JP6929988B2 - Self-configuration and optimization of adjacent cells in wireless telecommunications networks - Google Patents
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Description
本発明は、ワイヤレス電気通信ネットワークにおける隣接セルの自己設定および最適化に関する。 The present invention relates to self-configuration and optimization of adjacent cells in a wireless telecommunications network.
添付図面の図1はワイヤレス電気通信ネットワークを示している。ここで、このワイヤレス電気通信ネットワークにより多くの通信セル(A、B、C、D)が定められ、それぞれに無線基地局2がサービスを提供する。各通信セルは地理的範囲をカバーしており、多くのセルを組み合わせることで広い範囲をカバーすることができる。図示した移動端末4は、セルAにおいて通信中であり、システム1をあちこち移動できるものである。
FIG. 1 of the attached drawing shows a wireless telecommunications network. Here, many communication cells (A, B, C, D) are defined in this wireless telecommunications network, and the
基地局2は多くの受信部と送信部とを備え、1または2以上のセルに無線カバーエリアを与えるものである。各基地局2はネットワーク「バックボーン(backbone)」、つまりコアネットワークインフラストラクチャ(図示せず)に接続されており、それにより基地局と他のネットワークとの間の通信が可能になっている。図1のシステム例では、セルごとに1つの基地局が示されている。
The
このようなネットワークにおける重要な概念として、セルと、そしてその隣接セルというものがある。電話中には移動端末4がセルの間を動き回るというのが典型的であり、あるセルからその隣接セルの1つへ、繰り返し移動する。ネットワーク1、移動端末4の両方にとって、セル間のハンドオーバを信頼性のあるものとするためには、既知の隣接セルのリスト、いわゆる「隣接セル集合(neighbour cell set)」というものが重要である。ネットワーク1は、移動端末ごとの隣接セル集合に関する情報を格納することができる。隣接セル集合を用いて、移動端末がセル境界を越える際、あるセルから別のセルへの移動端末の評価およびハンドオーバを行う。セル境界ははっきり決まっているものではなく、実際にはいくらかぼやけたものであり、基地局の範囲は互いに重複することになるということは、容易に了解されることであろう。 An important concept in such a network is a cell and its adjacent cells. It is typical for the mobile terminal 4 to move around between cells during a call, repeatedly moving from one cell to one of its adjacent cells. For both the network 1 and the mobile terminal 4, in order to make the handover between cells reliable, a list of known adjacent cells, a so-called "neighbor cell set", is important. .. The network 1 can store information about a set of adjacent cells for each mobile terminal. When a mobile terminal crosses a cell boundary using an adjacent cell set, the mobile terminal is evaluated and handed over from one cell to another. It is easy to see that the cell boundaries are not well defined and are actually somewhat blurry, and that the base station ranges will overlap each other.
既存のシステムにおいては、移動端末4は、周りから信号を受信することで、隣接セルに対するセルオペレーティングパラメータの検出および測定を行う。測定したオペレーティングパラメータは物理層識別子であるのが典型的であり、例えば、セルに対して一意に割り当てられるものではないスクランブルコード、信号強度、信号品質、タイミング情報がある。移動端末は、各隣接セルのオペレーティングパラメータを測定し、それをネットワーク1に報告する。ある隣接セルの品質が目下のサービス中のセルより良いと判断されると、サービス中のセルから選択した隣接セルへのハンドオーバをネットワークが実行する。そうして、隣接セルが移動端末に対してサービス中のセルになる。 In the existing system, the mobile terminal 4 detects and measures cell operating parameters for adjacent cells by receiving signals from the surroundings. The measured operating parameters are typically physical layer identifiers, such as scrambled codes, signal strength, signal quality, and timing information that are not uniquely assigned to a cell. The mobile terminal measures the operating parameters of each adjacent cell and reports it to network 1. If the quality of an adjacent cell is determined to be better than the current serviced cell, the network performs a handover from the serviced cell to the selected adjacent cell. Then, the adjacent cell becomes the cell in service to the mobile terminal.
典型的にWCDMA(登録商標)(wideband code division multiple access:広帯域符号分割多元アクセス)システムにおいては、id(スクランブルコード)およびタイミング情報を決定するために、周辺セルからの共通パイロットチャネル(CPICH:Common Pilot Channel)送信を移動端末が検出する。 Typically in a WCDMA® (wideband code division multiple access) system, a common pilot channel (CPICH) from peripheral cells is used to determine id (scramble code) and timing information. The mobile terminal detects the Pilot Channel) transmission.
モバイルがネットワークに隣接セル信号品質測定を報告する際には、セル各自のアイデンティティが重要になる。現在では、セルアイデンティティ(スクランブルコード)は複数のセルで再利用されるものである。アイデンティティを再利用するということは、サービス中のセルが隣接セルと同一のアイデンティティ情報を有することがあるため、セルが互いに区別がつかなくなる場合もあるということである。 The identity of each cell is important when mobile reports adjacent cell signal quality measurements to the network. Today, cell identities (scramble codes) are reused in multiple cells. Reusing identities means that cells in service may have the same identity information as neighboring cells, which may make them indistinguishable from each other.
セルの物理層識別子は一意に決められるものではないため、近隣セル集合の導入および維持を完全に自動化することはできない。サービス中のセルと同一の非一意性識別子を用いる隣接セルが複数あるというコンフリクトを解消するには、人の手で作業を行うことが必要なのである。 Since the physical layer identifier of a cell is not uniquely determined, the introduction and maintenance of neighboring cell sets cannot be fully automated. In order to resolve the conflict that there are multiple adjacent cells that use the same non-uniqueness identifier as the cell in service, it is necessary to manually perform the work.
本発明は、隣接セル集合の設計および維持のコストを削減することを目的とする。移動端末が追加作業を行い、無線ネットワークにおける隣接セルを一意的に識別することを要求し、アイデンティティを移動端末からネットワークに報告させる、というステップを追加することに基づく。本発明の実施形態は、人の手の介入を削減することを意図している。その方法は、オペレーションサポートシステムおよび基地局の一部として実施することも可能であり、またはRBSにおいてのみ実施することも可能である。この方法は、GSM(登録商標)、WCDMA(登録商標)、LTEのようなワイヤレス電気通信技術に対して有効である。 An object of the present invention is to reduce the cost of designing and maintaining an adjacent cell set. It is based on the addition of a step that requires the mobile terminal to perform additional work, uniquely identify adjacent cells in the wireless network, and have the mobile terminal report its identity to the network. Embodiments of the present invention are intended to reduce human hand intervention. The method can be carried out as part of an operational support system and base station, or can be carried out only in the RBS. This method is effective for wireless telecommunications technologies such as GSM®, WCDMA®, and LTE.
先行の解決手段の短所に対し、本発明は、移動体セルラーネットワーク内で隣接セル集合を維持する方法およびアーキテクチャを提供する。 In contrast to the disadvantages of the prior solutions, the present invention provides methods and architectures for maintaining a set of adjacent cells within a mobile cellular network.
図2は、エアーインターフェース6を介して通信する移動端末4と基地局2とを示す概略図である。基地局2は、制御部22と、入力/出力(I/O)インターフェース24と、無線送受信部26と、アンテナ28とを備える。制御部は、エアーインターフェース6を通じて、送受信部26とアンテナ28とを介して移動端末と通信する。制御部22は、I/Oインターフェース24を介してその他の電気通信ネットワークとも通信する。
FIG. 2 is a schematic view showing a mobile terminal 4 and a
移動端末4は、制御部42と、マンマシンインターフェース(MMI:man machine interface)44と、無線送受信部46と、アンテナ48とを備える。移動端末4の制御部は、エアーインターフェース6に通じる送受信部46とアンテナ48とを介した基地局2との通信を制御するようにはたらく。装置のユーザとのやり取りはマンマシンインターフェース44を用いて行われる。マンマシンインターフェース44としては、キーパッド、マイクロフォン、ラウドスピーカ、表示装置などが挙げられる。移動端末は、マシン対マシンのインターフェースしかもたない通信機器であってもよい。基地局および移動端末のかかる態様は、慣用にしたがって動作するように設計されるものである。
The mobile terminal 4 includes a
しかしながら、本発明によって動作する基地局2および移動端末4は、図3〜6を参照しながら以下で説明する本発明の方法を実行するようにしたものである。制御部、または装置における他の特定部、またはネットワーク1によって様々な機能単位を提供することができるということは了解されるところであろう。
However, the
ここで、図3〜6のフローチャートおよび図2を参照しながら、本発明を実施する方法を説明する。図3は、移動端末4が実行するステップを示している。この方法の第1のステップはステップ101であり、ここで移動端末4は周辺セルについてのパラメータ測定を決定する。次に、移動端末は測定情報を基地局に報告する(ステップ103)。
Here, a method of carrying out the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 to 6 and FIG. FIG. 3 shows the steps performed by the mobile terminal 4. The first step of this method is
図4を見ると、基地局2は移動端末4から測定情報を受信する(ステップ107)。ここで、測定情報は、移動端末4が検出したセルアイデンティティ(一意ではない)にそれぞれ関連している。以前は隣接セル集合のメンバではなかったセルアイデンティティからの測定が移動端末4からの情報に含まれている場合、移動端末4は一意のセルアイデンティティを検索することも要求されることがある(ステップ113)。一意のセルアイデンティティは、物理層アイデンティティよりもずっと頻度の低い周期で基地局から送信される。この情報を受信して復号するには、移動端末4はサービス中のセルとの通信を少しの間中断しなければならないこともある。一意のセルアイデンティティが検索されたら(ステップ115)、この情報をサービス中のセルへ送信する(ステップ117)。サービス中のセルが一意のセルアイデンティティを受信すると(ステップ119)、新しく発見された隣接セルを隣接セル集合へここで追加して(ステップ121)、その隣接セルへの送信接続を確立してもよい。いくつかの移動端末が新しい隣接セルを識別するセルラーネットワークでは、測定データに対して何らかのフィルタリングを行い、それにより、例えば移動端末4が飛行機のなかにあるなど、例外的な伝播条件の下で検出された遠くのセルを追加してしまうことを防ぐことが望ましい場合があることは明らかである。
Looking at FIG. 4, the
別の例においては、移動端末4は、基地局2へ一意のアイデンティティ情報を提供することが、その旨の命令を基地局2から受信する必要もなく可能である。
In another example, the mobile terminal 4 can provide unique identity information to the
図6を見ると、基地局2は一意のアイデンティティ情報を受信し(ステップ119)、それから隣接セル集合を更新する。このように、隣接セル集合は、そのセルについて一意のアイデンティティ情報を含んでおり、かかるセルは、移動端末4のハンドオーバのための候補セルである隣接セルとして判断されることとなる。
Looking at FIG. 6,
一意のセル識別子(UCID:unique cell identifier)を利用するということは、隣接セルのアイデンティティに関して明白な情報があるということであり、それにより隣接セルに関する混同は解消される。ほとんどの測定について高速で必要な資源の量が少ない非一意性セルアイデンティティは、移動端末4のうちで資源を効率良く利用し、隣接セルへ急にハンドオーバするのを容易にするものである。新しい隣接セルが検出された場合、または一意でないセルアイデンティティと一意のセルアイデンティティとの間の関係の監査が適切であると思われる場合にのみ、移動端末4は、より扱いにくい一意のセル識別子を検索することを要求される。 Utilizing a unique cell identifier (UCID) means that there is clear information about the identity of an adjacent cell, thereby eliminating confusion about the adjacent cell. The non-unique cell identity, which is fast for most measurements and requires a small amount of resources, facilitates efficient use of resources in the mobile terminal 4 and abrupt handover to an adjacent cell. Only when a new adjacent cell is detected, or when auditing the relationship between the non-unique cell identity and the unique cell identity seems appropriate, the mobile terminal 4 gives the more awkward unique cell identifier. You are required to search.
全てのセルの関係は連続的に評価可能である。この評価への入力は、移動端末の報告、移動端末のイベント、ネットワークのイベント、オペレータの入力である。評価の結果は、セル(またはセルの関係)は色々な性質を保持するであろうというものである。これを、セル(の関係)は色々な状態にあると見ることもできる。 The relationships of all cells can be evaluated continuously. Inputs to this evaluation are mobile terminal reports, mobile terminal events, network events, and operator inputs. The result of the evaluation is that the cells (or cell relationships) will retain various properties. This can be seen as the cells (relationships) in various states.
本発明の実施形態の主要な効果は、隣接セル集合を維持する処理に人の手が関与する必要性を解消するということである。オペレータは、隣接セルのことを完全に放って置くことにして、隣接セルを定めることはシステムに任せてしまうことが可能である。 A major effect of embodiments of the present invention is to eliminate the need for human intervention in the process of maintaining adjacent cell sets. It is possible for the operator to leave the adjacent cell completely alone and leave the determination of the adjacent cell to the system.
セルルックアップは、一意のセルアイデンティティ(UCID:unique cell identity)をそのセルを実現するノードのアドレスに対応付ける。例えば、LTEにおいては、通常DNSにあたり、セルアイデンティティをIPアドレスに対応付ける。するとIPアドレスは、セルを実現するRBSを指す。 Cell lookup associates a unique cell identity (UCID) with the address of the node that implements the cell. For example, in LTE, it usually corresponds to DNS, and the cell identity is associated with the IP address. Then, the IP address points to the RBS that realizes the cell.
Claims (20)
前記方法は、
前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第1のセルにサービスを提供中の無線基地局と通信することと、
物理層で受信された、前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第2のセル内の無線基地局からの信号に基づいて、非一意のセルアイデンティティを決定することと、
前記サービスを提供中の無線基地局に、決定された前記非一意のセルアイデンティティを報告することと、
前記サービスを提供中の無線基地局から、第2のセルの一意のセルアイデンティティを検出する命令を受信することと、
前記命令に応答して、前記第2のセルからさらなる信号を受信することと、
前記第2のセルから受信したさらなる信号に基づいて、一意のセルアイデンティティを決定することと、
前記一意のセルアイデンティティを、前記サービスを提供中の無線基地局に報告することと、を含む方法。 A method of operating a mobile terminal in a wireless telecommunications network.
The method is
Communicating with a wireless base station servicing the first cell of the wireless telecommunications network
Determining a non-unique cell identity based on a signal received at the physical layer from a radio base station in a second cell of said wireless telecommunications network.
To report the determined non-unique cell identity to the radio base station providing the service.
Receiving an instruction to detect the unique cell identity of the second cell from the radio base station providing the service, and
In response to the command, receiving an additional signal from the second cell,
Determining a unique cell identity based on additional signals received from the second cell,
A method comprising reporting the unique cell identity to a radio base station providing the service.
前記一意のセルアイデンティティを決定することは、前記データを受信して復号することを含む、請求項1に記載の方法。 The additional signal includes data received from said second cell.
The method of claim 1, wherein determining the unique cell identity comprises receiving and decoding the data.
前記サービスを提供中の無線基地局に、前記信号品質を報告することを含み、
前記信号品質は、信号強度測定と、信号品質測定と、タイミング情報とのうち、1または2以上を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。 The method is to measure the signal quality of the signal received in the second cell and
Including reporting the signal quality to the radio base station providing the service.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the signal quality includes one or more of signal strength measurement, signal quality measurement, and timing information.
前記移動端末は、
無線送受信部と、
前記無線送受信部と対になった制御部と、を備え、
前記制御部は、前記無線送受信部を介して、
前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第1のセルにサービスを提供中の無線基地局と通信し、
物理層で受信された、前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第2のセル内の無線基地局からの信号に基づいて、非一意のセルアイデンティティを決定し、
前記サービスを提供中の無線基地局に、決定された前記非一意のセルアイデンティティを報告し、
前記サービスを提供中の無線基地局から、第2のセルの一意のセルアイデンティティを検出する命令を受信し、
前記命令に応答して、前記第2のセル内でさらなる信号を受信し、
前記第2のセルからの前記さらなる信号に基づいて、一意のセルアイデンティティを決定し、
前記一意のセルアイデンティティを、前記サービスを提供中の無線基地局に報告する、移動端末。 A mobile terminal that constitutes a wireless telecommunications network
The mobile terminal
Wireless transmitter / receiver and
A control unit paired with the wireless transmission / reception unit is provided.
The control unit passes through the wireless transmission / reception unit.
Communicate with a wireless base station servicing the first cell of the wireless telecommunications network and
Based on the signal received at the physical layer from the radio base station in the second cell of the wireless telecommunications network, a non-unique cell identity is determined.
Report the determined non-unique cell identity to the radio base station providing the service and
Upon receiving an instruction to detect the unique cell identity of the second cell from the radio base station providing the service,
In response to the command, an additional signal is received within the second cell to
Based on the additional signal from the second cell, a unique cell identity is determined.
A mobile terminal that reports the unique cell identity to a radio base station that is providing the service.
前記制御部は、前記データを受信して復号することによって、前記一意のセルアイデンティティを決定する、請求項7に記載の移動端末。 The additional signal includes data received from said second cell.
The mobile terminal according to claim 7, wherein the control unit determines the unique cell identity by receiving and decoding the data.
前記第2のセルから受信される信号の信号品質を測定して、前記サービスを提供中の無線基地局に前記信号品質を報告し、
前記信号品質は、信号強度測定と、信号品質測定と、タイミング情報とのうち、1または2以上を含む、請求項7から9のいずれか1項に記載の移動端末。 The control unit
The signal quality of the signal received from the second cell is measured, and the signal quality is reported to the radio base station providing the service.
The mobile terminal according to any one of claims 7 to 9, wherein the signal quality includes one or more of signal strength measurement, signal quality measurement, and timing information.
前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第1のセル内で操作される移動端末とエアーインターフェースを通じて通信する無線送受信部と、
前記無線送受信部と対になった制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記移動端末から、前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第2のセルの非一意のセルアイデンティティを受信し、
前記移動端末に、前記第2のセルの一意のセルアイデンティティも取得するように要求し、
前記第2のセルが前記第1のセルの隣接セル集合に含まれない場合には、前記移動端末から前記第2のセルの一意のセルアイデンティティを受信し、
前記移動端末は、
前記非一意のセルアイデンティティを、前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第2のセル内の無線基地局から物理層で受信した信号に基づいて決定し、
前記一意のセルアイデンティティを、前記第2のセル内の無線基地局から受信した信号に基づいて決定するノード。 A node in a wireless telecommunications network
A wireless transmitter / receiver that communicates with a mobile terminal operated in the first cell of the wireless telecommunications network through an air interface.
A control unit paired with the wireless transmission / reception unit is provided.
The control unit
Upon receiving the non-unique cell identity of the second cell of the wireless telecommunications network from the mobile terminal,
Requesting the mobile terminal to also acquire the unique cell identity of the second cell,
When the second cell is not included in the adjacent cell set of the first cell, the mobile terminal receives the unique cell identity of the second cell and receives the unique cell identity of the second cell.
The mobile terminal
The non-unique cell identity is determined based on the signal received at the physical layer from the radio base station in the second cell of the wireless telecommunications network.
A node that determines the unique cell identity based on a signal received from a radio base station in the second cell.
ルックアップマップにおいて、前記第2のセルの一意のセルアイデンティティと、前記第2のセルにサービスを提供する無線基地局のネットワークアドレスとのマッピングを見つけることにより、送信接続を確立する、請求項13に記載のノード。 The control unit
13. A transmission connection is established by finding a mapping between the unique cell identity of the second cell and the network address of the radio base station servicing the second cell in the lookup map. Nodes listed in.
スクランブルコード、信号強度測定、信号品質測定、およびタイミング情報のうちの少なくとも1つを含む、少なくとも1つの前記第2のセルのオペレーティングパラメータに関連する前記非一意のアイデンティティを受信する、請求項13に記載のノード。 The control unit
13. Receiving the non-unique identity associated with the operating parameter of at least one said second cell, including at least one of a scrambled code, a signal strength measure, a signal quality measure, and timing information. Described node.
前記移動端末から、複数のセルの一意のセルアイデンティティを受信する、請求項13に記載のノード。 The control unit
13. The node according to claim 13, which receives unique cell identities of a plurality of cells from the mobile terminal.
前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第1のセル内で操作される移動端末から、前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第2のセルの非一意のセルアイデンティティをエアーインターフェースを通じて受信し、
前記移動端末に、前記第2のセルの一意のセルアイデンティティも取得するように要求し、
前記第2のセルが前記第1のセルの隣接セル集合に含まれない場合には、前記移動端末から前記第2のセルの一意のセルアイデンティティを受信し、
前記移動端末は、
前記非一意のセルアイデンティティを、前記ワイヤレス電気通信ネットワークの第2のセル内の無線基地局から物理層で受信した信号に基づいて決定し、
前記一意のセルアイデンティティを、前記第2のセル内の無線基地局から受信した信号に基づいて決定する方法。 A method at the node of a wireless telecommunications network,
The non-unique cell identity of the second cell of the wireless telecommunications network is received through the air interface from the mobile terminal operated in the first cell of the wireless telecommunications network.
Requesting the mobile terminal to also acquire the unique cell identity of the second cell,
When the second cell is not included in the adjacent cell set of the first cell, the mobile terminal receives the unique cell identity of the second cell and receives the unique cell identity of the second cell.
The mobile terminal
The non-unique cell identity is determined based on the signal received at the physical layer from the radio base station in the second cell of the wireless telecommunications network.
A method of determining the unique cell identity based on a signal received from a radio base station in the second cell.
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