JP2012531865A - 基地局間通信の方法、基地局、および電気通信ネットワーク - Google Patents

基地局間通信の方法、基地局、および電気通信ネットワーク Download PDF

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Abstract

本発明は、基地局間通信の方法に関し、方法は、第1の基地局(1)により、隣接する第2の基地局(2)を示す第1のメッセージ(118)を受信するステップと、第2の基地局に第2のメッセージ(120)を送信するステップと、第2のメッセージに応答して、第2の基地局の隣接基地局である少なくとも第3の基地局(3)を示す情報を含む第3のメッセージ(124)を受信するステップと、第3のメッセージにより受信した情報を使用し、いかなるユーザ装置の第3の基地局の検出にも関係なく、第1の基地局と第3の基地局との間で通信(128)を可能にするステップとを含む。

Description

本発明は、移動セルラ・デジタル電気通信ネットワークの分野に関し、より詳細には、基地局間通信の方法に関する。
技術仕様書、3GPP TS 36.300 V8.8.0、2009年3月、Third Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA)およびEvolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E−UTRAN);Overall Description;Stage2(Release8)は、隣接する基地局の自動発見を包含する自動隣接関係機能(Automatic Neighbor Relation Function:ANRF)を規定している。通常の呼の手順の一部として、基地局(ノードまたはeNBとも呼ばれる)は、各ユーザ装置(UE)に、隣接セルの測定を行うように指示する。基地局は、ユーザ装置に、測定を行い、その測定をいつ基地局に報告するかを指示するために様々なポリシーを使用することができる。隣接セルの発見に応答して、必要であれば、新たなX2インターフェースがこの新たな基地局に対して設定される。X2インターフェースの設定は、上記の参照技術仕様書のSection22.3.2に従って行われる。
3GPP TS 36.300 V8.8.0、2009年3月、Third Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA)およびEvolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E−UTRAN);Overall Description;Stage2(Release8)
本発明は、基地局間通信の方法を提供し、方法は、第1の基地局により、隣接する第2の基地局を示す第1のメッセージを受信するステップと、第2の基地局に第2のメッセージを送信するステップと、第2のメッセージに応答して、第2の基地局の隣接基地局である少なくとも第3の基地局を示す情報を含む第3のメッセージを受信するステップと、第3のメッセージにより受信した情報を使用し、第1の基地局と第3の基地局との間で通信を可能にするステップとを含む。
本発明は、いかなるユーザ装置(UE)の第3の基地局の検出にも関係なく、すなわち、ユーザ装置による第3の基地局の事前の検出を必要とせずに、第1の基地局と第3の基地局との間で通信が可能にされるので、特に有利である。
第1の基地局と第3の基地局との間の通信は、第1の基地局と第3の基地局との間の干渉情報の交換、または他のデータ通信などの、様々な目的のために行うことができる。
本発明の実施形態は、通信リンクの早期設定、および新たに発見された第3の基地局へのロバストなハンドオーバを円滑化する。これは、第3のメッセージに応答して、第3のメッセージにおいてその第3の基地局について受信した情報を使用して、直接通信リンクを開始するために第3の基地局に第4のメッセージを送信することによって達成されうる。代替的に、またはそれに加えて、第3のメッセージに応答して、第3のメッセージにおいてその第3の基地局について受信した情報を使用して、S1インターフェース上で第3の基地局に対するハンドオーバが実行される。
本発明の実施形態は、発見された隣接する第2の基地局から受信した第3のメッセージが、第2の基地局に隣接している、少なくとも1つの追加的な第3の基地局を示すので、特に有利である。第3の基地局は、ユーザ装置によって必ずしも発見されていなくても、追加的な隣接する基地局として識別される。したがって、本発明の実施形態は、新たに発見された基地局の隣接基地局が、第1の隣接する基地局の識別に関するメッセージを受信した基地局の追加的な隣接基地局として識別されるように、新たに発見された基地局にある、隣接する基地局に関する情報の使用を円滑化する。
本発明の実施形態によれば、第1のメッセージが、隣接する第2の基地局の発見を報告するユーザ装置から受信される。第1のメッセージを、上記の参照技術仕様書、3GPP TS 36.300、Section22.3.3、Measurement Procedureのステップ1に従って、生成することができる。
本発明の実施形態によれば、隣接する第2の基地局への第2のメッセージが、第1の通信リンクの確立を開始するための要求を含み、第1の通信リンクは、第2の基地局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ通信を可能にするようになされている。これは、ハンドオーバ要求が第2の基地局と通信される必要がある前に、第1の通信リンクを確立することができるので、特に有利である。これは、ハンドオーバの失敗が回避できるように、最小限の待ち時間でハンドオーバ動作を実行することができるよう保証する。
第1の通信リンクを、X2インターフェースを使用して確立することができる。
本発明の実施形態によれば、第3のメッセージが、第3の基地局のインターネット・プロトコル(IP)アドレスを伝達する。第3の基地局への第2の通信リンクの確立は、受信したIPアドレスを使用して第4のメッセージを送信することによって開始される。
X2インターフェースが使用される場合、第3の基地局のIPアドレスを使用した第2の通信リンクの確立は、上記の参照技術仕様書3GPP TS36.300のSection22.3.2に従って、行うことができる。
本発明の実施形態によれば、第3のメッセージは、第3の基地局の1つのセルに対応した、セル識別子第3の基地局およびトラッキング・エリア・コードを含む。セル識別子(第3の基地局識別情報を含む)およびトラッキング・エリア・コードは、第3の基地局のIPアドレスを取得するために使用される。これは、第3の基地局のIPアドレスを取り出すために、セル識別子およびトラッキング・エリア・コードを探索引数として使用して、データベースに照会することによって行うことができる。特に、第3の基地局識別情報を含むセル識別子およびトラッキング・エリア・コード第3の基地局を使用して、S1プロトコル上で、第3の基地局のIPアドレスを取得することができる(TS36.413procedure eNB/MME Configuration Transfer)。このIPアドレスを次いで、たとえば、第3の基地局とのX2インターフェースを使用して第2の通信リンクを設定するために、使用することができる。第2の通信リンクの設定に必要とされるIPアドレスの取り出しは、より遅い時点で遅延なしに処理されうるいかなるハンドオーバ要求よりも前にこのように行われるので、この実施形態は特に有利である。
本発明のさらなる実施形態によれば、第3のメッセージにおいて受信したセル識別子およびトラッキング・エリア・コードは、後でIPアドレスを取り出してX2インターフェースを設定するために、そのまま記憶され、あるいは、IPアドレスは即座に取り出されるが、X2インターフェースは(たとえばUE検出において)後で設定される。
本発明のさらなる実施形態によれば、第3のメッセージにおいて受信したセル識別子およびトラッキング・エリア・コードは、X2インターフェースの媒介なしにS1上で直接ハンドオーバを行うために、(たとえばUE検出のために)後で必要とされる場合に、そのまま記憶される。X2インターフェースなしにハンドオーバ処理を行うことは、より遅くなるという不都合を有するものの、一方で、ハンドオーバ処理に先立ってX2インターフェースを設定する必要がない。
本発明のさらなる実施形態によれば、第3のメッセージにおいて受信したセル識別子およびトラッキング・エリア・コードは、上記の2つの実施形態の組合せを可能にするために、そのまま記憶される。
別の態様において、本発明は、本発明の方法を実行するためのコンピュータ・プログラム製品に関する。
さらに別の態様において、本発明は、特許請求されるような基地局に関する。
さらに別の態様において、本発明は、本発明の複数の基地局を含む電気通信ネットワークに関する。
以下では、本発明の実施形態を、図面を参照しながら、例としてのみ説明する。
本発明に従った、基地局および電気通信ネットワークの実施形態のブロック図である。 本発明の方法の実施形態を説明する流れ図である。
図1は、移動セルラ・デジタル電気通信ネットワーク100を示す。電気通信ネットワーク100はいくつかの基地局を有し、そのうちの基地局1、2、および3が、例として図1に示されている。
基地局1は、プログラム・モジュール104、106、および108を実行するための、少なくとも1つのプロセッサ102を有する。プログラム・モジュール104は、基地局1に隣接する基地局の自動発見を行うように働く。プログラム・モジュール106は、そのような基地局が発見された後で、基地局1と、基地局1に隣接する基地局との間で通信リンクを確立するように働く。そのような通信リンクの確立は、基地局1と、発見された隣接する基地局との間でそれぞれのX2インターフェースを設定することによって、実装することができる。プログラム・モジュール108は、基地局1から、既に発見されている別の隣接するターゲット基地局へのハンドオーバ動作を行うためなどの、ハンドオーバ処理を行うように働く。
さらに、基地局1は、隣接情報112を記憶するためのストレージ・コンポーネント110を有する。隣接情報112は、その基地局によって発見されている隣接基地局を示す。隣接情報112は、上記の参照仕様書のSection22.3.2a、特に図22.3.2a−1に従って、隣接関係テーブルとして記憶されてもよい。
基地局2および基地局3は、類似した構成を有する。電気通信ネットワークの基地局1、2、3・・・は、コアネットワーク114によってリンクされている。
例として、ユーザ装置116が図1に示されている。ユーザ装置116は、基地局1によってサービスされるセル内に位置する。プログラム・モジュール104の実行により、基地局1は、ユーザ装置116に、基地局2に属する隣接セルの測定を行うように指示する。ユーザ装置116は、実際に基地局2を検出しているが、基地局2から少し離れているものの、なお基地局1の近隣にある基地局3は検出していない。ユーザ装置116は、基地局2に関連した第1のメッセージ118を生成する。このメッセージ118は、基地局2のセル識別子を含む。
メッセージ118の受信に応答して、基地局1は、プログラム・モジュール104の実行により、第2のメッセージ120を生成する。メッセージ120は、基地局1から、新たに発見された基地局へと送信され、新たに発見された基地局は、ここで検討される例では基地局2である。メッセージ120は、たとえばS1上で、基地局1が基地局2のIPアドレスを取り出した後で、基地局1から基地局2へと、X2上で送信される。メッセージ120を用いて、基地局1は、基地局1と、新たに発見された基地局2との間で、第1の通信リンク122の確立を開始する。
一実装形態において、通信リンク122は、基地局1と、新たに発見された基地局2との間でX2インターフェースを設定することによって、確立される。この例では、メッセージ120は、X2インターフェース設定要求として実装される。
以下では、基地局2のストレージ・コンポーネント110に記憶された隣接情報112によって基地局3が識別されるようにして、基地局2が既に基地局3を発見していると仮定する。基地局3に加え、隣接情報112は、やはり基地局2によって既に発見されている、電気通信ネットワーク100の追加的な基地局を識別することができる。
通信リンク122を確立するための基地局2によるメッセージ120の受信に応答して、プログラム・モジュール106が基地局2において呼び出される。プログラム・モジュール106は、第3のメッセージ124を生成する。メッセージ124を生成するために、プログラム・モジュール106が実行され、基地局3を示す情報を含む隣接情報112を、基地局2のストレージ110から読み出す。たとえば、隣接情報112は、基地局3のIPアドレスを含む。基地局3のIPアドレスは、プログラム・モジュール106によってメッセージ124の中に置かれ、メッセージ124は、基地局2から基地局1へと送信される。
特に、メッセージ124を、X2インターフェース設定応答として実装することができ、X2インターフェース設定応答は、応答基地局2に記憶された隣接情報112によって識別された、応答基地局2に隣接する基地局のうちの少なくとも1つの、IPアドレスをさらに含む。
基地局1によるメッセージ124の受信に応答して、第1の通信リンク122が基地局1と基地局2との間で設定されるように、基地局1のプログラム・モジュール106が呼び出される。さらに、メッセージ124は、プログラム・モジュール104によって処理され、プログラム・モジュール104は、可能性のある隣接する基地局3を反映するために、メッセージ124から基地局3のIPアドレスを読み出し、基地局1のストレージ・コンポーネント110に記憶された隣接情報112を更新する。
基地局1における基地局3の発見、および関連情報112の更新の結果として、基地局1のプログラム・モジュール104は、第4のメッセージ126の生成をもたらし、第4のメッセージ126は、基地局1から新たに発見された基地局3へと送信される。メッセージ126は、受信したIPアドレスを使用して、基地局1から基地局3へと、X2上で直接送信される。メッセージ126を用いて、基地局1は、基地局1と基地局3との間で第2の通信リンク128の確立を開始する。メッセージ126を、X2インターフェース設定要求として実装することができる。メッセージ126に応答して、基地局1と基地局3との間に追加的なX2インターフェースを設定することなどによって、通信リンク128が確立される。
基地局2のストレージ110に記憶された隣接情報112によって追加的な基地局が識別された場合、それぞれの追加的なX2インターフェースが、基地局1と、そのような追加的な基地局のうちの任意の1つとの間に設定されうるように、そのような追加的な基地局もまたメッセージ124において識別されてよい。
ユーザ装置116が基地局3の近傍に移動するとき、基地局1および基地局3のプログラム・モジュール108が、ターゲット基地局3へのユーザ装置116のハンドオーバ処理を行うために呼び出される。基地局1と基地局3との間で通信リンク128が既に確立されているので、ハンドオーバ処理を行うためのハンドオーバ・プロトコルの実行を、通信リンク128を介して最小待ち時間で行うことができる。これは、基地局3が、基地局2から受信したメッセージ124を介して基地局1によって発見されていることから、ユーザ装置116が必ずしも事前に基地局3を発見していなくても、ハンドオーバ失敗のリスクを大幅に削減するという利点を有する。
代替実施形態によれば、隣接情報112は、既に発見された隣接する基地局のIPアドレスを含まないが、既に発見された基地局の、1つまたは複数のセルのセル識別子およびトラッキング・エリア・コードを含む。したがって、基地局2によって生成されたメッセージ124は、基地局2に隣接する1つまたは複数の基地局の1つまたは複数のIPアドレスを含まないが、基地局2に隣接するそのような基地局(複数可)の1つまたは複数のセルのセル識別子およびトラッキング・エリア・コードを含み、特に、基地局3の1つまたは複数のセルのセル識別子およびトラッキング・エリア・コードを含む。基地局1は、セル識別子およびトラッキング・エリア・コードを使用して、基地局3などのIPアドレスを取得することができる。これは、S1手順を使用して、コアネットワーク114を介して行うことができる。基地局1が基地局3のIPアドレスを取得した後で、通信リンク128を確立することができる。
基地局1と基地局2とが隣接しており、基地局2と基地局3とが隣接しているとき、結果として、基地局1と基地局3もまた隣接しているように思われる。したがって、基地局1と基地局3とが隣接しており、基地局3が、基地局1からの可能性のあるハンドオーバ・ターゲットであるという仮定がなされる。例外的にこれが当てはまらない場合、基地局1と基地局3との間に設定されている通信リンク128は、一度も使用されない。基地局は、そのような未使用通信リンクを置換するために、タイム・アウト・アルゴリズムまたはエージング・アルゴリズムなどの置換アルゴリズムを実装することができる。たとえば、通信リンク128への設定は、基地局1のタイマーを始動させる。タイマーは、基地局1から基地局3へのハンドオーバが行われない限り、動き続ける。タイマー値が最大値に達すると、通信リンク128はドロップし、そうでない場合、通信リンク128は保たれる。
図2は、それぞれの流れ図を示す。
ステップ200で、基地局1(図1を参照)などの基地局が、その基地局によってサービスされる1つのセル内にあるユーザ装置のうちの1つ(図1のユーザ装置116を参照)から、隣接基地局発見メッセージを受信する。それに応答して、その隣接基地局のIPアドレスを取り出した後に、基地局1は、基地局2などの新たに発見された隣接する基地局に対するインターフェース設定要求を生成する。ステップ204で、基地局1は、その新たに発見された隣接する基地局2から、インターフェース設定応答を受信する。基地局2の隣接基地局がまた、基地局1の直接的または間接的な隣接基地局であるとき、インターフェース設定応答は、基地局2によって既に発見されている1つまたは複数の隣接基地局を示す情報を含む。ステップ206で、必要であれば、後のハンドオーバ処理のための追加的なインターフェースを設定するために、基地局1は、その新たに発見された隣接基地局に隣接する基地局に、インターフェース設定要求を送信する。
1 基地局
2 基地局
3 基地局
100 電気通信ネットワーク
102 プロセッサ
104 プログラム・モジュール
106 プログラム・モジュール
108 プログラム・モジュール
110 ストレージ・コンポーネント
112 隣接情報
114 コアネットワーク
116 ユーザ装置
118 メッセージ
120 メッセージ
122 通信リンク
124 メッセージ
126 メッセージ
128 通信リンク

Claims (15)

  1. 第1の基地局において、
    隣接する第2の基地局(2)を示す第1のメッセージ(118)を、ユーザ装置から受信するステップと、
    前記第2の基地局に第2のメッセージ(120)を送信するステップと、
    前記第2のメッセージに応答して、前記第2の基地局の隣接基地局である少なくとも第3の基地局(3)を示す情報を含む第3のメッセージ(124)を受信するステップと、
    前記第3のメッセージにより受信した情報を使用し、前記第1の基地局と前記第3の基地局との間で通信(128)を可能にするステップとを含む、基地局間通信の方法。
  2. 前記通信を可能にするステップが、前記第1の基地局から前記第3の基地局への今後のハンドオーバを円滑化し、かつ/または、前記第1の基地局と前記第3の基地局との間で干渉情報を交換するように働く、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第2のメッセージが、第1の通信リンク(122)の確立を開始するための要求を含み、前記第1の通信リンクが、前記第2の基地局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ通信を可能にするようになされている、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記第3のメッセージが、少なくとも前記第3の基地局のIPアドレスを示し、
    前記方法が、前記第3の基地局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ通信を可能にするようになされた第2の通信リンク(128)の確立を開始するための第4のメッセージ(126)を送信するステップをさらに含む、請求項1、2、または3に記載の方法。
  5. 前記第3のメッセージ(124)が、前記第3の基地局の1つまたは複数のセルのセル識別子およびトラッキング・エリア識別子を含む、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記第3の基地局の1つまたは複数のセルの前記セル識別子および前記トラッキング・エリア識別子を使用し、前記第3の基地局に接触するための1つまたは複数のIPアドレスを判定するステップと、
    前記IPアドレスを使用して、前記第3の基地局へのハンドオーバを行うためのハンドオーバ通信を可能にするようになされた第2の通信リンク(128)の確立を開始するステップとをさらに含む、請求項5に記載の方法。
  7. S1インターフェース上でハンドオーバを行うために、前記第3の基地局の1つまたは複数のセルの、前記第3のメッセージにおいて受信した前記セル識別子および前記トラッキング・エリア識別子を使用するステップをさらに含む、請求項5または6に記載の方法。
  8. 前記第1の通信リンクおよび/または前記第2の通信リンクが、X2インターフェースを使用して確立される、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記第3のメッセージに応答して、前記第3のメッセージにおいて前記第3の基地局について受信した情報を使用して、直接通信リンクを開始するために前記第3の基地局に第4のメッセージ(126)を送信するステップと、
    かつ/または、前記第3のメッセージに応答して、前記第3のメッセージにおいて前記第3の基地局について受信した情報を使用して、S1インターフェース上で前記第3の基地局に対するハンドオーバを実行するステップとをさらに含む、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 第1の基地局(1)において、隣接する第2の基地局(2)を示す第1のメッセージ(118)を、ユーザ装置から受信するステップと、
    前記第1の基地局が、前記第2の基地局に第2のメッセージ(120)を送信するステップと、
    前記第2のメッセージに応答して、前記第2の基地局の隣接基地局である少なくとも第3の基地局(3)を示す情報を含む第3のメッセージ(124)を、前記第1の基地局において受信するステップと、
    前記第3のメッセージにより受信した情報を使用し、前記第1の基地局と前記第3の基地局との間で通信(128)を可能にするステップと、
    によって基地局間通信を可能にするために、基地局によって実行されるための実行可能な命令を含むコンピュータ・プログラム製品。
  11. 前記命令が、
    前記第3のメッセージに応答して、前記第3のメッセージにおいて前記第3の基地局について受信した情報を使用して、直接通信リンクを開始するために前記第3の基地局に第4のメッセージ(126)を送信するステップと、
    かつ/または、前記第3のメッセージに応答して、前記第3のメッセージにおいて前記第3の基地局について受信した情報を使用して、S1インターフェース上で前記第3の基地局に対するハンドオーバを実行するステップと、
    を行うようにさらになされた、請求項10に記載のコンピュータ・プログラム製品。
  12. 隣接する第2の基地局(2)を示す第1のメッセージ(118)を受信し、前記第2の基地局に第2のメッセージ(120)を送信し、前記第2のメッセージに応答して、前記第2の基地局の隣接基地局である少なくとも第3の基地局(3)を示す第3のメッセージ(124)を受信するように動作可能である、基地局発見コンポーネント(104)と、
    第1の基地局と前記第3の基地局との間で通信(128)を可能にするために、前記第3のメッセージにより受信した情報を使用するための処理コンポーネント(108)とを含む、移動セルラ・デジタル電気通信ネットワークのための基地局。
  13. 前記基地局発見コンポーネント(104)が、前記第3の基地局について前記第3のメッセージにおいて受信した情報に基づいて、前記第3の基地局への通信リンクを確立するための第4のメッセージ(126)を送信するように動作可能である、請求項12に記載の基地局。
  14. 前記処理コンポーネントが、前記第3のメッセージにおいて受信した情報に基づいたS1上で、または前記第4のメッセージに応答して確立された前記通信リンクに基づいたX2上のいずれかで、前記第3の基地局へのハンドオーバを行うように動作可能であるハンドオーバ処理コンポーネントである、請求項12または13に記載の基地局。
  15. 請求項12乃至14のいずれか1項に記載の複数の基地局を含む移動デジタル・セルラ電気通信ネットワーク。
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