JP2010505302A - ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセス方法及びデバイス - Google Patents

Abstract

ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセス方法及びデバイスを提供する。本方法は、ソースＢＳによってターゲットＢＳにハンドオフ要求メッセージが送信される段階と、ターゲットＢＳによってソースＢＳにハンドオフ応答メッセージが送信され、ソースＢＳによってハンドオフ応答メッセージを含んだハンドオフ指令が移動端末に転送される段階と、ハンドオフ指令メッセージ受信後、移動端末によって予約済みキャラクタコードと予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとが選択される段階と、ターゲットＢＳ及び移動端末によってランダムアクセスサブチャネルでハンドオフアクセス手続が開始される段階とを有する。ハンドオフ指令メッセージはターゲットＢＳにより移動端末に割り当てられた予約済みキャラクタコードのシーケンス番号と予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを含む。

Description

本発明は、通信の分野に関し、特に、ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセス方法及びデバイスに関する。

図１に示すように、セルラワイヤレス通信システムは、主に、移動端末、ワイヤレスアクセスネットワーク、及びコアネットワークから成る。

セルラワイヤレス通信システムのために、移動端末は、ネットワークとの通信を行う前に、アップリンクコモンチャネルを介して、ランダムアクセスメッセージを送信する必要がある。このようなコモンチャネルは、ランダムアクセスチャネルと称される。ランダムアクセスの主な目的は、競合的方法で制限されたワイヤレスチャネルリソースを割り当てること、及び／又は、アップリンク同期情報を取得することである。アップリンク同期情報は、アップリンク信号がベースステーション（ＢＳ）受信部の信号受信時間ウィンドウに収まるように、アップリンク信号をいつ送信するかを決定するために、移動端末によって利用される。

セルラワイヤレス通信システムのチャネルは、例えば、符号分割、周波数分割、及び時分割などのすべての利用可能な技術によって識別できる。各チャネルの時間領域での最小単位は、フレームである。フレーム又はランダムアクセスに対するフレーム組合せは、ランダムアクセスタイムスロットである。同一のチャネルのランダムアクセスタイムスロットは、ある方法において、ランダムアクセスサブチャネルを構成する。図２において、３つの周波数搬送波（ＦＣ）及び３つのチャネル符号（ＣＣ）が、９つのチャネルを構成する。例えば、ＦＣ２及びＣＣ２がチャネルを構成し、このチャネルの６フレームのうちの１フレームが、ランダムアクセスタイムスロットとして利用される。上記１フレームは、このチャネル上でランダムアクセスサブチャネルを形成する。２つのランダムアクセスタイムスロット間の間隔は、５フレームである。また、ＦＣ１及びＣＣ１から成るチャネルが、ランダムアクセスサブチャネルとともに構成される。故に、このセル内には、２つのランダムアクセスサブチャネルが存在する。

メッセージ自体は、初期ランダムアクセスメッセージの有効範囲を確保するために、非常に低いデータレートを利用する。換言すれば、メッセージの情報ビットは、制限されている。例えば、現在検討されている３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＬＴＥ（Long Term Evolution）システムにおいて、非同期単一フレーム（持続時間：１ｍｓ）で構成されたランダムタイムスロットは、せいぜい１０ビットの情報しか伝送できない。

通常、ランダムアクセスメッセージの情報ビットは、高い自己相関を有したキャラクタコードのシーケンス番号によって表される。１つのランダムアクセスタイムスロットの間に、ワイヤレスアクセスネットワークは、さまざまなキャラクタコードを含むランダムアクセスメッセージを識別できる。故に、衝突（collision）は、同一のキャラクタコードを備えた２つのランダムアクセスメッセージが同一のランダムアクセスタイムスロットの間に受信された場合にのみ発生する。衝突は、ワイヤレスアクセスネットワークが個々の端末を識別できないことによってもたらされる。換言すれば、ワイヤレスアクセスネットワークの観点からは、その結果は、１つの端末からのアクセス要求のみが受信されることと同じである。この状況において、複数の端末のうちの１つが正しくアクセスでき、さらに、アクセスに失敗した端末が上記の競合的方法で再びワイヤレスネットワークにアクセスすることを保証するためには、端末とワイヤレスアクセスネットワークとの間に追加的な衝突解決メカニズムが要求される。時には、衝突は、衝突に関与したすべての端末のアクセスにエラーをもたらすことがある。

待機モードから開始される初期アクセスは、ランダムアクセスの１つの目的であり、もう１つの重要な目的が、複数のＢＳ間のハンドオフアクセスである。

端末とネットワークとの間での通信中に、端末が複数の異なるセル間を移動する場合、ワイヤレスチャネルは、通信を維持するように切り換えられる必要がある。ターゲットセル及びソースセルが複数の異なるＢＳに属する場合、１つの利用可能なハンドオフ方法は、ターゲットＢＳが、ハンドオフ準備段の間にワイヤレスチャネルリソースを提供し、次いで、端末に対し、ターゲットＢＳによって割り当てられたワイヤレスチャネルにソースＢＳを介してアクセスするように通知することである。このハンドオフ方法は、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）などの専用ワイヤレスチャネルリソースに基づくシステムに対して非常に有効であるが、システムの複雑さを増大させ、故に、ＬＴＥなどの共有チャネルに基づくワイヤレス通信システムに対するワイヤレスチャネルリソースの低い稼働率をもたらす。これは、リソースＢＳが、ターゲットＢＳにアクセスする適切な時間を端末に通知するために、ハンドオフの開始時にソースＢＳとターゲットＢＳとの間の時間差を知っておく必要があるためである。しかしながら、正確な時間差を取得することは非常に難しく、従って、ワイヤレスアクセスネットワークは、時間差を取得するための複雑なメカニズムを利用しなければならない。そのうえ、ワイヤレスアクセスネットワーク又はワイヤレスインタフェースにおけるメッセージの転送時間は不確定であるので、共有ワイヤレスチャネルリソースを予約することはターゲットＢＳには非常に困難である。早すぎる予約は、ワイヤレスチャネルの稼動効率を低下させ、かつ遅すぎる予約は、端末のアクセス時間を失わせるか、又は追加的な遅延を生じさせることとなる。従って、いくつかの余剰ワイヤレスチャネルリソースが、ハンドオフの成功を保証するために予約され、それが、ワイヤレスリソースの稼動効率を低下させる。ごく一般的に、ワイヤレスチャネルリソースの予約を行わないハンドオフ方法が利用される。換言すれば、端末は、競合的ランダムアクセス方法でターゲットＢＳにおいてワイヤレスチャネルリソースを取得する。セルラワイヤレス通信システムの技術発展とともに、このようなランダムアクセス手続のための時間は、非常に短くなっており、例えば、ＬＴＥシステムにおいては約２０ｍｓである。

通信を開始した端末が複数のセル間を移動する場合、ハンドオフなどの手段が、通信の連続性を維持するために用いられなければならない。一般に、コモンチャネルを除くチャネルは、チャネル共有メカニズムを使用し、かつアップリンク及びダウンリンクワイヤレスリソースは、ワイヤレスアクセスネットワークによってスケジューリングされる。

端末がランダムアクセスを介してワイヤレスアクセスネットワークにアクセスする際の遅延は、どちらのアクセス目的にも非常に重要である。しかしながら、ハンドオフアクセスの遅延、すなわち、ハンドオフ割り込みに起因する遅延は、セルラワイヤレス通信システムによって、より厳格な要求を課せられる。端末が複数のセル間を移動する場合、ハンドオフのための最も重要かつ直接の理由は、オリジナルセルの信号の強さが、端末の通信品質を低下させ、ワイヤレスチャネルがより良い信号品質のセルに切り換わらなかった場合に、通話の途切れ（drop）及び中断などの現象を生じさせるこのような危険な範囲を減少させることである。端末にとって、同一の遅延に対する待機状態又は非動作状態での導入とサービス動作状態での導入との間には、明白な差が存在し、端末は、後者に対して、より敏感である。ランダムアクセス手続の間に、遅延は、主に上記の「衝突」から被る。これは、衝突は、１つの端末のみがワイヤレスネットワークにアクセスできるか、ときには、すべての端末がアクセスに失敗することをもたらし、かつ、たとえアクセスに失敗した端末が正しく再アクセスできるとしても、さらなる遅延をもたらす。ハンドオフアクセスの重要性に基づく端末のハンドオフアクセス手続間の衝突発生を排除するための方法を提供する必要がある。

故に、上記の問題のうちの１つを解決するために、セルラワイヤレス通信システムに対しハンドオフアクセスソリューションの必要性が存在する。

本発明は、ハンドオフアクセスの重要度を識別できないという従来技術の問題を解決するために、ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセス方法及びデバイスを提供することを目的とする。

本発明の一態様に従って、セルラ移動通信システムにおける移動端末のハンドオフアクセスのための、ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセス方法が提供される。本ハンドオフアクセス方法は、以下のステップを有する。ａ）ソースＢＳによって、ターゲットＢＳにハンドオフ要求メッセージが送信される段階ａ。ハンドオフ要求メッセージは、移動端末のサービングＢＳをソースＢＳからターゲットＢＳに切り換えるように要求するために使用される。ｂ）ターゲットＢＳによって、ソースＢＳにハンドオフ応答メッセージが送信され、次いで、ソースＢＳによって、移動端末にハンドオフ応答メッセージを含んだハンドオフ指令が転送される段階ｂ。ハンドオフ指令メッセージは、ターゲットＢＳにより移動端末に割り当てられた予約済みキャラクタコードのシーケンス番号と、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを含む。予約済みキャラクタコードは、予めハンドオフアクセス移動端末のために予約されたランダムアクセスキャラクタコードの一部である。ｃ）ハンドオフ指令メッセージを受信した後、移動端末によって、ハンドオフ指令メッセージに予約済みキャラクタコードのシーケンス番号が含まれるかどうかが判断され、次いで、予約済みキャラクタコードと、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとが選択される段階ｃ。ｄ）ターゲットＢＳ及び移動端末によって、ランダムアクセスサブチャネルで、ハンドオフアクセス手続が開始される段階ｄ。

本発明の別の態様に従って、セルラ移動通信システムにおける移動端末のハンドオフアクセスのための、ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセスデバイスが提供される。本ハンドオフアクセスデバイスは、ハンドオフ要求モジュール、ハンドオフ応答モジュール、サブチャネル選択モジュール、及びハンドオフアクセスモジュールを具備する。ハンドオフ要求モジュールは、ソースＢＳがターゲットＢＳにハンドオフ要求メッセージを送信し、移動端末のサービングＢＳをソースＢＳからターゲットＢＳに切り換えるように要求するようにするために使用される。ハンドオフ応答モジュールは、ターゲットＢＳがソースＢＳにハンドオフ応答メッセージを送信し、かつソースＢＳがハンドオフ指令に含まれたハンドオフ応答メッセージの内容を移動端末に転送するようにするために使用される。ハンドオフ指令メッセージは、ターゲットＢＳにより移動端末に割り当てられた予約済みキャラクタコードのシーケンス番号と、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを含む。予約済みキャラクタコードは、予めハンドオフアクセス移動端末のために予約されたランダムアクセスキャラクタコードの一部である。サブチャネル選択モジュールは、ハンドオフ指令メッセージを受信した後、移動端末がハンドオフ指令メッセージに予約済みキャラクタコードのシーケンス番号が含まれているかどうかを判断し、次いで、予約済みキャラクタコードと、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを選択するようにするために使用される。ハンドオフアクセスモジュールは、ターゲットＢＳ及び移動端末がランダムアクセスサブチャネルでハンドオフ手続を開始するようにするために使用される。

本発明は、上記技術的ソリューションを介して、以下の技術的な効果を実現する。

本発明に従う方法は、キャラクタコードが割り当てられた後で、同一のランダムアクセスサブチャネルの同一のタイムスロット内で同一のハンドオフアクセスメッセージが開始されるために、ワイヤレスインタフェースにおいて、端末が任意の時間にハンドオフアクセスを要求することを防止できる。故に、ハンドオフアクセスメッセージ間で起こり得る衝突が排除される。また、ハンドオフアクセスメッセージがワイヤレスアクセスネットワーク側で端末の識別情報を通知する場合に起こる不確かさを回避できる。

本発明のその他の特徴及び利点は、以下に記載されるとともに、本発明の明細書及び実施形態から一部が明らかと成る。その目的及びその他の利点は、明細書の構成、特許請求の範囲、及び図面を介して実現及び獲得できる。

セルラワイヤレス通信システムの構成図である。 ランダムアクセスサブチャネル及びタイムスロットの概略図である。 本発明の一実施形態による予約済みキャラクタコードを用いたセルラワイヤレス通信システムのハンドオフ手続のフローチャートである。 ＬＴＥシステムの構成の概略図である。 ＬＴＥシステムのランダムアクセスサブチャネル及びタイムスロットの概略図である。 本発明の一実施形態による予約済みキャラクタコードを用いたＬＴＥシステムのハンドオフ手続のフローチャートである。 本発明の実施形態によるランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセス方法のフローチャートである。 本発明の実施形態によるランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセスデバイスのブロック図である。 本発明の一実施形態によるキャラクタコード予約の概略図である。

本明細書中の図面は、本発明のさらなる理解を提供するとともに、出願の一部を構成する。本発明の例示的な実施形態及びその説明は、例示のみを目的として与えられ、故に、本発明の限定を意図しない。

これより、本発明が、本発明の実施形態とともに記載され、かつ図面への参照がなされる。

本発明は、ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセス方法及びデバイスを提供する。

図７は、本発明に従うランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセス方法のフローチャートであり、その手順は、以下のステップを有する。

ステップ７０２では、ソースＢＳが、ハンドオフ要求メッセージをターゲットＢＳに送信し、移動端末のサービングＢＳをソースＢＳからターゲットＢＳに切り換えるように要求する。

ステップ７０４では、ターゲットＢＳが、ハンドオフ応答メッセージをソースＢＳに送信し、かつソースＢＳが、ハンドオフ指令に含まれたハンドオフ応答メッセージの内容を移動端末に転送する。ハンドオフ指令メッセージは、ターゲットＢＳによって移動端末に割り当てられた予約済みキャラクタコードのシーケンス番号と、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを含む。予約済みキャラクタコードは、予めハンドオフアクセス移動端末に対して予約された複数のランダムアクセスキャラクタコードのうちの一部である。

ステップ７０６では、ハンドオフ指令メッセージを受信した後、移動端末は、ハンドオフ指令メッセージが予約済みキャラクタコードのシーケンス番号を含んでいるか判断し、次いで、予約済みキャラクタコードと、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを選択する。

ステップ７０８では、ハンドオフアクセス手続が、ターゲットＢＳ及び移動端末によって、ランダムアクセスサブチャネルで開始される。

あるいは、ステップ７０４は、ソースＢＳが移動端末に割り当てられた一時ＩＤ番号をハンドオフ指令メッセージに含ませるステップを有する。一時ＩＤ番号と、予約済みキャラクタコードと、予約済みキャラクタコードに割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとの間には、一対一の対応関係が存在する。

あるいは、ステップ７０６は、移動端末がランダムアクセスサブチャネル上でランダムアクセスメッセージを送信するために予約済みキャラクタコードを使用するように指定されるステップを有する。

あるいは、ステップ７０８は、次のステップを含む。すなわち、ターゲットＢＳによって、移動端末が予約済みキャラクタコードに基づいてハンドオフアクセスを開始することを決定するとともに、予約済みキャラクタコードに基づいて一時ＩＤ番号とランダムアクセスサブチャネルとを決定し、次いで、ターゲットＢＳによって、一時ＩＤ番号に対応する移動端末に個々にハンドオフ応答メッセージを送信するステップである。

あるいは、ハンドオフアクセス応答メッセージは、ダウンリンク論理的専用チャネルで伝送されるか、又はＨＡＲＱ（hybrid automatic repeat request）技術を介して論理的専用チャネルで伝送される。

あるいはまた、ステップ７０８は、ハンドオフアクセス応答メッセージを受信した後に、移動端末によってハンドオフ完了メッセージが送信されるステップを含む。

図８は、本発明による、ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセスデバイス８００のブロック図である。ハンドオフアクセスデバイス８００は、ハンドオフ要求モジュール８０２と、ハンドオフ応答モジュール８０４と、サブチャネル選択モジュール８０６と、ハンドオフアクセスモジュール８０８とを具備する。

ハンドオフ要求モジュール８０２は、移動端末のサービングＢＳを、ソースＢＳからターゲットＢＳに切り換えるように要求するために、ソースＢＳがターゲットＢＳにハンドオフ要求メッセージの送信を行うようにする。

ハンドオフ応答モジュール８０４は、ターゲットＢＳがソースＢＳにハンドオフ応答メッセージを送信し、かつソースＢＳが移動端末にハンドオフ指令に含まれたハンドオフ応答メッセージの内容を転送するようにする。ハンドオフ指令メッセージは、ターゲットＢＳによって移動端末に割り当てられた予約済みキャラクタコードのシーケンス番号と、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを含む。予約済みキャラクタコードは、予めハンドオフアクセス移動端末のために予約された複数のランダムアクセスキャラクタコードのうちの一部である。

サブチャネル選択モジュール８０６は、移動端末によって、ハンドオフ指令メッセージを受信した後、ハンドオフ指令メッセージが予約済みキャラクタコードのシーケンス番号を含んでいるか判断され、予約済みキャラクタコードと予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとが選択されるようにする。

ハンドオフアクセスモジュール８０８は、ターゲットＢＳ及び移動端末によって、ランダムアクセスサブチャネル上でハンドオフアクセス手続が開始されるようにする。

あるいは、ハンドオフ応答モジュール８０４は、ターゲットＢＳによって、移動端末に割り当てられた一時ＩＤ番号がハンドオフ指令メッセージに追加されるようにするために使用される。一時ＩＤ番号と、予約済みキャラクタコードと、予約済みキャラクタコードに割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとの間には、一対一の対応関係が存在する。

あるいは、サブチャネル選択モジュール８０６は、ランダムアクセスサブチャネル上でランダムアクセスメッセージを送信するために予約済みキャラクタコードが使用されるように、移動端末によって指定されるようにするために使用される。

あるいは、ハンドオフアクセスモジュール８０８は、ターゲットＢＳによって、移動端末が予約済みキャラクタコードに基づいてハンドオフアクセスを開始することが決定されるとともに、予約済みキャラクタコード及びランダムアクセスサブチャネルに基づいて一時ＩＤ番号が決定され、次いで、一時ＩＤ番号に対応する移動端末に個々にハンドオフ応答メッセージが送信されるようにするために使用される。

あるいは、ハンドオフアクセスモジュール８０８は、ハンドオフ応答メッセージがダウンリンク論理的専用チャネルで伝送されるか又はＨＡＲＱ技術を介して論理的専用チャネルで伝送されるようにする。

あるいはまた、ハンドオフアクセスモジュール８０８は、ハンドオフアクセス応答メッセージを受信した後、移動端末によってハンドオフ完了メッセージが送信されるようにするために使用される。

これより、本発明に従う実施形態が詳細に記載される。

本発明に従うセルラ移動通信システムのワイヤレスアクセスネットワークは、ハンドオフアクセスとその他のランダムアクセスとを識別するために、以下の方法を用いる。
１．予約済みキャラクタコードは、予めハンドオフアクセス移動端末のために予約されたランダムアクセスキャラクタコードの一部である。
２．ランダムアクセスメッセージに含まれたキャラクタコード自体は、暗号化されたアクセス目的を示す。換言すれば、あるランダムアクセスメッセージに含まれたキャラクタコードが予約済みキャラクタコードであるならば、アクセスの目的はハンドオフアクセスである。

セル内に複数のランダムアクセスサブチャネルが存在するならば、キャラクタコードは、複数のランダムアクセスサブチャネルに予約されることができる。予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルは、予約済みキャラクタコードがあるアクセスされた端末に割り当てられていた場合に、同一の予約済みキャラクタコードが割り当てられた端末が同じランダムアクセスサブチャネルにアクセスすることを避けるために指定されなければならない。そうしなかった場合には衝突が生じる。１つ以上のランダムアクセスサブチャネルに予約されたキャラクタコードの情報は、キャラクタコードの予約済み情報と称される。

図９に示されたように、Ａ部分は、セルの１つのランダムアクセスサブチャネルのランダムアクセス目的のすべてがキャラクタコード全体を占有していることを意味しており、端末衝突確率は、タイムスロットＡＬＯＨＡ規則に従う。ランダムアクセスの発生がポアソン分布に従うと仮定するならば、ランダムアクセスを開始する端末に対する衝突確率は、そのような端末においては、以下の式で表される。
Ｐ_ｓ＝１−ｅ^−Ｇ
Ｐ_ｓは、端末がランダムアクセスを行う場合の衝突確率である。
Ｇは、各ランダムアクセス機会において受信する可能性のあるランダムアクセス要求の平均数である。

１つのランダムアクセス機会は、１つのランダムアクセスタイムスロットの間に１つのランダムアクセスプロシージャをトリガするように１つのキャラクタコードを使用する機会である。１秒間の１つのセルのランダムアクセス機会の数は、以下の式で表すことができる。
Ｎ_ｒｏ＝Ｎ_ｆ＊１０００／Ｔ＊Ｎ_ｓ
ここで、Ｎ_ｒｏは、ランダムアクセス機会の数である。
Ｎ_ｆは、セルのランダムアクセスサブチャネルの数である。
Ｔは、ランダムアクセスタイムスロット間の時間間隔であり、単位はｍｓである。
Ｎ_ｓは、１つのランダムアクセスタイムスロット内のキャラクタコードの総数である。

図９に示されたように、Ｂ部分は、キャラクタコードの一部分が予約済みキャラクタコードとして予約されることを意味する。また、図９からは、実際のハンドオフアクセスでは、複数のランダムアクセスのうちの同一の割合が識別されることを読み取ることができる。これらのハンドオフアクセスは、予約済みキャラクタコードのすべてを分け合い、一方、その他のランダムアクセスは、残りの予約されていないキャラクタコードを分け合う。ランダムアクセスの数Ｎ_ｆと、同じ割合のキャラクタコードの数Ｎ_ｓとが区別されることによって、残りの各ランダムアクセス機会において、潜在的に受信されるランダムアクセスの数Ｇは、分割前と同様に残存する。故に、残りのランダムアクセスの衝突確率がタイムスロットＡＬＯＨＡ則に従うことに変わりはない。

ハンドオフアクセスでは、予約済みキャラクタコードがワイヤレスアクセスネットワークによって割り当てられるので、一定の管理による複数のハンドオフアクセス端末間に、衝突が発生しないことを保証できる。

図３は、セルラ移動通信システムがハンドオフアクセスのために予約済みキャラクタコードを割り当てる様子を示したハンドオフフローチャートである。ハンドオフ過程は、以下のステップ３０２，３０４，３０６，３０８，３１０，３１２，３１４を有する。

ステップ３０２では、端末が、サービス中のソースＢＳに測定レポートを送信する。測定レポートは、隣接セルについての測定情報を含む。端末によって送信された測定レポートを分析した後、ソースＢＳは、設定されているワイヤレスリソース管理情報に関して、端末を自身のカバレージエリアから切り換えるかどうかを決定し、次いで、切り換えることを決定された場合、１つのターゲットＢＳがハンドオフのために選択される。

ステップ３０４では、ソースＢＳが、ターゲットＢＳにハンドオフ要求メッセージを送信する。要求メッセージは、ソースＢＳで記録された端末コンテキストを含む。

ステップ３０６では、コンテキストを記録した後、ターゲットＢＳが、一時ＩＤ番号及び予約済みキャラクタコードを端末に割り当てる。割り当てられた予約済みキャラクタコードのシーケンス番号と、キャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルについての情報とが、ソースＢＳに送信されたハンドオフ応答メッセージに含まれる。その情報と端末に割り当てられた一時ＩＤ番号との間には、一対一の対応関係が存在する。

ステップ３０８では、ソースＢＳが、ワイヤレスインタフェースで、ハンドオフ指令メッセージを端末に送信する。割り当てられた予約済みキャラクタコードのシーケンス番号と、キャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルについての情報と、端末の一時ＩＤ番号とが、ハンドオフ指令メッセージに含まれている。

ステップ３１０では、ハンドオフ指令メッセージを受信した後、端末が、そのメッセージで指定されたランダムアクセスサブチャネルで、ランダムアクセスメッセージを送信する。ランダムアクセスメッセージは、指定された予約済みキャラクタコードを使用する。

ステップ３１２では、ランダムアクセスメッセージを受信した後、ターゲットＢＳは、メッセージに使用されたキャラクタコードが予約済みキャラクタコードであることが検出された場合に、衝突を生じないハンドオフアクセスであることを通知する。次いで、ターゲットＢＳは、ランダムアクセスメッセージで受信したキャラクタコードのシーケンス番号及びランダムアクセスサブチャネルについての情報に基づいて、端末のＩＤを決定する。次いで、ターゲットＢＳは、アップリンク同期情報及びアップリンクワイヤレスチャネルリソース情報などの情報を、ハンドオフアクセス応答メッセージを介して、端末にフィードバックする。

ステップ３１４では、ハンドオフアクセス応答メッセージを受信した後、端末は、ハンドオフ完了メッセージを送信する。

現在、典型的なセルラワイヤレス通信システムの分野において、ＬＴＥシステムが検討されている。図４に示したように、そのシステムは、複数の端末、複数のＢＳ、及び１つのコアネットワークから成る。複数のＢＳ間の接続が、論理的接続であるか、それとも物理的接続であるかは、ネットワークの移動性管理要件に依存する。すべてのＢＳは、コアネットワークに接続する。コアネットワークに接続した全ＢＳは、ワイヤレスアクセスネットワークを構成する。そのアップリンク／ダウンリンクワイヤレスリソース管理は、チャネル割り当て思想に基づいており、複数のＢＳによって計画される。

ＬＴＥシステムにおいて、チャネルは、周波数領域で構成され、図５に示したように、４つの周波数帯域が、４つのチャネルを形成する。チャネル上でのランダムアクセスのためのフレームは、ランダムアクセスタイムスロットと称され、チャネル上では、固定の間隔を有した複数のランダムアクセスタイムスロットが、ランダムアクセスサブチャネルを形成する。初期アクセス、アップリンク同期、アップリンクリソース要求、又は複数のＢＳ間のハンドオフの間に、端末は、アップリンクランダムアクセスサブチャネルで、ランダムアクセスメッセージを送信する。メッセージに載せられた情報ビットは、高い自己相関を備えたキャラクタコードのシーケンス番号によって表される。

ＬＴＥシステムでは、セル内に１０ｍｓのタイムスロット間隔を有した２つのランダムアクセスサブチャネルが存在し、かつ１つのタイムスロットに６４個のキャラクタコードが存在する（すなわち、６個の情報ビットで表される）。故に、１秒間に、２×１００×６４、すなわち、１２８００回のランダムアクセス機会が存在する。

ＬＴＥシステムに対し、１つのハンドオフを完了するためには、すなわち、予約済みキャラクタコードを割り当ててから、端末をターゲットＢＳに切り換えるまでには、５０ｍｓを要する。

セル内のハンドオフアクセス率は、３７．５％であり、予約済みキャラクタコードの数は、２４個である。

混雑状態では、セル内に３０００台の端末が存在し、かつ１秒間に３２回のランダムアクセスが開始される。そのうちの１２回が、ハンドオフアクセス要求である。ランダムアクセスの発生がポアソン分布に従うと仮定すると、キャラクタコードが予約されていない場合、ハンドオフ端末を含む全端末がランダムアクセスを実行するケースでは、端末の視点からは、衝突確率は０．２５％である。２４個のキャラクタコードが予約されている場合、１秒間に２０回のランダムアクセス要求が存在し、それは４０個のキャラクタコードを占有し、衝突確率は０．２５％にとどまる。それと同時に、１２回のハンドオフアクセス要求が、２４個の予約済みキャラクタコードを使用できる。衝突が発生しないので、衝突確率は０％である。

この実施形態では、ターゲットＢＳのセル１に２つのランダムアクセスサブチャネルが存在する。各サブチャネルには、６４個のキャラクタコードが存在する。そのうちで、ハンドオフのためにＮｏ．４０〜６３のキャラクタコードが予約されている。

図６に示したように、予約済みキャラクタコードのハンドオフ手続は、以下のステップ６０２，６０４，６０６，６０８，６１０，６１２，６１４を有する。

ステップ６０２では、ＢＳによって送信された測定制御情報に基づいて、端末Ａが、隣接セルを測定するとともに、測定結果を測定レポートを介して、サービングＢＳ、すなわち、ソースＢＳに送信する。

ステップ６０４では、ソースＢＳが、端末ＡをターゲットＢＳのセル１に切り換えることを決定するとともに、ハンドオフ要求メッセージをターゲットＢＳに送信する。そのメッセージには、ソースＢＳの端末コンテキスト情報が含まれる。

ステップ６０６では、ターゲットＢＳが、値０ｘ６３８２を有した１６ビットの一時ＩＤ番号と、セル１の第１ランダムアクセスチャネルのシーケンス番号４５を有した予約済みキャラクタコードとを端末Ａに割り当てるとともに、一時ＩＤ番号と、割り当てられた予約済みキャラクタコードと、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとの間に一対一の対応関係を確立する。その後、ターゲットＢＳは、端末Ａの一時ＩＤ番号、キャラクタコードのシーケンス番号４５、及び第１ランダムアクセスチャネルの情報から成るハンドオフ応答メッセージを送信する。

ステップ６０８では、ソースＢＳが、ハンドオフ応答メッセージに含まれた一時ＩＤ番号、キャラクタコードのシーケンス番号、及びセル１の第１ランダムアクセスチャネルの情報と、ターゲットＢＳに関するその他の説明情報とを、ワイヤレスインタフェースでハンドオフ命令を介して端末Ａに送信する。

ステップ６１０では、ハンドオフ指令メッセージを受信した後、端末Ａが、ターゲットＢＳのセル１の第１ランダムアクセスサブチャネルで、ランダムアクセスメッセージを送信する。そのメッセージには、シーケンス番号４５を有したキャラクタコードが含まれている。

ステップ６１２では、予約済みキャラクタコードのシーケンス番号に基づいて、ターゲットＢＳは、端末がハンドオフアクセスを行っているかどうかを判断する。次いで、キャラクタコードのシーケンス番号４５と、キャラクタコードが割り当てられた第１ランダムアクセスサブチャネルの情報とに基づいて、端末が、一時ＩＤ番号０ｘ６３８２を有した端末Ａに対応付けられる。次いで、ターゲットＢＳが、ハンドオフアクセス応答メッセージを、論理的専用チャネルで端末Ａに送信する。そのメッセージには、同期情報及びアップリンクチャネルリソース情報が含まれている。情報伝達の信頼性向上のためにＨＡＲＱ技術が使用されてよい。

ステップ６１４では、ハンドオフアクセス応答メッセージを受信した後、端末Ａが、ハンドオフ完了メッセージを送信する。

以上の記載から、本発明が次のような技術的効果を実現できることは明白である。

本発明に従う方法は、キャラクタコードが割り当てられている場合に、同一のランダムアクセスサブチャネルの同一のタイムスロット内で同一のハンドオフアクセスメッセージが開始されるために、ワイヤレスインタフェースにおいて、端末が任意の時間にハンドオフアクセスを要求することを防止できる。故に、ハンドオフアクセスメッセージ間で起こり得る衝突が排除される。また、ハンドオフアクセスメッセージがワイヤレスアクセスネットワーク側で端末の識別情報を通知する場合に起こる不確かさを回避できる。

上記のさまざまなモジュール及びステップは、一般的なコンピューティングデバイスで実現できるとともに、１つのコンピューティングデバイスに一体化されるか、又は複数のコンピューティングデバイスから成るネットワークに分散されることもできる。あるいは、上記のさまざまなモジュール及びステップは、コンピューティングデバイスによって実行可能なプログラムコードで実現できる。故に、これらのプログラムコードは、コンピューティングデバイスによって実行できるように、記憶デバイスに格納されてよい。あるいは、上記のさまざまなモジュール及びステップが、個々の集積回路モジュールに形成されるか、又は複数のモジュール又はステップが、１つの集積回路モジュールに形成されることもできる。このようなことを当業者が理解することは明白である。従って、本発明は、特定のハードウェア又はソフトウェアの組合せに限定されない。実施形態の変形例が、当業者には明白であり、かつそれが本発明の範囲及び精神から逸脱することなくなされることは当然である。

上記の記載は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明の限定を意図しない。当業者は、本発明にさまざまな変更及び変形を加えることができる。本発明の精神及び原則内でのいかなる修正、等価置換、改良等も、本発明の保護範囲内にすべて包含される。

Claims (8)

1. セルラ移動通信システムの移動端末のハンドオフアクセスのための、ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセス方法であって、
   ソースＢＳによって、ターゲットＢＳにハンドオフ要求メッセージが送信される段階ａと、
   ターゲットＢＳによって、ソースＢＳにハンドオフ応答メッセージが送信され、次いで、ソースＢＳによって、移動端末にハンドオフ応答メッセージを含んだハンドオフ指令が転送される段階ｂと、
   ハンドオフ指令メッセージを受信した後、移動端末によって、ハンドオフ指令メッセージが予約済みキャラクタコードのシーケンス番号を含むことが確認され、次いで、予約済みキャラクタコードと、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとが選択される段階ｃと、
   ターゲットＢＳ及び移動端末によって、ランダムアクセスサブチャネルで、ハンドオフアクセス手続が開始される段階ｄと
   を有し、
   ハンドオフ要求メッセージは、移動端末のサービングＢＳをソースＢＳからターゲットＢＳに切り換えるように要求するために使用され、
   ハンドオフ指令メッセージは、ターゲットＢＳにより移動端末に割り当てられた予約済みキャラクタコードのシーケンス番号と、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを含み、
   予約済みキャラクタコードは、予めハンドオフアクセス移動端末のために予約されたランダムアクセスキャラクタコードの一部であることを特徴とするハンドオフアクセス方法。
2. 段階ｂは、ターゲットＢＳにより移動端末に割り当てられた一時ＩＤ番号をハンドオフ指令メッセージに含ませる段階を含み、
   一時ＩＤ番号と、予約済みキャラクタコードと、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとの間には、一対一の対応関係が存在することを特徴とする請求項１に記載のハンドオフアクセス方法。
3. 段階ｃは、移動端末によって、ランダムアクセスサブチャネル上で、予約済みキャラクタコードを含むランダムアクセスメッセージの送信が指示される段階を含むことを特徴とする請求項１に記載のハンドオフアクセス方法。
4. 段階ｄは、ターゲットＢＳによって、予約済みキャラクタコードに基づいて移動端末がハンドオフアクセスを開始するかどうかが判断され、予約済みキャラクタコード及びランダムアクセスサブチャネルに基づいて一時ＩＤ番号が決定され、次いで、一時ＩＤ番号に個々に対応した移動端末に、ハンドオフアクセス応答メッセージが送信される段階を含むことを特徴とする請求項３に記載のハンドオフアクセス方法。
5. ハンドオフアクセス応答メッセージは、ダウンリンク論理的専用チャネルで伝送されるか、又はＨＡＲＱ技術を介して論理的専用チャネルで伝送されることを特徴とする請求項４に記載のハンドオフアクセス方法。
6. 前記段階ｄは、前記ハンドオフアクセス応答メッセージを受信した後、移動端末によってハンドオフ完了メッセージが送信される段階を含むことを特徴とする請求項４に記載のハンドオフアクセス方法。
7. セルラ移動通信システムにおける移動端末のハンドオフアクセスのための、ランダムアクセスチャネルに基づくハンドオフアクセスデバイスであって、
   ハンドオフ要求モジュール、ハンドオフ応答モジュール、サブチャネル選択モジュール、及びハンドオフアクセスモジュールを具備し、
   ハンドオフ要求モジュールは、ソースＢＳがターゲットＢＳにハンドオフ要求メッセージを送信し、移動端末のサービングＢＳをソースＢＳからターゲットＢＳに切り換えるように要求するようにするために使用され、
   ハンドオフ応答モジュールは、ターゲットＢＳがソースＢＳにハンドオフ応答メッセージを送信し、かつソースＢＳがハンドオフ指令に含まれたハンドオフ応答メッセージの内容を移動端末に転送するようにするために使用され、
   サブチャネル選択モジュールは、ハンドオフ指令メッセージを受信した後、移動端末がハンドオフ指令メッセージに予約済みキャラクタコードのシーケンス番号が含まれているかどうかを判断し、次いで、予約済みキャラクタコードと、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを選択するようにするために使用され、
   ハンドオフアクセスモジュールは、ターゲットＢＳ及び移動端末がランダムアクセスサブチャネルでハンドオフ手続を開始するようにするために使用され、
   ハンドオフ指令メッセージは、ターゲットＢＳにより移動端末に割り当てられた予約済みキャラクタコードのシーケンス番号と、予約済みキャラクタコードが割り当てられたランダムアクセスサブチャネルとを含み、
   予約済みキャラクタコードは、予めハンドオフアクセス移動端末のために予約されたランダムアクセスキャラクタコードの一部であることを特徴とするハンドオフアクセスデバイス。
8. ハンドオフアクセスモジュールは、ハンドオフアクセス応答メッセージが、ダウンリンク論理的専用チャネルで伝送されるように、又はＨＡＲＱ技術を介して論理的専用チャネルで伝送されるようにするために使用されることを特徴とする請求項７に記載のハンドオフアクセスデバイス。

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