JP3712607B2 - 同期ハンドオーバーを使用する移動無線遠隔通信システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、全般的な移動電話システム、又は移動通信用の全般的なシステム等の移動無線遠隔通信システムに関し、具体的には、リアルタイムサービスを提供するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
リアルタイムサービスにおいては、アップリンクパケット、すなわち、制御ネットワークから移動システムに送信されるパケットが、二重に複製されたり失われたりしないことは重要なことである。パケットが二重になった場合には、上方の制御層は、何れのパケットを放棄するべきかを推定しなければならず、パケットが失われた場合には、そのパケットは、再送信され、再送信が不可避な場合には、再送信は、通常、アプリケーション層で実行され、再送信には、無線のリソースを必要とする。
【０００３】
ビデオ等のリアルタイムサービスの中には、遅延に敏感であり且つ／又は、パケットの喪失に敏感であるものもある。パケットの喪失及びパケットの重複は、上記のサービスを提供する能力に深刻な影響を与える可能性がある。移動通信装置の使用者が地上を移動するに応じての、ある１つの制御ネットワークから他の制御ネットワークへのハンドオーバー（“引継ぎ”という。以下同じ。）又はリロケーション（“再配置”という。以下同じ。）の最中に、パケットの喪失及びパケットの重複は、とりわけ生起しやすい。
【０００４】
本明細書中では、"引継ぎ"及び"再配置"なる用語は、取り扱っている無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）から目標のＲＮＣに接続に関する制御を遷移させることを意味し、共に使用される。
【０００５】
移動無線遠隔通信システムにおいては、現時点では、引継ぎ又は再配置中のパケットの喪失あるいはパケットの重複を回避するのは不可能である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの目的は、引継ぎの最中のパケットの喪失又はパケットの重複の危険率を実質的に低減するシステムを提供することにある。
【０００７】
本発明の１つの態様において、移動無線遠隔通信にシステム内で取り扱っているコントローラから目標のコントローラに移動体の制御を引き継ぐ方法であって：
目標のコントローラが、取り扱っているコントローラにタイミング情報の要求を送信するステップと；
取り扱っているコントローラが、目標のコントローラにタイミング情報を送信するステップと；
目標のコントローラが、当該移動体の接続のために、取り扱っているコントローラとのユーザー平面同期状態に至るステップと；
目標のコントローラが、移動体の制御を引き受けるステップとを含む方法である。
【０００８】
好適には、タイミング情報は、フレームタイミング情報である。
さらに、本発明の他の態様において、移動無線遠隔通信システム用のコントローラであって、当該コントローラへの移動体の制御の引継ぎに際して、取り扱っているコントローラにタイミング情報の要求を送信し、取り扱っているコントローラからタイミング情報を受信し、当該移動体の接続のために取り扱っているコントローラとのユーザー平面同期状態に至り、その移動体の制御を引き受けるように構成されると共に、さらに、当該コントローラから目標のコントローラへの制御の引継ぎに際して、要求信号を受信した後に、その目標のコントローラに信号タイミング情報を送信するように構成されるコントローラである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付の図面を参照して実施例により説明されるであろう。
図１では、コアネットワーク（ＣＮ）１０は、ＵＭＴＳ地上無線接続ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）１４へのインターフェイス１２、すなわち、Ｉｕインターフェイスを備え、ＵＴＲＡＮ１４は、複数の移動システム（ＭＳ）１８，２０へのインターフェイス１６、すなわち、Ｕｕインターフェイスを備える。
【００１０】
ＵＴＲＡＮ１４内には、複数の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）２２，２４が存在し、各ＲＮＣは、服すの結節点Ｂ２６，２６を制御している。ＲＮＣは、２つのみが示されており、結節点Ｂは、各ＲＮＣについて２つのみが示されている。ＲＮＣ２２は、ＭＳ１８を制御し、ＲＮＣ２４は、ＭＳ２０を制御する。ＲＮＣ２２，２４は、インターフェイスＩｕｒ２６により互いに接続されており、Ｉｕインターフェイス３０，３１によりコアネットワーク１０に接続されている。
【００１１】
図では、ネットワークは、ＵＭＴＳネットワークであるが、ＧＳＭネットワークにおいては、ＲＮＣと等価な基礎単位は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）と称せられ、結節点Ｂは、基地送受信局（ＢＴＳ）と称せられ、Ｕｕインターフェイスは、無線インターフェイスと称せられる。
【００１２】
ＲＮＣ２２，２４は、データを含むフレームを生成し、結節点Ｂ２６，２８に、そのフレームを送信し、移動システムが地上を移動する場合に、その移動システムを制御する。結節点Ｂは、ＲＮＣからフレームを受信し、データを変調して、無線インターフェイスＵｕ１６に送信し、さらに移動体に送信する。
【００１３】
ＵＭＴＳは、制御面とユーザー面とを備え、リソースの要求の割り当てを制御し、引継ぎの要求を制御するように条件指定され、制御面は、結節点ＢとＲＮＣとの間の信号化方式を制御する。ユーザー面は、アプリケーション間で送信される現時点でのユーザーのデータを取り扱うのに使用される。
【００１４】
ここで、移動体のうちの１つが、ＲＮＣ２２により制御されている複数のセルのグループ３２’内の遠隔通信セル３２に位置しており、ＲＮＣ２４により制御されている複数のセルのグループ３４’内に位置する遠隔通信セル３４に移動すると仮定する。図示されている位置では、移動体は、セル３２に位置するとセル３４に位置するとに関わらず、関連のある結節点Ｂ２６又は２８を介してＲＮＣ２２又はＲＮＣ２４の何れかから信号を受信し、ＲＮＣ２２又はＲＮＣ２４に何れかに信号を送信することが可能である。
【００１５】
また、図では、移動体は、上方向に移動していると仮定する。移動体が移動するに従って、ＲＮＣ２２からＲＮＣ２４への引継ぎが生起し、アプリケーションによりデータの重複が検出されないようにリアルタイムサービスを提供する場合には、フレームを同期させることが必要不可欠となる。ここでは、引継ぎ情報は、ＣＮ１０を介して取り扱っているネットワーク（ＳＲＮＣ）２２から目標のネットワーク（ＴＲＮＣ）２４に送信され、ＳＲＮＣ２２は、Ｉｕリンク３０を介してＣＮ１０に"引継ぎ要求"信号を送信し、ＣＮ１０は、Ｉｕリンク３０を介してＴＲＮＣ２４に"引継ぎ要求"信号を送信し、ＴＲＮＣは、引継ぎ要求通知３５を返送し、ＣＮ１０は、引継ぎを実行する。ここで、結局のところ、ＲＮＣ２４を介して送信されているフレームを使用して同期を達成することが可能であるが、顕著なパケットの損失又はパケットの重複が存在することがよくあり、パケットの損失又はパケットの重複は、アプリケーションにより認知可能であり、そのアプリケーションに顕著な障害、例えば、ビデオにおいては、同期又はジッタリング表示の損失をもたらす。
【００１６】
本発明の方法においては、ＴＲＮＣ２４が、ＣＮ１０から引継ぎ要求信号を受信した場合には、ＴＲＮＣ２４は、Ｉｕｒリンク２７を介してそのフレームに関するＳＲＮＣ２２からのタイミング情報の要求を送信し、そして、ＳＲＮＣ２２は、Ｉｕｒリンク２７を介して下方の層のタイミングと同期状態とプロトコルとを送信し、タイミングオフセット情報と同期情報とを供給する。信号は、図２に図示されている。
【００１７】
一度同期状態情報を交換すると、２つのＲＮＣ２２，２４は、セル３２／３４内の移動体からの同一のパケットをＩｕリンク３０，３１を介してＣＮ１０に同期状態で送信することが可能である。ＴＲＮＣ２４は、引継ぎ要求通知信号を送信する。ＣＮ１０により、ＲＮＣ２４への引継ぎ又は再配置が可能となる。
【００１８】
引継ぎ又は再配置の最中に、ＣＮ１０は、何れのパケットが反復されているかを判定し、反復を抑制することが可能である。
【００１９】
Ｉｕｒリンク２７を介して送信される信号は、帯域外のものであってもかまわないが、遅延を最小化するためには、帯域内の信号化方式が好ましい。
【００２０】
ここで、ＳＲＮＣ２２は、Ｉｕｒリンクを使用して、ＴＲＮＣ２４に要求を送信し、本発明の方法においては、ＴＲＮＣ２４は、従来使用されている方向とは反対の方向に要求を送信し、リンクを介してかなりの付加的な情報を送信することが可能であるということを認識すべきである。
【００２１】
図３は、ユーザー面におけるＩｕフレームの数を示しており、信号パスを示している。ＳＲＮＣ２２は、Ｉｕアップリンクユーザー面を介してＣＮ１０に一点鎖線で示されているフレームを送信し、Ｉｕ信号化方式リンクを介してＣＮに実線で示されている"引継ぎ要求"信号も送信する。ＣＮは、Ｉｕ信号化方式リンク（実線）３１を介してＴＲＮＣに"引継ぎ要求"信号を送信する。
【００２２】
低レベルのタイミングＩｕ信号と同期Ｉｕ信号は、破線で示されているＩｕｒリンク２７を介して送信される。ＴＲＮＣは、セル３２／３４内の移動体に対するタイミングを変化させて、ＳＲＮＣとの同期状態に至る。
【００２３】
従って、ＳＲＮＣとＴＲＮＣは、共に、セル３２／３４内の移動体からのフレームを送信し、図３からは、フレーム１とフレーム２は、同期していないが、フレーム３は、同期しているということがわかり、そして、ＴＲＮＣは、Ｉｕ信号化方式リンク（実線）を介してＣＮに"引継ぎ要求通知"信号３５を送信することが可能である。フレーム５と６は、同期状態にあることが示されており、共に、ＲＮＣにより送信される。ＣＮ１０は、情報の反復を防止する。
【００２４】
本発明によるＩｕインターフェイスでの順序決定／同期に関する方法により、ＣＮ１０は、２つのアップリンクパケットストリームの間でほぼ損失なしでパケット交換を行うことが可能となる。従って、引継ぎの際のサービスの品質は、大幅に改善されることとなる。
【００２５】
再配置のみならずＲＮＣの引継ぎにも本発明の方法を応用することが可能であり、また、ＧＳＭのみならずＵＭＴＳにも応用することが可能である。
従来と同様に、ＣＮ１０は、少なくとも１つの移動交換センター（ＭＳＣ）と、複数のＧＳＭ支持結節点とを含み、ＧＳＭ支持結節点のうちの１つは、生起している呼のための取り扱っているＧＳＭ支持結節点（ＳＧＳＮ）である。
【図面の簡単な説明】
【図１】全般的な移動電話システムの一部分を概略的に示す図である。
【図２】引継ぎの間の信号化方式の制御の流れ図である。
【図３】フレームの数を示している図である。

Claims (9)

1. 移動無線遠隔通信システム内で、取り扱っているコントローラ（２２）から目標のコントローラ（２４）に対して移動体端末との通信の制御を引き継ぐ方法であって、
   該目標のコントローラが、該取り扱っているコントローラに対してタイミング情報の要求を送信するステップと、
   該取り扱っているコントローラが、該目標のコントローラに対してタイミング情報を送信するステップと、
   該移動体端末との接続のために、該目標のコントローラが、該取り扱っているコントローラとのユーザー面の同期状態に至るステップであって、該取り扱っているコントローラおよび該目標のコントローラが、どのパケットが反復されるかを決定しおよびその反復を抑圧するコアのネットワークに対して該移動体端末からの同じパケットを同期送信するようになっているステップと、
   該目標のコントローラが、該移動体との通信の制御を引き受けるステップと、を含むことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、該取り扱っているコントローラ（２２）は、該目標のコントローラ（２４）にアップリンク上のパケットに関するフレーム情報を送信する方法。
3. 請求項２に記載の方法において、該フレーム情報は、下方の層のタイミングと、同期プロトコルとを含み、タイミングオフセットと、同期情報とを供給する方法。
4. 請求項１に記載の方法において、該移動体遠隔通信システムが万国移動体遠隔通信システム（ＵＭＴＳ）であり、該目標のコントローラが目標無線ネットワークコントローラ（２４）であり、及び該取り扱っているコントローラが取り扱い無線ネットワークコントローラであり、該目標のコントローラおよび取り扱っているコントローラが、タイミング情報の要求およびそのタイミング情報が送られるＩｕＲリンクを介して接続されているような方法。
5. 請求項４に記載の方法において、該目標のコントローラと該取り扱っているコントローラとは、それぞれに関連するＩｕインターフェース（１２）を介して該システムのコアネットワーク（１０）と同期状態に至る方法。
6. 取り扱っているコントローラ（２２）および目標のコントローラ（２４）を含む通信の引き継ぎの制御手段を備える移動体遠隔通信システムであって、
   該目標のコントローラ（２４）がタイミング情報の要求を該取り扱っているコントローラ（２２）に送る手段から成り、
   該取り扱っているコントローラ（２２）が、該目標のコントローラ（２４）にタイミング情報を送ることにより該要求に応動する手段から成り、
   該目標のコントローラ（２４）が、移動体端末と接続状態にある取り扱っているコントローラ（２２）とユーザー面の同期状態に至るよう動作し、
   該取り扱っているコントローラ（２２）及び目標のコントローラ（２４）が、各々、どのパケットが反復されるかを決定するための手段と、その反復を抑圧するための手段とから成るコアネットワークに対して、移動体から同じパケットを同期送信するための手段から成り、及び
   該目標のコントローラが該移動体との通信の制御を引き受けるようになっていることを特徴とする移動遠隔通信システム。
7. 請求項６に記載のシステムにおいて、該取り扱っているコントローラ（２２）の応動手段が、該目標のコントローラ（２４）にアップリンク上のパケットに関するフレーム情報を送信するよう動作するシステム。
8. 請求項６に記載のシステムにおいて、当該システムが万国移動体遠隔通信システム（ＵＭＴＳ）であり、該目標のコントローラが目標無線ネットワークコントローラ（２４）であり、及び該取り扱っているコントローラが取り扱い無線ネットワーク コントローラであり、該目標のコントローラおよび取り扱っているコントローラが、タイミング情報の要求およびそのタイミング情報が送られるＩｕＲリンクを介して接続されるように構成されているシステム。
9. 請求項６又は７に記載のシステムにおいて、該システムを、Ｉｕインターフェース（３１）を介してコアネットワーク（１０）と同期させる手段が備えられるシステム。

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