JP4938132B2 - 移動通信システムにおけるホームセル測定方法 - Google Patents

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Description

本発明は無線通信システムに関するもので、特に無線リンクの品質を測定及びレポートするように制御できるホームセルの測定方法及び装置に関する。このような測定は、一般的にハンドオーバー手順が遂行されるか否かを判定するときに主な要素である。
現在、Ｅ-ＵＴＲＡ(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)方式が規定されている。Ｅ-ＵＴＲＡの一部詳細は、例えば、標準３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３００の“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Access Network(E-UTRAN)；Overall description; Stage2”のＲｅｌｅａｓｅ８に既に合意されている。
Ｅ-ＵＴＲＡ方式は、他の既存の無線通信システムのように、複数のユーザー端末(一般的に移動電話ハンドセット、ＰＤＡなど)を含む無線通信で複数の無線基地局すなわち向上した(enhanced)Ｎｏｄｅ Ｂ(“ｅＮｏｄｅＢ”又は“ｅＮＢ”と呼ばれ、ここでは、“ｅＮＢ”と称する)を有するネットワークを含む。基地局は、チャンネル再使用を許容するために、制限された地理的領域にかけて通信に使用可能な各々のセルを定義する。このシステムの測定レポートは、ここに参照することにより組み込まれる、本出願人によって２００７年１月１１日に出願された出願番号ＧＢ０７００５５５．６(代理人参照番号Ｊ４９４６０ＧＢ)に記載されている。このネットワークは、どのセルを測定するかを指定してユーザー端末(ＵＥ)に測定制御メッセージを送信する。ＵＥによる測定の遂行は、ＵＥのバッテリーを使い果たし、送受信のギャップが必要である。
無線通信システムの一部を構成し、あるいは無線通信システムと連動(inter-working)するホーム又はプライベートネットワークセルを使用することが提案されている。ホーム又はプライベートセルは、ホームＮｏｄｅＢ又はホームｅＮｏｄｅＢによって生成される。このようなホームｅＮｏｄｅＢの詳細が全く完成されていないが、単一ホームのホーム利用、多層ハウスのホーム利用、小規模及び大規模オフィス利用、展示会での利用のような室内ホーム環境又は小規模オフィス環境で設置されることが予想される(例えば、３ＧＰＰ文献Ｒ４-０７０３３９の“Home NodeB/eNodeB deployment scenarios and requirements”)。したがって、最も小さい領域のみにかけて利用可能な低い電力及び小さいセル(すなわち、ピコセル(picocell)又はフェムトセル(femtocell))を生成する。
このようなホームセルによってカバーされる領域は、一般的に他のセル(対照的に、“マクロセル(macrocell)”）の領域とオーバーラップする。しかしながら、この領域は、ＵＥの制限されたサブセットのみによってアクセス可能である。例えば、ホームセルがホーム内に設置されると、ホームの居住と関連したＵＥのみが上記ホームセルを使用することができ、ホームセルが会社の構内に存在すると、会社に所有されたＵＥのみがホームセルなどにアクセスできる。
承認されたユーザーの場合、ホームセルの使用は、ユーザーがよく存在する室内領域での受信を改善する。ホームセルの使用がネットワークのマクロセルからトラフィックをアンロード(unload)するため、他のネットワークユーザーに対しても利点がある。したがって、ＵＥがホームセルを使用することは好ましい。また、メカニズムは、アイドル(idle)時のＵＥが優先的に利用可能なホームセルに登録し、アクティブ(active)時のＵＥがホームセルにハンドオーバーさせることが好ましい。
同時に、ホームｅＮＢ又はＮｏｄｅＢは、他のネットワーク装置とできるだけ互換可能にすることが望ましい。ネットワークによって利用不可能なチャンネルのセット又はチャンネル(例えば、周波数)でホームセルを提供する可能性がある。
ホームセルが相対的に小さい場合があるので、ＵＥは、使用権限が与えられない相当な数のホームセルを接するようになる。このようなセルから利用可能な信号強度の測定、及びネットワークへ上記測定のレポートをすることは、無意味な作業として、ネットワーク容量を消耗させ、他の目的のためのＵＥの利用可能性を減少させ、不必要なシグナリングオーバーヘッドを発生させるという問題があった。
したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、無線リンクの品質の測定及びレポートを制御するためのホームセル測定方法及び装置を提供することにある。このような測定は、一般的にハンドオーバー手順が遂行されるか否かを判定することにおいて重要な要素である。
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、通信セルを定義する複数の基地局を含むネットワーク及びネットワークと通信を遂行する第１及び第２のユーザー端末で構成されており、複数の基地局は第２のユーザー端末でなく第１のユーザー端末と関連したホームセルを定義する少なくとも一つの基地局を含み、ホームセルは第１及び第２のユーザー端末両方によって利用可能な通信セルとの範囲にオーバーラップする移動通信システムにおけるホームセル測定方法であって、ネットワークで、第１のユーザー端末の位置を示す位置データを獲得するステップと、獲得された位置データを用いて第１のユーザー端末がホームセルに近接するか否かを判定するステップと、第１のユーザー端末がホームセルに近接した場合、ホームセルの測定を指定する基地局を介してネットワークから第１のユーザー端末へセル測定制御メッセージを送信するステップと、第１のユーザー端末で精密位置測定を遂行するステップと、第１のユーザー端末で精密位置測定に基づいてホームセルに近接するか否かを判定するステップと、第１のユーザー端末がホームセルに近接した場合、第１のユーザー端末でホームセルを測定するステップとを具備することを特徴とする。
本発明の他の態様によれば、通信セルを定義する複数の基地局を含むネットワーク及びネットワークと通信を遂行する第１及び第２のユーザー端末で構成されており、複数の基地局は第２のユーザー端末でなく第１のユーザー端末と関連した複数のホームセルを定義する少なくとも一つのホーム基地局を含み、ホームセルは第１及び第２のユーザー端末両方によって利用可能な通信セルとの範囲にオーバーラップする移動通信システムにおけるホームセル測定方法であって、第１のユーザー端末の位置を示す位置データを獲得するステップと、獲得された位置データを用いて第１のユーザー端末がホームセルに近接するか否かを判定するステップと、第１のユーザー端末がホームセルに近接した場合、ホームセルに関連した基地局を介してネットワークから第１のユーザー端末へ測定制御メッセージを送信するステップと、受信された測定制御メッセージによって第１のユーザー端末でホームセルを測定するステップと、を具備し、第１のユーザー端末を伴うセッションを基地局に伝送あるいは設定し、基地局によって生成された通信セルの領域内ホームセルの位置に関する位置情報を基地局へ送信することを特徴とする。
また、本発明の他の態様によれば、通信セルを定義する複数の基地局を含むネットワーク及びネットワークと通信を遂行する第１及び第２のユーザー端末で構成されており、複数の基地局は第２のユーザー端末でなく第１のユーザー端末と関連したホームセルを定義する少なくとも一つの基地局を含み、ホームセルは第１及び第２のユーザー端末両方によって利用可能な通信セルとの範囲にオーバーラップする移動通信システムにおいて、ソース基地局によって動作される通信セルからのユーザー端末をターゲットホーム基地局によって動作されるホームセルへ移動するためのホームセル測定方法であって、ソース基地局を介してユーザー端末からターゲットホーム基地局へセキュリティー情報を伝送するステップと、ターゲットホーム基地局によって、ユーザー端末がセキュリティー情報を使用するセルに接続するように承認されたか否かを確認するステップと、ユーザー端末がセルに接続するように承認された場合に、ターゲットホーム基地局によってユーザー端末の接続設定を受け入れるステップとを具備することを特徴とする。
さらに、本発明の他の態様によれば、通信セルを定義する複数の基地局を含むネットワーク及びネットワークと通信を遂行する第１及び第２のユーザー端末で構成されており、複数の基地局は第２のユーザー端末でなく第１のユーザー端末と関連したホームセルを定義する少なくとも一つの基地局を含み、ホームセルは第１及び第２のユーザー端末両方によって利用可能な通信セルとの範囲にオーバーラップする移動通信システムにおいて、第１のユーザー端末からネットワークにホームセルのセル測定レポートを制限するためのホームセル測定方法であって、第１のユーザー端末から測定制御メッセージをシグナリングするステップと、第１のユーザー端末で複数のセル測定を遂行するステップと、セル測定に対して、第１のユーザー端末がセルにアクセスする権限を有しているか否かを確認するステップと、確認ステップに基づいてセル測定をレポートするか否かを判定するステップとを具備することを特徴とする。
加えて、本発明の他の態様によれば、通信セルを定義する複数の基地局を含むネットワーク及びネットワークと通信を遂行する第１及び第２のユーザー端末で構成されており、複数の基地局は第２のユーザー端末でなく第１のユーザー端末と関連したホームセルを定義する少なくとも一つの基地局を含み、ホームセルは第１及び第２のユーザー端末両方によって利用可能な通信セルとの範囲にオーバーラップする移動通信システムにおいて、ホームセル測定のために通信ネットワークを動作する方法であって、ネットワークからユーザー端末に測定制御メッセージをシグナリングするステップを具備し、測定制御メッセージは、第１のユーザー端末で複数のセルに対してセル測定を遂行し、セル測定に基づいて第１のユーザー端末がセルにアクセスする権限を有しているか否かを確認した後に、確認に基づいてセル測定をレポートするか否かを判定する、制限されたレポートモードを第１のユーザー端末に進入するように指示するフィールドを含むことを特徴とする。
また、本発明の他の態様によれば、セルラーネットワークにおけるホームセルの測定方法であって、ホームセルチャンネルの測定及びレポートすることを示すために信号をユーザー端末に送信するステップと、信号の受信時に、ホームセルチャンネルの測定及びレポートをする第１のユーザー端末を提供するステップと、信号を受信時に、精密位置を測定し、近接することが検出される場合にホームセルを測定及びレポートする精密位置測定が可能な第２のユーザー端末を提供するステップとを具備することを特徴とする。
なお、本発明の他の態様によれば、セルラーネットワークでホームセルの測定方法であって、ホームセルチャンネルを測定及びレポートするように指示する制御メッセージをユーザー端末に送信するステップと、制御メッセージの受信時に、ホームセルチャンネルを測定及びレポートできるユーザー端末を提供するステップと、を具備し、ネットワークは、ユーザー端末がホームセルに近接する場合を検出し、検出に基づいてホームセルの測定を制限するように、ユーザー端末が使用する権限を有しているホームセルの位置に関する位置情報をユーザー端末が登録されたそれぞれの基地局に伝送するように配列されることを特徴とする。
さらに、本発明の他の態様によれば、ホームセル測定のためにセルラーネットワークを動作する方法であって、セルラーネットワークからハンドオーバー中のネットワークからホームセルに伝送されるユーザー端末に関連したセキュリティー情報を用いて、ネットワークセルからハンドオーバー中のホームセルと直接ユーザー端末の確認を許可するステップを具備することを特徴とする。
そして、本発明の他の態様によれば、セルラーネットワークでホームセル測定方法であって、ホームセルに該当する与えられたチャンネルの測定に対して、ホームセルを使用するように権限が与えられたか否かを判定するように示す信号をユーザー端末に送信し、測定をレポートするか否かを決定するときに判定を用いるステップを具備することを特徴とする。
本発明の上記及び他の様相、特徴、及び利点は、以下のような添付図面と併用された以下の詳細な説明から、より明白になるだろう。
本発明の第１の実施形態による無線通信システムの主要構成要素(main component)を示す図である。 本発明の第１の実施形態によるＵＥの主要構成要素を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態によるｅＮＢの主要構成要素を示すブロック図である。 セル及びホーム/プライベートセルのオーバーラップを示す図である。 本発明の第１の実施形態により、図１のネットワークの一部を構成するｅＮＢ基地局、移動性管理エンティティ、及びＵＥ間のシグナリングを示すフロー図である。 図５ＡのプロセスにおけるｅＮＢとＵＥとの間のシグナリング段階を示すフロー図である。 ｅＮＢで遂行されるプロセスを示すフローチャートである。 ＵＥで遂行されるプロセスを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態により、図１のネットワークの一部を構成するｅＮＢとアイドルモードのＵＥとの間のシグナリング段階を示すフロー図である。 本発明の第２の実施形態により、図１のネットワークの一部を構成するｅＮＢ基地局、移動性管理エンティティ、及びアクティブモードのＵＥ間のシグナリングを示すフロー図である。 本発明の第３の実施形態により、図１のネットワークの一部を構成するｅＮＢとＵＥとの間のシグナリング段階を示すフロー図である。 本発明の第３の実施形態によるｅＮＢで遂行されるプロセスを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態によるＵＥで遂行されるプロセスを示すフローチャートである。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。次の説明における多様な特定の定義は、本発明の一般的な理解を助けるために提供されるだけであって、上記のような定義なしにも本発明が実現できることは当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態は、提案されたＥ-ＵＴＲＡＮを包含する無線通信システムのコンテキストで説明することである。図１は、本発明の第１の実施形態による無線通信システムの主要構成要素を示す。
図１に示すように、無線通信システムにおいて、複数のＵＥ１ａ〜１ｊが無線リンク(radio rink)５ａ〜５ｊを通じてそれぞれのｅＮＢ３ａ〜３ｄと通信を遂行する。本発明による第１の実施形態では、ＵＥ１ａ〜１ｊ(以下、“１”と称する）は、携帯電話である。ｅＮＢ３ａ〜３ｄ(以下、“３”と称する）は、それぞれコアネットワーク７に直接接続される。また、ｅＮＢ３は、相互に接続されるか、例えば着呼(incoming call)経路のために、追跡領域(Tracking Area：ＴＡ)内にその位置を固定するように、ＵＥ１の位置を追跡(tracking)する少なくとも一つの移動性管理エンティティ(Mobility Management Entity:ＭＭＥ)８に接続される。
本発明による第１の実施形態において、ＵＥ１は、他の無線アクセス技術(Radio Access Technologies：ＲＡＴ)(例えば、標準ＵＴＲＡＮ(Universal Terrestial Radio Access Network)及びＧＳＭ(Global System for Mobile communication)ネットワーク)を用いて通信できる。このような方法で、Ｅ-ＵＴＲＡＮの実現の際に、ＵＥは、ｅＮＢなしに他のネットワークの基地局を含む領域で動作できる。
図４は、セル及びホーム/プライベートセルのオーバーラップを説明するための図である。図４に示すように、ネットワークは、ｅＮＢ３によって提供される複数のセル１００ａ，１００ｂなどを含む。これらセル(マクロセル)は、一般的に隣接したこととして示されている。しかし、実際に、これらの通信領域は、シャドウイング及び視線妨害物によってカバーが途切れないようにオーバーラップできる。第１及び第２のホーム/プライベート(home/private)セル１０２ａ及び１０２ｂは、それぞれのホームｅＮＢ(図示せず)によって、第１及び第２の小規模会社に該当する各々異なる建物９０ａ及び９０ｂで提供される。これらホームセルは、ホーム/プライベートセルに対して専用周波数で提供される。他の側面で、ホームｅＮＢは、ｅＮＢ３に類似するが、低い電力レベルで伝送する。
各ｅＮＢ３は、ブロードキャスティングする一つ以上のセルでＵＥ１と通信する。アクティブ通信モードでＵＥ１が移動することによって、通信はセル間でハンドオーバーされる。本発明による第１の実施形態において、Ｅ-ＵＴＲＡＮは、無線リンク品質要素及びデータトラフィック管理要素を考慮して、ハンドオーバー手順が発生する時点及び通信がどんなセルでハンドオーバーされるかを判定する。すべてのＵＥ１は、ｅＮＢ３のいずれか一つと通信できる。
ＵＥ１ａ〜１ｃの第１のグループは第１会社の職員によって所有され、ＵＥ１ｄ〜１ｆの第２のグループは第２会社の職員によって所有される。ホームセル１０２ａ、１０２ｂのみが示されているが、第１会社は、ＵＥ１ａ〜１ｃの第１のグループによって利用可能であり、他の地域でホームセル(図示せず)をさらに含むことができる。
無線リンク品質要素を測定するために、ＵＥ(1）は多様な測定を遂行する。一部測定の場合には、例えば、測定が異なる周波数範囲(周波数間測定)で遂行されており、もしくは測定が異なる無線アクセス技術(ＲＡＴ間測定)に対することであるため、ＵＥ１は、同時にデータを伝送するか、あるいはデータを期待することが不可能である。このような測定を遂行可能にするために、多くの送受信ギャップが既存の無線リンクに導入され、ＵＥ１は、データ送信又はモニタリングなしに自由に測定を遂行する。ＵＥ１がＥ-ＵＴＲＡＮに接続される場合に、ギャップ構成(gap configuration)は、Ｅ-ＵＴＲＡＮによって提供される候補ギャップ構成セットからＵＥ１によって選択される。
図２は、本発明の第１の実施形態によるＵＥ１の主要構成要素を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態の明確な説明のために、本発明と関係ないアンテナ、マイクロホン、バッテリー、スピーカ、ディスプレイ、及びキーパッドのような他の構成要素は、図２に示していない。
図２に示すように、ＵＥ１は、制御部２１、送受信部２３、及びメモリ２５を有する。制御部２１は、無線リンク品質測定を制御する測定制御器２７と、送受信部２３の動作を制御する送受信部制御器２９とを含む。送受信部２３は、ｅＮＢ３との制御データの通信及びｅＮＢ３から制御データの受信をハンドリングする制御情報送受信器３１と、ｅＮＢ３とのユーザーデータの通信及びｅＮＢ３からユーザーデータの受信をハンドリングするデータ送受信器３３とを含む。また、それぞれのホーム/プライベートセル１０２ａ，１０２ｂと通信するためのＵＥ１ａ〜１ｃ，１ｄ〜１ｆでは、位置測定デバイス３９、例えばＧＰＳ衛星航法(satellite navigation)位置測定デバイスが提供される。
図３は、本発明の第１の実施形態によるｅＮＢの主要構成要素を示すブロック図である。図示のように、ｅＮＢ３は、制御部４１、送受信部４３、及びメモリ４５を有する。制御部４１は、ｅＮＢ３によって遂行される無線リンク品質測定を制御する測定制御器４７と、送受信部４３の動作を制御する送受信部制御器４９と、スケジューラ５１とを含む。これらは、メモリ４５にデータ及びプログラムで動作する一つ以上のコンピュータによって提供される。送受信部４３は、ＵＥ１との制御データの通信をハンドリングする制御情報送受信器５３と、ＵＥ１とのユーザーデータの通信をハンドリングするデータ送受信器５５とを含む。アンテナ、電源装置(power supplies）のような他の構成要素は、明確にするために省略する。
以下、図５Ａ及び図６Ａを参照して、本発明の第１の実施形態で遂行されるプロセスについて説明する。図５Ａは、本発明の第１の実施形態において、図１のネットワークの一部を構成するｅＮＢ基地局、移動性管理エンティティ、及びＵＥ間のシグナリングを示すフロー図である。
ステップＳ１で、接続設定時にコンテキスト伝送の一部として、ＭＭＥ８は、多様な方式(例えば、ターゲット領域(ＴＡ)又はホームセルをオーバーラップするレギュラー/パブリック/マクロセル、又は地理的座標)でホームセル位置に関する情報をｅＮＢ３に提供する。
ステップＳ２で、ｅＮＢ３は、ＵＥ１が伝送されたホームセル位置情報に基づいてホームセル位置に近接していることを検出する。
ステップＳ３で、ネットワークは、ＵＥにより遂行される特定隣接セルの測定のセットアップ、変更又は解除を希望する場合に測定制御メッセージを開始する。より詳細に説明すると、ネットワークは、ＵＥがホーム/プライベートセルに使用される周波数の測定に対して適用できる新たな構成を指示する。＜表１＞に示す測定制御メッセージは、共有メッセージとして伝送される。
Figure 0004938132
＜表１＞の測定制御メッセージは、ホームセルに対して測定を始めるための命令としてＵＥ１によって解釈されるはずである。本発明による第１の実施形態において、測定制御メッセージは、ＵＥがホームセルを測定する地理的領域を制限するように指示し、追加的な要素(＜表１＞にイタリック体で表示)を含む。
図５Ｂは、図５ＡのプロセスでｅＮＢ基地局とＵＥとの間のシグナリング段階を示すフロー図であり、図６ＢはＵＥで遂行されるプロセスを示すフローチャートである。
図５Ｂ及び図６Ｂを参照すれば、ＵＥ１は、ステップＳ４で、許容された領域内で周波数間測定制御メッセージを受信する。ステップＳ５で、ＵＥ１は、アクセス可能なホーム/プライベートセルの付近に近接しているかを検出し始める。ステップＳ６で、ＵＥ１は、測定制御メッセージに含まれた構成を確認する。ステップＳ５の検出結果、アクセス可能なホーム/プライベートセルの付近に近接した場合に、ＵＥ１は周波数間測定を遂行する。一方、アクセス可能なホーム/プライベートセルの付近に近接しない場合には、ＵＥ１は、ステップＳ７で周波数間測定を遂行しない。すなわち、ＵＥ１がアクセス可能なホーム/プライベートセルの付近に近接した場合には、測定の成功的なセットアップ、変更又は解除を確認するように＜表２＞に示す“測定完了応答メッセージ”を戻す。下記の＜表２＞に示す測定完了応答メッセージは、共有チャンネルで伝送される。
Figure 0004938132
本発明の第１の実施形態において、ＵＥのメモリ２５は、ＵＥ１ａがアクセス可能なそれぞれのホームセル１０２ａの位置に該当する地理的領域を定義するデータを含む。このデータは、例えば、ホームセル１０２ａが位置した建物９０ａのコーナーに該当することができる。
ＵＥにおいて、ステップＳ４で＜表１＞のメッセージを受信すると、ＵＥ１ａは、ＧＰＳ３９を用いて位置測定を開始する。位置測定結果は、ＧＰＳ３９によって周期的に提供される。この周期性は、最後の読み取りがどのくらいホームセルに近接しているか、最後の２番目の読み取りがホームセルとの移動を指示するか否か、ホームセルとの移動比率などのような要素に基づいて望ましく判断され変化される。
位置測定結果は、メモリ２５で格納されたホームセル位置データを比較し、レポートされた位置がステップＳ６でメモリに定義されたホームセル領域内にあると、ＵＥ１は、ホームセル周波数に対するチャンネル測定を開始し、通信されるｅＮＢ３ａに測定値をレポートする。
従って、動作において、ホームセル１０２ａと通信可能なＵＥ１ａは、マクロセル１００ｂに存在する場合にホームセル１０２ａの粗い付近に存在するｅＮＢ３ｂによって通知される。図２に示すように、ＵＥ１０２ａがＧＰＳ３９を有すると、上述したようにＵＥ１０２ａの精密付近にあるかを検出する役割を遂行し、そのときのみに、そのセルの測定に対する遂行及びレポートを開始する。
したがって、このＵＥ１ａは通信不可能なホームセル１０２ｂを測定することによってリソース又は帯域幅を浪費せず、通信可能なホームセルを測定する。その上、接近不可能なホームセルを測定するために測定ギャップを有する送受信を中断する必要はない。言い換えれば、ＵＥは、使用が承認されたホームセル１０２ａの適当な位置に存在するネットワークによって通知されるまで精密な位置測定のためのＧＰＳを利用しないことによってバッテリー寿命を保存する。
したがって、精密な位置決定(ＵＥによる)とトリガーできる概略的位置決定(ネットワークによる）の組み合わせは、ＵＥ１ａで節約するバッテリー及び他のリソースでホームセルの測定に経済性を結合させる。
この配置は、精密位置メカニズム３９が欠けている他のＵＥと相互運用も可能である。ホームセル１０２ａの利用が承認されたＵＥ１ｂの場合に、ホームセル測定は、＜表１＞の測定制御メッセージを受信時に開始できる。したがって、本発明の第１の実施形態において、測定制御メッセージに応答して遂行される動作は、その位置測定容量に基づき、ＵＥに応じて異なる。
上記に言及した組み合わせにおいて概略的位置(ネットワークによる)及び精密位置(ＵＥによる)両方を用いることが好ましいが、上記した実施形態の側面は、ＵＥによって精密位置確認なしに使用されることができる。例えば、ホームセル位置情報が接続設定時に発生したコンテキスト伝送中にターゲットｅＮＢに提供され、あるいはそのｅＮＢへの接続(一般的に、以前ｅＮＢからでなくＭＭＥを通じて）のハンドオーバーを遂行する利点がある。その理由は、それぞれのｅＮＢのみがその領域内で移動局にサービスするように要求される情報を保有する必要があるためである。すべてのホームセルに関する位置及び権限情報は一括的あるいは各ユーザーに局部的に保有及びアップデートされることができ、ｅＮＢに必要時ごとに提供されることができる。この場合、位置決定が発生する位置は関連が少ない。例えば、ｅＮＢは、位置測定を開始するようにＵＥに指示し、ホームセルに近接したことを示すＵＥからの位置レポートを得た後に、ホームセル周波数を測定するように測定制御メッセージをＵＥに送信する。
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態において、移動を試みる場合、ＵＥはホームセルにアクセス権限が与えられたか否かを判定することが提案される。ネットワーク上のシグナリングロード(load)を最小化するために、ＵＥ１ａとホームｅＮＢとの間で(他の基地局３が情報のトランスペアレント(transparent)伝送のように制限された供給を提供しても)直接に確認(validation)が遂行される。ＵＥのアイドルモード及び接続モードで本発明の動作について後述する。
アイドルモード
図７は、本発明の第２の実施形態により、図１のネットワークの一部を構成するｅＮＢ基地局及びアイドルモードのＵＥ間のシグナリング段階を示すフロー図である。図７を参照すると、ホーム/プライベートｅＮＢは、例えば次のように接続が設定されると、ＵＥを確認する。
ホーム/プライベートセルで接続設定を開始する場合に、ＵＥ１ａは、セキュリティー情報を初期/承認時に交換される情報に基づき、ステップＳ２１で接続要求内ホームｅＮＢ９ａに提供する。
ホームｅＮＢ９ａは、ステップＳ２２で、ＵＥ１ａがホーム/プライベートセルにアクセスする権限が与えられたか否かを確認するためにセキュリティー情報を使用する。
ＵＥが承認されると、ステップＳ２４で、ｅＮＢは接続設定を受け入れ、ＵＥに接続を指示するために信号を戻す。一方、確認段階が失敗すると、ホームｅＮＢ９ａは、接続設定を拒否し、ＵＥによって信号を戻し、提供される非アクセス層(Non-Access Layer：ＮＡＳ）情報を廃棄する。
接続モード
ＵＥ１がｅＮＢ３ａに接続され、ホームｅＮＢ９ａにハンドオーバーを遂行しようとする場合に、そのプロセスは図８に示す。図８は、本発明の第２の実施形態により、図１のネットワークの一部を構成するｅＮＢ基地局、移動性管理エンティティ、及びアクティブモードのＵＥ間のシグナリングを示すフロー図である。
ステップＳ３１で，ＵＥは、ホーム/プライベートセルにハンドオーバーをトリガーする接続要求を構成する測定レポートに含まれたセキュリティー情報を、現在接続されたｅＮＢ３(ソースｅＮＢ)に提供する。
ステップＳ３２で、ネットワークは、ハンドオーバー準備時のハンドオーバー要求でＵＥ１ａから受信され、ＵＥを確認するために要求されるセキュリティー情報を透過的にソースｅＮＢ３ａからターゲットホームｅＮＢ９ａに(他のノードを通じて直接的に、又は間接的に）伝送する。情報は、中間ノード(intermediate node)が動作するメッセージに存在するが、‘コンテナ(container)’に含まれて中間ノードがこのコンテナを次のノードに伝送させると良い。したがって、このコンテナの使用は、透明性を達成させ、メッセージに動作する必要がない中間ノードに影響(impact）を与えない。
ステップＳ３３で、ホームｅＮＢ９ａは、ＵＥとのシグナリングによって、ＵＥがセキュリティーデータを用いるホーム/プライベートセルにアクセスするように承認されたか否かを確認する。
ステップＳ３３でＵＥが承認されると、ステップＳ３４で、ホームｅＮＢ９ａは、接続設定を受け入れ、それによってソースｅＮＢ３ａに信号を戻す。一方、確認が失敗すると、ターゲットホームｅＮＢ９ａはハンドオーバー接続設定を拒絶し、ソースｅＮＢ３ａに信号を戻す。その後に、ハンドオーバーが完了する。
＜第３の実施形態＞
本発明による第３の実施形態において、ＵＥ１は、アクセス許可されたホームセル１０２の測定のみをレポートするように測定レポートを制限するメカニズムを提供する。したがって、ＵＥ１ａが使用承認されないホームセル(例えば、１０２ｂ）の付近に存在する場合に、リソースは浪費されない。本実施形態は、第１及び第２の実施形態と一緒に利用されることができるが、別々に利用されることができ、ＵＥ１が不必要なセル測定を遂行する場合でも、測定結果をレポートすることによってネットワーク容量は浪費されない。
ＧＳＭセルラー通信システムは、ＵＥによってセル測定の周期的レポートを採用するが、測定シグナリングロードを減少させるために、Ｅ-ＵＴＲＡシステムでは、測定レポートは、ＵＥによって検出された一定のイベントの発生に対してのみ測定がレポートされるようにイベント駆動(event-driven)型である。次は、このようなイベント駆動メッセージのリストである。
・イベント１ａ−セルと関連した１次共通パイロットチャンネル(Primary Common Pilot Channel：ＣＰＩＣＨ)がレポート範囲に進入
・イベント１ｂ−１次ＣＰＩＣＨは上記レポート範囲から外れる。
・イベント１ｃ−非アクティブの１次ＣＰＩＣＨはアクティブの１次ＣＰＩＣＨより良くなる。
・イベント１ｄ−最適セルの変化
・イベント１ｅ−１次ＣＰＩＣＨは絶対しきい値より良くなる。
・イベント１ｆ−１次ＣＰＩＣＨは絶対しきい値より悪くなる。
本発明の第３の実施形態の場合と共にアクセス可能なホーム/プライベートセルに近接する場合のみＵＥ１が測定を遂行する場合でも、アクセス可能なホーム/プライベートセル(例えば、１０２ａ)付近に数多くのアクセス不可能な他のホーム/プライベートセル(例えば、１０２ｂ）によって、よく測定レポートをトリガーできる。このようなレポートの大部分は、無駄である。ネットワークは、ＵＥがアクセス不可能なセルから他のセルに移動することを認知しようとしない。
したがって、本発明の第３の実施形態では、ＵＥがセルの接近性を確認した参照事項を含む新たな測定イベントを定義する。ＵＥは、どのホームセルがアクセスできるかを示すデータを格納する。それぞれのホームセルは知られているように、追跡領域ＩＤ(Tracking Area ID：ＴＡ-ＩＤ)を伝送する。伝送されたＴＡ-ＩＤをアクセス可能なホームセルに対して格納されたデータと対照して確認することによって、ＵＥは、この測定がアクセス可能なホームセルに関連しているか否かを確認することができる。
新たな測定イベントは、“周波数上の最適セルがアクセス可能である”及び“周波数上の最適セルがアクセス不可能である”として定義される。
図９、図１０Ａ、及び図１０Ｂを参照して、本発明の第３の実施形態による方法について説明する。図９は、本発明の第３の実施形態による図１のネットワークの一部を構成するｅＮＢとＵＥとの間のシグナリング段階を示すフロー図である。図１０Ａは、本発明の第３の実施形態によるｅＮＢで遂行されるプロセスを示すフローチャートであり、図１０Ｂは、本発明の第３の実施形態によるＵＥで遂行されるプロセスを示すフローチャートである。
まず、ネットワークは、第１の実施形態に関連した説明のようにステップＳ２を遂行する。ＵＥ１ａがホームセルに近接していることを検出する場合に、ステップＳ４１で、ネットワークは、ＵＥにホームセルの接近性を確認させるか否かを判定する。
ステップＳ４１で、ネットワークは、ＵＥによって遂行される隣接セルの測定をセットアップ、変更又は解除することを希望する場合に測定制御メッセージを開始する。本発明の第３の実施形態による測定制御メッセージは、＜表３＞に示すようである。ＵＥが現在登録されているｅＮＢから伝送される。
Figure 0004938132
より詳細に説明すれば、測定制御メッセージは、ＵＥがホーム/プライベートセルに使用される周波数の測定に対して適用できる新たな構成を表し、ＵＥが関連イベントをレポートする前にセルの接近性を確認することができる表示(indication)を含む。
ＵＥは、ステップＳ４３で測定制御メッセージを受信し、ステップＳ４４で、測定制御メッセージに含まれた構成を確認し、ＵＥがそのメッセージを受け入れると、測定完了メッセージを戻す。この応答メッセージは、上記の＜表２＞に示すように同一のフォーマットを有する。図示されたメッセージは、共有チャンネルを介して伝送され、関連制御チャンネルの特定使用を要求しない。
メッセージがセルを確認するように要求事項を含んでいない場合、ＵＥは、(Ｅ-)ＵＴＲＡネットワークに対して現在定義された測定メッセージをレポートして、従来のＵＥとして動作を遂行する。
メッセージが関連イベントのレポート以前にセルの接近性を確認するように要求事項を含んでいない場合に、ＵＥは、追加的なイベントを使用するように動作を変更する。
大部分のイベントの場合、変更された動作は、例を挙げて図示したことと同じである。
レポートイベント１Ａ：１次ＣＰＩＣＨはレポート範囲に進入する。関連した周波数上のセルをレポートする前に、ＵＥはセルがアクセス可能であるかを確認する。アクセス可能でないと、イベントはレポートされない。すなわち、イベントは次のようになる。
レポートイベント１Ａ＊：アクセス可能なセルの１次ＣＰＩＣＨがレポート範囲に進入する。
レポートイベント１Ｂ：１次ＣＰＩＣＨはレポート範囲を外れる。また、ＵＥは、アクセス可能なセルのみに対して１Ｂをレポートすべきである。通常に(普遍的でないが)、これは、以前にレポートされたイベント１Ａに対するセルと交信する。そこで、交互に、ＵＥが以前にイベント１Ａ＊をトリガーしたセルのみに対してレポートすることを明示できる。しかしながら、最初のオプションは、もう少しフレキシブルになり得る。
レポートイベント１Ｂ＊：アクセス可能なセルの１次ＣＰＩＣＨはレポート範囲を外れる。
レポートイベント１Ｄ：最適セルの変化。このイベントの場合、２つの利点が言及されたように存在する。
イベントＩＤ＊：アクセス可能なセルは周波数上で最適セルとなる。
イベントＩＤ＊＊：アクセス不可能なセルは周波数上で最適セルとなる。
これらのうちの最初イベントはハンドオーバーをトリガーできるが、２番目のイベントはそうでない。したがって、本発明の第３の実施形態において、ＵＥは、測定を遂行することによって複数のセルをモニタリングする。ステップＳ４４で、測定された複数のセルのうち一つが(Ｅ-)ＵＴＲＡネットワークに対して定義されたイベントのうちの一つをトリガーする場合、ステップＳ４５で、各々の場合のＵＥは、セルがアクセス可能であるかを確認し、ステップＳ６で通信に対してアクセス可能であるか否かを判定する。ステップＳ６の判定結果、通信に対してアクセス可能でないと判定された場合、ＵＥは、多くの場合、ステップＳ４６で、セル測定に該当するイベントレポートを避ける。ステップＳ６の判定結果、通信に対してアクセス可能であると判定された場合、ステップＳ４７でｅＮＢにレポートされる。この場合に、ＵＥは、セル測定が上記変更された基準の一つである場合にのみ、レポートを遂行する。
この場合に示した上記例は、ＵＥ１が、接近性確認が必要な場合だけでなく、一部特定規則も要求される。例えば、イベントＩＤ＊＊の場合に、最適となるアクセス不可能なセルの識別(identity)をレポートする必要はないようであっても、ＵＥ１は、アクセス不可能なセルを考慮し、アクセス可能なセルからアクセス不可能なセルに最適セルの変化をレポートし、あるいはアクセス不可能なホームセルから他のセルに最適セルの次の変化をレポートしなければならない。
多様な変更、変化、及び置換は当業者には明白なことである。例えば、ユーザー端末(ＵＥ)という用語は、携帯電話、無線電話、及びＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、又は固定局を含む移動局のどんなタイプも包含されることができる。基地局という用語は、地上、航空、又は衛星セルラーリピータを含むことができる。
望ましい目的のために、本発明の実施形態は、ＵＴＲＡ方式(すなわち、ＨＳＰＡ方式)と関連した用語を使用し、そのコンテキストで説明された。本発明は、無線(例えば、ラジオ)通信方式の他のタイプで実現されることもできることがわかる。一般的に、無線通信システムは、無線リンクを用いて移動局と通信する複数の基地局を含む無線接続ネットワークを含む。
ホームセルに対する分離周波数が優先されるが、本発明の側面は、ホームセルに割り当てられた周波数又はチャンネルに関係なしに動作することがある。
ＧＰＳの代りに、ＵＥは、ｅＮＢによってブロードキャストする信号からセルの三角測量に基づいたシステム、あるいはその他の適合した位置確認システムのような精密位置測定システムを具備できる。
測定制御メッセージは、多重‘測定命令’、すなわち一つの測定のセットアップ、他の解除及び/或いは第３の変更を含むことができる。
同様に、測定構成は、いくつかの測定タイプ、例えばイントラ(intra)周波数測定、ＵＥ内部測定を含むことができる。
上記した第３の実施形態がレポート基盤のイベントを採用しても、類似した原理がＧＳＭのように周期的測定レポートに対して適用できる。
上記した第３の実施形態が接近性確認のために追跡領域を使用しても、ホームセルの信号特性又は他のブロードキャスト信号を使用することができる。アクセス不可能なホームセルのリストは、アクセス可能なホームセルのリストの代りにＵＥによって格納されることができる。
本発明は、既存のハードウェアによって実現されたソフトウェアルーティン(routine）を変更することで実現されることができる。このように、本発明は、実際適用のためにコンピュータプログラム、特にキャリア上あるいはキャリアでのコンピュータプログラムに拡張される。このプログラムは、ソースコード、オブジェクトコード、ソースコードに対する中間コード、及び部分的にコンパイルされた形態のようなオブジェクトコード、又は本発明によるプロセスの実現時に使用するのに適切な他の形態であり得る。
キャリアは、プログラムを遂行することができるエンティティ(entity)又はデバイスである。例えば、このキャリアは、ＲＯＭ、例えばＣＤ-ＲＯＭ又は半導体ＲＯＭ、あるいは磁気記録媒体(magnetic recording medium)、例えばフロッピー(登録商標)ディスク又はハードディスク、もしくは光学的記録媒体のような貯蔵媒体を含むことができる。さらに、キャリアは、無線或いは他の手段によってあるいは電気又は光ケーブルを通じてＵＥあるいはネットワーク構成要素に移動できる電気信号又は光信号のような電装可能なキャリアである。
このキャリアは、プログラムが内蔵された集積回路であって、この集積回路は関連プロセスを実行したり、あるいは関連プロセスの性能に使用するのに適合する。
したがって、本発明は上述した実施形態だけでなく、上述した側面に基づいて変更、変化及び代替までも拡張できることは、当業者にはもちろんのことである。
以上、本発明を具体的な実施形態に関して図示及び説明したが、添付した特許請求の範囲により規定されるような本発明の精神及び範囲を外れることなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
２１ 制御部
２３ 送受信部
２５ メモリ

Claims (19)

  1. 通信セルを定義する複数の基地局を含むネットワーク及び前記ネットワークと通信を遂行する第１及び第２のユーザー端末で構成されており、前記複数の基地局は前記第２のユーザー端末でなく前記第１のユーザー端末と関連したホームセルを定義する少なくとも一つの基地局を含み、前記ホームセルは前記第１及び第２のユーザー端末両方によって利用可能な通信セルとの範囲にオーバーラップする移動通信システムにおけるホームセル測定方法であって、
    前記ネットワークで、ネットワークと通信する基地局の位置情報に対応して、前記第１のユーザー端末の位置を示す位置データを獲得するステップと、
    前記獲得された位置データを用いて前記第１のユーザー端末が前記ホームセルに近接するか否かを判定するステップと、
    前記第１のユーザー端末が前記ホームセルに近接した場合、前記ホームセルの測定を指定する、前記ホームセルに近接する基地局から、第１のユーザー端末へセル測定制御メッセージを送信するステップと、
    前記第１のユーザー端末で精密位置測定を遂行するステップと、
    前記第１のユーザー端末で前記精密位置測定に基づいて前記ホームセルに近接するか否かを判定するステップと、
    前記第１のユーザー端末が前記ホームセルに近接した場合、前記第１のユーザー端末で前記ホームセルを測定するステップと、
    を具備することを特徴とする方法。
  2. 前記位置データは、前記ホームセルをオーバーラップするセルと接する前記第１のユーザー端末の位置データを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記位置データは、前記ホームセルをオーバーラップする追跡領域で登録された前記第１のユーザー端末の位置データを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記位置データは、前記ホームセルをオーバーラップする地理的領域内に存在する前記第１のユーザー端末の位置データを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記精密位置測定は衛星航法測定を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 前記ホームセルは他のネットワークセルによって使用されない周波数で動作することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記セル測定制御メッセージは、測定する周波数を指定するメッセージであって、ユーザー端末によってホームセル周波数を測定するか否かを表す指示を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  8. 通信セルを定義する複数の基地局を含むネットワーク及び前記ネットワークと通信を遂行する第１及び第２のユーザー端末で構成されており、前記複数の基地局は前記第２のユーザー端末でなく前記第１のユーザー端末と関連した複数のホームセルを定義する少なくとも一つのホーム基地局を含み、前記ホームセルは前記第１及び第２のユーザー端末両方によって利用可能な通信セルとの範囲にオーバーラップする移動通信システムにおけるホームセル測定方法であって、
    ネットワークと通信する基地局の位置情報に対応して、前記第１のユーザー端末の位置を示す位置データを獲得するステップと、
    前記獲得された位置データを用いて前記第１のユーザー端末が前記ホームセルに近接するか否かを判定するステップと、
    前記第１のユーザー端末が前記ホームセルに近接した場合、前記ホームセルに近接する基地局から、第１のユーザー端末へ測定制御メッセージを送信するステップと、
    受信された前記測定制御メッセージによって前記第１のユーザー端末で前記ホームセルを測定するステップと、を具備し、
    前記第１のユーザー端末を伴うセッションを基地局に伝送あるいは設定し、前記基地局によって生成された前記通信セルの領域内前記ホームセルの位置に関する位置情報を前記基地局へ送信することを特徴とする方法。
  9. 前記ホームセルは他のネットワークセルによって使用されない周波数で動作することを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 請求項１に記載のホームセル測定方法を含む、ソース基地局によって動作される前記通信セルからのユーザー端末をターゲットホーム基地局によって動作される前記ホームセルへ移動するためのホームセル測定方法であって、
    前記ソース基地局を介して前記ユーザー端末から前記ターゲットホーム基地局へセキュリティー情報を伝送するステップと、
    前記ターゲットホーム基地局によって、前記ユーザー端末が前記セキュリティー情報を使用するセルに接続するように承認されたか否かを確認するステップと、
    前記ユーザー端末が前記セルに接続するように承認された場合に、前記ターゲットホーム基地局によって前記ユーザー端末の接続設定を受け入れるステップと、
    を具備することを特徴とする方法。
  11. 前記伝送は前記セキュリティー情報のトランスペアレント伝送を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 前記ホームセルは他のネットワークセルによって使用されない周波数で動作することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  13. 請求項１に記載のホームセル測定方法において、
    前記第１のユーザー端末から測定制御メッセージをシグナリングするステップと、
    前記第１のユーザー端末で複数のセル測定を遂行するステップと、
    前記セル測定に対して、前記第１のユーザー端末が前記セルにアクセスする権限を有しているか否かを確認するステップと、
    前記確認ステップに基づいて前記セル測定をレポートするか否かを判定するステップと、
    を具備することを特徴とする方法。
  14. 前記ホームセルは他のネットワークセルによって使用されない周波数で動作することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 請求項１に記載のホームセル測定方法のために通信ネットワークを動作する方法であって、
    前記測定制御メッセージは、前記第１のユーザー端末で複数のセルに対してセル測定を遂行し、前記セル測定に基づいて前記第１のユーザー端末が前記セルにアクセスする権限を有しているか否かを確認した後に、前記確認に基づいて前記セル測定をレポートするか否かを判定する、制限されたレポートモードを前記第１のユーザー端末に進入するように指示するフィールドを含むことを特徴とする方法。
  16. 前記セル測定をレポートするか否かを判定するステップは、変更イベントを表すか否かによって前記測定をレポートするか否かを判定するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 前記変更イベントは、前記第１のユーザー端末がアクセスする権限を有しているセルを含み、前記セルが最適セルとなることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  18. 前記変更イベントは、前記ユーザー端末がアクセスする権限を有していないセルを含み、前記セルが最適セルとなることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  19. 前記ホームセルは他のネットワークセルによって使用されない周波数で動作することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
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