JP5984906B2 - 移動体無線装置における拡張セルサーチ及び選択 - Google Patents

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Description

説明する形態は、一般に、無線移動体通信に関する。より具体的には、移動体無線通信装置における拡張セルサーチ及び選択のための方法が説明される。
携帯電話又は無線パーソナルデジタルアシスタントのような移動体無線通信装置は、例えば、音声通信、テキストメッセージング、インターネットブラウジング及び電子メールを含む、多種多様な通信サービスを提供することができる。移動体無線通信装置は、複数の「セル」を重ね合わせた無線通信ネットワークにおいて動作することができ、セルのそれぞれは、当該セルの範囲内に位置する無線ネットワークサブシステムから広がる無線信号カバレッジの地理的領域を提供する。無線ネットワークサブシステムは、「エアインタフェース」を提供し、移動体無線通信装置はそれを介して無線通信ネットワークへアクセスすることができる。アイドルの場合とアクティブに接続されている場合とのいずれの場合においても、移動体無線通信装置は、無線通信ネットワークにおける「サービング」セルと関連付けられることができ、移動体無線通信装置がさらに関連しうる「隣接」セルを把握することができる。移動体無線通信装置と無線ネットワークサブシステムとの間のエアインタフェースの品質は、直接的に受信信号電力に影響するそれらの間の距離と、エアインタフェースのいずれかの端において受信信号に含まれる干渉とに基づいて変動しうる。移動体無線通信装置が無線ネットワークサブシステムからさらに遠くへ移動すると、やがては、隣接セルが、現在のサービングセルと等しい又はより良好な性能の通信リンクを提供しうる。移動体無線通信装置は、自身が連関するセルを切り替えるかどうか、そしていつ切り替えるかを決定するための処理を含むことができる。移動体無線通信装置がサービングセルにアクティブに接続されている場合、隣接セルへの切り替えの処理は、「ハンドオフ」として知られる。「アイドル」状態においてサービングセルと関連付けられている移動体無線通信装置に対しては、隣接セルとの関連付けの処理は「セル再選択」として知られている。
移動体無線通信装置が、電源オンの初期化の後のように、無線通信ネットワークと連関することを望むとき、移動体無線通信装置は、自身の近傍に位置するセルを探すことができる。初期的に移動体無線通信装置がサービングセルを検索し接続することは、「セル選択」と呼ばれうる(ここでは、用語「セル選択」及び「セル再選択」は、交換可能に使用されうると共に、一方又は他方の用語により限定することを意図するものではない)。無線通信リンクを提供するのに適していると思われるセルが検索された場合、例えば、移動体無線通信装置がセルに配置された無線ネットワークサブシステムから受信した信号がある性能品質メトリックを超えたとき、移動体無線通信装置は、そのセルに連関することができる。サービングセルに滞在する間、移動体無線通信装置は、サービングセルの無線ネットワークサブシステムから、そして、隣接セルに配置された他の無線ネットワーク意サブシステムからブロードキャストされたメッセージを聞くことができる。サービングセルとその隣接セルとのある特性を特定するシステム情報は、定期的にサービングセルの無線ネットワークサブシステムによってブロードキャストされうる。移動体無線通信装置が、隣接セルが現在のサービングセルより高い品質の通信リンクを提供できると判定した場合、移動体無線通信装置は、現在のサービングセルとの連関を解き、隣接セルと連関することができる。
セル再選択及びハンドオーバは、第3世代(3G)のユニバーサル移動体通信システム(UMTS)無線通信ネットワークにおける2つのセルの間のように、共通の無線アクセス技術(RAT)を共有する複数のセルの間において生じうる。ある環境において、移動体無線通信装置は、3G UMTSネットワークから第2世代(2G)の移動体通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))ネットワークへ、のような、RAT間ハンドオーバ(又はセル再選択)を実行することができる。移動体無線通信装置は、サービングセルがブロードキャストしたシステム情報に基づいて、同一の無線アクセス技術を使用している隣接セルと、異なる無線アクセス技術を使用する他の隣接セルとを把握することができる。しかしながら、限定されたカバレッジ領域を有する家庭又はオフィスベースの「フェムトセル」のような、あるセルについての情報は、無線通信ネットワークの無線ネットワークサブシステムによってはブロードキャストされえない。したがって、ハンドオーバ及びセル再選択の間にサービングセルがブロードキャストした隣接セルのみを使用することは、移動体無線通信装置が、ブロードキャストされるシステム情報メッセージに載せられていない、「ブロードキャストされない」セルの独自の知識を有している場合であっても、移動体無線通信装置による再選択のオプションを制限する場合がある。例えば、移動体無線通信装置は、初期化時のセルの探索時又は圏外(OOS)からのリカバー時などのような、ディスカバリ処理を通じて限定されたカバレッジの「フェムトセル」を把握することができる。移動体無線通信装置では、セル再選択及びハンドオーバの間に使用するためにフェムトセルについての情報をローカルに記憶することができる。フェムトセルは、利用可能であれば、移動体無線通信装置のユーザ(高データレート)と無線通信ネットワーク事業者(ネットワークオフローディング)の両方に便益を提供することができる。したがって、セルサーチ及びセル再選択を、ブロードキャストされたセルに加えて記憶されたセルを含むように拡張する方法が望まれうる。
本書は、無線通信ネットワークにおける移動体無線通信装置による拡張セルサーチ及び選択のための方法及び装置に関するさまざまな形態について説明する。
典型的な実施形態において、方法は、移動体無線通信装置により実行される以下のステップを含む。移動体無線通信装置は、隣接セルの第1のリストと記憶されたセルの第2のリストとにおけるセルを探索して、検出する。移動体無線通信装置は、適合基準を用いて検出されたセルを評価する。隣接セルの第1のリストにおいて第1の無線アクセス技術を使用する適合第1セルを検出した場合、移動体無線通信装置は、その第1のセルを選択する。それ以外の場合、隣接セルの第1のリストにおいて第2の無線アクセス技術を使用する適合第2セルを検出した場合で、記憶されたセルの第2のリストにおいて第1の無線アクセス技術を使用する適合セルを検出しなかった場合、移動体無線通信装置は、当該第2のセルを選択する。それ以外の場合、隣接セルの第1のリストにおいて第2の無線アクセス技術を使用する適合第3セルを検出した場合で、記憶されたセルの第2のリストにおいて第1の無線アクセス技術を使用する適合第4セルを検出した場合で、第4のセルが第3のセルより適切なとき、移動体無線通信装置は第4のセルを選択する。いくつかの実施形態において、第1の無線アクセス技術は3GのUMTS又はその後の世代の技術であり、第2の無線アクセス技術は2GのGSM技術である。
もう1つの典型的な実施形態において、無線通信ネットワークにおける、拡張セルサーチ及び選択のための装置は、少なくとも以下の要素を含む。装置は、アプリケーションサービスを提供するように構成されるアプリケーションプロセッサを含む。装置は、また、送受信器を含む。送受信器は、サービス状態の低下を検出するように構成される。送受信器は、隣接セルの第1のリスト及び記憶されたセルの第2のリストにおいて、セルを探索し、検出するように構成される。送受信器は、適合基準を用いて検出されたセルを評価するように構成される。送受信器は、隣接セルの第1のリストにおいて第1の無線アクセス技術を使用する適合セルを検出しなかった場合で、隣接セルの第1のリストにおいて、第2の無線アクセス技術を使用する適合第2セルであって、記憶されたセルの第2のリストにおける第1の無線アクセス技術を使用する適合第1セルに劣る第2のセルを検出した場合に、第1のセルを選択するように構成される。いくつかの実施形態において、第1の無線アクセス技術は、第2の無線アクセス技術に対して優先される。
また別の典型的な実施形態において、適合セルを探索し選択するための移動体無線装置におけるプロセッサにより実行可能なコンピュータプログラムを記憶するためのコンピュータ可読媒体が、以下のコンピュータプログラムコードを含む。隣接セルの第1のリストと記憶されたセルの第2のリストとにおいてセルを検出し、適合基準を用いて検出されたセルを評価するためのコンピュータプログラムコード。第1の無線アクセス技術を使用する適合セルが隣接セルの第1のリストから見つからなかった場合で、隣接セルの第1のリストから発見された全ての適合セルより性能が優れている、第1の無線アクセス技術を使用する第1適合セルが、記憶されたセルの第2のリストから見つけられた場合、その記憶されたセルの第2のリストにおける適合第1セルを選択するためのコンピュータプログラムコード。いくつかの実施形態では、第1適合セルは、重畳するマクロセルによりブロードキャストされない特性を使用すると共に限定された伝送カバレッジ範囲を有する私用のセルである。
本発明及びその利点は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することにより最もよく理解されるかもしれない。
無線セルラ通信ネットワークの複数のセル間に位置する移動体無線通信装置を示す図。 2つの異なる無線アクセス技術を使用する3つの異なるセルからの、移動体無線通信装置において測定される受信信号レベルと受信信号品質とを示す図。 セルサーチ及び選択を実行する従来技術の方法を示す図。 セルの拡張セットを使用するセルサーチ及び選択を実行する典型的な方法を示す図。 移動体無線通信装置の処理部を示す図。 移動体無線通信装置により使用される選択動作の典型的なセットを示す図。
以下の説明では、説明される実施形態の基礎となるコンセプトの完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細を説明する。しかしながら、当業者には、説明される実施形態は、これらの特定の詳細のいくつか又は全てを使用せずに実行されうることは明らかだろう。他の例においては、不必要に基礎的なコンセプトをあいまいにすることを防ぐため、よく知られた処理のステップについては詳細に説明されていない。
図1に図解するように、移動体無線通信装置106は、複数の無線通信セルを重ねる無線通信ネットワーク100とシームレスに接続する能力を含むことができ、各無線通信セルは、無線ネットワークサブシステムから広がる地理的な領域をカバーする。移動体無線通信装置106は、無線通信ネット枠100において異なる別々のセル102/110/114に配置された無線ネットワークサブシステム104/108/112から通信信号を受信することができ、各セルは移動体無線通信装置106から異なる距離に位置しうる。無線ネットワークサブシステム104/108/112は、GSMネットワークにおいて基地局、そしてUMTSネットワークにおいてノードBと呼ばれうる。無線通信信号の信号強度は、送信端と受信端との間の距離の2乗に比例して減衰するため、移動体無線通信装置106は、任意の時間において最も強い受信信号を有するセルを判定するために、無線通信ネットワーク100におけるいくつかの異なるセル102/110/114からの受信信号強度を測定することができる。さらに、干渉が位置によって変動しうるため、移動体無線通信装置が移動体無線通信ネットワーク100の中で位置を変更するのに従って、受信信号品質が変化しうる。したがって、移動体無線通信装置106が最も強い信号を受信するか、最も高い品質を有する信号を受信するかの少なくともいずれかのセルは、変化しうる。
「電源オン」の初期化の後、又は、同様に、「新しい」無線通信ネットワークに入ったとき、移動体無線通信装置106は、連関するため、すなわち、セルを「選択する」ために無線通信ネットワーク100におけるセルを探すことができる。無線通信ネットワーク100のセルにおける無線ネットワークサブシステムは、定期的な間隔で、自身が配置されるセルの顕著な特性と共に隣接セルの所定の特性を特定する、一連のシステム情報メッセージをブロードキャストすることができる。受信信号の強度の測定、又はキャリア対干渉比のような他の受信信号品質メトリックに基づいて、移動体無線通信装置106は、無線ネットワークサブシステム104のような、複数の無線ネットワークサブシステムの1つと連関することができ、それにより、無線通信ネットワーク100内の特定のセルを「サービング」セル102として「選択」する。「サービング」セルと連関する処理は、そのセルへの「キャンピング」としても知られているかもしれない。
サービングセル102と連関した後に、移動体無線通信装置106は、無線通信ネットワーク100との(音声又はデータ呼のような)接続を、サービングセル102の無線ネットワークサブシステム104を通じて初期化することができる。サービングセル102の無線ネットワークサブシステム104もまた、無線ネットワーク100がサービングセル102と移動体無線通信装置106との間の関連を把握することができるため、移動体無線通信装置106への接続を初期化することができる。サービングセル102に「キャンプ」されている間、移動体無線通信装置106は、無線ネットワークサブシステム104から、隣接セル110に配置された無線ネットワークサブシステム108のような、異なる無線ネットワークサブシステムに連関するかどうか、そしていつ連関するかを判定するためのシステム情報を含む、ブロードキャスト信号を観測することができる。
システム情報は、サービングセル102の無線ネットワークサブシステム104から、サービングセル102に滞在している移動体無線通信装置106へ、システム情報メッセージを通じて伝達されることができる。共通機能に関連する複数のパラメータは、特定のタイプのシステム情報メッセージにおいて共にグループ化されることができる。典型的な例として、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって発展し、維持されている、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)として知られる第3世代(3G)移動体通信技術は、システム情報を多くの異なるシステム情報ブロック(SIB)の1つへと編成する無線リソース制御(RRC)プロトコルを含み、SIB3及びSIB4は、無線ネットワークサブシステム104によりブロードキャストされうると共に、アイドル又は接続状態のそれぞれにあるときに使用するための移動体無線通信装置106のサービングセルについての複数のパラメータを含むことができる。同様にSIB11及びSIB12は、移動体無線通信装置106がアイドル又は接続状態のそれぞれにあるときに、隣接セルについての複数の追加のパラメータを提供することができる。
もう1つの典型的な例として、2GのGSM通信プロトコルは、いくつかの異なるシステム情報(SI)メッセージにおいて隣接セル情報をブロードキャストする。移動体無線通信装置106は、移動体無線通信ネットワーク100の無線ネットワークサブシステム104からブロードキャストされるSI2、SI2bis、SI2ter及びSI2quaterシステム情報メッセージにおいて、ブロードキャストされた情報からGSM隣接リストを組み立てることができる。SIメッセージに含まれる情報は、隣接セルの周波数のリストと共に、隣接セルの周波数と組み合わされる基地局識別コード(BSIC)も含むことができる。移動体無線通信装置106は、異なる周波数の隣接セル(周波数間再選択)又は同一周波数で異なるBSICを有する隣接セル(周波数内再選択)を選択することができる。SI2quaterシステム情報メッセージは3G隣接リストをも含むことができ、移動体無線通信装置106は、それを用いて3Gセルを選択(RAT間再選択)することができる。
移動体無線通信装置106が圏外(OOS)状態を検出すると、移動体無線通信装置106は、複数のセルを探索することができる。探索の範囲は変動してもよい。周波数内探索は、同一周波数に対する異なるスクランブリングコードを使用するセル(又はより具体的には、セル内の能動的にブロードキャストを行っている無線ネットワークサブシステム)を探すことでありうる。周波数間探索は、異なる周波数を使用する(場合によっては同一の又は異なるスクランブリングコードを使用する)セルを探索することでありうる。RAT(無線アクセス技術)間探索は、異なる無線アクセス技術を使用するセルを探索することでありうる。システム情報ブロックにおいて無線ネットワークサブシステム104がブロードキャストした隣接セルリストは、これらの異なる幅の探索のいずれをも包含してもよい。図1は、RAT間無線ネットワークサブシステム112がカバーする、RAT間隣接セル114を図解している。信号レベル及び信号品質測定値に基づく、セル間を切り替える閾値は、周波数内、周波数間、及びRAT間探索に対して異なっていてもよい。
セル選択処理の間、移動体無線通信装置106は、現在のサービングセル102と隣接セル110/114とに対する適合基準を評価するために、SIB3/4及びSIB11/2でブロードキャストされた値を使用することができる。特定されうる適合基準は、最小の受信電力レベル(受信信号強度レベル)と最小受信信号品質レベルとを含んでもよい。移動体無線通信装置106は、受信信号符号電力(RSCP)及び信号対干渉比(Ec/Io)を判定するために共通パイロットチャネル(CPICH)を測定することができ、判定された値を、関連のあるSIBから読み出した適合基準に対して比較することができる。RSCPは、適合基準の最小受信電力レベルと比較することができ、一方で、Ec/Ioは、適合基準の最小受信信号品質レベルと比較することができる。
典型的な実施形態として、UMTS無線通信ネットワーク100における移動体無線通信装置106は、以下の不等式
Srxlev > 0
Squal > 0
が満たされる場合にサービングセル102が適合すると判断する。パラメータSrxlev及びSqualは、
Srxlev = Qrxlevmeas − Qrxlevmin − Pcomp
Squal = Qqualmeas − Qqualmin
のように計算することができる。パラメータQrxlevmin、Qqualmin及びPcompは、無線ネットワークサブシステム104が、サービングセル102のためのSIB3/4システム情報メッセージを用いて特定することができ、一方で、パラメータQqualmeas及びQrxlevmeasは、移動体無線通信装置106が測定することができる。一連の連続するDRXサイクル202に対して、サービングセル102が「不適合」であることが分かった場合、移動体無線通信装置106は、セル再選択処理を開始することができる。セル再選択をトリガしうる連続DRXサイクルの数もまた、無線ネットワークサブシステム104が、SIB3/4システム情報メッセージにおいて送信されうる。SIB3/4システム情報メッセージは、追加のパラメータSintrasearch、Sintersearch、SinterRATを含むこともでき、これらのパラメータは、計算された値Squalがこれらの追加のパラメータにより特定されるレベル以下に落ち込んだ場合に、周波数内、周波数間、又は「無線アクセス技術」間のセルサーチ手順をそれぞれトリガすることができる。隣接セル110/114の適合性を評価するための追加のパラメータの値がSIB11/12システム情報メッセージにおいてブロードキャストされてもよい。
サービングセル102と隣接セル110/114に加えて、図1は、限定的なセルカバレッジ領域116を有するフェムトセル118を示している。フェムトセル118はより低電力の、単純化された無線ネットワークサブシステムであり、家庭又はビジネス環境内の室内に配置されうる。フェムトセル118の配置は、地理的領域をカバーするマクロセル102/110/114の無線通信ネットワーク100と重なりうる。フェムトセル118はまた、UMTSネットワークにおいて、「ホームノードB」とも呼ばれうる。フェムトセル118は、有利なことに、限定された移動体無線通信装置106のセットに対して、限定されたカバレッジエリアを介して高データレート接続を提供することができる。典型的な実施形態では、フェムトセル118は、20メートル未満の最大カバレッジ距離を有する。移動体無線通信装置106は、サービングセル102からフェムトセル118へオフロードされることができ、それにより、サービングセル102における無線周波数リソースを、他の移動体無線通信装置が通信サービスにアクセスするために、開放することができる。フェムトセル118は、無線通信ネットワーク100を通じたアクセスにより提供されるのと同一の通信サービスまで移動体無線通信装置106のユーザを接続するためのアクセスを、有線ブロードバンド接続のような有線バックホール(不図示)を通じて提供することができる。
典型的な配置において、フェムトセル118は、850MHz周波数帯域又は1900MHz周波数帯域のような、マクロセル102が使用するものと同一の周波数帯域を使用することができる。しかしながら、フェムトセル118とマクロサービングセル102は、異なるUMTS地上は無線アクセスアブソリュート無線周波数チャネル番号(UARFCN)と異なるプライマリ・スクランブリングコード(PSC)を使用することができる。マクロサービングセル102とフェムトセル118とに対して、異なるUARFCN及びPSCを選択することで、フェムトセル118の伝送とマクロサービングセル102の伝送との間の干渉を避けることができる。UARFCNとPSCは、隣接セル110/114のために、SIB11/12においてブロードキャストされうるところ、フェムトセル118のためのUARFCNとPSCは、マクロサービングセル102における無線ネットワークサブシステム104によってはブロードキャストされえない。密集した都市環境において、1つのマクロサービングセル102の中に多数の(例えば数百以上の)フェムトセルが存在しえ、領域内のフェムトセルの全てに対するUARFCN及びPSCをブロードキャストすることはネットワーク計画問題を引き起こしうる。このように、移動体無線通信装置106は、フェムトセル118を認識し接続するためには、マクロサービングセル102がブロードキャストした情報のみに依存することはできない。移動体無線通信装置106が、セル選択又は再選択処理のために、マクロサービングセル102の無線ネットワークサブシステムがブロードキャストした隣接セルのみを使用する場合、移動体無線通信装置は、次に説明するように、フェムトセル118ではなく、RAT巻隣接セル114に接続する可能性がある。
図2は、移動体無線通信装置106において、マクロサービングセル102、RAT間隣接セル114、及びフェムトセル118に対して測定された受信信号メトリックに基づく再選択シナリオ200を示している。移動体無線通信装置106は、適合基準のセットを満足するレベルで開始しうると共に再選択処理を発生させるレベルに落ちうるマクロサービングセル102の信号品質202が、劣化していることを測定することができる。典型的な実施形態では、マクロサービングセル102は、UMTS通信ネットワーク内に存在しうる。移動体無線通信装置106は、初期的にマクロサービングセル102に対して値−5dBを有する、第1のプライマリスクランブリングコード(PSC#1)に対するEc/Io信号品質メトリック(Qqualmeas)を測定することができる。このEc/Io信号品質メトリックレベルは、マクロサービングセル102がブロードキャストした信号品質メトリック最小値Qqualminを超えることができ、そのため、マクロサービングセル102に対する適合性基準Squal>0を満足することができる。移動体無線通信装置106は、また、適合基準Srxlev>0を満足することができる値−90dBmを有するマクロサービングセル102のプライマリスクランブリングコード(PSC#1)に対する、受信信号レベル206(Qrxlevmeas)を測定することができる。適合基準Squal>0が満たされることを保証することができるように、Ec/Io信号品質メトリックレベルが十分に高く維持されるとき(そして、第2の適合基準Srxlev>0が同時に満たされるとき)、移動体無線通信装置106は、マクロサービングセル102に接続されたままでいることができる。
マクロサービングセル102のEc/Io信号品質メトリックが、図2において下り坂により示されるように劣化する場合、適合基準Squal>0が満たされないかもしれず、再選択処理が開始されうる。測定されたマクロサービングセル102の信号品質メトリックEc/Io UMTS PSC#1は、適合基準Squal>0が満たされないかもしれない、すなわち、Qqualmeas<Qqualminにより、測定された信号品質レベルが、マクロサービングセル102が要求する最小信号品質レベル以下に落ち込んだことを示されるようなレベル以下に劣化する場合がある。受信信号レベルの測定値(Qrxlevmeas)でありうる、サービングセル102の第1のプライマリスクランブリングコードの受信信号符号電力(RSCP)は、図2に示されるように−90dBmにおいて一定でありうる(したがって、適合基準Srxlev>0を満たすことができる)が、劣化した測定信号品質Ec/Ioは、それでもセル再選択処理をトリガすることができる。マクロサービングセル102は、2つの適合条件Srxlev>0及びSqual>0のうち1つが満たされえない場合には、「不適合」でありうる。
移動体無線通信装置106は、−100dBmの一定のレベルを有するRAT間隣接セルの受信信号レベルQrxlevmeas(示される典型的な実施形態では2GのGSMセルのRxlev)を測定することができる。このレベルが適合基準Srxlev>0を満たすとき、移動体無線通信装置は、RAT間隣接セル115へ再選択することができる(2GのGSMセルは、受信信号品質基準Squal>0と対照して測定されえず、したがって、十分に高い受信信号レベル(Rxlev)のみで十分でありうる)。RAT間隣接セル114に滞在するとすぐに、移動体無線通信装置106は、継続して、より良好な(例えばより高いスループットの)サービスを提供することができる3GのUMTSセルを探索してもよい。3GのUMTSセルの探索では、現在のRAT間セル114がブロードキャストしたセルの隣接リストの情報を使用することができるが、隣接リストは、フェムトセルを除外しうる。探索では、現在のRAT間セル114の隣接リストに含まれていない(また先のマクロサービングセル112の隣接リストにも含まれていない)他のプライマリスクランブリングコードも使用できる。例えば、移動体無線通信装置は、プライマリスクランブリングコードPSC#2を使用する3GのUMTSフェムトセル118を検出することができる。PSC#2に対する受信信号符号電力(RSCP)の強度は、−90dBmに等しい場合があり、要求される受信信号レベル適合基準Srxlev>0を満たしうる。フェムトセル118に対して測定された信号品質(Ec/Io UMTS PSC#2)が受信信号品質適合基準Squal>0のために要求されるレベルを超える場合、移動体無線通信装置106は2G(RAT間隣接)GSMセル114から3GのUMTSフェムトセル118へ再選択することができる。2GのRAT間隣接セル114へ滞在することに起因するフェムトセル118への再選択のために受ける遅延は、セルサーチの間に記憶されたセルリストを含めることにより避けることができる。所定の受信信号レベル及び品質条件の下で、移動体無線通信装置106は、2GのGSMセル114への接続を維持することができ、その場合、移動体無線通信装置は、より良好な無線アクセス技術(例えば3GのUMTSは2GのGSMを超える)を使用するセルへ滞在しない場合もある。
図3は、セル再選択のための従来技術の方法300を概説している。移動体無線通信装置106は、ステップ302において、初期的に、3GのUMTSサービングセル102へ接続され(使用可能状態であり)うる。ステップ304において、3GのUMTSサービングセル102の、移動体無線通信装置106が受信した信号品質がセル適合のために要求される以下のレベルに減少しうる。ステップ306において、圏外(OOS)タイマが開始され、OOSタイマが満了すると、ステップ308において、移動体無線通信装置106は、ブロードキャストされた隣接リストを用いてセルを探索することができる。探索は、同一周波数だが異なるスクランブリングコードを用いるセル(周波数内サーチ)、異なる周波数を用いるセル(周波数間サーチ)、及び異なる無線アクセス技術を用いるセル(RAT間サーチ)を含むことができる。ステップ310において、いずれかの3GのUMTS隣接セルが適切な品質と信号レベルとを有することが見出された場合、移動体無線通信装置106は、ステップ312において、3G UMTSセルへの再選択を行うことができ、探索及び再選択処理が終了する。
発見されたセルは、3GのUMTSサービングセル102によって以前にブロードキャストされたシステム情報ブロックにおいて特定される、再選択のためのセル適合基準を満足することができる。ステップ310において、適合する3GのUMTSセルが発見されなかった場合、ステップ314において、いずれかの適合する2GのGSMセルが発見された場合に、移動体無線通信装置106は、ステップ318において、当該適合する2GのGSMセルへと再選択することができる(2GのGSMセルは、RAT間隣接セル114の典型的な例でありうる)。ステップ314において、適合する2GのGSMセルが発見されなかった場合、S316において、以前に関連する3GのUMTSサービングセル102によってブロードキャストされていない、セルを含むセルの広範囲な探索(不図示)を処理することができる、圏外(OOS)リカバリ処理が生じうる。移動体無線通信装置106が2GのGSMセルに滞在すると、ステップ320において、(ステップ322で判定されるように)移動体無線通信装置106が滞在している現在のサービング2G GSMセルより、隣接3G UMTSセルが高い品質を提供することができる点まで当該隣接3G UMTSセルの品質が高まったとき、移動体無線通信装置106は、ステップ312において、隣接3Gセルへと再選択を行うことができる。直接に3GのUMTSセルへの(例えば、ブロードキャストされた隣接リストで見出されなかったものへの)選択ではなく、2GのGSMセルを選択して滞在する中間のステップを実行することは、次意に説明するような新しい方法を用いることで回避することができる。
図4は、図3について説明した方法300を、探索されると共に再選択に使用されるセルのセットを拡張するように変形したセル再選択のための方法400を示している。ステップ402において、3GのUMTSサービングセル102によって先にブロードキャストされる隣接セルに加えて、移動体無線通信装置106は、移動体無線通信装置106において記憶されたリストからもセルを探索することができる。記憶されたリストは、移動体無線通信装置106によって、先に検出されたセルと既知のセルとの少なくともいずれかに基づいて維持されることができ、セルの周波数とプライマリスクランブリングコードとを含むことができる。ステップ404において、いずれかの3GのUMTSセルが隣接リストから検出され、適合することが見出された場合、移動体無線通信装置106は、ステップ406において隣接リストからのその3GのUMTSセルへと再選択を行うことができる。しかしながら、ステップ404において、隣接リストからの3GのUMTSセルが検出されない、または適合することが見出されなかった場合、移動体無線通信装置は、再選択するための追加のセルの探索を継続することができる。
隣接リストにおける3GのUMTSセルに続いて、移動体無線通信装置106は、ステップ408において、隣接リストにおける適合する2GのGSMセルを調べる。ステップ408において、隣接リストからの2GのGSMセルが適合することが見出されなかった場合、移動体無線通信装置は、ステップ316において、探索を追加セルへ拡張することができる圏外リカバリ処理へ入ることができる。ステップ408において、隣接リストからの2GのGSMセルが適合することが見出された場合、移動体無線通信装置106は、まず、記憶されたリストからの3GのUMTSセルが適合することが見出されるかをステップ410において判定することができる。これにより、3GのUMTSセルが利用可能であると共に接続に適してもいる場合に、2GのGSMセルへの再選択を回避することができる。したがって、記憶されたリストからの3GのUMTSセルを、隣接リストからの2GのGSMセルに対して優先することができる。ステップ414において、記憶されたリストからの3GのUMTSセルは、2GのGSMセルと対照して比較されることができ、移動体無線通信装置は、「より良好な」セルに接続することができる。セル適合基準を2つのセルを比較するのに使用することができる。記憶されたリストの3GのUMTSセルが、隣接リストにおける2GのGSMセルより良好である場合、移動体無線通信装置106は、ステップ416において、記憶されたリストにおける3GのUMTSセルへと再選択することができる。その他の場合、移動体無線通信装置106は、ステップ412において、隣接リストからの2Gセルへと再選択することができる。無線通信ネットワークにおけるセルによってブロードキャストされていない3GのUMTSセルの、記憶されたリストを含めることにより、移動体無線通信装置106は、セルサーチ及び選択処理を、より低速なデータレートの2GのGSM接続ではなく、より高速なデータレートの3GのUMTS接続を提供することができる、「私用の」フェムトセルを含めるように拡張することができる。
図5は、内部処理部を含む移動体無線通信装置106の典型的な実施形態500」を示している。移動体無線通信装置のアプリケーションプロセッサ502は、IPスタックを保持し、データ接続を要求すると共に開放し、アプリケーションサービスを提供することのような、上位レイヤの機能を実行することができる。移動体無線通信装置106の送受信器504は、上位レイヤシグナリングに対応する下位レイヤパケットと、無線「エア」インタフェースを通じて、無線通信ネットワーク100の無線ネットワークサブシステム104へ送信されるデータパケットとを送信し、受信することができる。送受信器504は再選択に適したセルを探索し検出することができる。適合基準とセルについての他の情報は、マクロセル102と隣接セル110/114との両方を含む無線通信ネットワーク100におけるセル内の無線ネットワークサブシステム104/108/112によってブロードキャストされうる。移動体無線通信装置106は、無線ネットワークサブシステム104/108/112によってブロードキャストされた情報に基づいて、隣接リストを組成することができる。フェムトセル118のような私用セルについての情報は、無線ネットワークサブシステム104/108/112によってブロードキャストされえず、移動体無線通信装置106は他の手段を通じて提供された情報に基づいて「私用」セルの記憶されたリストを維持することができる。例えば、私用セルについての情報は、手動で入力され、事前に記憶され、制御メッセージを通じて伝達され、又は私的接続から記憶されることができる。隣接リストにおけるセル又は記憶されたリストにおけるセルについての情報は、伝送周波数帯域、キャリア周波数、プライマリスクランブリングコード及びチリ的位置を含むことができる。いくつかの実施形態では、アプリケーションプロセッサ502と送受信器504とは、分離された装置であってもよく、他方で、他の実施形態では、アプリケーションプロセッサ502と送受信器とで実行される機能は1つの装置内で組み合わせられてもよい。
図6は、移動体無線通信装置106がサービスの喪失後に適切なセルの選択に応じて取ることができる、選択動作のセットを、テーブル600にまとめている。移動体無線通信装置106は、セルの記憶されたリストと、組成されたセルの隣接リストとを含むことができる。そのセルが選択の候補でありえ、各セルは、A RATとB RATとのいずれかである特定の無線アクセス技術(RAT)を使用することができる。A RATがB RATよりも優先されてもよく、例えば、A RATが3GのUMTSである場合、一方でB RATは2GのGSMである。プリファレンスは、使用されるより高度な世代の無線通信技術に基づいて、又はその技術を用いて得られる最大データレートに基づいて、又は装置のユーザにより(又は無線通信ネットワークにより)ランク付けされた性能に基づくと共に移動体無線通信装置106に記憶されてもよい。移動体無線通信装置106は隣接リスト内のそして記憶されたリスト内の1つ以上のセルを、異なる無線周波数帯域において受信信号をスキャンすることにより、探索して検出することができる。探索に続いて、移動体無線通信装置106は、1つ以上の発見されたセルが適合基準の受信されたセット又は記憶されたセットに基づいて、選択するのに適合しているかを判定することができる。図6においては、表記AはA RATを使用する適合するセルが発見されることを示しうる一方で、表記BはB RATを使用する適合セルが発見されることを示しうる。表記¬AはA RATを使用する適合セルが発見されないことを示しうる一方で、表記¬BはB RATを使用する適合セルが発見されないことを示しうる。
移動体無線通信装置106は、隣接リストと記憶されたリストとその両方とのいずれかにおいて、A RAT又はB RATを使用する適合セルを検出することができる。隣接リストにおける優先されるA RATを使用する適合セルが発見された場合、移動体無線通信装置106は、Aセルを選択することができる。A RAT又はB RATを使用する適合セルが隣接リストにおいて発見されなかった場合、移動体無線通信装置106は圏外リカバリ処理を開始することができる。適合するBセルが隣接リストにおいて発見されたが、適合するAセルが隣接リスト又は記憶されたリストにおいて発見されなかった場合、移動体無線通信装置は、隣接リストにおいて発見された、非優先の、適合するB RATセルを選択することができる。適合するAセルが記憶されたリストにおいて発見されると共に、隣接リストにおいて適合するAセルが発見されなかった場合、移動体無線通信装置106は、記憶されたリストにおける優先のA RATセルを検討することができる。移動体無線通信装置106は、受信信号強度又は受信信号品質のような、性能メトリックを両セルについて比較することができ、より高い性能のセルを選択することができる。例えば、記憶されたリストのAセルが、隣接リストのBセルより性能が優れている場合、移動体無線通信装置106は、優先のRATの、記憶されたリストにおける適合するAセルを選択することができる。しかしながら、隣接リストのBセルが、記憶されたリストのAセルより性能が優れている場合は、その隣接リストにおける適合するBセルが、記憶されたリストにおける優先のRAT Aセルに対して、選択されうる。探索に記憶されたリストのセルを含めることにより、移動体無線通信装置106は、より高い性能の、及びより最近の世代の、の少なくともいずれかの無線アクセス技術のセルに接続することができる。移動体無線通信装置106は、より良好な性能のセルが利用可能である場合は、そのより良好な性能のセルについての情報が無線通信ネットワーク100によりブロードキャストされていなくとも、低性能の又はより古い世代の無線アクセス技術のセルに滞在することを避けることができる。
説明された実施形態のさまざまな態様は、ソフトウェア、ハードウェア又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実装することができる。説明された実施形態は、また、製造操作を制御するためのコンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして、又は、熱可塑性成型されたパーツを組み立てるのに使用される製造ラインを制御するためのコンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして具現化することができる。コンピュータ可読媒体は、その後にコンピュータシステムによって読み出されるデータを記憶することができるあらゆるデータ記憶装置である。コンピュータ可読媒体の例は、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、CD−ROM、DVD、磁気テープ、光学データ記憶装置、及び搬送波を含む。コンピュータ可読媒体は、また、コンピュータ可読コードが分散的に格納され、実行されるように、ネットワーク接続された複数のコンピュータシステムに分散されてもよい。
説明された実施形態のさまざまな態様、実施形態、実装、又は特徴は、個別に又は任意の組み合わせで使用することができる。先の説明は、説明の目的で、本発明の十分な理解を提供するために、特定の専門用語を用いた。しかしながら、当業者であれば、特定の詳細は本発明を実行するためには必要とされないことは明らかであろう。このように、本発明の特定の実施形態の先の説明は、例示と説明の目的で提示されている。それらは、網羅的であること、又は開示した厳密な形態に本発明を限定することを意図していない。当業者であれば、上述の教示を考慮して、多くの変形及び変化が可能であることは明らかであろう。
実施形態は、本発明の原理とその応用とを最もよく説明し、それにより当業者が本発明とさまざまな変形を伴うさまざまな実施形態を、予期される特定の使用に適するように最もよく利用することを可能とするために選択され、説明された。

Claims (17)

  1. 無線通信ネットワークにおける拡張されたセルサーチ及び選択のための装置であって、
    プロセッサと、
    前記プロセッサとデータ通信する無線インタフェースと、
    前記プロセッサとデータ通信するロジックであって、前記装置に、
    ブロードキャストされる隣接セルのリストであって、第1の無線アクセス技術(RAT)を使用するセルと第2のRATを用いるセルとを含む隣接セルのリストにおいて、及び、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストでブロードキャストされていない既知のセルを含む記憶されたセルのリストにおいて、1つ以上のセルを特定し、
    適合基準を用いて前記特定された1つ以上のセルを評価し、
    前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第1のRATを使用する第1のセルが前記適合基準を満たす場合、前記記憶されたセルのリストにおいて特定された適合セル及び前記第2のRATを使用する適合セルに関わらず、前記第1のセルを選択し、
    前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第1のRATを使用するセルがいずれも前記適合基準を満たさない場合
    前記記憶されたセルのリストにおける前記第1のRATを使用するセルの前記評価された適合基準と前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第2のRATを使用するセの前記評価された適合基準との比較に基づいて第2のセルを選択する、
    ように構成されるロジックと、
    を有することを特徴とする装置。
  2. 前記ロジックは、さらに、前記装置に、前記第1のRATまたは前記第2のRATを使用する、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおいて特定されたセルがいずれも前記適合基準を満たさない場合、圏外リカバリ処理を開始させるように構成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 前記ロジックは、さらに、前記装置に、前記第1のRATを使用する、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストまたは前記記憶されたセルのリストにおいて特定されたセルがいずれも前記適合基準を満たさない場合、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第2のRATを使用する適合セルを選択させるように構成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
  4. 複数の命令を含むコンピュータプログラムであって、
    前記複数の命令は、実行されるとき、少なくとも、
    セル選択基準を用いてブロードキャストされる隣接セルのリストと記憶されたセルのリストとにおいて1つ以上のセルの利用可能性を判定することと、
    前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける第1の無線アクセス技術(RAT)を使用する第1のセルが前記セル選択基準を満たす場合、前記記憶されたセルのリストにおける適合セル及び前記第2のRATを使用する適合セルに関わらず、前記第1のセルを選択し、
    前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第1のRATを使用するセルがいずれも前記セル選択基準を満たさない場合、記憶されたセルのリストにおける前記第1のRATを用いるセの前記セル選択基準と前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第2のRATを使用するセルの前記セル選択基準との比較に基づいて第2のセルを選択することと、
    を通じて、移動体無線装置に適合セルを探索して選択させるように構成されている、
    ことを特徴とするコンピュータプログラム
  5. 前記複数の命令は、さらに、実行されるときに、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおいて適合セルがいずれも利用可能でなかった場合に、前記移動体無線装置に圏外リカバリ処理を開始させるように構成されている
    ことを特徴とする請求項に記載のコンピュータプログラム
  6. 前記複数の命令は、さらに、実行されるときに、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストまたは前記記憶されたセルのリストにおいて、前記第1のRATを使用するように構成された適合セルが利用可能でなかった場合、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第2のRATを使用する適合セルを前記移動体無線装置に選択させるように構成されている
    ことを特徴とする請求項に記載のコンピュータプログラム
  7. 前記第1のRATは、前記移動体無線装置に対して、前記第2のRATより高い性能の接続を提供する、
    ことを特徴とする請求項に記載のコンピュータプログラム
  8. 前記記憶されたセルのリストは、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける利用可能なセルによってブロードキャストされない前記記憶されたリストのセルについての情報を含む、
    ことを特徴とする請求項に記載のコンピュータプログラム
  9. 前記ブロードキャストされる隣接セルのリストは、前記移動体無線装置がサービング基地局から予め受信したリストを含む、
    ことを特徴とする請求項に記載のコンピュータプログラム
  10. 複数の命令を含むコンピュータプログラムであって、
    前記複数の命令は、プロセッサによって実行されるとき、
    第1の無線アクセス技術(RAT)を使用するセルと第2のRATを用いるセルとを含むブロードキャストされる隣接セルのリストにおいて、及び、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストでブロードキャストされていない既知のセルを含む記憶されたセルのリストにおいて、1つ以上のセルを特定することと、
    適合基準を用いて前記特定された1つ以上のセルを評価することと、
    前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおいて前記第1のRATを用いる第1適合セルが発見された場合に、前記第1適合セルを選択することと、
    前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおいて前記第1のRATを用いる適合セルが発見されなかった場合に、
    前記記憶されたセルのリストにおける前記第1のRATを使用するセルの前記評価された適合基準と前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第2のRATを使用するセの前記評価された適合基準との比較に基づいて第2適合セルを選択することと、
    を、移動体装置に行わせるように構成されることを特徴とするコンピュータプログラム
  11. 前記プロセッサによって実行されるときに、前記ブロードキャストされる隣接するセルのリストにおいて、前記第1のRATまたは前記第2のRATを用いる適合セルが発見されない場合、前記移動体装置に圏外リカバリ処理を開始させるように構成される命令をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項10に記載のコンピュータプログラム
  12. 前記第1のRATは、前記第2のRATより優先される、
    ことを特徴とする請求項10に記載のコンピュータプログラム
  13. RATのプリファレンスは、最大の達成可能なデータ転送速度によって定まる、
    ことを特徴とする請求項12に記載のコンピュータプログラム
  14. 前記第2のRATは2GのGSM技術であり、前記第1のRATは3GのUMTS又はその後の世代の技術である、
    ことを特徴とする請求項12に記載のコンピュータプログラム
  15. 移動体装置における拡張されたセルサーチ及び選択のための方法であって、
    サービング基地局から、第1のRATを使用するセルと第2のRATを用いるセルとを含むブロードキャストされる隣接セルのリストを受信することと、
    前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおいて、及び、前記移動体装置に事前に記憶された、記憶されたセルのリストにおいて、利用可能なセルを探索して発見することと、
    ル選択基準に少なくとも部分的に基づいて、発見された前記利用可能なセルを評価することと、
    前記評価に少なくとも部分的に基づいて、前記利用可能なセルの中から、前記セル選択基準を満たすセルを選択することと、を有し、
    前記セルを選択することは、
    前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第1のRATを使用する第1のセルが前記セル選択基準を満たす場合、前記記憶されたセルのリストにおいて特定されたセル及び前記第2のRATを使用するセルに関わらず、前記第1のセルを選択し、
    前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第1のRATを使用するセルがいずれも前記セル選択基準を満たさない場合、記憶されたセルのリストにおける前記第1のRATを用いるセの前記評価されたセル選択基準と前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第2のRATを使用するセルの前記評価されたセル選択基準との比較に基づいて第2のセルを選択することを有する、
    ことを特徴とする方法。
  16. 記記憶されたセルのリストは、前記移動体装置に対するサービング基地局として以前にサービスしていたセルを少なくとも含む、
    ことを特徴とする請求項15に記載の方法。
  17. 前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおいてまたは前記記憶されたセルのリストにおいて前記第1のRATを使用するセルがいずれも前記セル選択基準を満たさない場合、前記ブロードキャストされる隣接セルのリストにおける前記第2のRATを使用するセルであって、前記セル選択基準を満たすセルを選択することを更に有する、
    ことを特徴とする請求項15に記載の方法。
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