JP4346646B2 - ソフトハンドオーバー中のサービング基地局の選択 - Google Patents

Description

本発明は、ソフトハンドオーバー中の通信端末と、複数の基地局と、複数の基地局に接続された制御ユニットとを含む移動体通信システムにおいて、複数の基地局を制御する方法に関する。別の構成では、移動体通信システムは、通信端末と、複数の基地局と、移動通信ネットワークおよび固定通信ネットワークを相互接続するゲートウェイとを含む。さらに、本発明は、複数の基地局を制御する際に考慮されるアップリンクチャネル品質特性をシグナリングする方法に関する。最後に、本発明は、上記制御方法およびシグナリング方法をそれぞれ実行するよう特に適合された基地局、制御ユニット、および通信端末に関する。

Ｗ−ＣＤＭＡ（広帯域符号分割多重アクセス）は、第３世代無線移動体通信システムとしての使用のために標準化されたＩＭＴ−２０００（国際移動体通信）の無線インタフェースであり、柔軟かつ効率的に音声サービスやマルチメディア移動体通信サービス等の様々なサービスを提供する。日本、ヨーロッパ、アメリカおよび他の国々の標準化団体は、Ｗ−ＣＤＭＡに対する共通の無線インタフェース仕様書を作成するための第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）を共同で組織化した。

標準化されたヨーロッパ版のＩＭＴ−２０００は一般にＵＭＴＳ（汎用移動体通信システム）と呼ばれる。最初のＵＭＴＳの仕様書は、１９９９年に発行された（リリース９９）。これまでリリース４およびリリース５において、３ＧＰＰにより上記規格に対する複数の改善が標準化され、さらなる改善のための議論がリリース６に向けて現在なお継続中である。

ダウンリンクおよびアップリンクの個別チャネル（ＤＣＨ）、ならびにダウンリンク共有チャネル（ＤＳＣＨ）が、リリース９９とリリース４において定義された。後年、開発者らは、マルチメディアサービスまたはデータサービス全般の提供のためには、高速非対称アクセスを実施する必要があると認識した。リリース５では、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）が導入された。新しい高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）は、ＵＭＴＳ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）から、ＵＭＴＳ仕様書おいてユーザ装置と呼ばれる通信端末までのダウンリンク高速アクセスを、ユーザに提供する。

ＨＳＤＰＡは、高速パケットスケジューリング、適応変調、およびハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）等の技術に基づき、高スループット、遅延の減少および高ピークのデータレートを実現する。

ハイブリッドＡＲＱ方式
非リアルタイムサービスにおける誤り検出の最も一般的な技術は、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を組み合わせた自動再送要求（ＡＲＱ）方式に基づく、ハイブリッドＡＲＱと呼ばれる技術である。巡回冗長検査（ＣＲＣ）により誤りが検出されると、受信機は、送信機に対し追加ビットまたは新しいデータパケットを送信するよう要求を行う。既存の様々な方式のうち、ストップ・アンド・ウエイト（ＳＡＷ）と、選択的繰り返し（ＳＲ）連続ＡＲＱ（Selective-repeat continuous ARQ）とが、移動体通信において最も頻繁に使用される。

データユニットは送信前に符号化される。再送されるビットに応じて、３つの異なるタイプのＡＲＱを定義することができる。

ＨＡＲＱタイプIでは、受信した誤りデータパケット（ＰＤＵ：パケットデータユニットとも称する）は廃棄され、当該ＰＤＵの新しい複製が別途再送、復号される。当該ＰＤＵの以前のバージョンと後のバージョンとを合成することはない。ＨＡＲＱタイプIIを用いる場合、再送の必要がある誤りＰＤＵは廃棄はされないが、その後の復号化のために、送信機から供給される複数の増加的冗長性（incremental redundancy）ビットと合成される。再送ＰＤＵは、時にはより高い符号化レートを有し、受信機において、記憶された値と合成される。このことは、再送毎に僅かに冗長性が加えられることを意味する。

最後に、ＨＡＲＱタイプIIIは、タイプIIとほとんど同じパケット再送方式であり、再送された全てのＰＤＵは自己復号可能であるという点においてのみ異なる。このことは、ＰＤＵは、以前のＰＤＵとの合成なしで復号可能であることを意味する。自己復号可能パケットは、複数のＰＤＵが極度に損傷を受けて再利用可能な情報がほとんど無い場合に、有利に使用することができる。

ＵＭＴＳ構成
汎用移動体通信システム（ＵＭＴＳ）の上位レベルのＲ９９／４／５構成を図１に示す（非特許文献１参照：http://www.3gpp.orgから入手可能）。この図において、ネットワーク要素は、機能的に、コアネットワーク（ＣＮ）１０１、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）１０２、およびユーザ装置（ＵＥ）１０３に分類される。ＵＴＲＡＮ１０２は、全ての無線関連機能の処理を行い、一方、ＣＮ１０１は、呼およびデータ接続を外部ネットワークへルーティングする処理を行う。これらのネットワーク要素の相互接続は、オープンインタフェース（Ｉｕ、Ｕｕ）により定義される。ＵＭＴＳシステムは、モジュール式であり、従って複数の同一タイプのネットワーク要素を持つことができることに留意されたい。

図２に現行のＵＴＲＡＮの構成を示す。複数の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２０１、２０２がＣＮ１０１へ接続される。各ＲＮＣ２０１、２０２は、一つまたは複数の基地局（ノードＢ）２０３、２０４、２０５、２０６の制御を行い、これらの基地局はＵＥと通信を行う。複数の基地局を制御するＲＮＣは、これらの基地局の制御ＲＮＣ（Ｃ−ＲＮＣ）と呼ばれる。Ｃ−ＲＮＣを伴う、制御された基地局の一セットは、無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）２０７、２０８と呼ばれる。ユーザ装置およびＵＴＲＡＮ間の各接続に対して、一つのＲＮＳがサービングＲＮＳ（Ｓ−ＲＮＳ）となり、コアネットワーク（ＣＮ）１０１とのＩｕ接続を維持する。必要に応じて、ドリフトＲＮＳ（Ｄ−ＲＮＳ）３０２は、図３に示すように、無線リソースを提供することによってサービングＲＮＳ（Ｓ−ＲＮＳ）３０１をサポートする。それぞれのＲＮＣは、サービングＲＮＣ（Ｓ−ＲＮＣ）およびドリフトＲＮＣ（Ｄ−ＲＮＣ）と呼ばれる。Ｃ−ＲＮＣおよびＤ−ＲＮＣは同一であり、従ってＳ−ＲＮＣまたはＲＮＣの略記も頻繁に用いられる。

進化型（Evolved）ＵＴＲＡＮ構成
現在、現行のＲ９９／４／５ ＵＭＴＳ構成からのＵＴＲＡＮ構成の進化に対する実現性の研究が進行中である（非特許文献２参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。上記進化型構成のための２つの概略提案が現れた（非特許文献３および非特許文献４参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。"Further Clarifications on the Presented Evolved Architecture"の表題でなされた提案につき、図４を参照して以下に議論する。

ＲＮＧ（無線ネットワークゲートウェイ）４０１は、従来のＲＡＮとの網間接続に使用され、モビリティアンカーポイントとして機能する。モビリティアンカーポイントは、一旦ＲＮＧ４０１が接続のために選択されるとそれが呼の間維持されることを意味する。これは制御プレーンおよびユーザプレーンの両方の機能を含む。

制御プレーンにおいて、ＲＮＧ４０１は、進化型ＲＡＮとＣＮとの間、および進化型ＲＡＮとＲ９９／４／５ ＵＴＲＡＮとの間のシグナリングゲートウエイとしての役割を果たし、以下の主要な機能を有する。

●Ｉｕシグナリングゲートウエイ、すなわちＲＡＮＡＰ（無線アクセスネットワークアプリケーション部）接続用アンカーポイント
●ＲＡＮＡＰ接続の終端、以下を含む。
●シグナリング接続の設定および解除
●コネクションレスメッセージの識別
●ＲＡＮＡＰコネクションレスメッセージの処理
●該当ノードＢ＋へのアイドルおよび接続モードページングメッセージの中継
ＲＮＧは、以下を行う。
●ノードＢ＋間再配置におけるＣＮの役割
●ユーザプレーン制御および
●ノードＢ＋４０２〜４０５とＲ９９／４／５ ＲＮＣとの間のＩｕｒシグナリングゲートウエイ

さらに、ＲＮＧは、ＣＮまたは従来のＲＡＮから、進化型ＲＡＮまでのユーザプレーンアクセスポイントであり、以下のユーザプレーン機能を有する。
●再配置中におけるユーザプレーントラフィック切り替え；
●ノードＢ＋およびＳＧＳＮ（サービングＧＰＲＳサポートノード、ＣＮの要素）間におけるＧＴＰ（Ｉｕインタフェースに関するＧＰＲＳトンネリングプロトコル）パケットの中継および
●ユーザプレーンに対するＩｕｒ網間接続

ノードＢ＋４０２〜４０５要素は、ＲＡＮ無線プロトコル（レイヤ１−物理レイヤ、レイヤ２−媒体アクセス制御および無線リンク制御サブレイヤ、レイヤ３−無線リソース制御）の全てを終端する。ノードＢ＋４０２〜４０５の制御プレーン機能は、進化型ＲＡＮ内の接続モード端末の制御に関する機能を全て含む。主要な機能には、以下を含む。
●ＵＥの制御
●ＲＡＮＡＰ接続の終端
●ＲＡＮＡＰ接続指向プロトコルメッセージの処理
●ＲＲＣ（無線リソース制御）接続の制御／終端および
●該当ユーザプレーン接続の初期化の制御

ＲＲＣ接続が終端されると、またはその機能が別のノードＢ＋に再配置されると（サービングノードＢ＋の移動）、ＵＥのコンテキストは（サービング）ノードＢ＋から除去される。制御プレーン機能は、ノードＢ＋４０２〜４０５のセルのリソースの制御および設定のための全ての機能、ならびにサービングノードＢ＋の制御プレーン部からの要求に応じた個別リソースの割当てを含む。「ノードＢ＋」における「＋」は、Ｒ９９／４／５仕様書と比較して、基地局の機能が拡張されていることを表す。

ノードＢ＋４０２〜４０５のユーザプレーン機能は、ＰＤＣＰ（パケットデータ輻輳プロトコル）、ＲＬＣ（無線リンク制御）およびＭＡＣ（媒体アクセス制御）のプロトコル機能、ならびにマクロダイバーシチ合成を含む。

拡張アップリンク個別チャネル
個別トランスポートチャネル（ＤＴＣＨ）用のアップリンクエンハンスメント（Ｅ−ＤＣＨ）は、現在３ＧＰＰ技術仕様書グループＲＡＮにより研究されている（非特許文献５参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。ＩＰベースのサービスの利用はさらに重要になるので、アップリンク個別トランスポートチャネルの遅延を低減させるとともに、ＲＡＮのカバー範囲およびスループットを改善する要求が増加している。ストリーミング、インタラクティブおよびバックグラウンドサービスはこの拡張アップリンクから恩恵を受けることができる。

エンハンスメントの一例は、ノードＢ制御スケジューリング（Node B controlled scheduling）に関連する適応変調符号化方式（ＡＭＣ）の使用であり、すなわちＵｕインタフェースのエンハンスメントである。既存のＲ９９／Ｒ４／Ｒ５のシステムでは、アップリンクの最大データレート制御はＲＮＣ内で行われる。ノードＢのスケジューラを再配置することにより、ＲＮＣとノードＢとの間のインタフェースのシグナリングより生じる待ち時間を低減させることができ、スケジューラはアップリンク負荷の時間的変化により速く対応することができる。これにより、ＵＥとＲＡＮとの通信における全体的な待ち時間が低減される。従って、ノードＢ制御スケジューリングは、アップリンク負荷が低減する場合には、より高いデータレートを速やかに割り当てることにより、または、アップリンク負荷が増加する場合には、アップリンクデータレートを制限することにより、それぞれアップリンク干渉をより確かに制御するとともに雑音上昇の変動を平滑化することができる。セルのカバー範囲およびスループットは、アップリンク干渉をより確かに制御することで改善可能である。

アップリンク上の遅延を低減させると考えられる別の技術は、他のトランスポートチャネルと比較して短いＴＴＩ（送信時間間隔）長をＥ−ＤＣＨに対して導入する技術である。通常１０ｍｓのＴＴＩが他のチャネル上で使用されているが、２ｍｓのＴＴＩ長が現在、Ｅ−ＤＣＨ上の利用に向けて研究されている。ＨＳＤＰＡの重要な技術の一つであるハイブリッドＡＲＱも、拡張アップリンク個別チャネル用に検討されている。ノードＢおよびＵＥ間のハイブリッドＡＲＱプロトコルは、誤って受信されたデータユニットの迅速な再送を可能とし、従ってＲＬＣ（無線リンク制御）再送の回数およびこれに係る遅延を低減させる。これにより、エンドユーザの経験するサービス品質を改善することができる。

上述のエンハンスメントをサポートするため、以下ＭＡＣ−ｅｕと呼ぶ新ＭＡＣサブレイヤを導入する（非特許文献６参照）。以下の章でさらに詳細に説明する、この新サブレイヤのエンティティは、ＵＥとノードＢに設置することができる。ＵＥ側では、ＭＡＣ−ｅｕは、上位レイヤデータ（例えばＭＡＣ−ｄ）を新しい拡張トランスポートチャネルに多重化するとともにＨＡＲＱプロトコル送信エンティティを動作させる新しいタスクを実行する。

ＵＥにおけるＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成
図５は、ＵＥ側のＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成の全体を示す。新ＭＡＣ機能エンティティであるＭＡＣ−ｅｕ５０３が、Ｒｅｌ／９９／４／５のＭＡＣ構成に加えられる。ＭＡＣ−ｅｕ５０３エンティティを図６に詳細に示す。

ＵＥからノードＢに送信されるデータパケットを搬送するＭ個の異なるデータフロー（ＭＡＣ−ｄ）が存在する。これらのデータフローは、種々のＱｏＳ（サービス品質）、例えば遅延および誤りの要件を有することができ、設定の異なるＨＡＲＱインスタンスを用いてよい。従って、データパケットは、異なる優先度キューに格納することができる。ＵＥおよびノードＢにそれぞれ設置された、ＨＡＲＱ送受信エンティティのセットは、ＨＡＲＱ処理と呼ばれる。スケジューラは、ＨＡＲＱ処理を異なる優先度キューに割り当てる際、ＱｏＳパラメータを考慮する。ＭＡＣ−ｅｕエンティティは、レイヤ１のシグナリングを介しノードＢ（ネットワーク側）からスケジューリング情報を受信する。

ＵＴＲＡＮにおけるＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成
ソフトハンドオーバー動作では、ＵＴＲＡＮ側のＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成におけるＭＡＣ−ｅｕエンティティは、ノードＢ（ＭＡＣ−ｅｕｂ）およびＳ−ＲＮＣ（ＭＡＣ−ｅｕｒ）間で分散することができる。ノードＢのスケジューラは、アクティブユーザを選択し、指示されたレート、提示されたレート、または送信が許可されたＴＣＦＳ（トランスポートフォーマットコンビネーションセット）のサブセットにアクティブユーザ（ＵＥ）を制限するＴＦＣ（トランスポートフォーマットコンビネーション）閾値を決定するとともにシグナリングすることにより、レート制御を行なう。

各ＭＡＣ−ｅｕエンティティは一ユーザ（ＵＥ）に対応している。図７に、ノードＢのＭＡＣ−ｅｕ構成をさらに詳細に示す。各ＨＡＲＱ受信機エンティティは、未解決の再送からのパケットのビットを合成するために一定量または一定領域のソフトバッファメモリを割り当てられることに留意されたい。一旦パケットが正常に受信されると、パケットは、順序通りの送出（in-sequence delivery）を上位レイヤに提供する並べ替えバッファ（reordering buffer）へ転送される。上述の実施形態によれば、並べ替えバッファは、ソフトハンドオーバー中、Ｓ−ＲＮＣ内に存在する（非特許文献７参照、http://www.3gpp.orgから入手可能）。図８に、対応するユーザ（ＵＥ）の並べ替えバッファを含むＳ−ＲＮＣ ＭＡＣ−ｅｕ構成を示す。並べ替えバッファの数は、ＵＥ側での対応するＭＡＣ−ｅｕエンティティにおけるデータフローの数と等しい。データおよび制御情報は、ソフトハンドオーバー中に、アクティブセット内の全てのノードＢからＳ−ＲＮＣへ送信される。

必要とされるソフトバッファの大きさは、使用されるＨＡＲＱ方式に依存することに留意されたい。例えば、増加的冗長性（ＩＲ）を利用するＨＡＲＱ方式においては、チェイス合成（ＣＣ）を備える場合よりも多くのソフトバッファが必要になる。

Ｅ−ＤＣＨシグナリング
特定の方式の動作に必要なＥ−ＤＣＨ関連の制御シグナリングは、アップリンクおよびダウンリンクのシグナリングより成る。シグナリングは、考慮されるアップリンクエンハンスメントに依存する。

ノードＢ制御スケジューリング（例えば、ノードＢ制御の時間レートスケジューリング（time and rate scheduling））を可能にするには、ＵＥは、データをノードＢへ送信するために要求メッセージをアップリンク上において送信する必要がある。上記要求メッセージは、ＵＥのステータス情報（例えば、バッファステータス、電力ステータス、チャネル品質推定）を含むことができる。この情報に基づき、ノードＢは、雑音上昇を推定し、ＵＥのスケジューリングを行うことができる。ダウンリンクにおいてノードＢからＵＥへ送信される許可メッセージにより、ノードＢは、ＵＥが送信を許可される最大データレートおよび時間間隔を有するＴＦＣＳをＵＥに割り当てる。

アップリンクにおいて、ＵＥは、送信されたパケットを正しく復号するために必要なレート指標メッセージ情報（例えば、トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ）、変調符号化方式（ＭＣＳ）レベル等）を、ノードＢへシグナリングする必要がある。さらに、ＨＡＲＱを用いる場合、ＵＥは、ＨＡＲＱ関連の制御情報（例えば、ハイブリッドＡＲＱ処理番号、ＵＭＴＳリリース５の新規データ表示（ＮＤＩ）と呼ばれるＨＡＲＱシーケンス番号、冗長性バージョン（ＲＶ）、レートマッチングパラメータ等）をシグナリングする必要がある。

拡張アップリンク個別チャネル（Ｅ−ＤＣＨ）上で送信されたパケットを受信し、復号化した後、ノードＢは、ダウンリンクにおいてＡＣＫ／ＮＡＫを送信することで、送信が成功したか否かをＵＥに通知する必要がある。

Ｒ９９／４／５のＵＴＲＡＮ内のモビリティ管理
この章では、頻繁に使用される用語を簡潔に定義し、モビリティ管理の手順を概説する（非特許文献８参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。

無線リンクは、単一のＵＥと単一のＵＴＲＡＮアクセスポイントとの間の論理結合である。その物理的具現例は、無線ベアラー送信を含む。

ハンドオーバーは、一つの無線ベアラーから別のベアラーへのユーザ接続の移動として定義できる。「ハードハンドオーバー」では、新しい無線リンクが確立される。一方、「ソフトハンドオーバー」（ＳＨＯ）においては、ＵＥがＵＴＲＡＮに対し常に少なくとも一つの無線リンクを維持するよう、無線リンクが確立、放棄される。ソフトハンドオーバーは、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）技術を用いるネットワークに特有のものである。通常、ハンドオーバーの実行は、移動体無線ネットワークのＳ−ＲＮＣにより制御される。

「アクティブセット」は、ＵＥと無線ネットワークとの間の特定の通信サービスに同時に関与する一セットの無線リンクを含む。例えば、ソフトハンドオーバー中、ＵＥのアクティブセットは、ＵＥに対してサービングするＲＡＮのノードＢへの無線リンク全てを含む。

ＵＥとＵＴＲＡＮとの間の通信のアクティブセットを変更するために、アクティブセット更新手順を用いてよい。その手順は３つの機能、すなわち無線リンクの追加、無線リンクの除去、ならびに無線リンクの追加および除去の組み合わせを含む。通常、同時無線リンクの最大数は４に設定される。一旦、各基地局のパイロット信号強度がアクティブセットの中で最も強度の高いメンバーのパイロット信号に対する特定の閾値を越えると、新しい無線リンクをアクティブセットへ加えることができる。一旦、各基地局のパイロット信号強度がアクティブセットの中で最も強度の高いメンバーのパイロット信号に対する特定の閾値を越えると、無線リンクをアクティブセットから除去することができる。

無線リンクの追加に対する閾値は通常、無線リンクの除去の場合よりも高くなるよう選択される。従って、上記追加と除去の事象はパイロット信号強度に対しヒステリシスを形成する。

パイロット信号の測定は、ＲＲＣシグナリングにより、ＵＥからネットワーク（Ｓ−ＲＮＣ）へ報告される。測定結果を送信する前に、高速フェージングを平均化するために、通常何らかのフィルタリングが行なわれる。標準的なフィルタリングの継続時間は約２００ｍｓであり、これはハンドオーバー遅延の一要因となる（非特許文献９参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。測定結果に基づき、Ｓ−ＲＮＣは、アクティブセット更新手順の機能（現在のアクティブセットに対するノードＢの追加／除去）の一つの実行開始を決定する。

ソフトハンドオーバー中のＥ−ＤＣＨ動作
マクロダイバーシチ利得を得るには、ソフトハンドオーバーをサポートすることが望ましい。ＨＳＤＰＡでは、例えば、ソフトハンドオーバーは、ＨＳ−ＤＳＣＨ（高速ダウンリンク共有チャネル）トランスポートチャネルに対してサポートされていない。ソフトハンドオーバーを適用した場合、アクティブセットの全ノードＢに対するスケジューリング負担の分散の問題が生じる。そして、スケジューリング機能の分散が解決されたとしても、アクティブセットの全てのメンバーへスケジューリングの決定を供給するためには、非常に厳しいタイミングが求められる。一つのノードＢのみがＨＳ−ＤＳＣＨ上でＵＥへ送信を行うため、マクロダイバーシチ利得は得られない。ＵＥが個別チャネルのソフトハンドオーバー領域に入ったとき、ＨＳ−ＤＳＣＨ上での送信が許可されたノードＢを決定する必要がある。サービングノードＢの選択は、ＵＥ側または（ＲＮＣにより）ネットワーク側のいずれで行ってもよい。

ＨＳ−ＤＳＣＨ用の高速セル選択（ＦＣＳ）法では、ＵＥは、データ送信に最も好適なセルを選択する。ＵＥは、周期的にアクティブセット内のセルのチャネル状態を監視し、現在のサービングセルよりさらに良好なチャネル状態のセルがあるか否か判定する。

ソフトハンドオーバーがアップリンク用にサポートされていない場合は、サービングノードＢを選択する必要がある。起こり得る一つの問題は、サービングノードＢの誤選択である。従って、選択されたアップリンクサービングノードＢよりもアップリンク送信に好適な、アクティブセット内のセルがある。このため、現在のサービングノードＢにより制御されるセルへのデータ送信が失敗し得る一方、他のノードＢにより制御されたセルへの送信は成功していたかもしれない。この選択の精度は、シグナリング遅延、測定結果のフィルタリング等、複数の要因に依存する。

結論として、Ｅ−ＤＣＨに対するＳＨＯ動作をサポートすることは、マクロダイバーシチ利得を得ることができ、さらに最良のアップリンクサービングノードＢの誤選択より発生し得る送信失敗を排除できる点において有用である。

ソフトハンドオーバーにおけるＨＡＲＱ動作
ソフトハンドオーバー中にＨＡＲＱを用いる場合、ＵＥはアップリンクにおいて複数のノードＢへ送信を行う。ソフトハンドオーバー中のＨＡＲＱ動作に関する主な問題の一つは、複数ノードＢ間におけるＨＡＲＱソフトバッファの同期である。アクティブセットの全てのノードＢが、受信パケットの正確な処理に必要な制御シグナリングを、ＵＥから受信できるわけではない。対応するノードＢ（「最良アップリンクノードＢ」と呼ぶ）はパケットを正しく受信、復号できるのに対し、アクティブセット内の他のノードＢは、一部のパケットを正常に受信できない可能性が高い。

アクティブセット内のノードＢに対応するアップリンク無線チャネルは無相関であるので、ソフトハンドオーバーからのダイバーシチ利得が可能である。ＳＨＯ中、アップリンク方向において、異なるノードＢにより受信されたパケットは、合成のためにＳ−ＲＮＣへルーティングされる（非特許文献１０参照）。これは通常、あるフレーム信頼性指標を用いてＳ−ＲＮＣにおける全ての候補から最良のフレームを選択して行われる。

ＩＵＢ／ＩＵＲインタフェースシグナリング
ＭＡＣ−ｅｕプロトコルがＳ−ＲＮＣで終端される場合、Ｓ−ＲＮＣは、受信情報をフィルタリングして、これに従って並べ替えバッファの内容とインデックスを更新することができる。非同期シグナリングの場合は、フィルタリングはシーケンス番号に基づいてよい。次に、正しく受信されたパケットは、並べ替えバッファの適切な位置に配置されなければならない。

ソフトハンドオーバー中の拡張個別アップリンクチャネル動作のサポートには、過去の３ＧＰＰリリースにおけるシグナリング量と比較して付加的なＩｕｂ／Ｉｕｒシグナリングトラフィックを必要とする場合があることに留意されたい。上述したように、アクティブセット内の全てのノードＢは、Ｉｕｂ／Ｉｕｒインタフェースを通してＳ−ＲＮＣに制御情報とデータパケットをシグナリングする必要がある。例えば、シグナリングは、以前の３ＧＰＰリリース（Ｒｅｌ９９／４／５）では、アップリンク個別チャネルのアウターループ電力制御とソフトハンドオーバー動作において必要であった。

アウターループ電力制御は、個別チャネルとダウンリンク共有チャネル（ＤＳＣＨ）によりサポートできる。その動機は、送信される電力を制御することにより、接続の存続期間を通じて様々なサービス（例えば音声、ストリーミング）に対する一定のＱｏＳ（サービス品質）の維持である。

アップリンクの閉ループ電源制御において、ノードＢは、頻繁に受信信号対干渉比（ＳＩＲ）の推定を行ない、この推定と、Ｓ−ＲＮＣにより設定された対応の目標ＳＩＲとを比較することができる。Ｓ−ＲＮＣはノードＢへ目標ＳＩＲを送信することができる。ＤＣＨのＦＰ（フレームプロトコル）は、Ｓ−ＲＮＣとノードＢとの間のアウターループ電力制御情報の伝送を実現する（非特許文献１１参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。

アウターループ電力制御の頻度は１０〜１００Ｈｚである。さらなるＩｕｂ／Ｉｕｒシグナリングが、アップリンクでのソフトハンドオーバー動作中に必要になることがあり、アクティブセット内のノードＢは、受信パケットをＳ−ＲＮＣに送信する。これらパケットのヘッダーは、受信パケットの品質についての情報（品質指標（Quality Indicator））を含む。Ｓ−ＲＮＣは、最良の品質指標を有するパケットを選択することができ、これは一般的に選択合成（selection combining）と呼ばれる（非特許文献１０の３．６章参照）。ＵＭＴＳ Ｒ９９／４／５において必要なＩｕｂ／Ｉｕｒインタフェースを通じ、かなり大量のシグナリングが既に存在することに留意されたい。

さらに、インフラストラクチャーを展開する上での高価な部分は、ノードＢがネットワークに接続される、いわゆる「ラストマイル」である。ネットワーク内の他の有線リンクと比べると、このリンクは比較的小さな帯域幅のものでよい。通常、他のトラフィックとの多重化があり得るトラフィックはなく、必要な帯域幅は、ノードＢとＲＮＣとの間で送信されるトラフィックによってのみ定義される。

ＨＳＤＰＡによる改善されたダウンリンク送信、または将来の拡張アップリンク送信等の新機能が、ノードＢに頻繁に追加される。これらのエンハンスメントにより、無線でのシステムスループットが増大し、従ってＩｕｂ／Ｉｕｒインタフェースのトラフィックが増加する。
3GPP TR25.401: "UTRAN Overall Description" 3GPP TSG RAN WG3: "Feasibility Study on the Evolution of the UTRAN Architecture" 3GPP TSG RAN WG3, meeting #36, "Proposed Architecture on UTRAN Evolution", Tdoc R3-030678 3GPP TSG RAN WG3, meeting #36, "Further Clarifications on the Presented Evolved Architecture", Tdoc R3-030688 3GPP TR 25.896: "Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)" 3GPP TSG RAN WG1, meeting #31, TdocR01-030284, "Scheduled and Autonomous Mode Operation for the Enhanced Uplink" 3GPP TSG RAN WG1, meeting #31: "HARQ Structure", Tdoc R1-030247 3GPP TR 21.905: "Vocabulary for 3GPP Specifications" 3GPP TS 25.133: "Requirements for Support of Radio Resource Management (FDD)" H. Holma, A. Toskala, "WCDMA for UMTS", John Wiley, 2000 3GPP TS 25.427, "UTRAN interface user plane protocol for DCH data streams" 3GPP TS 25.321, "Medium Access Control (MAC) Protocol Specification" 3GPP TS 25.331: "Radio Resource Control (RRC); Protocol Specification"

本発明の目的は、基地局と制御ユニットとの間の有線インタフェースのシグナリング負荷を低減させることである。ＵＴＲＡＮを例にとると、上記目的は、ノードＢへの「ラストマイル」上（すなわちノードＢをＲＮＣまたは次のホップへ接続するリンク）のＩｕｂ／Ｉｕｒユーザトラフィックを低減させることである。この目的の達成により、オペレータのインフラストラクチャー投資を低減させることができる。

本目的は、独立請求項で定義される発明により達成される。本発明の別の実施の形態は従属請求項で定義される。

本発明によれば、各基地局と制御ユニット等の次のホップとの間の有線インタフェースでの通信のためのサービング基地局を選択して、「ラストマイル」上のトラフィックを最小化することができる。別の実施の形態によれば、ＲＮＣ等の制御ユニットは、以下に概説するように、特定の選択基準に基づいて最適のサービングノードＢを選択することができる。移動体通信ネットワーク用のＵＭＴＳ構成を例にとると、ソフトハンドオーバー中のＩｕｂ／Ｉｕｒシグナリング量を最小化するために、最初に、アクティブセットの一つのノードＢ（いわゆるサービングノードＢ）のみが、データパケットおよび／または制御パケットをＲＮＣへ送信することができる。サービングノードＢは、アクティブセット内の全てのノードＢの中で、ＵＥから正確にデータパケットを受信する最も高い確率を持つ基地局に相当する。従って、その選択はアップリンクチャネル品質測定に基づく。サービング基地局がパケットを正しく受信できなかった場合、他のノードＢに依頼しパケットを制御ユニットへ送信する。

一実施の形態によれば、本発明は、通信端末、複数の基地局および複数の基地局へ接続された制御ユニットを含む移動体通信システムにおいて複数の基地局を制御する方法を提供する。本方法によれば、通信端末は、ソフトハンドオーバー中に、複数の基地局と通信を行うことができる。上記複数の基地局は、移動体通信ネットワークの制御ユニットまたは複数の制御ユニットにより制御される全ての基地局を指すのではなく、ソフトハンドオーバー中に通信端末と通信を行う基地局を指すことに留意されたい。ＵＭＴＳにおいては、この複数の基地局は通信端末のアクティブセットと呼ばれる。従って、上記複数の基地局は、移動体通信ネットワークでの通信に利用可能な基地局のサブセットであってよい。

複数の基地局の各基地局に関しては、通信端末と各基地局との間のアップリンクチャネル品質特性を評価することができ、最良のアップリンクチャネル品質特性を有する基地局を決定することができる。

さらに、ソフトハンドオーバー中に通信端末装置から受信したデータパケットを制御ユニットに転送する必要がないよう、サービング基地局として決定された基地局およびサービング基地局以外の複数または全ての基地局を、制御することができる。すなわち、サービング基地局またはサービングノードＢを含む複数の基地局のサブセットのみが、正確に受信されたデータパケットまたは制御情報を、例えば通知形式で、制御ユニット（例えばＲＮＣ）へ転送することができる。

別の実施の形態によれば、通信端末からのデータパケットは複数の基地局で受信することができ、受信されたデータパケットのデータの完全性を複数の基地局それぞれにおいて判定することができる。受信データパケットのデータの完全性が、受信データパケットを制御ユニットへ転送するよう制御された基地局により確認された場合、受信データパケットおよび／または制御パケットは、各基地局から制御ユニットへ送信される。上記制御パケットは、データパケットの正しい受信を肯定応答するものである。

さらに、本発明の別の実施の形態によれば、受信データパケットのデータの完全性が基地局により肯定応答されなかった場合、通知が、各基地局から制御ユニットへ送信される。この通知は、受信データパケットのデータの完全性が各基地局により肯定応答されなかったことを示すものである。

本発明のさらに別の実施の形態では、サービングノードＢのみが制御ユニットと通信を行うことを許可される。すなわち、アクティブセットの他の全ての基地局または複数の基地局は、受信データパケットと関係するいかなるデータも制御ユニット（例えば、Ｉｕｒ／Ｉｕｂインタフェース）への送信を許されない。受信データパケットのデータの完全性がサービング基地局により肯定応答されなかった場合、通知が、制御ユニットへ送信される。この通知は、受信データパケットのデータの完全性がサービング基地局により肯定応答されなかったことを示すものである。

サービング基地局からの通知の受信に応じ、制御ユニットは、選択された基地局以外の基地局からの受信データパケットに関するステータス要求を送信してもよく、従って、他の基地局からの受信データパケットに関するステータスレポートを受信してもよい。ステータスレポートは、データパケットのデータの完全性が各基地局で確認されたか否かを示すものであるか、または、受信データパケットを含むものである。

別の実施の形態では、上記通知とステータスレポートは、少なくとも一つのフレームプロトコル（ＦＰ）制御フレーム中において、または有線インタフェースを通じた無線ネットワークシグナリングにより、制御ユニットへ送信される。ＵＭＴＳでは、有線インタフェースを通じた無線ネットワークシグナリングは、ＲＮＳＡ（無線ネットワークサブシステムアプリケーション部）またはＮＢＡＰ（ノードＢアプリケーション部）のプロトコルメッセージと呼ばれる。

サービングノードＢを選択する際に考慮されるほとんどのパラメータは、ＲＮＣで容易に入手できるので、サービング基地局の選択は制御ユニットにより実行できる。

サービング基地局の選択処理において考慮されるアップリンクチャネル品質特性は、通信端末と各基地局との間のアップリンクチャネルの経路損失、基地局により通信端末へ送信された閉ループ電源制御コマンド、およびアップリンク干渉のうちの少なくともいずれかに基づいて決定することができる。

さらに、サービング基地局の選択は、設定可能なタイマーにより周期的に行われる。従って、サービング基地局の選択を周期的に再考することにより、必要に応じて新しいサービングノードＢを選択して、変化するアップリンクチャネル条件に適応できる。

タイマーの値は、無線リンクの追加機能、または無線リンクの追加および除去機能の組み合わせにより、上記サービング基地局へシグナリングすることができる。

さらに、タイマーの値は、ＮＢＡＰまたはＲＮＳＡＰ無線リンク設定要求メッセージの情報要素の中で、上記サービング基地局へシグナリングすることができる。

アップリンクチャネル品質特性を評価する工程では、アップリンクチャネル品質を表すパラメータは、設定可能な時間間隔にわたって平均化することができる。上記時間間隔は、無線リソース管理（ＲＲＣ）プロトコルの少なくとも一つのシグナリングメッセージ、または少なくとも一つのシステム専用制御プレーンプロトコルメッセージにより、設定することができる。上記時間間隔は、通信端末の移動速度、制御ユニットと基地局との間（例えば、ノードＢおよびＲＮＣ間のＵＭＴＳ Ｉｕｂインタフェース）のシグナリング遅延、および移動体通信システム内の異なる制御ユニット間（例えば、ＲＮＣ間のＵＭＴＳ Ｉｕｒインタフェース）のシグナリング遅延を考慮して選択される。

制御ユニットが、サービング基地局として前記複数の基地局の中の新しい基地局を選択することを決定した場合、制御ユニットは、選択し次第、新しいサービング基地局に選択コマンドを送信することができる。さらに上記選択コマンドは以前のサービング基地局へも送信することができる。

上記選択コマンドは、新しいサービング基地局が、正常に受信したデータパケット、制御パケット、または通知を制御ユニットへ転送することを開始し、かつ以前のサービング基地局が、正常に受信したデータパケット、制御パケット、または通知を制御ユニットへ転送することを停止する時間を、指示する。これは、サービングノードＢの非同期変更によるソフトハンドオーバー中のパケット損失を防ぐために重要である。さらに、別の実施の形態では、以前の、すなわち「古い」サービング基地局と新しく選択されたサービング基地局との両者が、所定の時間、または以前のサービング基地局が制御ユニットから転送を停止するための別のコマンドを受信するまで、制御ユニットへデータパケット、制御パケット、および通知を転送することができる。

さらに、別の実施の形態では、以前のサービング基地局と制御ユニットは制御メッセージを交換することにより起動時間をネゴシエーションすることができる。

このような制御メッセージは、ＮＢＡＰまたはＲＮＳＡＰプロトコルの無線リンク再設定メッセージ、起動時間ネゴシエーション要求メッセージ、または起動時間確認メッセージのうちのいずれかでよい。

別の実施の形態によれば、本発明は、進化型ＵＴＲＡＮ構成に適用することができる。従って、本発明は、通信端末、複数の基地局、ならびに移動体通信ネットワークおよび固定通信ネットワークを相互接続するゲートウェイを含む移動体通信システムにおいて、複数の基地局を制御する方法を提供する。進化型ＵＴＲＡＮ構成では、このゲートウェイはＲＮＧである。通信端末は、ソフトハンドオーバー中、複数の基地局と通信を行うことができる。また、上記複数の基地局は、移動体通信ネットワークの制御ユニットまたは複数の制御ユニットにより制御される全ての基地局を指すのではなく、ソフトハンドオーバー中に通信端末と通信を行う基地局を指すことに留意されたい。ＵＭＴＳでは、この複数の基地局を通信端末のアクティブセットと呼ぶ。従って、複数の基地局は、移動体通信ネットワークにおける通信に対して利用可能な基地局のサブセットであってよい。

複数の基地局の各基地局に関しては、通信端末と各基地局との間のアップリンクチャネル品質特性を評価することができ、最良のアップリンクチャネル品質特性を有する基地局を決定することができる。さらに、決定した基地局をサービング基地局として選択することができる。

サービング基地局以外の複数または全ての基地局は、ソフトハンドオーバー中、通信端末から受信されたデータパケットをゲートウェイへ転送しないよう制御することができる。

別の実施の形態では、通信端末からのデータパケットは複数の基地局で受信することができ、そのデータの完全性は複数の基地局それぞれで受信次第判定することができる。

受信データパケットのデータの完全性が、ゲートウェイへ受信データパケットを転送するよう制御された基地局により確認された場合、受信データパケットは、各基地局からゲートウェイへ送信される。

受信データパケットのデータの完全性がサービング基地局により肯定応答されなかった場合、サービング基地局は、受信データパケットに関するステータス要求をサービング基地局以外の基地局へ送信することができ、従って、受信データパケットに関するステータスレポートを他の基地局から受信することができる。ステータスレポートは、データパケットのデータの完全性が各基地局で確認されたか否かを示すものであるか、または、受信データパケットを含むものである。

上記通知とステータスレポートは、少なくとも一つのフレームプロトコル制御フレーム中において、または有線インタフェースを通じた無線ネットワークシグナリングメッセージにより、サービング基地局へ送信することができる。

さらに、本発明の別の実施の形態では、サービング基地局を選択する工程は、現在のサービング基地局により実行される。

本発明の別の実施の形態によれば、使用されるＵＴＲＡＮ構成とは独立して、アップリンクチャネル品質特性は、通信端末と各基地局との間のアップリンクチャネルの経路損失、基地局により通信端末へ送信された閉ループ電源制御コマンド、およびアップリンク干渉のうちの少なくともいずれかに基づいて決定することができる。

さらに、サービング基地局の選択は、アップリンクデータチャネルエアインターフェースの送信から独立してよい。

アップリンクチャネル品質特性の評価は、アップリンクチャネル品質を示すパラメータを、設定可能な時間間隔にわたって平均化する工程を含む。

本発明の別の実施の形態によれば、サービング基地局の選択は、設定可能なタイマーにより周期的に開始することができる。上記時間間隔は、無線リソース管理シグナリングまたは別のシステム専用制御プレーンプロトコルにより設定することができる。さらに、上記時間間隔は、通信端末の移動速度、および複数の基地局のうち少なくとも２つの基地局間のシグナリング遅延を考慮して選択することができる。

別の実施の形態では、現在のサービング基地局は、新しいサービング基地局を選択し次第、新しいサービング基地局へ選択コマンドを送信することができる。上記選択コマンドは、新しいサービング基地局が、正常に受信されたデータパケットを、移動体通信ネットワークと固定通信ネットワークとを相互接続するゲートウェイへ転送することを開始し、かつ以前のサービング基地局が、正常に受信されたデータパケットを上記ゲートウェイへ転送することを停止する起動時間を、示す。上記選択コマンドは、ＮＢＡＰまたはＲＮＳＡＰメッセージの情報要素中において送信することができる。

また、ＵＴＲＡＮ構成とは無関係に、以前または現在のサービング基地局および新しいサービング基地局は、上に概説したように、所定の時間、並行してそれらのサービング基地局機能を続けることができる。

別の実施の形態によれば、受信データパケットは、少なくとも一つのフレームプロトコルデータフレームにおいて送信することができ、制御パケットおよび／またはその通知は、少なくとも一つのフレームプロトコル制御フレームにおいて送信される。

さらに、本発明は、上に概説された制御方法を実施するよう適合された基地局と制御ユニットを提供する。

別の実施の形態によれば、本発明は、通信端末、複数の基地局、および複数の基地局へ接続された制御ユニットを含む移動体通信システムにおいて、アップリンクチャネル品質特性を通信端末から制御ユニットへシグナリングする方法、をさらに提供する。本方法によれば、上記通信端末はソフトハンドオーバー中に複数の基地局と通信を行う。また本方法は、上述した制御方法に基づいた複数の基地局の制御に特に適合される。例えば、進化型ＵＴＲＡＮ構成に対し、別の実施の形態によれば、本発明は、通信端末および複数の基地局を含む移動体通信システムにおいて、アップリンクチャネル品質特性を通信端末から基地局へシグナリングする方法、を提供する。通信端末はまた、ソフトハンドオーバー中、上記複数の基地局と通信を行い、本方法は、上に議論された方法に基づいた前記複数の基地局の制御に特に適合させることができる。

さらに、本方法は、複数の基地局から電力制御コマンドを受信する工程を含む。複数の基地局の各基地局に対しては、通信端末が、各基地局から受信された電力制御コマンドに基づいて、各基地局に関するチャネル品質特性を決定することができる。通信端末はさらに、決定したチャネル品質特性を、基地局を介して制御ユニットへ、またはサービング基地局へ送信することができる。決定されたチャネル品質特性は、サービング基地局を選択する制御ユニットまたはサービング基地局により考慮される。さらに、これらの組み合わせられた電力制御コマンド、すなわち決定されたチャネル品質特性は、アップリンク制御チャネルでネットワークへ送信することができることに留意されたい。

各基地局に対するチャネル品質特性を決定する際、通信端末は、設定可能な時間間隔にわたって各基地局から受信された電力コマンドを組み合わせることができる。

さらに本発明は、移動体通信システムの通信端末に関し、この通信端末は、上述の方法を実施する手段を含む。

最後に、本発明は、上に概説された通信端末、複数の基地局、および上記複数の基地局に接続され概説した少なくとも一つの制御ユニットを含む移動体通信システムを提供する。本通信端末は、ソフトハンドオーバー中、上に概説された基地局を少なくとも一つ含む複数の基地局と通信を行うことができる。

以下、添付図面を参照し本発明をさらに詳細に説明する。各図面における同一または対応部位には同一の参照符号を割り当てる。

実施の形態の詳細な説明を進める前に、本出願の文脈中における同期および非同期シグナリングの意味を概説する。ＲＮＣ等の制御ユニットがアクティブセット内のノードＢから同一のデータパケットを同時に受信する場合、またはそれらの受信タイミングに基づいて（例えば特定のノードＢとシグナリング遅延とに依存してあらかじめ決められた時間オフセットに基づいて）同一のデータパケットを識別する場合、シグナリング、特にＩｕｂ／Ｉｕｒシグナリングは同期していてよい。

非同期シグナリングを用いる場合、同一のパケットを同時に、あるいは所定の時間オフセットにより受信することは、通常不可能である。従って、非同期シグナリングの場合、パケットは追加の識別子を伴ってよい（例えば、順番を識別するシーケンス番号）。しかし、並び替えバッファの動作に、シーケンス番号が必要となることがある。シーケンス番号は、新しく受信されたパケットの並び替えバッファ内の正確な配置用に使用することができる。並び替えバッファがＲＮＣ内に設けられる場合、データパケットは、同期および非同期シグナリング両方のためのそれぞれのシーケンス番号を有してよい。すなわち、以下に説明する発明は、同期および非同期シグナリング両方に適用可能である。

ソフトハンドオーバー中、Ｅ−ＤＣＨ等の個別チャネル上で送信されたパケットは、アクティブセット内の全てのノードＢにより受信、復号することができる。本発明では、一つのサービングノードＢが、それぞれのノードＢとＲＮＣとの間の有線インタフェースでのデータおよび制御情報の送信用に選択される。単一のサブセットあるいは好ましくは単一のサービング基地局が有線インタフェースでデータを制御ユニットへ送信することができるため、単一のサブセットあるいは好ましくは単一のサービングノードＢが通信端末装置から基地局への受信データパケットを、ＵＭＴＳにおけるＩｕｒ／Ｉｕｂ等の有線インタフェースを介して制御ユニットへ転送するよう、アクティブセット内のノードＢを制御することにより、ノードＢおよびＲＮＣ間の有線インタフェースのシグナリングを低減させることができる。

ＲＮＣは、一定基準に基づき、アクティブセットのノードＢ群からサービングノードＢを選択することができる。サービングノードＢの対応するセルをサービングセルと呼ぶ。図９に、本発明の実施の形態のシステムレベル図を示す。この実施の形態においては、本発明をＲ９９／４／５により周知のＵＭＴＳ構成に関連して説明するが、本発明の基礎となる原理は、他のＲＡＮ構成にも適用できることに留意されたい。

ＵＥのアクティブセット９０４の基地局９０１、９０２および９０３は全て、Ｉｕｒ／Ｉｕｂインタフェースを介してＲＮＣ９０５に接続される。エアインタフェースを介し通信端末装置からデータパケットを受信すると、ノードＢ９０１、９０２および９０３は、受信データパケットのデータの完全性を検証する。これは、例えば、受信データパケットを復号してＣＲＣ判定を実行して行う。受信データパケットがサービングノードＢ９０１により正常に受信された場合は、サービングノードＢ９０１はデータパケットをＲＮＣ９０５へ転送することができる。受信データパケットのデータの完全性がサービングノードＢ９０１により確認できなかった場合、破損したデータパケットの受信を示す通知を、ＲＮＣ９０５に知らせる。これらの２つの場合のそれぞれに対する適切な情報の送信を矢印９０６により示す。

図１０を参照し、当該情報の受信に応じたＲＮＣ９０５の動作について説明する。ステップ１００１において、ＲＮＣ９０５でデータが受信されると、ＲＮＣ９０５は、ステップ１００２において、サービングノードＢ９０１からデータパケットを受信したのか、または誤ったデータパケットの受信を示す通知を受信したのかを、判定する。ＲＮＣ９０５が、サービングノードＢ９０１により正しく受信されたデータパケットを受信した場合は、ステップ１００３においてデータパケットをＲＮＣ９０５によりさらに処理できる。

ＲＮＣ９０５が通知を受信した場合、ＲＮＣ９０５は、ステップ１００４において、ステータス要求メッセージをサービングノードＢ９０１以外の全てのノードＢ９０２、９０３へ送り、これらの基地局９０２、９０３のいずれかが、データパケットを正しく受信したか否かを判定する（図９の矢印９０７および９０８参照）。

ノードＢ９０２、９０３が、破損していないデータパケットを受信した場合、各ノードＢは、データパケットをＲＮＣ９０５へ直接に、あるいはステータスレポートに含ませて送信することができる。データパケットが各ノードＢにより正しく受信されなかった場合、この状況を示すステータスレポートが送信される（図９の矢印９０９と９１０参照）。ステップ１００５において、ＲＮＣ９０５はステータスレポート（またはデータパケット）を受信することができる。データパケットが一つのノードＢから受信された場合（ブロック１００６参照）、ステップ１００３において、標準処理（例えば、並び替えバッファへのパケットの挿入およびこれに係る処理）を適用することができる。

ノードＢ９０２、９０３のいずれもデータパケットを正しく受信しなかった場合は、ステップ１００７において、通信端末装置からのデータパケットの再送を要求することができる。本特許出願と同日出願であり同時係属中の出願「ソフトハンドオーバー中の基地局同期」（代理人事件番号ＥＰ２８２６０）に詳述されるように、例えばダウンリンク用に最適に選択された単一のノードＢから、フィードバックを送信することができる。

アクティブセット９０４内のサービングノードＢ９０１へのデータパケットの送信が失敗した場合、ソフトハンドオーバーによるマクロダイバーシチ利得を利用できることに留意されたい。

サービングノードＢのサービングセルにおいて送信されたデータパケットが正しく受信される確率が非常に高い場合は、ＲＮＣがサービングノードＢ以外のノードＢからデータパケットを要求しなければならないことは稀であり、従って、Ｉｕｂ／Ｉｕｒトラフィックは著しく低減される（図１０のステップ１００４参照）。従って、サービングノードＢのセルを適切に選択することにより、データパケットの正確な受信という、高信頼度を得ることができる。サービングノードＢの選択の基準として使用可能なパラメータの一例は、受信信号強度またはアップリンクチャネル品質である。

図９および図１０を参照して説明したように、サービングノードＢは、データパケットが正しくまたは誤って受信されたかをＲＮＣへ報告する。正しく受信された場合、サービングノードＢは、正しく受信し次第、ＲＮＣへ受信パケットを直接送信する。別の実施の形態によれば、サービングノードＢはまず、例えば通知メッセージまたは制御情報等を用いてＲＮＣに正しい受信を通知し、そして受信データパケットを転送することができる。壊れていないデータパケットをサービングノードＢで受信した場合の制御パケットまたは正しい受信をＲＮＣへ知らせる通知の送信を省略すると、インタフェースシグナリングをさらに低減させることができる。

ＲＡＮのＵＭＴＳ構成を例に取ると、パケットを正しく受信しなかった場合にのみＲＮＣへ制御パケットまたは通知を送信することにより、Ｉｕｂ／Ｉｕｒインタフェースのトラフィックを最小限にできるだけでなく、ソフトハンドオーバー遅延も低減させることができる。シーケンス番号は、帯域内、例えばフレームプロトコルデータフレーム内で送信できることにさらに留意されたい。例えば、http://www.3gpp.orgで入手可能な非特許文献１２において定義されるＨＳＤＰＡ ＭＡＣ−ｈｓ ＳＤＵに関しては、シーケンス番号はパケットヘッダーに含まれる。これらのＭＡＣ−ｈｓ ＳＤＵは、ＨＳ−ＤＳＣＨ ＦＰを介して送信される。しかし、アップリンクエアインターフェースシグナリング用のある制御チャネルが同様にシーケンス番号を搬送する場合（ＨＳＤＰＡを除く）、これらのシーケンス番号は帯域外で、すなわち別の制御パケット内で送信可能である（例えば、Ｉｕｂ／Ｉｕｒインタフェースを介したフレームプロトコル制御フレーム内）。後者の場合、データパケットはフレームプロトコルデータフレーム中において送信することができる。最後に、制御パケットまたは通知は、フレームプロトコル（ＦＰ）の制御フレーム内で送信することができるが、上記手順において説明されたデータパケットは、フレームプロトコル（ＦＰ）のデータフレーム内で送信できることに留意されたい。ノードＢおよびＲＮＧ間の有線インタフェースのシグナリングを低減させる際、適切なサービングセルを選択することが重要である。従って、その選択が基づくべき基準の決定は、本実施の形態において極めて重要である。

有線インターフェース（Ｉｕｂ／Ｉｕｒ）用のサービングセルは、送信されたパケットをサービングノードＢにて高確率で正確に受信する必要がある。従って、一例は、ＵＥとノードＢとの間の経路損失に基づき、ハンドオーバー中に通信端末装置のアクティブセットからサービング基地局を選択することである。上記経路損失は、送信ＣＰＩＣＨ（共通パイロットチャネル）電力と受信ＣＰＩＣＨ信号電力とに基づいて算出することができる。例えば、経路損失は、プライマリＣＰＩＣＨ送信電力からＣＰＩＣＨ受信信号符号電力（ＲＳＣＰ）を引いたものとして算出できる。受信信号符号電力としては、プライマリＣＰＩＣＨで測定された一つの直交符号の受信電力を用いてよい。

ＵＥは、算出された経路損失を測定し、ＲＲＣ制御シグナリングまたはその他のシステム専用制御プレーンシグナリング（system-specific control plane signaling）により、ネットワークへ報告することができる。

ＵＭＴＳにおいては、プライマリＣＰＩＣＨ送信電力とＣＰＩＣＨ受信信号符号電力は、ＲＮＣにて得ることができ、エアおよび有線インタフェースを介した追加のシグナリングや、経路損失の算出のための処理時間が不要になる。従って、上記選択基準は、無線アクセスネットワークのＲＮＣがサービングノードＢを選択するいわゆるネットワーク指向型決定モードに好適である。

サービングノードＢの選択の別の基準は、各基地局から通信端末装置へ送信された閉ループ電力制御コマンドの評価に基づいてもよい。ソフトハンドオーバー動作中、閉ループ電力制御コマンドをＵＥへ送信するノードＢがＵＥのアクティブセット内に複数存在してよい。アップリンクの送信電力を指定された電力ステップ分だけ増加させるか、またはアップリンクの送信電力を指定された電力ステップ分だけ低下させるかを各通信端末装置に示す上記コマンドを、「アップ」および「ダウン」信号の形式で発することができる。例えば、ＵＥは、非特許文献１０の９．２．１．３章において定義された形式で定義可能な多数決論理またはその他の決定基準を用いて、受信コマンドを組み合わせてもよい。

所定の時間間隔内に受信される、ＲＮＣからＵＥへのＲＲＣシグナリングにより設定できる「アップ」および「ダウン」コマンドの数は、サービングノードＢの選択に用いることができる。この手法の欠点は、選択の根拠となる測定結果、すなわち電力制御コマンドの組み合わせが、例えば経路損失測定が基準に用いられる場合には、ＲＮＣにおいて容易に取得できない点にある。このため、ＵＥは、測定結果を、ノードＢを介してＲＮＣへシグナリングする。これは、例えばＲＲＣプロトコルに従うシグナリングを用いることにより、新しく選択されたサービングノードＢをＲＮＣへ単にシグナリングするよりも多くのアップリンク容量を要する。従って、評価された電力制御コマンドに基づく選択は、通信端末装置が、サービング基地局の選択処理において考慮されるアップリンクチャネル品質特性をネットワークの制御ユニットへシグナリングする端末装置指向型決定モードにおいて用いるに好適である。

セルを制御するノードＢにおけるアップリンク干渉は、上記両基準を用いる際には考慮されない。しかし、上記両基準は、アップリンクチャネルの品質指標として考慮することができる。アップリンク干渉は、ＵＥ、またはセル内の他のユーザによる他の送信を歪ませるかもしれない。従って、本発明の別の実施の形態では、時間に依存する選択基準ＳＣ（ｔ）は、アップリンクの受信信頼性とアップリンク干渉の制御との間のトレードオフに基づき、すなわち無線リソース管理に関連して、定義することができる。一般に、このトレードオフは式１により表すことができる。ここで、ＳＣ（ｔ）の、アップリンクチャネル品質関連指標ＵＣＱ（ｔ）および無線リソース管理関連指標ＲＲＭ（ｔ）への関数依存性の程度は、パラメータａ∈［０，１］により調節可能である。
式１： ＳＣ（ｔ）＝ａ×ＵＣＱ（ｔ）＋（ｌ−ａ）×ＲＲＭ（ｔ）

式１より、ａ＝０の場合は、上記選択基準は、効率的アップリンクリソースの利用に完全に偏り、Ｉｕｂ／Ｉｕｒトラフィックの減少において利得をもたらさないということが明らかになる。一方、ａ＝１の場合は、上記選択基準は、パケットを正しく受信する可能性が最も高いサービングノードＢを選択する側に完全に偏る。後者の場合、本発明は、Ｉｕｂ／Ｉｕｒトラフィックの減少において最大利得を得ることができる。このトレードオフを用いる概念的システムにおいては、上記パラメータの値は、ＲＲＣシグナリングまたは他の任意のシステム専用制御プレーンシグナリングにより、半固定としてよい。

さらに、アップリンク干渉の測定に関連付けられる「雑音上昇」の語は、雑音電力に対する広帯域総受信電力の比として定義されることに留意されたい（非特許文献１０の８．２．２．１章）。

選択基準を定義する際にチャネル品質とアップリンク容量との両方を考慮する実際的な例は、http://www.3gpp.orgで入手可能な非特許文献１３において定義された、既存のＰＲＡＣＨ（物理ランダムアクセスチャネル）開ループ電力制御手順の変更版の再利用である。上記変更された手順において、ＰＲＡＣＨプリアンブルの初期電力は、ＣＰＩＣＨダウンリンク送信電力およびＣＰＩＣＨ ＲＳＣＰだけでなく、アップリンク干渉量にも基づいて算出してもよい。

別の実施の形態によれば、制御ユニットは、サービングノードＢの選択基準を周期的に監視し、上記基準および関連の測定が指示した場合、新しいサービングノードＢの選択を開始させる。監視の周期、すなわちサービングノードＢの選択の頻度は、ＲＲＣシグナリングにより半固定で決定、設定してよい。一方、測定値、例えば経路損失は、全て時間的に変化するので、ＲＮＣにおいて、「ピンポン」効果を避けるために、サービングノードＢの選択に先立ち、平均化を行なってもよい。ＲＮＣが選択基準パラメータを平均化する時間幅（平均化長）は、半固定状態でのＲＲＣシグナリングまたは他の任意のシステム専用制御プレーンシグナリングにより設定できる。シグナリングの効率は、有線インタフェースの遅延に大きく依存する。

サービングノードＢを選択する頻度は、上記の平均化長およびＩｕｂ／Ｉｕｒシグナリング遅延に依存してもよいし、ＲＲＣもしくは他の任意のシステム専用制御プレーンシグナリングによって設定してもよい。最適な平均化長は、チャネル変動の時間的スケールの増加に伴って減少する。また、最適な平均化長は、「ピンポン」効果を防止するよう定義してよい。例えば、ＵＥの速度が高速の場合、平均化長の縮小が必要になる。平均化長の値により、サービングノードＢの選択における実現可能な頻度に上限を設定することができる。平均化長が大きいほど、サービングノードＢの選択頻度は減少する。例えば、ＲＮＣにおけるＣＰＩＣＨ測定に関しては、通常のフィルタリング継続時間は約２００ｍｓである。

Ｉｕｂ／Ｉｕｒシグナリング遅延の値は、実現可能な選択頻度に上限を設定できる。遅延が大きいほど、サービングノードＢの選択頻度は減少する。Ｉｕｂ／Ｉｕｒにおける通常の片道遅延時間は約１００ｍｓである。

本発明の実施の形態によれば、大幅なシグナリング遅延を避けるために、サービングノードＢの選択は、周期的に、かつデータ送信から独立して行えることに留意されたい。上記選択は、タイマーの時間満了後に実行できるという点で周期的であってよい。上記選択は、無線データ受信を考慮しないという点でデータ送信から独立であってよい。当該受信をデータの送受信から独立させかつ周期的とすることにより、常に一度に一つのノードＢがサービングノードＢとして定義されることが保証され、起こり得るさらなる遅延が避けられる。サービング基地局の選択を開始させるタイマーの値は、例えばＲＮＣにより設定され、ノードＢへ伝達される。上記タイマーの値の伝達は、例えば、無線通信ネットワークサブシステムのユーザ部とノードＢのアプリケーション部との間のシグナリング（ＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰシグナリング）により確立することができる。本発明により、ソフトハンドオーバー動作中のシグナリングを低減させることができる。アクティブセット内の各ノードＢは、潜在的なサービングノードＢである。タイマーの値は、新たに選択されたノードＢへシグナリングされ、基地局にその選択を通知する。新しく選択されたノードＢへの通知に用いられる選択コマンドは、アクティブセット無線リンクの更新機能（例えば、無線リンク（ＲＬ）の追加、ならびにＲＬの追加および除去機能の組み合わせ）の中でシグナリングすることができる。

タイマーの値に対応する情報要素（ＩＥ）は、例えばＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰ ＲＬ設定要求シグナリングメッセージの中に含ませることが可能である。タイマーの値は、アクティブセットのノードＢに知られる必要はないことに留意されたい。しかし、タイマーの値は、スケジュールモードにおける動作、すなわちノードＢがアップリンクトランスポートチャネル（例えばＥ−ＤＣＨ）のパケットのスケジューリングを行う際の動作に有用である。

図１１は、本発明の実施の形態による、ネットワーク指向型決定モードに関するサービング基地局選択のフローチャートを示す。タイマーの時間が満了すると（ステップ１１０１参照）、ステップ１１０２において、制御ユニットは、測定結果に基づいてサービング基地局の再選択を行う。ステップ１１０３では、新しく選択されたサービング基地局が以前のサービング基地局と異なるかどうかを判定する。異なる場合、ステップ１１０４において、制御ユニットは、以前の基地局が、制御ユニットへのデータおよび制御パケットの送信に、ポーリングされない限り関与しないことを、以前の基地局に対してシグナリングする。この選択コマンド（または、この場合は、「非選択コマンド」）は、例えば、ＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰプロトコルのＲＬ再設定メッセージ内のＩＥを用いてよい。同時に、制御ユニットは、例えば、ＲＬ再設定メッセージ内の別のＩＥを用いて、新しいサービング基地局にその決定を通知する。ステップ１１０２において、サービング基地局を選択した後、タイマーを再度開始させる。

以前のサービングノードＢから新しいサービングノードＢへの切り替えは、切り替えによるパケット損失を避けるために、同期させることができる。以前のサービングノードＢから新しく選択された基地局への切り替えは、同時に行ってよい。これは、例えばＲＮＣにより、いわゆる起動時間を定義することで達成できる。この起動時間は、以前のサービングノードＢおよび新しいサービングノードＢへシグナリングしてよい。例えば、起動時間は、ＲＬ再設定メッセージ内のＩＥの中で送信することができる。起動時間は、以前のサービングノードＢがデータおよび制御パケットを制御ユニットへ送信することを停止するとともに、新しいサービングノードＢがデータおよび制御パケットを制御ユニットへ送信することを開始する時点を定義することができる。

本発明の別の実施の形態によれば、新しいサービングノードＢが起動される間、以前のサービングノードＢはデータおよび制御パケットを制御ユニットへ送信し続けることができる。例えば、制御ユニットまたは新しいサービングノードＢから、対応するコマンドを受信すると、または所定の期間が満了すると、以前のサービングノードＢは、データおよび制御パケットの制御ユニットへの送信を停止できる。従って、制御可能な期間、以前のサービングノードＢおよび新しいサービングノードＢの両方が、サービングノードＢの機能をある基地局から別の基地局に指定することによるパケット損失を防ぐために、データおよび制御パケットを制御ユニットへ同時に送信することができる。

上述のように、選択は無線データ送信から独立させることができる。従って、サービングノードＢを変更する際、起動時間が、アクティブセットのノードＢで受信されたデータパケットの現在の処理と重複し得る。図１２は、本発明の実施の形態によるサービングノードＢの切り替え手順を示す。サービングＲＮＣ（Ｓ−ＲＮＣ）が、サービングノードＢを「以前の」サービングノードＢ１から新しいサービングノードＢ２へ切り替えることを決定した場合、ノードＢ１とノードＢ２とがそれらの動作モードを切り替えるべき時点を示す起動時間を有するＩＥを含むことができるＲＬ再設定メッセージを両方の基地局へ送信する。以前のノードＢ１は、新しい起動時間の案を有するＩＥを含む起動時間ネゴシエーション要求メッセージをサービングＳ−ＲＮＣへ送信することができる。Ｓ−ＲＮＣは、新たに同意された起動時間を有するＩＥを含む起動時間確認メッセージにより、このメッセージに応答することができる。後者のメッセージは、起動時間のネゴシエーションが、当初シグナリングされた起動時間の変更を生じさせたか否かに関わらず「以前の」サービングノードＢ１と「新しい」サービングノードＢ２との両方へ送信することができる。

起動時間ネゴシエーション要求メッセージは任意とする。ネゴシエーションが実際に行われない場合は、起動時間確認メッセージは、起動時間の変更されていない値を含む。原則的には、当初設定された起動時間は、考慮の対象になるＩｕｂ／Ｉｕｒ遅延を有する起動時間確認メッセージを受信した後にノードＢ１からノードＢ２へ切り替えが発生するよう選択することができる。

本発明は主としてＵＭＴＳ Ｒｅｌ９９／４／５構成を参照して議論した。本発明による原理は、冒頭部で説明した進化型ＵＴＲＡＮ構成に適用可能であることに留意されたい。進化型Ｉｕｒ＋インタフェースにわたるシグナリングの低減において利得があり得ることが予測できる。以下、進化型ＵＴＲＡＮ構成を参照し、上に概説した本発明の可能な拡張性を提供する。

全ての無線関連機能は拡張ノードＢ＋へ移すことができるので、ソフトハンドオーバーのシナリオではノードＢ＋間に一定の階層を定義できる。ＲＮＧは、本発明では特別の役割を有さないものとする。また、Ｒｅｌ９９／４／５ ＵＴＲＡＮ構成に関し詳述された測定の定義および選択基準は、進化型構成に対し直接用いることができる。さらに、サービングノードＢ＋を選択する頻度および関連するタイミングは、進化型構成に対し容易に拡張適用することができる。ノードＢ＋間の階層的な負担分散は、選択手順に対する一定の改善の中で考慮されるものとする。

サービングノードＢ＋は、上に詳述した基準、例えばＵＥから集められた無線チャネル関連の測定に基づいて選択することができる。修正されたＲＲＣプロトコルはノードＢ＋とＵＥとにおいて終端されるので、ノードＢ＋は上述した選択基準を考慮することができる。接続の最初において、ＵＥは、ソフトハンドオーバー状態になくともよく、従ってその時点の「サービングノードＢ」は、ＵＥが初期に通信を行うノードＢ＋として一意的に識別できる事に留意されたい。チャネル品質測定に基づき、サービングノードＢ＋は、現在その機能を実行するノードＢ＋の決定に従って変更されてもよい。この決定は、ノードＢ＋において終端可能な拡張ＲＮＳＡＰ（無線通信ネットワークサブシステムアプリケーション部）プロトコルにより、またはノードＢ＋においてやはり終端可能な拡張フレームプロトコルの制御フレームにより、隣接するノードＢ＋へシグナリングされてよい。別の実施の形態によれば、隣接するノードＢを通じた中継シグナリングは、新たに選択されたサービングノードＢ＋が以前のサービングノードＢ＋のすぐ近くに位置するものでない場合に用いることができる。起動時間は、新たに選択されたノードＢ＋の位置に基づいて変更する必要があることにさらに留意されたい。拡張プロトコルは、現行のＵＭＴＳ ＵＴＲＡＮプロトコルをできる限り再利用することにより標準化されることに留意されたい。従って、拡張ＲＮＳＡＰプロトコルまたは拡張フレームプロトコルは、上述の進化型構成に特有の必要な変更を導入することにより、ＵＭＴＳ ＵＴＲＡＮ ＲＮＳＡＰおよびフレームプロトコルから導き出される。ＲＮＳＡＰは、ＵＭＴＳ Ｒ９９／４／５構成用のＩｕｒインタフェースの無線ネットワークシグナリングでよく、進化型ＵＴＲＡＮ構成用のＩｕｒおよびＩｕｒ＋インタフェースシグナリングへ適用可能である。

従って、ＵＭＴＳ Ｒ９９／４／５構成に関連して定義された手順は、現在のサービングノードＢ＋がＳ−ＲＮＣの機能を行なうよう容易に拡張適用できる。サービングノードＢ＋においてデータパケットが正しく受信された場合はデータがシグナリングされなくてよいので、進化型Ｉｕｒ＋インタフェースのシグナリングの減少における利得は、Ｒｅｌ９９／４／５構成に伴う利得より大きくなる。パケットはＲＮＧへ、続いてコアネットワークへ単に転送すればよい。しかし、サービングノードＢ＋がパケットを正しく受信しなかった場合、それは、例えば拡張フレームプロトコルのデータフレームを用いることによりデータパケットを、および／または例えば拡張フレームプロトコルの制御フレームを用いることにより制御パケットを、受信するよう他のノードＢ＋にポーリングすることができる。

さらに、上に概要を述べたソフトハンドオーバー中のサービングノードＢの選択は、本発明の好ましい実施の形態にすぎないこと、そして本発明の原理は、様々な無線ネットワーク構成に、およびマクロダイバーシチ利得を利用する複数の基地局により処理される種々のアップリンクトランスポートチャネルに広く適用できることに留意されたい。

本発明の実施の形態によれば、ＭＡＣ−ｅｕプロトコルは、本発明の汎用性を低下させることなくソフトハンドオーバー動作中、Ｓ−ＲＮＣにおいて終端することができる。並び替えバッファがノードＢに配置される場合は、提案されたシグナリング手順における小変更が必要となり得ることに留意されたい。例えば、上述のようにＩｕｂ／Ｉｕｒシグナリングが同期している場合は、シーケンス番号をシグナリングする必要はない。

本特許出願と同日出願であり同時係属中の出願「ソフトハンドオーバー中の基地局同期」（代理人事件番号ＥＰ２８２６０）においては、ソフトハンドオーバー中、通信端末のアクティブセットのノードＢにおけるソフトバッファを同期させる方法が提案されている。この同時係属中の特許出願の一実施の形態によれば、Ｉｕｒ／Ｉｕｂインタフェースのシグナリング量は、ソフトハンドオーバーにおけるＨＡＲＱ動作中に受信データパケットを肯定応答するために肯定のフィードバックメッセージだけを送信することにより低減させることができる。アクティブセットのノードＢは、肯定応答されたパケットについてのみ、相互に通知しあうことができる。または、シグナリング量の低減は、第１段階では、本出願において定義されたように有線インタフェース用のサービングノードＢからのみ他のノードＢへフィードバックを送信することにより達成することができる。第２段階では、当該フィードバックが否定的であった場合、すなわちデータパケットが基地局により正しく受信されなかった場合、否定のフィードバックは、アクティブセット内の全てのノードＢの中で、正常に受信されたパケットの報告を開始させることができる。Ｉｕｂ／Ｉｕｒインタフェース用のサービングノードＢを適切に選択した場合、たいていは、上記手順のうち段階１のみが実行される。

本特許出願と同日出願であり同時係属中の出願「ソフトハンドオーバー中のパケット再送の時間監視」（代理人事件番号ＥＰ２８２６１）は、移動体通信システムにおけるデータ再送のスケジューリングと制御に関する。

ソフトバッファコンテンツの同期用タイマーが期間満了間近であるということは、特定ノードＢのアップリンク無線リンク状態が悪化していると解釈できる。サービングノードＢの再選択をサポートするこの情報のシグナリングは、考慮されるＵＴＲＡＮ構成に依存する。Ｒ９９／４／５構成に関しては、当該情報は現行のサービングノードＢからＲＮＣへシグナリングすることができる。しかし、進化型構成に関しては、無線関連プロトコルのエンティティはノードＢ＋に配置することができる。新しいサービングノードＢ＋を選択し、その決定を新しいサービングノードＢ＋にシグナリングすることは、現行のサービングノードＢ＋次第である。従ってこの場合、現行のサービングノードＢ＋におけるタイマーが期間満了間近であることを、別のネットワーク要素へシグナリングする必要はない。

本発明の実施の形態に基づき、サービングノードＢを選択するための起動時間の可能なネゴシエーションについて説明してきた。本発明と同時係属中の出願との間の可能な相互作用は、新しい起動時間を提案する前に、ソフトバッファのタイマーのステータスの同期を考慮することができる。

ＵＭＴＳの上位レベルの構成を示す。 ＵＭＴＳ Ｒ９９／４／５に基づくＵＴＲＡＮの構成を示す。 ドリフトおよびサービング無線サブシステムを示す。 進化型ＵＴＲＡＮ構成を示す。 ＵＥでのＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成を示す。 ＵＥでのＭＡＣ−ｅｕ構成を示す。 ノードＢでのＭＡＣ−ｅｕ構成を示す。 ＲＮＣでのＭＡＣ−ｅｕ構成を示す。 本発明の実施の形態によるＵＴＲＡＮのシステムレベル図を示す。 本発明の実施の形態による制御ユニットの動作を示す。 本発明の実施の形態に基づく、制御ユニットによるサービング基地局選択のフローチャートを示す。 本発明の実施の形態によるサービングノードＢの切り替え手順を示す。

Claims (30)

1. 移動体通信システムにおいて複数の基地局を制御する方法であって、前記移動体通信システムは、ソフトハンドオーバー中に前記複数の基地局と通信を行う通信端末と、前記複数の基地局と、前記複数の基地局に接続された制御ユニットとを含み、前記方法は、
   前記複数の基地局の各基地局について、前記通信端末および前記各基地局間におけるアップリンクチャネル品質特性を評価する工程と、
   最良のアップリンクチャネル品質特性を有する基地局を決定する工程と、
   前記決定された基地局をサービング基地局として選択する工程と、
   前記通信端末から受信したデータパケットを前記ソフトハンドオーバー中に前記制御ユニットへ転送しないように、前記サービング基地局以外の複数または全ての基地局を制御する工程と、
   前記受信データパケットのデータの完全性が前記サービング基地局により肯定応答されなかった場合、前記受信データパケットのデータの完全性が前記サービング基地局により肯定応答されなかったことを示す通知を、前記サービング基地局から前記制御ユニットへ送信する工程と、
   前記サービング基地局からの前記通知の受信に対し、前記制御ユニットが前記選択された基地局以外の基地局に前記受信データパケットに関するステータス要求を送信する工程と、
   前記他の基地局から前記受信データパケットに関するステータスレポートを受信する工程と、を具備し、
   前記ステータスレポートは、前記データパケットのデータの完全性が前記各基地局で確認されたか否かを示す、あるいは、前記受信データパケットを含む、方法。
2. 前記複数の基地局において前記通信端末からデータパケットを受信する工程と、
   前記複数の基地局の各基地局において前記受信データパケットのデータの完全性を判定する工程と、
   前記受信データパケットを前記制御ユニットへ転送するよう制御された基地局により前記受信データパケットのデータの完全性が確認された場合、前記受信データパケット、および／または前記データパケットが正しく受信されたことを肯定応答する制御パケットを前記各基地局から前記制御ユニットへ送信する工程と、をさらに具備する、請求項１記載の方法。
3. 前記受信データパケットのデータの完全性が基地局により肯定応答されなかった場合、前記受信データパケットのデータの完全性が前記各基地局により肯定応答されなかったことを示す通知を、前記各基地局から前記制御ユニットへ送信する工程をさらに具備する、請求項１または請求項２記載の方法。
4. 前記通知および前記ステータスレポートは、少なくとも一つのフレームプロトコル制御フレーム中において、または、有線インタフェースの無線ネットワークシグナリングメッセージにより、前記制御ユニットへ送信される、請求項１から請求項３のいずれかに記載の方法。
5. 前記サービング基地局を選択する工程は、前記制御ユニットにおいて実行される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。
6. 前記サービング基地局の選択は、設定可能なタイマーにより周期的に開始される、請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法。
7. 前記タイマーの値は、無線リンクの追加機能、または前記無線リンクの追加機能および除去機能の組み合わせにより、前記サービング基地局へシグナリングされる、請求項６記載の方法。
8. 前記タイマーの値は、ＮＢＡＰまたはＲＮＳＡＰ無線リンク設定要求メッセージの情報要素において前記サービング基地局へシグナリングされる、請求項６または請求項７記載の方法。
9. アップリンクチャネル品質特性を評価する工程は、前記アップリンクチャネル品質を示すパラメータを、設定可能な時間間隔にわたって平均化する工程を含む、請求項１から請求項８記載の方法。
10. 前記時間間隔は、無線リソース管理プロトコルの少なくとも一つのシグナリングメッセージ、または少なくとも一つのシステム専用制御プレーンプロトコルメッセージにより、設定される、請求項９記載の方法。
11. 前記時間間隔は、前記通信端末の移動速度と、前記制御ユニットおよび基地局間のシグナリング遅延と、前記移動体通信システム内の異なる制御ユニット間のシグナリング遅延とを考慮して選択される、請求項９または請求項１０に記載の方法。
12. 前記新しいサービング基地局が選択された際、前記制御ユニットは選択コマンドを前記新しいサービング基地局へ送信する、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記制御ユニットは以前のサービング基地局へ前記選択コマンドをさらに送信する、請求項１２記載の方法。
14. 前記選択コマンドは、前記新しいサービング基地局が、正常に受信されたデータパケット、制御パケット、または通知を前記制御ユニットへ転送することを開始し、かつ前記以前のサービング基地局が、前記正常に受信されたデータパケット、制御パケット、または通知を前記制御ユニットへ転送することを停止する起動時間を示す、請求項１２または請求項１３記載の方法。
15. 前記以前のサービング基地局および前記制御ユニットは、制御メッセージを交換することにより前記起動時間をネゴシエーションする請求項１４記載の方法。
16. 前記制御メッセージは、ＮＢＡＰまたはＲＮＳＡＰプロトコルの無線リンク再設定メッセージ、起動時間ネゴシエーション要求メッセージ、および起動時間確認メッセージのうちのいずれかである、請求項１５記載の方法。
17. 移動体通信システムにおいて複数の基地局を制御する方法であって、前記移動体通信システムは、ソフトハンドオーバー中に前記複数の基地局と通信を行う通信端末と、前記複数の基地局と、前記移動体通信ネットワークおよび固定通信ネットワークを相互接続するゲートウェイとを含み、前記方法は、
    前記複数の基地局の各基地局について、前記通信端末および前記各基地局間におけるアップリンクチャネル品質特性を評価する工程と、
    最良のアップリンクチャネル品質特性を有する基地局を決定する工程と、
    前記決定された基地局をサービング基地局として選択する工程と、
    前記通信端末から受信したデータパケットを前記ソフトハンドオーバー中に前記制御ユニットへ転送しないように、前記サービング基地局以外の複数または全ての基地局を制御する工程と、を具備し、
    前記アップリンクチャネル品質特性を評価する工程は、前記アップリンクチャネル品質を示すパラメータを、設定可能な時間間隔にわたって平均化する工程を含み、
    前記時間間隔は、前記通信端末の移動速度と、前記複数の基地局の少なくとも２つの基地局間のシグナリング遅延とを考慮して選択される、方法。
18. 前記複数の基地局において前記通信端末からデータパケットを受信する工程と、
    前記複数の基地局の各基地局において前記受信データパケットのデータの完全性を判定する工程と、
    前記受信データパケットを前記ゲートウェイへ転送するよう制御された基地局により前記受信データパケットのデータの完全性が確認された場合、前記受信データパケットおよび／または制御パケットを前記各基地局から前記ゲートウェイへ送信する工程と、をさらに具備する、請求項１７記載の方法。
19. 前記受信データパケットのデータの完全性が前記サービング基地局により肯定応答されなかった場合、前記サービング基地局から前記サービング基地局以外の基地局へ前記受信データパケットに関するステータス要求を送信する工程と、
    前記受信データパケットに関するステータスレポートを前記サービング基地局以外の基地局から受信する工程と、をさらに具備し、
    前記ステータスレポートは、前記データパケットのデータの完全性が前記各基地局で確認されたか否かを示す、あるいは、前記受信データパケットを含む、請求項１７または請求項１８記載の方法。
20. 前記通知および前記ステータスレポートは、少なくとも一つのフレームプロトコル制御フレームにおいて、または、有線インタフェースの無線ネットワークシグナリングメッセージにより、前記サービング基地局へ送信される請求項１７から請求項１９のいずれかに記載の方法。
21. 前記サービング基地局を選択する工程は、現在のサービング基地局において実行される、請求項１７から請求項２０のいずれかに記載の方法。
22. 前記アップリンクチャネル品質特性は、前記通信端末および前記各基地局間のアップリンクチャネルの経路損失、基地局により前記通信端末へ送信された閉ループ電源制御コマンド、およびアップリンク干渉のうち少なくともいずれかに基づいて決定される、請求項１から請求項２１記載の方法。
23. 前記サービング基地局の選択は、アップリンクデータチャネルエアインタフェース送信から独立している、請求項１から請求項２２のいずれかに記載の方法。
24. 前記サービング基地局の選択は、設定可能なタイマーにより周期的に開始される、請求項１７から請求項２３のいずれかに記載の方法。
25. 前記時間間隔は、無線リソース管理シグナリングまたは別のシステム専用制御プレーンプロトコルにより設定される、請求項１７記載から請求項２４のいずれかに記載の方法。
26. 前記新しいサービング基地局が選択された際、前記制御ユニットは、選択コマンドを前記新しいサービング基地局へ送信する、請求項１７からは請求項２５のいずれかに記載の方法。
27. 前記選択コマンドは、前記新しいサービング基地局が、正常に受信されたデータパケットを、前記移動体通信ネットワークと固定通信ネットワークとを相互接続するゲートウェイへ転送することを開始し、かつ前記以前のサービング基地局が、正常に受信されたデータパケットを前記ゲートウェイへ転送することを停止する起動時間を示す、請求項２６記載の方法。
28. 前記以前または現在のサービング基地局および前記新しいサービング基地局は、所定の時間間隔の間、それぞれのサービング基地局機能を並行して継続する、請求項１３から請求項１６のいずれかにもしくは請求項２６または請求項２７に記載の方法。
29. 前記選択コマンドは、ＮＢＡＰまたはＲＮＳＡＰメッセージの情報要素において送信される、請求項１２から請求項１６のいずれかにもしくは請求項２６または請求項２７に記載の方法。
30. 前記受信データパケットは、少なくとも一つのフレームプロトコルデータフレームにおいて送信され、前記制御パケットおよび／または前記通知は、少なくとも一つのフレームプロトコル制御フレームにおいて送信される、請求項１から請求項２９のいずれかに記載の方法。

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