JP4760498B2 - 移動体通信システム、基地局装置及びそれらに用いるセル間ハンドオーバ制御方法 - Google Patents

Description

本発明は移動体通信システム、基地局装置及びそれらに用いるセル間ハンドオーバ制御方法に関し、特に移動体通信システムにおけるハンドオーバシーケンスに関する。

従来のハンドオーバシーケンスについて図６を参照して説明する。図６において、ソース基地局は、移動機（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）からの測定結果（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）を基にハンドオーバを実行するかどうかを判断する［ＨＯ（ＨａｎｄＯｖｅｒ） ｄｅｓｉｓｉｏｎ］（図６のｃ１，ｃ２）。

ソース基地局はハンドオーバを実行する場合、ターゲット基地局に対して、ソース基地局で管理している移動機情報等、ハンドオーバ先の基地局で使用するパラメータを通知し、ターゲット基地局のリソース確保のトリガをかける（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）（図６のｃ３）。

ソース基地局はターゲット基地局のリソース確保完了後（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）（図６のｃ４，ｃ５）、移動機にハンドオーバ先で使用するパラメータを通知し［ＲＢ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ） Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｌａｔｉｏｎ］（図６のｃ６）、移動機とターゲット基地局との間の同期確立動作（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ）を開始する（図６のｃ７）。ここで、同期確立動作は、移動機とターゲット基地局との間の無線同期確立（上りのパスサーチ及び受信レベル等に基づいた同期判定処理）と、移動機とターゲット基地局との間の同期確立処理（Ｌａｙｅｒ１以外の同期確立処理を含む）（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ）とを含んでいる。

３Ｇ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）システムにおいて、ハンドオーバ先セルで無線同期確立を行うには、上りのパスサーチ及び受信レベル等に基づいて同期判定処理を実行するため、数十〜数百ｍｓの同期時間が必要となる（例えば、非特許文献１参照）。一方、次世代システムでは、ＵＬ（Ｕｐ Ｌｉｎｋ） Ｍａｃｒｏ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙが廃止されることが合意されており、３Ｇシステムと比較して、移動機とハンドオーバ先の基地局との無線同期確立を短時間で完了する必要がある。
３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ ＷＧ３ Ｍｅｅｔｉｎｇ ＃５０ Ｓｏｐｈｉａ Ａｎｔｉｐｏｌｉｓ，ＦＲＡＮＣＥ，１０−１２ Ｊａｎｕａｒｙ，２００６（Ｔｄｏｃ Ｒ３−０６００１２） ｐ．６ "Ｆｉｇｕｒｅ ６：Ｉｎｔｅｒ ｐｏｏｌ ａｒｅａ ＨＯ ｓｅｑｕｅｎｃｅ １ （Ａｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅ） ｆｏｒ ｄａｔａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｒｍｉｎａｌ"

しかしながら、上述した従来のハンドオーバシーケンスでは、ターゲット基地局のリソース確保が完了してから、移動機に対してハンドオーバトリガを通知しているため、移動機とハンドオーバ先のターゲット基地局との無線同期確立動作の開始が遅く、ハンドオーバ時間が長いという問題がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ハンドオーバ時の移動機とハンドオーバ先のターゲット基地局との無線同期確立時間を短くすることができる移動体通信システム、基地局装置及びそれらに用いるセル間ハンドオーバ制御方法を提供することにある。

本発明による移動体通信システムは、移動機がリンクを確立しているハンドオーバ元のソース基地局と、前記移動機がリンクを確立しようとしているハンドオーバ先のターゲット基地局との間でパラメータの授受を行って前記ハンドオーバを実行する移動体通信システムであって、
前記ターゲット基地局は、前記ハンドオーバ時に先行して前記移動機からの上り無線信号の無線リンク確立処理を行う手段を備え、
前記ソース基地局は、前記移動機からの受信環境の測定結果を基に前記ハンドオーバを行うか否かを判定する手段と、前記ハンドオーバを行う場合に前記ターゲット基地局にリソース確保のトリガを送信する手段とを含み、
前記ターゲット基地局は、前記リソース確保のトリガの受信を契機として前記移動機が前記ソース基地局に送信しているパイロットシンボルをキャプチャして前記上り無線信号の無線リンク確立処理を開始している。

本発明による基地局装置は、移動機がリンクを確立しているハンドオーバ元と、前記移動機がリンクを確立しようとしているハンドオーバ先との間でパラメータの授受を行って前記ハンドオーバを実行する基地局装置であって、
自局が前記ハンドオーバ先の場合、前記ハンドオーバ時に先行して前記移動機からの上り無線信号の無線リンク確立処理を行う手段を備え、
前記ハンドオーバ元において前記移動機からの受信環境の測定結果を基に前記ハンドオーバを行うと判定した場合に送信されてくるリソース確保のトリガの受信を契機として前記移動機が前記ハンドオーバ元に送信しているパイロットシンボルをキャプチャして前記上り無線信号の無線リンク確立処理を開始している。

本発明によるセル間ハンドオーバ制御方法は、移動機がリンクを確立しているハンドオーバ元のソース基地局と、前記移動機がリンクを確立しようとしているハンドオーバ先のターゲット基地局との間でパラメータの授受を行って前記ハンドオーバを実行する移動体通信システムに用いるセル間ハンドオーバ制御方法であって、
前記ターゲット基地局が、前記ハンドオーバ時に先行して前記移動機からの上り無線信号の無線リンク確立処理を行う処理を実行し、
前記ソース基地局が、前記移動機からの受信環境の測定結果を基に前記ハンドオーバを行うか否かを判定する処理と、前記ハンドオーバを行う場合に前記ターゲット基地局にリソース確保のトリガを送信する処理とを実行し、
前記ターゲット基地局が、前記リソース確保のトリガの受信を契機として前記移動機が前記ソース基地局に送信しているパイロットシンボルをキャプチャして前記上り無線信号の無線リンク確立処理を開始している。

すなわち、本発明の移動体通信システムは、次世代システムにおいて、ハンドオーバ先のターゲット基地局が、ハンドオーバ時に先行して移動機からの上り無線信号の無線リンク確立処理を行うことで、移動機とターゲット基地局との無線同期確立時間を短縮することを特徴とする。

より具体的に説明すると、本発明の移動体通信システムでは、ソース基地局が移動機（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）からの受信環境（例えば、受信電力等）の測定結果（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）を基に、ハンドオーバ（ＨＯ：ＨａｎｄＯｖｅｒ）すべきかどうかを判定し、ターゲット基地局に対してリソース確保のトリガ（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を送信する。

ターゲット基地局は、リソース確保のトリガ受信を契機に、移動機がソース基地局に送信しているパイロットシンボル（Ｐｉｌｏｔ Ｓｙｍｂｏｌ）をキャプチャし、タイミング引き込み動作を開始する。ターゲット基地局はこのタイミング引き込み動作によって、上りのパスサーチ及び受信レベル等に基づいた同期判定処理を含む無線同期確立動作を行う。

このように、本発明の移動体通信システムでは、ハンドオーバ時に先行して、上り無線信号の無線同期確立動作（タイミング引き込み動作）を完了するので、ターゲット基地局との無線同期時間を短縮することが可能となる。これによって、本発明の移動体通信システムでは、次世代システムのハンドオーバに際して、先行してタイミング引き込み動作を完了しているため、ハンドオーバ時の無線同期確立時間を短縮することが可能となる。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、ハンドオーバ時の移動機とハンドオーバ先のターゲット基地局との無線同期確立時間を短くすることができるという効果が得られる。

次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による移動体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、本発明の一実施例による移動体通信システムは、移動機（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１と、ソース基地局２と、ターゲット基地局３と、ソース基地局２及びターゲット基地局３の制御等を行う制御装置４と、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信網や移動通信網等のネットワーク１００とから構成されている。

移動機１はソース基地局２またはターゲット基地局３、制御装置４を通してネットワーク１００に接続している。ソース基地局２は、現在、移動機１がリンクを確立しているハンドオーバ（ＨＯ：ＨａｎｄＯｖｅｒ）元の基地局である。ターゲット基地局３は、移動機１がリンクを確立しようとしているハンドオーバ先の基地局である。制御装置４は、自／他アクセス網と接続されている。

図２は図１のターゲット基地局３の構成を示すブロック図である。図２において、ターゲット基地局３はＵｓｅｒ＃ｎ受信制御部３１と、Ｕｓｅｒ＃ｎ復調部３２と、合波器３３と、帯域通過ろ波器３４と、アンテナ３５とを含んで構成されている。

Ｕｓｅｒ＃ｎ受信制御部３１は、リソース確保のトリガ（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を受信した場合、Ｕｓｅｒ＃ｎのリソースにリソース確保のトリガで受信したソース基地局２と移動機１との間の無線パラメータを通知し、パイロットシンボル（Ｐｉｌｏｔ Ｓｙｍｂｏｌ）の受信開始トリガをＵｓｅｒ＃ｎ復調部３２に発行する。

Ｕｓｅｒ＃ｎ復調部３２は、受信開始トリガが入力された後、指定されたパラメータにしたがってパイロットシンボルのキャプチャ動作を開始する。Ｕｓｅｒ＃ｎ復調部３２は、タイミング引き込みが完了した後、Ｕｓｅｒ＃ｎ受信制御部３１にタイミング引き込み完了通知を発行する。

以上、本実施例の構成について述べたが、図１の移動機１、ソース基地局２、ターゲット基地局３、制御装置４の構成については、当業者にとってよく知られているので、その詳細な説明を省略する。

図３は本発明の一実施例による移動体通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。これら図１〜図３を参照して本発明の一実施例による移動体通信システムの動作について説明する。以下、移動機１、ソース基地局２、ターゲット基地局３の動作について説明する。

ソース基地局２は移動機１からの受信環境（例えば、受信電力等）の測定結果（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）を基にハンドオーバを実行するかどうかを判断する（図３のａ１，ａ２）。ハンドオーバを実行する場合、ソース基地局２はターゲット基地局３に対して、ソース基地局２で使用している無線パラメータと、ターゲット基地局３で使用するパラメータとを通知し（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）、ターゲット基地局３のリソース確保及び上り無線信号のタイミング引き込み処理のトリガをかける（図１のａ３）。

ターゲット基地局３では、ソース基地局２からの通知を受信した後、リソース確保（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）及びタイミング引き込み動作を実行し、このタイミング引き込み動作に基づいて上りのパスサーチ及び受信レベル等に基づいた同期判定処理を含む無線同期確立動作（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ）を行う（図１のａ４，ａ５）。ターゲット基地局３はリソース確保及びタイミング引き込み完了後、ソース基地局２に処理完了（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）を通知する（図１のａ６）。

ソース基地局２はターゲット基地局３のリソース確保及びタイミング引き込み完了通知を受信した後、移動機１にハンドオーバ先で使用するパラメータ［ＲＢ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ） Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｌａｔｉｏｎ］を通知する（図１のａ７）。この後、移動機１とターゲット基地局３との間で同期確立処理（Ｌａｙｅｒ１以外の同期確立処理を含む）（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ）が実行される（図１のａ８）。

移動機１はターゲット基地局３との間の同期確立処理が完了すると、その旨をターゲット基地局３に通知するので（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（図１のａ９）、移動機１のターゲット基地局３へのハンドオーバ動作が終了する。

このように、本実施例では、ターゲット基地局３が先行してタイミング引き込み動作を行い、上りのパスサーチ及び受信レベル等に基づいた同期判定処理を含む無線同期確立動作を完了しているので、ハンドオーバシーケンスの無線同期確立に要する時間を短縮することができる。

図４は本発明の他の実施例によるターゲット基地局の構成を示すブロック図である。図４において、本発明の他の実施例によるターゲット基地局３ａはＵｓｅｒ＃ｎ ＤＲＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）カウンタ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）３６を設けた以外は図２に示す本発明の一実施例によるターゲット基地局３と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の一実施例と同様である。尚、本発明の他の実施例による移動体通信システムの構成は本発明の一実施例による移動体通信システムと同様である。

ハンドオーバ前後の周波数が変わる場合には、ターゲット基地局３において、ハンドオーバ元周波数で送信されるパイロットシンボルのキャプチャ動作を行うことができず、タイミング引き込み動作を開始することができない。そのため、本発明の他の実施例では、図３に示すＣｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒにてターゲット基地局３ａに対してＤＲＸサイクル（ｃｙｃｌｅ）（移動機１の間欠受信の間隔）を通知することで、移動機１（Ｕｓｅｒ＃ｎ）が間欠受信の間隔（未送信区間）でのハンドオーバ先周波数によるパイロットシンボルの送信を実行中のみタイミング引き込み処理を行っている。

Ｕｓｅｒ＃ｎ ＤＲＸカウンタ３６は、移動機１（Ｕｓｅｒ＃ｎ）のＤＲＸ（間欠受信モード）状態を監視し、移動機１（Ｕｓｅｒ＃ｎ）がターゲット基地局３ａにパイロットシンボル送信タイミング信号を、Ｕｓｅｒ＃ｎ復調部３２に通知する。Ｕｓｅｒ＃ｎ復調部３２はパイロットシンボル送信タイミング信号を受信している区間のみ、移動機１（Ｕｓｅｒ＃ｎ）からのパイロットシンボルを受信してタイミング引き込み動作を実行する。

図５は本発明の他の実施例による移動体通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。これら図１と図４と図５とを参照して本発明の他の実施例による移動体通信システムの動作について説明する。以下、移動機１、ソース基地局２、ターゲット基地局３ａの動作について説明する。

ソース基地局２は移動機１からの受信環境（例えば、受信電力等）の測定結果（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ）を基にハンドオーバを実行するかどうかを判断する（図５のｂ１，ｂ２）。ハンドオーバを実行する場合、ソース基地局２はターゲット基地局３ａに対して、ソース基地局２で使用している無線パラメータ（ＤＲＸサイクル情報を含む）と、ターゲット基地局３ａで使用するパラメータとを通知し（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）、ターゲット基地局３のリソース確保及び上り無線信号のタイミング引き込み処理のトリガをかける（図５のｂ３）。

同時に、ソース基地局２は移動機１に対してハンドオーバ準備開始を通知し、移動機１がＤＲＸの未送信区間に、ターゲット基地局３ａに対してパイロットシンボルを送信するためのトリガをかける（図５のｂ４）。

ターゲット基地局３ａでは、ソース基地局２からの通知を受信した後、リソース確保（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）及びタイミング引き込み動作を実行し、このタイミング引き込み動作に基づいて上りのパスサーチ及び受信レベル等に基づいた同期判定処理を含む無線同期確立動作（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ）を行う（図５のｂ５，ｂ６）。ターゲット基地局３ａはリソース確保及びタイミング引き込み完了後、ソース基地局２に処理完了（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）を通知する（図５のｂ７）。

ソース基地局２はターゲット基地局３ａのリソース確保及びタイミング引き込み完了通知を受信した後、移動機１にハンドオーバ先で使用するパラメータ（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｌａｔｉｏｎ）を通知する（図５のｂ８）。この後、移動機１とターゲット基地局３ａとの間で同期確立処理（Ｌａｙｅｒ１以外の同期確立処理を含む）（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ）が実行される（図５のｂ９）。

移動機１はターゲット基地局３ａとの間の同期確立処理が完了すると、その旨をターゲット基地局３ａに通知するので（ＲＢ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）（図５のｂ１０）、移動機１のターゲット基地局３ａへのハンドオーバ動作が終了する。

このように、本実施例では、ターゲット基地局３ａが移動機１のＤＲＸサイクルに従って上り無線信号のタイミング引き込み処理を行い、上りのパスサーチ及び受信レベル等に基づいた同期判定処理を含む無線同期確立動作を完了しているので、ハンドオーバ前後で周波数が代わる場合でも、無線同期確立に要する時間を短縮することができる。

本発明の一実施例による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。 図１のターゲット基地局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体通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。 本発明の他の実施例によるターゲット基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施例による移動体通信システムの動作を示すシーケンスチャートである。 従来のハンドオーバ処理を示すシーケンスチャートである。

符号の説明

１ 移動機
２ ソース基地局
３，３ａ ターゲット基地局
４ 制御装置
３１ Ｕｓｅｒ＃ｎ受信制御部
３２ Ｕｓｅｒ＃ｎ復調部
３３ 合波器
３４ 帯域通過ろ波器
３５ アンテナ
３６ Ｕｓｅｒ＃ｎ ＤＲＸカウンタ
１００ ネットワーク

Claims (9)

1. 移動機がリンクを確立しているハンドオーバ元のソース基地局と、前記移動機がリンクを確立しようとしているハンドオーバ先のターゲット基地局との間でパラメータの授受を行って前記ハンドオーバを実行する移動体通信システムであって、
   前記ターゲット基地局は、前記ハンドオーバ時に先行して前記移動機からの上り無線信号の無線リンク確立処理を行う手段を有し、
   前記ソース基地局は、前記移動機からの受信環境の測定結果を基に前記ハンドオーバを行うか否かを判定する手段と、前記ハンドオーバを行う場合に前記ターゲット基地局にリソース確保のトリガを送信する手段とを含み、
   前記ターゲット基地局は、前記リソース確保のトリガの受信を契機として前記移動機が前記ソース基地局に送信しているパイロットシンボルをキャプチャして前記上り無線信号の無線リンク確立処理を開始することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
2. 前記ソース基地局は、前記ターゲット基地局に対して前記リソース確保のトリガとともに前記移動機の間欠受信の間隔を通知し、
   前記ターゲット基地局は、前記移動機がハンドオーバ先周波数での送信を実行中に前記上り無線信号の無線リンク確立処理を行うことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
3. 前記無線リンク確立処理は、前記移動機からの上り無線信号のタイミング引き込み動作にて行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の移動体通信システム。
4. 移動機がリンクを確立しているハンドオーバ元と、前記移動機がリンクを確立しようとしているハンドオーバ先との間でパラメータの授受を行って前記ハンドオーバを実行する基地局装置であって、
   自局が前記ハンドオーバ先の場合、前記ハンドオーバ時に先行して前記移動機からの上り無線信号の無線リンク確立処理を行う手段を有し、
   前記ハンドオーバ元において前記移動機からの受信環境の測定結果を基に前記ハンドオーバを行うと判定した場合に送信されてくるリソース確保のトリガの受信を契機として前記移動機が前記ハンドオーバ元に送信しているパイロットシンボルをキャプチャして前記上り無線信号の無線リンク確立処理を開始することを特徴とする基地局装置。
5. 前記ハンドオーバ元から前記リソース確保のトリガとともに前記移動機の間欠受信の間隔が通知されてきた時に、前記移動機がハンドオーバ先周波数での送信を実行中に前記上り無線信号の無線リンク確立処理を行うことを特徴とする請求項４記載の基地局装置。
6. 前記無線リンク確立処理は、前記移動機からの上り無線信号のタイミング引き込み動作にて行うことを特徴とする請求項４または請求項５記載の基地局装置。
7. 移動機がリンクを確立しているハンドオーバ元のソース基地局と、前記移動機がリンクを確立しようとしているハンドオーバ先のターゲット基地局との間でパラメータの授受を行って前記ハンドオーバを実行する移動体通信システムに用いるセル間ハンドオーバ制御方法であって、
   前記ターゲット基地局が、前記ハンドオーバ時に先行して前記移動機からの上り無線信号の無線リンク確立処理を行う処理を実行し、
   前記ソース基地局が、前記移動機からの受信環境の測定結果を基に前記ハンドオーバを行うか否かを判定する処理と、前記ハンドオーバを行う場合に前記ターゲット基地局にリソース確保のトリガを送信する処理とを実行し、
   前記ターゲット基地局が、前記リソース確保のトリガの受信を契機として前記移動機が前記ソース基地局に送信しているパイロットシンボルをキャプチャして前記上り無線信号の無線リンク確立処理を開始することを特徴とするセル間ハンドオーバ制御方法。
8. 前記ソース基地局が、前記ターゲット基地局に対して前記リソース確保のトリガとともに前記移動機の間欠受信の間隔を通知し、
   前記ターゲット基地局が、前記移動機がハンドオーバ先周波数での送信を実行中に前記上り無線信号の無線リンク確立処理を行うことを特徴とする請求項７記載のセル間ハンドオーバ制御方法。
9. 前記無線リンク確立処理は、前記移動機からの上り無線信号のタイミング引き込み動作にて行うことを特徴とする請求項７または請求項８記載のセル間ハンドオーバ制御方法。

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