JP5302338B2 - Rat間/周波数間隣接関係リストの自動管理 - Google Patents

Rat間/周波数間隣接関係リストの自動管理 Download PDF

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Description

本発明は、通信に関し、特に、隣接関係リストの管理に関わる無線アクセス技術間(IRAT、Inter-Radio Access Technology)測定および周波数間(Inter-frequency)測定に関する。
本願は、2008年1月25日に出願された「RAT間/周波数間隣接関係リストの自動管理」と題する米国仮特許出願第61/023,469号の優先権を主張するとともに、その内容全体を参照によって本願明細書に引用したものとする。
通常のセルラ無線システムでは、無線端末(移動機またはユーザ装置ユニット(UE)またはその両方としても知られている)が、無線アクセスネットワーク(RAN)を介して1つ以上のコアネットワークと通信する。無線端末は、移動電話機(「セルラ」電話機)および無線能力を有するラップトップコンピュータ(例えば移動端末)などの、移動機またはユーザ装置ユニット(UE)でもよく、それ故、例えばポータブル、ポケット、ハンドヘルド、コンピュータ内蔵、または車載の、無線アクセスネットワークと音声またはデータまたはその両方を通信する移動デバイスでもよい。
無線アクセスネットワーク(RAN)は、セルエリアに分割された地理的エリアをカバーし、各セルエリアは、例えば無線基地局(RBS)などの基地局からサービスを提供されている。基地局は、ネットワークによっては、「ノードB」または「Bノード」とも呼ばれる。セルは、基地局サイトの無線基地局装置が無線カバレッジを提供する地理的エリアである。各セルは、セルの中でブロードキャストされるローカル無線エリア内のIDで識別される。基地局は、基地局の範囲内のユーザ装置ユニット(UE)と、無線周波数で働くエアインタフェースを通じて通信する。
無線アクセスネットワークの一部のモデル(version)(特に早い時期のモデル)では、通常いくつかの基地局が、無線ネットワーク制御装置(RNC)に(例えば、地上通信線またはマイクロ波で)接続されている。無線ネットワーク制御装置は、ときには基地局制御装置(BSC)とも呼ばれ、それに接続された複数の基地局の種々の動作を管理および調整する。無線ネットワーク制御装置は、通常、1つ以上のコアネットワークに接続されている。
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)は、GSM(Global System for Mobile Communications)から進化した第3世代移動通信システムであり、広帯域符号分割多元接続(WCDMA)アクセス技術に基づく、改善した移動通信サービスを提供することを意図している。UTRANは、本質的に、ユーザ装置ユニット(UE)に対して広帯域符号分割多元接続を使用する無線アクセスネットワークである。第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)は、UTRANおよびGSMベースの無線アクセスネットワーク技術をさらに進化させるために取り組んでいる。
E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)に関する仕様書作成作業が、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)内で進行中である。E−UTRANは、LTE(Long Term Evolution)およびSAE(System Architecture Evolution)を備える。
無線アクセス技術(RAT)間ハンドオーバは、移動端末が(GSMなどの)第1の無線アクセス技術を有する第1の無線アクセスシステムの使用から、(UTRAなどの)第2の無線アクセス技術を有する第2の無線アクセスシステムへ切り替えるプロセスである。RAT間ハンドオーバは、第1の無線アクセスネットワークのダウンリンク無線接続の品質が一定レベル未満に落ちると通常開始される。無線アクセス技術(RAT)間ハンドオーバについては、例えば、その内容全体を参照によって本願明細書に引用したものとする「異なる無線アクセス技術間のハンドオーバ命令(COMMANDING HANDOVER BETWEEN DIFFERING RADIO ACCESS TECHNOLOGIES)」と題された米国特許第7,181,218号明細書に記載されている。
LTE(Long Term Evolution)は、3GPP無線アクセス技術の一変形であり、無線基地局ノードを、無線ネットワーク制御装置(RNC)ノードでなくコアネットワークに直接接続している。一般にLTEでは、無線ネットワーク制御装置(RNC)ノードの機能は、無線基地局ノードで行われる。このような状況から、LTEシステムの無線アクセスネットワーク(RAN)は、本質的に、無線ネットワーク制御装置(RNC)ノードに報告しない無線基地局ノードを備える「フラット」なアーキテクチャを有する。
E−UTRAN(Evolved UTRAN)は、ユーザ装置ユニット(UE)に向けてE−UTRA(Evolved UTRA)ユーザプレーンおよび制御プレーンのプロトコル終端を提供する、例えば発展型(evolved)ノードBまたはeNBなどの発展型基地局ノードを備える。eNBは、(挙げていない他の機能もあるが)以下の機能をホストする。それらは、(1)無線リソース管理(例えば、無線ベアラ制御、無線アドミッション制御)、接続移動制御、動的リソース割り当て(スケジューリング)の機能、(2)例えばページングメッセージのeNBへの配信などを含む移動性管理エンティティ(MME)、ならびに(3)IPヘッダ圧縮およびユーザデータストリーム暗号化と、ページング理由のUプレーンパケットの終端と、UE移動性のサポートのためのUプレーンの切り替えを含むユーザプレーンエンティティ(UPE)である。eNBは、ユーザプレーンヘッダ圧縮および暗号化の機能を含む、物理(PHY)レイヤ、媒体アクセス制御(MAC)レイヤ、無線リンク制御(RLC)レイヤ、およびパケットデータ制御プロトコル(PDCP)レイヤをホストする。eノードBは、制御プレーンに対応する無線リソース制御(RRC)機能も提供する。eノードBは、無線リソース管理、アドミッション制御、スケジューリング、ネゴシエートされたUL QoSの実施、セル情報ブロードキャスト、ユーザプレーンおよび制御プレーンのデータの暗号化/解読、ならびにDL/ULユーザプレーンパケットヘッダの圧縮/解凍を含む、多くの機能を実行する。
E−UTRANを含む2Gおよび3Gシステムは、移動機主導ハンドオーバ(MAHO、Mobile Assisted Handover)を使用する。各移動機(MS)は、サービス提供中の基地局(BS)の信号品質に加えて、自機の周囲の基地局の信号品質も定期的にモニタし、それらの測定値をサービス提供中の無線基地局に報告してもよい。無線ネットワークは、通常これらの測定値に基づきハンドオーバを開始する。一例として、E−UTRANにおいてハンドオーバ(HO)の準備が整っている場合を考慮する。移動機(MS)を引き継ぐターゲットまたは候補の基地局(BS)は、例えば無線リソース設定および必要なIDなどの無線アクセスの仕方についての案内を移動機(MS)に行う。さらに、サービス提供中の基地局(BS)は、ユーザプレーンデータをターゲット基地局(BS)に転送する必要が有り、このことは、ターゲット基地局(BS)を知っていなければならず、かつその一意のIDいわゆるセルグローバルID(CGI)を、HOの実行前に確立しなければならないことを意味する。
通常は、各基地局(BS)に対して定められたローカル識別子(ID)もある。基地局(BS)のローカルIDは、レイヤ1測定に使用され、長さが足りないのでネットワーク内で一意ではない。例えば、移動機(MS)は、基地局(BS)の信号品質をそのローカルIDとともに、サービス提供中の基地局(BS)に報告する。ローカルIDは、ネットワーク内で一意でないので、ハンドオーバ(HO)要件を満たさない。このような状況から、移動機(MS)を隣接基地局に引き継ぐとき、隣接基地局のCGIを知っていなければならない。それ故、隣接関係リスト(NRL、Neighbor Relation List)が、ローカルIDからセルグローバルID(CGI)、および場合によってはそれに加えてターゲット基地局(BS)のIPアドレスなどの他の情報へのマッピングを構成するか、または少なくともそれに関与する。
E−UTRANの無線カバレッジは当初は限定されるだろうと想像されている。継ぎ目のない移動(seamless mobility)を提供するためには、E−UTRANの中の移動機(MS)をカバレッジの良いGERAN(GSM EDGE Radio Access Network)またはUTRANなどの代替無線アクセス技術(RAT)へハンドオーバ(HO)する必要がある。2G(例えばGERAN)または3G(例えばUTRAN)からサービスを提供されている移動機(MS)が、E−UTRANのカバレッジ内に入ると直ぐに、E−UTRANに切り替えるのも望ましい。このことが望ましいのは、E−UTRANがより高速のデータレートを提供し、より広い帯域幅を要求するサービスを可能にするからである。2つの異なるRAT間のハンドオーバは、RAT間(IRAT)ハンドオーバと呼ばれる。また、LTEは、複数の周波数帯で動作することが計画されている。周波数間ハンドオーバ(HO)を必要とする、異なる周波数帯間のロードバランシングのような問題を扱うために、IRATおよび周波数間隣接関係リスト(NRL)が作成される。
E−UTRAN標準化作業の1つの関心の的は、確実に、新しいネットワークの配備を簡単にし、かつ運用の費用効率を高くすることである。構想は、新しいシステムができるだけ多くの面で、自己最適化および自己設定することである。例えば、3GPP TR 32.816 「E−UTRANおよびSAEの管理に関する検討(Study on Management of E-UTRAN and SAE)」を参照されたい。
RAT間/周波数間HOに関しては、サービス提供中の基地局(BS)がRAT間/周波数間測定をトリガし、異なるRAT間/周波数間の比較を行い、HOの判定を行うことができる必要がある。サービス提供中の基地局(BS)からターゲット基地局(BS)への(例えば、E−UTRAN基地局からUTRAN基地局への)HOの準備のためには、図13に示すように、以下のイベントが通常行われる必要がある(両軸は、サービス提供中のBSの品質と候補BSの品質を表す)。
−サービス提供中の基地局(BS)の信号品質推定値が一定の閾値(図13の閾値A)未満に落ちる場合、移動機(MS)が行うRAT間/周波数間測定がトリガされる。
−サービス提供中の基地局(BS)の信号品質推定値が一定の閾値(図13の閾値A)を超えて上がる場合、移動機(MS)が行うRAT間/周波数間測定が停止される。
−サービス提供中の基地局(BS)の信号品質推定値が一定の閾値(図13の閾値A)を下回り、かつ候補基地局(BS)の信号品質推定値が閾値(図13のB)を上回る場合、RAT/周波数間HO手順が開始されてもよい。
受信部を1つだけ有する移動機(MS)に関しては、RAT間/周波数間測定を実行するとき、移動機(MS)の受信周波数が変更されなければならない。周波数変更時(RAT間/周波数間測定中)、移動機(MS)は、サービス提供中のRATと通信できない。移動機(MS)がRAT間/周波数間測定を実行している状態は、読み取りギャップと呼ばれる。サービス提供中の基地局は、読み取りギャップ中は、移動機(MS)への送信を避けてもよい。基地局が移動機(MS)に送信しない状態は、送信ギャップ(transmission gap)と呼ばれる。移動機(MS)が送信ギャップの時間を使用してRAT間/周波数間測定をするためには、読み取りギャップを発出(issue)しなければならないことに注意されたい。これ以降は、サービス提供中の基地局(BS)が送信ギャップを発出するときは、関係する移動機(MS)が、読み取りギャップを常に発出すると想定する。しかし、基地局(BS)が送信ギャップを発出していない場合でさえ、移動機(MS)が読み取りギャップを発出してもよい。ギャップは、図14に示すように所定のパターンに従って周期的に発生してもよいし、またイベントによってトリガされてもよい。また、ギャップの長さは、固定または可変でもよい。
例えばE−UTRANおよびUTRANなどのいくつかのRATは、アップリンク(UL)またはダウンリンク(DL)またはその両方のデータの動的スケジューリングをサポートし、そこでは、無線リソースが、ユーザの瞬間的なトラヒック需要、QoS要件、およびチャネル品質推定値に応じて、ユーザおよび無線ベアラに割り当てられる。基地局(BS)は、例えばチャネル品質がより高い移動機に、時間または周波数の無線リソースを割り当ててもよい。最小のスケジュール可能リソースエンティティを、これ以降スケジューリングブロック(SB)と呼ぶ。
一例としてE−UTRANでは、スケジューリングブロック(SB)は、2つの連続するリソースブロックを備え、合計長は1msで、帯域幅180kHzである。図15を参照されたい。この場合、基地局(BS)は、SBを時間および周波数の両方で移動機に割り当てる。E−UTRANでは、移動機(MS)が、DLの品質を示すチャネル品質インジケータ(CQI)レポートを報告するように構成されてもよい。CQIレポートおよびQoS要件に基づき、スケジューラがSBを割り当てる。
米国特許第7,181,218号明細書 国際出願PCT/EP2007/001737号明細書
3GPP TR 32.816 「E−UTRANおよびSAEの管理に関する検討(Study on Management of E-UTRAN and SAE)」 3GPP TS 45.002 「無線パスにおける多重化および多元接続(Multiplexing and multiple access on the radio path)」 3GPP TS 25.331 「無線リソース制御(RRC):プロトコル仕様(Radio Resource Control (RRC); Protocol specification)」
2G(例えば、GERAN)システムおよび3G(例えば、UTRAN)システムではこれまで、基地局(BS)の設置前にプランニングツールを使用したカバレッジ予測を用いて、NRLリストが配備された。地形データおよび波動伝播モデルの不正確さに起因する予測誤差のために、オペレータは、すべてのハンドオーバ領域およびこのような状況から隣接基地局を確認するために、カバレッジ領域を完全に調べ尽くす車両/歩行によるテストを行うことを強いられている。無線ネットワークが新しいセルおよび干渉環境の変化で時間とともに徐々に進化するので、NRLの従来の計画では、計画手順の反復繰り返しを必要とする。これは高く付くことが分かっており、自動的にNRLを導き出す新しい方法が求められている。従って、NRLを生成および更新する運用中に自動的にできるやり方の使用が不可欠である。
NRL管理の自動化を目指した既知の既存の解決手段は、例えばGERANまたはUTRANなどの、1つの特定のRATだけを取り扱っている。例えば、その内容全体を参照によって本願明細書に引用した、2007年2月28日出願のPCT特許出願であるPCT/EP2007/001737号を参照されたい。1つのタイプのRATに関しては、NRL管理が自動化されているけれども、異なるRAT/周波数に関してのNRL作成の問題は、これまでに解決されていない。従来は、これらのRAT間/周波数間NRLは、地理的情報および車両/歩行によるテストを使用して手作業で導き出されていた。これは、かなり退屈で高く付くことが分かっており、ネットワーク自体がNRLを作成および構成する新しい自動化方法が必要である。
それ故、必要とされているもので、かつ本発明の一目的は、RAT間/周波数間における移動性のために、隣接関係リストで利用されるようなRAT間測定値および情報を作成し管理するための装置、方法および技法である。
本技術は、例えばE−UTANにおいてGERANおよびUTRANの隣接基地局を有する隣接関係リスト(NRL)などの、他のRAT/周波数の隣接基地局との関係を自動的に管理する装置、方法および技法を提供する。本技術は、以下を包含する。
−移動機(MS)の測定を使用して、新しいRAT間/周波数間の隣接基地局を検出する方法および装置
−サービス提供中のRAT/周波数において進行中のトラヒックをほとんどかまたは全く妨害せずに、隣接基地局(BS)のCGIを取り出す方法および装置
−新しい隣接基地局の確証およびNRLの更新のための方法および装置
本技術は、例えば、RAT間/周波数間における継ぎ目のない移動のために必要なRAT間/周波数間NRLの計画および維持に関して、オペレータ費用を減少する有利な働きをする。
その態様の中の1つでは、本技術が、サービス提供中の無線基地局および候補無線基地局を備える通信システムを動作させる方法に関する。サービス提供中の無線基地局は、無線移動機が測定レポートを提供する無線基地局を備える。サービス提供中の無線基地局と候補無線基地局とは、周波数および無線アクセス技術の少なくとも1つが異なる。方法は、サービス提供中の無線基地局が移動機に候補無線基地局からブロードキャストされる情報の取得を許可する工程と、移動機が少なくとも1つの読み取りギャップ中に候補無線基地局から情報を取得する工程とを備える。情報は、候補無線基地局のセルグローバルID(CGI)を特定する(突き止める)ための情報か、またはその無線基地局のセルグローバルID(CGI)自体である。読み取りギャップは、移動機がサービス提供中の無線基地局から情報を受信しない期間である。
情報は、種々の形態を取ってもよい。例えば、内容およびタイミングに応じて、情報は候補無線基地局の同期情報、候補無線基地局のローカル識別情報、候補無線基地局のセルグローバルID(CGI)を特定するための情報、またはセルグローバルID(CGI)自体でさえよい。
第1の実施形態および実施モードでは、方法が、サービス提供中の無線基地局が移動機に送信ギャップ(送信ギャップは、移動機が候補無線基地局から情報を取得できる所定の期間を有する)を発出する工程と、移動機が送信ギャップ中に候補無線基地局から情報を取得する工程とをさらに備える。
第1の実施形態および実施モードの変形では、移動機が、サービス提供中の無線基地局に自機が少なくとも1つの(移動機が候補無線基地局から情報を取得できる所定の期間を有する)読み取りギャップを発出すると通知し、それに応えて、サービス提供中の無線基地局が移動機に送信ギャップを発出する。
第2の実施形態および実施モードでは、方法が、サービス提供中の無線基地局が送信ギャップを開始し、移動機に候補無線基地局からブロードキャストされる情報の取得を許可する工程と、サービス提供中の無線基地局が、移動機からの情報を受信すると直ぐに送信ギャップを終了する工程とをさらに備える。
第2の実施形態および実施モードの変形では、移動機が、サービス提供中の無線基地局に送信ギャップを発出するように要求し、要求すると直ぐに、移動機は、情報を取得するために読み取りギャップを開始する。
第3の実施形態および実施モードでは、方法が、サービス提供中の無線基地局が移動機に固定長の周期的送信ギャップ(それによって、例えば、少なくとも1つの送信ギャップが、候補無線基地局内に情報をブロードキャストしている候補無線基地局のブロードキャストフレームに整列される)を発出する工程と、移動機が周期的送信ギャップの1送信ギャップ中に情報を取得する工程とをさらに備える。
第4の実施形態および実施モードでは、方法が、移動機が候補無線基地局から情報を取得するために少なくとも1つの読み取りギャップを発出する工程と、読み取りギャップ中にサービス提供中の無線基地局からの送信を無視する工程とをさらに備える。第4の実施形態および実施モードの拡大では、移動機が反復要求手順を用いて少なくとも1つの読み取りギャップ中に失われたフレームをさらに回復する工程を備える。
あるいは、移動機からの所定のレポートの非受信は、移動機が少なくとも1つの読み取りギャップを発出していることを示し、それに応じてサービス提供中の無線基地局と移動機との間の通信を(例えば、移動機への送信優先順位の引き下げによって、または移動機へのスケジューリングリソース割り当ての中止によって)変更する。
さらなる態様として、本技術は、サービス提供中の無線基地局による隣接関係リストハンドラへの情報の提供をさらに備えてもよい。
一例で示される使用状況または使用環境では、候補無線基地局がGERAN無線アクセスネットワークに属し、サービス提供中の無線基地局が別の無線アクセス技術(例えば、UTRAN)に属する。反対に、別の例で示される使用状況または使用環境では、候補無線基地局がUTRAN無線アクセスネットワークに属し、サービス提供中の無線基地局が別の無線アクセス技術に属する。
その態様の中の別の態様では、本技術が、サービス提供中の無線基地局および候補無線基地局を備える通信システムにおける無線動作用に構成された移動機に関する。移動機(MS)は、1つ以上のトランシーバおよび1つの移動機測定通信機能を備える。1つ以上のトランシーバは、移動機とサービス提供中の無線基地局との間、および移動機と候補無線基地局との間の無線通信を実施するように構成されている。移動機測定通信機能は、少なくとも1つの読み取りギャップ中に候補無線基地局から情報を取得するように構成され、情報は、候補無線基地局のセルグローバルID(CGI)を特定するための情報か、またはその無線基地局のセルグローバルID(CGI)自体である。一実施例では、移動機測定通信機能は、少なくとも1つの読み取りギャップ中に候補無線基地局から第1のタイプの情報を取得し、少なくとも別の1つの読み取りギャップ中に候補無線基地局から第2のタイプの情報を取得するように構成されており、各読み取りギャップは、移動機がサービス提供中の無線基地局から情報を受信しない期間である。
その態様の中の別の態様では、本技術が、サービス提供中の無線基地局および候補無線基地局に加えて移動機を備える通信システムにおける無線動作用に構成された基地局に関する。基地局は、トランシーバおよび基地局測定通信機能を備える。トランシーバは、移動機とサービス提供中の無線基地局との間および移動機と候補無線基地局との間の無線伝送を実施するように構成されている。基地局測定通信機能は、移動機に少なくとも1つの読み取りギャップ中の候補無線基地局からの情報の取得を許可し、情報は、候補無線基地局のセルグローバルID(CGI)を特定するための情報か、またはその無線基地局のセルグローバルID(CGI)自体である。一実施例では、基地局測定通信機能は、移動機に少なくとも1つの読み取りギャップ中の候補無線基地局からの第1のタイプの情報の取得を許可し、移動機に少なくとも別の1つの読み取りギャップ中の候補無線基地局からの第2のタイプの情報の取得を許可し、各読み取りギャップは、移動機がサービス提供中の無線基地局から情報を受信しない期間である。
実施形態のいくつかの例では、候補基地局の最終的に必要な情報(例えば、セルグローバルID(CGI))を取得するために、2段階情報取得手順を使用してもよい。2段階情報取得手順では、まず第1のタイプの情報が候補基地局から取得される。第1のタイプの情報は、候補基地局から第2のタイプの情報(例えば、CGIなどの最終的に求められている情報)をどのように取得するかを決定するために活用される。従って、一例の実施形態および実施モードでは、方法が、以下の動作を含む動作を備える。(a)移動機が、少なくとも1つの読み取りギャップ中に候補無線基地局から第1のタイプの情報を取得し(読み取りギャップは、移動機がサービス提供中の無線基地局から情報を受信しない期間である)、(b)第1のタイプの情報を使用して、候補無線基地局からブロードキャストされる第2のタイプの情報をどのように取得するかを決定し、(c)サービス提供中の無線基地局が、移動機に候補無線基地局からブロードキャストされる第2のタイプの情報の取得を許可し、(d)移動機が、少なくとも別の1つの読み取りギャップ中に候補無線基地局から第2のタイプの情報を取得する。
前述の実施形態および方法では、第1のタイプの情報が、候補無線基地局の同期情報、または候補無線基地局のローカル識別情報、または候補無線基地局のセルグローバルID(CGI)を特定するための情報、またはセルグローバルID(CGI)自体またはそれらの1つ以上でもよい。
本発明の、前述の、および他の目的、特徴および利点は、参照文字が種々の図面のすべてにおいて同じ部分を指す添付の図面に示す、好ましい実施形態についての以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。図は、必ずしも一定の率で拡大縮小されておらず、代わりに本発明の原理を明らかにするために強調が行われている。
第1のタイプの無線アクセス技術を有する第1の無線アクセスネットワークと第2のタイプの無線アクセス技術を有する第2の無線アクセスネットワークの、両方とともに動作する通信システムの線図である。 第1のタイプの無線アクセス技術を有する第1の無線アクセスネットワークと第2のタイプの無線アクセス技術を有する第2の無線アクセスネットワークの、両方とともに動作する通信システムの線図である。 一例であるRAT間/周波数間ハンドオーバに関わる代表的な移動端末および無線アクセスネットワークノードのある態様例を示す、単純化した機能ブロック図である。 サービス提供中の無線基地局と候補無線基地局が異なるRATまたは周波数またはその両方に属する、RAT間/周波数間の隣接基地局の検出および識別のために行う測定に関係した、サービス提供中の無線基地局と移動機(MS)と候補無線基地局との間の通信を示す線図である。 移動機(MS)が読み取りギャップ中にサービス提供中の無線基地局から受信できないことと、要求帯域幅の狭い移動機(例えば、移動機A)に比べて、要求帯域幅の広いまたはスケジューリングブロックの要求数の多い移動機(例えば、移動機B)のサービス品質(QoS)(帯域幅またはレイテンシまたはその両方)が大幅に低下することがあることを示す線図である。 RAT間/周波数間測定閾値が対応するハンドオーバ閾値より高く設定されてもよいことを示すグラフ図である。 送信ギャップが所望の情報を見つけるのに十分に長く設定されている一例(例えば、悪い場合のシナリオ)である実施形態および実施モードの例証を示す線図である。 所望の情報が取得され報告されるまで送信ギャップが発生している一例である実施形態および実施モードの例証を示す線図である(図8では、移動機(MS)とサービス提供中の無線基地局との間のシグナリング遅延が除かれるが、送信ギャップの終了は図8で示されるより遅くなるであろう)。 スライディング送信ギャップを使用する一例である実施形態および実施モードの例証を示す線図である。 一例である2段階情報取得手順に関わる例示の代表的動作またはステップを示すフロー図である。 サービス提供中の無線基地局と候補無線基地局が異なるRATまたは周波数またはその両方に属し、特に、移動機(MS)が候補BSからブロードキャストされる情報に関するフレーム番号またはスケジューリング情報を測定して、候補無線基地局のCGIが送信される時間間隔を計算し、セルグローバルID(CGI)がいつ測定されるかをサービス提供中のRATに通知する、RAT間/周波数間の隣接基地局の検出および識別のために行う測定に関係した、サービス提供中の無線基地局と移動機(MS)と候補無線基地局との間の通信を示す線図である。 サービス提供中の無線基地局と候補無線基地局が異なるRATまたは周波数またはその両方に属し、特に、移動機(MS)がスケジューリング情報のフレーム番号を測定して、サービス提供中の無線基地局が、候補無線基地局のセルグローバルID(CGI)が送信される時間間隔を計算し、セルグローバルID(CGI)を特定の方法を使用していつ測定すべきかを移動機(MS)に通知する、RAT間/周波数間の隣接基地局の検出および識別のために行う測定に関係した、サービス提供中の無線基地局と移動機(MS)と候補無線基地局との間の通信を示す線図である。 移動機(MS)が、サービス提供中の無線基地局のカバレッジから異なる無線アクセス技術(RAT)または異なる周波数またはその両方を有する候補無線基地局のカバレッジに移動する時の、信号品質を示すグラフ図である。 RAT間/周波数間測定を実行するとき、移動機(MS)がサービス提供中の無線基地局と候補無線基地局との間をどのように交互に切り替ってもよいかを示し、特に、読み取りギャップが一定の周期で発生し、ギャップ長が変わらない場合を示す線図である。 リソースが移動機(MS)に周波数と時間の両方で割り当てられるE−UTRANにおけるスケジューリングを示す線図である。
以下の記述では、本発明の完全な理解を提供する手段として、限定でなく説明のために、特定のアーキテクチャ、インタフェース、技法等のような具体的な詳細を記載する。しかし、本発明がこれらの具体的な詳細から離れた他の実施形態で実践されてもよいことは、当業者には明らかであろう。すなわち、当業者は、本明細書に明示的に記述も図示もされていないが、本発明の原理を具体化し、その精神および範囲内に含まれる種々のアレンジメント(arrangement)を考案できるであろう。場合によっては、周知のデバイス、回路および方法の詳細記述は、不要な詳細で本発明の記述を不明瞭にしないように省略している。本発明の原理、態様および実施形態、ならびにこれらの具体的な例を挙げる本明細書のすべての記述は、これらの構造上と機能上の両方の均等物を包含することを意図している。さらに、そのような均等物は、現在公知の均等物と、将来開発される均等物すなわち構造にかかわらず同じ機能を実行するあらゆる開発要素との、両方を含むことを意図している。
従って、例えば、本明細書のブロック図が、本技術の原理を具体化する実例となる回路の概念図を表してもよいことを、当業者は理解するであろう。同様に、フロー図、状態遷移図、疑似コード、および同種のものが、コンピュータで読み取り可能な媒体に実質的に表され、コンピュータまたはプロセッサが明示的に図示されているか否かに関わらず、そのようなコンピュータまたはプロセッサによって実行され得る種々のプロセスを表すことも理解されるであろう。
「プロセッサ」または「コントローラ」と名付けられたかまたは記述された機能ブロックを含む種々の要素の機能は、専用ハードウェアの使用によって、および適切なソフトウェアと連携したソフトウェア実行能力のあるハードウェアの使用によって提供されてもよい。プロセッサによって提供されるとき、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共用プロセッサによって、または一部が共用または分散されてもよい複数の個別プロセッサによって提供されてもよい。さらに、「プロセッサ」または「コントローラ」という用語の明示的使用は、ソフトウェア実行能力のあるハードウェアをもっぱら指すと解釈されるべきでなく、デジタル信号プロセッサ(DSP)ハードウェア、ソフトウェア格納用のリードオンリメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、および不揮発性記憶装置を含んでもよいが、これらに限定されない。
1.0 概観
1.1 構造上の概観例
図1は、第1の無線アクセスネットワーク12と第2の無線アクセスネットワーク14の両方とともに動作する一例である通信システム10を示す。図1の一例である通信システム10では、第1の無線アクセスネットワーク12が、第1のタイプの無線アクセス技術(RAT)を有し、第2の無線アクセスネットワーク14が、第2のタイプの無線アクセス技術を有する。図1に示す非限定例では、たまたま、第1の無線アクセスネットワーク12が、GERAN無線アクセス技術を使用しているのに対して、第2の無線アクセスネットワーク14は、UTRAN(またはE−UTRAN)無線アクセス技術を使用している。第1の無線アクセスネットワーク12も第2の無線アクセスネットワーク14も、外部コアネットワーク16に接続されており、外部コアネットワーク16は(例えば)公衆交換電話網(PSTN)またはサービス総合デジタル網(ISDN)またはその両方でもよい。コアネットワーク16は、隣接関係リスト(NRL)ハンドラ18を備えてもよい、あるいはそれにアクセスできてもよい。
第1の無線アクセスネットワーク12も第2の無線アクセスネットワーク14も、総称的に「基地局」と呼ばれる無線基地局を備え、状況によっては、1つ以上の基地局を管理する基地局制御装置(BSC)または無線ネットワーク制御装置(RNC)などの制御ノードを有する。第1の無線アクセスネットワーク12と第2の無線アクセスネットワーク14の一方または両方が制御ノードを有するかどうかは、特定の無線アクセスネットワークの固有のアーキテクチャに依存する。一部の無線アクセスネットワーク(E−UTRANなど)が、前に説明したように、制御ノードを除去して、種々の機能を基地局に統合することによって達成された本質的にフラットな構造を有するからである。図1に示す特定の例では、説明のために、第1の無線アクセスネットワーク12が、GERANタイプの無線アクセスネットワークであると仮定され、第2の無線アクセスネットワーク14が、UTRANであると仮定されており、(一部のタイプの無線アクセスネットワークにおいての状況に応じた存在を示すために破線ではあるが)管理ノードが示されている。
このようなことから、第1の無線アクセスネットワーク12は、1つ以上の基地局制御装置(BSC)26Gを有し、各基地局制御装置(BSC)26Gは、1つ以上の基地局(BTS)28Gを制御する。図1に示す例では、基地局制御装置(BSC)26Gは2つの基地局、詳しくは基地局(BTS)28G-1および基地局(BTS)28G-2に接続されている。各基地局(BTS)28Gは、図1では、3つのセルCにサービスを提供しているように描かれている。各セルCは、それぞれの基地局に隣接した円で表されている。従って、基地局は1つを超えるセルにエアインタフェースを通して通信サービスを提供してもよく、異なる基地局は異なる数のセルにサービスを提供してもよいことを、当業者は理解するであろう。基地局制御装置(BSC)26Gは、例えば図1に示されるセルCGなどの、1組のセル内の無線リソースおよび無線接続を制御する。各基地局(BTS)28Gは、1つ以上のセル内の無線送受信を扱う。
第2の無線アクセスネットワーク14は、1つ以上の無線ネットワーク制御装置(RNC)26Uを有する。単純にするために、図1のUTRAN14は、1つのRNCノードだけを有するように示されているが、通常は、1つを超えるそのようなノードがたいてい設けられている。RNCノード26Uは、複数の基地局(BS)28Uに接続されている。例えば、この場合もやはり単純にするために、2つの基地局ノードである基地局(BS)28U-1および基地局(BS)28U-2が、RNC26Uに接続されて示されている。異なる数の基地局がRNCからサービスを提供されてもよく、RNCが同じ数の基地局にサービスを提供する必要がないことも、やはり理解されるであろう。GERANネットワーク12と同様に、UTRANネットワーク14でも、単純にするために、各基地局28Uは3つのセルにサービスを提供するように示されている(それらのセルのそれぞれは、少なくとも一部はCUと名付けられている)。第2の無線アクセスネットワーク(UTRANネットワーク)14では、無線ネットワーク制御装置(RNC)26Uが、1組のセルCU内の無線リソースおよび無線接続を制御するのに対して、基地局(BS)28Uは、1つ以上のセル内の無線送受信を扱う。
図1には、無線移動機(MS)30が示されている。本明細書で使用する限り、用語「移動機」は、前に説明したように、移動機の観念とユーザ装置ユニット(UE)の観念の両方、さらに他の概念も包括的に包含する。本明細書で説明するように、無線アクセスネットワークの中の一方(第1の無線アクセスネットワーク12かまたは第2の無線アクセスネットワーク14)の基地局の中の1つが、移動機(MS)30に対するサービス提供中の基地局として働き、他方の無線アクセスネットワークの基地局の別の1つが、移動機(MS)30に対する候補無線基地局であってもよい。従って、例えば、第1の無線アクセスネットワーク12のセルCG-2-3が、移動機(MS)30に対するサービス提供中の基地局でもよいが、近さまたは受信またはその両方を考慮すると、セルCU-1-1が、候補基地局であってもよい。逆のこともまた起こることができよう。
図2は、第1の無線アクセスネットワーク12’と第2の無線アクセスネットワーク14’の両方とともに動作する別の例の通信システム10’を示す。図2の例の通信システム10’では、第1の無線アクセスネットワーク12’が第1の無線周波数(f1)で動作するのに対して、第2の無線アクセスネットワーク14’が第2の周波数(f2)で動作する。図1の例と同様に、第1の無線アクセスネットワーク12’と第2の無線アクセスネットワーク14’の両方とも、外部コアネットワーク16に接続されており、この外部コアネットワーク16は、隣接関係リスト(NRL)ハンドラ18を備えてもよい、あるいはそれにアクセスできてもよい。
第1の無線アクセスネットワーク12’は、1つ以上の基地局制御装置(BSC)261fを状況によっては備え、図1とほぼ同じように、(配備されると)各基地局制御装置(BSC)261fは、1つ以上の基地局(BTS)281fを制御し、基地局(BTS)281fは、セルC1fにサービスを提供する。同様に、第2の無線アクセスネットワーク14’は1つ以上の無線ネットワーク制御装置(RNC)262fを状況によっては備え、(配備されると)各RNCノード262fは、セルC2fにサービスを提供する1つ以上の基地局(BTS)282fに接続される。
本明細書に記載する技術が、(異なる無線アクセス技術タイプの無線アクセスネットワークを備える)図1に描写されるRAT間タイプの動作と、(異なる無線周波数の無線アクセスネットワークを備える)図2に描写される周波数間タイプの動作の一方または両方に関することが、理解されるべきである。この理由のために、包含的な命名であるRAT間/周波数間を採用している。以降の図の参照を含むこれからの全部の説明は、具体的に異なって記述されるかまたは文脈から明らかでない限り、例えばRAT間と周波数間の両方の、両タイプの動作を包含する。
RAT間動作と周波数間動作の両方に対する技術の適用性を考慮して、図3は、サービス提供中の基地局28Sおよび候補無線基地局28Cを一般的に示す。サービス提供中の基地局28Sがあるタイプの無線アクセス技術に属してもよいのに対して、候補無線基地局28Cは別のタイプの無線アクセス技術に属してもよい。このような例では、サービス提供中の基地局28Sおよび候補基地局28Cの無線アクセスネットワークで、どのタイプの異なる無線アクセス技術が採用されるかについては、図3の目的のためには少しも違いを生じない。あるいは、サービス提供中の基地局28Sが、第1の周波数で動作する無線アクセスネットワーク(または基地局)に属してもよいのに対して、候補無線基地局28Cは、第1の周波数で動作する無線アクセスネットワーク(または基地局)に属してもよい。図3は、サービス提供中の基地局28Sおよび候補無線基地局28Cが、(状況に応じて)BSC/RNCタイプのノードなどの制御ノード、詳しくはそれぞれノード26Sおよび26Cに接続されることを示している。図3は、移動機(MS)30の選ばれた一般的側面と、サービス提供中の基地局28Sおよび候補基地局28Cの選ばれた機能とを示す。
図3に示される移動機(MS)30は、移動機(MS)30が必要とする種々の動作を制御するデータ処理制御部31を有する。移動機(MS)30のデータ処理制御部31は、移動端末RAT間/周波数間ハンドオーバ機能40および測定通信機能42を有し、それらの用途については、以降でより詳細に記述する。さらに、データ処理制御部31は、アンテナ35に接続された無線トランシーバ33に制御信号およびデータを提供する。測定通信機能42は、測定値または情報(例えば、潜在的なハンドオーバ目的のための測定値または情報)の要求または取得に関わる、サービス提供中の基地局28Sおよび候補無線基地局28Cとの通信を制御する。RAT間/周波数間ハンドオーバ機能40は、ハンドオーバ実施決定時に、実際に呼び出される。
例であり網羅的でない記述として、図3に示されるサービス提供中の基地局28Sも候補基地局28Cも、基地局データ処理制御部36を備え、これは、1つ以上の基地局トランシーバ(TX/RX)38に接続されている。各基地局トランシーバ(TX/RX)38は、対応するアンテナ39に接続され、アンテナ39の中の適切なアンテナによって、エアインタフェースを通じて移動機(MS)30と通信する。
サービス提供中の基地局28Sおよび候補無線基地局28Cのそれぞれのデータ処理制御部36は、RAT間/周波数間ハンドオーバ機能50および測定通信機能52を備える。例えば、サービス提供中の基地局28Sが、RAT間/周波数間ハンドオーバ機能50Sおよび測定通信機能52Sを備えるのに対して、候補基地局28Cは、RAT間/周波数間ハンドオーバ機能50Cおよび測定通信機能52Cを備える。各基地局において、それぞれの測定通信機能52は、測定値または情報(例えば、潜在的なハンドオーバ目的のための測定値または情報)を要求または取得するために、移動機(MS)30との通信を制御し、それぞれのRAT間/周波数間ハンドオーバ機能50は、ハンドオーバ実施決定時に呼び出される。
移動端末RAT間ハンドオーバ機能40、または測定通信機能42、またはRAT間/周波数間ハンドオーバ機能50、または測定通信機能52のどれかまたはすべては、本明細書ではコントローラおよびプロセッサという用語を拡張的に表現しているので、コントローラまたはプロセッサを備えてもよい。これらの機能については、説明のぴったりの時に具体的に言及していないが、本明細書に記載の動作の実行に関与し、上に簡潔に要約している。
1.2 動作例の概観
図4は、RAT間/周波数間測定シナリオを備える、ある例示の非限定の基本的な動作およびステップを示す。セクション2.0に記述するトリガ条件を使用して選択されたある移動機によるRAT間/周波数間測定が、図4の動作(1)に示されるように、新しいRAT間/周波数間の隣接基地局を検出するために使用される。例えばルールおよび閾値を備える実際のトリガ条件を満足するかどうか、基地局(BS)または移動機(MS)において評価してもよい。基地局(BS)の場合には、基地局(BS)が移動機(MS)から測定値を受信し、トリガ条件を満足するかどうか評価する。移動機(MS)の場合には、基地局(BS)が移動機(MS)にトリガ条件を通知し、移動機(MS)が条件を満足するかどうか評価し、トリガ条件が満足されると直ぐに、RAT間/周波数間測定を開始する。基地局(BS)から移動機(MS)へ送信する測定構成(図4の動作(1))には、基地局(BS)が、測定を実行するために必要な情報(例えば、GERAN BSに関しては絶対無線周波数チャネル番号(ARFCN)、ならびにUTRAN BSに関してはARFCNおよびスクランブリングコード)を含めてもよい。
移動機(MS)は、セクション2.0のトリガ条件が満足されると直ぐに、周りのRAT間/周波数間の基地局の信号品質を測定する。読み取りギャップ中に(上で説明)、図4の動作(2a)に示されるように測定が行われ、(図4の動作(2b)に示されるように)各測定結果は、基地局(BS)のローカルIDとともにサービス提供中の基地局(BS)に報告される。ローカルIDは、例えばGERANに関しては基地局IDコード(BSIC)、またUTRANに関してはスクランブリングコードなどの形態を取ってもよい。
サービス提供中の基地局(BS)が報告されたローカルIDを有する隣接基地局(BS)について事前知識を持っていない場合、サービス提供中の基地局(BS)は、図4の動作(3)に示されるように、移動機(MS)にCGI測定要求を送信してもよい。図4の動作(4b)に示されるように、移動機(MS)は、例えばセクション3.0に提示される実施形態および実施モードの1つを使用して、候補無線基地局(BS)のセルグローバルID(CGI)を測定し、(動作(4a)に示されるように)そのセルグローバルID(CGI)をサービス提供中の基地局(BS)に報告する。一例である実施形態では、移動機測定通信機能42は、図4の動作(4b)にあるような候補基地局(BS)のセルグローバルID(CGI)を測定する動作、および図4の動作(4a)にあるようなサービス提供中の基地局(BS)へのセルグローバルID(CGI)の報告を含む、図4の動作より成る通信を送受信するように構成されてもよい。一例である実施形態では、基地局測定通信機能52は、図4に示されるような通信で、かつ移動機に図4の動作の実行を可能にするかまたは許可する通信を、送受信するように構成されてもよい。
RAT間/周波数間測定レポートおよびルックアップから取り出した情報に基づき、候補無線基地局(BS)が、サービス提供中の基地局(BS)の隣接関係リスト(NRL)に加えられてもよい。図4の運用動作(5)に示されるように、サービス提供中の基地局(BS)は、新しく検出した候補無線基地局(BS)について、運用支援システム(OSS)または他の任意の管理ノードなどのNRLハンドラに通知してもよい。図4の運用動作(6)に示されるように、NRLハンドラは、新しい隣接関係に関して候補無線基地局(BS)に通知する。そのように通知されると、候補基地局(BS)は、そのNRLの中にサービス提供中の基地局(BS)に対応するエントリを加える。
2.0 RAT間/周波数間測定のトリガ
RAT間/周波数間測定に関して、種々のトリガ基準が可能である。提案の基準は以下を含むが、これらに限定されない。
a)低データレートの移動機がRAT間/周波数間測定を行う。劣悪なチャネル品質による再送信によって、移動機(MS)のサービスに必要なデータより大きいデータが実際に送信されることがある。それ故、測定のために移動機を選択する基準は、移動機(MS)と実際に伝送されるULおよびDLのデータレートに基づかなければならない。
b)サービス提供中の基地局(BS)の信号品質推定値が所与の閾値(図6の閾値C参照)を下回る移動機が、RAT間/周波数間測定を行う。
上述の基準を考慮すると、例えば図15に関する説明から、スケジューリングブロック(SB)が最小のスケジューリングエンティティであり、基地局(BS)は特定の移動機(MS)に対する再送信を含むULおよびDL伝送を制御してもよいことを思い出されたい。RAT間/周波数間測定の実行時、サービス例えばビデオストリーミングへの影響は、図5に示されように、スケジューリングブロック(SB)の必要数が少ない移動機に対してより小さい。このような状況から、スケジュールされたスケジューリングブロック(SB)の平均数が少ない移動機が、RAT間/周波数間測定を行うべきである。
基準b)で使用される閾値は、RAT間/周波数間ハンドオーバ測定に使用されるのと同じ閾値(例えば、図6の閾値A)でもよいし、また移動機(MS)がサービスエリア外に出る前にRAT間/周波数間の隣接基地局を確実に見つけるために、ハンドオーバ閾値を上回って(例えば、図6の閾値Aを上回る、図6の閾値Cなどに)設定されてもよい。
トリガ基準a)およびb)の使用、ならびに基準b)で使用される閾値の設定は、異なる状況では変わってもよい。例えば、新しく配備された基地局(BS)は、多くの未知の隣接基地局を有することがあり、それらを素早く見つけるために、両方の選択肢a)およびb)を使用できよう。新しく配備された基地局(BS)では、RAT間/周波数間閾値(図6のC)をハンドオーバ(HO)測定閾値より高く設定するのも適切なことがある。かなりの期間ネットワークにある基地局(BS)に関しては、隣接基地局のほとんどは既に見つけられていると想定してもよく、ハンドオーバ測定に関するのと同じ閾値を有する基準b)だけの使用で十分なことがある。
さらに、閾値Cは、サービス、契約タイプ、UEタイプ等に依存してもよい。例えば、ゴールド契約ユーザは、より大きい範囲のバルク測定を避けるために普通契約ユーザより低い閾値Cを割り当てられる。
3.0 セルグローバルID(CGI)の測定
移動機(MS)が別のRAT/周波数の候補基地局(BS)を報告し、サービス提供中の基地局(BS)がCGI測定を要求すると想定する(図4の動作3)。別のRAT/周波数の基地局(BS)のセルグローバルID(CGI)を測定するために、移動機(MS)は、再びその基地局(MS)の周波数に合わせて、候補RAT/周波数の所望の情報を測定するために必要な時間、サービス提供中のRAT/周波数をリッスンするのを停止しなければならない。候補基地局(BS)のセルグローバルID(CGI)を取得するために、まず同期を取得する必要があってもよく、次いでCGIが送信される実際の時間を取得する必要があり、最後にCGIを測定し得る。本技術は、異なるRAT/周波数の基地局(BS)から送信される情報の測定を扱う相当数の異なるやり方、例えば異なる実施形態およびモードなどを提案する。本明細書で使用する限り、「測定値」は、セルグローバルID(CGI)を取得するために知らなければならない、ありとあらゆる情報エンティティまたは情報タイプ、例えば同期およびローカルIDなどを指してもよい。その結果として、実施形態および実施モードは、セルグローバルID(CGI)だけでなく、異なるRAT/周波数の基地局(BS)から送信されるどんな情報を測定するために使用されてもよい。
3.1 第1の実施形態/モード(方法a)
「方法a」または「解決手段a」としても知られる、図7に示す第1の実施形態およびモードでは、サービス提供中の基地局(BS)が、長さTの送信ギャップを発出する。ここで、Tは、候補基地局(BS)から所望の情報を取得するための最悪の場合の時間である。このギャップ中に、移動機(MS)が所望の情報を測定する。この解決手段は、サービス提供中の基地局(BS)が最悪の場合の時間Tを知っている必要があることに注意されたい。
「方法d」または「解決手段d」としても知られた、第1の実施形態およびモードの変形では、移動機(MS)が、長さTの読み取りギャップ中に測定すると基地局(BS)に通知する。サービス提供中の基地局(BS)は、この期間中、送信ギャップを設ける。この方法は、方法a)のサブセットであるが、この場合、移動機(MS)が送信ギャップを先導する。
3.2 第2の実施形態/モード(方法b)
「方法b」または「解決手段b」としても知られる、図8に示す第2の実施形態およびモードでは、サービス提供中の基地局(BS)が、移動機(MS)への測定要求の送信直後に送信ギャップを開始する。このギャップ中に、移動機(MS)が所望の情報を測定する。送信ギャップは、サービス提供中の基地局(BS)が移動機(MS)から測定結果を受信すると直ぐに終了する。ギャップは最大長Tを有するであろう。この場合のTは、所望の情報を取得するための最悪の場合の時間である。解決手段a)とは対照的に、長さTは前もって知られてはならない。
「方法e」または「解決手段e」としても知られる、第2の実施形態およびモードの変形では、移動機(MS)が、サービス提供中の基地局(BS)への送信ギャップメッセージの送信直後に、読み取りギャップを開始する。基地局(BS)は、基地局(BS)が移動機(MS)から測定結果を受信すると直ぐに終了する送信ギャップを発出する。この方法は、方法b)と類似しているが、この場合、移動機(MS)が送信ギャップを先導する。
3.3 第3の実施形態/モード(方法c)
「方法c」または「解決手段c」としても知られる、図9に示す第3例の実施形態およびモードでは、固定長の送信ギャップをサービス提供中の基地局(BS)が周期的に発出し、そこで移動機(MS)が所望の情報を測定する。所望の情報が周期的に送信されると想定している。一定の条件のもとでは、送信ギャップは、所望の情報に関するブロードキャストフレームの方にスライドし、やがてこれらのブロードキャストフレームの1つに並ぶであろう。
3.4 第4の実施形態/モード(方法f)
「方法f」または「解決手段f」としても知られる、第4の実施形態およびモードでは、移動機(MS)が読み取りギャップを発出して、RAT間/周波数間測定を実行するが、サービス提供中の基地局(BS)にこれを報告しないで、この時間中のサービス提供中のRAT/周波数の送信を無視する。RAT間/周波数間測定中、移動機(MS)には連絡できない。ネットワークは、移動機(MS)が影の領域を通過した場合と同じ動作を経験するであろう。
サービス提供中の基地局(BS)は、移動機(MS)がRAT間/周波数間測定を実行している時、確実に移動機(MS)にSB(DLおよびUL伝送)を割り当てないようにしてもよい。方法a)〜e)は、移動機(MS)が別のRAT/周波数を測定している時間間隔中にDLおよびUL伝送が起こらないのを確実にし、それ故、サービス提供中のRAT/周波数で通信できない。方法a)〜c)は、サービス提供中の基地局(BS)が開始し、サービス提供中の基地局(BS)は、移動機(MS)がRAT間/周波数間測定を実行している時間間隔を知っている。方法d)〜e)は、移動機(MS)が開始し、移動機(MS)は、サービス提供中の基地局(BS)に自機がRAT間/周波数間測定を実行すると通知する。
方法f)は、移動機(MS)がRAT間/周波数間測定を実行するために突然周波数を変更するので、無線フレームの紛失を招くことがある。しかし、失われたフレームはハイブリッド自動再送要求(HARQ)を使用して回復されるので、これは重大な問題とは見なされない。また、移動機(MS)は、CQIレポートを基地局(BS)に送信するように構成されてもよい。RAT間/周波数間測定を実行している移動機(MS)は、所定のレポート(例えば、CQIレポートおよび(N)ACK)をサービス提供中のRANに送信できないことがある。また、移動機(MS)が、RAT間/周波数間測定を実行するために、未知の時間にサービス提供中の基地局(BS)のリッスンを停止するのを、基地局(BS)は知っている。それ故、ある移動機(MS)からの所定のレポート(例えば、CQIレポート)の着信がないこと、または(測定結果をまだ送信していない)同じ移動機(MS)に測定要求を要求したこと、またはその両方についての知識は、移動機(MS)が現在RAT間/周波数間測定を実行中であるという表示として使用してもよい。このような状況から、スケジューラは、その移動機(MS)への送信の優先順位を下げるか、またはその移動機(MS)にスケジューリングブロック(SB)を少しも割り当てないように構成されてもよい。この結果は、RAT間/周波数間測定を実行している移動機(MS)への無線フレームの廃棄確率(drop probability)が下げられ、スケジューラがSBを他の移動機(MS)に割り当ててもよいことである。
4.0 測定の強化/変形
いくつかの実施形態例では、候補基地局の最終的に必要な情報(例えば、セルグローバルID(CGI))を取得するために、2段階情報取得手順を使用してもよい。2段階情報取得手順では、まず第1のタイプの情報が候補基地局から取得される。第1のタイプの情報は、候補基地局から第2のタイプの情報(例えば、CGIなどの最終的に求められている情報)をどのように取得するかを決定するために活用される。
図10は、一例である2段階情報取得手順に関わる例示の代表的な動作またはステップを示す。動作10−1は、移動機が少なくとも1つの読み取りギャップ中に候補基地局から第1のタイプの情報を取得する工程を備える。第1のタイプの情報は、第2のタイプの情報をどのように取得するかの決定を促進するどのような情報でもよい。例えば、第1のタイプの情報は、候補基地局からブロードキャストされるフレーム番号またはスケジューリング情報でもよい。動作10−1の読み取りギャップは、移動機がサービス提供中の無線基地局から情報を受信しない期間である。図10の手順の一実施例では、サービス提供中の基地局が、移動機に候補無線基地局からブロードキャストされる第1のタイプの情報の取得を許可する。
図10の一例である2段階情報取得手順の動作10−2は、第1のタイプの情報を使用して、候補無線基地局からブロードキャストされる第2のタイプの情報をどのように取得するかを決定する工程を備える。決定は、(図11に関して以降で記述する実施例のように)移動機(MS)か、または(図12に関して以降で記述する実施例のように)サービス提供中の基地局が行ってもよい。
図10の一例である2段階情報取得手順の動作10−3は、サービス提供中の基地局が、移動機に候補無線基地局からブロードキャストされる第2のタイプの情報の取得を許可する工程を備える。本明細書で使用する限り、サービス提供中の基地局が移動機に第2のタイプの情報の取得を「許可する」工程には、サービス提供中の基地局が移動機に第2のタイプの情報の取得を許可または認可することを含んでもよいが、少なくとも1つの実施形態では、移動機は許可または認可されているけれども、候補基地局からの情報を取得するために、サービス提供中の基地局からの送信を無視してもよい。動作10−4は、移動機が少なくとも別の1つの読み取りギャップ中に候補無線基地局から第2のタイプの情報(例えば、セルグローバルID(CGI))を取得する工程を備える。
セクション3.0に提示した方法の中の1つまたは組み合わせの方法が、他のRAT/周波数において基地局からの所望の情報を測定するために、使用されてもよい。さらに、(例えば、図10の動作10−1で取得される)第1のタイプの情報は、セクション3.0の方法の中の1つを使用して取得されてもよく、(例えば、図10の動作10−4で取得される)第2のタイプの情報は、セクション3.0の方法の中の別の(異なる)方法を使用して取得されてもよい。言い換えると、(第2のタイプの情報を特定することを助けるために使用される)第1のタイプの情報と第2のタイプの情報を取得するために、同じ方法を使用する必要はない。
例えばセルグローバルID(CGI)などの所望の情報が送信される間隔を見つけるために、候補基地局(BS)からの同期情報および場合によっては他の測定情報を使用する場合、RAT間/周波数間測定によりサービス提供中の基地局(BS)への伝達トラヒックに与える妨害を少なくできよう。この情報を用いて、この所与の時間だけの間、例えばセクション3.1およびセクション3.2に記載の方法a)またはb)を活用してもよく、こうすることにより、サービス提供中のRAT/周波数において進行中のトラヒックへの妨害を少なくするかまたは全くもたらさなくなる。候補基地局(BS)の同期をまだ知らない場合、セクション3.0に記載の方法a)〜f)の中の1つを使用してそれを見つけてもよい。
図10の動作10−2は、候補無線基地局からブロードキャストされる第2のタイプの情報をどのように取得するかを決定するための、第1のタイプの情報の使用に関わる。第2のタイプの情報をどのように取得するかの決定は、現在のフレーム番号および場合によってはスケジューリング情報などの測定結果(第1のタイプの情報)に基づき、移動機(MS)によってか、または必要な情報が移動機(MS)から報告されていることを条件としてサービス提供中の基地局(BS)によって行われてもよい、所望の情報に関する送信時間間隔の計算を含んでもよい。
図11は、移動機(MS)がそのサービス提供中の基地局(BS)にRAT間/周波数間測定方法を使用する時間間隔を通知する一シナリオ例を示す。例えば、図11の動作1は、移動機(MS)が候補基地局からフレーム番号またはスケジューリング情報を取得する工程を示す。図11の動作2は、移動機(MS)が、サービス提供中の基地局に自機が特定の方法(図11に方法“X”として一般的に表されている)を使用して、一定の時間間隔(図11に時間間隔“[a,b]”で表されている)中にCGIを測定すると通知する工程を表す。図11の動作3は、移動機(MS)が図11の動作2で通知した時間間隔中に候補基地局のCGIを実際に測定または取得する工程を示す。図11の動作4は、移動機(MS)がサービス提供中の基地局に図11の動作3の結果として取得したCGIを通知する工程を表す。
図12は、別のシナリオ例を示し、特に、サービス提供中の基地局(BS)が移動機(MS)にRAT間/周波数間測定方法を使用すべき時間間隔を指示するシナリオを示す。図12の動作1は、移動機(MS)が候補基地局からフレーム番号またはスケジューリング情報を取得する工程を示す。図12の動作2は、移動機(MS)がサービス提供中の基地局にフレーム番号、スケジューリング情報、タイムアライメント等のような候補基地局の情報を通知する工程を表す。図12の動作3は、サービス提供中の基地局が、移動機(MS)に特定の方法(図12に方法“X”として一般的に表されている)を使用して、一定の指定時間間隔(図12に時間間隔“[a,b]”で表されている)中にCGIを測定するように指示する工程を表す。図12の動作4は、移動機(MS)が図12の動作3で指示された時間間隔中に候補基地局のCGIを実際に測定または取得する工程を示す。図12の動作5は、移動機(MS)がサービス提供中の基地局に図12の動作4の結果として取得したCGIを通知する工程を示す。
さらなる代替形態として、セクション3.4の方法で提案したように、移動機(MS)が基地局(BS)に時間間隔について通知しないと決定し、所望の情報の測定を単に開始してもよい。
5.0 実施例
5.1 第1の例
別のRAT/周波数における基地局(BS)のセルグローバルID(CGI)測定の第1の実施例について、これより説明する。セクション2.0で概要を述べたトリガ条件が満足されており、移動機(MS)がRAT間/周波数間測定を開始すると想定する。この場合、移動機(MS)は、同期して、候補基地局(BS)の信号品質を測定する必要があってもよい。これは、スライディング送信ギャップを有するセクション3.3の方法c)を使用する現在述べている実施例で行われる。サービス提供中の基地局(BS)が、移動機(MS)に候補基地局(BS)のセルグローバルID(CGI)を測定するように要求、すなわち図4の動作3をしてもよい。移動機(MS)がこの状態で候補基地局のセルグローバルID(CGI)がいつ送信されるかを知らない場合、移動機(MS)は、セクション3.4の方法f)を使用してスケジューリング情報を獲得する。スケジューリング情報は、(例えば、GERANに見られるような)フレーム番号、または(例えば、UTRANに見られるような)候補基地局(BS)からブロードキャストされる他の明示的なスケジューリング情報に基づいてもよい。次いで、移動機(MS)は、候補基地局(BS)のCGIが送信される時間間隔を計算し、方法f)を使用してCGIを測定する、これは、測定時間中にサービス提供中のRAT/周波数による送信を無視することを意味する。
5.2 第2の例
第2の例は、別のRAT/周波数に接続されている間の、GERAN BSからのCGIの取り出しに関する。GERANでは、CGIはBCHで送信される。CGIが送信されるTDMAフレーム番号は、3GPP TS 45.002 「無線パスにおける多重化および多元接続(Multiplexing and multiple access on the radio path)」に仕様が定められている。例えばスライディング送信ギャップを有する(セクション3.0の)方法c)を用いて、周波数微調整用のFCCHおよび同期用のSCHが測定されてもよい。SCHを読み取ると、移動機(MS)は、現在のフレーム番号を知るであろう。移動機がGERAN基地局(BS)との同期を維持している場合、ローカルIDを測定したので、現在のフレーム番号は既に分かっており、移動機は、FCCHおよびSCHの追加の測定を行う必要はないであろう。
現在のフレーム番号が分かると直ぐに、移動機(MS)は、CGIを測定するための時間間隔を計算できる。この測定は、例えば(セクション3.4の)方法f)使用して行われる、すなわち、移動機(MS)がGERAN基地局(BS)のCGIを測定し、測定時間中のサービス提供中のRAT/周波数による送信を無視する。次いで移動機(MS)は、測定したCGIを基地局(BS)に報告する。
5.3 第3の例
第3の例は、別のRAT/周波数に接続されている間の、UTRAN基地局(BS)からのCGIの取り出しに関する。UTRAでは、CGIは、3GPP TS 25.331 「無線リソース制御(RRC):プロトコル仕様(Radio Resource Control (RRC); Protocol specification)」に記載のようにP−CCPCH(Primary Common Control Physical Channel)で送信される。CGIが送信される無線フレームはマスタ情報ブロック(MIB、Master Information Block)に指定されており、これもP−CCPCHで送信される。それ故、移動機(MS)は、まずMIBに含まれる情報を読み取り、次いでCGIを読み取る。
移動機(MS)が、同期して、例えば、スライディング送信ギャップを用いる(セクション3.3の)方法例c)を使用して、候補基地局(BS)のスクランブリングコードを取得する。同期すると、移動機(MS)は、P−CCPCHの読み取りを開始し、システムフレーム番号(SFN、System Frame Number)を取得する。移動機(MS)は、SFNを使用してMIBが送信されるフレームおよび時間間隔を計算する。移動機(MS)は、例えば(セクション3.4の)方法例f)を使用して、MIBの内容を読み取り、CGIが送信されるフレームおよび時間間隔を取得する。次いで移動機(MS)は、例えば(セクション3.4の)方法例f)を使用して、CGIを読み取り、そのCGIをサービス提供中の基地局(BS)に報告する。
6.0 有利な効果の例
本明細書に記載のRAT間/周波数間NRLの自動管理は、RAT間/周波数間におけるシームレスモビリティに必要な隣接関係リスト(NRL)の計画および維持に関するオペレータ費用の低下に導く。本技術により提供される利点は、以下を含む(がこれらに限定されない)。
−隣接関係リスト(NRL)を作成するとき、人の介在は、ほとんどまたは全く必要ない。
−提示の方法は、移動機からのフィードバック情報に基づいており、このような状況から、自動NRL(ANRL)管理は、セル内の無線伝播条件の変化に直ぐに反応する。
−本発明は、移動機からのフィードバックに依存するので、例えばトポロジなどに基づく無線伝播モデルを必要としない。
−移動機と基地局との間で伝達されるトラヒックへの妨害は、ほとんどないか又はごくわずかしか持ち込まれない。
−以前の技術に比べて、基地局間のトランスポートネットワークに持ち込まれるトラヒックがごくわずかである。以前の技術の中には、基地局がそれぞれのサービスエリア内の移動機に関する情報を継続的に交換することに頼っているものがある。
−1つの特定のRATだけを扱う以前の既知の解決手段とは対照的に、RAT間/周波数間NRLをサポートしている。
これまでの説明は多くの特異性を有するが、これらは、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきでなく、現在好ましい実施形態のいくつかの例証を提供しているにすぎないと解釈されるべきである。それ故、本発明の範囲は、当業者には明らかになるかもしれない他の実施形態を完全に包含し、それに応じて本発明の範囲は限定されないと理解されるであろう。単数形での要素への言及は、明示的にそのように述べられていない限り「唯一」を意味する意図はなく、正確には「1つ以上」を意図している。当業者に公知の上述の好ましい実施形態の要素のすべての構造上および機能上の均等物は、参照によって本明細書に明示的に引用し、本明細書に包含することを意図している。さらに、デバイスまたは方法が、本明細書に包含されることになっている、本発明が解決を目指しているありとあらゆる課題に取り組む必要はない。

Claims (13)

  1. サービス提供中の無線基地局(50S)および候補無線基地局(50C)を備える通信システム(10)を動作させる方法であって、前記サービス提供中の無線基地局(50S)は、動局(30)が測定レポートを提供する無線基地局であり、前記サービス提供中の無線基地局(50S)と前記候補無線基地局(50C)は、周波数および無線アクセス技術の少なくとも一方が異なり、
    前記サービス提供中の無線基地局(50S)が、前記移動局(30)に前記候補無線基地局(50C)からブロードキャストされる情報の取得を許可する工程と、
    前記移動局(30)が、(a)少なくとも1つの読み取りギャップ中に前記候補無線基地局(50C)からブロードキャストされた第1のタイプの情報を取得する工程と、
    (b)前記移動局が、前記候補無線基地局(50 C )からブロードキャストされた前記第1のタイプの情報を使用して、前記候補無線基地局(50C)からブロードキャストされる第2のタイプの情報をどのように取得するかを決定する工程であって、前記第1のタイプの情報は、
    前記候補無線基地局(50 C )の同期情報、及び
    前記候補無線基地局(50 C )のローカル識別情報、及び
    スケジューリング情報、及び
    マスタ情報ブロック(MIB)
    の少なくともいずれかである工程と、
    (c)前記移動局(30)が、少なくとも別の1つの読み取りギャップ中に前記候補無線基地局(50C)から前記第2のタイプの情報を取得する工程であって、前記第2のタイプの情報は、前記候補無線基地局(50 C )のセルグローバルID(CGI)である工程
    含み、
    前記読み取りギャップは、前記移動局(30)が前記サービス提供中の無線基地局(50S)から情報を受信しない期間であることを特徴とする方法。
  2. 前記サービス提供中の無線基地局(50S)が、前記移動局(30)に対して、前記移動局(30)が前記候補無線基地局(50C)から情報を取得できる所定の期間を有する送信ギャップを発出する工程と、
    前記移動局(30)が、前記送信ギャップ中に前記候補無線基地局(50C)から前記第1のタイプ又は第2のタイプの情報を取得する工程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記サービス提供中の無線基地局(50S)が、送信ギャップを開始し、前記移動局(30)に前記候補無線基地局(50C)からブロードキャストされる情報の取得を許可する工程と、
    前記サービス提供中の無線基地局(50S)が、前記移動局(30)から前記前記第1または第2のタイプの情報を受信すると直ぐに、前記送信ギャップを終了する工程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記移動局(30)が、前記サービス提供中の無線基地局(50S)に前記送信ギャップを発出するように要求する工程と、
    前記要求がされると、前記移動局(30)が、前記情報を取得するために読み取りギャップを開始する工程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項に記載の方法。
  5. 前記サービス提供中の無線基地局(50S)が、前記移動局(30)に固定長の周期的送信ギャップを発出し、それによって、前記送信ギャップの少なくとも1つを、前記候補無線基地局(50C)からブロードキャストされる前記第1または第2のタイプの情報を中に有する、前記候補無線基地局(50C)のブロードキャストフレームに位置合わせする工程と、
    前記移動局(30)が、前記周期的送信ギャップの1つの間に前記第1または第2のタイプの情報を取得する工程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  6. 前記移動局(30)が、前記候補無線基地局(50C)から前記第1または第2のタイプの情報を取得するために前記少なくとも1つの読み取りギャップを発出する工程と、前記読み取りギャップ中は前記サービス提供中の無線基地局(50S)からの送信を無視する工程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 前記移動局(30)が、反復要求手順を用いて前記少なくとも1つの読み取りギャップ中に失われたフレームを回復する工程をさらに含むことを特徴とする請求項に記載の方法。
  8. 前記サービス提供中の無線基地局(50S)が、前記移動局(30)からの所定の報告の不受信は前記移動局(30)が前記少なくとも1つの読み取りギャップを発出していることを示すと理解する工程と、それに応じて、前記サービス提供中の無線基地局(50S)が、前記サービス提供中の無線基地局(50S)と前記移動局(30)との通信を変更する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  9. 前記サービス提供中の無線基地局(50S)が、前記移動局(30)への送信の優先順位を下げることによって、前記サービス提供中の無線基地局(50S)と前記移動局(30)との通信を変更する工程をさらに含むことを特徴とする請求項に記載の方法。
  10. 前記サービス提供中の無線基地局(50S)が、前記移動局(30)へのスケジューリングリソースの割り当てを中止する工程をさらに含むことを特徴とする請求項に記載の方法。
  11. 前記候補無線基地局(50C)はGERAN無線アクセスネットワークまたはUTRAN無線アクセスネットワークに属し、前記サービス提供中の無線基地局(50S)は別の無線アクセス技術に属することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  12. サービス提供中の無線基地局(50S)および候補無線基地局(50C)を備える通信システム(10)における無線動作用に構成された移動局(30)であって、
    前記動局(30)と前記サービス提供中の無線基地局(50S)との間、および前記移動局(30)と前記候補無線基地局(50C)との間の無線通信を実施するように構成された1つ以上のトランシーバ(33)
    少なくとも1つの読み取りギャップ中に前記候補無線基地局(50C)からブロードキャストされた第1のタイプの情報を取得し、前記第1のタイプの情報を使用して、前記候補無線基地局(50 C )からブロードキャストされる第2のタイプの情報をどのように取得するかを決定し、少なくとも別の1つの読み取りギャップ中に前記候補無線基地局(50C)から第2のタイプの情報を取得するように構成された移動局測定通信機能(42)とを有し
    前記第2のタイプの情報は、前記候補無線基地局(50C)のセルグローバルID(CGI)であり、各読み取りギャップは、前記移動局(30)が前記サービス提供中の無線基地局(50S)から情報を受信しない期間であり、
    前記第1のタイプの情報は、
    前記候補無線基地局(50 C )の同期情報、及び
    前記候補無線基地局(50 C )のローカル識別情報、及び
    スケジューリング情報、及び
    マスタ情報ブロック(MIB)
    の少なくともいずれかであることを特徴とする移動局(30)。
  13. サービス提供中の基地局としての機能を果たし、移動局(30)との無線通信のために構成された通信システム(10)の基地局(50)であって、
    前記移動局(30)と前記基地局との間の無線通信を実施するように構成されたトランシーバ(38)
    前記移動局(30)に少なくとも1つの読み取りギャップ中候補無線基地局(50C)からブロードキャストされた第1のタイプの情報の取得を許可し、前記移動局は第1のタイプの情報を使用して、前記候補無線基地局(50 C )からブロードキャストされる第2のタイプの情報をどのように取得するかを決定し、前記移動局に対して、少なくとも別の1つの読み取りギャップ中の前記候補無線基地局(50C)からの第2のタイプの情報の取得を許可するように構成された基地局測定通信機能(52)とを有し
    前記第2のタイプの情報は、前記候補無線基地局(50C)のセルグローバルID(CGI)であり、各読み取りギャップは、前記移動局(30)が前記サービス提供中の無線基地局(50S)から情報を受信しない期間であり、
    前記第1のタイプの情報は、
    前記候補無線基地局(50 C )の同期情報、及び
    前記候補無線基地局(50 C )のローカル識別情報、及び
    スケジューリング情報、及び
    マスタ情報ブロック(MIB)
    の少なくともいずれかであることを特徴とする基地局(50)。
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