって限定されるものではない。
ステップ９０６で、端末は、全体候補セルを該当ハンドオーバー間隔より長いハンドオーバー可能時間を有する第１のグループと、該当ハンドオーバー間隔より短いハンドオーバー可能時間を有する第２のグループに分類する。端末は、ステップ９０８で、第１のグループに属する候補セルの信号品質を評価する。端末は、ステップ９１０で、第１のグループの基準信号品質、例えば、最も良い候補セルの信号品質が所定のしきい値を超えるかを判定する。その結果、所定のしきい値を超えると、端末は、ステップ９１４で、第１のグループの最も良い候補セルをハンドオーバーターゲット(すなわち、ベストセル)として選択する。他の例として、最も良い信号品質の代わりに、端末は、ステップ９１０で、第１のグループに含まれる候補セルの平均信号品質を該当しきい値と比較することができる。
一方、第１のグループの候補セルが上記しきい値を超えていないと、端末は、ステップ９１２で、第２のグループに含まれる候補セルの信号品質を評価する。次に、端末は、ステップ９１４で、最も良い信号品質を有する第２のグループの候補セルをベストセルとして選択する。これは、遅いハンドオーバーによるパケット損失が、不良な受信状態によるパケット損失より望ましいことに基づいている。
このようにベストセルを選択した後に、端末は、ステップ９１６で、選択されたベストセルのハンドオーバー可能時間及びハンドオーバー開始時点を確認し、このベストセルに対するハンドオーバーを遂行する。
図示しないが、他の実施形態により、端末は、優先順位によるハンドオーバー候補パラメータを受信し、各候補セルのハンドオーバー開始時点を計算する。端末は、このハンドオーバー候補パラメータに基づき、候補セルの信号品質を評価して予め定められた要求を満たす候補セルを収集する。これら候補セルの中で、該当ハンドオーバー可能時間がハンドオーバー間隔より長く、最も良い信号品質を有する候補セルがベストセルとして選択される。該当ハンドオーバー可能時間がハンドオーバー間隔より長い候補セルの信号品質がしきい値未満であると、端末は、最も良い信号品質を有する候補セルをベストセルとして選択する。
図１０は、本発明により、ハンドオーバーを遂行するためのＤＶＢ-ＣＢＭＳ受信器の概念的な構造を示すブロック構成図である。ＤＶＢ-ＤＢＭＳ受信器１０００は、第１及び第２のＲＦ(Radio Frequency)部１００２，１０１２と、放送データ処理部１００４と、インタラクティブデータ処理部１０１４と、制御部１０１０とを含む。制御部１０１０は、ハンドオーバー決定部１００８及びハンドオーバー制御部１００６で構成される。ハンドオーバー動作に顕著な関連性のないブロックは明瞭化のために省略する。
図１０を参照すると、第１のＲＦ部１００２は、放送システムから放送信号を受信してダウンコンバートする。第１のＲＦ部１００２は、受信された放送信号の電力/品質を評価し、評価された信号品質をハンドオーバー決定部１００８に通知する。また、第１のＲＦ部１００２は、ハンドオーバー制御部１００６からのハンドオーバー命令により検索周波数を変更する。放送データ処理部１００４は、ダウンコンバートされた放送信号を復調及び復号化して該当ＴＳを出力する。
第２のＲＦ部１０１２は、インタラクティブシステムからのインタラクティブ信号を受信してダウンコンバートする。必要であれば、第２のＲＦ部１０１２は、インタラクティブシステムにインタラクティブ信号を伝送する。インタラクティブデータ処理部１０１４は、ダウンコンバートされたインタラクティブ信号を復調及び復号化する。また、インタラクティブ処理部１０１４は、送信しようとするインタラクティブ信号を符号化及び変調して第２のＲＦ部１０１２に提供する。
ハンドオーバー決定部１００８は、第１のＲＦ部１００２から伝送されたサービングセルの信号品質に基づいてハンドオーバーが必要であるか否かを決定する。その結果、必要であれば、バンドオーバー決定部１００８は、その決定をハンドオーバー制御部１００６に通知する。ハンドオーバー制御部１００６は、現在受信されたサービスのサービスＩＤ、サービングセルのセルＩＤ、及び信号品質評価時間に対する情報を収集する。ハンドオーバー制御部１００６が、上記のサービスＩＤ、セルＩＤ、及び信号品質評価時間を含むハンドオーバー提案メッセージを、インタラクティブデータ処理部１０１４に対して提供することによって、ハンドオーバー提案メッセージが、インタラクティブチャンネルを介して伝送される。ハンドオーバー制御部１００６は、インタラクティブデータ処理部１０１４からハンドオーバー候補パラメータの提供を受ける。このとき、ハンドオーバー候補パラメータは、ハンドオーバー提案メッセージに応答してインタラクティブチャンネル又は他のチャンネルを介して受信される。ハンドオーバー制御部１００６は、ハンドオーバー決定部１００８によって提供された各候補セルの信号品質を評価し、上記に述べた端末の動作に基づき、候補セルから最も良い信号品質でベストセルを選択する。ハンドオーバー制御部１００６は、ベストセルに対応する周波数に上記検索周波数を変更することを要求する周波数変更命令を、第１のＲＦ部１００２に提供する。
図１１は、本発明により、ハンドオーバーを遂行するためのネットワークノードの概念的な構造を示すブロック構成図である。図示のように、ネットワークノード１１００は、パラメータ収集部１１０２と、ハンドオーバーパラメータ計算部１１０４と、メモリ１１０６と、メッセージ伝送部１１０８とを含む。
図１１を参照すると、メモリ１１０６は、すべてのセルから提供可能なすべてのサービスバーストに対するサービス情報を格納するためのデータベースである。端末からハンドオーバー提案メッセージを受信すると、パラメータ収集部１１０２は、受信されたハンドオーバー提案メッセージから、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを収集し、収集された情報をハンドオーバーパラメータ計算部１１０４に伝送する。
端末が受信しようとするサービスに対する情報、特に信号品質評価時間、サービスＩＤ、及び前記端末が現在位置しているセルＩＤに基づき、ハンドオーバーパラメータ計算部１１０４は、上記のサービスを含むすべての候補セルのサービス情報に対してメモリ１１０６から検索する。ハンドオーバーパラメータ計算部１１０４は、候補セルの個数に基づいてハンドオーバー開始時点を計算することができる。ハンドオーバー開始時点は、上記セルＩＤに対応するセルにおいてサービスのバーストが終了する時間に、ハンドオーバーの決定に必要な全体時間を加算することによって獲得される。ハンドオーバー決定に必要な全体時間は、すべての候補セルの信号品質を評価するのに必要な全体時間と、前記ハンドオーバー提案メッセージを送信した後にハンドオーバーパラメータを受信するために必要な時間との和である。
ハンドオーバー可能時間は、ハンドオーバー開始時点による各候補セルに対して計算される。ハンドオーバーパラメータ計算部１１０４は、候補セルのハンドオーバー可能時間を比較することによって、候補セルのハンドオーバー優先順位を示すハンドオーバー候補パラメータを構成する。メッセージ伝送部１１０８は、ハンドオーバーパラメータ計算部１１０４によって提供されたハンドオーバー候補パラメータを端末に伝送する。このとき、ハンドオーバー候補パラメータは、ハンドオーバー優先順位の代わりに、各候補セルのハンドオーバー開始時点に対する情報を含むことができる。
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
典型的なＤＶＢシステムのタイムスライシングを示す図である。 デジタル放送システムにおけるタイムスライシングに基づいたハンドオーバーを示すフローチャートである。 ＤＶＢ-Ｈシステムにおけるハンドオーバー可能時間の一例を示す図である。 ＤＶＢ-Ｈシステムにおけるハンドオーバー間隔の一例を示す図である。 ＤＶＢ-Ｈシステムにおけるハンドオーバー動作の一例を示す図である。 本発明によるハンドオーバーの信号フローを示す図である。 本発明によるハンドオーバー候補パラメータの決定を示す図である。 本発明によるネットワークノードのハンドオーバー動作を示すフローチャートである。 本発明による端末のハンドオーバー動作を示すフローチャートである。 本発明によるハンドオーバーを遂行するためのＤＶＢ-ＣＢＭＳ受信器の概念的構造を示すブロック構成図である。 本発明によるハンドオーバーを遂行するためのネットワークノードの概念的構造を示すブロック構成図である。
符号の説明
１００ 端末機
１０２ 第１の周波数Ｆ１を管理する第１のセル（セルＦ１）
１０４ 第２の周波数Ｆ２を管理する第２のセル（セルＦ２）
１０６ 第３の周波数Ｆ３を管理する第３のセル（セルＦ３）
１１０ サービスＡのバースト
１１２ 第１のオフタイム
１１４ 第２のオフタイム
３０２ セル１
３０４ ハンドオーバー可能時間
３０６ セル２
３１２ セル１の現在バースト
３１４ 第１のバースト
４０２ セル１
４０４ セル２
４０６ ハンドオーバー間隔
４１２ 第１の信号
４１４ 第２の信号
５０２ セル１
５０４ セル２
５１２、５１４ 第１のバースト
５１６，５１８ 第２のバースト
５２０，５２４ 第３のバースト
５３０ 第１のバースト５１２，５１４間のハンドオーバー
５３２ 端末Ａのハンドオーバー間隔
５３４ 端末Ｂのハンドオーバー間隔
５３６ 第２のバースト５１６，５１８間のハンドオーバー
５３８ 第３のバースト５２０，５２４間のハンドオーバー
５４２ 第１のバースト５１２，５１４間のハンドオーバー可能時間
５４４ 第２のバースト５１６，５１８間のハンドオーバー可能時間
５４６ 第３のバースト５２０，５２４間のハンドオーバー可能時間
６０２ 端末
６０４ ネットワークノード
７０２ セル１
７０４ セル２
７０６ セル３
７０８ セルＮ
７１０ 端末がハンドオーバー提案メッセージを伝送してハンドオーバー候補パラメータを受信するのに必要な時間
７１２ ハンドオーバー候補パラメータに基づいた候補セルの信号品質を評価するのに必要な総時間
７１４ ハンドオーバー開始時点
１０００ ＤＶＢ-ＤＢＭＳ受信器
１００２ 第１のＲＦ部
１００４ 放送データ処理部
１００６ ハンドオーバー制御部
１００８ ハンドオーバー決定部
１０１０ 制御部
１０１２ 第２のＲＦ部
１０１４ インタラクティブデータ処理部
１１００ ネットワークノード
１１０２ パラメータ収集部
１１０４ ハンドオーバーパラメータ計算部
１１０６ メモリ
１１０８ メッセージ伝送部

Claims (28)

  1. デジタル放送システムにおけるネットワークノードによるハンドオーバー方法であって、
    サービングセルから放送サービスを受信する端末より、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むハンドオーバー提案メッセージを受信する段階と、
    前記サービスＩＤに対応するサービスを提供する候補セルの信号品質を評価する段階と、
    前記候補セルの信号品質を評価した結果に基づいて前記各候補セルに対するハンドオーバー可能時間を示すハンドオーバー候補パラメータを計算する段階と、
    前記ハンドオーバー候補パラメータを前記端末に伝送する段階と、
    を有することを特徴とするハンドオーバー方法。
  2. 前記ハンドオーバー候補パラメータは、ハンドオーバー開始時点をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のハンドオーバー方法。
  3. 前記ハンドオーバー開始時点は、前記サービングセルによって提供された前記サービスに対するバーストの終了時間に、ハンドオーバーの決定に必要な全体時間を加算することによって計算されることを特徴とする請求項２に記載のハンドオーバー方法。
  4. 前記ハンドオーバーの決定に必要な全体時間は、
    前記ハンドオーバー提案メッセージを伝送した後に前記ハンドオーバー候補パラメータを受信するために必要な時間と、前記候補セルの信号品質を評価するために必要な時間との和に等しいことを特徴とする請求項３に記載のハンドオーバー方法。
  5. 前記ハンドオーバー可能時間は、
    前記サービングセルによって伝送された前記サービスのバーストと該当候補セルによって伝送された前記サービスのバーストとの間の時間差を獲得することによって計算されることを特徴とする請求項１に記載のハンドオーバー方法。
  6. 前記ハンドオーバー候補パラメータは、
    前記各候補セルのセル識別子と前記ハンドオーバー可能時間に基づいてハンドオーバー優先順位を表すことを特徴とする請求項１に記載のハンドオーバー方法。
  7. デジタル放送システムにおけるハンドオーバーを遂行するためのネットワークノード装置であって、
    サービングセルから放送サービスを受信する端末より、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むハンドオーバー提案メッセージを受信するパラメータ収集部と、
    前記サービスＩＤに対応するサービスを提供する候補セルの信号品質を評価し、前記候補セルの信号品質を評価した結果に基づいて前記候補セルの各々に対するハンドオーバー可能時間を示すハンドオーバー候補パラメータを計算するハンドオーバーパラメータ計算部と、
    前記ハンドオーバー候補パラメータを前記端末に伝送するメッセージ伝送部と、
    を含むことを特徴とするネットワークノード装置。
  8. 前記ハンドオーバー候補パラメータは、ハンドオーバー開始時点をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のネットワークノード装置。
  9. 前記ハンドオーバー開始時点は、前記サービングセルによって提供された前記サービスに対するバーストの終了時間とハンドオーバーの決定に必要な全体時間との加算によって計算されることを特徴とする請求項８に記載のネットワークノード装置。
  10. 前記ハンドオーバー決定に必要な全体時間は、
    前記ハンドオーバー提案メッセージを伝送した後に前記ハンドオーバー候補パラメータを受信するために必要な時間と、前記候補セルの信号品質を評価するために必要な時間との和に等しいことを特徴とする請求項９に記載のネットワークノード装置。
  11. 前記ハンドオーバー可能時間は、
    前記サービングセルによって伝送された前記サービスのバーストと該当候補セルによって伝送された前記サービスのバーストとの間の時間差を獲得することによって計算されることを特徴とする請求項８に記載のネットワークノード装置。
  12. 前記ハンドオーバー候補パラメータは、
    前記各候補セルのセル識別子と前記ハンドオーバー可能時間に基づいてハンドオーバー優先順位を表すことを特徴とする請求項７に記載のネットワークノード装置。
  13. デジタル放送システムにおける端末によるハンドオーバー方法であって、
    サービングセルから放送サービスを受信中に、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むハンドオーバー提案メッセージを伝送する段階と、
    前記サービスＩＤに対応するサービスを提供する候補セルに対するハンドオーバー可能時間を示すハンドオーバー候補パラメータを受信する段階と、
    前記ハンドオーバー可能時間に基づいて前記候補セルからセルを選択する段階と、
    前記選択されたセルに対するハンドオーバーを遂行する段階と、
    を有することを特徴とするハンドオーバー方法。
  14. 前記ハンドオーバー候補パラメータは、ハンドオーバー開始時点をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバー方法。
  15. 前記ハンドオーバー開始時点は、前記サービングセルによって提供された前記サービスに対するバーストの終了時間とハンドオーバーの決定に必要な全体時間との加算によって計算されることを特徴とする請求項１４に記載のハンドオーバー方法。
  16. 前記ハンドオーバーの決定に必要な全体時間は、
    前記ハンドオーバー提案メッセージを伝送した後に前記ハンドオーバー候補パラメータを受信するために必要な時間と、前記候補セルの信号品質を評価するために必要な時間との和に等しいことを特徴とする請求項１５に記載のハンドオーバー方法。
  17. 前記ハンドオーバー可能時間は、
    前記サービングセルによって伝送された前記サービスのバーストと該当候補セルによって伝送された前記サービスのバーストとの間の時間差を獲得することによって計算されることを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバー方法。
  18. 前記ベストセルを選択する段階は、
    前記すべての候補セルを、前記端末のハンドオーバー間隔より長いハンドオーバー可能時間を有する第１のグループと、前記端末のハンドオーバー間隔以下であるハンドオーバー時間を有する第２のグループに分類する段階と、
    前記第１のグループの候補セルからしきい値を超える最適の信号品質を有する候補セルを前記ベストセルとして選択する段階と、
    前記第１のグループの候補セルが前記しきい値を超える信号品質を有していない場合には、前記第２のグループの候補セルから最も良い信号品質を有する候補セルを前記ベストセルとして選択する段階と、
    を有することを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバー方法。
  19. 前記ベストセルを選択する段階は、
    すべての候補セルからしきい値を超える信号品質を有する候補セルを選択する段階と、
    前記しきい値を越える信号品質を有する候補セルから最も良い信号品質を有する候補セルを前記最適の候補セルとして選択する段階と、
    前記候補セルが前記しきい値を超える信号品質を有していない場合に、前記最も良い信号品質を有する候補セルを前記ベストセルとして選択する段階と、
    を有することを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバー方法。
  20. 前記ハンドオーバー候補パラメータは、
    前記各候補セルのセル識別子と前記ハンドオーバー可能時間に基づいてハンドオーバー優先順位を表すことを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバー方法。
  21. デジタル放送システムにおけるハンドオーバーを遂行するための端末装置であって、
    サービングセルの検索周波数を使用して放送システムから所望する放送サービスの放送信号を受信し、前記放送信号の信号品質を評価する第１のＲＦ(Radio Frequency)部と、
    前記放送信号を復調及び復号して前記放送信号からサービス情報を抽出する放送データ処理部と、
    インタラクティブシステムとインタラクティブ信号を送受信する第２のＲＦ部と、
    サービングセルから放送サービスを受信中に、信号品質評価時間、サービスＩＤ、及びセルＩＤを含むハンドオーバー提案メッセージを第２のＲＦ部を介して伝送し、サービングセルから、受信された放送サービスを提供する候補セルに対するハンドオーバー可能時間を示すハンドオーバー候補パラメータを前記第２のＲＦ部を介して受信するインタラクティブデータ処理部と、
    ハンドオーバーが前記放送信号の信号品質に基づいて必要であるか否かを判定するハンドオーバー決定部と、
    前記ハンドオーバーが必要であると判定されると、前記候補セルの信号品質、前記ハンドオーバー可能時間、及び前記サービス情報に基づいて前記候補セルから一つのセルを選択し、前記選択されたセルに対するハンドオーバーを遂行するように前記第１及び第２のＲＦ部を制御するハンドオーバー制御部と、
    を含むことを特徴とする端末装置。
  22. 前記ハンドオーバー候補パラメータは、ハンドオーバー開始時点をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の端末装置。
  23. 前記ハンドオーバー開始時点は、前記サービングセルによって提供された前記サービスに対するバーストの終了時間とハンドオーバーの決定に必要な全体時間との加算によって計算されることを特徴とする請求項２２に記載の端末装置。
  24. 前記ハンドオーバーの決定に必要な全体時間は、
    前記ハンドオーバー提案メッセージを送信した後に前記ハンドオーバー候補パラメータを受信するために必要な時間と、前記候補セルの信号品質を評価するために必要な時間との和に等しいことを特徴とする請求項２１に記載の端末装置。
  25. 前記ハンドオーバー可能時間は、
    前記サービングセルによって伝送された前記サービスのバーストと該当候補セルによって伝送された前記サービスのバーストとの間の時間差の獲得することによって計算されることを特徴とする請求項２１に記載の端末装置。
  26. 前記ハンドオーバー制御部は、
    前記すべての候補セルを、前記端末のハンドオーバー間隔より長いハンドオーバー可能時間を有する第１のグループと、前記端末のハンドオーバー間隔以下であるハンドオーバー時間を有する第２のグループに分類し、
    前記第１のグループの候補セルからしきい値を超える最も良い信号品質を有する候補セルを前記ベストセルとして選択し、
    前記第１のグループの候補セルが前記しきい値を超える信号品質を有していない場合には、前記第２のグループの候補セルから最も良い信号品質を有する候補セルを前記ベストセルとして選択することを特徴とする請求項２１に記載の端末装置。
  27. 前記ハンドオーバー制御部は、
    すべての候補セルからしきい値を超える信号品質を有する候補セルを選択し、
    しきい値を超える信号品質を有する前記候補セルから最も良い信号品質を有する候補セルを前記最適の候補セルとして選択し、
    前記候補セルが前記しきい値を超える信号品質を有していない場合には、前記最も良い信号品質を有する候補セルを前記ベストセルとして選択するように構成されることを特徴とする請求項２１に記載の端末装置。
  28. 前記ハンドオーバー候補パラメータは、
    前記各候補セルのセル識別子と前記ハンドオーバー可能時間に基づいてハンドオーバー優先順位を表すことを特徴とする請求項２１に記載の端末装置。
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