JPH1175237A - セルラー無線システムにおける情報の送信及びセルの再選択方法、基地局及び移動局 - Google Patents

セルラー無線システムにおける情報の送信及びセルの再選択方法、基地局及び移動局

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JPH1175237A
JPH1175237A JP10178629A JP17862998A JPH1175237A JP H1175237 A JPH1175237 A JP H1175237A JP 10178629 A JP10178629 A JP 10178629A JP 17862998 A JP17862998 A JP 17862998A JP H1175237 A JPH1175237 A JP H1175237A
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Mikko Korpela
コルペラ ミッコ
Sami Jutila
ユティラ サミ
Arto Pussinen
プシネン アルト
Kari Pirttikangas
ピルティカンガス カリ
Raino Lintulampi
リントゥランピ ライノ
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セルラー無線システムにおける情報の送信及
び再選択方法の実現。 【解決手段】 セルラー無線システムの基地局は、隣接
セルに関する情報を含むメッセージ（27、27’）を作り
移動局に送信する。隣接セルで使用される送信周波数に
加えて、基地局は隣接セルを特徴づける他の情報（32
ａ、32ｂ、32ｃ、34）もそのメッセージに含み、サービ
スの質に関する情報を含む。それに基づき、移動局は最
も有利な新しいセルのグループの予備的選択を行い、こ
の予備的に選択したセルに対して測定を行う（41、4
7）。その測定により少なくとも１つの適当な新しいセ
ルがあると分かったならば、移動局はそのグループの中
から新しいセルを選択する（42）。また、適当な新しい
セルが無いと分かったならば、移動局は他のグループの
中から新しいセルを選択する（43、48）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にセルラー無
線システムの移動局が実行するセルの選択に関する。本
発明は、特に、様々な質のサービスを利用できるセルが
ある場合におけるセルの選択に関する。
【０００２】
【従来の技術】セルラー無線システムの移動局は、常
に、自分が動作或いは仮に存在しているセルにおける基
地局を選択するものである。通常、セルの選択は移動局
又は基地局で受信される無線信号の強度の測定に基づい
て行われる。例えばＧＳＭシステム（Global System fo
r Mobile Telecommunications ：移動通信用広域システ
ム）では、各基地局は、いわゆるＢＣＣＨチャネル（Br
oadcast Control Channel：報知チャネル）で信号を送
信し（その周波数は隣の基地局のＢＣＣＨチャネルの周
波数とは異なっている）、移動局は受信したＢＣＣＨ信
号の強度を測定し、その強度に基づいて、無線接続の質
に関してどのセルが最も有利であるかを判定する。基地
局は、隣接するセルで使用されているＢＣＣＨ周波数に
関する情報についてもまた移動局へ送信するので、移動
局は隣接するセルのＢＣＣＨ送信メッセージを発見する
ためにどの周波数を受信すべきか分かる。各セルで、Ｂ
ＣＣＨチャネルの送信メッセージは、移動局がそのセル
で電話接続を確立するためにいわゆるランダム・アクセ
ス要求をどのようにすればよいかを教える情報も含んで
いる。
【０００３】従来技術は、ＧＳＭ及びその拡張システム
ＤＣＳ１８００（Digital Communications System at 1
800 MHz ：１８００ＭＨｚのディジタル通信システ
ム）、ＩＳ−５４（Interim Standard 54 ：暫定規格５
４）、及びＰＤＣ（Personal Digital Cellular ：パー
ソナル・ディジタル・セルラー）等のいわゆる第２世代
のディジタルセルラー無線システムに適している。しか
し、未来の第３世代ディジタルセルラーシステムではセ
ルによって移動局に提供されるサービスの質がセル毎に
相当違うということが言われている。第３世代システム
についての提案とは、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Tel
ecommunications System：ユニバーサル移動体通信シス
テム）及びＦＰＬＭＴＳ／ＩＭＴ−２０００（Future P
ublic Land Mobile Telecommunications System / Inte
rnational Mobile Telecommunications at 2000 MHz ：
次世代公衆陸上移動通信システム／２０００ＭＨｚでの
国際移動通信）である。これらのプランではセルはその
サイズ及び特性に応じて例えばピコセル、ナノセル、マ
イクロセル及びマクロセルに分かれており、データ転送
速度はそのサービスの質の例として使われ得る。つま
り、データ転送速度はピコセルのとき最大であり、マク
ロセルのとき最小である。セル同士は部分的に或いは完
全に重なり合うことがあり、また種々の移動局があるの
で、全移動局が全てのセルによってもたらされる質のサ
ービスを利用できるとは限らない。
【０００４】図１は、セルラー無線システムの将来の１
つの有望な形を示しているが、これはＧＳＭと比べて全
く新しいという訳ではなく、公知の部分と完全に新しい
部分とを含むものである。現在のセルラー無線システム
において、より進化したサービスを移動局に提供するこ
とを妨げている障害は、基地局により形成される無線ア
クセス通信網である。セルラー無線システムのコア通信
網は、移動体サービス交換センター（ＭＳＣ）と、他の
通信網要素（ＧＳＭでは、例えば、パケット交換無線シ
ステムと関連するＳＧＳＮ及びＧＧＳＮ、即ちServing
GPRS Support Node ：サービングＧＰＲＳ支援ノード及
びGateway GPRS Support Node ：ゲートウェイＧＰＲＳ
支援ノードで、ここでＧＰＲＳはGeneral Packet Radio
Service：一般パケット無線サービスを表す）と、それ
らに関連する伝送システムとから成っていて、コア通信
網は、少なくとも、ＧＳＭの更なる発達形であるＧＳＭ
フェーズ２＋仕様に準拠して、新種のサービスを伝送す
ることができる。図１において、セルラー無線システム
１０のコア通信網は、３つの並列無線アクセス通信網が
接続されているＧＳＭフェーズ２＋コア通信網１１から
成っている。それらのうちの、通信網１２及び１３はＵ
ＭＴＳ無線アクセス通信網であり、通信網１４はＧＳＭ
フェーズ２＋無線アクセス通信網である。ＵＭＴＳ無線
アクセス通信網のうち、図において上側の通信網１２は
一般無線アクセス通信網であって、移動局サービスを提
供するテレオペレータ（teleoperator) の所有であり、
テレオペレータの全ての加入者に平等にサービスをす
る。下側のＵＭＴＳ無線アクセス通信網１３は私設通信
網であって、その所有者は例えば大会社であり、その敷
地内で無線アクセス通信網が稼働する。通常、私設無線
アクセス通信網１３のセルはナノセル及び／又はピコセ
ルであって、その中ではその会社の従業員の移動局だけ
が動作することができる。また、３つの無線アクセス通
信網１２、１３及び１４は全て、完全に又は部分的に重
なり合っていてもよい。
【０００５】図１に示されている移動局１５は、好適に
は、いわゆるデュアルモード移動局であり、それはその
場所でその時に利用可能なサービスの種類及びユーザー
のデータ転送ニーズに応じて第２世代のＧＳＭ移動局と
して或いは第３世代のＵＭＴＳ移動局として動作するこ
とができる。またそれは、必要及び利用可能なサービス
に応じていろいろなデータ転送システムで動作可能なマ
ルチモード移動局であってもよい。移動局に接続されて
いるＳＩＭユニット１６（加入者識別モジュール）も図
に別に示されている。
【０００６】計画されている第３世代のディジタルセル
ラーシステムに従来技術を適用すると、各基地局がＢＣ
ＣＨチャネルのような送信メッセージを放送し、それは
他の情報に加えて、隣接するセル及び／又は重なり合っ
ている他のセルのＢＣＣＨ周波数についての情報を含む
ことになる。公知のシステムでは各基地局は、接続要求
を実現するために自己のＢＣＣＨ信号で自己に関する情
報も表現するので、明白な解決策は、その基地局がどん
な質のサービスを提供するのか、またそのセルがどのサ
イズのクラスに属するのかを示す第３世代の基地局の情
報についてのＢＣＣＨ送信メッセージを増やすことであ
ろう。しかし、このような手法では、あるセルで動作し
ている移動局は始めにそのセルの基地局から送信される
ＢＣＣＨ信号から他のＢＣＣＨ周波数のリストを読み出
し、その後に、当該移動局が隣接しているセルで動作で
きるか否か知るために、そのリストに含まれている周波
数で到来する各ＢＣＣＨ送信メッセージを短時間で受信
し、復調し、復号しなければならないので、移動局に負
担がかかることになる。隣接するセルのうちかなりの部
分が２Ｍｂｐｓのピコセルであるが、移動局については
マクロセルで６４ｋｂｐｓのデータ転送速度でしか動作
できないということがあり得るので、そのような場合、
ピコセルのＢＣＣＨ送信メッセージを受信するために時
間と電力とを使うのは無駄である（低速の６４ｋｂｐｓ
移動局が高速のピコセルでは全然動作できないことさえ
あり得、また、利用できるセルが他には無いときだけ低
速の移動局は高速のピコセルで動作できる）。同様に、
一時的に６４ｋｂｐｓマクロセルで動作している高速の
ＵＭＴＳ移動局で高速の２Ｍｂｐｓデータ転送接続を確
立させたいということもあり得るが、その場合、その移
動局は利用できる１つのピコセルに移行しなければなら
ない。隣接する殆どのセルのサービスの質がこのために
は低すぎるならば、新セルを見つけるためのそれらのＢ
ＣＣＨ送信メッセージの受信、復調及び復号は無駄にな
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、適当
な新しいセルを見つけるためのデータ転送資源を従来技
術の解決策の場合より効率よく使用する方法及びシステ
ムを提示することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の方法では、基地
局は隣接するセルに関する情報を含むメッセージを作成
して、それを移動局に送信する。この方法は、隣接する
セルで使用される送信周波数の他に、隣接するセルを特
徴づける他の情報も基地局のメッセージに含まれること
を特徴とする。本発明の方法の第２実施例では、 ａ）基地局は、その基地局の近くの隣接するセルを記述
する情報を含むメッセージを移動局へ送信し、 ｂ）そのメッセージに基づいて、移動局は最も有利な新
しいセルのグループの予備的選択を行い、 ｃ）移動局は、適当な新しいセルを見つけるために、そ
の予備的に選択されたセルに対して測定を行う。その測
定により、予備的に選択されたセルの中に少なくとも１
つの適当な新しいセルが含まれていることが分かったな
らば、移動局はその予備的に選択されたセルの中から新
しいセルを選択し、その測定により、その予備的に選択
されたセルの中に適当な新しいセルが全く含まれていな
いことが分かったならば、移動局は、その予備的選択に
含まれているセルでない他のセルの中から新しいセルを
選択するステップがあることを特徴とする。
【０００９】本発明は、セルラー無線システムの基地局
及び移動局にも関する。本発明の基地局は、当該基地局
のセルの付近の隣接するセルのグループに関し、また、
それらの隣接するセルで使用される送信周波数に関する
情報及びそれらの隣接するセルから移動局に提供される
サービスの質に関する情報についても含む情報を備え、
また、その情報から、それらの隣接するセルを記述する
メッセージを作成してそのメッセージを移動局へ送信す
るよう備えられていることを特徴とする。本発明の移動
局は、その時に選択されているセルの基地局から送信さ
れたメッセージからセルのサービスの質に関する情報を
表現すると共に、測定をその時に選択されているセルの
うち隣接するセルに対して主として集中させるように備
えられており、その表現された情報によってセルは移動
局が必要とするサービスの質に対応することを特徴とす
る。
【００１０】本発明はセルラー無線システムにも関して
おり、そのシステムは、基地局とそれらに関連するセル
と移動局とを備え、またそのシステムにおいて基地局は
メッセージを作成して移動局へ送信するように備えられ
ており、その移動局は、セルからある最大であるサービ
スの質を期待し、基地局からメッセージを受け取り、新
たに選択するのに適するセルを発見するためにセルの測
定を行うように備えられている。セルラー無線システム
は、少なくとも１つの基地局に、当該基地局のセルの付
近の隣接するセルのグループに関し、また隣接するセル
で使用される送信周波数とその隣接するセルから移動局
に提供されるサービスの質とに関する情報についても含
む情報を有し、その基地局はその情報から隣接するセル
を記述するメッセージを作成してそのメッセージを移動
局へ送信するように備えられている。
【００１１】もし移動局が他の基地局から提供されるサ
ービスの質について前もって分かれば、適当な新しいセ
ルを見つけるための移動局の動作を従来技術の解決策の
場合よりは効率よく指示することができる。本発明で
は、基地局は隣接するセルの基地局のサービスの質に関
する情報を送信するので、新しいセルを見つけるため
に、移動局は、その中で送信される信号が充分な電力レ
ベルを持っていてかつ現在の基地局から送信された情報
に基づいて適当なサービスの質を持っている隣接する基
地局だけの送信メッセージを受信し、復調し、復号す
る。必要に応じて、基地局は、それが近い将来に移行す
ることになるかも知れない周囲の基地局のセルリストを
保持する。移動局によって保持されるリスト中の基地局
の個数及びその順序は、周囲の基地局から提供されるサ
ービスを利用する移動局の能力によって決定される。
【００１２】次に、添付図面と好適な実施例とを参照し
て本発明をさらに詳しく説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以上の従来技術に関する解説では
図１を参照した。本発明とその好適な実施例とに関する
以下の記述では主に図２から６を参照する。図におい
て、対応する部分には同じ参照番号を使用する。
【００１４】本発明の思想を実施するためには、基地局
及び移動局の双方からの一定の動作が必要である。以下
では、まず始めに、基地局の動作について検討する。図
２はセルラー無線システムの一部分の略図であり、ここ
では基地局２１、２２、２３、２４、２５、及び２６の
セル２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ及び２６
ａは部分的に或いは完全に重なり合っている。簡明のた
め、基地局から通信網へのデータ転送接続は図には示さ
れていない。セル２１ａ及び２２ａは第２世代のシステ
ムのマクロセルであり、セル２３ａ、２４ａ、２５ａ及
び２６ａはピコセルであり、これらはＵＭＴＳ無線アク
セス通信網を形成している。各基地局はいわゆるシステ
ム情報メッセージを定期的にある周波数で送信するが、
そのうちの、基地局２１が送信するメッセージ２７だけ
が図２に明瞭に図示されている。「システム情報メッセ
ージ」という用語は、ここでは説明するために用いてい
るのであって限定するつもりはなく、如何なる名称で知
られているメッセージにも同じ情報を含ませることがで
きる。システム情報メッセージは必須のデータ要素を含
んでおり、それはＧＳＭシステムにおいて、またおそら
くはＵＭＴＳシステムにおいても、Ｌ３メッセージ情報
要素と呼ばれていて、その最終的な数及び質は第３世代
のシステムに関する標準化作業において作成されてい
る。本発明では、システム情報メッセージの少なくとも
一部分はいわゆる隣接セル情報要素から成っており、そ
れについて図３（ａ）及び（ｂ）を参照して詳しく説明
する。
【００１５】図３（ａ）は隣接セルに関する情報要素を
システム情報メッセージ２７に含ませる１つの可能性を
示している。ここでは、セルは、それらが提供するサー
ビスの質に応じて、０から７までの番号が付けられてい
る容量クラス（capacity classes) に分類されている。
最低の質のサービスを提供するセルは容量クラス０に属
し、最高の質のサービスを提供するセルは容量クラス７
に属する。システム情報メッセージの隣接セルに関する
部分は固定部分３１と可変長部分３２とに分けられてい
る。固定部分はフィールド３１ａを含んでおり、これ
は、その可変長部分が関係するセルが何個の容量クラス
に分類されるかを示す。可変長部分３２は隣接セルを容
量クラスによって表す。システム情報メッセージに含ま
れている各容量クラスに対して、可変長部分３２は、ど
の容量クラス（０から７）が関係しているかを示す第１
フィールド３２ａと、容量クラスを記述する第３フィー
ルド３２ｃの長さを示す第２フィールド３２ｂとを有す
る。第３フィールドの長さは例えばオクテット数で表す
ことができる。第３フィールドは、全容量クラスに関す
る第１及び第２のフィールドの後の可変長部分３２の末
尾に容量クラスごとに順番に並んでいる。これらのフィ
ールドの長さを画定する場合に、第２世代のシステムに
関する仕様と以前に呈示された第３世代のシステムに関
するプランとを両立させようと試みるのが有利である。
例えば、隣接するＧＳＭセルを容量クラス０に数え、現
在のＧＳＭ仕様の場合と同じく全長１６オクテットのフ
ィールドで記述すると決めることができる。隣接セルの
中に容量クラス１に属するＧＰＲＳセル（General Pack
et Radio Service：一般パケット無線サービス）がある
ならば、それらをＡＲＦＣＮの絶対値（Absolute Radio
Frequency Channel Number ：絶対無線周波数チャネル
番号）で記述することができ、そのためには各搬送周波
数に対して２オクテットが必要である。提供されるサー
ビスの質によって、ＵＭＴＳセルを容量クラス２から７
に分類することができ、それらを記述するためには１セ
ルあたり少なくとも２オクテットが必要であるが（ＡＲ
ＦＣＮ値に対して）、送信される情報量によっては１セ
ルあたりに８オクテットが記述のために必要になること
もある。
【００１６】図３（ａ）の仕様によって、将来新しい容
量クラスを画定することが可能になる。移動局が容量ク
ラスを識別しなければ、その移動局は当該容量クラスに
関する情報を単に無視するだけである。将来は、セルの
サイズと可能な最高データ転送速度だけでなくて他の多
くの特性に基づいてセルを分類することができるように
なる。上記の情報の他に、システム情報メッセージは他
の情報を含むこともできる。
【００１７】一例として、基地局が容量クラス０の数個
のＧＳＭセル又はＤＣＳ１８００セルと、３個のＧＰＲ
Ｓセルと、容量クラス７の５個のＵＭＴＳ−ＴＤＤ（Ti
me Division Duplex）ピコセルとがその付近に存在する
ことを知らせるシステム情報メッセージをとり上げるこ
とができる。１つのＵＭＴＳ−ＴＤＤピコセルを記述す
るのに８オクテットが使用されると仮定することができ
る。すると、システム情報メッセージの隣接セルに関す
る部分は下記の表に示されている通りとなる。この表で
は、表現を明瞭にするために内容の列の中の数字は１０
進数である。実際のメッセージでは当然それらの数は２
進数である。
【表１】
【００１８】基地局から連続して送信されるシステム情
報メッセージにおいては、隣接セルを記述する部分は同
様でなくてもよく、基地局は異なるメッセージで異なる
隣接セルを記述してもよい。各メッセージが全ての隣接
セルについての情報を含む必要がない場合には、メッセ
ージの平均長が短くなる。特に移動局が基地局とアクテ
ィブな電話接続又はデータ接続をするときは、基地局は
専用制御チャネルで移動局に短縮したシステム情報メッ
セージを送ることができる。この処理手順について後に
さらに詳しく説明する。
【００１９】図３（ｂ）は、システム情報メッセージの
隣接セルを記述する部分を構成するためのもう一つの選
択肢を示している。システム情報メッセージ２７’の始
めの部分に、少なくとも、そのメッセージのタイプを示
すパラメータがなければならないが、そのパラメータは
図３ｂに別には示されていない（図３ａのメッセージの
始めの部分にも同様のパラメータがなければならな
い）。このパラメータのために留保されるビットの数は
そのシステムで何種類のシステム情報メッセージが定義
されているかによる。つまり、メッセージの種類が多い
ほど、種類の異なるメッセージをユニークに識別するた
めに、より長いパラメータが必要になる。その後に、１
／２オクテットの長さのｎ＋１個のフィールド３３が続
いており、その各フィールドは、メッセージに記述され
ている容量クラス０からｎのどれかに属する隣接セルの
数を表す。換言すると、第１フィールド３３は、そのメ
ッセージに記述されている、容量クラス０に属する隣接
セルの数を表し、第２フィールドは、容量クラス１に属
する隣接セルの数を表す、などという感じである。個数
を表すフィールド３３の後に、メッセージに記述されて
いる各隣接セルについてのフィールド３４がある。フィ
ールド３４は、隣接セルについての記述を示し、例えば
２オクテットの長さである。隣接セルについての記述
は、ＡＲＦＣＮ値で表される所望の周波数情報と、また
場合によってはＬＡＣ（Location Area Code：ロケーシ
ョンエリア・コード）又はその他の、そのセルがどの大
規模エンティティに属するかを示す識別子とから成る。
フィールド３４の長さは２オクテットとは多少異なって
いてもよい。将来の拡張に備えてフィールド仕様に空き
ビットを残しておくのが特に有利であるので、フィール
ド３４には３〜４オクテットが適当な長さであるかも知
れない。
【００２０】図３（ａ）及び表１と関連して前述の例の
場合のように各隣接セルを記述するのに２オクテットを
使うと仮定すると、システム情報メッセージの、図３
（ｂ）の原理に従って作成される隣接セルを記述する部
分は下記のようになる（付近に正確に２つのＧＳＭセル
があるということも仮定する）。
【表２】
【００２１】システムの将来の拡張に関して、図３
（ｂ）及び表２に示されている選択肢は、クラスの個数
を変更するためにメッセージの固定部分を変更しなけれ
ばならないので、図３（ａ）及び表１に示されている選
択肢ほど有利ではない。固定部分はフィールド３３から
成っていて、そこにはシステムで定義されているのと同
数の容量クラスが常にある。メッセージの長さを制限す
るためには、１メッセージに記述される隣接セルの数に
例えば３２などの上限を設けるのが有利である。
【００２２】システム情報メッセージにおいて記述され
ている全ての隣接セルが、基地局がシステム情報メッセ
ージを送っているようなセルラー無線システムと同じセ
ルラー無線システムに属しているという必要は必ずしも
ない。例えば、ＵＭＴＳセルの基地局が自己のシステム
情報メッセージに付近のＧＳＭセル及び／又はＤＣＳ１
８００セルを記述することができ、それによって、デュ
アルモードのＵＭＴＳ／ＧＳＭ移動局又はＵＭＴＳ／Ｄ
ＣＳ１８００移動局は両方のシステムのセルを利用する
ことができる。このような構成は、セルの数がまだ少な
いＵＭＴＳシステムの構築開始時に特に有利である。あ
る他のセルラー無線システムのセルでは動作できない移
動局は、そのようなシステムのセルに関する記述を単に
無視することができる。
【００２３】図３（ｂ）及び表２の手順の変形例を呈示
すると、その変形例においては全てのフィールド３３が
省略され、当該セルの容量クラスを表示するのに必要な
ビットは、セル固有のフィールド３４の各々に付加され
る。容量クラスが８個ある場合、この目的のためにフィ
ールド３４において少なくとも３ビットを使用する。し
かし、図３（ｂ）及び表２の手順は、移動局における計
算の実行が容易であるので（フィールド３３の内容から
移動局は自己にとって興味ある情報がそのメッセージの
中のどこにあるかを直ちに計算することができる）、こ
の手順の方が有利であると考えられる。また、修正例の
一例としては、システム情報メッセージは各容量クラス
に対してある一定数の情報要素を含む。しかし、このよ
うな構成は実際にはあまり融通は利かないであろう。セ
ルは異なる容量クラスに属するいろいろな数の隣接セル
を有するので、いろいろな容量クラスに関する情報の比
例する部分が変化することができ有利である。
【００２４】以下の記述は、基地局から送信されるシス
テム情報メッセージに含まれ隣接セルに関する情報を移
動局が使用する方法に関する。この情報を使用する目的
は、セルの再選択に関して、利用可能なセルの中から移
動局のデータ転送ニーズに最もよく対応する新しいセル
をなるべく速やかに移動局が選択できるようにすること
である。セルの再選択は、移動局が、移動局と基地局と
の間にアクティブな電話接続やデータ転送接続が無いい
わゆるアイドルモードであるときに行われることがで
き、或いはアクティブな電話接続又はデータ転送接続の
あるときに行われることもできる。後者の場合、ある基
地局から他の基地局への、セルの再選択に関連する接続
の転送は、ハンドオーバーと呼ばれる。これらの場合に
おける移動局の動作が図４及び５に例示されている。
【００２５】アイドルモード４０では、移動局は、現在
の基地局から受信している信号の電力レベル（及び／又
は復調され復号された信号の完全性）を測定すること
で、公知の方法によるセルの再選択の必要性を連続的に
又は定期的に調べる。１つの好適な実施例では、移動局
は、次のアクティブな接続においてどんなデータ転送速
度又は他のどのような質のサービスが必要になるかとい
うことについて、前に実現された接続に基づく予測を維
持することができる。この予測の作成、維持及び利用に
ついてはフィンランド特許出願ＦＩ ９７１９２７で詳
しく検討されており、その出願の出願人は本出願の出願
人と同一である。もっと単純な実施例では、移動局は、
次の接続では自己の可能な限り最高のデータ転送速度が
必要になると推測する。いずれにせよ、移動局は現在の
基地局から送信されるシステム情報メッセージを受信
し、復調し、復号して、それによってＢＣＣＨ周波数の
他にデータ転送速度等の、隣接セルから提供されるサー
ビスの質が決まる。
【００２６】ステップ４１においては、移動局は、移動
局によりなされた予測又は自己の可能な限りの最大容量
に比べてサービスの質が低すぎるような隣接セルにはあ
まり注意を払わない。現在の基地局から送られてきたシ
ステム情報メッセージに基づいて現在の基地局と同じロ
ケーションエリアに属するか或いは移動局のために画定
されているホームエリアに属するか或いはその中ではユ
ーザーが平均より低い価格で動作することのできる私設
ピコセル通信網に属するような隣接セルを発見しようと
する移動局の試みに基づいて、ステップ４１でのセルの
区別を実行することも可能である。本発明は、現在の基
地局から移動局が受信した隣接セルに関する情報に基づ
く限りはステップ４１ではセルを区別する方法を限定し
ない。区別したり、注意をあまり払わないということ
は、本発明では移動局が当該隣接セルを全く無視するべ
きであるということを意味するわけではなくて、移動局
は、利用できるもっと良好なセルが無いという新しい観
測結果が現れるのを待つために、それらに関する情報を
保存することができる。ステップ４１での動作の適当な
モデルは、特に、いろいろな質のセルの密度に依存し、
シミュレーション及び試験によってそれを発見すること
ができる。
【００２７】ステップ４２において、移動局は、状態４
１においてサービスの質、ロケーションエリア又はその
他の基準に照らして適当であることが分かった隣接セル
の中から新しいセルを発見しようする。移動局が新しい
セルに切り替わるのが有利であるためには、その新しい
セルは周知の適当性基準を満たさなければならず、それ
は例えばＧＳＭシステムではセル固有のＣ１パラメータ
及びＣ２パラメータが充分に大きな値を持っていなけれ
ばならないということである。ＧＳＭシステム及びＤＣ
Ｓ１８００ではセルを選択するための適当性基準及びそ
の他の公知の動作は、ＥＢＵ（European Broadcasting
Union ：欧州放送連盟）及びＥＴＳＩ（European Telec
ommunications Standards Institute ：欧州通信規格協
会）の規格ETS 300 535 （GSM 03.22 ）及びETS 300 57
8 （GSM 05.08 ）で定義されている。一般的レベルで、
同じアプローチを他のディジタル・セルラー無線システ
ムに適用することもできる。もし適当なセルが見つから
なければ、状態４３において、移動局は、状態４１では
あまり注意を払われなかったセルの中から適当なセルを
探し出そうとする。移動局は、もし時間があれば、たと
え適当な「もっと質の良い」セルが状態４２で発見され
ていても、状態４３で区別されているセルの中から適当
なセルを探し出すことができる。状態４０、４１、４２
及び４３から成るループを連続的に又は定期的に巡回す
ることによって、移動局は最良の新しいセルのリストを
連続的に維持することができる。
【００２８】図５においては、アクティブ状態４５の移
動局はアクティブなデータ転送接続に関連する情報の送
信、受信及び処理にかなりの時間をかけているので、隣
接セルの情報を処理したり測定を行ったりする時間が余
り無い。アクティブなデータ転送接続中には、一般に少
なくとも１つのいわゆる専用制御チャネルがあり、この
チャネルは基地局と当該移動局との間で制御データを転
送するために使用される。基地局は短縮されたシステム
情報メッセージを作成することができ、それは、現在の
アクティブなデータ転送接続のような接続を処理するた
めに充分に質の良いサービスを有する隣接セルだけに関
しての情報を含んでいる。図５において、状態４６はそ
の短縮されたシステム情報メッセージの受信について記
述しており、状態４７は、新しいセルを選択することを
目的とする測定をそれらのセルにどのように集中させて
実行するかを記述している。もし適当な新しいセルが状
態４７で見つからず、現在の基地局によって制御されて
いる接続が悪くなって新しいセルを選択する必要が生じ
たならば、移動局は、状態４８で、サービスの質が充分
でない基地局も含むもっと広範なリストを送るよう基地
局に要求する。この動作の目的は、必要ならば、たとえ
サービスの質が限られているとしても、アクティブなデ
ータ転送接続を維持することである。ユーザーの見地か
らは、おそらく、データ転送接続が完全に切断される場
合よりはデータ転送接続の質が一時的に弱まる場合の方
がましであろう。図５に示されているプロセスを連続的
に又は定期的に反復すれば、アクティブな接続は利用で
きる最良の基地局を常に経由することになる。
【００２９】上記の状態４７及び４８の手順の代わりと
して、基地局が基地局リストを時折変更する手順を使用
することが可能である。従って基地局は連続するシステ
ム情報メッセージにおける異なる隣接セルに関する情報
を送ることができ、移動局は、そのメッセージに含まれ
ている情報と、前のメッセージに記述されていて移動局
のメモリーに保存されている情報との両方の隣接セル情
報に基づいて新しいセルに関する測定及び選択を実行す
る。基地局と移動局との間の制御データのデータ転送速
度がアクティブな電話接続又はデータ転送接続中に充分
に大きければ、基地局は当然に移動局のアイドルモード
時と同じ隣接セル情報の全てを送信することもできる。
【００３０】本発明は、移動局が新しいセルに関する測
定及び選択を実行するための実際のアルゴリズムの実現
を限定しない。しかしながら、好適なアルゴリズムの実
現においては下記の観点を考慮に入れるべきである。
【００３１】移動局がアイドルモードになっていて、現
在のセルで利用できるものよりも大きなデータ転送速度
又はもっと質の良いサービスを必要とするアクティブな
データ転送接続を移動局が確立するべきであることをユ
ーザーが与えたコマンド又は通信網からの呼び出しメッ
セージが示しているならば、移動局は新しいセルを選択
する。現在の基地局から送られたメッセージに含まれて
いる隣接セルに関する情報を受信し、復調し、復号する
ことによってアイドルモード時に移動局が収集した情報
に基づいて、また場合によっては、この情報に基づいて
選択された隣接セルの基地局から送られたメッセージ
（このメッセージは例えば通信状態に関する正確なセル
固有の情報を含んでいる）を受信し、復調し、復号する
ことによってアイドルモード時に移動局が収集した情報
にも基づいて、新しいセルの選択が行われる。
【００３２】基地局から送られたシステム情報メッセー
ジで言及されているあるセルが提供するサービスの質が
移動局のためには充分に良くはないならば、移動局はそ
れらのセルにはあまり注意を払わなくても良い。例え
ば、もっと良質のサービスを利用できるセルが無いこと
を移動局が観測したならば、それらの「区別された」セ
ルに関する測定を後で実行することができる。或いは、
移動局は、「区別された」セルの信号電力も測定するけ
れども、「区別されていない」隣接セルに関する詳しい
情報を得るために、それらのセルから送られるメッセー
ジだけを受信し、復調し、復号することもできる。
【００３３】例えばある隣接セルがもし移動局が動作で
きないような異なるシステムに属しているならば、移動
局はそれらの隣接セルを完全に無視することができる。
【００３４】移動局は、ある隣接セルから送られてくる
システム情報メッセージがその移動局が利用できない要
素があることを示しているならば、それらのセルを完全
に無視することもできる。
【００３５】移動局がセルを選択し直す際には、ロケー
ションエリアの変更に起因する内部での信号のやりとり
の量がなるべく少なくて済むように、現在のセルと同じ
ロケーションエリアに位置するセルの方を好むのが有利
である。また、ホームエリア又は、移動局の動作のコス
トがユーザーにとって少なくて済むようなその他のセル
のグループに属するセルの方を好むのも移動局にとって
有益なことである。
【００３６】本発明は、従来技術と比べて非常に僅かな
装置要件を基地局及び移動局に課すに過ぎない。図６
（ａ）で、基地局５０は、隣接セルで使用されているＢ
ＣＣＨ周波数と、それらのセルから提供されるサービス
の質（可能な限り最高のデータ転送速度など）とに関す
る情報を含むデータベース５１を利用できるようにしな
ければならない。オペレータは、普通は、それらのデー
タベースの内容を静的に又は永久的に（例えば新しい基
地局が古い基地局の近くで運用し始めたとき）あるいは
動的に（例えば近くの基地局が整備のために運用を停止
したとき）変更するためのいわゆるＯＭ設備（Operatio
n & Maintenance ：運用及び整備）を持っている。従来
技術の基地局は多様なメッセージを作って送信するの
で、データベース５１に含まれている情報に関するメッ
セージの作成及び送信は従来技術の装置５２で可能であ
る。図６（ｂ）に示されている移動局では、本発明に関
して必須の部分は、受信ブロック（ＲＸ）５３と制御ブ
ロック５４とであり、移動局はこの受信ブロック（Ｒ
Ｘ）５３を通して基地局から送られてきたメッセージを
受信し、復調し、復号すると共に、受信した信号の電力
レベルを測定し、制御ブロック５４は、そのメッセージ
に含まれている情報を処理して移動局の動作を制御する
が、それらは共に従来技術である。移動局のメモリ（Ｍ
ＥＭ）５５の一部分は隣接セルの選択に関する情報に配
分されなければ成らず、それは、移動局自身の容量に関
する情報と、隣接セルのＢＣＣＨ周波数及びそれらの隣
接セルから提供されるサービスの質に関する基地局から
受け取った情報とを含む。公知のＳＩＭカード、あるい
は目的が同じであるような着脱可能な記憶媒体を使用す
ることも当然可能である。送信ブロック（ＴＸ）５６に
よって、移動局はセル選択に関するメッセージを基地局
に送信する。
【００３７】本発明は、新しいセルからのメッセージの
測定及び受信に起因する移動局の負担をなるべく少なく
するように新しいセルの選択を集中化させるのに役立
つ。上記の実施例は例示目的のものであって、発明を限
定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】将来に開発され得るセルラー無線システムを示
す図である。
【図２】本発明を適用することのできるセルラー無線シ
ステムを示す図である。
【図３】本発明のシステム情報メッセージの書式を示す
図である。
【図４】移動局における本発明の方法の実施例を示す図
である。
【図５】移動局における本発明の方法のもう一つの実施
例を示す図である。
【図６】本発明のセルラー無線システムの基地局及び移
動局を示す図である。
【符号の説明】
１５…移動局 ２１、２２、２３、２４、２５、２６…基地局 ２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ…セ
ル ２７、２７’…メッセージ ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３、３４…情報 ５０…セルラー無線システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルト プシネン フィンランド国，エフイーエン−90540 オウル，カルパランティエ ７ (72)発明者 カリ ピルティカンガス イギリス国，ジーユー14 ０ジェイアー ル，ファーンボロー，サウスウッド，ウル スウォーター アベニュー ３ (72)発明者 ライノ リントゥランピ フィンランド国，エフイーエン−90810 キビニエミ，テポンケンテンティエ ９

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セルラー無線システムの基地局から移動
    局への隣接セルに関する情報の送信方法であって、前記
    基地局は、前記隣接セルに関する情報を備えるメッセー
    ジ（２７、２７’）を生成して該メッセージを前記移動
    局へ送信する前記セルラー無線システムにおいて、前記
    隣接セルで使用される送信周波数に加えて、前記基地局
    は前記隣接セルを特徴づける他の情報（３２ａ、３２
    ｂ、３２ｃ、３４）を前記メッセージに有することを特
    徴とするセルラー無線システムの基地局から移動局への
    隣接セルに関する情報の送信方法。
  2. 【請求項２】 前記基地局は、前記メッセージに記述さ
    れている各隣接セルによって移動局に提供されるサービ
    スの質に関する情報を有することを特徴とする請求項１
    に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記メッセージに記述されている各隣接
    セルがサービスの質の所定クラス（３２ａ）のうちのど
    れに属するかを述べることによって各セルのサービスの
    質が表現されることを特徴とする請求項２に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 前記メッセージは、 該メッセージに含まれているセル記述中にサービスの質
    のクラスが何個あるかを示す情報（３１）と、 前記メッセージに含まれているサービスの質の各クラス
    を記述する前記メッセージの部分の長さについての情報
    （３２ｂ）と、 前記メッセージに含まれているサービスの質の各クラス
    をサービスの質のクラスの順に記述する情報（３２ｃ）
    とを備えることを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記メッセージは、 サービスの質の各クラスについて、該サービスの質のク
    ラスに属する何個のセルについて前記メッセージが記述
    してるかを示す情報（３３）と、 標準の長さのフィールドで一度に１つの隣接セルを記述
    する情報（３４）とから成ることを特徴とする請求項３
    に記載の方法。
  6. 【請求項６】 セルラー無線システムにおいてセルの再
    選択を実行する方法であって、基地局と、該基地局に関
    連するセルと、移動局とを備える前記セルラー無線シス
    テムにおいて、 （ａ）基地局は、該基地局の近くの隣接セルを記述する
    情報を含むメッセージを前記移動局へ送信するステップ
    （４０、４６）と、 （ｂ）前記メッセージに基づいて、前記移動局は最も有
    利な新しいセルのグループの予備的選択を行うステップ
    （４１、４７）と、 （ｃ）前記移動局は、適当な新しいセルを見つけるため
    に、前記予備的に選択されたセルに対して測定を行うス
    テップ（４２）とを備え、 前記測定により、前記予備的に選択されたセルの中に少
    なくとも１つの適当な新しいセルが含まれていることが
    分かったならば、前記移動局はそのグループの中から新
    しいセルを選択し（４１、４７）、 前記測定により、前記予備的に選択されたセルの中に適
    当な新しいセルが全く含まれていないことが分かったな
    らば、前記移動局は、前記予備的選択に含まれているセ
    ルではない他のセルの中から前記新しいセルを選択する
    （４３、４８）ことを特徴とするセルラー無線システム
    においてセルの再選択を実行する方法。
  7. 【請求項７】 ある移動局がある基地局とのアクティブ
    な電話接続又はデータ転送接続を有するとき、当該基地
    局は、前記ステップ（ａ）で、進行中の前記アクティブ
    な電話接続又はデータ転送接続を処理するために充分な
    質のサービスを提供する前記基地局の近くの前記隣接セ
    ルだけを記述するメッセージを前記移動局に送信するこ
    とを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記予備的に選択されたセルの中に適当
    な新しいセルが無いことを測定結果が示している場合に
    は、前記移動局は他の隣接セルに関する情報を送信する
    ように前記基地局に依頼することを特徴とする請求項７
    に記載の方法。
  9. 【請求項９】 ある移動局がある基地局とのアクティブ
    な電話接続又はデータ転送接続を有するとき、当該基地
    局は、前記ステップ（ａ）で、代わりの異なる隣接セル
    を記述する可変メッセージを前記移動局に送信すること
    を特徴とする請求項６に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 セルラー無線システム（５０）の基地
    局であって、メッセージを作ってそれを移動局に送るた
    めの手段（５２）を有する基地局において、 当該基地局のセルの付近の隣接セルのグループに関し、
    また前記隣接セルで使用される送信周波数及び前記隣接
    セルから前記移動局に提供されるサービスに関する情報
    についても含む情報（５１）を有し、 前記情報に基づいて前記隣接セルを記述するメッセージ
    を作って該メッセージを前記移動局に送信するための手
    段も有することを特徴とする基地局。
  11. 【請求項１１】 セルラー無線システムの移動局であっ
    て、セルのサービスを予想するように備えられ、基地局
    からメッセージを受け取ると共に再選択するのに適する
    セルを発見するためにセル固有の測定を実行するための
    手段（５３）を有する前記移動局において、選択された
    セルの基地局から送信されたメッセージからセル固有の
    サービスを記述する情報を抽出して、前記セル固有の測
    定を、主として、その選択されたセルの隣接セルのうち
    の、その表現された情報によると前記移動局が予想する
    サービスに対応する隣接セルに集中させるための手段を
    有することを特徴とする移動局。
  12. 【請求項１２】 セルラー無線システムであって、基地
    局と、それらに関連するセルと、移動局とを備える前記
    セルラー無線システムにおいて、 前記基地局は、メッセージを作って、それを前記移動局
    に送信するための手段を有し、 前記移動局は、前記セルからあるサービスを予想し、前
    記基地局からメッセージを受け取り、再選択するのに適
    するセルを発見するためにセル固有の測定を実行するよ
    うに備えられる前記セルラー無線システムにおいて、 少なくとも１つの基地局に、当該基地局のセルの付近の
    隣接セルのグループに関し、また前記隣接するセルで使
    用される送信周波数及び前記隣接するセルから前記移動
    局に提供されるサービスに関する情報についても含む情
    報を備え、前記基地局は前記情報に基づいて前記隣接セ
    ルを記述するメッセージを作成して該メッセージを前記
    移動局へ送信するための手段を備えていることを特徴と
    するセルラー無線システム。
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