JP4312267B2 - 移動通信網内での近隣ゾーンの提供 - Google Patents

Description

発明の背景
発明の技術的分野
この発明は移動通信網に関し、特に、特定サービス領域内の複数のセルに一様な近隣リストを結合する事に関する。
関連技術の説明
セルラ通信システム内では、それぞれ特定の地理的領域上の無線カバレージを供給する複数の基地局が相互に結合されて、継続的で連続的な無線カバレージを提供するシステムを形成している。しかしながら、利用可能な、すなわち割り当てられた周波数すなわちチャネル数が固定されているので、従って利用可能な周波数すなわちチャネルが特定領域内で計画され再利用される。実例として、セルとセルのクラスタを有するアーキテクチャが繰り返し再利用されて、特定サービス領域上に無線カバレージを提供し、またそこでのチャネル同士の混信を減少させている。
コール接続中に、特定の移動通信網内を行く移動局が、しばしば第1基地局のカバレージ領域の外へ移動し、また第２の基地局によりサービスされる新しいカバレージ領域の中へ移動する。結果として、第１の基地局から第２の基地局へコールが正しく正確に転送（あるいはハンドオーバ）されなければ、既存のコールが望みもしない混信を受ける。更に、最適でないセルに関連する周波数が移動局により誤って使用されることにより、その結果の空中混信のために生成されたチャネル間混信のレベルを増加する。通話接続を改善するためには、追加のハンドオーバが更に必要であろう。
第１のセル領域から第２のセル領域へ移動局を効率的にハンドオーバする方法の１つは、移動体支援ハンドオーバー（ｍｏｂｉｌｅ−ａｓｓｉｓｔｅｄ−ｈａｎｄｏｖｅｒ ＭＡＨＯ）として知られている。ある移動体が近隣または隣接する基地局からの信号の強度を連続的に測定し、その測定値がサービス中の移動通信網へ返信して、２つの隣接する基地局の間のハンドオーバを支援する。従って、特定セル領域内を行く移動局が、隣接セルに関連してビーコン、パイロット、制御、測定の諸周波数を測定できるようにするために、サービス中の基地局は、この移動局により測定されるべき周波数のリストを確認する必要がある。そうしたリストは「近隣リスト」（ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｌｉｓｔ）と呼ばれ、それからコール確立後に、移動局へ連続的に送られる。それから移動局は例えば現在のセル領域から隣接のセル領域へのハンドオーバが必要であるかどうかの決定を支援するために、前記確認された周波数を測定する。
移動局が例えば第１のセル領域から第２のセル領域へ移動するとき、同様な測定がアイドルモードにあるこの移動局によっても行われる。新しいセルを選択するそうした処理は、セル再選択処理と呼ばれる。この場合、サービス中の基地局の制御チャネル上の隣接セルのリストの同時通信は、どれとどれのチャネルを測定するかを規定する。
さて図１を参照すると、これはそれぞれの基地局により各々サービスされている複数のセル領域を図示したサービス領域１０の図解である。各基地局は、更に、そのカバレージ領域を確認するための測定チャネルに結合されている。そうした測定チャネルはまた、ビーコン、制御、頁、パイロットのチャネルとしても知られている。例示のために、図１においては、１つの測定チャネルのみを各セル領域に割り当てて示す。しかし、トラフィックチャネルを含む複数のチャネルが、特定セル領域をサービスする単一の基地局へ典型的に割り当てられることが理解されよう。
従来の方法においては、測定チャネル１番２０によりサービスされるセル領域内に移動局が配置されるとき、そのセル領域に関連する基地局が、前記移動局によりモニタされるべき周波数を識別する近隣リストを送信する。例として、セル２０内のチャネル１番でサービスされる間に、関連する基地局が移動局に命令して、セル３０、同４０、同５０、同６０、同７０、同８０それぞれの中の測定チャネル２番、３番、４番、５番、６番、７番を含む近隣リストに関連する信号強度をモニタし測定する。それゆえ、転送された近隣リストは移動局に命令して、移動局が行くかもしれない全てのあり得るセル領域から、指示されたチャネル上で受信される信号を測定させる。そうした近隣リストは、各セルごとに独立して（すなわち独自に）定義される。従って、この移動局が測定チャネル１番に関連する現在のセル領域２０から出て、測定チャネル３番によりサービスされる隣接のセル領域４０へ行く場合、この新しいセル領域をサービスする基地局が新しい近隣リストを同様に転送して、この移動局に命令して、近接セル内の測定チャネルの新しい１組をモニタさせる。例えば、チャネル３番に関連するセル領域４０内を行く間に、移動局は同様に、セル９０、同１００、同１１０、同５０、同２０、同３０のそれぞれの中のチャネル８番、同９番、同１０番、同４番、同１番、同２番を含む近隣リストを測定するように命令される。
しかしながら、セル領域に依存する近隣リストを供給するそうした実施は不便で非効率的である。例えば、セル計画の間に、オペレータまたは計画者は、特定の回線網内の各セルについて、多数の隣接する周波数またはチャネル番号をながながと定義しなければならない。そうした連関は、近隣リストを識別し定義するために、関連するセルの各々のうちで、更なる手動の信号測定を必要とするかもしれない。その上、そうした近隣リストの生成は、ある環境の下では、実行不可能でさえある。そうした環境には、例えば、人工のビルディングまたは高層建築が含まれる。
ビルディングや高層建築のような囲まれた環境内でも無線インターフェイスを実施するために、ピコセルまたは室内セルの概念が導入された。さて図２を参照すると、ビルディング２００がその内部に配置された複数の基地局２１０によりサービスされているのが図示されている。従って、ある移動局がビルディング２００に入ると、この構造物全体に戦略的に配置されている基地局（ＢＳ）２１０と無線信号を通信することにより、この移動局は移動サービスを実施する。そうした３次元のレイアウトの中では、各基地局についてカスタマイズされた近隣リストを定義することは、非常に長たらしく不便になる。更に、家具と壁を移動および／または再配置すると、最適近隣チャネルを規定する関連の近隣リストが変化するかもしれない。その上、混信と減衰のために、現在の位置に隣接していない基地局が、最も隣接した移動局よりも、特定の移動局に対して、意外に良い無線通信を提供するかもしれない。結果として、最良の候補のセルは、用意された近隣リスト内に含まれてさえいないかもしれない。従って、そうしたトポグラフィの中で、手動で定義した近隣リストは、移動局のためのセル選択処理の間に最良のチャネル候補を提供しないかもしれない。
従って、動いている移動局のために、より良いセルの候補を選択するためにサービスする移動通信システムを可能にする機構への需要が存在する。
発明の要約
近隣ゾーンが、特定の地理的領域またはビルディングをカバーするために、移動通信網内に定義される。定義された近隣ゾーンは、複数のセル領域を含んでなり、各セル領域は、１つの基地局によりサービスされる。各基地局は更に、その受信セル領域上で同報通信される測定チャネルに関連されている。それから同一の近隣リストが前記近隣ゾーンに定義され、前記近隣リストは、前記近隣ゾーン内に含まれる前記複数の基地局に関連されている全ての測定チャネルを規定するデータを含む。前記定義された同一の近隣リストは、その後、前記複数のセル領域の各々内で一様に転送される。使用中の移動局については、前記指示された測定チャネルの各々について測定が行われ、移動体支援ハンドオーバ（ＭＡＨＯ）を遂行するために、サービス中の通信網へ返信する。遊休中の移動局については、セルの再選択が行われて、前記ローミング中の移動局へ移動体サービスを提供するのに一層適当な新しい近隣セルへ変更される。
【図面の簡単な説明】
以下の説明を添付図面と共に参照することにより、この発明の方法と装置の一層完全な理解が得られる。
図１は、上述のように、それぞれの基地局により各々サービスされている複数のセル領域を例示する絵図である。
図２は、上述のように、その内部に配置された複数の基地局によりサービスされるビルディングの絵図である。
図３は、その中の一様な近隣リストを各々転送する複数のセル領域を例示する近隣ゾーンのブロック図である。
図４は、関連のセル領域をサービスし、また前記同一の測定チャネルを使用して複数のセル領域から１つの適当なセルを選択する移動体交換センタ（ＭＳＣ）を例示する近隣ゾーンのブロック図である。
図５は、公衆地上移動電話網（ＰＬＭＮ）内の多数のマクロセルによりサービスされる特定の近隣ゾーンに関連のビルディングの絵図である。
図６は、この発明の教示により、サービス中の移動体通信網および関連の移動局により遂行される諸ステップを例示するフローチャートである。
図面の詳細な説明
図３は、この発明の教示により一様な近隣リストを各々転送する複数のセル領域を例示する近隣ゾーンのブロック図である。近隣ゾーン２２０は、例えば前に図２に例示したようなビルディング２００上に無線カバレージを提供するために計画される。この発明の好ましい実施例が説明されるのは、この特定のアプリケーションに関連してである。しかしながら、この発明のシステムと方法はあらゆる移動体通信網に使用できて、そこでは囲われた構内、高層建築、ショッピングモールなど、囲われたまたは包囲された環境上に無線カバレージを供給するのに複数の基地局が使用されるので、本書に提供されるビルディングの文脈内でのこの発明の説明は、この発明の範囲を限定するのではなく、むしろこの発明の説明のためであることが理解されよう。
従って、それぞれのセル領域を各々サービスする複数の基地局が１つの移動交換局（ＭＳＣ）３００に接続されて、ビルディング２００内の移動体サービスを提供する。１つの基地局に関連の各セル領域は更に、在来の仕方で１つの測定チャネルを割り当てられている。そうした測定チャネルの計画と割り当ては、在来の仕方で遂行されて、近隣領域２２０内の同一チャネル妨害と隣接チャネル妨害を減少させる。各セル領域について、近隣リストを独立に個別に決定し連携させる代わりに、この近隣ゾーン内で使用される全ての測定チャネルを規定する単一の「近隣リスト」が定義される。その後で、この発明の教示により、どのセル領域が問題であるかにかかわりなく、１つの対応する基地局が、そのセル領域内の関連の移動局へ近隣リストを送信する。結果として、在来のシステムとは異なって、移動局２３０が測定チャネル１番に関連の第１セル領域３１０から出て測定チャネル３番に関連の第２セル領域３２０へ移動すると、前記第１セル領域３１０をサービス中の第１基地局（ＢＳ）３１５および前記第２セル領域３２０をサービス中の第２基地局（ＢＳ）３２５が、前記同一の近隣リストを送信する。同様に、前記近隣ゾーン内の全ての他のが前記同一の近隣リストを送信する。
近隣ゾーン内を動いている移動局が測定できる測定チャネルの数は、移動端末による。例えば、ディジタル・アンプス（Ｄ−ＡＭＰＳ）に基づく移動局は、標準２４チャネルまでの信号強度を走査し測定できる。従って、２４個の測定チャネル部材を近隣ゾーン２２０内で再利用し計画できる。
会話中の移動局について、例えば移動局２３０が近隣リストに指示される測定チャネルの各々から信号強度を測定し、この測定値をサービス中の基地局へ報告する。例えば電気通信網に基づく時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）内のそうした測定チャネルを測定する方法は、移動体電気通信技術における当業者に既に良く知られているので、本書で詳細に議論しない。基地局（ＢＳ３１５、同３２５）、基地局コントローラ（ＢＳＣ）（図示せず）、および／または移動体交換センサ（ＭＳＣ）３００などの移動体電気通信網の固定された部分は、それからこれらの測定値を評価して、報告された移動局のためにハンドオーバが必要であるかどうかを決定する。一例として、現在のセル領域に関連の測定値が閾値レベルよりも下に落ちれば、例えば、サービス中のＭＳＣまたは基地局コントローラ（ＢＳＣ、図３に図示せず）が、現在のセルからより良い測定値を有する近隣のセルへのハンドオーバを実施する。
遊休中の移動局について、セル再選択処理として知られるもう1つの処理が遂行される。移動局が同一の位置領域（ＬＡ）（図示せず）にとどまる限り、移動局がその現在位置や関連のセル領域を移動体電気通信網へ通知する必要は全く無い。従って、この発明の教示によれば、移動局が例えば近隣ゾーン内にとどまる限り、この移動局は、同報通信近隣リスト内に提供される測定チャネルを聞き取りまたは走査して、より良い隣接のセルへ自主的に切り替える。
さて図４を参照すると、特定の移動局２３０のために同一の測定チャネルを使用する複数のセル領域から、１つの適当なセル領域を選択する移動交換局（MSC）３００が図示されている。上述のように、特定の移動体電気通信網に割り当てられる測定チャネルの数が限られているためと、そうしたチャネルを走査し測定する移動局に課せられた物理的制限のために、利用可能なチャネルを近隣ゾーン２２０内で再利用する必要があり得る。例として、第１基地局３１５に関連の第１セル領域は、チャネル１番を使用して近隣リストを送信している。同一の近隣ゾーン２２０内のもう１つのセル領域３４０は、更に測定チャネル１番を使用して同一の近隣リストを同報通信している。こうして同一の番号の測定チャネルを使用する２つのセルが充分な間隔（再利用間隔）を取っていて、同一周波数を使用することから生成する同一チャネル妨害を受入れ可能なものに確保できる。
通話接続中であって領域３５０内を現在移動中の移動局２３０が、現在のセル領域３５０から移動通信網に課せられた閾値よりも低い測定値を報告するとき、また更に、測定チャネル２番から望ましい測定値を報告するとき、例えばサービス中の移動交換センタ（ＭＳＣ）３００に関連の１つのアプリケーションモジュール３３０が、移動局２３０は現在のセル領域から隣接セルの１つへハンドオーバされる必要があると決定する。それからアプリケーションモジュール３３０は、指示された測定チャネル番号が近隣ゾーン内の２つのセル領域により再利用されていることを決定する。前記報告された測定値は、第１基地局３１５と第２基地局３４５から受信される２つのチャネル強度の和であるので、移動局２３０へのサービスに２つのセルのうちどちらが現在一層適当であるかを確認するために、アプリケーションモジュール３３０は、第１セル領域３１０をサービス中の第１基地局（ＢＳ）３１５と、第２セル領域３４０をサービス中の第２基地局（ＢＳ）３４５に命令して、それらのそれぞれのセル領域内で、前記移動中の移動局について、アップリンク通信品質を測定（移動体検証処理とも呼ばれる）させる。それからアプリケーションモジュール３３０は通話中の前記移動局を、より良いアップリンク通信品質を有する基地局の１つへハンドオーバする。結果として、新しい基地局に関連の新しい情報チャネル（ＴＣＨ）が捕捉され、既存のコール接続を、当業者に良く知られた仕方で新しいセル領域へハンドオーバすることが可能になる。
図５は、公衆地上移動電話網（ＰＬＭＮ）内の多数のマクロセルによりサービスされる特定の近隣ゾーンに関連するビルディングの絵画的な図である。この発明の教示により、ビルディング２００内の移動サービスが、内部に配置されて近隣ゾーン２２０として互いに関連する多数の基地局を通じて実施される。その上、ビルディング２００の外に配置された移動局へサービスを提供するために、１つまたはそれ以上のマクロセル５００またはミクロセル５１０がサービス中のＰＬＭＮに関連して示される。例として、第１マクロセル領域５００をサービスする第１基地局５２０を介して移動体サービスを利用する移動局（図示せず）が、そのときビルディング２００内に移動すると、この近隣ゾーン２２０に関連するピコ基地局の１つが、それから前記移動局を受信して、そこへ移動体サービスを継続的に提供する。ある移動局がこのビルディングからマクロセル５００、同５１０の１つへ出るときに、近隣ゾーンに関連のセルとサービス中のＰＬＭＮの間の同様なハンドオーバが遂行される。従って、近隣ゾーンとＰＬＭＮの間のそうしたハンドオーバを実施するために、ビルディング内の近隣リスト同報通信は、近隣ゾーン内の複数のセル領域に関連する全ての測定チャネルと、周囲または近隣のマクロセルに関連する１つまたはそれ以上の測定チャネルを含む。例えば、第１基地局５２０に割り当てられた測定チャネルと、第２マクロセル５１０に関連する第２基地局は、近隣ゾーン２２０内の移動局へ送信される近隣リストに含まれる。
さて図６を参照すると、これはこの発明の教示により、サービス中の移動通信網と関連の移動局により遂行されるステップを図示するフローチャートである。ステップ４００で、特定領域上に無線カバレージを供給するために、近隣ゾーンが定義される。そうした領域は、ビルディングのような囲われり包囲されたりした環境を含み、その中で加入者は限定された出口と入り口のポイントを有し、また外部のマクロまたはミクロの基地局へのアクセスは、周囲の壁および／または構造物により妨害または禁止される。移動通信網に割り当てられる利用可能な測定または制御のチャネルは、関連の地理的領域上の連続的で継続的な無線カバレージを提供する複数の基地局により計画されて再利用される。近隣内の全ての基地局により利用される測定チャネルを規定するただ１つの近隣リストが、更に定義される。そうしたリストは更に、例えば出口と入り口のポイントをカバーする基地局と、ビルディングを取り囲む地理的領域をカバーするマクロおよび／またはミクロのセルに関連する追加の測定チャネルを含み得る。
ステップ４１０で、近隣ゾーンに関連する各基地局は、定義された近隣リストをその受入れセル領域内で送信する。従って、図１に説明した在来の仕方と異なって、全ての基地局が関連の移動局へ命令して、測定チャネルの同一のリストをモニタし測定させる。ステップ４２０で、第１セル領域から第２セル領域へ移動中の通話中の移動局について、この移動中の移動局により指示された測定チャネル上でＭＡＨＯ測定が行われて、サービス中の基地局へ返信される。ステップ４３０で、例えばサービス中の移動交換局（ＭＳＣ）は、それから最も強度な測定値を基地局へ通知してハンドオーバを受入れさせ、この移動局のために新しい情報チャネルを割り当てさせる。遊休中の移動局については、移動局が類似の測定をして、新しいセルを選択して、現在のセル領域からローミングに入る。
ステップ４４０で、通話中の移動局からの最高の測定値が近隣ゾーン内で再使用されていることを測定チャネルが報告されると、サービス中のＭＳＣが指示された測定チャネルを利用して関連の基地局へ命令して、移動局検証を遂行する。従って、ステップ４５０で、関連の基地局の各々によりアップリンク通信品質が測定されて、どの基地局が最高の接続品質を有するかを決定する。そうした品質には、信号強度、ビットまたはフレームのエラー、時間分散係数などが含まれる。それからステップ４６０で、決定された基地局へハンドオーバするように移動局が命令される。遊休中の移動局について、ステップ４６０でローミング中の移動局により、セルの再選択が自動的に行われる。
この発明の好ましい実施例を添付図面に図示し、また前述の詳細な説明に説明してきたが、この発明は開示された実施例に限定されるものではなく、むしろ多数の再配置、修正、改変が、請求の範囲に提示し定義するこの発明の範囲から離れることなく可能であることを理解すべきである。

Claims (7)

1. 複数のセル領域を含む近隣ゾーン内で近隣リストを供給する方法であって、
   前記近隣ゾーンは、移動体電気通信網の一部の地理的領域を対象とし、複数のセル領域を含み、
   前記複数のセル領域の各々は、１つの基地局によりサービスされ、かつ前記基地局を識別するための測定チャネルと関連付けられており、
   前記方法は、
   前記複数のセル領域の各々に対応する基地局が同一の前記近隣リストを送信するステップを含み、
   前記近隣リストは、前記近隣ゾーン内の前記複数のセル領域に関連する前記測定チャネルの全てと関連付けられており、
   前記近隣リストが前記複数のセル領域内を移動する移動局に命令して、移動体サービスのために前記指示された測定チャネルを測定させるようにする、前記方法。
2. 前記基地局の各々、および前記複数の基地局は、ただ１つの移動交換局（ＭＳＣ）によりサービスされる請求項１記載の方法。
3. 移動体電気通信網の一部の地理的領域を対象とする近隣ゾーン内の第１基地局と第２基地局の間でハンドオーバを遂行する方法であって、
   前記近隣ゾーンは、移動体電気通信網の一部の地理的領域を対象とし、複数のセル領域を含み、
   前記複数のセル領域の各々は、１つの基地局によりサービスされ、かつ前記基地局を識別するための測定チャネルと関連付けられており、
   前記方法は、
   前記方法は、
   １つの同一の近隣リストを、前記複数の基地局の各々により、そのセル領域内を移動中の関連移動局へ送信するステップにして、前記送信される同一の近隣リストは、前記複数の基地局の各々へ割り当てられる前記測定チャネルを含む、前記送信ステップと、
   特定のセル領域内で移動中の使用中の移動局により送信される測定値を前記移動体電気通信網が受信するステップと、
   前記使用中の移動局は他のセル領域へハンドオーバされる必要があることを前記移動体電気通信網が決定するステップと、
   充分な報告された測定値を有する測定チャネルが、前記近隣ゾーン内で再使用されていることを前記移動体電気通信網が決定するステップと、
   前記決定された測定チャネルを使用して、前記使用中の移動局からのアップリンク通信を評価することを、複数の基地局に前記移動体電気通信網が命令するステップと、
   前記使用中の移動局を、より良いアップリンク通信品質を有する基地局へ前記移動体電気通信網がハンドオーバするステップとを有する、前記方法。
4. 移動体電気通信網の近隣ゾーン内を移動中の移動局に、セル信号を測定することを命令する方法であって、前記近隣ゾーンは、移動体電気通信網の一部の地理的領域を対象とし、複数のセル領域を含み、
   前記複数のセル領域の各々は、１つの基地局によりサービスされ、かつ前記基地局を識別するための測定チャネルと関連付けられており、
   前記方法は、
   前記複数のセル領域の各々に対応する基地局が同一の前記近隣リストを送信するステップを含み、
   前記近隣リストは、前記近隣ゾーン内の前記複数のセル領域に関連する前記測定チャネルの全てと関連付けられている、前記方法。
5. 前記測定チャネルのうちの少なくとも１つは、１つよりも多いセル領域内で再使用され、更に、１つのセル領域内を移動中の特定の移動局から送信された前記測定チャネルの各々に関連する測定値を前記移動体電気通信網が受信するステップと、最も強度な信号品質を有する特定の測定チャネルを使用するセルへ、前記移動局をハンドオーバする必要があることを前記移動体電気通信網が決定し、前記特定の測定チャネルは前記近隣ゾーン内で再利用されるステップと、前記近隣ゾーン内の前記移動局から、最高のアップリンク通信品質を有する基地局へ、前記移動局を前記移動体電気通信網がハンドオーバするステップとを有する、請求項４記載の方法。
6. 移動体電気通信網の一部の地理的領域を対象とする近隣ゾーン内で移動中の移動局へ近隣リストを供給する方法であって、前記近隣ゾーンは、そこへ無線サービスを供給する複数の第１基地局を含む第１移動体電気通信網によってサービスされ、無線サービスを供給する複数の第２基地局を含む第２移動体電気通信網によりサービスされる地理的領域であって、前記第１および第２の複数の基地局は、各々１つの測定チャネルを有し、
   前記方法は、
   前記複数の第１基地局の各々により前記同一の近隣リストを送信するステップを含み、
   前記近隣リストは、前記近隣ゾーン内の前記第１基地局の各々および前記第２基地局の少なくとも１つと関連する測定チャネルを含み、前記近隣ゾーン内の前記複数の第１基地局の各々の内で移動中の移動局に命令して、移動体サービスのために前記指示された測定チャネル測定させるようにする、前記方法。
7. 前記近隣リスト内に含まれる前記第２基地局の少なくとも１つは、前記閉じた領域に関連する入り口と出口のポイント上の無線カバレージを供給する請求項６記載の方法。

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