JP4415598B2 - 移動通信システム、移動局及びそれに用いる周辺セル検出監視方法 - Google Patents

Description

本発明は移動通信システム、移動局及びそれに用いる周辺セル検出監視方法に関し、特にランク付けされた周辺セル情報による周辺セル検出監視方法に関する。

ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）技術を利用した複数のセルを有するセルラ移動体通信システムにおいては、移動局の移動による接続時のハンドオーバ、または非接続時のセル再選択を行うため、在圏セルの品質監視に平行して、周辺セルの検出または監視動作を常時行っている。

移動局は検出・監視の対象とする周辺セル情報を、各セルが有するスクランブリングコードを識別子として、在圏セルで基地局から同報される報知情報、または基地局への接続時に個別に通知される測定制御情報によって得ることができる。

しかしながら、一方で、周辺セルの検出・監視動作を常時行うことは、移動局の単位時間当りの動作率を高めることになり、消費電力の増大を招く。移動局が電池動作をしている場合には、待ち受け、通話時間が短くなり、利用者の利便性を損うことになる。

非接続時のセル再選択に際して、不要な周辺セル検出・監視動作を抑止するための方法として、在圏セルの現在品質が指定された閾値に比べ高い場合、周辺セル検出・監視を行わない方法がある（例えば、非特許文献１，２参照）。この方法では、在圏セルの品質が十分高く、セル再選択が必要ない場合に周辺セル検出・監視を行わずに済むため、消費電力の低減を図ることができる。

"Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ（ＵＥ） ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｉｎ ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ ｃｅｌｌ ｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ"［３ＧＰＰ ＴＳ２５．３０４ｖ５．３．０（２００３−０６）］ "Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＲＣ）"［３ＧＰＰ ＴＳ２５．３３１ｖ５．５．０（２００３−０６）］

しかしながら、上述した従来の周辺セル検出監視方法では、移動局の移動速度が速く、周辺セル検出・監視の動作周期に比べて在圏セルの品質劣化が速い場合、セル再選択が遅れる場合が予想される。

従来の周辺セル検出監視方法では、このセル再選択が遅れれば、移動局においてその間の発着呼動作を行うことができず、利用者の利便性を損うことになる。また、接続時の周辺セル検出・監視動作に関しては、動作抑止の方法が規定されていない。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、在圏セルの品質に応じて周辺セルの検出・監視の優先度付けを行うことができ、不要な周辺セル検出・監視を抑止することができるとともに、移動局の消費電力を低減させることができる移動通信システム、移動局及びそれに用いる周辺セル検出監視方法を提供することにある。

本発明による移動通信システムは、基地局による無線サービスを示すセル内において移動局が在圏セルの品質監視と周辺セルの検出・監視動作を行う移動通信システムであって、
前記移動局は、前記セル内において前記基地局から通知される周辺セル情報に基づいて前記周辺セルの検出・監視を行う手段を有し、
前記周辺セル情報は、前記周辺セルの検出・監視動作におけるランク付けが付されており、
前記周辺セルの検出・監視を行う手段は、前記ランク付けが付された前記周辺セル情報を基に在圏セルの品質と前記ランク毎に予め設定された品質閾値との比較結果に応じて前記周辺セルの検出・監視の実行範囲を選択し、
前記ランク付けは、前記周辺セルの検出・監視を行うべき優先度に応じて付され、
前記比較結果において、前記在圏セルの品質が前記品質閾値を下回った場合にのみ、対応するセルの検出・監視を行っている。

本発明による移動局は、基地局による無線サービスを示すセル内において在圏セルの品質監視と周辺セルの検出・監視動作を行う移動局であって、
前記セル内において前記基地局から通知される周辺セル情報に基づいて前記周辺セルの検出・監視を行う手段を備え、
前記周辺セル情報は、前記周辺セルの検出・監視動作におけるランク付けが付されており、
前記周辺セルの検出・監視を行う手段は、前記ランク付けが付された前記周辺セル情報を基に在圏セルの品質と前記ランク毎に予め設定された品質閾値との比較結果に応じて前記周辺セルの検出・監視の実行範囲を選択し、
前記ランク付けは、前記周辺セルの検出・監視を行うべき優先度に応じて付され、
前記比較結果において、前記在圏セルの品質が前記品質閾値を下回った場合にのみ、対応するセルの検出・監視を行っている。

本発明による周辺セル検出監視方法は、基地局による無線サービスを示すセル内において移動局が在圏セルの品質監視と周辺セルの検出・監視動作を行う移動通信システムに用いる周辺セル検出監視方法であって、
前記移動局が、前記セル内において前記基地局から通知される周辺セル情報に基づいて前記周辺セルの検出・監視を行うステップを実行し、
前記周辺セル情報は、前記周辺セルの検出・監視動作におけるランク付けが付されており、
前記周辺セルの検出・監視を行うステップにおいて、前記ランク付けが付された前記周辺セル情報を基に在圏セルの品質と前記ランク毎に予め設定された品質閾値との比較結果に応じて前記周辺セルの検出・監視の実行範囲を選択し、
前記ランク付けは、前記周辺セルの検出・監視を行うべき優先度に応じて付され、
前記比較結果において、前記在圏セルの品質が前記品質閾値を下回った場合にのみ、対応するセルの検出・監視を行っている。

すなわち、本発明の移動通信システムは、検出・監視の対象とする周辺セル情報に、セルの配置にしたがったランク付けの情報を付加することによって、移動局が早期に検出・監視を始めるべきセルと、そうでないセルとを判断可能としている。この場合、移動局がどのランクまで検出・監視を行うかは在圏セルの品質を基に移動局が判断する。

このように、本発明の移動通信システムでは、検出・監視を行う周辺セルを在圏セルの品質に応じて指定することが可能となるため、周辺セルの検出・監視の優先度付けが可能となる。また、本発明の移動通信システムでは、不要な周辺セル検出・監視を在圏セルの品質に応じて抑止することが可能となるため、移動局の消費電力低減が可能となる。

本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、在圏セルの品質に応じて周辺セルの検出・監視の優先度付けを行うことができ、不要な周辺セル検出・監視を抑止することができるとともに、移動局の消費電力を低減させることができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態による移動通信システムの構成を示すブロック図である。図１においては複数のセルを有するセルラ移動体通信システムのセル配置を模式的に示している。

図１において、１０１，２０１〜２０６，３０１，３０２はそれぞれセルを示しており、１は移動局を示している。ここで、各セル１０１，２０１〜２０６，３０１，３０２は、図示せぬ基地局を中心に、その無線サービスが及ぶおおよその範囲を現しており、各セル１０１，２０１〜２０６，３０１，３０２の境界は厳密にその範囲を区切るものではない。通常、近隣セルの電波到達範囲は交差している。

各セル１０１，２０１〜２０６，３０１，３０２は、それぞれ、少なくともそのサービス地域内でユニークであるスクランブリングコードを有しており、これが各セル１０１，２０１〜２０６，３０１，３０２の識別子となる。説明を簡単化するために、セル１０１，２０１〜２０６，３０１，３０２はそれぞれスクラブリングコード１０１，２０１〜２０６，３０１，３０２を有しているものとする。

現時点で、移動局１はセル１０１に在圏しているものとする。このセル１０１に在圏している移動局１が検出・監視する周辺セルをセル２０２〜２０６，３０１，３０２とする。ここで、セル１０１の基地局が同報する報知情報、または接続時に通知される測定制御情報に指定される周辺セル情報は、検出・監視すべき優先度に応じてランク付けされている。

例えば、どのような場合でも常に監視すべき在圏セル１０１はランク０とし、次いで優先的に検出・監視すべき、在圏セルに隣接するセルをランク１、最も優先度が低いセルをランク２としている。

これによって、本発明の実施の形態では、検出・監視の対象とする周辺セル情報に、セルの配置にしたがったランク付けの情報を付加することによって、移動局１が早期に検出・監視を始めるべきセルと、そうでないセルとを判断することができる。

図２は本発明の一実施例による移動局の構成を示すブロック図である。図２においては、移動局１のセル検出・監視に係る部分を模式的に示したものであり、移動局１はアンテナ１１と、無線送受信部１２と、ベースバンド処理部１３と、制御部１５とから構成されている。また、ベースバンド処理部１３はセル検出・監視部１４を備えている。

尚、移動局１における音声処理、画像処理、計算処理等の各部については公知であるので、その構成及び動作についての説明を省略する。また、本発明の一実施例による移動通信システムは図１に示す本発明の実施の形態による移動通信システムと同様の構成となっている。

無線信号はアンテナ１１によって送受信され、図示せぬ無線媒体を介してセル１０１，２０１〜２０６，３０１内に存在する基地局と通信を行う。ベースバンド信号は、制御部１５に制御されるベースバンド処理部１３によって処理される。

セル検出・監視部１４は受信したベースバンド信号から、セル１０１，２０１〜２０６，３０１から発せられるスクラブリングコード１０１，２０１〜２０６，３０１のうち、制御部１５に指定されるものを識別することで、セルの検出を行う。また、セル検出・監視部１４は検出済みのセルの信号品質を監視して制御部１５に通知する。

図３は従来の周辺セル情報を示す図であり、図４及び図５は本発明の一実施例による周辺セル情報を示す図である。これら図１〜図５を参照して本発明の一実施例について説明する。

セル１０１に在圏している移動局１が検出・監視する周辺セルをセル２０２〜２０６，３０１，３０２とした場合、セル１０１の基地局が同報する報知情報、または接続時に基地局から通知される測定制御情報に指定される周辺セル情報は、スクランブリングコードを識別子として、従来の技術では、例えば図３に示すリスト１のように与えられる。

つまり、周辺セル情報は、周辺セル情報｛｛１０１｝，｛２０１｝，｛２０２｝，｛２０３｝，｛２０４｝，｛２０５｝，｛２０６｝，｛３０１｝，｛３０２｝，｝となる。

従来の技術では上記のリストに挙げられた在圏セルを含む周辺セルを全て検出・監視する。あるいは、非接続時、在圏セルの品質が別に報知情報で指定される閾値を上回る場合、在圏セルを除く周辺セルの検出・監視を行わないこともできる。

これに対し、本実施例では、周辺セル情報が、検出・監視すべき優先度に応じてランク付けされ、例えば、図４に示すリスト２のように与えられる。つまり、周辺セル情報は、周辺セル情報｛｛１０１，ランク０｝，｛２０１，ランク１｝，｛２０２，ランク１｝，｛２０３，ランク１｝，｛２０４，ランク１｝，｛２０５，ランク１｝，｛２０６，ランク１｝，｛３０１，ランク２｝，｛３０２，ランク２｝，｝となる。

上記の例では、どのような場合でも常に監視すべき在圏セル１０１をランク０とし、次いで優先的に検出・監視すべき、在圏セルに隣接するセルをランク１とし、最も優先度が低いセルをランク２としている。

図６は本発明の一実施例による周辺セル検出・監視処理を示すフローチャートである。これら図１〜図６を参照して本発明の一実施例による周辺セル検出・監視処理について説明する。

在圏セル１０１の品質をＱａとし、これに対し、ランク１の周辺セルを検出・監視する品質閾値をＱｔ１、ランク２の周辺セルを検出・監視する品質閾値をＱｔ２とする。ここで、Ｑｔ１＞Ｑｔ２である。また、品質閾値Ｑｔ１、Ｑｔ２は周辺セル情報と同様、報知情報、測定制御情報によって与えられるか、移動局１が内部のパラメータとして予め保持しているものとする。

移動局１は報知情報、測定制御情報によって与えられた周辺セル情報を基に、図６に示すように動作して、在圏セル１０１を含めた周辺セルの検出・監視を行う。移動局１は周辺セル検出・監視処理を開始すると、まず、周辺セル情報の読取りを行い、検出・監視すべき周辺セルをランク別に把握する（図６ステップＳ１）。

続いて、移動局１はランク０である在圏セル１０１の監視を行い、在圏セル１０１の品質Ｑａを取得し（図６ステップＳ２）、品質閾値Ｑｔ１に対して在圏セル１０１の品質Ｑａが高ければ（図６ステップＳ３）、在圏セルの品質が十分であるとし、以後の周辺セル検出・監視を行わず、ステップＳ１に戻る。

また、移動局１は在圏セル１０１の品質Ｑａが品質閾値Ｑｔ１以下であれば（図６ステップＳ３）、ランク１に指定される周辺セルの検出・監視を行う（図６ステップＳ４）。

移動局１は品質閾値Ｑｔ２に対して在圏セル１０１の品質Ｑａが高ければ（図６ステップＳ５）、在圏セル１０１の品質が十分であるとし、以後の周辺セル検出・監視を行わず、ステップＳ１に戻る。

また、移動局１は在圏セル１０１の品質Ｑａが品質閾値Ｑｔ２以下であれば（図６ステップＳ５）、ランク２に指定される周辺セルの検出・監視を行う（図６ステップＳ６）。

移動局１は在圏セル１０１を変更するかの判断を行い（図６ステップＳ７）、在圏セル１０１に留まる場合、ステップＳ１に戻り、上述した動作を繰り返す。移動局１は在圏セル１０１を変更する場合、処理を一旦終了し、移行先のセルにて上述したステップＳ１からの動作を繰り返す。

在圏セルがセル１０１からセル２０１に変わった場合、セル２０１における周辺セル情報は、例えば図５に示すリスト３のようになる。つまり、周辺セル情報は周辺セル情報｛｛２０１、ランク０｝、｛１０１、ランク１｝、｛２０２、ランク１｝、｛２０６、ランク１｝、｛３０１、ランク１｝、｛３０２、ランク１｝、｛２０３、ランク２｝、｛２０４、ランク２｝、｛２０５、ランク２｝、｝となる。

ここで、在圏セルの品質Ｑａには移動局１にて受信される全電力のうち、目的信号成分を干渉信号成分で除した比であるＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）、Ｅｃ／Ｎｏ、Ｅｃ／Ｉｏ等を用いると都合がよい。目的信号成分は在圏セルの監視対象となるチャネルの電力であり、それ以外は干渉信号成分となる。

在圏セルの基地局が設置されている中心付近では、在圏セルの基地局からの到来電力が強く、かつ周辺セルからの到来電力が弱くなるため、品質Ｑａは高くなる。この状態では周辺セルを検出・監視する必要性は低いといえる。

在圏セルの中心付近から離れると、在圏セルの基地局からの到来電力が次第に弱まり、品質Ｑａは低くなる。品質Ｑａがある程度低くなった時点で優先度の高い、本実施例では在圏セルに近いセルから検出・監視を行うことで、セル移行をスムーズに行うことが期待できる。

在圏セルの基地局からの到来電力が弱くならないまでも、周辺のセルからの到来電力が強くなった場合、干渉信号成分が強くなり、品質Ｑａが低くなる。逆に、干渉成分が強い状態では、周辺セルの到来電力が高い可能性があるといえる。

接続中において、在圏セル、周辺セルのいずれからの到来電力も十分にある場合には、２つ以上のセルからの到来電力をレイク合成し、ダイバシチゲインを得ることも可能であるため、品質Ｑａに応じて優先度の高い周辺セルから検出・監視を行うことで、最適動作を行うことが期待できる。本実施例では上述した動作を行うことによって、在圏セルの品質Ｑａに応じて周辺セルの検出・監視の優先度付けが可能となる。

このように、本実施例では、検出・監視を行う周辺セルを在圏セルの品質に応じて指定することができるため、周辺セルの検出・監視の優先度付けを行うことができるとともに、不要な周辺セルの検出・監視を在圏セルの品質に応じて抑止することができ、移動局１の消費電力を低減することができる。

図７は本発明の他の実施例による周辺セル情報を示す図である。図７において、本発明の他の実施例では周辺セル情報のランク付けが直接、検出監視閾値によって行うことで、例えば、図７に示すリスト４のように行われる。

つまり、周辺セル情報は、周辺セル情報｛｛１０１、＋２０ｄＢ｝、｛２０１、−１０ｄＢ｝、｛２０２、−１０ｄＢ｝、｛２０３、−１０ｄＢ｝、｛２０４、−１０ｄＢ｝、｛２０５、−１０ｄＢ｝、｛２０６、−１０ｄＢ｝、｛３０１、−２０ｄＢ｝、｛３０２、−２０ｄＢ｝、｝となる。

図７に示すリスト４の例では、検出監視閾値をセル１０１に対して＋２０ｄＢに、セル２０１〜２０６に対して−１０ｄＢに、セル３０１，３０２に対して−２０ｄＢにそれぞれ設定している。ここでは、在圏セルの品質Ｅｃ／Ｎｏが各検出閾値を下回った場合にのみ、対応するセルの検出・監視を行うこととする。

セル品質が＋２０ｄＢを超えることはないものとして、在圏セル１０１は常時監視されることになり、在圏セルが中品質−１０ｄＢを下回ったところから優先度の高いセル２０１〜２０６の検出・監視が開始され、在圏セルが低品質−２０ｄＢを下回ったところで始めてセル３０１，３０２の検出・監視が開始されることになる。

本実施例では、実現される機能が本発明の一実施例と同様であるが、移動局１内で周辺セルのランクと検出監視閾値との対応を持つ必要がなく、また任意の検出監視閾値を設定することができる。一方、本実施例では、検出監視閾値の精度を高めることで、測定制御情報に必要なデータ量が増加することとなる。

本発明は、セルの配置にしたがったランク付けによる、セル検出・監視動作の抑制以外に、特定セルへの誘導にも用いることができる。例えば、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）やＭＢＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ／Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ）等の高位サービスに対応しているセルと、そうでないセルとがあるエリアに混在している場合、図４に示すリスト２や図５に示すリスト３において、高位サービス提供セルをランク１、それ以外をランク２とする。

あるユーザが高位サービスを利用している場合、そのユーザに対して上記のランク付けを付加した個別の測定制御情報を送付し、在圏セルの品質がよいうちはランク１のセルを優先的に検出・監視し、在圏セルの品質が悪くなった場合にはサービスの質を下げてでも接続を維持するために、ランク２のセルを検出・監視し、スムーズな移動通信が行えるよう誘導することができる。

上記の高位サービスに限らず、ユーザ容量が逼迫しているセルの優先度を下げ、ユーザ容量に余裕があるセルに誘導する等、網側主導のユーザ誘導を行うことが可能である。

本発明の実施の形態による移動通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例による移動局の構成を示すブロック図である。 従来の周辺セル情報を示す図である。 本発明の一実施例による周辺セル情報を示す図である。 本発明の一実施例による周辺セル情報を示す図である。 本発明の一実施例による周辺セル検出・監視処理を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例による周辺セル情報を示す図である。

符号の説明

１ 移動局
１１ アンテナ
１２ 無線送受信部
１３ ベースバンド処理部
１４ セル検出・監視部
１５ 制御部
１０１，２０１〜２０６，
３０１，３０２ セル

Claims (5)

1. 基地局による無線サービスを示すセル内において移動局が在圏セルの品質監視と周辺セルの検出・監視動作を行う移動通信システムであって、
   前記移動局は、前記セル内において前記基地局から通知される周辺セル情報に基づいて前記周辺セルの検出・監視を行う手段を有し、
   前記周辺セル情報は、前記周辺セルの検出・監視動作におけるランク付けが付されており、
   前記周辺セルの検出・監視を行う手段は、前記ランク付けが付された前記周辺セル情報を基に在圏セルの品質と前記ランク毎に予め設定された品質閾値との比較結果に応じて前記周辺セルの検出・監視の実行範囲を選択し、
   前記ランク付けは、前記周辺セルの検出・監視を行うべき優先度に応じて付され、
   前記比較結果において、前記在圏セルの品質が前記品質閾値を下回った場合にのみ、対応するセルの検出・監視を行うことを特徴とする移動通信システム。
2. ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式のセルラ移動体通信システムであることを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
3. 基地局による無線サービスを示すセル内において在圏セルの品質監視と周辺セルの検出・監視動作を行う移動局であって、
   前記セル内において前記基地局から通知される周辺セル情報に基づいて前記周辺セルの検出・監視を行う手段を有し、
   前記周辺セル情報は、前記周辺セルの検出・監視動作におけるランク付けが付されており、
   前記周辺セルの検出・監視を行う手段は、前記ランク付けが付された前記周辺セル情報を基に在圏セルの品質と前記ランク毎に予め設定された品質閾値との比較結果に応じて前記周辺セルの検出・監視の実行範囲を選択し、
   前記ランク付けは、前記周辺セルの検出・監視を行うべき優先度に応じて付され、
   前記比較結果において、前記在圏セルの品質が前記品質閾値を下回った場合にのみ、対応するセルの検出・監視を行うことを特徴とする移動局。
4. 基地局による無線サービスを示すセル内において移動局が在圏セルの品質監視と周辺セルの検出・監視動作を行う移動通信システムに用いる周辺セル検出監視方法であって、
   前記移動局が、前記セル内において前記基地局から通知される周辺セル情報に基づいて前記周辺セルの検出・監視を行うステップを実行し、
   前記周辺セル情報は、前記周辺セルの検出・監視動作におけるランク付けが付されており、
   前記周辺セルの検出・監視を行うステップにおいて、前記ランク付けが付された前記周辺セル情報を基に在圏セルの品質と前記ランク毎に予め設定された品質閾値との比較結果に応じて前記周辺セルの検出・監視の実行範囲を選択し、
   前記ランク付けは、前記周辺セルの検出・監視を行うべき優先度に応じて付され、
   前記比較結果において、前記在圏セルの品質が前記品質閾値を下回った場合にのみ、対応するセルの検出・監視を行うことを特徴とする周辺セル検出監視方法。
5. 前記移動通信システムは、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式のセルラ移動体通信システムであることを特徴とする請求項４記載の周辺セル検出監視方法。

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