JP5001277B2 - Ｈｓｄｐａ用の堅牢な無線リソース制御の信号伝達 - Google Patents

Description

本発明は、広くは符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムに関するものであり、さらに詳しくはＣＤＭＡシステムにおける共用下りリンクのトラヒック・チャネルのための無線リソース管理に関する。

高速下りリンク・パケット接続（ＨＳＤＰＡ）は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）ネットワークで提供されるパケット・データ・サービスである。ＨＳＤＰＡは、ＷＣＤＭＡ標準のリリース９９で第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ)により仕様化されたＷＣＤＭＡの発展形である。ＨＳＤＰＡは、ＷＣＤＭＡ標準のリリース５で導入され、強化機能、たとえば高次変調（１６ＱＡＭ）、ソフト合成ハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）を用いる物理レイヤ再送、マルチコード送信、高速リンク適応および高速スケジューリングなどを使用して最大１０Ｍビット／秒までのピーク・データ速度を提供する。ＨＳＤＰＡ用のトランスポート・チャネルは高速下りリンク共用チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）である。ＨＳ−ＤＳＣＨは、高速物理下りリンク共用チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）上で担われる。

ＨＳ−ＤＳＣＨは、複数の移動機により共用される時間多重チャネルである。移動機は、在圏基地局によりＨＳ−ＰＤＳＣＨ上でデータを受信するようにスケジューリングされる。スケジューリング間隔は、送信時間間隔（ＴＴＩ）と称される。ある所与のＴＴＩの間に、１つ以上の移動機がスケジューリングされる可能性がある。移動機は、チャネル状態を基地局に高速専用物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）と呼ばれる上りリンク・チャネルで報告し、基地局がスケジューリング決定を行えるようにする。基地局は、移動機を、少なくとも一部は報告されたチャネル状態に基づいてスケジューリングする。ある所与のＴＴＩ内にＨＳ−ＤＳＣＨ上でパケット・データを受信するようにスケジューリングされた移動機のＩＤは、高速共用制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）上で送信される。ＨＳ−ＳＣＣＨはまた、ＨＳ−ＤＳＣＨをデコードするために移動機が必要とする送信パラメータ、たとえば、コード・チャネル、トランスポート・ブロックの大きさ、および対応するＴＴＩ内で使用される変調方式などを送るために使用される。

ＷＣＤＭＡのリリース９９により仕様化されたＷＣＤＭＡにおける専用物理チャネル（ＤＰＣＨ）とは違って、ソフト・ハンドオフはＨＳＤＰＡを使用する場合下りリンクにはサポートされていない。セル間でパケット・データ送信を協調させることの複雑さゆえに、ハード・ハンドオーバ（ＨＨＯ）が使用される。移動機は瞬間的な信号対干渉比（Ｅ０／Ｉ０、これはＷＣＤＭＡではＲＳＣＰ／ＲＳＳＩとして定義され、ここでＲＳＣＰは受信信号ＣＰＩＣＨ符号電力であり、ＲＳＳＩはアクティブ・セット内の各々のセルから受信されるパイロット信号の受信電界強度表示）を測定し、最も強い信号をもたらすセルにサービスを要求する。移動機がセル間の境界域内に入るにつれて、在圏セルからの信号強度は減少し、一方アクティブ・セット内の隣接セルからの信号強度は増大するであろう。隣接セルからの信号強度が現在の在圏セルからの信号強度を上回る場合、移動機は現在の在圏セルから特定の対象セルへのハンドオーバを要求する。現在の在圏基地局がハンドオーバ要求に確認応答する場合、移動機は対象セルに切り替え、そしてハンドオーバ完了メッセージを在圏基地局および対象基地局の両方に送り、ハンドオーバを完了させる。対象基地局は、在圏基地局としての役割を引き受け、そしてパケット・データを移動機に送信し始める。ＷＣＤＭＡ標準のリリース５に準拠したＨＳ−ＤＳＣＨは、常に付随専用物理チャネル（Ａ−ＤＰＣＨ）と連動して動作する。Ａ−ＤＰＣＨは、移動機と基地局との間で無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージを担う。無線リソース制御は、無線アクセス・ネットワークにおいて移動機の無線ネットワーク制御装置による制御を提供するプロトコルである。ＲＲＣ機能には、接続モードにある移動機のハンドオーバ制御を含む。

ＷＣＤＭＡ標準のリリース６は、在圏基地局がＲＲＣ信号メッセージを移動機にＡ−ＤＰＣＨの代わりに高速物理下りリンク共用チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）上帯域内で送ることができるようにしている。ＨＳ−ＰＤＳＣＨ上で帯域内信号伝達が使用される場合、ＤＰＣＨは電力制御情報のみを担うために使用され、そして部分ＤＰＣＨ（Ｆ−ＤＰＣＨ）と呼ばれる。

ハンドオーバ手順は、通常移動機がハンドオーバ要求を送る時点から完了するまでに約２００−８００ミリ秒を要する。ハンドオーバ手順の時間的な大きな変動は、チャネル状態および、ＨＳ−ＰＤＳＣＨまたはＡ−ＤＰＣＨがＲＲＣメッセージを伝達するかどうかに依存する。ハンドオーバ手順の期間中、在圏セルからのＨＳ−ＰＤＳＣＨ上の信号品質は著しく変動する可能性がある。ＲＲＣメッセージが帯域内で担われると、そしてチャネル状態が劣化すると、移動機はＲＲＣメッセージを在圏基地局から受信できなくなる可能性があり、このことが移動機がハンドオーバを完了することを妨げ、そして無線リンク障害、すなわち中断呼をもたらす可能性がある。したがって、特にＨＳ−ＤＳＣＨ上で帯域内信号伝達がＲＲＣメッセージを担うのに使用される場合、基地局と移動機との間の信号伝達をより堅牢にする必要がある。

本発明の実施形態は、無線リソース制御（ＲＲＣ）を共用下りリンクのトラヒック・チャネル上帯域内で送るためのロバストな方法を提供して、無線リンク障害の可能性を低減し、そして中断される呼の数を低減させる。従来、ＲＲＣメッセージは、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）から移動機に現在の在圏基地局を通してユニキャストされる。本発明は、ＲＮＣに対してバイキャスト信号モードを導入し、ハンドオーバの間、現在の在圏セルおよび対象セルを通してＲＲＣメッセージをＲＮＣにより２つ送る（バイキャスト）することができる。ユーザ・データは、しかしながら、在圏セルからのみ移動機に送信される。実施形態の１つの例では、現在の在圏基地局および対象基地局の両方が、ＲＲＣメッセージを専用チャネルよりは共用下りリンクのトラヒック・チャネル上帯域内で送信する。ＲＲＣメッセージを現在の在圏セルおよび対象セルの両方を通してバイキャストすることは、移動機がＲＲＣ信号メッセージを帯域内信号伝達が使用される場合に受信するようになる可能性を増大させる。ハンドオーバが完了する場合、ＲＮＣはユニキャスト信号モードに戻る。

本発明の信号伝達方法の適用例の１つでは、バイキャスト信号モードは、移動機がハンドオーバの必要性を示す場合に作動される。移動機がハンドオーバ要求をＲＮＣに現在の在圏セルを通して送り、特定の対象セルへのハンドオーバを要求する場合、ＲＮＣはバイキャスト信号モード状態になる。ＲＮＣはバイキャスト信号モードを使用して移動機によるハンドオーバ要求を確認応答する。確認応答は、たとえば、移動機にハンドオーバ要求で特定された対象セルに変更するように指示する再構成メッセージを含むことができる。移動機はまた、バイキャスト・リッスン・モード状態になり、ハンドオーバ要求の確認応答を現在の在圏セルおよび対象セルにおいてリッスンする。確認応答が受信される場合、移動機はＨＳＤＰＡに対して対象セルに切り替え、そしてハンドオーバ完了メッセージをＲＮＣに送る。移動機からハンドオーバ完了メッセージを受信すると、ＲＮＣは、ユニキャスト信号モードに戻る。

本発明の実施形態例の１つは、無線ネットワーク制御装置により実装されるハンドオーバを実行するための方法を含む。無線ネットワーク制御装置は、移動機の現在の在圏セルから対象セルへのハード・ハンドオーバを、移動機からの信号メッセージに対応して作動させる。ハンドオーバの間、無線ネットワーク制御装置は、無線リソース・メッセージを移動機に在圏セルおよび対象セルの両方を通してバイキャストする。ユーザ・データは、ハンドオーバが完了するまで在圏セルによってのみ送信される。

本発明の別の実施形態例は、移動通信ネットワークのための無線ネットワーク制御装置を含む。無線ネットワーク制御装置は、移動機の現在の在圏セルから対象セルへのハード・ハンドオーバを移動機からの信号メッセージに対応して作動し、そして無線リソース・メッセージを移動機にハンドオーバの間在圏セルおよび対象セルの両方を通してバイキャストするように構成された無線リソース制御装置を備える。

本発明の別の実施形態例は、共用下りリンクのトラヒック・チャネル上でデータを受信できる移動機を備える。移動機は、送受信機および制御部を備える。送受信機はデータを、無線リソース制御メッセージを含めて送受信し、そして制御部は送受信機を制御する。

この実施形態例によれば、送受信機は信号メッセージを無線ネットワーク制御装置に送り、現在の在圏セルから対象セルへのハード・ハンドオーバを開始するように構成される。送受信機はさらに、信号メッセージに対する無線ネットワーク制御装置からの応答メッセージを現在の在圏セルおよび対象セルの両方においてリッスンするように構成される。

図１は、移動通信サービスを１つ以上の移動機１００に提供するための無線通信ネットワーク１０の例を説明している。本明細書で使用されている用語「移動機」は、無線を使って通信ネットワークに接続する能力を有する任意の携帯用通信デバイスに適用される。用語「移動機」には、移動電話、ページャ、携帯情報端末、およびラップトップまたはハンドヘルド・コンピュータを含むが、これに限定されるものではない。無線通信ネットワーク１０の例は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）により仕様化された広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）システムを含む。当業者は、本発明がまた、他の標準、たとえば、ｃｄｍａ２０００（ＴＩＡ−２０００）、１ｘＥＶ−ＤＯ（ＴＩＡ−８５６ａ）およびＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６）などに基づいた移動通信ネットワークで使用できることを認めるであろう。

無線通信ネットワーク１０は、１つ以上の外部のパケット・データ網、たとえばインターネットに接続しているコア・ネットワーク（ＣＮ）３０、および１つ以上の無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮｓ）２０を備える。コア・ネットワーク３０は、移動機１００と外部ネットワークとの間の呼の交換およびルーチングに対して責を担っている。コア・ネットワーク３０は、回線交換サービスを提供するための移動交換局（ＭＳＣ）３２およびパケット交換サービスを提供するための在圏ＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）３４を含むことができる。ＲＡＮ２０の主要な機能は、移動機１００にコア・ネットワーク３０への接続を提供することである。ＲＡＮ２０は、１つ以上の無線ネットワーク・サブシステム（ＲＮＳｓ）２２を含む。ＲＮＳ２２は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４、およびＷＣＤＭＡ標準ではノードＢｓと称せられる基地局（ＢＳｓ）２６を１つ以上備える。この出願では、ＷＣＤＭＡ特有の用語ノードＢの代わりに、一般名である基地局（ＢＳ）を使用する。

ＢＳｓ２６は、移動機１００と無線インタフェース上で通信し、そして通常１つのセルに付随している。１つのＢＳ２６は、複数のセル内にサービスを提供することができる。ＲＮＣ２４は、ＲＡＮ２０をコア・ネットワーク３０に接続し、そしてＲＡＮ機能を制御するネットワーク構成要素である。ＲＮＣ２４は、領域内のＢＳｓ２６および無線リソースを管理し、そして無線リソース制御（ＲＲＣ）を終結させる。ＲＲＣは、移動機のＲＮＣ２４による制御を提供するプロトコルである。ＲＮＣ２４により実行されるＲＲＣ機能には、測定報告、アクティブ・セットの管理およびハンドオーバ制御を含む。

高速下りリンク・パケット接続（ＨＳＤＰＡ）は、無線通信ネットワーク１０により実装される１つの方法であり、下りリンクで移動機１００にパケットを配信する。ＨＳＤＰＡはＷＣＤＭＡ標準の以前のバージョンにある下りリンク共用チャネル（ＤＳＣＨ）の発展形である。ＨＳＤＰＡはＷＣＤＭＡ標準のリリース５で導入された。ＨＳＤＰＡの主目的は、機能強化、たとえば高速スケジューリング、高速リンク適応、物理レイヤ自動再送要求（ＨＡＲＱ）、パケット・サイズの縮小およびマルチコード送信などを使用してデータ・スループットを向上させることである。ＨＳＤＰＡは、パケット・データのバースト性を巧みに利用して、利用できる無線リソースを複数のユーザ間で共用し、そしてそれによりそれらのリソースをより効率よく活用する。

ＨＳＤＰＡは、高速下りリンク共用チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）と呼ばれる下りリンク上での高速パケット配信のための１つの新しいトランスポート・チャネルおよび２つの新しい下りリンク物理チャネル（ユーザ・データを担う高速物理下りリンク共用チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）と、スケジューリングされている移動機を識別するためおよびＨＳ−ＰＤＳＣＨをデコードするために移動機が必要とする送信パラメータを知らせるための下りリンク信号を担う高速共用制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ））を提供する。ＨＳＤＰＡはまた、高速専用物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）と呼ばれる１つの上りリンク・チャネルを付加し、上りリンク信号、たとえばＨ−ＡＲＱ動作のためのＡＣＫ／ＮＡＣＫ（確認応答／否定応答）信号、およびスケジューリングおよびレート制御のためのチャネル品質表示（ＣＱＩ）を担う。ＷＣＤＭＡ標準のリリース５に準拠したＨＳＤＰＡは、常に対応する付随専用物理チャネル（Ａ−ＤＰＣＨ）と連動して動作する。Ａ−ＤＰＣＨは、電力制御コマンドを送るのに使用され、そしてまたＲＲＣ信号を移動機１００に送るのにも使用することができる。ＷＣＤＡ標準のリリース６は、Ａ−ＤＰＣＨの代わりに高速物理下りリンク共用チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）の帯域内で在圏基地局がＲＲＣ信号メッセージを移動機に送ることを可能にし、そしてその場合、ＤＰＣＨは電力制御情報を担うためにのみ使用され、そして部分ＤＰＣＨ（Ｆ−ＤＰＣＨ）と呼ばれる。

ＨＳ−ＤＳＣＨ上での送信は、送信時間間隔（ＴＴＩ）と呼ばれる２ミリ秒単位の時間に分割される。１つのＴＴＩはさらに、各々０．６６７ミリ秒の３つのタイムスロットに分割される。１つのＴＴＩは、移動機１００をＨＳ−ＤＳＣＨ上でスケジューリングするのに使用される基本単位時間である。スケジューリングは、在圏ＢＳ２６内にあるスケジューラにより実行される機能である。在圏ＢＳ２６のスケジューラは、いずれの移動機１００が各々のＴＴＩ内でデータを、各要因たとえば各々の移動機１００により報告されるチャネル状態、各々の移動機１００用のバッファ内に保留されているデータの量、各々の移動機１００に対する平均スループット、および任意のサービス品質（ＱｏＳ）保証などに基づいて、受信することになるか決定する。スケジューリング・アルゴリズムは、通常ネットワーク事業者により決定される。任意の所与のＴＴＩの間に、ＢＳ２６は、最大で１５までのチャネライゼーション・コードを１つ以上の移動機１００に割り当てる。

ＢＳ２６は、スケジューリングされている移動機（含複数）１００、コード割り当ておよび送信フォーマットを、ＨＳ−ＳＣＣＨを介して識別する。ＨＳ−ＳＣＣＨは、固定レートのチャネル（６０ｋｂｐｓ、拡散係数＝１２８）であり、下りリンク信号を対応するＴＴＩの開始前に送信するのに使用される。ＨＳ−ＳＣＣＨは２つの部分に分割される。部分１はＨＳ−ＤＳＣＨの復調を開始するために移動機が必要とするクリティカルな情報を担う。部分２はあまりクリティカルでない情報、たとえば巡回冗長検査（ＣＲＣ）およびＨＡＲＱ処理情報などを担う。ＢＳ２６は、対応するＴＴＩの開始前にＨＳ−ＳＣＣＨの２つのタイムスロットを送信する。両方の部分は、対応するＴＴＩ内にスケジューリングされる移動機１００を識別する移動機特有のマスクとともに送信される。

ＨＳ−ＤＰＣＣＨは、ＨＳＤＰＡ動作に関連する信号を担う上りリンク・チャネルである。移動機１００はＨＳ−ＤＰＣＣＨを使用してチャネル品質表示（ＣＱＩ）をＢＳ２６に送る。ＢＳ２６はＣＱＩを使用してスケジューリング決定を行う。移動機１００はまた、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを使用してＨＡＲＱ動作に対してＢＳ２６にＡＣＫ／ＮＡＣＫ表示を送り、送信されたパケットが首尾よく受信されたかどうかを知らせる。

移動機１００はＨＳ−ＳＣＣＨを監視し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ上でパケット・データを受信するのがいつスケジューリングされるかを決定する。より詳しくは、移動機１００は各々のＨＳ−ＳＣＣＨの部分１をデコードし、対応するＴＴＩに対してスケジューリングされているかどうかを決定する。移動機１００が対応するＴＴＩでスケジューリングされている場合、それはまたＨＳ−ＳＣＣＨの部分２をデコードし、そして指定されたＴＴＩの開始に当たってＨＳ−ＰＤＳＣＨをデコードし始める。ＨＳ−ＰＤＳＣＨをデコードしてから、移動機１００はＡＣＫ／ＮＡＣＫ表示をＢＳ２６にＨＳ−ＤＰＣＣＨ上で送り、パケット・データが首尾よく受信されたかどうかを知らせる。

異なるセルにおけるＨＳ−ＤＳＣＨでの下りリンク送信を協調させることの複雑さ故に、ソフト・ハンドオフは、移動機１００がセル間を移動する場合ＨＳ−ＤＳＣＨ上では採用されない。代わりに、ハード・ハンドオーバが使用される。ＲＮＣ２４はハンドオーバを制御する責を負っている。ハンドオーバ制御は、ＲＮＣ２４により実行されるＲＲＣ機能の一部である。

移動機１００は、アクティブ・セット内の各々のセルから受信されるパイロット信号の瞬間的な信号対干渉比（Ｅ０／Ｉ０）を測定し、そして最も強い信号をもたらすセルにサービスを要求する。移動機１００がセル間の境界域内に移動するにつれて、在圏セルからの信号強度は減少し、一方アクティブ・セット内の隣接セルからの信号強度は増大するであろう。隣接セルからの信号強度が、現在の在圏セルからの信号強度を上回る場合、移動機１００は、ハンドオーバ要求をＲＮＣ２４に現在の在圏セルを通して送る。ハンドオーバ要求は、ハンドオーバに対する対象セルを特定する。ＲＮＣは、パケット・データを対象セルにルートを切り替える再構成処理を始め、そして、従来型のシステムでは、再構成メッセージを移動機１００に現在の在圏ＢＳ２６を通して送り返す。再構成メッセージを受信すると、移動機１００は、対象セルに切り替え、そしてハンドオーバ完了メッセージをＲＮＣ２４に対象セルを通して送り、ハンドオーバを完了する。対象セルに対するＢＳ２６は、在圏ＢＳ２６としての役割を引き受け、そしてパケット・データを移動機１００にＨＳ−ＰＤＳＣＨ上で送信し始める。

移動機１００とＲＮＣ２４との間でのハンドオーバを実行するために使用される信号メッセージは、ＲＲＣ（レイヤ３）信号の一部である。ＷＣＤＭＡ標準のリリース６では、ＲＮＣ２４から移動機へのＲＲＣ信号は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ上帯域内でかまたは関連するＤＰＣＨ上かのいずれかで送信することができる。ＨＳ−ＰＤＳＣＨ上で帯域内信号伝達を使用する可能性がＷＣＤＭＡ標準のリリース６で導入され、信号専用の無線リソースを低減した。帯域内信号伝達を使用することにより、Ａ−ＤＰＣＨに割り当てられる基地局電力の量は低減され、それによりＨＳ−ＰＤＳＣＨに利用できる電力を増大させる。

ＨＳ−ＤＳＣＨ上での帯域内信号伝達に係わる１つの起こりうる課題は、劣化する信号品質に起因するパケット損失である。移動機１００が２つのセル間の境界領域で動作している場合、現在の在圏ＢＳ２６からの信号品質は著しく変動する可能性がある。ハンドオーバ手順は、通常移動機１００がハンドオーバの必要性を示す時点から完了するまでに約２００から８００ミリ秒を要する。ハンドオーバ手順が開始されてから状態が劣化すると、移動機１００はＲＲＣ信号を在圏ＢＳ２６から受信できなくなる可能性があり、それが移動機１００がハンドオーバを完了するのを妨げるであろう。ハンドオーバを実行するためのＲＲＣ信号は、本明細書ではハンドオーバ信号と称せられる。移動機１００がハンドオーバを完了できないと、状態は呼が中断されるほどまでに劣化する場合がある。

ハンドオーバの間でのリンク障害を回避するために、ＲＮＣ２４は、本発明の実施形態によれば、ハンドオーバの間バイキャスト信号モード状態になることができる。バイキャスト信号モードでは、ＲＮＣ２４は、ＲＲＣ信号を移動機１００にハンドオーバの間現在の在圏ＢＳ２６ａと対象ＢＳ２６ｂとの両方を通してバイキャストする。セル容量を残しておくために、ユーザ・データは、しかしながら現在の在圏ＢＳ２６ａから送信される。ハンドオーバを開始するためにハンドオーバ要求をＲＮＣ２４に送ってから、移動機１００は、現在の在圏ＢＳ２６ａおよび対象ＢＳ２６ｂの両方に対してハンドオーバ要求の確認応答についてＨＳ−ＳＣＣＨを監視する。ＷＣＤＭＡシステムでは、確認応答は、ＷＣＤＭＡでは再構成メッセージと称せられるハンドオーバ・コマンドを備えることができる。移動機１００が、移動機１００宛てのパケットをＢＳｓ２６のうちのいずれか１つからのＨＳ−ＳＣＣＨ上で検出すると、移動機はパケットを送るＢＳからのＨＳ−ＰＤＳＣＨ上でパケットをデコードし始める。パケットがＲＮＣ２４からの再構成メッセージを含んでいると、移動機１００は対象ＢＳ２６ｂに切り替え、そしてＷＣＤＭＡでは再構成完了メッセージと称せられる、ハンドオーバ完了メッセージをＲＮＣ２４に対象ＢＳ２６ｂ経由で送り、ハンドオーバを完了する。ハンドオーバが完了する場合、対象ＢＳ２６ｂは在圏ＢＳ２６ａになり、送信リンクのパケット・データを移動機１００に送信し始める。移動機１００へのメッセージを現在の在圏ＢＳ２６ａおよび対象ＢＳ２６ｂの両方からバイキャストすることにより、移動機１００が再構成メッセージを正しく受信するようになる確率がより大きく、したがってリンク障害または中断呼の可能性がより低くなる。ＲＮＣ２４が、移動機１００がハンドオーバ要求で示したもの以外のＢＳ２６にパケット・データ送信を切り替えることを決定する場合、すなわちＲＮＣ２４が移動機１００を別の搬送波周波数に移動させるか、またはセルＢが高負荷状態を有する場合がありうる。言い換えると、ＲＮＣ２４は移動機の選択を拒否することができる。このシナリオでは、ＲＮＣ２４はまだ、ＲＲＣ信号をハンドオーバの間在圏ＢＳ２６ａおよび対象ＢＳ２６ｂの両方からバイキャストする。移動機１００はまた、ハンドオーバ要求で元のセル（Ａ）および対象セル（Ｂ）を２つリッスン（バイリッスン）しなければならない。しかしながら、再構成メッセージがセルＢとは異なるさらに別の（第３の）セルへの移動を指示するか、または移動機１００が在圏セル（Ａ）に留まるべきであると指示すると、そのとき移動機１００は実際のハンドオーバで遷移を実行する。

図２は、本発明に準拠した移動機１００の例を説明している。移動機１００は、１つ以上のアンテナ１１２と連結している無線周波数（ＲＦ）回路１０２およびベースバンド処理回路１２０を備える。ＲＦ回路１０２は、受信機フロント・エンド１０４および送信機フロント・エンド１０６を備える。受信機フロント・エンド１０４は、受信信号をフィルタし、増幅およびダウンコンバートする。アナログ・デジタル変換器１０８は、受信信号をベースバンド処理回路１２０による処理に適したデジタル信号に変換する。送信側では、デジタル・アナログ変換器１１０は、ベースバンド処理回路１２０から出力された送信信号を送信に適したアナログ信号に変換する。送信機フロント・エンド１０６は、アナログ送信信号を送信のためにＲＦ搬送波上に変調する。

ベースバンド処理回路１２０は、復調器１２２、デコーディング回路１２４、測定回路１２６、制御部１２８、エンコーディング回路１３０および変調器１３２を備える。復調器１２２は、移動機１００から無線インタフェースで受信した信号を復調し、そして復調された信号をデコーディング回路１２４に供給する。復調器１２２は、たとえばＲＡＫＥ受信機、またはチップ等化受信機を備ええていてよい。デコーディング回路１２４は、チャネル・デコーディングを実行し、そしてユーザ・データを制御信号から切り離す。制御信号は制御部１２８に渡され、それが移動機１００の全体の動作を制御する。制御部１２８は、１つ以上のプロセッサを備えることができ、レイヤ２およびレイヤ３の信号を処理し、制御信号を出力して移動機１００の動作を制御する。点線で示されている制御信号は、復調器１２２、デコーディング回路１２４、エンコーディング回路１３０および変調器１３２を制御する。測定回路（ＭＣ）１２６は、受信信号に関する測定を実行し、そして信号品質測定結果を制御部１２８に提供する。エンコーディング回路１３０は、ユーザ・データおよび制御信号のチャネル・コーディングを実行する。変調器１３２は、エンコーディング回路１３０から出力された信号をデジタル変調し、デジタル・アナログ変換器１１０に適用される送信信号を生成する。

当然のことながら、移動機１００の素子または構成要素、たとえばベースバンド処理回路１２０は、色々なハードウェアおよびソフトウェアを使用して実装できる。たとえば、ベースバンド処理回路１２０は、専用ハードウェア、たとえば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）およびプログラマブル論理デバイス、たとえばゲート・アレイおよびマイクロプロセッサまたはそのいずれか、マイクロコントローラまたはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のようなコンピュータ・デバイス上で実行されるソフトウェアまたはファームウェアを使用して実装できる。さらに、当然のことながら、ベースバンド処理回路１２０の機能は、単一デバイス、たとえば単一ＡＳＩＣまたはマイクロプロセッサのなかに一体化することができ、それらはいくつかのデバイスのなかにまた分配することができる。

図３は本実施形態に準拠したハンドオーバに係わるＲＡＮ２０内のネットワーク構成要素を説明している。移動機１００は、それぞれ参照数字２６ａおよび２６ｂで示されている在圏および対象基地局間の境界領域にある。各々のＢＳ２６ａ、２６ｂは移動機１００と無線インタフェースで通信するための送受信回路２７およびＢＳ１６ａ、２６ｂを制御するための制御プロセッサ２８を有する。各々のＢＳ２６ａ、２６ｂは、無線リソース制御装置２５を有する無線ネットワーク制御装置２４に接続している。図３の点線は、ＢＳｓ２６ａ、２６ｂおよびＲＮＣ２４相互間の無線リソース制御信号を説明している。上りリンク上で、移動機１００は無線リソース制御信号をＲＮＣ２４に在圏ＢＳ２６ａおよび対象ＢＳ２６ｂを通して送る。ＲＮＣ２４から移動機１００への無線リソース制御信号は、ＲＮＣ２４によりユニキャストまたはバイキャストすることができる。ユニキャスト・モードでは、ＲＮＣ２４は無線リソース制御信号を在圏ＢＳ２６ａを通して移動機１００に送る。バイキャスト・モードでは、ＲＮＣ２４は無線リソース制御信号を在圏および対象ＢＳｓ２６ａ、２６ｂの両方を通してバイキャストする。以下でより詳しく説明されるように、バイキャスト・モードは、移動機１００が無線リソース制御信号を受信することになる確率を増大させるためにハンドオーバが作動されている場合に使用できる。より詳しくは、ＲＮＣ２４はハンドオーバ・コマンドすなわち移動機１００にセルを変更するように指示する再構成メッセージをバイキャストすることができる。バイキャスト信号モードは、移動機１００からのハンドオーバ要求により、またはハンドオーバの必要性を示す信号強度測定報告により作動することができる。ユーザ・データは、在圏セルだけからユニキャスト・モードおよびバイキャスト・モードの両方で送信される。

当然のことながら、ＢＳ２６およびＲＮＣ２４は色々なハードウェアおよびソフトウェアを使用して実装できる。たとえば、ＢＳ２６およびＲＮＣ２４の素子および構成要素は、専用ハードウェア、たとえば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）およびプログラマブル論理デバイス、たとえばゲート・アレイ、およびマイクロプロセッサまたはそのいずれか、マイクロコントローラまたはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のようなコンピュータ・デバイス上で実行されるソフトウェアまたはファームウェアを使用して実装できる。さらに、当然のことながら、ＢＳ２６およびＲＮＣ２４の素子および構成要素は、単一デバイス、たとえば単一ＡＳＩＣまたはマイクロプロセッサのなかに一体化することができ、またはいくつかのデバイスのなかにまた分配することができる。また、当然のことながら、ＢＳ２６およびＲＮＣ２４は、別々のノードとして図示されているが、単一のノードに一体化することができる。

図４は、本実施形態に準拠したハンドオーバの例を説明するコール・フロー図である。図４で説明されている例では、移動機１００は、在圏セル（ＳＣ）としてのセルＡとの進行中の高速パケット・データ・セッションに携わっている（工程ａ）。この時点で、移動機１００に対するアクティブ・セット（ＡＳ）はセルＡで構成されている。移動機１００がＨＳ−ＤＳＣＨ上で動作している間は、移動機１００はアクティブ・セット内のセルからの信号強度を監視する。さらに、移動機１００は、この例ではセルＢを含む１つ以上の隣接セルからの信号強度を監視する。セルＢからの信号強度が所定の閾値に達する場合（工程ｂ）、移動機１００はイベント通知（ＡＳへのセルの追加はＷＣＤＭＡではイベント１Ａと表示される）を、無線ネットワーク制御装置２４へのＲＲＣメッセージとして送る（工程ｃ）。イベント通知は無線ネットワーク制御装置２４での無線リンク追加手順を作動し、そして移動機１００はＨＳ−ＳＣＣＨ上でＲＮＣ２４からのＲＲＣメッセージをリッスンする（工程ｄ）。ＲＮＣ２４はアクティブ・セット追加メッセージを移動機１００に送る（工程ｅ）。ＲＮＣ２４はまた、セルＢ内のＢＳ２６に必要な情報を含む確認メッセージをセルＢ内のＢＳ２６に送り、移動機１００との接続を設定する。この情報には、ＭＳ１００のＩＤ、使用されるＨＳ−ＳＣＣＨスクランブリング・コード等を含む。移動機１００はセルＢをアクティブ・セットに追加し（工程ｆ）、そしてアクティブ・セット追加完了メッセージをＲＮＣ２４に送る（工程ｇ）。アクティブ・セット追加メッセージはユニキャスト・モードで在圏セルＡを通して送られる。セルＢからの信号強度がセルＡからの信号強度より大きくなる場合（工程ｈ）、移動機１００は在圏セルを変更するためにハンドオーバ要求をＲＮＣ２４に送る（工程ｉ）。ハンドオーバ要求（ＷＣＤＭＡではイベント１Ｄと表示される）がＲＮＣ２４での無線リンク再構成を作動し、そして移動機１００はセルＡおよびセルＢの両方からのＨＳ−ＳＣＣＨ上でハンドオーバ要求の確認応答をリッスンする（工程ｊ）。ＲＮＣ２４は再構成メッセージを移動機１００にセルＡおよびセルＢの両方を通してバイキャストする。ユーザ・データはまだ、セルＡ、在圏セルを通してＭＳに送られる。ＭＳ１００はバイリッスン・モードに入り、そしてセルＡおよびセルＢの両方からのＨＳ−ＳＣＣＨ上でリッスンし始める。再構成メッセージをセルＡかＢのいずれかから受信すると（工程ｋ）、移動機１００はバイリッスン・モードを終了し、セルＢ内の下りリンクのトラヒック・チャネルに切り替え、そして再構成完了メッセージをＲＮＣ２４に送る（工程ｌ）。再構成完了メッセージは上りリンク専用物理データ・チャネル（ＵＬ−ＤＰＤＣＨ）上でセルＡおよびセルＢ内の基地局２６ａおよび２６ｂに送信され、そしてＲＮＣによりデコードされる。パケット・データ・セッションは、それから在圏セルとしてのセルＢとともに継続する（工程ｍ）。

本発明は、もちろん、本発明の本質的な特性から逸脱することなく、本明細書で特に説明されているもの以外の方法で実施することができる。本実施形態は、あらゆる面で実例であると見なされるべきであり、限定されるものと見なされるべきではなく、添付のクレームの意義および均等範囲内に入る全ての変更は、その点において受け入れられるよう意図されている。

移動通信ネットワークの例を説明する図である。 移動機の例を説明する図である。 無線アクセス・ネットワークの例を説明する図である。 ハンドオーバの間に移動機と無線アクセス・ネットワークとの間での信号の例を説明するコール・フローである。

Claims (26)

1. パケット・データを共用下りリンクのトラヒック・チャネル上で受信する移動局のハード・ハンドオーバを実行するために無線ネットワーク制御装置により実装される信号伝達方法であって、
   前記移動局の現在の在圏セルから対象セルへのハード・ハンドオーバを前記移動局からの信号メッセージに対応して開始する工程と、
   無線リソース制御メッセージを、前記ハンドオーバの間、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方を通して、前記共用下りリンクのトラフィックチャネル上でバイキャストする工程と、
   ユーザ・データを前記ハンドオーバの間前記現在の在圏セルを通して、前記共用下りリンクのトラフィックチャネル上でユニキャストする工程と
   を備える信号伝達方法。
2. 前記信号メッセージがハンドオーバ要求または信号強度測定報告を含む請求項１に記載の信号伝達方法。
3. 無線リソース制御メッセージをバイキャストする工程が、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方を通してハンドオーバ・コマンドを前記移動局にバイキャストする工程を含む請求項１に記載の信号伝達方法。
4. 無線リソース制御メッセージをバイキャストする工程が、前記共用下りリンクのトラヒック・チャネルの帯域内で前記現在の在圏セルおよび前記対象セルから前記無線リソース制御メッセージを前記移動局に送信する工程を含む請求項１に記載の信号伝達方法。
5. 前記共用下りリンクのトラヒック・チャネルが、広帯域符号分割多元接続とＷＣＤＭＡとシステムにおける高速下りリンク共用チャネルとＨＳ−ＤＳＣＨとを含む請求項４に記載の信号伝達方法。
6. 無線アクセス・ネットワーク用の無線ネットワーク制御装置であって、
   現在の在圏セルから対象セルへのハード・ハンドオーバを前記移動局からの信号メッセージに対応して開始し、
   前記ハンドオーバの間、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方を通して、前記共用下りリンクのトラフィックチャネル上で無線リソース制御メッセージを前記移動局にバイキャストし、
   前記ハンドオーバの間、前記現在の在圏セルを通して、前記共用下りリンクのトラフィックチャネル上でユーザ・データをユニキャストするように機能する無線リソース制御装置を備える無線ネットワーク制御装置。
7. 前記信号メッセージが前記移動局からのハンドオーバ要求または前記移動局からの信号強度測定報告を含む請求項６に記載の無線ネットワーク制御装置。
8. 前記現在の在圏セルおよび前記対象セルを通して前記移動局にバイキャストされる前記無線リソース・メッセージがハンドオーバ要求を含む請求項６に記載の無線ネットワーク制御装置。
9. 前記無線ネットワーク制御装置が、共用下りリンクのトラヒック・チャネルの帯域内で前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方から無線リソース制御メッセージを前記移動局にバイキャストするように機能する請求項６に記載の無線ネットワーク制御装置。
10. 前記下りリンクのトラヒック・チャネルが、広帯域符号分割多元接続とＷＣＤＭＡとシステムにおける高速下りリンク共用チャネルとＨＳ−ＤＳＣＨとを含む請求項９に記載の無線ネットワーク制御装置。
11. 移動通信ネットワークにおいてハンドオーバを実行するために移動局により実装される信号伝達方法であって、
    現在の在圏セルから対象セルへのハード・ハンドオーバを開始するために、無線ネットワーク制御装置に信号メッセージを送る工程と、
    下りリンク・チャネルで前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方において前記信号メッセージに対する応答メッセージをリッスンする工程と
    を有し、
    前記応答メッセージには、無線リソース制御メッセージを含むことを特徴とする信号伝達方法。
12. 前記ハンドオーバを作動するために前記移動局により送られる前記信号メッセージがハンドオーバ要求または信号強度測定報告を含む請求項１１に記載の信号伝達方法。
13. 下りリンク・チャネルで前記現在の在圏セルおよび対象セルの両方において応答メッセージをリッスンする工程が、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方に対して制御チャネルをリッスンし、共用下りリンクのトラヒック・チャネルでスケジューリングされた前記応答メッセージの送信を検出する工程を有する請求項１１に記載の信号伝達方法。
14. 前記無線応答メッセージを前記共用下りリンクのトラヒック・チャネルの帯域内で受信する工程をさらに有する請求項１３に記載の信号伝達方法。
15. 前記共用下りリンクのトラヒック・チャネルが、広帯域符号分割多元接続とＷＣＤＭＡとシステムにおける高速下りリンク共用チャネルとＨＳ−ＤＳＣＨとを含む請求項１４に記載の信号伝達方法。
16. 前記応答メッセージを受信次第、前記無線ネットワーク制御装置に、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方を通して確認メッセージを送る工程をさらに有する請求項１１に記載の信号伝達方法。
17. データを共用下りリンクのトラヒック・チャネルで受信することができる移動局であって、
    無線リソース制御メッセージを含めてデータを送受信する送受信機と、
    前記送受信機を制御する制御部とを備え、
    前記送受信機が、現在の在圏セルから対象セルへのハード・ハンドオーバを開始するために、無線ネットワーク制御装置に信号メッセージを送り、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方について下りリンク・チャネルで、前記無線ネットワーク制御装置からの前記信号メッセージに対する応答メッセージをリッスンするように構成された制御部と
    を備え、
    前記応答メッセージには、無線リソース制御メッセージを含むことを特徴とする移動局。
18. 前記制御部が、前記ハード・ハンドオーバを開始するために前記無線ネットワーク制御装置にハンドオーバ要求を送る請求項１７に記載の移動局。
19. 前記制御部が、前記ハード・ハンドオーバを開始するために前記無線ネットワーク制御装置に信号強度測定報告を送る請求項１７に記載の移動局。
20. 前記制御部が、前記現在の在圏セルおよび前記対象の両方について、下りリンク制御チャネルで前記応答メッセージをリッスンし、共用下りリンクのトラヒック・チャネル上の前記応答メッセージのスケジューリングされた送信をリッスンする請求項１７に記載の移動局。
21. 前記移動局が、前記共用下りリンクのトラヒック・チャネル上で前記応答メッセージを受信する請求項２０に記載の移動局。
22. 前記制御部が、前記応答メッセージを受信次第、前記無線ネットワーク制御装置に、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方を通して確認メッセージを送る請求項１７に記載の移動局。
23. 移動局を制御するためのプログラムを保存した、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムが、
    現在の在圏セルから対象セルへのハード・ハンドオーバを無線ネットワーク制御装置に要求するために、信号メッセージを前記移動局に送らせるステップのコードと、
    前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方において前記信号メッセージに対する応答を前記移動局にリッスンさせるステップのコードと
    を含み、
    前記応答メッセージには、無線リソース制御メッセージを含むことを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
24. 前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方において前記信号メッセージに対する応答を前記移動局にリッスンさせるための前記ステップのコードでは、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方において制御チャネル上で前記移動局にリッスンさせ、共用下りリンクのトラヒック・チャネル上の前記応答メッセージのスケジューリングされた送信をリッスンさせる請求項２３に記載のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
25. 無線ネットワーク制御装置を制御するためのプログラムを保存した、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムが、
    前記移動局の現在の在圏セルから対象セルへのハード・ハンドオーバを前記移動局からの信号メッセージに対応して前記ネットワーク制御装置に開始させるためのステップのコードと、
    前記共用下りリンクのトラヒック・チャネル上において、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方を通して、前記ハンドオーバの間、無線リソース制御メッセージを前記無線ネットワーク制御装置にバイキャストさせるステップのコードと、
    前記共用下りリンクのトラヒック・チャネル上において、前記現在の在圏セルを通して前記ハンドオーバの間前記無線ネットワーク制御装置にユーザ・データをユニキャストさせるステップのコードと
    を含むコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
26. 前記現在の在圏セルおよび前記対象セルの両方を通して、前記ハンドオーバの間、前記無線リソース制御メッセージを前記無線ネットワーク制御装置にバイキャストさせるステップの前記コードでは、前記現在の在圏セルおよび前記対象セルにおける共用下りリンクのトラヒック・チャネルを使用して前記無線ネットワーク制御装置に無線リソース制御メッセージをバイキャストさせる請求項２５に記載のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。

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