JP2012507913A - 周期的測定値報告を使用するマクロセルからフェムトセルへの位置ベースのハンドオーバ - Google Patents

周期的測定値報告を使用するマクロセルからフェムトセルへの位置ベースのハンドオーバ Download PDF

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Abstract

本発明は、マクロセル・フェムトセルを含む無線通信システムと通信するように構成されたユーザ機器で実施される方法を提供する。この方法は、ユーザ機器とフェムトセル(1つまたは複数)との間の距離を判定するステップを含む。この方法は、ユーザ機器からマクロセル(1つまたは複数)へ、選択された時間間隔で第1測定値レポートを周期的に送信するステップをも含む。第1測定値レポートは、ユーザ機器とフェムトセル(1つまたは複数)との間の距離を示す情報を含む。この方法は、マクロセル(1つまたは複数)からフェムトセル(1つまたは複数)にハンド・オフする要求を受信するステップをも含む。要求は、周期的に送信される測定値レポートに基づいて無線ネットワーク制御装置によって生成される。

Description

関連出願の相互参照
本願は、2008年11月5日に出願した米国特許出願第12/265,089号、名称「LOCATION−BASED HANDOVERS FROM A MACROCELL TO A FEMTOCELL USING EVENT−TRIGGERED MEASUREMENT REPORT」、発明人CRISTIAN DEMETRESCUおよびSUAT ESKICIOGLU(2100.043000)に関連する。
本願は、2008年11月5日に出願した米国特許出願第12/265,173号、名称「METHOD FOR ASSOCIATING A CLUSTER OF PREMIER FEMTOCELLS WITH USER EQUIPMENT」、発明人CRISTIAN DEMETRESCUおよびSUAT ESKICIOGLU(2100.043300)に関連する。
本願は、2008年11月5日に出願した米国特許出願第12/265,215号、名称「METHOD FOR ASSOCIATING A PREMIER FEMTOCELL WITH USER EQUIPMENT」、発明人CRISTIAN DEMETRESCUおよびSUAT ESKICIOGLU(2100.043400)に関連する。
本発明は、全般的には通信システムに関し、より具体的には無線通信システムに関する。
従来の無線通信システムは、基地局のネットワークを使用して、1つまたは複数のモバイル・ユニットに無線接続性を提供する。いくつかの場合に、モバイル・ユニットは、たとえばモバイル・ユニットのユーザが音声呼またはデータ呼を開始したい時に、ネットワーク内の1つまたは複数の基地局との無線通信を開始することができる。その代わりに、ネットワークが、モバイル・ユニットとの無線通信リンクを開始する場合がある。たとえば、従来の階層無線通信では、サーバが、ターゲット・モバイル・ユニット宛の音声および/またはデータを無線ネットワーク制御装置(RNC)などの中央要素に送信する。RNCは、その後、1つまたは複数の基地局もしくはnode−Bを介してターゲット・モバイル・ユニットにページング・メッセージを送信することができる。ターゲット・モバイル・ユニットは、無線通信システムからのページの受信に応答して、基地局のうちの1つまたは複数への無線リンクを確立することができる。RNC内の無線リソース管理機能は、音声および/またはデータを受信し、基地局の組によって使用される無線リソースおよび時間リソースを調整して、情報をターゲット・モバイル・ユニットに送信する。無線リソース管理機能は、細粒度の制御を実行して、基地局の組を介するブロードキャスト送信のためにリソースを割り当て、解放することができる。
従来の基地局は、セル、マクロセル、および/またはセクタと呼ばれる地理的領域内で無線接続性を提供する。従来の基地局は、所定の量の使用可能送信電力を使用して信号を送信することができ、この使用可能送信電力は、いくつかの場合に、基地局について約35Wである。マクロセルの範囲は、使用可能送信電力、使用可能電力の角度分布、マクロセル内の障害物、環境条件、および類似物を含む多数の要因によって決定される。たとえば、マクロセルの範囲は、人口密度の高い都市環境での300mほどの小さいものから人口密度の低い田舎環境での10kmほどの大きいものまで変化し得る。カバレージ・エリアは、これらのパラメータのいずれかが変化する場合に、経時的にも変化し得る。
従来の階層ネットワーク・アーキテクチャに対する1つの代替案は、分散通信ネットワーク機能性を実施する、基地局ルータなどのアクセス・ポイントのネットワークを含む分散アーキテクチャである。たとえば、各基地局ルータは、1つまたは複数のモバイル・ユニットとインターネットなどの外部ネットワークとの間の無線リンクを管理する単一のエンティティ内でRNC機能および/またはPDSN機能を組み合わせることができる。基地局ルータは、セルラ・アクセス・テクノロジを完全にカプセル化し、コア・ネットワーク要素サポートを利用する機能性を同等のIP機能にプロキシすることができる。たとえば、UMTS基地局ルータでのIPアンカリングを、Mobile IP Home Agent(HA)機能と、基地局ルータが同等のMobile IPシグナリングを介してプロキシするGGSNアンカリング機能とを介して提供することができる。階層ネットワークと比較して、分散アーキテクチャは、ネットワーク展開のコストおよび/または複雑さならびに既存ネットワークのカバレージを拡張するために追加の無線アクセス・ポイント、たとえば基地局ルータを追加することのコストおよび/または複雑さを減らす潜在能力を有する。分散ネットワークは、ユーザによって経験される遅延をも(階層ネットワークと比較して)減らすことができる。というのは、階層ネットワーク内の別々のRNCエンティティおよびPDSNエンティティでのパケット・キューイング遅延を減らすか除去することができるからである。
少なくとも部分的に、基地局ルータ展開の減らされたコストおよび複雑さのゆえに、基地局ルータを、従来の基地局にとって非実用的な位置に展開することができる。たとえば、基地局ルータを、住居またはビルディング内に展開して、ビルディングの住人の入居者に無線接続性を提供することができる。住居内に展開された基地局ルータは、通常はホーム基地局ルータまたはホーム・フェムトセルと呼ばれる。というのは、それらが、住居を含む非常に小さい区域(たとえばフェムトセル)に無線接続性を提供することを意図されているからである。フェムトセルは、マクロセルにカバレージを提供するのに使用される通常の基地局よりはるかに小さい電力出力を有する。たとえば、通常のフェムトセルは、10mW程度の送信電力を有する。その結果、通常のフェムトセルの範囲は、マクロセルの範囲よりはるかに小さい。たとえば、フェムトセルの通常の範囲は、約100mである。フェムトセルのクラスタを展開して、より大きい区域および/またはより多くのユーザにカバレージを提供することもできる。
フェムトセルは、マクロ−セルラ・ネットワークに関連してオーバーレイ構成で展開されると期待される。たとえば、マクロ−セルラ・ネットワークを使用して、多数の住居を含む近くに無線接続性を提供することができる。近くを通って移動するか住居のうちの1つの中に配置された任意のモバイル・ユニットは、マクロ−セルラ・ネットワークを使用して無線通信システムにアクセスすることができる。個々のフェムトセルを、住居のうちの1つまたは複数内で展開して、住居内(またはその付近)でオーバーレイ・カバレージを提供することができる。フェムトセルのクラスタを、ビルディングのうちの1つまたは複数内で展開して、ビルディング内(またはその付近)でオーバーレイ・カバレージを提供することもできる。どちらの場合でも、マクロセルとカバレージ・エリア内のフェムトセルとの間に1対多関係がある。しかし、ユーザ機器は、通常、選択されたフェムトセルにキャンプすることだけを許可される。たとえば、個々のユーザによって操作されるユーザ機器を、ユーザによって彼らの住居内にインストールされたフェムトセルにキャンプすることを許可されるものとすることができる。もう1つの例として、従業員によって操作されるユーザ機器を、会社によってインストールされたフェムトセル・クラスタ内のフェムトセルにキャンプすることを許可されるものとすることができる。
ユーザが、マクロセルおよびフェムトセルによってサービスされる地理的区域中いたるところに移動する時に、ユーザ機器を、マクロセルおよび/またはフェムトセルの間でハンド・オフすることができる。従来の通信システムは、ユーザ機器をハンド・オフすべき時を決定するのに、無線条件および/または無線リソースの可用性を使用する。たとえば、チャネル品質および/または信号強度を、ユーザ機器とマクロセルおよび/またはフェムトセルとの間で伝送される信号を使用して測定することができる。従来のシステムは、マクロセルによって送信された信号のチャネル品質および/または信号強度がフェムトセルに関する測定されたチャネル品質および/または信号強度と比較して悪い時に、ユーザ機器をマクロセルからフェムトセルへハンド・オフする。しかし、従来のハンド・オフ判断基準は、包括的なフェムトセル、特定のユーザ機器に関連するフェムトセル、およびマクロセルの間で区別しない。その結果、ユーザ機器は、マクロ−セルラ・ネットワーク内の無線条件が十分に高品質である限り、ユーザが関連するフェムトセルによってカバーされる家庭または会社の内部にいる場合であっても、許可されたホーム・フェムトセルおよび/または会社フェムトセルにハンド・オフされない場合がある。たとえば、フェムトセルが、マクロセルとは異なる周波数上にあるときに、マクロ−セルラ・ネットワーク内の無線条件は、たとえばフェムトセルがマクロセルのカバレージ・エリアの中央で展開されるときに、フェムトセルへの実質的にすべてのハンドオーバを防ぐのに十分に高品質のままになる場合がある。
米国特許出願第12/265,089号 米国特許出願第12/265,173号 米国特許出願第12/265,215号
開示される主題は、上で示した問題のうちの1つまたは複数の影響に対処することを対象とする。次では、開示される主題のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、開示される主題の単純化された要約を提示する。この要約は、開示される主題の網羅的な概要ではない。開示される主題の主要な要素またはクリティカルな要素を識別することも、開示される主題の範囲を区切ることも、意図されていない。その唯一の目的は、後で述べられるより詳細な説明の前置きとして、単純化された形でいくつかの概念を提示することである。
一実施形態では、マクロセルとフェムトセルとを含む無線通信システムと通信するように構成されたユーザ機器内で実施される方法が提供される。この方法は、ユーザ機器とフェムトセル(1つまたは複数)との間の距離を判定するステップを含む。この方法は、選択された時間間隔で第1測定値レポートをユーザ機器からマクロセル(1つまたは複数)へ周期的に送信するステップをも含む。第1測定値レポートは、ユーザ機器とフェムトセル(1つまたは複数)との間の距離を示す情報を含む。この方法は、マクロセル(1つまたは複数)からフェムトセル(1つまたは複数)にハンド・オフする要求を受信するステップをも含む。要求は、周期的に送信される測定値レポートに基づいて無線ネットワーク制御装置によって生成される。
もう1つの実施形態では、マクロセルおよびフェムトセルを含む無線通信システム内での展開のために構成された無線ネットワーク制御装置で実施される方法が提供される。この方法は、選択された時間間隔で第1測定値レポートをユーザ機器から周期的に受信するステップを含む。第1測定値レポートは、ユーザ機器とフェムトセルのうちの1つまたは複数との間の距離を示す情報を含む。この方法は、ユーザ機器をマクロセルのうちの1つまたは複数からフェムトセルのうちの1つまたは複数にハンド・オフする要求を生成するステップをも含む。要求は、周期的に送信される測定値レポートに基づいて生成され、マクロセルのうちの1つまたは複数を介してユーザ機器に提供される。
開示される主題は、添付図面と共に解釈される次の説明を参照することによって理解することができ、添付図面では、同様の符号が、同様の要素を識別する。
無線通信システムの第1の例示的実施形態を概念的に示す図である。 無線通信システムの第2の例示的実施形態を概念的に示す図である。 同一周波数上で動作するマクロセルとフェムトセルとの間でユーザ機器をハンド・オフする方法の第1の例示的な実施形態を概念的に示す図である。 異なる周波数上で動作するマクロセルとフェムトセルとの間でユーザ機器をハンド・オフする方法の第2の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
開示される主題は、さまざまな変更および代替の形態を許すが、その特定の実施形態が、図面に例として示され、本明細書で詳細に説明される。しかし、特定の実施形態の本明細書での説明が、開示される主題を開示される特定の形態に限定することを意図されているのではなく、逆に、その意図が、添付の特許請求の範囲の範囲に含まれるすべての修正形態、同等物、および代替形態を包含することであることを理解されたい。
例示的実施形態を、下で説明する。明瞭さのために、実際の実施態様の特徴の一部は、本明細書では説明されない。もちろん、そのような実際の実施形態の開発において、実施態様ごとに異なる、システム関連制約およびビジネス関連制約の遵守など、開発者の固有の目標を達成するために、多数の実施態様固有の判断を行わなければならないことを了解されたい。さらに、そのような開発努力が、複雑であり、時間のかかるものである場合があるが、それでも、本開示の利益を有する当業者にとって日常の仕事であることを了解されたい。
開示される主題を、これから、添付図面を参照して説明する。さまざまな構造、システム、およびデバイスが、説明のみのために、また、当業者に周知の詳細で本発明を不明瞭にしないようにするために、図面では概略的に示される。それでも、添付図面は、開示される主題の例示的な例を記述し、説明するために含まれる。本明細書で使用される単語および句は、当業者によるこれらの単語および句の理解と一貫する意味を有すると理解され、解釈されなければならない。用語または句の特殊な定義すなわち、当業者によって理解される通常の慣例的な意味とは異なる定義が、本明細書での用語または句の一貫した使用によって暗示されることは、意図されていない。用語または句が、特殊な意味すなわち、当業者によって理解されるものとは異なる意味を有することが意図される範囲で、そのような特殊な定義は、用語または句の特殊な定義を直接に明確に提供する定義的な形で本明細書で特に示される。
図1に、無線通信システム100の第1の例示的実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、基地局105は、複数のマクロセル110(1〜3)に無線接続性を提供する。インデックス(1〜3)を、個々のマクロセル110(1)またはそのサブセットを識別するのに使用することができるが、これらのインデックスは、マクロセル110を集合的に参照するときには削除される場合がある。この規約は、図面に示され、識別する符号および1つまたは複数の区別するインデックスを使用して参照される他の要素に適用される場合がある。図1に示されたマクロセル110は、基地局105に関連する異なるセクタに対応する。たとえば、基地局105は、3つのマクロセル110に関連する3つのセクタに無線接続性を提供する3つのアンテナ(またはアンテナの3つのグループ)を含むことができる。しかし、本開示の利益を有する当業者は、代替実施形態が、各マクロセル110に無線接続性を提供するのに異なる基地局105を使用できることを了解するに違いない。さらに、無線通信システム100は、任意の個数のマクロセル110および/または基地局105を含むことができる。代替実施形態では、基地局105を、階層ネットワークまたは分散ネットワークの一部とすることができる。
無線通信システム100は、フェムトセル115のオーバーレイ・ネットワークをも含む。たとえば、フェムトセル115を、個々のユーザ、会社、または他のエンティティによって、会社および/または住居内にインストールすることができる。明瞭さのために、4つのフェムトセル115だけが、図1に示されている。しかし、本開示の利益を有する当業者は、無線通信システム100が、無線通信システム100全体に分散した任意の個数のフェムトセル115を含むことができることを了解するに違いない。図1に示されたモバイル・ユニット120などのユーザ機器を、フェムトセル115のうちの1つまたは複数に関連付けることができる。たとえば、住居内にフェムトセル115(1)をインストールしたユーザは、ユーザ機器120がフェムトセル115(1)をそのプレミア・フェムトセルとして認識するように、ユーザ機器120を構成することができる。したがって、ユーザ機器120は、ユーザ機器120がプレミア・フェムトセル115(1)に接近する時に、プレミア・フェムトセル115(1)に優先的にハンド・オフすることができる。一実施形態では、フェムトセル115(1)を、フェムトセル・クラスタ(図1には図示せず)の一部とすることができる。
フェムトセル115(1)は、ユーザ機器120のプレミア・フェムトセルである。本明細書で使用されるときに、用語「プレミア・フェムトセル」は、ユーザ機器120がプレミア・フェムトセルに優先的にアクセスすることを許可されるようにするためにユーザ機器120に関連付けられたフェムトセルを指す。プレミア・フェムトセルを定義できる例示的状況は、ユーザによって彼らの家庭にインストールされたフェムトセル、仕事場にインストールされたフェムトセル(またはフェムトセルのクラスタ)、および類似物を含む。プレミア・フェムトセル115(1)に関するモビリティ情報を、ユーザ機器120内ならびに基地局105および/または基地局105に通信的に結合された無線ネットワーク制御装置(図1には図示せず)などのネットワーク・エンティティ内で格納することができる。例示的なモビリティ情報は、プレミア・フェムトセル115(1)を識別する情報、プレミア・フェムトセル115(1)の位置を示す情報、エア・インターフェースを介する通信のためにプレミア・フェムトセル115(1)によって使用される周波数(1つまたは複数)を示す情報、および類似物を含むが、これらに限定はされない。
図示の実施形態では、ユーザ機器120は、基地局105との既存の無線通信リンク125を有する、すなわち、ユーザ機器120は、基地局105によってサポートされる1つまたは複数のアンテナを介してマクロセル110(3)と通信している。ユーザ機器120は、ユーザ機器120とそのプレミア・フェムトセル115(1)との間の距離130を周期的に判定し、距離130を無線通信システム100に報告するように構成される。たとえば、無線ネットワーク制御装置は、距離130およびフェムト・セルを含む近くのセルのCPICH Ec/NoおよびCPICH RSCPなどの無線条件を周期的に測定し、無線ネットワーク制御装置に報告するようにユーザ機器120に指示する測定制御メッセージを送信することができる。測定制御メッセージは、周期的測定の時間間隔を示す情報を含むことができ、あるいはその代わりに、時間間隔を、ユーザ機器120内で事前に構成することができる。
その後、無線通信システム100は、距離130が選択された距離しきい値より小さいかどうかを判定することができる。距離130が選択された距離しきい値より小さい場合には、無線通信システム100は、基地局105および対応するマクロセル110(3)からフェムトセル115(1)へのユーザ機器120のハンド・オフを開始することができる。ユーザ機器120とプレミア・フェムトセル115(1)との間の無線通信リンク135を作成することができ、ユーザ機器120をプレミア・フェムトセル115(1)にハンド・オフすることができる(点線140によって示されるように)。一実施形態では、無線通信システム100は、ハンド・オフを実行すべき時を判定するために、無線通信リンク135の品質の測定値(たとえば、CPICH EcNoおよびCPICH RSCP)などの追加の判断基準を使用することもできる。図示の実施形態では、位置ベースのハンド・オフは、ユーザ機器120に関連するプレミア・フェムトセル115(1)だけに適用される。したがって、マクロセル110(3)へのエア・インターフェース125が十分に高品質のチャネル条件またはエア・インターフェース135によってサポートされるチャネル条件よりよいチャネル条件を提供しつつある可能性がある場合であっても、ユーザ機器120をそのプレミア・フェムトセル115(1)に優先的にハンド・オフすることができる。
図2に、無線通信システム200の第2の例示的実施形態を概念的に示す。図示の実施形態では、無線通信システム200は、フェムトセル205、ユーザ機器210、基地局215、および無線ネットワーク制御装置(RNC)220を含む。本開示の利益を有する当業者は、無線通信システム200が、議論を不必要に不明瞭にすることを避けるために図2には図示されていない他の要素を含むことができることを了解するに違いない。フェムトセル205は、ユーザ機器210のプレミア・フェムトセルである。図示の実施形態では、フェムトセル205は、識別子およびフェムトセル205の位置を示す情報を含む情報225を格納する。位置情報は、フェムトセル205に組み込まれた全地球測位システム(GPS)機能性またはユーザもしくはサービス・プロバイダによるフェムトセル205の手動構成を含む多数の異なる技法を使用して判定することができる。
隣接セル・リストが、通常は、無線ネットワーク制御装置220で維持され、その結果、無線ネットワーク制御装置220は、ユーザ機器210によって報告されるどのセルを潜在的なハンドオーバについて考慮しなければならないのかを知る。したがって、無線ネットワーク制御装置220は、隣接セル・リストにリストされないセルに関連する測定値報告を無視することができる。フェムトセル205を隣接セル・リストに含めることは、あるネットワーク内で展開される可能性があるフェムトセル205の多い量に部分的に起因して、サービス・オペレータにとって面倒すぎ、手に余る場合がある。したがって、図示の実施形態では、フェムトセル205は、基地局215に対応するマクロセルに関連する隣接セル・リストには含まれない。しかし、ユーザ機器210は、それでも、その検出されるセットにフェムトセル205を含めることによって、フェムトセル205の距離および無線品質を測定することができる。ユーザ機器によって送信される周期的測定値報告は、フェムトセル205のPSCならびに、フェムトセル205を無線ネットワーク制御装置220が一意に識別することを可能にする他の情報を含むことができ、これらの情報は、ユーザ機器210をハンド・オフすべきかどうかを判定する時に考慮される。
ユーザ機器210は、フェムトセル205をそのプレミア・フェムトセルとして認識するように構成されている。図示の実施形態では、ユーザ機器210は、プレミア・フェムトセル205のアイデンティティ、プレミア・フェムトセル205の位置、およびプレミア・フェムトセル205に関連する任意の他のモビリティ・パラメータを格納する。例示的なモビリティ・パラメータは、プライマリ・スクランブリング・コード(PSC)、international mobile subscriber identity、UTRAN Radio Network Temporary Identifier(U−RNTI)、および類似物を含むが、これらに限定はされない。図示の実施形態では、ユーザ機器210は、モビリティに関連するフェムトセル情報を格納するために、ローカル変数、たとえばデータ構造230を定義する。図示の実施形態では、ユーザ機器210は、フェムトセル205からのセットアップ・メッセージ内のPremierFemtoCellAvailableブール値がTRUEにセットされているときに、現在のセル情報(モビリティに関連する)および位置情報(RRC Connection Setupメッセージ内でフェムトセル205によって提供され得る)をPremierFemtoCellローカル・データ構造230に格納する。
無線ネットワーク制御装置220は、ユーザ機器210に関連する連絡先情報ならびに無線ネットワーク制御装置220に接続されるマクロセルによってサービスされる他のユーザ機器を格納するコンテキスト・データベース235を維持する。図示の実施形態では、無線ネットワーク制御装置220は、ユーザ機器210に関連する情報および、ユーザ機器210がプレミア・フェムトセル(premier femtocell)に関連することを示す情報を、ユーザ機器210のRRCコンテキスト235に格納する。たとえば、ユーザ機器210のコンテキスト235は、識別子、プレミア・フェムトセルが使用可能であることを示すブール変数、プレミア・フェムトセル205によって使用される周波数を示すパラメータ、およびフェムトセル205の位置を含むことができる。ユーザ機器215のコンテキスト235が構成された後に、無線ネットワーク制御装置220は、ユーザ機器210がプレミア・フェムトセルに関連することを知る。ユーザ機器210は、単一のプレミア・フェムトセルに関連するものとして図示されているが、本開示の利益を有する当業者は、代替実施形態で、ユーザ機器210を複数のプレミア・フェムトセルに関連付けることができることを了解するに違いない。
図示の実施形態では、ユーザ機器210は、当初に、アップリンク240およびダウンリンク245を含む無線通信リンクを介して基地局215によってサービスされる。ユーザ機器210は、その位置をも知っている。図示の実施形態では、ユーザ機器210は、全地球測位システム(GPS)衛星260(図2には1つだけ図示)のネットワークによって供給される信号255を使用してその位置を判定するためにGPS機能性250を含む。代替案では、ユーザ機器210は、ダウンリンク245を介して基地局215によって供給される情報を使用してその位置を知らされ得る。この手法を、(アシスト型GPS)assisted−GPS技法と呼ぶことができる。したがって、ユーザ機器210は、プレミア・フェムトセル205がユーザ機器210からどれほど離れているのかを判定するために、プレミア・フェムトセル205の格納された位置を使用することができる。
無線ネットワーク制御装置220は、周期的位置測定および/または報告についてユーザ機器210を構成することができる。図示の実施形態では、ユーザ機器210は、その現在位置をフェムトセル205の格納された位置と比較することによって、フェムトセル205とユーザ機器210との間の距離265を周期的に判定するように構成される。周期的測定/報告の時間間隔270は、ユーザ機器210に格納される。時間間隔270を、事前に構成することができ、ユーザによって手動で入力することができ、かつ/または構成プロセスの一部として無線ネットワーク制御装置220によってユーザ機器210に供給することができる。その後、無線ネットワーク制御装置220は、距離265の周期的に報告された値を使用して、ユーザ機器210をフェムトセル205にハンド・オフすべきかどうかを判定することができる。
無線ネットワーク制御装置220は、チャネル条件などの他の情報を使用して、ユーザ機器210をフェムトセル205にハンド・オフすべきかどうかを判定することもできる。一実施形態では、ユーザ機器210は、ユーザ機器210とフェムトセル205との間のエア・インターフェース275に関連するチャネル条件を周期的に測定する。その後、測定されたチャネル条件の値を、周期的位置レポートと共に無線ネットワーク制御装置220に報告することができる。その代わりに、無線ネットワーク制御装置220によって供給される要求に応答して、チャネル条件を測定し、測定されたチャネル条件の値を無線ネットワーク制御装置220に報告することができる。たとえば、フェムトセル205および基地局215が、エア・インターフェース240、245、275を介する通信に異なる周波数を使用する場合に、無線ネットワーク制御装置220は、ユーザ機器210によって周期的に報告される距離265がしきい値未満になったと無線ネットワーク制御装置220が判定する時に、チャネル条件測定を実行し、報告するようにユーザ機器210に指示することができる。ユーザ機器210は、無線ネットワーク制御装置220による指示に従って、圧縮モード(compressed mode)に入ることによって、チャネル条件測定を実行することができる。
図3に、マクロセル(MC/RNC)からプレミア・フェムトセル(PFC)へユーザ機器(UE)をハンド・オフする方法300の第1の例示的実施形態を概念的に示す。第1の例示的実施形態では、マクロセルおよびプレミア・フェムトセルは、エア・インターフェースを介する通信に同一の周波数を使用する。したがって、第1の例示的実施形態は、イントラ周波数(intra−frequency)ハンド・オフ手順を示す。当初に、RRC接続が、ユーザ機器とマクロセルとの間で確立される(305で)。その後、マクロセルは、ユーザ機器が、関連付けられたプレミア・フェムトセルを有するかどうかを判定する(310で)。たとえば、マクロセルは、ユーザ機器に関連するコンテキストを調べて、変数PremierFemtoCellAvailableがTRUEにセットされているかどうかを判定することができる(310で)。図示の実施形態では、ユーザ機器は、関連付けられたプレミア・フェムトセルを有し、したがって、マクロセルは、ユーザ機器と通信するためにプレミア・フェムトセルによって使用される周波数をも判定し(310で)、この周波数は、第1の例示的実施形態ではマクロセルの周波数と同一である。
その後、マクロセルは、ユーザ機器とプレミア・フェムトセルとの間の距離の周期的報告を構成するのに使用される情報を含む測定制御メッセージを送信する(315で)。ユーザ機器は、この情報を受信し、周期的位置/距離報告を構成する(320で)。たとえば、ユーザ機器は、ユーザ機器とプレミア・フェムトセルとの間の距離を周期的に測定し、報告するのに使用しなければならない時間間隔を示す情報を受信することができる(320で)。その代わりに、時間間隔を、事前に構成するかユーザによって手動で入力することができる。ユーザ機器とプレミア・フェムトセルとの間のエア・インターフェースに関連するチャネル品質情報(たとえば、CPICH Ec/Ioおよび/またはCPICH RSCP)の周期的測定を実行するように、ユーザ機器を構成することもできる(320で)。ユーザ機器の構成(320での)は、マクロセルに周期的に送信されるメッセージのフィールドおよび/またはパラメータを定義することをも含むことができる。たとえば、フェムトセル内のユーザ機器の間の距離を示す情報、チャネル品質情報、および類似物を含む測定値レポートを送信するように、ユーザ機器を構成することができる(320で)。
その後、呼および/またはセッションを、ユーザ機器とマクロセルとの間で確立することができる(325で)。このプロセスのこの点で、ユーザ機器とマクロセルとの間の呼が、進行することができる。ユーザ機器は、位置情報の周期的報告のために構成された(320で)ので、ユーザ機器は、その位置をそのプレミア・フェムトセルの位置と比較し続け(他の呼プロセスと並列に)、いくつかの場合に、フェムトセルへのエア・インターフェースに関連するチャネル品質を監視し続ける。たとえば、ユーザ機器は、ユーザ機器の現在位置をプレミア・フェムトセルの位置と比較して(335で)、距離

UE_PremierFemto_distance = UE_coordinates − premierFemto_coordinates

を判定することができる。ユーザ機器は、プレミア・フェムトセルによって送信されたパイロット・チャネル(CPICH)を使用して、信号対雑音比または受信信号チャネル電力(RSCP)のいずれかに基づいてチャネルの品質を査定することもできる。ユーザ機器は、構成された時間間隔でメッセージを送信することによって、これらの測定の結果をマクロセルに周期的に報告する。測定値レポートは、プライマリ・スクランブリング・コード、タイミング情報および/またはオフセット情報、CPICH Ec/No、CPICH RSCP、ならびに類似物を含むがこれらに限定はされない他のモビリティ情報をも含むことができる。
無線ネットワーク制御装置は、報告された位置/距離情報を使用して、ユーザ機器とプレミア・フェムトセルとの間の距離がしきい値未満になったことを判定することができる(335で)。たとえば、無線ネットワーク制御装置は、距離をしきい値と比較することができ(335で)、ハンド・オフ手順は、

UE_PremierFemto_distance < MacroToFemtoDistanceThreshold

である場合にトリガされ得る(345で)。一実施形態では、無線ネットワーク制御装置は、ユーザ機器とフェムトセルとの間のチャネルの品質が、エア・インターフェースを介する通信をサポートするのに十分に高いかどうかをも査定する(335で)。たとえば、マクロセルからフェムトセルへのイントラ周波数ハンドオーバを、

・CPICH Ec/No > EcNoThresholdIntraFreqPeriodic

および/または

・CPICH RSCP > RscpThresholdIntraFreqPeriodic

である場合にトリガすることができる(345で)。したがって、ユーザ機器のハンドオーバは、フェムトセルへのチャネルの品質が十分に高い限り、プレミア・フェムトセルへのユーザ機器の近接によってトリガされる。この手順では、ユーザ機器とマクロセルとの間の通信に関連するチャネル品質は、ユーザ機器をプレミア・フェムトセルにハンド・オフすべきかどうかを判断する時に考慮される必要がない。
ハンド・オフがトリガされた(345で)後に、無線ネットワーク制御装置は、マクロセルからフェムトセルへのユーザ機器のハンドオーバを開始するために1つまたは複数のメッセージを送信することができる(350で)。一実施形態では、無線ネットワーク制御装置は、Iu Relocation Requestを使用して、ユーザ機器のプライマリ・スクランブリング・コード(PSC)およびinternational mobile subscriber identity(IMSI)をBSGフェムトセル・ゲートウェイに送信することができる(350で)。ゲートウェイは、フェムトセルプライマリ・スクランブリング・コードおよびユーザ機器のIMSIをプレミア・フェムトセルの識別子にマッピングする。その後、ゲートウェイは、Iu Relocation Commandをプレミア・フェムトセルに送信することができ、無線ネットワーク制御装置は、Iu Reconfiguration Requestをユーザ機器に送信する(350で)。この再構成要求は、プレミア・フェムトセルを識別する詳細を含み、その結果、ユーザ機器が、プレミア・フェムトセルとの通信を確立できるようになる。その後、ユーザ機器は、マクロセルからプレミア・フェムトセルにハンド・オフする(355で)。
図4に、マクロセル(MC/RNC)からプレミア・フェムトセル(PFC)へユーザ機器(UE)をハンド・オフする方法400の第2の例示的実施形態を概念的に示す。第2の例示的実施形態では、マクロセルおよびプレミア・フェムトセルは、エア・インターフェースを介する通信に異なる周波数を使用する。したがって、第2の例示的実施形態は、インター周波数(inter−frequency)ハンド・オフ手順を示す。当初に、RRC接続が、ユーザ機器とマクロセルとの間で確立される(405で)。その後、マクロセルは、ユーザ機器が、関連付けられたプレミア・フェムトセルを有するかどうかを判定する(410で)。たとえば、マクロセルは、ユーザ機器に関連するコンテキストを調べて、変数PremierFemtoCellAvailableがTRUEにセットされているかどうかを判定することができる(410で)。図示の実施形態では、ユーザ機器は、関連付けられたプレミア・フェムトセルを有し、したがって、マクロセルは、ユーザ機器と通信するためにプレミア・フェムトセルによって使用される周波数をも判定し(410で)、この周波数は、第2の例示的実施形態ではマクロセルの周波数とは異なる。
その後、マクロセルは、ユーザ機器とプレミア・フェムトセルとの間の距離の周期的報告を構成するのに使用される情報を含む測定制御メッセージを送信する(415で)。ユーザ機器は、この情報を受信し、周期的位置/距離報告を構成する(420で)。たとえば、ユーザ機器は、ユーザ機器とプレミア・フェムトセルとの間の距離を周期的に測定し、報告するのに使用しなければならない時間間隔を示す情報を受信することができる(420で)。その代わりに、時間間隔を、事前に構成するかユーザによって手動で入力することができる。ユーザ機器の構成(420での)は、マクロセルに周期的に送信されるメッセージのフィールドおよび/またはパラメータを定義することをも含むことができる。たとえば、フェムトセル内のユーザ機器の間の距離を示す情報を含む測定値レポートを送信するように、ユーザ機器を構成することができる(420で)。
その後、呼および/またはセッションを、ユーザ機器とマクロセルとの間で確立することができる(425で)。このプロセスのこの点で、ユーザ機器とマクロセルとの間の呼が、進行することができる。ユーザ機器は、位置情報の周期的報告のために構成された(420で)ので、ユーザ機器は、その位置をそのプレミア・フェムトセルの位置と比較し続ける(他の呼プロセスと並列に)。たとえば、ユーザ機器は、ユーザ機器の現在位置をプレミア・フェムトセルの位置と比較して(435で)、距離

UE_PremierFemto_distance = UE_coordinates−premierFemto_coordinates

を判定することができる。ユーザ機器は、構成された時間間隔で測定レポートメッセージなどのメッセージを送信することによって、測定された距離をマクロセル/無線ネットワーク制御装置に周期的に報告する。
図示の実施形態で、無線ネットワーク制御装置は、ユーザ機器とプレミア・フェムトセルとの間の距離がマクロセルからプレミア・フェムトセルへのハンド・オフをトリガするのに十分に小さいかどうかを判定することができる(435で)。たとえば、周期的に報告される距離を、しきい値と比較することができ、ハンド・オフ手順は、

UE_PremierFemto_distance < MacroToFemtoDistanceThreshold

である場合に望ましい可能性がある。距離判断基準が満足される場合には、マクロセルは、ユーザ機器がインター周波数圧縮モードで動作しなければならないことを示すメッセージを送信する(445で)。一実施形態では、インター周波数圧縮モードをアクティブ化する測定制御メッセージは、ユーザ機器によって許可されるプレミア・フェムトセルについてのみ使用される。
ユーザ機器がこのメッセージを受信するときに、ユーザ機器は、圧縮モードに入り(450で)、たとえばフェムトセルによって送信されたパイロット・チャネルを使用して、さまざまなチャネル品質測定を実行する。たとえば、ユーザ機器は、プレミア・フェムトセルによって送信されたパイロット・チャネル(CPICH)を使用して、信号対雑音比または受信信号チャネル電力(RSCP)のいずれかに基づいてチャネルの品質を査定することができる。その後、ユーザ機器は、測定値レポートをマクロセル/無線ネットワーク制御装置に送信する(455で)ことによって、これらの測定の結果をマクロセルに報告する。測定値レポートは、プライマリ・スクランブリング・コード、タイミング情報および/またはオフセット情報、CPICH Ec/No、CPICH RSCP、および類似物を含むがこれらに限定されない他のモビリティ情報をも含むことができる。
無線ネットワーク制御装置は、インター周波数圧縮モード測定値を使用して、ユーザ機器とフェムトセルとの間のチャネルの品質が、エア・インターフェースを介する通信をサポートするのに十分に高いかどうかを判定する(460で)。たとえば、無線ネットワーク制御装置は、ユーザ機器によって送信された(455で)情報を使用して、信号対雑音比および/または受信信号チャネル電力(RSCP)に基づいてチャネルの品質を査定することができる。その後、

・CPICH Ec/No > EcNoThresholdHHO

および/または

・CPICH RSCP > RscpThresholdHHO

である場合に、マクロセルからフェムトセルへのインター周波数ハンドオーバをトリガすることができる(460で)。したがって、ユーザ機器のインター周波数ハンドオーバは、フェムトセルへのチャネルの品質が十分に高い限り、プレミア・フェムトセルへのユーザ機器の近接によってトリガされる(460で)。この手順では、ユーザ機器とマクロセルとの間の通信に関連するチャネル品質は、ユーザ機器をプレミア・フェムトセルにハンド・オフすべきかどうかを判断する時に考慮される必要がない。
その後、無線ネットワーク制御装置は、マクロセルからフェムトセルへのユーザ機器のインター周波数ハンドオーバを要求するメッセージを送信する(465で)。一実施形態では、無線ネットワーク制御装置は、Iu Relocation Requestを使用して、ユーザ機器のプライマリ・スクランブリング・コードおよびinternational mobile subscriber identity(IMSI)をBSGフェムトセル・ゲートウェイに送信することができる。ゲートウェイは、フェムトセルプライマリ・スクランブリング・コードおよびユーザ機器のIMSIをプレミア・フェムトセルの識別子にマッピングする。その後、ゲートウェイは、Iu Relocation Commandをプレミア・フェムトセルに送信することができ、無線ネットワーク制御装置は、Iu Reconfiguration Requestをユーザ機器に送信する(465で)。この再構成要求は、プレミア・フェムトセルを識別する詳細を含み、その結果、ユーザ機器が、プレミア・フェムトセルとの通信を確立できるようになる。その後、ユーザ機器は、マクロセルからプレミア・フェムトセルにハンド・オフする(470で)。
開示される主題の諸部分および対応する詳細な説明は、ソフトウェアすなわち、コンピュータ・メモリ内のデータ・ビットに対する動作のアルゴリズムおよび記号表現に関して提示される。これらの説明および表現は、当業者が彼らの作業の実質をそれによって他の当業者に効率的に伝える説明および表現である。アルゴリズムは、この用語が本明細書で使用されるときに、および一般に使用されるときに、所望の結果につながるステップの自己完結的シーケンスと考えられる。ステップは、物理的量の物理的操作を必要とするステップである。必ずではないが通常、これらの量は、格納され、転送され、組み合わされ、比較され、かつ他の形で操作され得る、光信号、電気信号、または磁気信号の形をとる。時々、主に一般的な使用の理由から、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数、または類似物と称することが便利であることがわかっている。
しかし、これらおよび類似する用語のすべてが、適切な物理量に関連付けられなければならず、単にこれらの量に適用される便利なラベルであることに留意されたい。そうではないと特に述べられない限り、または議論から明白であるように、「処理」、「コンピューティング」、「計算」、「判定」、「表示」、または類似物などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内の物理的電子的量として表されたデータを操作し、コンピュータ・システムメモリもしくはレジスタまたは他のそのような情報ストレージ・デバイス、情報伝送デバイス、または情報表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータに変換する、コンピュータ・システムまたは類似する電子コンピューティング・デバイスのアクションおよびプロセスを指す。
また、開示される主題のソフトウェア実施される諸態様が、通常は、ある形のプログラム記憶媒体上で符号化され、またはあるタイプの伝送媒体を介して実施されることに留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気(たとえば、フロッピ・ディスクまたはハード・ドライブ)または光学(たとえば、コンパクト・ディスク読取り専用メモリすなわち「CD ROM」)とすることができ、読取り専用またはランダム・アクセスとすることができる。同様に、伝送媒体は、より対線、同軸ケーブル、光ファイバ、または当技術分野で既知のある他の適切な伝送媒体とすることができる。開示される主題は、任意の所与の実施態様のこれらの態様によって限定はされない。
上で開示された特定の実施形態は、例示にすぎない。というのは、開示される主題を、本明細書の教示の利益を有する当業者に明白な、異なるが同等の形で変更し、実施することができるからである。さらに、下の特許請求の範囲に記載されたものと異なる、本明細書で示された構成または設計の詳細への限定は、意図されていない。したがって、上で開示された特定の実施形態を、変更しまたは修正することができ、すべてのそのような変形形態が、開示される主題の範囲内と考えられることは、明白である。したがって、本明細書で求められる保護は、下の特許請求の範囲に示されている。

Claims (10)

  1. 少なくとも1つのマクロセルと少なくとも1つのフェムトセルとを含む無線通信システムと通信するように構成されたユーザ機器で実施される方法であって、
    前記ユーザ機器で、前記ユーザ機器と前記少なくとも1つのフェムトセルとの間の距離を判定するステップと、
    前記ユーザ機器から前記少なくとも1つのマクロセルへ、選択された時間間隔で第1測定値レポートを周期的に送信するステップを含み、前記第1測定値レポートは、前記ユーザ機器と前記少なくとも1つのフェムトセルとの間の距離を示す情報を含み、さらに、
    前記少なくとも1つのマクロセルから、前記少なくとも1つのマクロセルから前記少なくとも1つのフェムトセルにハンド・オフする要求を受信するステップを含み、前記要求は、前記周期的に送信される測定値レポートに基づいて無線ネットワーク制御装置によって生成される、方法。
  2. 前記少なくとも1つのマクロセルから、前記第1測定値レポートの周期的送信を要求する情報を含む測定制御メッセージを受信するステップを含み、前記第1測定値レポートを周期的に送信するステップは、前記測定制御メッセージの受信に応答して前記第1測定値レポートを周期的に送信するステップを含み、前記測定制御メッセージを受信するステップは、前記第1測定値レポートを周期的に送信するための選択された時間間隔を示す情報を含む測定制御メッセージを受信するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記少なくとも1つのフェムトセルおよび前記少なくとも1つのマクロセルは、伝送に1つまたは複数の同一の周波数を使用し、前記少なくとも1つのマクロセルから前記少なくとも1つのフェムトセルにハンド・オフする前記要求を受信するステップは、前記無線ネットワーク制御装置が前記距離が距離しきい値未満であると判定することに応答して、前記要求を受信するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記少なくとも1つのフェムトセルによって送信されたパイロット・チャネルを使用して、信号対雑音比または受信信号チャネル電力のうちの少なくとも1つを周期的に測定するステップを含み、前記第1測定値レポートを周期的に送信するステップは、前記信号対雑音比または前記受信信号チャネル電力のうちの前記少なくとも1つの測定された値を示す情報を含む第1測定値レポートを周期的に送信するステップを含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記少なくとも1つのフェムトセルおよび前記少なくとも1つのマクロセルは、伝送に1つまたは複数の異なる周波数を使用し、前記少なくとも1つのマクロセルから前記少なくとも1つのフェムトセルにハンド・オフする前記要求を受信するステップは、前記無線ネットワーク制御装置が前記距離が距離しきい値未満であると判定することに応答して、インター周波数圧縮モードに入る命令を受信するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記圧縮モードで、前記少なくとも1つのフェムトセルによって送信されたパイロット・チャネルを使用して信号対雑音比または受信信号チャネル電力のうちの少なくとも1つを測定するステップと、
    前記信号対雑音比または前記受信信号チャネル電力のうちの少なくとも1つの測定された値を示す情報を含む少なくとも1つの第2測定値レポートを送信するステップと
    を含む、請求項5に記載の方法。
  7. 少なくとも1つのマクロセルと少なくとも1つのフェムトセルとを含む無線通信システム内での展開のために構成された無線ネットワーク制御装置で実施される方法であって、
    前記少なくとも1つのマクロセルと通信するユーザ機器から、選択された時間間隔で第1測定値レポートを周期的に受信するステップを含み、前記第1測定値レポートは、前記ユーザ機器と前記少なくとも1つのフェムトセルとの間の距離を示す情報を含み、さらに、
    前記ユーザ機器を前記少なくとも1つのマクロセルから前記少なくとも1つのフェムトセルにハンド・オフする要求を生成するステップを含み、前記要求は、前記周期的に送信される測定値レポートに基づいて生成され、さらに、
    前記ユーザ機器をハンド・オフする前記要求を、前記ユーザ機器への送信のために前記少なくとも1つのマクロセルに提供するステップとを含む、方法。
  8. 前記ユーザ機器への送信のために前記少なくとも1つのマクロセルに、前記第1測定値レポートの周期的送信を要求する情報を提供するステップを含み、前記周期的送信を要求する前記情報を提供するステップは、前記第1測定値レポートを周期的に送信するための選択された時間間隔を示す情報を提供するステップを含む、請求項7に記載の方法。
  9. 前記少なくとも1つのマクロセルから前記少なくとも1つのフェムトセルにハンド・オフする前記要求を提供するステップは、前記無線ネットワーク制御装置で、前記第1測定値レポート内で示された信号対雑音比または前記受信信号チャネル電力のうちの少なくとも1つが、信号対雑音比または受信信号チャネル電力の対応するしきい値より大きいことを判定することに応答して、前記要求を提供するステップを含む、請求項8に記載の方法。
  10. 前記少なくとも1つのフェムトセルおよび前記少なくとも1つのマクロセルは、伝送に1つまたは複数の異なる周波数を使用し、前記少なくとも1つのマクロセルから前記少なくとも1つのフェムトセルにハンド・オフする前記要求を提供するステップは、前記無線ネットワーク制御装置で、前記距離が距離しきい値より小さいことを判定することに応答して、圧縮モードに入る命令を提供するステップを含み、前記少なくとも1つのフェムトセルによって送信されたパイロット・チャネルを使用して前記ユーザ機器によって測定された信号対雑音比または受信信号チャネル電力の少なくとも1つの測定された値を示す情報を含む少なくとも1つの第2測定値レポートを受信するステップを含み、前記少なくとも1つのマクロセルから前記少なくとも1つのフェムトセルにハンド・オフする前記要求を提供するステップは、前記無線ネットワーク制御装置で、前記信号対雑音比または前記受信信号チャネル電力の前記少なくとも1つの測定された値が前記信号対雑音比または受信信号チャネル電力の対応するしきい値より大きいことを判定することに応答して、前記要求を提供するステップを含む、請求項7に記載の方法。
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