JP2017536048A - 通信システムのハンドオーバーをハンドリングするための改善された方法 - Google Patents

Abstract

無線通信インフラストラクチャＷＣＮのソース基地局ＳＢＳとターゲット基地局ＴＢＳとの間の移動車両ＴＲＡに搭載されて配置された無線通信システムＳＹＳのハンドオーバーをハンドリングする方法。この方法では、ＳＹＳ及びＳＢＳは、最初に、少なくとも１つの第１の共通通信ベアラＣＢ１を用いて接続され、この第１の共通通信ベアラにより、重要な通信及び非重要な通信の双方が交換される。分割ステップ中、二重接続構成が有効にされ、この二重接続構成において、重要な通信及び非重要な通信が、少なくとも１つの重要通信ベアラＣＣＢと少なくとも１つの非重要通信ベアラＮＣＣＢとの間で分割され、ハンドオーバーステップ中、ＳＢＳとＴＢＳとの間のＮＣＣＢのハンドオーバーが実行され、ハンドオーバーステップの後に解除ステップが行われ、この解除ステップにおいて、二重接続構成が無効にされる。

Description

この発明は、移動車両に搭載されて配置された通信システムが通信している無線通信インフラストラクチャの基地局間での、そのようなシステムのハンドオーバーに関する。

そのようなシステムのハンドオーバーのハンドリングは、車載通信システムの展開にとって重要な問題であり、特に、それらの通信システムが配置された移動車両が、高い速度を達成することができるときに問題である。

現在のハンドオーバー設計は、通常、ハンドオーバー閾値を定義することを目的とする。このハンドオーバー閾値に基づいてハンドオーバーがトリガーされ、このハンドオーバー閾値は、通信システムのユーザーのサービス品質の低下を最小限にし、及び／又はハンドオーバー失敗のリスクを最小限にする。

最新技術によるハンドオーバーポリシーは、「ブレークビフォアメイク」の一般的なハンドオーバーフレームワークにおいてこれらの問題を解くことを意図しており、このハンドオーバーフレームワーク内で、ハンドオーバーは、検討されるシステムと、このシステムがこの基地局を通じてインフラストラクチャに接続されている、現在のソース基地局との間の接続の中断により初期化される。次に、ターゲット基地局との新たな接続が確立され、パケット損失を最小限にするために、ソース基地局のパケットがターゲット基地局に転送される。

更なる検討事項は、車両に搭載された通信システム、特に、列車に搭載された通信システムに当てはまる。実際には、列車は、ＣＢＴＣとして知られる、通信ベースの列車制御(Communication-Based Train Control)に基づく。これに関して、列車に搭載されて配置されたＣＢＴＣシステムは、列車に関する安全関連情報を生成し、この情報は、それ自体が無線通信システムを通じて制御ステーションに接続された、列車の通信システムを用いて地上管制局に転送される。

ＣＢＴＣ環境において、列車に搭載された通信システムの通信は、ＣＢＴＣシステムによって生成されるデータの交換のための通信に対応し、例えば、列車の速度、列車の位置、衛星データ等の、列車の状態に関する情報を含む、重要な通信と、例えば、通信、マルチメディアデータ等の乗客関連データに対応する、非重要な通信とに分割される。

列車に搭載されて配置され、２つの別個のアンテナを有する通信システムのハンドオーバーをハンドリングするための既知の方法は、列車がこの基地局を通じて無線通信インフラストラクチャに接続されている、現在の基地局と、ターゲット基地局との双方に共通であるカバレッジエリアに列車が到達すると、第１のアンテナを用いて第１のハンドオーバーを試行することにある。第１のアンテナについてハンドオーバーが失敗すると、次に、第２のアンテナを用いるハンドオーバーが試行される。

双方の試行において、最初にソース基地局について設定された、重要な通信及び非重要な通信に共通の通信ベアラに、ハンドオーバー手順が適用される。２つの試行が失敗する場合、通信システムとインフラストラクチャとの間の重要な通信及び非重要な通信の双方が中断され、この結果、制御局と、列車との間の重要な通信が止まっていることに起因して列車の緊急停止が生じる場合がある。

したがって、この発明の目的は、移動車両に搭載されて配置される通信システムの重要なシグナリングのための通信の中断を最小限にする、ハンドオーバーをハンドリングする方法を提供することである。

したがって、この発明は無線通信インフラストラクチャのソース基地局とターゲット基地局との間の移動車両に搭載されて配置された無線通信システムのハンドオーバーをハンドリングする方法であって、
最初に、無線通信システム及びソース基地局が、少なくとも１つの第１の共通通信ベアラを用いて接続され、この第１の共通通信ベアラにより、無線通信システム及びソース基地局間で重要な通信及び非重要な通信の双方が交換され、
分割ステップ中、二重接続構成が有効にされ、この二重接続構成において、重要な通信及び非重要な通信が、重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの重要通信ベアラ(critical communication bearer)と、非重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの非重要通信ベアラ(non-critical communication bearer)との間で分割され、重要通信ベアラ及び非重要通信ベアラはソース基地局に接続され、
ハンドオーバーステップ中、ソース基地局とターゲット基地局との間の非重要通信ベアラのハンドオーバーが実行され、
ハンドオーバーステップの後に解除ステップが行われ、この解除ステップにおいて、二重接続構成が無効にされ、これによって、非重要通信ベアラ及び重要通信ベアラが、少なくとも１つの第２の共通ベアラに再グループ化され、この第２の共通ベアラを通じて、ターゲット基地局及び無線通信システムは、重要な通信及び非重要な通信の双方を交換する、方法に関する。

ハンドオーバーが最初に、非重要な通信のためにのみ実行される一方、重要な通信はソース基地局と通信システムとの間で保持されることに起因して、この発明による方法は重要な通信の中断を阻止する。これにより、車両がＣＢＴＣシステムを有する列車であり、そしてＣＢＴＣシステムと地上管制局との通信が途絶えたときの、緊急停止等の、通信システム及び車両自体にとって望ましくない状況が生じるリスクが低減されるようになる。

この発明の別の特徴によれば、分割ステップ中、ソース基地局のセル範囲拡張は、重要通信ベアラのためのソース基地局のセル範囲を増大させるように、ソース基地局とターゲット基地局との間のセル間干渉協調を用いて行われる。

この発明の別の特徴によれば、ハンドオーバーステップ中、ターゲット基地局は、ソース基地局によって、重要通信ベアラとの接続性を保つために用いられる時間周波数リソースと異なる時間周波数リソースを用いる。

この発明の別の特徴によれば、ハンドオーバーステップ中、ターゲット基地局は低電力で時間周波数リソースを用い、当該時間周波数リソースは、ソース基地局によって重要通信ベアラとの接続性を保つのに用いられる時間周波数リソースを含む。

この発明の別の特徴によれば、ソース基地局は、少なくとも、このソース基地局のセル範囲拡張中に、当該ソース基地局によって重要通信ベアラとの接続性を保つのに必要とされる時間周波数リソースの量を決定し、少なくとも当該量をターゲット基地局に報告する。

この発明の別の特徴によれば、リソースの量は、車両の速度に応じて決定される。

この発明の別の特徴によれば、分割ステップは、ソース基地局とターゲット基地局との間で無線通信システムをハンドオーバーするためのハンドオーバー試行が失敗し、二重接続構成を用いるハンドオーバーの少なくとも１つの要求が無線通信インフラストラクチャのソース基地局及び／又はコアネットワークに送信された後にトリガーされる。

この発明の別の特徴によれば、少なくとも１つの要求は、通信システムによってソース基地局に送信される。

この発明の別の特徴によれば、少なくとも１つの要求は、ターゲット基地局によってソース基地局に送信される、二重接続構成を用いたハンドオーバーの要求、及びターゲット基地局によってコアネットワークに送信される、分割ステップをトリガーすることの要求を含む。

この発明の別の特徴によれば、少なくとも１つの要求は、ターゲット基地局によってソース基地局に送信される分割ステップをトリガーすることの要求である。

この発明の別の特徴によれば、分割ステップをトリガーすることの要求は、コアネットワークに転送され、このコアネットワークは、上記要求に応答して分割ステップを実行する。

この発明の別の特徴によれば、無線通信インフラストラクチャのソース基地局及び／又はターゲット基地局又はコアネットワークは、ソース基地局とターゲット基地局との間のハンドオーバー成功率を求めるように構成され、分割ステップ及びハンドオーバーステップは、ハンドオーバー成功率が所定の閾値を超えていることに関する条件を含む条件が満たされているときにトリガーされる。

この発明は更に、先行する請求項のいずれか１項の方法において用いるための無線通信インフラストラクチャであって、
少なくとも１つの第１の共通通信ベアラを用いて、移動車両に搭載されて配置された無線通信システムと通信するようになっているソース基地局であって、第１の共通通信ベアラにより、無線通信システム及びソース基地局間で重要な通信及び非重要な通信の双方が交換されるものと、
ターゲット基地局と、
を備え、この無線通信インフラストラクチャは１つ又は複数のコンポーネントを備え、この１つ又は複数のコンポーネントは、
この無線通信インフラストラクチャと上記無線通信システムとの間の通信のための二重接続構成を実施するように構成され、この二重接続構成において、重要な通信及び非重要な通信が、重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの重要通信ベアラと、非重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの非重要通信ベアラとの間で分割され、上記重要通信ベアラ及び上記非重要通信ベアラはソース基地局に接続され、
ソース基地局とターゲット基地局との間の非重要通信ベアラのハンドオーバーを実行するように構成され、
二重接続構成を無効にし、非重要通信ベアラ及び重要通信ベアラを、少なくとも１つの第２の共通通信ベアラに再グループ化するように構成され、この第２の共通通信ベアラを通じて、ターゲット基地局及び無線通信システムは、重要な通信及び非重要な通信の双方を交換する、無線通信インフラストラクチャに関する。

この発明はまた、少なくとも１つの第１の共通通信ベアラを用いて、無線通信インフラストラクチャのソース基地局と通信するようになっている無線通信システムであって、第１の共通通信ベアラにより、無線通信システム及びソース基地局間で重要な通信及び非重要な通信の双方が交換され、
当該無線通信システムは制御モジュールを備え、この制御モジュールは、
無線通信インフラストラクチャと当該無線通信システムとの間の通信のための二重接続構成の実施をトリガーするように構成され、この二重接続構成において、重要な通信及び非重要な通信が、重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの重要通信ベアラと、非重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの非重要通信ベアラとの間で分割され、上記重要ベアラ及び上記非重要ベアラはソース基地局に接続され、
無線通信インフラストラクチャのソース基地局とターゲット基地局との間の非重要通信ベアラのハンドオーバーをトリガーするように構成され、
二重接続構成を無効にし、非重要通信ベアラ及び重要通信ベアラを、少なくとも１つの第２の共通通信ベアラに再グループ化するようにトリガーするように構成され、この第２の共通通信ベアラを通じて、ターゲット基地局及び無線通信システムは、重要な通信及び非重要な通信の双方を交換する、無線通信システムに関する。

この発明は更に、上記の無線通信システムを備える車両に関する。

この発明の更なる特徴及び利点は、実施の形態の以下の詳細な説明を読むことにより明らかとなるであろう。これらは、添付の図面を参照して、非限定的な例として与えられる。

この発明によるハンドオーバーをハンドリングする方法において用いるための移動車両及び無線通信の図である。 この発明によるハンドオーバーをハンドリングする方法の図である。

図１は、所定の経路ＰＡＴＨに沿って所与の方向(矢印Ｆによって示される)に移動する移動車両ＴＲＡを示す。図１の例において、移動車両は列車であり、経路ＰＡＴＨは線路によって定義される。したがって、移動車両ＴＲＡが列車である構成について、非限定的に説明を与える。

列車ＴＲＡは、無線通信システムＳＹＳ、以後、システムＳＹＳと、地上管制局ＳＴＡと通信するＣＢＴＣシステムＣＢＴＣとを備える。ＣＢＴＣシステムは、システムＳＹＳを通じて地上管制局ＳＴＡに接続されるようになっている。システムＳＹＳは、無線通信インフラストラクチャＷＣＮ、以後、インフラストラクチャＷＣＮを通じて、地上管制局ＳＴＡに接続されるようになっている。

ＣＢＴＣシステムＣＢＴＣは、列車の運行に関連する運行データを生成するように構成される。ＣＢＴＣシステムは、列車に搭載されたシステムＳＹＳに接続される。運行データは、列車の監視のための局ＳＴＡに宛てられる。これらのデータは、列車の位置、列車の速度、列車の装置の監視データ等を含む。ＣＢＴＣベースの列車の場合、ＣＢＴＣシステムと制御局ＳＴＡとの間の通信の中断によって、列車ＴＲＡの緊急停止が生じる場合がある。したがって、これらのデータがこのシステムを通じてインフラストラクチャＷＣＮと交換される、システムＳＹＳの通信は、システムＳＹＳの重要な通信を構成する。これについては以下でより詳細に説明される。

システムＳＹＳは、制御モジュールＣＭと、インフラストラクチャＷＣＮに対し通信を発信し、インフラストラクチャＷＣＮから通信を受信するための２つのアンテナＡ１、Ａ２と、列車ＴＲＡ内に配置される中継器とを備える。

システムＳＹＳは、インフラストラクチャＷＣＮと少なくとも２つのタイプの通信、すなわち、重要な通信及び非重要な通信を交換するように構成される。

重要な通信は、ＣＢＴＣシステムによって生成される運行データが制御局ＳＴＡに伝達される通信に対応する。

非重要な通信は、制御局ＳＴＡ以外のデバイスに宛てられる。例えば、これらの通信は、乗客向けの通信に対応する。例として、これらの通信は、乗客の個人的通信、列車内のビデオオンデマンド(ＶＯＤ)サービス又は車載インターネットサービスに関するインフラストラクチャＷＣＮにわたって交換されるデータを含む。例えば、非重要な通信は、携帯電話、ラップトップコンピューター等を含むポータブルコンピューター等の、乗客に属する個人用デバイスから発信され及び／又はこれらの個人用デバイスに宛てられ、これらの個人用デバイスは、列車ＴＲＡ内に配置された中継器を用いてシステムＳＹＳに接続される。

システムＳＹＳの重要な通信及び非重要な通信は、共通構成を用いて実行することができ、ここで、重要な通信及び非重要な通信は、インフラストラクチャＷＣＮとシステムＳＹＳとの間で、重要な通信及び非重要な通信の双方を担う少なくとも１つの共通通信ベアラを用いて伝達される。重要な通信及び非重要な通信は、二重接続構成を用いて実行されてもよく、二重接続構成では、重要な通信は、重要な通信のみを担当する１つ又は複数の重要通信ベアラを用いて伝達され、非重要な通信は、非重要な通信のみを担当する少なくとも１つの非重要通信ベアラを用いて伝達される。

通信ベアラは、通信インフラストラクチャのコアネットワーク(本明細書において以下で説明される)から、移動車両に搭載されて配置された通信システムＳＹＳへの伝送経路として定義される。この伝送経路は、定義された品質、容量及び遅延を有する。この伝送経路は、２つのエンドポイント識別子によって定義され、サービスに依拠するか、又は異なるサービスのための共通伝送経路であり得る。

二重接続構成は、例えば、３ＧＰＰ(第３世代パートナーシッププロジェクト)によって開発されたＬＴＥ(ロングタームエボリューション)規格のリリース１２に記載されている二重接続構成である。

インフラストラクチャＷＣＮは無線通信ネットワークに対応する。インフラストラクチャＷＣＮは、コアネットワークＣＮと、ソース基地局ＳＢＳと、ターゲット基地局ＴＢＳとを備える。

インフラストラクチャＷＣＮは、ＬＴＥベースのインフラストラクチャとすることができる。コアネットワークＣＮは、ＬＴＥ規格によって定義されるような発展型パケットコア(ＥＰＣ)からなることができる。加えて、このとき基地局は、共にｅＮｏｄｅＢ(「発展型ノードＢ」を表す)とすることができる。

コアネットワークＣＮは、システムＳＹＳのためのサービングゲートウェイＳ−ＧＷを形成する中心ノードを備える。

基地局ＳＢＳ及びＴＢＳについて、「ソース」及び「ターゲット」という用語は、この発明によるハンドオーバーをハンドリングする方法の間に、システムＳＹＳが最初に、ソース基地局ＳＢＳを通じてインフラストラクチャＷＣＮに接続されること、及び本方法の目的が、システムＳＹＳに、ターゲット基地局ＴＢＳを通じてインフラストラクチャＷＣＮに接続させることであることを指す。２つの基地局間のそのような転送は、「ハンドオーバー」として知られる。

ソース基地局ＳＢＳ及びターゲット基地局ＴＢＳは、例えば、Ｘ２接続(図示せず)を介して互いに、及びコアネットワークＣＮと通信するようになっている。双方の局が、対応する基地局のカバレッジエリアに対応するそれぞれのセル範囲ＣＲＳ、ＣＲＴを有する。セル範囲ＣＲＳ、ＣＲＴは共通カバレッジエリアＣＣＡを共有し、経路ＰＡＴＨはこの共通カバレッジエリアＣＣＡを通り、この共通カバレッジエリアＣＣＡにおいて、列車ＴＲＡがこの共通カバレッジエリアに近づくと、この発明による方法が実行される。これについては以下でより詳細に説明される。

既知の方式で、基地局(又は任意の基地局)のセル範囲を、例えば、セル間干渉協調(ＩＣＩＣ)方法を用いて拡張することができる。ＩＣＩＣ方法では、ソース基地局ＳＢＳ及びターゲット基地局ＴＢＳの動作は、ソース基地局ＳＢＳを介してインフラストラクチャＷＣＮに接続されたシステムＳＹＳ等のシステムとの通信についてＳＢＳのセル範囲の拡張を得ることができるように協調される。

システムＳＹＳと基地局ＳＢＳ、ＴＢＳとの間の通信は、基地局の時間周波数リソースを用いて実行される。これらの時間周波数リソースは、直交周波数分割多重システム(ＯＦＤＭ)又は直交分割多重アクセスシステム(ＯＦＤＭＡ)の物理リソースブロックに対応する。実際には、これらは周波数のスペクトル帯域に対応し、この周波数にわたって、基地局は、所与のタイムスロットについて通信することが可能である。

換言すれば、各時間周波数リソースは、期間又はタイムスロット、及び、その期間にわたる、検討される基地局と、システムＳＹＳ等の通信システムとの間の通信に配分することができる或る範囲の周波数に対応する。

例として、１つの時間周波数リソースは、０．５ミリ秒のタイムスロットにわたる１５ＫＨｚ幅の周波数帯域に対応する。

ここで、図１及び図２を参照して、この発明による方法が説明される。

この発明による方法は、二重接続構成を用いながら、ソース基地局ＳＢＳとターゲット基地局ＴＢＳとの間のシステムＳＹＳのハンドオーバーを実行することに依拠する。

最初に、ステップＳ１中に、列車ＴＲＡは共通カバレッジエリアＣＣＡに達する。システムＳＹＳは、インフラストラクチャＷＣＮに接続され、共通の構成を用いて、すなわち、重要な通信(実線で示される)及び非重要な通信(点線で示される)が行われる第１の共通ベアラＣＢ１を介して、重要な通信及び非重要な通信の双方を交換する。例えば、次に、システムＳＹＳとインフラストラクチャＷＣＮとの間の通信のために第１のアンテナＡ１が用いられ、第２のアンテナＡ２はアイドルである。

検出ステップＳ２中、二重接続構成を用いたソース基地局ＳＢＳとターゲット基地局ＴＢＳとの間のシステムＳＹＳのハンドオーバーをトリガーするための１つ又は複数の条件が検出される。

１つ又は複数の条件を用いることができる。

第１の実施の形態では、検出ステップＳ２において、検出される条件は、システムＳＹＳによって発行される、二重接続構成を用いたハンドオーバーをトリガーすることの要求のソース基地局ＳＢＳによる受信である。

第２の実施の形態では、検出ステップＳ２において、検出される条件は、同様に、ハンドオーバーをトリガーすることの少なくとも１つの要求の受信である。要求は、ターゲット基地局ＴＢＳによってソース基地局ＳＢＳに、及び／又はインフラストラクチャのコアネットワークＣＮに送信することができる。この実施の形態では、要求は、システムＳＹＳをターゲット基地局ＴＢＳにハンドオーバーするように意図されたハンドオーバー試行の失敗に応答して送信される。

少なくとも１つの要求は、
ソース基地局ＳＢＳに対する、二重接続構成を有効にすることの要求、
コアネットワークＣＮに対する、二重接続構成を有効にすることの要求、及びソース基地局ＳＢＳに対する、二重接続構成を用いてハンドオーバーをトリガーすることの要求、及び／又は、
ソース基地局ＳＢＳに対する、二重接続構成を有効にすることの要求であって、コアネットワークＣＮに転送される、要求、
を含むことができる。

第３の実施の形態では、検出ステップＳ２において、検出される条件は、ハンドオーバーの成功確率の値が、所定の閾値未満であることである。ハンドオーバー成功確率は、共通構成を用いたソース基地局ＳＢＳとターゲット基地局ＴＢＳとの間のシステムＳＹＳのハンドオーバーが成功する確率を定量化する。ハンドオーバー成功率は、例えば、インフラストラクチャＷＣＮのターゲット基地局ＴＢＳ及び／又はコアネットワークＣＮによって求められる。この確率は、任意の既知の方式で求めることができる。例えば、このハンドオーバー成功確率は、システムＳＹＳから得られた測定値から、及び列車の経路ＰＡＴＨに沿った展開及びチャネルモデルを知ることにより推定することができる。

第４の実施の形態では、検出ステップＳ２において、検出される条件は、所定の閾値に関する１つ又は複数のハンドオーバー統計インジケーターの値を含む。例えば、ハンドオーバー統計インジケーターは、ハンドオーバー完了比を定量化するインジケーターと、ハンドオーバー確立遅延、すなわち、所定の経路ＰＡＴＨの全て又は一部についてのハンドオーバーの持続時間を量子化するインジケーターとを含む。例えば、これらのインジケーターは、共通カバレッジエリアＣＣＡを通って進む経路の部分に関連付けられる。代替的に、この共通カバレッジエリアＣＣＡの外側の部分を含む、所定の経路の任意の部分を、インジケーターのターゲットにすることができる。

この実施の形態では、検討されるインジケーターが、対応する所定の閾値未満である(又はインジケーターの構造に依拠して閾値を超える)ときに条件が満たされる。

第５の実施の形態では、検出ステップＳ２のために調べられる条件は、列車ＴＲＡに関係し、列車ＴＲＡが共通カバレッジエリアＣＣＡに入ったことに関する位置条件である。

これらの実施の形態は、共に組み合わせることができることに留意されるべきである。換言すれば、更なる実施の形態では、ステップＳ２中に調べられる条件(複数の場合もある)は、上記の実施の形態のうちの２つ以上の組み合わされた条件(複数の場合もある)を含むことができる。例えば、第５の実施の形態の位置条件は、上記の実施の形態においても用いることができる。

検出ステップＳ２中に条件(複数の場合もある)が満たされるときに生じる分割ステップＳ３中、二重接続構成が有効にされる。換言すれば、第１の共通ベアラＣＢ１は、少なくとも１つの非重要通信ベアラＮＣＣＢ(図１)と、少なくとも１つの重要通信ベアラＣＣＢ(図１)とに分割され、これによって、ソース基地局ＳＢＳへのシステムＳＹＳの接続が保たれる。二重接続構成が有効にされた後、ソース基地局ＳＢＳとシステムＳＹＳとの間で、それぞれ重要通信ベアラＣＣＢ及び非重要通信ベアラＮＣＣＢを通じた重要な通信及び非重要な通信が保たれる。

スケジューリングステップＳ４中、ソース基地局ＳＢＳは、ソース基地局ＳＢＳによって、重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＣＣＢとの自身の接続性を保つために用いられる時間周波数リソースに関するターゲット基地局ＴＢＳ情報を決定して送信する一方、非重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＮＣＣＢのハンドオーバーが、以下で説明する次のステップにおいて実行され、その間、基地局ＳＢＳ、ＴＢＳ間でセル間干渉協調が実行され、重要ベアラＣＣＢとソース基地局ＳＢＳとの接続性を保つためにソース基地局ＳＢＳのセル範囲ＣＲＳを拡張する。

第１の実施の形態では、ステップＳ４において、ソース局ＳＢＳと重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＣＣＢとの接続性に必要なリソースが、ソース基地局ＳＢＳ及びターゲット基地局ＴＢＳの双方によって知られ、次に予約される。この場合、ソース基地局ＳＢＳは、バイナリインジケーターを通じて自身のハンドオーバーモードをシグナリングする。このバイナリインジケーターの値は、ハンドオーバーが二重接続構成に依存する場合、１であり、共通構成ハンドオーバーの場合、０である。

第２の実施の形態では、リソースは、ターゲット基地局ＴＢＳによって知られていない。ソース基地局ＳＢＳは、次に、ソース基地局ＳＢＳのための最大セル範囲拡張において重要通信ベアラＣＣＢとの接続性を保つのに必要なリソースの量を決定する。

この決定は、
ハンドオーバーのためにターゲット基地局ＴＢＳによって予約されるリソースを含む、ターゲット基地局ＴＢＳからソース基地局ＳＢＳに送信されるメッセージに基づくか、又は、
ソース基地局ＳＢＳにおいて実行され、ターゲット基地局ＴＢＳに送信され、ターゲット基地局ＴＢＳが、ソース基地局ＳＢＳによって決定されたリソースに応じてハンドオーバーのためのリソースを予約する。

第３の実施の形態では、リソースは、ターゲット基地局ＴＢＳにおいて知られておらず、ソース基地局ＳＢＳは、ソース基地局ＳＢＳのための最大セル範囲拡張において、重要通信ベアラＣＣＢとの接続性を保つのに必要なリソースの量及び特定のリソースの双方をシグナリングする。

ソース基地局ＳＢＳによって必要とされるリソースの決定は、
ターゲットＴＢＳの物理ランダムアクセスチャネル(ＰＲＡＣＨ)の負荷、
ターゲット基地局ＴＢＳの現在の負荷、
測定される列車ＴＲＡの速度、
列車ＴＲＡの最近受信した速度プロファイルによって予測される列車の速度、及び／又は、
ソース基地局及び／又はターゲット基地局のセルサイズ、すなわち、セル範囲ＣＲＳ及び／又はセル範囲ＣＲＴ、
に基づくことができる。

列車の速度を用いてリソースを決定するとき、決定されるリソースは、列車ＴＲＡの速度が高いとき、一層重要であり、速度が低い場合は、重要度が下がることに留意するべきである。

ハンドオーバーステップＳ５中、非重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＮＣＣＢからターゲット基地局ＴＢＳへのハンドオーバーは、ソース基地局ＳＢＳにおいて重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＣＣＢが保たれている間に実行される。

非重要通信ベアラＮＣＣＢのこのハンドオーバーは、既知の方式で、例えば、ＬＴＥ規格において定義されているように実行することができる。例えば、このハンドオーバーは、ハンドオーバー準備段階と、それに続くハンドオーバー実行段階とを含み、その後に、ハンドオーバー解除段階が実行される。

このステップＳ５中、２つの局ＴＢＳ、ＳＢＳ間のセル間参照協調ＩＣＩＣが実行され、それによって、ソース基地局ＳＢＳのセル範囲ＣＲＳが重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＣＣＢのために拡張される。

このステップ中、ターゲット基地局ＴＢＳは、ソース基地局ＳＢＳによって用いられる時間周波数リソースと異なる時間周波数リソースを用いて、重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＣＣＢとの接続性を保つ。

代替的に、ターゲット基地局ＴＢＳは、ソース基地局ＳＢＳによって、重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＣＣＢとの接続性を保つのに用いられる時間周波数リソースを含む、利用可能な全ての時間周波数リソースを用いる。この場合、ターゲット基地局ＴＢＳは低電力でリソースを用いる。

ステップＳ５のハンドオーバーが完了した後に実行される解除ステップＳ６中、二重接続構成が無効にされ、共通構成が有効にされる。このステップ中、共通構成の有効化を通じて、非重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＮＣＣＢ及び重要通信ベアラ(複数の場合もある)が少なくとも１つの第２の共通通信ベアラＣＢ２に再グループ化され、この第２の共通通信ベアラＣＢ２を通じて、ターゲット基地局ＴＢＳとシステムＳＹＳとの間で、重要な通信及び非重要な通信の双方が達成される。

ステップＳ５中、非重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＮＣＣＢのハンドオーバーが成功しなかった場合、二重構成を用いた所定の数の追加のハンドオーバー試行を実行することができることに留意するべきである。例えば、２つの追加の試行を実行することができる。これらのハンドオーバー試行も失敗する場合、列車ＴＲＡに対して緊急停止がトリガーされる。この緊急停止は、例えば、無線通信インフラストラクチャＷＣＮのコアネットワークＣＮにおいて決定される。

上記のステップは、インフラストラクチャＷＣＮのコアネットワークＣＮによって駆動することができる。換言すれば、幾つかの実施の形態では、コアネットワークＣＮは分割ステップをトリガーし、二重接続構成を有効にし、二重接続構成を解除する。ソース基地局ＳＢＳ及びターゲット基地局ＴＢＳのリソースが相互的にされる構成において、インフラストラクチャＷＣＮのコアネットワークＣＮは、ＩＣＩＣを実行して、ソース基地局ＳＢＳのセル範囲を拡張することもできる。

上記で説明したステップＳ２の条件に加えて、インフラストラクチャＷＣＮのハンドオーバー成功確率に関して基地局によって送信される周期的情報に応じて、インフラストラクチャのコアネットワークＣＮによって分割ステップＳ２のトリガーを実行することができる。代替的に、これは、システムＳＹＳによって送信される、システムＳＹＳのハンドオーバー性能に関するアラームに応じて実行されてもよい。代替的に、分割ステップＳ２のトリガーは、ハンドオーバー性能が所望の性能未満である列車経路ＰＡＴＨの部分についてコアネットワークによって決定されるインフラストラクチャのハンドオーバー性能に関するインジケーターに応じて実行される。

幾つかの他の実施の形態では、この発明による方法は、基地局ＴＢＳ、ＳＢＳによって駆動することができる。換言すれば、基地局は、分割ステップをトリガーし、ＩＣＩＣを実行し、ハンドオーバーが成功したとき、又は二重接続構成を解除する旨の命令がコアネットワークから受信されたとき、二重接続構成を解除する。

したがって、これらの２つの実施の形態において、この発明による方法は、上記のステップを実行又はトリガーするように構成されるインフラストラクチャＷＣＮ自体のコンポーネントによって駆動される。これらのコンポーネントは、基地局ＳＢＳ、ＴＢＳ及び／又はコアネットワークＣＮを含む。

他の実施の形態では、この発明による方法は、システムＳＹＳによって、例えば、その制御モジュールＣＭによって駆動され、そして、制御モジュールＣＭは、上記のステップのうちの少なくとも幾つかを実行又はトリガーするように構成される。例えば、システムＳＹＳの制御モジュールＣＭは、検出ステップＳ２を実行し、ステップＳ３からＳ６をトリガーするように構成される。

経路ＰＡＴＨは、ターゲット基地局ＴＢＳ及びソース基地局ＳＢＳに加えて、インフラストラクチャＷＣＮの他の基地局のセルを通ることができることに留意するべきである。この発明による方法は、２つの隣接する基地局間のシステムＳＹＳの全てのハンドオーバーについて用いることもできるし、それらのうちの幾つかについてのみ用いることもできる。

例えば、ステップＳ２の条件に鑑みて、このステップの条件(複数の場合もある)が２つの隣接する基地局間の現在の共通のカバレッジエリアについて満たされないとき、これらの局間のシステムＳＹＳのハンドオーバーを、共通の構成を用いて実行することができる。

上記の実施の形態は、システムＳＹＳが２つのアンテナＡ１、Ａ２を備える構成について与えられた。加えて、異なるベアラＣＢ１、ＣＢ２、ＮＣＣＢ、ＣＣＢは、特定のアンテナに依拠するものとして示された。一方、これらのアンテナのうちの任意のアンテナ及びこれらのアンテナの任意の組み合わせを、上記の方法の任意の所与のステップにおいて用いることができる。加えて、上記の方法は、単一のアンテナを用いて実施することができる。したがって、代替的な実施の形態では、システムＳＹＳは、単一のアンテナのみを含む。

さらに、移動車両ＴＲＡが列車であるシナリオについて上記の実施の形態が説明された。一方、代替的な実施の形態では、移動車両は、自動車等の高速移動が可能な任意の車両とすることができる。

さらに、重要な通信及び非重要な通信の概念は、少なくとも２つの異なる優先度レベルで通信を有する任意の通信システムＳＹＳに適用される。一般的な意味において、重要な通信は、システムに対し高い優先度を有する通信に対応する。非重要な通信は、システムに対し、重要な通信よりも低い優先度を有する通信に対応する。例えば、重要な通信は、低いレートを有し、重度の遅延制約を有するのに対し、非重要な通信は、高いレートを有し、中程度から軽度の遅延制約を有する。

この発明によるハンドオーバーをハンドリングする方法は、幾つかの利点を有する。

上記で説明したように、非重要な通信についてソース基地局ＳＢＳとターゲット基地局ＴＢＳとの間のハンドオーバーが実行される一方で、ソース基地局ＳＢＳとの重要な通信が保たれると仮定すると、ハンドオーバーが失敗した場合に重要な通信の中断が生じない。したがって、ＣＢＴＣベースの列車の状況で、ハンドオーバー中の重要な通信の接続失敗に起因する列車の緊急停止を引き起こすリスクが低減される。

加えて、ソース基地局ＳＢＳの範囲を拡張するためのＩＣＩＣ方法の実施は、システムＳＹＳの重要な通信の中断のリスクを更に低減する。

さらに、本方法は、ステップのトリガー又は実行自体に関する様々なオプションを選択することができるので、様々な状況に高度に適応可能である。

特に、本方法は、インフラストラクチャＷＣＮ自体によって、局若しくはコアネットワークＣＮによって直接、又は移動車両ＴＲＡに搭載されたシステムＳＹＳによって駆動することができる。

この発明の方法及びデバイスは、多くの種類の分野における、無線通信インフラストラクチャ、無線通信システム及び車両に適用可能である。

この発明は更に、上記のいずれか１つの方法において用いるための無線通信インフラストラクチャであって、
少なくとも１つの第１の共通通信ベアラを用いて、移動車両に搭載されて配置された無線通信システムと通信するようになっているソース基地局であって、第１の共通通信ベアラにより、無線通信システム及びソース基地局間で重要な通信及び非重要な通信の双方が交換される、ソース基地局と、
ターゲット基地局と、
を備え、この無線通信インフラストラクチャは１つ又は複数のコンポーネントを備え、この１つ又は複数のコンポーネントは、
この無線通信インフラストラクチャと上記無線通信システムとの間の通信のための二重接続構成を実施するように構成され、この二重接続構成において、重要な通信及び非重要な通信が、重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの重要通信ベアラと、非重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの非重要通信ベアラとの間で分割され、上記重要通信ベアラ及び上記非重要通信ベアラはソース基地局に接続され、
ソース基地局とターゲット基地局との間の非重要通信ベアラのハンドオーバーを実行するように構成され、
二重接続構成を無効にし、非重要通信ベアラ及び重要通信ベアラを、少なくとも１つの第２の共通通信ベアラに再グループ化するように構成され、この第２の共通通信ベアラを通じて、ターゲット基地局及び無線通信システムは、重要な通信及び非重要な通信の双方を交換する、無線通信インフラストラクチャに関する。

このステップＳ５中、２つの局ＴＢＳ、ＳＢＳ間のセル間干渉協調ＩＣＩＣが実行され、それによって、ソース基地局ＳＢＳのセル範囲ＣＲＳが重要通信ベアラ(複数の場合もある)ＣＣＢのために拡張される。

上記で説明したステップＳ２の条件に加えて、インフラストラクチャＷＣＮのハンドオーバー成功確率に関して基地局によって送信される周期的情報に応じて、インフラストラクチャのコアネットワークＣＮによって分割ステップＳ３のトリガーを実行することができる。代替的に、これは、システムＳＹＳによって送信される、システムＳＹＳのハンドオーバー性能に関するアラームに応じて実行されてもよい。代替的に、分割ステップＳ３のトリガーは、ハンドオーバー性能が所望の性能未満である列車経路ＰＡＴＨの部分についてコアネットワークによって決定されるインフラストラクチャのハンドオーバー性能に関するインジケーターに応じて実行される。

Claims (15)

1. 無線通信インフラストラクチャのソース基地局とターゲット基地局との間の移動車両に搭載されて配置された無線通信システムのハンドオーバーをハンドリングする方法であって、
   最初に、前記無線通信システム及び前記ソース基地局が、少なくとも１つの第１の共通通信ベアラを用いて接続され、該第１の共通通信ベアラにより、前記無線通信システム及び前記ソース基地局間で重要な通信及び非重要な通信の双方が交換され、
   分割ステップ中、二重接続構成が有効にされ、該二重接続構成において、前記重要な通信及び前記非重要な通信が、前記重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの重要通信ベアラと、前記非重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの非重要通信ベアラとの間で分割され、前記重要通信ベアラ及び前記非重要通信ベアラは前記ソース基地局に接続され、
   ハンドオーバーステップ中、前記ソース基地局と前記ターゲット基地局との間の前記非重要通信ベアラのハンドオーバーが実行され、
   前記ハンドオーバーステップの後に解除ステップが行われ、該解除ステップにおいて、前記二重接続構成が無効にされ、これによって、前記非重要通信ベアラ及び前記重要通信ベアラが、少なくとも１つの第２の共通ベアラに再グループ化され、該第２の共通ベアラを通じて、前記ターゲット基地局及び前記無線通信システムは、前記重要な通信及び前記非重要な通信の双方を交換する、方法。
2. 前記分割ステップ中、前記ソース基地局のセル範囲拡張は、前記重要通信ベアラのための前記ソース基地局のセル範囲を増大させるように、前記ソース基地局と前記ターゲット基地局との間のセル間干渉協調を用いて行われる、請求項１に記載の方法。
3. 前記ハンドオーバーステップ中、前記ターゲット基地局は、前記ソース基地局によって、前記重要通信ベアラとの接続性を保つために用いられる時間周波数リソースと異なる時間周波数リソースを用いる、請求項２に記載の方法。
4. 前記ハンドオーバーステップ中、前記ターゲット基地局は低電力で時間周波数リソースを用い、該時間周波数リソースは、前記ソース基地局によって前記重要通信ベアラとの接続性を保つのに用いられる時間周波数リソースを含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記ソース基地局は、少なくとも、該ソース基地局の前記セル範囲拡張中に、該ソース基地局によって前記重要通信ベアラとの接続性を保つのに必要とされる時間周波数リソースの量を決定し、少なくとも該量を前記ターゲット基地局に報告する、請求項２から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記リソースの量は、前記車両の速度に応じて決定される、請求項５に記載の方法。
7. 前記分割ステップは、前記ソース基地局と前記ターゲット基地局との間で前記無線通信システムをハンドオーバーするためのハンドオーバー試行が失敗し、前記二重接続構成を用いるハンドオーバーの少なくとも１つの要求が前記無線通信インフラストラクチャの前記ソース基地局及び／又はコアネットワークに送信された後にトリガーされる、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの要求は、前記通信システムによって前記ソース基地局に送信される、請求項７に記載の方法。
9. 前記少なくとも１つの要求は、前記ターゲット基地局によって前記ソース基地局に送信される、前記二重接続構成を用いたハンドオーバーの要求、及び前記ターゲット基地局によって前記コアネットワークに送信される、前記分割ステップをトリガーすることの要求を含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記少なくとも１つの要求は、前記ターゲット基地局によって前記ソース基地局に送信される前記分割ステップをトリガーすることの要求である、請求項７に記載の方法。
11. 前記分割ステップをトリガーすることの前記要求は、前記コアネットワークに転送され、該コアネットワークは、前記要求に応答して前記分割ステップを実行する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記無線通信インフラストラクチャの前記ソース基地局及び／又は前記ターゲット基地局又はコアネットワークは、前記ソース基地局と前記ターゲット基地局との間のハンドオーバー成功率を求めるように構成され、前記分割ステップ及び前記ハンドオーバーステップは、前記ハンドオーバー成功率が所定の閾値を超えていることに関する条件を含む条件が満たされているときにトリガーされる、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法において用いるための無線通信インフラストラクチャであって、
    少なくとも１つの第１の共通通信ベアラを用いて、移動車両に搭載されて配置された無線通信システムと通信するようになっているソース基地局であって、前記第１の共通通信ベアラにより、前記無線通信システム及び前記ソース基地局間で重要な通信及び非重要な通信の双方が交換されるものと、
    ターゲット基地局と、
    を備え、該無線通信インフラストラクチャは１つ又は複数のコンポーネントを備え、該１つ又は複数のコンポーネントは、
    該無線通信インフラストラクチャと前記無線通信システムとの間の通信のための二重接続構成を実施するように構成され、該二重接続構成において、前記重要な通信及び前記非重要な通信が、前記重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの重要通信ベアラと、前記非重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの非重要通信ベアラとの間で分割され、前記重要通信ベアラ及び前記非重要通信ベアラは前記ソース基地局に接続され、
    前記ソース基地局と前記ターゲット基地局との間の前記非重要通信ベアラのハンドオーバーを実行するように構成され、
    前記二重接続構成を無効にし、前記非重要通信ベアラ及び前記重要通信ベアラを、少なくとも１つの第２の共通通信ベアラに再グループ化するように構成され、該第２の共通通信ベアラを通じて、前記ターゲット基地局及び前記無線通信システムは、前記重要な通信及び前記非重要な通信の双方を交換する、無線通信インフラストラクチャ。
14. 少なくとも１つの第１の共通通信ベアラを用いて、無線通信インフラストラクチャのソース基地局と通信するようになっている無線通信システムであって、前記第１の共通通信ベアラにより、前記無線通信システム及び前記ソース基地局間で重要な通信及び非重要な通信の双方が交換され、
    該無線通信システムは制御モジュールを備え、該制御モジュールは、
    前記無線通信インフラストラクチャと前記無線通信システムとの間の通信のための二重接続構成の実施をトリガーするように構成され、該二重接続構成において、前記重要な通信及び前記非重要な通信が、前記重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの重要通信ベアラと、前記非重要な通信を担うように構成された少なくとも１つの非重要通信ベアラとの間で分割され、前記重要ベアラ及び前記非重要ベアラは前記ソース基地局に接続され、
    前記無線通信インフラストラクチャの前記ソース基地局とターゲット基地局との間の前記非重要通信ベアラのハンドオーバーをトリガーするように構成され、
    前記二重接続構成を無効にし、前記非重要通信ベアラ及び前記重要通信ベアラを、少なくとも１つの第２の共通通信ベアラに再グループ化するようにトリガーするように構成され、該第２の共通通信ベアラを通じて、前記ターゲット基地局及び前記無線通信システムは、前記重要な通信及び前記非重要な通信の双方を交換する、無線通信システム。
15. 請求項１４に記載の無線通信システムを備える車両。

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