JP4352276B2 - ネットワークハンドオーバのためのシステムおよび方法 - Google Patents

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Description

本発明は、特に第１の無線アクセス技術から第２の無線アクセス技術へハンドオーバが要求される移動無線通信デバイスに関係して採用されるネットワークハンドオーバのためのシステムおよび方法に関する。
マルチモードセル電話機などのマルチモード無線通信デバイスにより利用可能な最大限の利点を実現するために、そのようなデバイスが１つのネットワークの１つの無線アクセス技術による動作から第２のネットワークの異なる無線アクセス技術による動作へ変更することを求められることがあることが認識されている。例えば、第３世代ネットワークの利用の可能性および使用が増大することにより、そのようなネットワークは以前の第２世代のネットワークと重畳されるようになってくる。特にユーザの優先度、要求されるサービス、サービス範囲およびネットワークリソースを効率的に管理するための他の運用会社の戦略に依存して、そのようなネットワークのユーザは両ネットワークの間で分かれる。
それ故、通話中に、ユーザ端末は例えば汎用移動電話サービス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ、ＵＭＴＳ）ネットワークセルから移動通信グローバルシステム（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ＧＳＭ）ネットワークセルへのハンドオーバを必要とすることがある。端末ユーザが感じとるおそれのある端末への影響を制限するために、そのようなハンドオーバはいずれも出来るだけ速く円滑に、その時点の呼への最小限の中断によって生じなければならない。最小限の中断によりハンドオーバを達成するためには種々のデータが必要であり、端末がハンドオーバされるセルに関して必要な特に重要な一部の情報にはタイミング先行情報が含まれる。
そのような情報が必要であるのは、新規セルへの適切な同期を達成することができるようにし、そのセルへ送信される通信信号を適切な時間に送信することができるようにし、目的基地局システム（Ｂａｓｅｓｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、ＢＳＳ）に適切なタイムスロットで到着させるようにするためである。
現在知られるように、例えば端末がＵＭＴＳセルで動作しているときにＧＳＭセルに対して観測される時間差を測定し、さらにネットワークが例えばノードＢとＢＳＳとの間の実時間差を端末に通知していれば、端末はその場合新しいタイミング先行値を計算することができる。とはいえ、そのような構成が可能であることが実証されなければ、ＢＳＳはその場合端末にアクセスバーストの送信を要求することにより時間および先行値を計算しなければならない。
そのような構成はしかしながら、信号通知が追加して創生され、ハンドオーバの遅延が生じうるために制限され、不都合である。
本発明は既知のそのような方法およびシステムに対し利点を有するネットワークハンドオーバシステムおよび方法を提供しようとするものである。
本発明の１態様によれば、移動無線通信ネットワーク内の移動無線通信デバイスのための第１の無線アクセス技術から第２の無線アクセス技術へのハンドオーバの方法であって、第２の無線アクセス技術に関連するタイミング先行値を決定するステップを含み、前記タイミング先行値を決定するためにネットワーク内のデバイスの位置データを使用する該方法が提供される。
ＧＰＳベースあるいはその他などの適する任意の位置測定装置に従い得られる位置データを使用することにより、既知の装置に従うハンドオーバの際に生じる余分な信号通知を必要とすることなくタイミング先行値を計算することができる。その結果、現在利用可能なものよりはるかに高速操作が得られる。
ハンドオーバがより高速なることによって生じる中断が有利に短くなり、さらに信号通知が削減される結果によって有利にはリソース利用が改善され、ユーザが感じる不便さおよび中断が削減される。
本発明はハンドオーバコマンド内のタイミング先行情報を有利に利用可能とすることができ、このコマンドはアクセスバーストの伝送およびそれに続くタイミング先行情報の通知の必要を無くすのに役立つ。
好ましくは、第２の無線アクセス技術に関連するＢＳＳの位置も決定され、タイミング先行値の計算に使用される。
有利には前記の位置データはハンドオーバコマンドの生成に先立って決定される。
タイミング先行値は有利にはネットワーク内において決定され、要求されると端末に送信される。
特に、位置情報を受信するようにサーバである無線ネットワークコントローラ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＳＲＮＣ）が配備される。この位置情報は、次に、有利にはコアネットワーク（ＣＮ）を介してＢＳＳに渡される。タイミング先行値については、有利にはハンドオーバコマンドの内部でデバイスに通知することが出来る。
勿論代替として、タイミングの先行をデバイス内において計算することが出来る。
本発明の別の態様によれば、第１の無線アクセス技術および第２の無線アクセス技術により動作するように配備される移動通信システムが提供され、本システムは第１の無線アクセス技術から第２の無線アクセス技術への移動無線通信デバイスのハンドオーバを開始する手段を含み、ハンドオーバを開始する手段が第２の無線アクセス技術に関連するタイミング先行値を決定する手段を含み、そのような手段が前記タイミング先行値を決定するためにネットワーク内の端末の位置データを使用するように配備される。
本システムは以上に説明したさらに有利な特徴に従い動作するように配備するとよい。
上記記載から分かるように、本概念により、信号通知オーバヘッドの低減を示すより高速なハンドオーバ手順が得られるように、タイミング先行情報を端末に与えるための端末の位置情報の有利な使用法が提供される。
本発明をさらに示すために、ＵＭＴＳセルからＧＳＭセルへの現在公知であり、現第３世代パートナーシッププロジェクト（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ、３ＧＰＰ）に規定されるハンドオーバ手順について次に説明を続ける。
ＵＭＴＳセルからＧＳＭセルへのハンドオーバが必要であるとのＳＲＮＣの決定により、ＳＲＮＣは再配置要求メッセージをＣＮに送信し、ＣＮはＧＳＭセルへのハンドオーバ手順を開始する役割を果たす。ハンドオーバの過程において、汎用移動電話サービス地上無線アクセスネットワーク（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｅｖｉｃｅｓ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＵＴＲＡＮ）へのリンクは切断され、新規リンクがＧＳＭセルに関連するＢＳＳに対して設定される。
ＵＴＲＡＮからのハンドオーバコマンドが次に端末に送信され、このコマンドは周波数、チャネル記述、送信電力レベルおよびタイムスロットなどの情報を含み、これらの情報は端末がＧＳＭセルに関連するＢＳＳに対する新規リンクを設定するのに役立つ。当然のことながら、ハンドオーバアクセスメッセージは場合によりネットワークにより要求されることがある。上記の構成によりＢＳＳはタイミング先行値を計算するができ、この値は次いでＢＳＳにより物理情報メッセージの一部として端末に送信されることができる。
当然のことではあるが、タイミング先行値はキーとなる物理レイヤーパラメータであり、このパラメータによって、端末が、規定されたタイムスロット内においてＧＳＭセルに関連するＢＳＳに到達するように、適切な時間に正常なバースト送信の開始をすることが可能になる。
上記の公知の規定には、さらに端末がＵＭＴＳセルに接続されているときにＧＳＭセルとの観測される時間差を測定するように該端末を配備することができ、ネットワークがノードＢとＲＳＳとの間の実時間差を通知しているのであれば、端末自体によりタイミング先行値が計算されることが出来ることをも示唆する。
端末が前記観測される時間差を測定することができない、あるいはネットワークがノードＢとＢＳＳとの間の実時間差を通知する位置にいなければ、その場合タイミングの先行を端末では計算することができず、むしろ上記のごとくネットワークにより端末に通知しなければならない。
上記の構成で、ハンドオーバアクセスバーストによって、ネットワークはタイミング先行の評価ができ、タイミング先行の適する値を端末へ配信できる。当然のことながらネットワークがタイミング先行情報を返送する前に、アクセスバーストは数回送信されねばならないことがある。
一方本発明によれば、ネットワークがハンドオーバコマンドに先立って、タイミングの先行を評価できれば、その場合上記の信号通知の追加および付随する遅延は有利に回避されることが出来ることが確認されている。
本発明によれば、ネットワークはタイミング先行値を導出するように端末位置の決定を行う。
移動端末による位置サービスに必要な代表的な位置の確度は１００ｍ以下の確度内で有効に作動するので、位置データの使用は有利であると考えられる。このレベルの確度は必要なタイミング先行確度を超えている。これに基づけば、適切なレベルの確度は既に提供されるデータに備わっているので、位置評価からタイミング先行を計算するのに強力な処理の追加は必要ではない。
更なる利点として、ＵＭＴＳ内に端末による位置報告をサポートするのに選択可能な設備がある。また位置ベースの付加価値サービスの提供に関する商用的考察およびエマージェンシーサービスの制度的要求の観点からは、位置決定および位置報告の能力はその利用可能性が増えており、デュアルモード端末により容易にサポートされることができる。本発明はそれ故、現在利用可能なシステムに容易に組み込まれることができる。
従って、ネットワークに端末の位置データの取得を要求する、あるいはハンドオーバに先立ってそのようなデータを要求するオーバヘッドはあったとしても少ない。端末の位置、ノードＢの位置、および端末がハンドオーバされる無線アクセス技術に関連する新規ＢＳＳに関する知識は、次いでタイミング先行値を計算するのに有利に使用され、この値自体は次いでＵＴＲＡＮからのハンドオーバコマンドの一部として端末に通知されることができる。
本発明を実施する適切な手順の例が図２により示され、この手順は位置情報によるＵＴＲＡＮからＧＳＭへのハンドオーバに関係する。
図２から分かるように、ＳＮＲＣはＧＳＭセルへのハンドオーバの要求に先立って位置情報を取得する。次いでこの情報はＣＮを介して新規ＢＳＳに渡され、この新規ＢＳＳは次いでＵＴＲＡＮからのハンドオーバコマンドによりタイミング先行値を端末に通知するように配備される。
上記の種々の実体間の情報の流れは図３を参照してさらに示される。
図３に示されるシステムはデュアルモード端末１０、無線ネットワークコントローラ１４に関連するノードＢ１２およびコアネットワーク１６の表示を含む。
組み合わされて新規基地局システムを形成する、基地局コントローラ１８およびベーストランシーバ２０も示される。
手順は端末１０において、端末１０、ノードＢ１２および無線ネットワークコントローラ１４にそれぞれ関係する位置情報の矢印２２，２４、および２６によるコアネットワーク１６への配信により始まる。
この位置情報に基づき、タイミング先行信号がコアネットワーク１６において計算され、次いで無線ネットワークコントローラ１４およびノードＢ１２経由で端末１０に矢印２８により返送される。
タイミング先行値を含むハンドオーバコマンド信号の端末１０における受信により、ハンドオーバの完了を確認する端末１０からの信号３０の発生をＧＳＭネットワークに関連する新規基地局システムに対して適切なタイムスロット内で行うことが可能とる。
次に図４に移ると、本発明に従い達成できると考えられる時間の節約が実寸ではないが、示される。
図の上半分は、現在の標準手順に従うＵＭＴＳからＧＳＭへのハンドオーバ手順を示し、ハンドオーバ手順を完了し、ＧＳＭトラフィック３６の送信を開始するのに必要なＵＭＴＳ制御信号３２とＧＳＭ制御信号３４を示す。
比較して、図の下半分は本発明の実施形態に従うＵＭＴＳからＧＳＭへのハンドオーバを示し、ハンドオーバの完了とＧＳＭのトラフィック３８の送信が、従来技術において生じるのと同じレベルのＧＳＭ制御信号通知を必要とすることなく達成されることができることを示す。
当然のことながら、本発明は多様な利点を示す。特に本発明の使用により、複数の余分なバーストおよび物理的情報メッセージの使用が回避されることができ、ハンドオーバに必要な信号の有利な削減に繋がる。
それ故、ＵＭＴＳからＧＳＭへのより高速なハンドオーバは達成されることができ、ユーザの不便さと中断の可能性の軽減に繋がる。
現在の３ＧＰＰ規格はその規格に固有の位置決めの実装の点で大きな変更を伴うことなく本発明をサポートすることが見込まれる。
さらに、有利には本発明は、ネットワーク内において現在利用可能な情報を使用し、正確で早いハンドオーバの達成に端末が必要とする情報を提供する。
また、タイミング先行を早期に端末に提供するために、比較的単純な処理が位置情報の処理に使用されることができる。
以前に注意したように本発明は、また容易に配備されることができ、タイミングの先行がネットワーク内よりむしろハンドセット内において無線リソースＬＣＳ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＬＣＳ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＲＲＬＰ））通知情報の適切な使用により計算される。
ＵＭＴＳからＧＳＭセルへの現在規定されているハンドオーバ手順を図示したものである。 本発明の実施形態によるハンドオーバ手順を図示したものである。 本発明の実施形態を説明する概要フロー図である。 本発明の実施形態により生じる利点を説明するブロックタイミング図である。
符号の説明
ＡＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）：アクセス層
ＢＳＣ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）：基地局コントローラ
ＣＮ（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：コアネットワーク
ＣＲＮＣ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ＲＮＣ）：ＲＮＣ制御
ＤＲＮＣ（ｔａｒｇｅｔ ｏｒ Ｄｒｉｆｔ ＲＮＣ）：目標あるいはドリフトＲＮＣ ＤＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）：ダウンリンク共用チャネル
ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）：グローバル移動通信システム
ｌｕ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｎｄ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ｓ））：無線ネットワークコントローラとコアネットワークとの間のインタフェース
ｌｕｂ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｎｄ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎｓ（ＢＳｓ））：無線ネットワークコントローラと基地局との間のインタフェース
ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）：メディアアクセス制御
ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）：移動局
ＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：無線アクセスネットワーク
ＲＡＮＡＰ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｒｔ）：無線アクセスネットワークアプリケーション部
ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）：無線リンク制御
ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）：無線ネットワークコントローラ
ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）：無線リソース制御
ＳＲＮＣ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ｏｒ Ｓｏｕｒｃｅ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）：サーバであるあるいはソース無線ネットワークコントローラ
ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）：ユーザ装置
ＵＴＲＡＮ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＵＭＴＳ）Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：汎用移動通信（ＵＭＴＳ）地上無線アクセスネットワーク
Ｕｕ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄＢａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）：ユーザ装置と基地局との間のインタフェース

Claims (18)

  1. 移動無線通信ネットワーク内の移動無線通信デバイスの第１の無線アクセス技術で動作する第１のネットワークセルから第２の無線アクセス技術で動作する第２のネットワークセルへのハンドオーバ方法であって、前記第２の無線アクセス技術で動作する第２のネットワークセルに関連するタイミング先行値を決定するステップを含み、前記方法は前記タイミング先行値を決定するためにネットワーク内の前記デバイスの位置データを使用することを特徴とするハンドオーバ方法。
  2. 前記タイミング先行値がまた前記第２の無線アクセス技術で動作する第２のネットワークセルに関連する基地局システムの位置に基づいて決定される請求項１に記載のハンドオーバ方法。
  3. 前記デバイスの前記位置データがハンドオーバに先立って決定される請求項１または２に記載のハンドオーバ方法。
  4. 前記タイミング先行値が前記ネットワーク内において決定される請求項１、２または３に記載のハンドオーバ方法。
  5. 前記位置データが前記ネットワークのサーバである無線ネットワークコントローラ内において与えられる請求項４に記載のハンドオーバ方法。
  6. 前記位置データがコアネットワーク装置により前記基地局システムに配信される請求項５に記載のハンドオーバ方法。
  7. 前記タイミング先行値が前記基地局システムから前記デバイスに通知される請求項５または６に記載のハンドオーバ方法。
  8. 前記タイミング先行値が前記デバイスにより受信される前記ハンドオーバコマンド内に含まれる請求項７に記載のハンドオーバ方法。
  9. 前記タイミング先行値が前記デバイス内において決定される請求項１、２又は３記載のハンドオーバ方法。
  10. 第１の無線アクセス技術および第２の無線アクセス技術により動作するように配備される移動通信システムであって、前記第１の無線アクセス技術で動作する第１のネットワークセルから前記第２の無線アクセス技術で動作する第２のネットワークセルへの移動無線通信デバイスのハンドオーバを開始する手段を含み、前記ハンドオーバを開始する手段が前記第２の無線アクセス技術で動作する第２のネットワークセルに関連するタイミング先行値を決定する手段を含み、そのような手段が前記タイミング先行値を決定するために前記ネットワーク内の前記デバイスの位置データを使用するように配備される移動通信システム。
  11. 前記タイミング先行値がまた前記第２の無線アクセス技術で動作する第２のネットワークセルに関連する基地局システムの位置に基づいて決定されるように配備される請求項１０に記載の移動通信システム。
  12. 前記デバイスの前記位置データがハンドオーバに先立って決定されるように配備される請求項１０または１１に記載の移動通信システム。
  13. 前記タイミング先行値が前記ネットワーク内において決定される請求項１０、１１または１２に記載の移動通信システム。
  14. サーバである無線ネットワークコントローラ内において前記位置データが与えられるように配備される請求項１３に記載の移動通信システム。
  15. 前記位置データがコアネットワーク装置により前記基地局システムに配信されるように配備される請求項１４に記載の移動通信システム。
  16. 前記タイミング先行値を前記基地局システムから前記デバイスに通報するように配備される請求項１３または１４に記載の移動通信システム。
  17. 前記タイミング先行値が前記デバイスにより受信される前記ハンドオーバコマンド内に含まれる請求項１６に記載の移動通信システム。
  18. 前記タイミング先行値が前記デバイス内において決定されるように配備される請求項１０、１１、又は１２に記載の移動通信システム。
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