JP4391748B2 - 移動無線システムにおいて隣接するセルのリストを確立する方法 - Google Patents

移動無線システムにおいて隣接するセルのリストを確立する方法 Download PDF

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Description

本発明は、一般に、移動無線システムに関する。
図1は、この種のシステムのアーキテクチャの概要を示している。一般に、この種のシステムは、基本的に以下を含む。すなわち、
・基地局2および基地局コントローラ3から形成されるアクセス網(AN)1、および
・コア網(CN)4である。
無線アクセス網1は、無線インターフェース6を介して移動局5と通信し、インターフェース7を介してコア網と通信する。無線アクセス網内で、基地局はインターフェース8を介して基地局コントローラと通信する。
コア網4は、インターフェース7を介して無線アクセス網と通信し、具体的に図示していない外部ネットワークと通信する。
一般に、この種のシステムは、セルラーアーキテクチャを有し、必要に応じて、また必要とされる際にセルからセルにコールを転送するためのハンドオーバ(セルラー間転送)技術が提供される。従来の移動機によって支援されるハンドオーバ(MAHO)技術では、移動局が、自らのサーバセルに隣接するセルについての無線測定を行い、ネットワークがハンドオーバの決定を行うのを容易にするため、その無線測定の結果をネットワークに報告する。
測定が行われる隣接するセルのリストが、通常、一般にブロードキャストモードでネットワークによって移動局に送信される。このリストは、一般に、無線インターフェースを介して移動局と接触しているネットワークの部分、すなわち、アクセス網(AN)で定義される。アクセス網は、一般に、ネットワーク運営−保守(O&M)手段によってこの種のリストを使用して構成され、この手段自体はそのリストをシステムの構成に応じて決める。
一般に、以上の種類のシステムは、カバレッジ領域が重なり合うことも、重なり合わないことも可能であり、異なる事業者によって互いに独立に運営される複数の別々の公衆陸上移動網(PLMN)を含む。詳細には、これにより、地理的カバレッジおよび/または提供されるサービスの拡張が可能になる。
したがって、必要な場合、PLMN間の転送、すなわち、異なるネットワークに属するセル間のハンドオーバを可能にするため、隣接するセルのリストは、以下に「サーバ」網と呼ぶ移動局が接続されている先のネットワーク以外のネットワークに属するセルを含むことができる。
サーバPLMNから別のPLMNへの転送は、許可された場合にだけ行うことができ、これにより、事業者とユーザの契約タイプの間におけるローミング合意に関する情報などの情報の知識が必要とされる。この情報は、アクセス網において通常、入手可能ではなく、そのような情報が一般に集中化されるネットワークの部分であるコア網(CN)においてだけ入手可能である。この理由で、隣接するセルのリストは、通常、この情報を参照することなく作成され、続いて、アクセス権の検証が行われる。
このため、移動局が、自らのサーバ網以外のネットワークに属する隣接するセルに対する無線測定を行うように求められ、移動局が、その別のネットワークに以降、アクセスすることが許可されなくてもそうである。これは、無線網における通知リソース、およびネットワークにおける処理リソースの最適な使用ではなく、したがって、システムパフォーマンスを低下させる。
さらに、以上の種類のシステムでは、技術的進歩により、第2世代の技術、詳細には、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション(Global System for Mobile communication)(GSM)タイプの技術と、第3世代の技術、詳細には、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(Universal Mobile Telecommunication System)(UMTS)タイプの技術が区別されている。
GSMタイプのシステムでは、無線アクセス網は基地局サブシステム(BSS)と呼ばれ、基地局はトランシーバ基地局(BTS)と呼ばれ、コア網はネットワークサブシステム(NSS)と呼ばれる。NSSは、基本的に、移動交換センタ(MSC)などのネットワークエンティティ、つまりノードを含む。無線インターフェースはUmインターフェースと呼ばれ、インターフェース7はAインターフェースと呼ばれ、インターフェース8はAbisインターフェースと呼ばれる。
GSMシステムは、標準によって管理されており、さらなる情報については、対応する標準化機構によって公表されている対応する標準を参照することができる。
UMTSタイプのシステムでは、無線アクセス網は、UMTS地上無線アクセス網(UTRAN)と呼ばれ、基地局はノードBと呼ばれ、基地局コントローラは無線網コントローラ(RNC)と呼ばれ、移動局はユーザ機器(UE)と呼ばれる。無線インターフェースはUuインターフェースと呼ばれ、インターフェース7はIuインターフェースと呼ばれ、インターフェース8はIubインターフェースと呼ばれ、また、Iurインターフェースと呼ばれる無線網コントローラ間のインターフェースも存在する。RNCと、RNCが制御するノードBとの組合せは、無線網サブシステム(RNS)と呼ばれる。
UMTSアクセス網は、特に、広帯域符号分割多重アクセス(W−CDMA)技術の使用に基づく改良された無線アクセス技術の導入により、GSMアクセス網とは本質的に異なる。また、2つの動作モード、周波数領域二重(FDD)モードと時間領域二重(TDD)モードも存在する。
UMTSも、標準によって管理されており、更なる情報については、対応する標準化機構によって公表されている対応する標準を参照することができる。
同一のネットワークまたは同一のPLMNが、第2世代の無線アクセス技術を使用するセルと、第3世代の無線アクセス技術を使用するセルを含む可能性がある。これは、詳細には、第3世代の無線アクセス技術が既存の第2世代のインフラストラクチャに導入された場合に生じる。さらに、提供されるサービスが、利用可能な無線アクセス技術のタイプ以外の理由で、同一のネットワーク内または同一のPLMN内で一様ではない可能性がある。
したがって、PLMN間の転送を許可するという概念は、すべての可能な状況が考慮に入れられるべき場合、比較的複雑になる。例えば、ネットワークまたはPLMNが、UMTS技術に関して許可されている(関与する事業者間でUMTSローミング合意が存在するため)が、GMS技術に関して許可されていない(事業者間でGMSローミング合意が存在しないため)ことが生じる可能性がある。したがって、移動局が、隣接するセルに対する無線測定を行うようにさせられるが、そのセルにアクセスすることが以降、許可されない危険を冒す状況は、比較的頻繁に生じる可能性があり、これにより、システムの全体的なパフォーマンスが更に低下する可能性がある。
さらに、UMTSタイプの第3世代の無線アクセス技術により、圧縮モードとして知られる特定の伝送モードを使用して、移動局が、移動局のサーバセルとは異なる周波数を有する隣接セルに対して無線測定を行うことができるようにすることが必要とされる。
したがって、圧縮モードは、例えば、UMTSタイプの無線アクセス技術を使用するサーバセルの場合に、またGSMタイプの無線アクセス技術を使用する隣接セルの場合に、あるいはFDDモードを使用するサーバセルとTDDモードを使用する隣接セルの場合に又はその逆の場合に使用されることができる。
圧縮モード自体はパフォーマンスを低下させる。これは、伝送される情報が圧縮される、すなわち、通常モードで必要とされる時間よりも短い時間で伝送されるためである。このような伝送ギャップが設けられるのは、その間に移動局が不可欠な無線測定を実行できるようにするためである。
前述したとおり、移動局は、自らが以降、アクセスすることが許可されない自らのサーバ網以外のネットワークに属する隣接セルに対して測定を行わなければならない可能性がある。これを行うために圧縮モードが使用されなければならない場合、パフォーマンスは、利益なく低下させられる。
さらに、圧縮モードパラメータ(特に、伝送ギャップの時間および/または頻度などの)は、測定が行われることになる隣接セルで使用される無線アクセス技術のタイプに応じて異なる可能性がある。この場合、隣接セルのリストを最適に構成することができない(前述したとおり、)ため、圧縮モードパラメータも最適に構成することができない。
前述した様々な不都合を回避するため、アクセス網において、コア網で利用できるアクセス権を検証するのに必要な情報を複製することが可能である。これが経済的な解決策ではないという事実とは別に、そのような解決策は、特に、前に説明した理由で関与する情報が比較的複雑になる可能性があるので、運営−保守手段にかかる負荷を大幅に増加させるという理由からも最適でもない。
また、サーバ網が移動局に対して、隣接セルのリストからの各セルに関して、そのセルが属するネットワークまたはPLMNの識別を示すことも可能である。したがって、この情報に依拠して、またユーザの契約データ(詳細には、移動局に関連する加入者身元モジュール(SIM)カードの中に用意された)に応じて、移動局は、リストから、ユーザがアクセスを有するネットワークに属するセルを選択し、それらのセルに対してだけ測定を行うことも可能である。ただし、そのような解決策も、特に、移動機が、事業者間のローミング合意に関する情報の知識を有していないため、充分ではなく、または最適ではない。
したがって、以上の欠点を回避する解決策の必要性が存在し、より一般的には、以上のシステムにおいてハンドオーバを最適化するための解決策の必要性が存在する。
したがって、本発明は、セルラー移動無線システムにおいて移動局のために隣接セルのリストを作成する方法であって、当該システムは複数の別々のネットワークを含み、上記のリストが、サーバ網のコア網から受け取られた移動局に対して許可されたネットワークのリストに依拠して、移動局のサーバ網のアクセス網において作成された最適化されたリストであることを基本的に特徴とする方法を提供する。
別の特徴によれば、異なるサービスまたは異なる無線アクセス技術が利用可能な異なるタイプのセルを含むネットワークのケースで、許可されたネットワークのリストは、許可されたネットワークに関する許可されたサービスまたは許可された無線アクセス技術をさらに示す。
別の特徴によれば、無線アクセス技術は、第2世代の無線アクセス技術および第3世代の無線アクセス技術を含む。
別の特徴によれば、許可されたネットワークおよび/または許可されたサービスまたは許可された無線アクセス技術は事業者間のローミング合意に応じる。
別の特徴によれば、許可されたネットワークおよび/または許可されたサービスまたは許可された無線アクセス技術はユーザの契約タイプにも応じる。
別の特徴によれば、許可されたネットワークは、ユーザにとっての選好の順序で分類される。
別の特徴によれば、アクセス網は、第2世代の無線アクセス技術を使用する。
別の特徴によれば、GSMタイプのシステムにおいて、アクセス網は基地局サブシステム(BBS)タイプである。
別の特徴によれば、アクセス網は第3世代の技術を使用する。
別の特徴によれば、UMTSタイプのシステムにおいて、アクセス網は無線網サブシステム(RNS)タイプである。
別の特徴によれば、最適化されたリストは共通チャネルを介して移動局に送信される。
別の特徴によれば、最適化されたリストは専用チャネルを介して移動局に送信される。
本発明は、以上の方法を実施するための手段を含む移動無線システムを更に提供する。
本発明は、以上の方法を実施するための手段を含む移動無線システム機器を更に提供する。
本発明は、以上の方法を実施するための手段を含む移動局を更に提供する。
本発明の他の目的および特徴は、添付の図面に関連して供与する本発明の一実施形態の以下の説明を読むことで明白となる。
したがって、本発明の目的は、複数の別々のネットワークまたはPLMNを含むネットワークにおいてセルラー移動無線システムにおける移動機によって支援されるハンドオーバを最適化することである。
基本的に、本発明によれば、隣接セルのリストは、サーバ網のコア網から受け取られた移動局に許可されたネットワークのリストに依拠して、移動局のサーバ網のアクセス網において作成された最適化されたリストである。
異なるサービスまたは異なる無線アクセス技術が利用可能な異なるタイプのセルを含むネットワーク場合には、許可されたネットワークのリストは、有利には、許可されたネットワークに関する許可されたサービスまたは許可された無線アクセス技術を更に示す。
様々な無線アクセス技術は、詳細には、第2世代の無線アクセス技術および第3世代の無線アクセス技術を含むことが可能である。
詳細には、許可されたネットワークおよび/または許可されたサービスまたは許可された無線アクセス技術は、事業者間のローミング合意に応じる。
許可されたネットワークおよび/または許可されたサービスまたは許可された無線アクセス技術はさらに、ユーザの契約タイプに応じる。
許可されたネットワークは、有利には、ユーザにとっての選好の順序で分類される。
アクセス網の一例は、第2世代の無線アクセス技術を使用する。詳細には、GSMタイプのシステムにおいて、アクセス網は基地局サブシステム(BSS)タイプである。
アクセス網の別の例は、第3世代の無線アクセス技術を使用する。詳細には、そのUMTSタイプのシステムにおいて、アクセス網は無線網サブシステム(RNS)タイプである。
一例では、最適化されたリストは共通チャネルを介して移動局に送信される。
別の例では、最適化されたリストは専用チャネルを介して移動局に送信される。
詳細には、アクセス網ANは、アクセス網が(例えば、運営−保守手段によって)構成されるのに使用された隣接するセルと、コア網CNから受け取られる許可されたネットワーク、および許可されたサービスまたは許可された無線アクセス技術に関係する情報とのリストに基づいて、最適化されたリストを作成することができる。
次に、アクセス網は自らが作成した隣接セルの最適化されたリストを移動局に送信する。リストが各ユーザに特有である場合、すなわち、リストがユーザの契約タイプも考慮に入れて作成されている場合、リストは、好ましくは、専用チャネルを介して送信される。リストがすべてのユーザに共通である場合、すなわち、リストがユーザの契約タイプも考慮して作成されていない場合、リストは共通チャネルを介して送信されることが可能であり、契約タイプは移動局および/または関連するSIMカードによって考慮に入れられる。
この方法で隣接セルの最適化されたリストの作成が内部で行われるアクセス網自体は、第2世代の無線アクセス技術または第3世代の無線アクセス技術を使用することが可能である。
次に、例として、本発明による方法の一実施形態を説明し、この実施形態は、より詳細には、UMTSタイプの第3世代の無線アクセス技術に対応する。
本方法を図2を参照して説明する。本方法は、UMTSタイプのシステムに関する概説において簡単に説明したユーザ機器(UE)、無線網コントローラ(RNC)、およびコア網(CN)エンティティ、ならびに、やはり概説で説明した運営−保守手段に対応する運営−保守センタ(OMC)エンティティに関わるステップを含む。
図示した方法は、予備的ステップ10を含み、このステップの間にRNCが、RNCが制御する各セルに関する隣接セルのリストを使用して構成される。各隣接セルに関して、そのセルが属するネットワークまたはPLMNが、詳細には、ネットワーク識別子PLM IDを使用して示され、またそのセルにおいて使用される無線アクセス技術(RAT)のタイプも示される。
したがって、各RNCは、自らが制御する各セルに関する隣接セルのリストを使用して構成される。さらに、別々のRNC、すなわち、サービスを提供するRNC(SRNC)および制御を行うRNC(CRNC)を使用するマクロダイバーシティ(macrodiversity)接続の場合では、関与するRNCは、SRNCであり、CRNCも、Iurインターフェースを介して隣接セルのリストをSRNCに送信することができる。
所与のノードBを制御するRNCは、制御無線網コントローラ(CRNC)として知られており、したがって、Iubインターフェースを介してノードBに接続される。CRNCは、自らが制御するノードBに対する負荷制御、ならびに無線リソースの制御および割振りの役割を有する。
所与のユーザ機器UEに関する所与のコールに関して、サービス提供無線網コントローラ(SRNC)として知られるRNCが、Iuインターフェースを介してコア網CNに接続される。SRNCは、無線リンクを追加する、またはドロップする(マクロダイバーシティ伝送技術に従って)ための機能、ビットレート、電力、拡散係数などのコール中に変化しやすいパラメータを監視する機能を含め、関与するコールに関する制御の役割を有する。
本発明による方法は、初期ステップ11によって表わすとおり、UEとの無線リソース制御(RRC)接続をセットアップした際に実施することができる。標準3G TS 25.331で規定されるRRCプロトコルによれば、以下のメッセージが、この種の接続をセットアップした際に送信される。すなわち、
・UEからRNCに送信される初期直接転送(INITIAL DIRECT TRANSFER)メッセージM1、および
・RNCからCNに送信される初期UEメッセージ(INITIAL UE MESSAGE)M2である。
CNがメッセージM2を受信した際、詳細には、特に、ホームロケーションレジスタ(HLR)やビジタ(visitor)ロケーションレジスタ(VLR)などの、移動ユーザデータベースの問合せを含むステップ12がCNにおいて実行されて、関与するUEに対して許可されたネットワークのリストが獲得される。
次に、関与するUEに対して許可されたネットワークのリストを含むメッセージM3が、CNからRNCに送信される。
許可されたネットワークは、有利には、UEにとっての選好の順序で分類される。
それぞれの許可されたネットワークに関して、有利には、UEに対して許可されたサービスおよび/または技術のタイプが示される(例えば、GSM、UMTS−FDD、UMTS−TDD等)。
したがって、メッセージM3は、例えば、以下の情報を含むことが可能である。すなわち、
・UEの識別、詳細には、UEの移動加入者身元(IMSI)、
・許可され、選好されるネットワークまたはPLMのリスト(そのそれぞれに関する許可された技術タイプを伴う)、
・許可されたネットワークまたはPLMのリスト(そのそれぞれに関する許可された技術タイプを伴う)。
この情報の中で、許可されたネットワークまたはPLMNは、その識別子PLMN IDによって等しく特定されることが可能である。
メッセージM3は、有利には、CNとRNCの間の通信のためのプロトコルに従って使用される共通ID(COMMON ID)メッセージであることが可能である。
メッセージM3を受信すると、RNCは、隣接セルの最適化されたリストを作成する(ステップ13)。図示した例では、最適化されたリストは、RNCが構成されるのに使用された隣接セルのリスト、およびメッセージM3の中に含まれる情報に基づく。この例では、許可された無線アクセス技術が、それぞれの許可されたネットワークに関して示されている。さらに、この例では、許可されたネットワークは、ユーザにとっての選好の順序で分類される。したがって、移動局は、選好されるネットワークに属する隣接セルだけに対する測定の結果を報告することができ、これにより、パフォーマンスが更に最適化される。
また、RNCは、隣接セルの最適化されたリストを作成する際に、詳細には以下のような他の基準も考慮に入れる。すなわち、
・UEによって以前に報告された測定結果、
・無線機所持者(ベアラ(bearer))(RAB)パラメータ、
・通知またはUE容量の制限、
・圧縮モードの使用に対する制約、等である。
最適化されたリストからのセルの1つに対する無線測定を可能にするのに圧縮モードが使用されなければならない(そのセルにおいて使用される技術に依存して)場合、RNCは、それに応じて圧縮モードパラメータを構成することができる。
隣接セルの最適化されたリストは、詳細には、RRCプロトコルにおいて使用される測定制御(MEASUREMENT CONTROL)メッセージの中など、メッセージM4の中でUEに伝送されることが可能である。
以上に説明した図は、単に、本発明を理解するのに必要とされる程度に、また、そのようなシステムにおいて従来どおりの原理を利用することができる通知プロトコルまたは通知方法の詳細に立ち入ることなく、本方法の1つの図式的な例を表わしていることに留意されたい。
さらに、この図は、この場合、UMTSタイプの無線アクセス技術に対応し、そのタイプの無線アクセス技術において使用される通知メッセージの特定の例に対応する一例だけに対応しているが、もちろん、本発明の範囲を逸脱することなく、通知メッセージの他の例および/または他のタイプの無線アクセス技術も使用できることに留意されたい。
本発明は、以上の種類の方法に加えて、本方法を実施するための手段を組み込んでいる移動無線システム、移動無線網、および移動局をさらに提供する。
この手段は前述した方法に従って動作することが可能である。この手段の特定の実装は、当分野の技術者には特に困難なことではないので、そのような手段をその機能から始めて、前述したより詳細に説明する必要はない。
移動無線システムの一般的なアーキテクチャの概要を示す図である。 本発明による方法の一例を示す図である。

Claims (19)

  1. サーバ網のアクセス網によって、セルラー移動無線システムにおいて移動局のために隣接セルのリストを作成する方法であって、
    前記システムが複数の別々のネットワークを含み、
    サーバ網のアクセス網によって、サーバ網のコア網から、ローミング合意に従って前記移動局に対して許可されたネットワークのリストを受け取るステップと、
    前記サーバ網のアクセス網によって、ローミング合意に従って前記移動局に対して許可されたネットワークのリストに依拠して、前記移動局の隣接セルのリストの最適化されたリストを作成するステップと、を有することを特徴とする方法。
  2. 異なるサービスまたは異なる無線アクセス技術が利用可能な異なるタイプのセルを含むネットワークの場合に、許可されたネットワークの前記リストが、許可されたネットワークに関する許可されたサービスまたは無線アクセス技術を更に示すことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 無線アクセス技術が第2世代の無線アクセス技術および第3世代の無線アクセス技術を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 許可されたネットワークおよび/またはサービスまたは無線アクセス技術が、事業者間のローミング合意に応じることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 許可されたネットワークおよび/またはサービスまたは無線アクセス技術が、ユーザの契約タイプにも応じることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 許可されたネットワークが、ユーザにとっての選好の順序で分類されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記アクセス網が、第2世代の無線アクセス技術を使用することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. GSMタイプのシステムにおいて、前記アクセス網が、基地局サブシステム(BBS)タイプであることを特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. 前記アクセス網が、第3世代の技術を使用することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  10. UMTSタイプのシステムにおいて、前記アクセス網が、無線網サブシステム(RNS)タイプであることを特徴とする請求項9に記載の方法。
  11. 前記最適化されたリストが、共通チャネルを介して移動局に送信されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記最適化されたリストが、専用チャネルを介して移動局に送信されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
  13. 請求項1から12のいずれか一項に記載の方法を実施するための手段を含む移動無線システム。
  14. 移動無線システムのコア網装置(CN)であって、前記移動無線システムの無線網コントローラ(RNC)へ、ローミング合意に従って移動局(UE)に対して許可されたネットワークのリストを送信する手段を有する、コア網装置。
  15. 前記コア網装置と前記無線網コントローラの間の通信のためのプロトコルに従って使用される共通IDメッセージで前記リストを送信する手段を含む、請求項14に記載のコア網装置。
  16. 移動無線システムの無線網コントローラ(RNC)であって、前記移動無線システムのコア網装置から、ローミング合意に従って移動局(UE)に対して許可されたネットワークのリストを受信する手段と、前記許可されたネットワークのリストに依拠して、前記移動局に対する隣接セルの最適化されたリストを作成する手段を有する、無線網コントローラ。
  17. 前記コア網装置と前記無線網コントローラの間の通信のためのプロトコルに従って使用される共通IDメッセージで前記許可されたネットワークのリストを受信する手段を含む、請求項16に記載の無線網コントローラ。
  18. 前記隣接セルの最適化されたリストを、共通チャネルを介して前記移動局に送信する手段を含む、請求項16に記載の無線網コントローラ。
  19. 前記隣接セルの最適化されたリストを、専用チャネルを介して前記移動局に送信する手段を含む、請求項16に記載の無線網コントローラ。
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