JP4271853B2 - 通信交換機間の測定値の転送 - Google Patents
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Description
[背景]
本特許出願は、Wallentinの「通信交換機間の混雑制御」という題名で同時に出願された米国特許出願番号 08/ (代理人書類番号:2380−45)、及び「異なった基地局間で継続中の呼の負荷バランスを取る移動体通信ネットワークで使用されるシステム及び方法」という題名で同時に出願された米国特許出願番号 08/ (代理人書類番号:34648−404 USPT)に関連しており、これら両方の明細書を参照により本明細書に組み込む。
【0002】
1.発明の属する技術分野
本発明はセルラ通信に関し、特に移動体通信システムの交換機間での測定情報の転送に関する。
【0003】
2.関連する技術及び他の考慮すべき事項
移動体通信では、移動電話などの移動局(MS)は基地局と無線チャネルによって通信する。各基地局は通常、セルとして知られる特定の地理的領域に対して選択された無線チャネルによって信号の送受信を行う。セルはいくつかのセクタに細分化されることが多い。典型的には複数の基地局は、交換機または無線ネットワークコントローラノード(RNC)としても知られる基地局コントローラノードに接続されている。そして1つ以上のRNCは、移動交換局(MSC)に接続されるか含まれている。移動交換局は通常、例えばゲートウェイを介して、公衆電話交換網などの他の通信ネットワーク、あるいはインターネットなどのパケットデータネットワークに接続されている。
【0004】
図1は、移動交換局(MSC)241及び242にそれぞれが接続されている無線ネットワークコントローラ(RNC)221及び222を含む無線アクセスネットワーク(RAN)20を示している。無線ネットワークコントローラ(RNC)221は基地局(BS)261,1、261,2及び261,3に接続されており、無線ネットワークコントローラ(RNC)222は基地局(BS)262,1、262,2及び262,3に接続されている。無線ネットワークコントローラ(RNC)221及び222は、RNC間転送リンク32で接続されている。
【0005】
符号分割多元接続(CDMA)の移動体通信システムでは、基地局と特定の移動局との間で送信される情報は、同じ無線周波数を使用している他の移動局への情報から区別するために、(拡散符号などの)数学的符号で変調されている。従ってCDMAでは、個々の無線リンクは符号に基づいて識別される。CDMAの様々な態様は、Prentice Hallから1997年に出版されたGarg,Vijay K.らの、「無線/パーソナル通信におけるCDMAのアプリケーション」に記載されている。
【0006】
加えて、CDMA移動体通信では、一般に同じベースバンド信号と適切な拡散が、いくつかの基地局からカバーエリアをオーバーラップさせて送信される。従って移動体端末はいくつかの基地局からの信号を受信して使用することができる。更に、無線環境は急速に変化するので、例えば、移動局が最良のチャネルを選択し、必要であれば、様々な基地局から移動局へ向けられた信号を無線干渉を低くして容量を高く保つのに使用するように、移動局はいくつかの基地局へのチャネルを同時に有するのが良い。移動局によるこの多数の基地局へ/からの信号の利用は、CDMA方式では例えば「ソフトハンドオーバ」あるいは「マクロダイバーシティ」と呼ばれるときなどに生じる。
【0007】
図1に示した時点、および上記に概略を述べた理由から、図1には移動局MSが2つの基地局、具体的には基地局261,2及び261,3との無線通信を行うように示されている。ライン281,2及び281,3のそれぞれは、通信経路を表している。特に、ライン281,2は、移動局MSから基地局BS261,2への無線チャネルと、基地局BS261,2から無線ネットワークコントローラ(RNC)221への地上回線リンクとの両方を示し、ライン281,3は、移動局MSから基地局BS261,3への無線チャネルと、基地局BS261,3から無線ネットワークコントローラ(RNC)221への地上回線リンクとの両方を示している。ライン281,2及び281,3の両方で、地上回線は無線ネットワークコントローラ(RNC)221のダイバーシティハンドオーバユニット(DHU)301に接続されている。
【0008】
従って、図1を参照して示したように、移動局MSとの移動体接続は、図1の移動局MSの場合には、それぞれがライン281,2及び281,3で表わされるいくつかの「レッグ」を使用する可能性がある。移動局MSと他のあらゆる関連部との接続全体が示されているが、ダイバーシティハンドオーバユニット(DHU)301は主に、移動局によって使用される異なったレッグの結合及び分離の両方を行う。分離は、移動局へ向けられた情報が異なった基地局への複数の並行な経路に沿って送られるときに発生する。基地局から受信された情報は、ダイバーシティハンドオーバユニット(DHU)301が結合機能を働くことにより実際にはいくつかのレッグ(例えば、いくつかの基地局から)を介して得られる。ダイバーシティハンドオーバユニットによって行われる動作は、例えば、参照により本明細書に組み込む、1997年11月26日に出願された、「CDMA移動体通信のためのマルチステージダイバーシティハンドリング」という題名の係属中の米国特許出願番号 08/979866の明細書を参照することで理解されよう。
【0009】
図1は、ライン281,2及び281,3で表わされる基地局BSに対する接続の異なったレッグ全てが、無線ネットワークコントローラ(RNC)に接続されている単純な場合を示している。しかしながら、移動局MSが、例えば、基地局BS262,1などの別の基地局によって扱われるセルの中あるいは近傍に移動して、別の基地局からの信号を十分に拾えるので、例えば図1Aに示すようなより複雑な状況が生じる。
【0010】
図1Aに示した状況には、基地局によって制御される、従って異なったRNCによって制御されるセルのグループ間の境界31の概念を導入している。図1Aにおいて、移動局MSはライン281,3で表わされるレッグによってだけでなく、ライン282,1で表わされるレッグによっても通信を行う。ライン282,1で表わされるレッグは、移動局MSと基地局BS262,1との間の無線リンクを含み、RNC間転送リンク32によって運ばれる移動体接続に関する情報も含んでいる。
【0011】
従って、図1Aに示した状況では、移動局MSに関連する移動体接続は、異なった無線ネットワークコントローラ(RNC)に属する基地局を使用する。このような状況は、RNC間ソフトハンドオーバという異なったタイプのハンドオーバを伴う。RNC間ソフトハンドオーバは、2つまたはいくつかのRNC間で行われる。図1Aに示した特定の状況では、RNC間ソフトハンドオーバは、「ソース」RNCとしても知られる無線ネットワークコントローラ(RNC)221と、「ターゲット」RNCとしても知られる無線ネットワークコントローラ(RNC)222との間で行われる。無線ネットワークコントローラ(RNC)221は、移動体無線接続を現在制御しているので、ソースRNCである。ターゲットRNCは、ソースRNC以外の移動体無線接続によって使用される基地局を有するあるいは有するように決定されたRNCである。
【0012】
無線ネットワークコントローラ(RNC)221及び222を接続するRNC間転送リンク32は、例えば、RNC間ソフトハンドオーバを容易とする。RNC間転送リンク32は、ソースRNC221及びターゲットRNC222間の制御及びデータ信号の転送のために使用され、例えば、国際出願番号 PCT/US94/12419(国際公開番号 WO 95/15665)に記載されたように、直接接続あるいは論理接続のいずれでもよい。
【0013】
国際出願番号 PCT/FI94/00038(国際公開番号 WO 95/20865)は、2つのRNCへ接続される境界基地局について記載されている。移動局が少なくとも1つの境界基地局と接続されるようになり、ソースRNCに含まれる基地局がないとき、RNC間ハンドオーバが発生し得る。
【0014】
GSM勧告09.02などで特定される、GSMの「移動体アプリケーション部分(MAP)」、AMPS/D−AMPS/IS95のIS41、あるいはPDCのINHAPに関する交換機間のハンドオーバプロトコルが存在する。IS−41の仕様では、例えば、指定されたチャネルでの呼に関連する信号品質測定に対する交換機間転送が明示されている。信号品質測定は第2の交換機によって制御される基地局によって行われ、移動局に対する呼を制御する第1の交換機へ転送される。測定は特定の移動局に対してのみ行われ、第2の交換機から特定の移動局に対してハンドオーバする可能性のあるセルの候補のリストを得るために使用される。これについては、国際出願番号 PCT/US94/12419(国際公開番号 WO 95/15665)も参照されたい。
【0015】
ある通信ネットワークでは、RANもリソースの現在の利用をモニタする。このようなモニタリングと関連させて、RANは接続を再構成する(例えば、接続によるリソースの許可された利用の変更、接続の待ち行列化、接続の終了、あるいは接続の移動)。
【0016】
ソフトハンドオーバ、RNC間ハンドオーバ、及び接続の構成は、既存の接続(例えば、既存の呼)に関連する。移動局へまたは移動局から呼が設定されるときに、より基本的な問題が発生する。この基本的な問題は、無線アクセスネットワーク(RAN)がこの呼を承認すべきか拒絶すべきかである。呼の拒絶の理由は呼をサービスするためのシステムリソースの不足であるかもしれない。この承認/拒絶の判断を行うRAN内の機能は一般に、「承認制御」と呼ばれている。承認制御は様々なベアラサービスを提供する通信システムの生成において特に重要である。
【0017】
従って、接続の再構成は承認制御の基本的問題に対処するものではない。接続の再構成はむしろ、「悪い」承認制御あるいは以前予測できなかった他の要因(例えば、移動局による誤った行為、ネットワーク内の故障、あるいは他の障害)を引き続いて調整する。この接続の再構成は「混雑制御」とも呼ばれる。
【0018】
呼の承認及び混雑制御の典型的方法は、呼が設定されようとしている基地局によって行われる合計パワー(例えば、干渉)の測定に基づいている。合計パワーの測定は、基地局が現在通信中の全ての移動局から受信したパワーの加算が含まれる。受信したパワーが閾値を越えてなければ、呼は承認される。そうでなければ、呼は拒絶される。
【0019】
従来の承認制御手順は、交換機の境界に跨がって位置するセルで受信されたパワーの測定値を考慮していない。更に、CDMAなどのあるシステムでは、基本的にあらゆるものが他のあらゆるものを妨害する。例えば、あらゆるセルで周波数が再使用されるCDMAなどのあるシステムでは、呼は無線干渉を移動局が現在位置しているセル内だけでなく、隣接するセルにも同様に引き起こす。
【0020】
従って、無線干渉をより総合的に測定する呼の承認技法が必要とされており、本発明はそのような商人技法を提供することを目的とする。
【0021】
[本発明の簡単な概要]
通信ネットワークの意思決定(呼の承認及び呼の混雑制御など)は、入力として呼が設定されるセル内の情報だけでなく、呼が設定されるセルに隣接するセルからのセル状態情報も利用する。隣接セルのセル状態情報は、隣接セルが別の交換機、例えば、別の無線ネットワークコントローラ(RNC)によって制御されている場合においても入手される。
【0022】
セル状態情報は、例えば、セル全体のそしてあらゆる1つの接続に特有でない、セル内で発生するマルチ接続現象に関連した値または他の指標である。説明する実施形態では、意思決定に利用されるセル状態情報は、測定データを含んでおり、その1つの例は無線干渉情報である。この例では、意思決定処理は、呼が設定されるセル内の無線干渉情報だけでなく、呼が設定されるセルの隣接セル(たとえ隣接セルが別の交換機によって制御されていても)内の無線干渉情報も考慮する。
【0023】
ネットワークの意思決定に利用されるセル状態情報は、共通チャネルの信号送信を使用して交換機間(例えば、無線ネットワークコントローラ「RNC」間)で伝送される。
【0024】
[実施形態の詳細な説明]
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、いくつかの図面で同じ参照符号が同じ部分を示すように記載した添付の図面と共に以下の好適な実施形態の詳細な説明を読めば明らかになるであろう。この図面には縮尺は不要であり、本発明の原理を示すために強調されている。
【0025】
以下の記載では、本発明をより良く理解してもらうために、限定のため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、技法等の特定の詳細事項を記載する。しかしながら、これらの詳細事項とは別の他の実施形態も実現できることは当業者には明白であろう。他の観点からは、周知の装置、回路、及び方法の詳細な説明は、本発明の説明を解りにくくする不要な詳細事項として削除した。
【0026】
本発明は、入力として呼が設定されるセル内の情報だけでなく、呼が設定されるセルに隣接するセルからのセル状態情報も利用する、通信ネットワークの効率的な意思決定を提供する。隣接セルのセル状態情報は、隣接セルが別の交換機、例えば、別の無線ネットワークコントローラ(RNC)によって制御されている場合においても入手される。
【0027】
セル状態情報は、例えば、セル全体のそしてあらゆる1つの接続に特有でない、セル内で発生するマルチ接続現象に関連した値または他の指標である。従って、セル状態情報は、例えば、特定の接続に対する無線リソースを要求するソフトハンドオーバに利用される、チャネルや接続に特有の情報は含んでいない。
【0028】
本発明によって達成されるネットワークの意思決定の例は、呼の承認及び混雑制御を含む。説明する実施形態では、意思決定に利用されるセル状態情報は測定データを含んでおり、その1つの例は無線干渉情報である。この例では、意思決定処理は、呼が設定されるセル内の無線干渉情報だけでなく、呼が設定されるセルの隣接セル(たとえ隣接セルが別の交換機によって制御されていても)内の無線干渉情報も考慮する。この例の意思決定及び技法を図2に示したトポロジーの範疇で検討する。
【0029】
図2は、それぞれが移動交換局(MSC)2241及び2242に接続された、交換機または無線ネットワークコントローラ(RNC)2221及び2222を含む、無線アクセスネットワーク(RAN)220を示している。無線ネットワークコントローラ(RNC)2221は、リンク2251,1、2251,2及び2251,3を介して、基地局(BS)2261,1、2261,2及び2261,3に接続されている。基地局(BS)2261,1、2261,2及び2261,3は、セル2271,1、2271,2及び2271,3をそれぞれサービスする。無線ネットワークコントローラ(RNC)2222は同様に、リンク2252,1、2252,2及び2252, 3を介して、基地局(BS)2262,1、2262,2及び2262,3に接続されている。基地局(BS)2262,1、2262,2及び2262,3は、セル2272,1、2272,2及び2272,3をそれぞれサービスする。交換機の境界231が、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221によって制御される基地局によってサービスされる第1のグループのセル(すなわち、セル2271,1、2271,2及び2271,3)と、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222によって制御される基地局によってサービスされる第2のグループのセル(すなわち、セル2272,1、2272,2及び2272,3)とを分離するものとして示されている。無線ネットワークコントローラ(RNC)2221と2222とはRNC間転送リンク232によって接続されている。
【0030】
無線ネットワークコントローラ(RNC)2221及び無線ネットワークコントローラ(RNC)2222は、いくつかの基地局に対する無線ネットワークコントロール機能を果たす、あらゆるタイプの交換機であり得る。同様に、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221及び無線ネットワークコントローラ(RNC)2222は、離れて位置していても一緒に位置していてもよく、移動交換局(MSC)224とも一緒に位置していても良い。
【0031】
無線ネットワークコントローラ(RNC)2221及び無線ネットワークコントローラ(RNC)2222がまた、他の無線ネットワークコントローラ(RNC)に接続されることも可能であり、あり得ることであることが理解されよう。従って、追加のRNC間転送リンク232が示される。このRNC間転送リンク232は、直接的なリンクでも、固定電話ネットワークへの接続を有するMSCなどの他の交換機を介したリンクでもよい。
【0032】
スイッチ240を含む場合の無線ネットワークコントローラの例が図3に示されている。RNC制御ユニット242に制御されるスイッチ240は、複数のポートを有し、そのいくつかはダイバーシティハンドオーバユニット(DHU)230に接続され、その他は様々なインタフェースに接続されている。ダイバーシティハンドオーバユニット(DHU)230は、タイミングユニット241に接続されている。RNC制御ユニット242は、RNC222の各要素に接続されている。RNC222は、信号送信インタフェース243を介して信号送信ネットワークに接続されている。信号送信インタフェース243は、RNC制御ユニット242に接続されている。スイッチ240のポートに接続されているインタフェースには、MSCインタフェースユニット244、RNCインタフェースユニット246、及び基地局インタフェースユニット248が含まれる。MSCインタフェースユニット244は、適切な移動交換局224に接続されている。RNCインタフェースユニット246は、RNC間転送リンク232に接続されている。基地局インタフェースユニット248は、RNC222によってサービスされる基地局(BS)のセットに接続されている。
【0033】
スイッチ260を含む場合の基地局(BS)226の例が図4に示されている。基地局制御ユニット262によって制御されるスイッチ260は、複数のポートを有している。スイッチ260の少なくとも1つ、通常はいくつかのポートが、トランシーバ(Tx/Rx)基板264にそれぞれ接続されている。トランシーバ(Tx/Rx)基板264は、基地局(BS)226によってサービスされるセル内に位置するアンテナに接続されている。制御ユニット262も端子板266と同様に、スイッチ260のポートに接続されている。基地局(BS)226が自身の無線ネットワークコントローラ(RNC)222と通信するのは端子板266を通してであり、リンク225は、無線ネットワークコントローラ(RNC)222の適切な基地局インタフェースユニット248(図3参照)と端子板266との間に接続されている。
【0034】
図4の例では4つのトランシーバ基板(Tx/Rx)2641から2644が示されており、各々がアンテナ2741から2744にそれぞれ接続されている。アンテナ2741から2744は、セル290のセクタ2841から2844をそれぞれサービスする。セクタの数及びトランシーバ基板(Tx/Rx)264の数が本発明にとって重要ではなく、セルのセクタ化さえも必ずしも必要でないことを理解すべきである。通常は、基地局は3つから6つのと1つから3つの周波数(基地局によってサービスされるべき呼の容量に応じる)を有しているが、本発明はセルのセクタ化や多くの周波数の使用に限定されるものではない。
【0035】
図3に示した無線ネットワークコントローラ(RNC)222及び図4に示した基地局(BS)224の実施形態の特定の例は、ATMベースのノードに対応したものである。これに関して、無線ネットワークコントローラ(RNC)222のスイッチ240及び基地局(BS)224のスイッチ260の両方は、図示した実施形態の例では、そこを通ってATMセルが送られるATMスイッチである。本発明は、図示した無線ネットワークコントローラ(RNC)222及び基地局(BS)224の実施形態の例の特定のアーキテクチャ及びATMスイッチの使用に限定されるものではなく、本発明の要旨及び範疇において他のアーキテクチャ及びデータ転送技法を用いることができる。
【0036】
呼が設定されるセルに隣接するセルでの無線干渉を考慮する本発明の包括的呼の承認技法は、図5に示した基本的ステップを有している。図5に示した流れは、図2のネットワークトポロジーの状況において記載したシナリオの例に関連している。
【0037】
ステップ5−1は、基地局(BS)2262,1のトランシーバ基板(Tx/Rx)264が、トランシーバ基板(Tx/Rx)264が無線通信している様々な移動局から(各周波数に関して)受信したパワーの(接続全部の)合計の測定を示している。各周波数に対して、トランシーバ基板(Tx/Rx)264は、図5の矢印5−2で示されたように、自身のBS制御ユニット262にパワー受信メッセージを定期的に送信する。矢印5−2で示されたパワー受信メッセージは、報告される無線周波数の識別とその無線周波数で受信したパワーの指標を含んでいる。ステップ5−3では、BS制御ユニット262が、定期的インターバルで、該インターバルの間に受信したパワー(例えば、干渉)の平均値の計算を行う。受信した干渉は受信したパワーと同じであり、例えば、基地局(BS)2262,1が、基地局(BS)2262,1に検出される十分な強さの全ての移動局からの送信を受信したパワーである。
【0038】
このように、セル全体での受信したパワーの合計の平均がBS制御ユニット262によって計算される。しかし、受信したパワーの合計の平均はセル状態情報の1例である。セル状態情報の他の例は、セルの状態(アップ/ダウン)および基地局から周波数毎に送信したパワーを含むことができる。
【0039】
各インターバルの終わりで、ステップ5−3で得られた干渉平均値の測定値は、基地局(BS)2262,1のBS制御ユニット262からリンク2252,1によって無線ネットワークコントローラ(RNC)2222に送信される。図2及び図5の矢印5−4は、基地局(BS)2262,1から無線ネットワークコントローラ(RNC)2222に送信されるBS平均干渉メッセージの送信を示している。BS平均干渉メッセージは、例えば、各セクタ及び周波数で受信したパワーの合計の値を含んでいる。BS平均干渉メッセージは、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222から自身のRNC制御ユニット242に送られる。
【0040】
無線ネットワークコントローラ(RNC)2222のRNC制御ユニット242は、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222の制御する基地局の全てでなければいくつかからBS平均干渉メッセージを受信する。上記のように、基地局(BS)2262,1はステップ5−4で示されたBS平均干渉メッセージを送信した。図2の状況では、例えば、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222は、ステップ5−4’で示したような基地局(BS)2262,3からの別のBS平均干渉メッセージを受信するかもしれない。基地局(BS)2262,3からのBS平均干渉メッセージ(ステップ5−4’)はもちろん、基地局(BS)2262,3が自身の係わる接続に関して行った同様のタイプの測定値を含んでいる。
【0041】
可能性のある複数の基地局からBS平均干渉メッセージ(例えば、ステップ5−4及び5−4’)を受信すると、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222のRNC制御ユニット242は、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222によって制御されるセルに隣接するセルを有する他のRNCそれぞれに送信する独自のRNC干渉メッセージを作成する。例えば、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222は、自身のセル2272,1及び2272,3が無線ネットワークコントローラ(RNC)2221に属するセルとの境界231に沿って位置しているのを知っている。従って、図5のステップ5−5で示されるように、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222は無線ネットワークコントローラ(RNC)2221に送信するRNC干渉メッセージを作成し、このRNC干渉メッセージは基地局2262,1(セル2272,1内に位置する)及び基地局2262,3(セル2272,3内に位置する)からの干渉値を含んでいる。別の無線ネットワークコントローラ(RNC)222に送信する同様なRNC干渉メッセージが無線ネットワークコントローラ(RNC)2222で作成され、この同様なメッセージは別の無線ネットワークコントローラ(RNC)222によってサービスされるセルとの境界に沿って位置するセルにサービスする基地局からの測定値を有している。
【0042】
RNC干渉メッセージのフォーマットの例は、図6のメッセージ600で示すようなものである。RNC干渉メッセージ600は、N×2+2バイトのデータを有している。第1のバイトはメッセージタイプの指標、すなわち、このメッセージがRNC間リンク232で送信される別のタイプのメッセージではなくRNC干渉メッセージであることを表している。RNC干渉メッセージ600の第2のバイトは、このRNC干渉メッセージ600で干渉値が報告される送信RNC(例えば、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222)内の隣接セルの数を表わす値Nを含んでいる。上記の関係に従ってRNC干渉メッセージ600の長さを決定するのはこの値Nである。RNC干渉メッセージ600の残りのバイトは対となっており、各対の第1のバイトがセルのIDをもたらし、各対の第2のバイトがそれぞれのセルの干渉値をもたらす。図2及び図5に示したシナリオ(セル2271,3によって呼の設定が要求される)では、例えば、RNC干渉メッセージ600の第3のバイトがセル2272,1に対する識別値を有し、第4のバイトがセル2272,1に対する干渉値を有し、第5のバイトがセル2272,3に対する識別値を有し、第6のバイトがセル2272,3に対する干渉値を有する。報告するRNCからのRNC干渉メッセージは、報告するRNCが所有しそれぞれのRNCによって制御される領域間の境界231に隣接するN個のセルそれぞれに対してバイトの対を有している。
【0043】
RNC干渉メッセージの送信は、いくつかの技法のいずれかによってトリガされ得る。例えば、図5の矢印5−6aによって示されるように、RNC干渉メッセージの送信は、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222によって保持されるタイマによって周期的にトリガされてもよい。その代わりに、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222が無線ネットワークコントローラ(RNC)2221からの要求(矢印5−6bで示される)に応じてRNC干渉メッセージを送信してもよい。一旦トリガされると、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222から無線ネットワークコントローラ(RNC)2221へのRNC干渉メッセージの送信が、図5の矢印5−7によって示されるように発生する。
【0044】
ここで記載した無線ネットワークコントローラ(RNC)222の例示的アーキテクチャでは、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222のRNC制御ユニット242からのRNC干渉メッセージは、スイッチ240を通って無線ネットワークコントローラ(RNC)2222のRNCインタフェース246へ送られてRNC間転送リンク232に供給される。無線ネットワークコントローラ(RNC)2221では、RNC干渉メッセージがそのRNCインタフェース246で受信されて自身のスイッチ240を通ってそのRNC制御ユニット242へ送られる。
【0045】
図5のステップ5−8で示されるように、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、無線ネットワークコントローラ(RNC)2222から入手したRNC干渉メッセージで受信した測定値を、自身が保持するセル干渉テーブル900(図9参照)を更新するのに使用する。セル干渉テーブル900は数Mのレコードを有し、各レコードはエントリの対を有している。各レコードの第1のエントリはセルを識別する情報を含んでおり、各レコードの第2のエントリは同じレコードの第1のエントリで識別されたセルに関する干渉値を格納する。セル干渉テーブル900は、(1)RNCによって制御される基地局を有するセルそれぞれと、(2)RNCによって制御される基地局を有するセルに隣接するセルとに対するレコードを有している。このように、図2の例では、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221に格納されたセル干渉テーブル900は、セル2271,1から2271,3並びにセル2272,1から2272,3それぞれに対するレコードを有している。
【0046】
このようにステップ5−8で、別のRNCからのRNC干渉メッセージがステップ5−7でのように受信されたとき、RNC干渉メッセージを受信したRNCは受信したRNC干渉メッセージに格納されたセル識別子及び干渉値を使用して受信したRNCが保持するセル干渉テーブル900を更新する。
【0047】
無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、ときおり判断処理(ステップ5−9で示される)を実行する必要がある。ステップ5−9の判断処理は、例えば、呼の承認の判断または呼の混雑に係る判断であり得る。
【0048】
呼の承認の判断に含まれる基本的ステップが図7に示されている。ここで例示のために、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242が、セル2271,3内の移動局によって要求された呼の設定に関する呼の承認の判断に係わっていると仮定し、この場合隣接するセル2272,1及び2272,3からの干渉測定値が関係するであろう。
【0049】
図7の呼の承認技法のステップ7−1は、接続の設定要求が無線ネットワークコントローラ(RNC)2221によって受信されたことを示している。検討中のこの例では、現在セル2271,3内に位置する移動局からの接続設定要求が受信された。
【0050】
ステップ7−2で呼を制御しているRNC、すなわち図2のシナリオでは無線ネットワークコントローラ(RNC)2221は、閾値(「閾値1」)を計算する。図示した実施形態では、閾値1はセルに対する許容可能な最大アップリンク干渉から特定の接続によって生じる予測される最大パワー(例えば、そのビットレート及びビットエラーレートに基づく)を減じたものに基づいて計算される。
【0051】
ステップ7−3で、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、自身が保持するセル干渉テーブル900を調べて要求されているセル(例えば、この例ではセル2271,3)に対するアップリンク干渉を決定する。そしてステップ7−4で、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、要求されているセル内の干渉が閾値1未満であるかどうかを判定する。要求されているセル内での干渉が閾値1以上であったら、ステップ7−5で示されるように呼の設定要求は拒絶される。このように、呼が生じるセルの干渉が既に過度であったら呼の設定要求は否定される。
【0052】
呼が生じるセル内の干渉が問題とならない場合でも、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、隣接するセル(例えば、呼が生じるセルに隣接するセル)内での干渉に関する更なる干渉判定を行う。これに関して、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242はステップ7−6で、呼が生じるセルを囲むあるいは隣接するセルのリストを作成する。図2を参照して説明するこの例においては、ステップ7−6では、セル2271,3に隣接しているセル2271,1、2272,1及び2272,3を含むリストが編集される。このようなリストは、ネットワークトポロジーの無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242による知識に鑑みて容易に組み立てられる。
【0053】
無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、ステップ7−7から7−9のループをステップ7−6でリスとされたセルのそれぞれについて実行する。図7のループは各隣接セルについて独立して行われる。ステップ7−7で、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、隣接するセルに対して別の閾値、特に閾値2を計算する。ここで説明する実施形態では、閾値2はセルに対する許容可能な最大アップリンク干渉から特定の接続によって生じる予測されるアップリンクパワー(例えば、そのビットレート、ビットエラーレート、及び隣接するセルとの距離に基づく)を減じたものに基づいて計算される。ステップ7−8で、それぞれの呼に対する干渉(それぞれの呼に対するセル干渉テーブル900のレコードの第2フィールドから得られる)が閾値2未満であるかどうかがチェックされる。ステップ7−8でのチェック結果が肯定的であれば、ステップ7−9で隣接する最後のセル(例えば、ステップ7−6で展開されたリストの最後のセル)がチェックされたと判定されるまでループの実行が続けられる。リストの最後のセルがチェックされたら、ステップ7−10で無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、呼を承認、すなわち無線接続の設定を許容すべく進める。一方、ステップ7−8でのチェック結果がいずれかの隣接セルに対して否定的であれば、ステップ7−5で接続設定要求は拒絶される。
【0054】
このように上記のシナリオでは、ステップ7−8を含むループにおいて、接続がうまく設定される前にステップ7−8が隣接ずるセルそれぞれに対して行われる。このため、図2の例(設定要求がセル2271,3から出される)では、ステップ7−8がセル2271,1、2272,1、2272,3のそれぞれに対して実行される。
【0055】
ステップ5−9の判断処理で実行される判断の別のタイプの例は混雑制御に係る判断である。混雑制御はシステム内の干渉レベルを低下させるようにし、従ってシステムを安定状態に強制的に戻す。一般に、これは移動局に対するビットレートを低下させること、または移動局への接続を待ち行列等に入れ、システムの負荷が低いときにのみシステムに再度取り入れることによって行われる。反対に、現在のシステム負荷が低い場合にはビットレートは上げられることがある。
【0056】
本発明によれば、第1のRNC(無線ネットワークコントローラ(RNC)2222など)は第2のRNC(例えば、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221)に第1のRNCが管理するセルの混雑を知らせることができる。すなわち、無線ネットワークコントローラ(RNC)222によって得られた別の無線ネットワークコントローラ(RNC)222からのRNC干渉メッセージ内の干渉測定値も、混雑制御機能をトリガするのに使用できる。混雑制御機能はRNC制御ユニット242によっても行われ、継続中の呼の連続を正当化し、あるいは必要であれば継続中の呼を変更して、干渉が少なくなるようにする。RNC制御ユニット242によって行われる動作は、例えば、移動局からの出力を低下させる(接続品質も低下させる)こと、許容範囲の遅延を有する可変ビットレートタイプの接続のビットレートを低下させること、及び呼の遮断までもがあり得る。
【0057】
混雑制御技法の例に含まれる基本的ステップが図8に示されている。ステップ8−1は、隣接するセルkに対する干渉測定値が無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242で受信されることを示している。図8の説明では「隣接セルk」は例えば、図2のセル2272,3であり得る。隣接セルkに対する干渉測定値は、図2に示したセル状態メッセージなどのように、RNC干渉メッセージに含まれる。隣接セルkに対する干渉測定値の生成及び伝送は、例えば図2及び図5に関する上記の説明を参照することで理解されよう。
【0058】
ステップ8−2で無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、セルkに対する測定された干渉値(ステップ8−1で受信された)を閾値kの値と比較する。閾値kの値は、隣接セルで動作が取られるまでに、セルkに対する許容可能な最大アップリンク干渉に基づいている。この点で、隣接セルk内での内部混雑制御が事前に行われると、該セル内の接続によって生じるアップリンクパワーが削減されることに着目されたい。動作が取られる前には、閾値kの値は極めて高くなる(または少なくとも干渉が長い間閾値kより大きくなる)ことが多いであろう。
【0059】
ステップ8−2で判定されたセルkに対する測定された干渉値が閾値kの値を越えていなければ、(ステップ8−3に反映されているように)何の動作も取る必要はない。もし反対である場合(すなわち、ステップ8−2で判定されたセルkに対する測定された干渉値が閾値kの値を越えていれば)、図8の残りのステップが実行される。
【0060】
ステップ8−4で無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、セルkに対する測定された干渉値(ステップ8−1で受信されたような)と閾値kとの差Dを求める。換言すれば、D=干渉−閾値k、である。そして、ステップ8−5で無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、セルkを隣接セルとして有するセル(ソース無線ネットワークコントローラ(RNC)2221によって制御される)内の全ての接続のリストを制作する。図2において、セルkがセル2272,3であると仮定すると、リストはセル2271,3内の接続を含むであろう。ステップ8−5でリストが制作された後、ステップ8−6で累積パワー削減値(APRV)が初期化される。
【0061】
ステップ8−5でのリストの制作及びステップ8−6での初期化の後、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、ステップ8−7からステップ8−10を含むループを実行する。ステップ8−7で無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、(ステップ8−5のリストから)最も高いビットレートを有する接続を選ぶ。そして、ステップ8−8で無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、ステップ8−7で選んだ接続のビットレートを下げる。ビットレートは係数R(例えば、R=2)によって下げられる。
【0062】
ステップ8−9で無線ネットワークコントローラ(RNC)2221のRNC制御ユニット242は、ステップ8−8での低下(最も高いビットレートを有する接続に対するビットレートの低下)によって生じるセルkでのアップリンクパワー削減(UPR)を計算する。このUPR値はステップ8−10で累積パワー削減値(APRV)に加えられる。累積パワー削減値(APRV)が差D(ステップ8−4参照)以上であれば、セルk内の混雑は今のところ許容可能なレベルまで満足に低下された。
【0063】
累積パワー削減値(APRV)が差D未満のままであるとステップ8−11で判定されたら、ステップ8−7からステップ8−10のループが再度実行され、このループの2回目の実行ではステップ8−7で、おそらく別の接続が最も高いビットレートを有する接続として選択される。
【0064】
図8のステップは、隣接セルが混雑しておりそのような混雑の制御に無線ネットワークコントローラ(RNC)2221の助けが必要な場合、無線ネットワークコントローラ(RNC)2221によって制御されていないが無線ネットワークコントローラ(RNC)2221によって制御されているセルに隣接する各セルによって実行されてもよく、かつ好ましい。
【0065】
既に指摘したように、例示した実施形態ではRNC干渉メッセージは、隣接する交換機間(例えば、隣接するRNC間)でRNC間転送リンクによって送信される。好ましくは、そのようなメッセージは共通チャネルの信号送信を用いて送信される。干渉測定値は継続中のあらゆる特定の呼とはなんら関係がなく、従って隣接する交換機間のいずれのリンクで送信されてもよい。
【0066】
このように本発明は、交換機の境界近くで設定されようとしている呼に対して呼の承認制御の改善を可能とする。これに関して、既に説明したように、本発明の呼の承認処理は、入力として呼が設定されるセル内の無線干渉情報だけでなく、呼が設定されるセルに隣接するセル内の無線干渉情報も利用する。本発明は隣接するセルが別の交換機、例えば、別の無線ネットワークコントローラ(RNC)によって制御されている状況においても、隣接するセルからの無線干渉情報を提供する。
【0067】
本発明のRNC測定メッセージで他のタイプのデータを提供できることは解るであろう。他のデータタイプのあるものは基地局によって測定されず、代わりにRNCによって得られる。このようなRNC測定メッセージに含まれるRNCから得られるデータの例は、RNC負荷(最大負荷と比較して実際に使用されている負荷を例えばパーセントで表したものなど)である。
【0068】
このように本発明は好適には改善された呼の承認制御をもたらす。更に、本発明は不必要な交換機間のハンドオーバを削減する傾向がある。交換機の負荷が異なるときにRNC間ハンドオーバを初期化することにより、交換機間の負荷が平均化される。
【0069】
加えて、本発明は混雑したセルを制御するRNCによって制御されない接続によってセル内に生じる混雑を考慮して、有用な混雑制御を提供する。
【0070】
本発明を現在最も現実的で好ましいと考えられる実施形態に関して説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、それとは逆に、特許請求の範囲で規定される要旨および範囲内に包含される様々な変更や等価な構成もカバーするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の2つの無線ネットワークコントローラに関連する移動体接続の管理を示す図である。
【図1A】 従来のソース無線ネットワークコントローラ及びターゲット無線ネットワークコントローラに関連する移動体接続の管理を示す図である。
【図2】 本発明の呼承認技法を説明するための無線アクセスネットワークの例を示す概略図である。
【図3】 本発明のモードに従って動作する無線ネットワークコントローラ(RNC)の例を示すブロック図である。
【図4】 本発明のモードに従って動作する基地局(BS)の例を示すブロック図である。
【図5】 本発明の実施形態による、RNC間測定の作成、伝送、及び利用を含む基本的ステップの流れを示す図である。
【図6】 本発明の実施形態によるRNC干渉メッセージのフォーマットの例を示す図である。
【図7】 本発明のセル承認技法の1つのモードに含まれる基本的ステップを示すフローチャートである。
【図8】 本発明の混雑制御の1つのモードに含まれる基本的ステップを示すフローチャートである。
【図9】 本発明の実施形態によるセル干渉テーブルのフォーマットの例を示す図である。
Claims (22)
- 呼が設定されるセルに関してネットワークに係る判断を行う交換機を有する通信ネットワークであって、
前記ネットワークに係る判断は、入力として別のセルからのセル状態情報を利用し、
前記セル状態情報は、前記別のセルに関して得られた測定データであり、
前記別のセルは、別の交換機によって制御されており、
前記別の交換機は、前記別のセルからのセル状態情報を含むメッセージを送信し、
前記メッセージの送信は、前記別の交換機の主導で発生する
ことを特徴とする通信ネットワーク。 - 前記セル状態情報が、前記別のセル内の無線干渉に関連していることを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク。
- 前記別のセルが、呼が設定されるセルに隣接していることを特徴とする請求項1又は2に記載の通信ネットワーク。
- 前記別のセルからのセル状態情報が、共通チャネルの信号送信を使用して前記交換機と前記別の交換機との間で送信されることを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク。
- 前記メッセージは、前記別の交換機によって制御される複数のセルに対する測定データを含むことを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク。
- 前記メッセージの送信がネットワークに係る判断を行う交換機からの要求に応じて生じることを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク。
- 前記セル状態情報が、前記別のセル内の無線干渉に関連していることを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク。
- 前記交換機が無線ネットワークコントローラであることを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク。
- 前記ネットワークに係る判断が呼の承認に係る判断であることを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク。
- 前記ネットワークに係る判断が混雑制御に係る判断であることを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク。
- 前記ネットワークに係る判断が、前記別のセルからのセル状態情報に加え、呼が設定されるセルに関するセル状態情報を利用することを特徴とする請求項1に記載の通信ネットワーク。
- 呼が設定されるセルに関してネットワークに係る判断を行う交換機を有する通信ネットワークを動作させる方法であって、
前記ネットワークに係る判断は、入力として別のセルからのセル状態情報を利用し、
前記セル状態情報は、前記別のセルに関して得られた測定データであり、
前記別のセルは、別の交換機によって制御されており、
前記別の交換機は、前記別のセルからのセル状態情報を含むメッセージを送信し、
前記メッセージの送信は、前記別の交換機の主導で発生する
ことを特徴とする方法。 - 前記セル状態情報が、前記別のセル内の無線干渉に関連していることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記別のセルが、呼が設定されるセルに隣接していることを特徴とする請求項12又は13に記載の方法。
- 前記別のセルからのセル状態情報が、共通チャネルの信号送信を使用して前記交換機と前記別の交換機との間で送信されることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記メッセージは、前記別の交換機によって制御される複数のセルに対する測定データを含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記メッセージの送信がネットワークに係る判断を行う交換機からの要求に応じて生じることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記セル状態情報が、前記別のセル内の無線干渉に関連していることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記交換機が無線ネットワークコントローラであることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記ネットワークに係る判断が呼の承認に係る判断であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記ネットワークに係る判断が混雑制御に係る判断であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記ネットワークに係る判断が、前記別のセルからのセル状態情報に加え、呼が設定されるセルに関するセル状態情報を利用することを特徴とする請求項12に記載の方法。
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