JP4295113B2 - アクティブセットのセルに関連したモニタセットのセル決定方法 - Google Patents

Description

本発明はセルラ無線通信ネットワークにおける方法に関する。特に、本発明はアクティブセットにおける複数セル各々に関連する特定ランクのセルによりそのアクティブセットに関連したモニタセットのセルを決定する方法に関する。

典型的なセルラ無線通信システムにおいて、セルラ無線通信ネットワークによりサービスを受ける地理的な領域は複数のセル領域に分割され、しばしば無線基地局装置として言及される無線基地局が前記のセル領域で動作している移動局への無線カバレッジを提供している。例えば、携帯型の、ポケット型の、手持ち型の、或いは車両搭載型であるかもしれないその移動局により、移動局ユーザ（移動局加入者）は、音声、データ、マルチメディア情報の内の少なくともいずれかをセルラ無線通信ネットワークを介して通信することができる。各無線基地局は１つ以上のセルにサービスを行うように装備されているかもしれない。

移動局は、例えば、着呼或いは発呼時に、移動局とセルラネットワークとの間の通信に専用の無線通信チャネルを割当てられるかもしれない。例えば、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ）、パーソナルデジタルセルラ（ＰＤＣ）、及びデジタル・アドバンスト・モバイル・フォン・システム（ＴＤＭＡ）のような伝統的なセルラ無線通信システムにおいて、専用無線通信チャネルはサービングセルと言われる１つのセルによりサービスを受ける。電話中には、例えば、移動局が別のセルに移動するために、別のセルを用いて、その呼へのサービスを行う必要になるかもしれない。そのとき、新しい専用無線通信チャネルが他のセルにおいて確立され、その電話のサービスを行うが、一方、古い専用無線通信チャネルは解放される。呼が進行中に、専用無線通信チャネルを変更するこの過程は、ハンドオフ、或いは、ハンドオーバとして言及される。移動局が１つの専用無線通信チャネルから別のものに切り替わるときに、短い通信の中断があるので、この周波数のハンドオーバはしばしば、ハードハンドオーバ或いは“切替前中断（ブレイク・ビフォー・メイク（break before make））として言及される。

例えば、ｃｄｍａＯｎｅ或いはＩＳ−９５、そしてＵＴＲＡＮのＦＤＤモード（広帯域ＣＤＭＡとも言われる）のような、所謂、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術を用いたより最近のセルラ無線通信システムにおいては、専用無線通信チャネルは、時間的に与えられた各瞬間瞬間で１つのサービングセルでのみサポートされる必要はなく、それとは反対に、改善した無線伝送品質を提供する所謂マクロダイバーシチを用いていくつかのセルでサポートされても良い。現在専用無線チャネルにサービスを行っているセルのセットはアクティブセルとして言及される。専用無線通信チャネルにサービスを行うのに１つ以上のセルを利用する可能性があるために、これらのセルラ無線通信システムはまた、所謂ソフトハンドオーバを可能にしている。これはしばしば、“切替前接続（メイク・ビフォー・ブレイク（break before make））”として言及される。このハンドオーバでは、移動局は古いセルを介して、少なくとも、専用無線チャネルがまた新しいセルで確立されるまでは、セルラネットワークとの通信を行いつづける。

しかしながら、ハンドオーバをサポートするために、伝統的なシステムでもＣＤＭＡを用いたシステムでも、移動局にはダウンリンク伝送、即ち、セルラネットワークから移動局への伝送について、サービングセル／アクティブセットとともに、そのサービングセル／アクティブセットに隣接するセルにおいても測定を行うことが要求される。その測定結果はセルラネットワークにレポートとして戻され、どのセルが各移動局にサービスを行うのに最も適しているのかを決定するために用いられる。

移動局はダウンリンク測定を行うのに限られた能力しか有していない。従って、もし移動局があまりにも多くのセルにおいて伝送についての代表的な測定を行うように命令されたなら、その品質、及びそれによりネットワークにレポートされる測定の信頼性は低下してしまうか、或いは、例えば、移動局が高速に通りの角を曲がるときのような無線環境が急速に変化する場面では通信喪失の原因となりかねない測定結果を生成するのにより長い時間を要してしまうかの少なくともいずれかである。これに対して、もし、サービングセル／アクティブセットに隣接する全てのセルが測定されないなら、最適なセル、即ち、移動局とセルラネットワークとの間の通信が最小限の無線送信電力を用いて維持されるセルがハンドオーバのための候補として決して考慮されないという危険性がある。通信を維持するために最小の送信電力を用いることが可能であることは重要である。なぜなら、このようにして、電池駆動の移動局は再充電の必要なく、より長い時間動作することが可能であるからである。また、最小送信電力を用いることが可能であることは、ＣＤＭＡ技術を基本にしたシステムのような所謂、干渉の制限されたシステムでは非常に重要である。そこでは、最小送信電力を用いることは、結果的には改善されたシステム能力になる干渉レベルを小さくすることの原因となる。

マクロダイバーシチ／ソフトハンドオーバを採用するとき、移動局にサービスを行うアクティブセットは、いくつかのセル、例えば、夫々が複数の隣接セルをもつＵＴＲＡＮのＦＤＤモードにおいては最大６セルを含んでもよいので、移動局がダウンリンク測定を行うのに適切な能力をもつ隣接セルの数を越えるアクティブセットのセルに関連した隣接セルの数についての前述の問題は、ＣＤＭＡ技術を採用したセルラ通信システムにおいて頻繁に生じる。そのようなシステムが、別の周波数で隣接セルにハンドオーバすることと、別の無線接続技術に基づいて隣接セルにハンドオーバすることとの少なくともいずれかについての可能性を提供するなら、特に、そういえる。

ＦＤＤモードに基づいた現在のＵＭＴＳ無線アクセスネットワークにおいて、移動局と無線アクセスネットワークとの間での通信をサポートするアクティブセットに関連する隣接セルがあまりにもおおくある場面を扱う公知の方法は、前記隣接セルの任意的な選択で測定を行うように移動局に命令することである。

特許文献１は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムにおいて、パイロット隣接リストを併合し、ＣＤＭＡシステムにおいて動作する移動局への送信のための隣接リスト更新メッセージを形成する方法と装置とを記載している。移動局は、その移動局で受信したパイロット信号強度と位相遅延とを測定する。移動局は、所謂アクティブセットと（オプション的には）候補セットにおける全てのパイロット信号の信号強度と位相遅延とを、ＣＤＭＡシステムにおける移動電話交換オフィス（ＭＴＳＯ）に通信する。そのＭＴＳＯは、移動局によりレポートされた所定の隣接リストの全てのアクティブ／候補セットパイロットを抽出し、その所定の隣接リストの結合として隣接リスト結合を生成する。移動局によってレポートされたアクティブ／候補セットに含まれる隣接リスト結合のどんなメンバも除去され、その隣接リスト結合にある残りのメンバ各々或いは基地局は、各メンバが、レポートされたアクティブ／候補セットパイロットとそのようなパイロットの信号強度の所定の隣接リストにどのくらいの頻度で含まれるのかを考慮する重み関数によって動作する。その時、相対的な重みはソートされ、最上位のランクのメンバで最大で所定の数のメンバまで隣接リスト更新メッセージを形成する。

特許文献２は符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムにおける基地局用のハンドオフ隣接リストの自動決定のための方法とシステムとを開示している。そのＣＤＭＡシステムで動作している移動局加入者ユニットは、そのＣＤＭＡシステムにおける基地局により送信された複数のパイロットチャネルから、その移動局加入者ユニットで測定される相対的信号強度を表すパイロット強度測定（ＰＳＭ）データを生成する。その移動局加入者ユニットは、その移動局加入者ユニットにより決定されるような実現可能なパイロットチャネル候補のリストにそって、このデータを各呼にサービスを行っている基地局に対して送信する。そのＣＤＭＡシステムの各基地局のために、ハンドオフ隣接リストの自動決定のためのシステムは、パイロットチャネルが実現可能な候補として基地局によりサービスを受ける呼に関与している移動局加入者ユニットによる推奨を受けるという事例の数と、これらの事例について種々の移動局加入者ユニットにより測定された電力レベルの合計とを表すデータを格納するデータ構造を維持する。このデータは処理されて、そのデータ構造のデータにおける各パイロットチャネルエントリについてのメトリック（metric）を決定する。そのメトリックは、パイロットチャネルが総電力レベルで合計された重み因子により推奨され乗算されたという事象の数の関数である。決定されたメトリックの値に基づいて、そのパイロットチャネルエントリはランクで順番付けされ、その結果得られるリストは、やがて、その基地局についての更新された隣接リストを形成する所定の数のエントリに切り落とさられる。

公開された特許文献３には、セルラ無線通信ネットワークにおける第１のセルと関連する隣接セルのセットをランク付けする方法と装置が記載されている。前記隣接セルセットの各セルメンバについて、そのセルメンバがどの程度頻繁にそのセルメンバを含むために少なくとも前記第１のセルを含むアクティブセットを変形することを目的としたハンドオーバに関与するのかを反映するハンドオーバ統計が登録される。隣接セルのセットにおける異なるセルメンバについての登録ハンドオーバ統計に少なくとも部分的に基づいて、前記隣接セルのセットのセルメンバがランク付けされる。本発明はまた、移動局測定を制御する方法を含むものであり、そのとき、隣接セルは前記ランク付けに基づくモニタセットへの算入のために選択される。

用いられる概念は、この文書を通して終始一貫している。次の概念は、できる限り、３ＧＰＰ仕様と一貫性があるようになっている。

アクティブセット：［３ＧＰＰ］無線接続に関与するセル（ソフトハンドオーバ）。

隣接セルリスト：ネットワークにおいてセルに対して定義された隣接セルのリスト。その隣接セルリストは、周波数内隣接セル（ソフトハンドオーバ用）と、周波数間隣接セル（周波数間ハンドオーバ）と、ＲＡＮ／ＧＳＭ間（ＲＡＴ／ＧＳＭ間ハンドオーバ用）とから構成されても良い。便宜上、３つの異なる隣接セルリスト（或いは、サブリスト）について通話できるとする。

隣接セット：アクティブセットのセルを除外したアクティブセットのセルの隣接セルリストのセルの連合。便宜上、３つの異なる隣接セット（或いは、サブセット）について通話できるとする。

モニタセット：［３ＧＰＰ］ＵＥ（ユーザ機器）がＵＴＲＡＮにより測定（監視）するために要求されるセル。一般に、そのモニタセットは隣接セルのサブセットである。便宜上、３つの異なるモニタセット（或いは、サブセット）について通信できるとする。

ＵＭＴＳでは、ＵＥは次の数のセルを測定できるように要求されている。

アクティブセット＋周波数内モニタサブセット≦３２
周波数間モニタサブセット≦３２
ＲＡＴ／ＧＳＭ間モニタサブセット≦３２（ＧＳＭがサポートされるなら）
（指定される性能に関して、８つの周波数内セルだけが測定される必要がある）。

モニタされないセット：モニタセットに含まれない隣接セットのセル。便宜上、３つの異なるモニタされないセット（或いは、サブセット）について通話できるとする。

検出セット：［３ＧＰＰ］アクティブセットにもモニタセットにもないＵＥにより検出されるセル。これは、検出セットのセルがモニタされないセットに属しているかもしれないし、或いは属していないかもしれないことを意味する。３ＧＰＰ ＵＴＲＡＮにおいて、周波数内の隣接セルだけが検出セルに属することができる。このセットは本発明に関連してこれ以上扱われることはない。
国際特許出願ＷＯ９８／３６５８８号公報 米国特許第６１１９００５号公報 国際特許出願ＰＣＴ／ＳＥ０１／０１５２８号

本発明により扱われる問題は、セルラ無線通信ネットワークと移動局との間の通信をサポートするアクティブセットに最適のセルが含まれる可能性を増し加えるための条件を提供することである。

特許文献３に従う上記従来技術の方法は、無線ネットワークにおいて移動しつづけるときに、モニタリストの中でおそらくは最善のセルになるセルをもつための問題を解決しているが、おそらくは強力とはならないが時々は強力になるセルを監視し、それらが強力になったときに綿密な監視を開始することも重要である。このことは、セルが強力であればあるほど、検出のための遅延がより小さくなるという事実のためである。

その結果、綿密に監視されるセルの量と、セルのための“強力セルの検出”機構を用いることとの間には、なされるべき妥協がある。

上述した“強力”という基準は、質におけるある基準を示唆している。最も強力なセルは必ずしも、与えられたハンドオーバの状態についての最良の基準をもつものである必要はない。例えば、上述の事柄によれば、隣接セルリストはセル間とセル内の隣接との両方を含むことができる。セル間の隣接、それは、セル内の隣接よりも良質の信号品質をもつが（従って、“強力”）、アクティブセットのセルに対してはさほど重要ではない。そのうえ、隣接セルと関係する品質基準はない。隣接セルリストのセルは順序がばらばらであり、その後はそのリストの最上部から選択される。

モニタセットのセル選択は、アクティブセットセルと関係する隣接セルセットのメンバがモニタセットへの算入のために考慮される多数の選択サイクルを実行することによりなされる。

検出セットは、おそらくは強力にならないがしばしば強力になるかもしれないアクティブセットにおける隣接セルからあるセルに対して創成される。

その検出セットにおけるセルの１つが強力になったとき、モニタセットに含まれることになり、また、逆のこともある。

しかしながら、検出セルは、それらが隣接セルリストの最上位に置かれないなら、モニタセットには含まれない。通常の手順は、アクティブセットにそのセルを含ませることである。モニタされるセット或いは検出セットに属するレポートされるセルの扱いはこの発明では扱われない。本発明は、アクティブセットのセルの隣接セルリスト（隣接セルのサブリスト）からモニタセット（モニタサブセット）を創成する方法についてである。

即ち、問題は、請求項１とその従属する請求項に従う方法を用いて解決される。

本発明により得られる利点とは、セルラ無線通信ネットワークと移動局との間の通信をサポートするアクティブセットに最適のセルが含まれる可能性を増大させる条件を提供することである。

本発明による別の利点とは、セルラ無線通信システムにおける干渉の低減を可能することである。

本発明によるさらに別の利点とは、符号分割多元接続技術に基づくシステムのような、干渉が制限されるシステムに適用されるとき、システム能力を増すことが可能になる点である。

本発明によるさらに別の利点とは、セルをランク付けする必要がないことと、もし検出セットのセルが隣接セルリストに含まれるなら、切り落とされるセルはないことである。セルの強度を測定するために信号強度を測定することだけが必要とされる。

さて本発明については代表的な実施例と添付図面とを参照してより詳細に説明する。

図１は本発明が採用される通信システムＳＹＳ１の非限定的な例を図示している。図１に図示された代表的な通信システムＳＹＳ１は、全球規模移動体通信システム（ＵＭＴＳ）である。その通信システムＳＹＳ１はセルラ無線通信ネットワークＮＥＴを含み、公衆陸上移動通信網とも呼ばれ、ユーザ機器（ＵＥ）は移動局（ＭＳ）とも呼ばれる。

代表的なセルラ無線通信ネットワークは、コアネットワークＣＮと２つのアクセスネットワーク、即ち、ＵＭＴＳ地上無線アクセス網（ＵＴＲＡＮ）ＲＡＮ１とＧＳＭ基地局システム（ＢＳＳ）ＢＳＳ１とを含む。

コアネットワークＣＮは、回路交換サービスを提供する移動体サービス交換センタノードＭＳＣと、パケット交換タイプのサービスを提供するために適合したサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）としばしば呼ばれる汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）ノードＳＧＳＮを提供する。

以下においては無線アクセスネットワークＲＡＮ１として言及されるＵＭＴＳ地上無線アクセス網ＲＡＮ１と、以下においては基地局システムＢＳＳ１として言及されるＧＳＭ基地局システムとは、異なる無線アクセス技術を用いるが、両方とも、セルラ無線通信ネットワークと図１の移動局ＭＳのような基地局との間での無線通信を提供している。従って、無線アクセスネットワークＲＡＮ１は新しい広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）の無線アクセス技術を用いる一方、基地局システムではＧＳＭ／ＥＤＧＥ無線アクセス技術を用いている。両方とも、当業者には公知の技術である。

無線アクセスネットワークＲＡＮ１は１つ以上の無線ネットワーク制御局（ＲＮＣｓ）を含んでいる。説明を簡単にするために、図１の無線アクセスネットワークＲＡＮ１にはただ１つの無線ネットワーク制御局ノードＲＮＣだけが示されている。各無線ネットワーク制御局は複数の無線基地局ＲＢＳ１に接続され、これらを制御している。無線アクセスネットワークＲＡＮ１は、Ｉｕインタフェースとして言及される無線アクセスネットワークインタフェースによりコアネットワークノードＭＳＣとＳＧＳＮの両方に接続されている。

基地局システムＢＳＳ１は１つ以上の基地局制御局（ＢＳＣ）を含んでいる。説明を簡単にするために、図１の基地局システムＢＳＳ１にはただ１つの基地局制御局ノードＢＳＣだけが示されている。各基地局制御局は複数の無線基地局装置（ＢＴＳｓ）ＢＴＳ１、ＢＴＳ２（図１には２つだけが図示されている）に接続され、これらを制御する。基地局システムＢＳＳ１はＡインタフェースとして言及されるインタフェースにより移動局サービス交換センタＭＳＣに接続される一方、基地局システムＢＳＳ１はＩｕインタフェースとして言及されるインタフェースによりサービングＧＰＲＳサポートノードＳＧＳＮに接続される。

前に示唆したように、図１に示される移動局ＭＳのような移動局は、セルラ無線通信ネットワークＮＥＴと、図示されるように、基地局システムＢＳＳ１を介して、或いは無線アクセスネットワークＲＡＮ１を介して通信を行うことができる。移動局と基地局システムＢＳＳ１との間の通信は、Ｕｍインタフェースとして言及される無線インタフェースにより生じるが、移動局と無線アクセスネットワークＲＡＮ１との間の通信は、Ｉｕインタフェースとして言及されるインタフェースにより生じる。Ｕｍインタフェースの詳細はＧＳＭ技術仕様の０４シリーズと０５シリーズにおいて規定されているが、Ｉｕインタフェースの詳細はＵＭＴＳ技術仕様の２４シリーズと２５シリーズにおいて規定される。

本発明の方法を説明するために、移動局ＭＳは、例えば、専用通信チャネル（トラフィックチャネル）によりＲＡＮ１における無線基地局ＲＢＳ１と通信しており、システムＲＡＮ１においてソフトハンドオーバの状態にあって、ＲＡＮ１における無線基地局ＲＢＳ２と通信を行っており、その後は無線基地局ＲＢＳ２と通信を行うであろうことを想定する。従って、移動局がＵＴＲＡＮ（即ち、この例ではシステムＲＡＮ１）において接続され、ＵＴＲＡＮ内において周波数内ソフトハンドオーバを行うときに、本発明は主として用いられる。しかしながら、本発明の方法は、例えば、周波数内の２つのセル間や、ＧＳＭインタラプトシステム間におけるハードハンドオーバのためにも用いられる。

図２Ａ〜図２Ｂは、代表的なセルラ無線通信ネットワークＮＥＴが、移動局ＭＳが現在位置している地理的な領域において、無線カバレッジを異なるペアの二つの無線周波数の搬送波についてどのように提供しているのかのシナリオの例を図示している。このシナリオ例では、無線アクセスネットワークＲＡＮ１は、ＵＴＲＡＮの周波数分割デュープレックス（ＦＤＤ）モードにおいて動作し、第１のペアの二つの無線周波数（ＲＦ）の搬送波、即ち、アップリンクＲＦ搬送波とダウンリンクＲＦ搬送波に割当てられたセルを用いるとともに、第２のペアの二つのＲＦの搬送波に割当てられたセルを用いて無線カバレッジを提供している。

図２Ａと図２Ｂとは、第１のペアの二つの無線周波数（ＲＦ）の搬送波を用いて、移動局ＭＳが位置する領域をカバーする無線アクセスネットワークＲＡＮ１のアクティブセットにおけるＣ１１〜Ｃ２２を模式的に図示している。図示されているように、セルＣ１１〜Ｃ２２は一部が互いにオーバラップしており、異なるサイズをもっても良く、また、異なる形であっても良い。

図２Ａと図２Ｂとは、第２のペアの二つの無線周波数（ＲＦ）の搬送波を用いて、移動局ＭＳが位置する領域をカバーする無線アクセスネットワークＲＡＮ１のセルＣ１３〜Ｃ１８、及びＣ３１〜Ｃ４３を夫々模式的に図示している。図２Ａと図２Ｂとにおいて、セルＣ１１とＣ１２の地理的なセル境界は細い破線で図示されている。

図２Ａに例示されているように、アクティブセットのセルＣ１１とセルＣ１２の両方は、複数の隣接セル、即ち、セルＣ１１とセルＣ１２の夫々にオーバラップする領域で無線カバレッジを提供するセルと、セルＣ１１とセルＣ１２の夫々に隣接する領域で無線カバレッジを提供するセルとをもっている。従って、図２ＡにおけるセルＣ１３〜Ｃ１８と図２ＢにおけるセルＣ３１〜Ｃ３８とは、セルＣ１１に関連した隣接セルのセットを構成する一方、図２ＡにおけるセルＣ１３及びＣ１８〜Ｃ２２と、図２ＢにおけるセルＣ３１〜Ｃ３４及びＣ３８〜Ｃ４２とは、セルＣ１２に関連した隣接セルのセットを構成する。セルＣ１１とＣ１２とは定義により隣接セットにおけるいかなるセルも構成しない。セルＣ１１についての隣接セルリストにおいては、セルＣ１２も含められ、セルＣ１１はセルＣ１２についての隣接セルリストに含められる。

この例のシナリオの環境では、移動局ＭＳは、セルＣ１１とＣ１２とから成るアクティブセットによりサービスされる専用無線通信チャネルを用いて、セルラネットワークＮＥＴとアクティブな通信状態にあると仮定する。さらに、移動局ＭＳは、Ｕｍインタフェースに従い、即ち、ＧＳＭ空中インタフェースを用いるとともに、Ｉｕインタフェース、即ち、ＵＴＲＡＮ ＦＤＤモード空中インタフェースを用いて通信を行うことができると仮定する。

以前に検討したように、移動局ＭＳはハンドオーバをサポートする目的のために、ダウンリンク無線送信測定を実行する必要がある。従って、無線アクセスネットワークＲＡＮ１は移動局ＭＳに、アクティブセットのセル、即ち、この例のシナリオでは、セルＣ１１とＣ１２と共に、アクティブセットのセットに隣接するセルを有する所謂モニタセットのセル、即ち、おそらく将来的にはハンドオーバのターゲットになるセルにおいてダウンリンク無線送信についての測定を行うように命令する。

もし、移動局ＭＳがアクティブセルのセルＣ１１とＣ１２とともに、セルＣ１１とＣ１２に対する全ての隣接セルに関してダウンリンク測定を実行しなければならないとしたら、その移動局ＭＳは、図２Ａと図２Ｂに図示された全てのセル、即ち、少なくとも２９個のセルについての測定を行う必要があるであろう。

ＵＴＲＡＮ ＦＤＤモードについての現在の仕様（３ＧＰＰ技術仕様２５．３１１を参照）により、無線アクセスネットワークは最大３２個のセルにおけるダウンリンク送信についての測定を命令することを可能にしており、これらの各セルはアクティブセットのセルと同じダウンリンク周波数で動作している（周波数内測定）。アクティブセットのセルの周波数とは異なるダウンリンク周波数で動作しているセル（周波数間測定）や別の無線アクセス技術を用いたセル（ＲＡＮ間測定）もある。従って、移動局はトータルで３×２９個のセルについてのダウンリンク送信測定を実行するように命令されることもある。

ダウンリンク送信測定を実行する能力は移動局毎に変化するかもしれないが、多くの事例では、周波数内測定、周波数間測定、ＲＡＴ間測定夫々に関し、３２セルのよりかなり少ないかもしれない。例えば、異なるカテゴリ夫々に関し、８〜１０セル程度、即ち、トータルで２４〜３０セル程度であろう。もし、移動局があまりも多くのダウンリンク送信測定を実行するように命令されたなら、移動局が測定結果を無線アクセスネットワークにレポートできるであろう速度は著しく低下し、従って、現在のアクティブセットをより適切なアクティブセットに変更するためのハンドオーバが実行できる前にかなりの遅延が発生するという結果になるかもしれない。このことは、不必要に大きな送信電力レベルを用いて生じている移動局と無線アクセスネットワークとの間の無線通信のために、干渉レベルが大きくなる原因になる。また、ハンドオーバの遅延は、無線環境が非常に速く変化する場合には通信喪失という結果にもなりえる。その能力を超えてダウンリンク送信測定を実行するように移動局に命令するリスクをなくしたり、少なくともそのリスクを小さくするために、無線アクセスネットワークでは構成パラメータが備えられて、運用維持管理者が、その無線アクセスネットワークで移動局に実行命令を与えることが許される各カテゴリにおけるダウンリンク送信測定の最大数を制御できるようにするかもしれない。

この例のシナリオでは、無線アクセスネットワークＲＮＣにおける構成パラメータは、周波数内、周波数間、ＲＡＴダウンリンク送信測定の夫々に関して最大で８セル、即ち、トータルで２４セルを指定すると仮定すると、移動局ＭＳは、現在のアクティブセットのセルＣ１１とＣ１２に対する全ての隣接セルについてのダウンリンク送信測定を実行するように命令はされない。

現在のＵＭＴＳ無線アクセスネットワークにおいて、移動局と無線アクセスネットワークとの間の通信をサポートするアクティブセットに関連したあまりにも多くの隣接セルがある場合を扱う知られた方法は、移動局に前記隣接セルを任意に選択して測定を実行するように命令することである。しかしながら、全ての隣接セルの任意的な選択だけで測定が実行されるので、最適なセル、即ち、移動局と無線アクセスネットワークとの間の通信が最小無線送信電力レベルを用いて維持されるセルがハンドオーバの候補として決して考慮されないという重大なリスクがある。無線アクセスネットワークと移動局との間の無線通信について最適なセルを使用しないことは、前記無線通信が不必要に大きな送信電力レベルを用いて生じることを意味し、これは、干渉が大きくなる原因となる。そして、この干渉の増加は結果的にはシステム能力の低下になる。

本発明は、ダウンリンク無線送信測定を実行する能力が制限されるとき、セルラ無線通信ネットワークと移動局との間の通信をサポートするアクティブセットに最適なセルが含められる可能性を増やす条件を提供することにより、上述の例のシナリオで例示されたような状態を扱うものである。

図３はこの方法を例示するためのテーブルのセットを示している。図３の説明を単純化するために、ただ２つのセルＣ１１とＣ１２とが図２Ａと図２Ｂとに図示されているようにアクティブセットにある。さらにその上、図２Ａと図２Ｂとに図示されたセルＣ１１とＣ１２とに隣接するセルは、図３に含まれている。

アクティブセットにあるセットは品質の順番にリストされる。それらの隣接セルは表１に任意の順番でリストされている。即ち、アクティブセットの各セルについての隣接セルを最良の信号強度に従って（“最強セル”の順番）並べる必要はなく、ランダムな順番でも良い。アクティブセットの各セルについての隣接セル間で、いくつかのセルは以下に述べるように共通でも良い。種々の隣接セルは図２Ａ〜図２Ｂから採られたものであり、表１において、アクティブセットのセルＣ１１、Ｃ１２各々に対する隣接セルが示され、括弧内には各セルが示される図２Ａや図２Ｂも示されている。

従って、表１はアクティブセットの各セルＣ１１とＣ１２に対する隣接セルのリスト（隣接セルリスト）を示しており、セルＣ１１はセルＣ１２よりも良い品質にランクされている。この場合、セルＣ１１とＣ１２に対して２列の隣接セルだけが図３には示されている。

本発明に従うモニタリストを創成するために、最良の品質をもつアクティブセルＣ１１に属する隣接セルリストの最上位にある最初のセルをピックアップすることから始める。図２Ａ〜図２Ｂに示されているように、このリストは、もしセルＣ１２も含まれるなら、６＋９＝１５個の隣接セルを含んでいる。表１に含まれるものより少ない数の隣接セル、例えば、ただ１つのセルが選択される。セルＣ１２、Ｃ３１、及びＣ１８が表２に示されるモニタリストに置かれる。

次に、アクティブセットにあるセルＣ１２が調べられる。このセルＣ１２は、図２Ａ〜図２Ｂに示されるように、セルＣ１１もＣ１２に対する隣接セルとして含められるなら、６＋１０＝１６個の隣接セルをもっている。

第１のグループの隣接セルが選択されたとき、隣接セルからセルＣ１１への新しい選択が開始される。２番目に高い品質をもつセルＣ１２に属する隣接リストの最上位にある最初のセルＣ３２をピックアップすることを続ける。

Ｃ１１とＣ１２についての隣接リストの最上位にあるセルの最初のものが選択されたとき、最良の品質をもつアクティブセルＣ１１に関連する隣接セルリストにある次のものが選択される。即ち、図３の表１にあるセルＣ１１に対するセルＣ３１である。その後、セルＣ１２に対してセルＣ１１である。次のものはセルＣ１１に対するセルＣ１８、セルＣ１２に対するセルＣ１４であり、この手順は、モニタされるセットがフルになるまで進行する。

図３の表２はこの例に従う８つのステップの後に創成されるリストである。アクティブセットの隣接セルは除外され（この例ではセルＣ１１とＣ１２）、２度カウントされるセルは太字で示される（この例ではセルＣ１３、Ｃ１４、Ｃ１８、Ｃ３２、Ｃ３１、Ｃ３４）。このことは、表２の数が調整された最大数であることを意味し、一度だけセルを含めるために表３のように小さく整理することは、表２の数が調整された最大数よりも少ないことを意味するであろう。しかしながら、表２の数はその調整された最大数よりも大きくなるように選択して、一度だけセルを含めるために表３のように小さく整理することが表３の数が調整された数に等しい結果となるようにできる。

以下に説明する図４のフローチャートに示される手順は、モニタセットを、そのセットが調整された最大数までいっぱいになるまで、そのセットにまだないセルで満たすことにより、このことを処理している。

その結果得られるモニタセットが表３に示される。この表において、全ての隣接セルが集められ、共に置かれ、これらの隣接セルのどれ１つとして１回を越えてカウントされることはない。

結果して得られるモニタセットが創成されたとき、それは移動局ＭＳに送られ、測定とその測定レポートメッセージ送信を開始する。また、その移動局は、そのモニタセットに含まれていないセルについて、所謂検出セットについての（信号強度）測定を行うように命令される。モニタセットのセルは迅速に検出され、移動局による遅延がそれほどは拡散しないであろうし、その検出セットのセルは通常は迅速には検出されず、遅延拡散はより大きいであろう。

図１の無線ネットワーク制御局ＲＮＣが今や測定レポートを取得するなら、そのレポートをモニタセット或いは検出セットのセルにマップし、適切な対策がとられる。ＵＥは、アクティブセットやモニタセットにはないセルについての測定を行うように命令されるというよりはむしろ、その検出セットにあるセルにレポートを発行するようにトリガをかけるように要求される。レポートされたセルは、それがアクティブセットに属しているのか、モニタセットに属しているのか、或いはモニタされないセットに属しているのかがチェックされる。そのセルがこれらのセットのいずれにも属していないなら、そのセルは破棄され（、そして、接続が解消されるかもしれない）。

その処置では、アクティブセットにある周波数内セルを含めたり（加えたり、置換したり）、或いは除去したりする。また、周波数間、或いはＲＡＴ／ＧＳＭ間ハンドオーバを周波数間、或いはＲＡＴ／ＧＳＭ間セルに対して行う。

もしそのレポートにあるセルが認識できないなら、そのセルは破棄されねばならない。

図４は本発明の方法をより詳細に例示するフローチャートを示している。その初めから、アクティブセットＡＳのアクティブセットに対する隣接セルリストＮＳには（１つ以上のアクティブセルを含めて）ある数の隣接セルがあることが仮定されている。ＮＳのそれらのセルはランク付けされるのではなく、上述のようにハンドオーバのための重要性に関してランダムな順番になっている。

まず最初に、ブロック１において、ＮＳにあるセルは、ＡＳの関連するアクティブセルにより備えられる信号品質に従ってランク付けされる。このことは、ユーザ機器ＵＥ（図１の移動局ＭＳ）による通常の品質測定によりなされる。

その後、ブロック２では、最良の信号品質をもつアクティブセットＡＳのセルが考慮され（例えば、図３のセルＣ１１）、関連するＮＳのセルの最初のメンバ（図３の次のセル１２）が考慮される。そのとき、ブロック３において、もし、ＮＳのこのセルがＡＳのメンバであるなら、ブロック４、５、及び６に従う全てのステップが無視される。もし、そのセルがアクティブセットＡＳのメンバではないなら（図３のセルＣ３１に関する場合のように）、ブロック４では、それが既にモニタセットにあるものであるかどうかが調べられ、もし、モニタセットにないなら、それはブロック５において、モニタセットに含められる。

ＮＳの考慮されるセルについての通常の手順は、次の通りである。

ブロック３での“否定応答（ＮＯ）”、ブロック４での“否定応答（ＮＯ）”、ブロック５での“否定応答（ＮＯ）”、及びブロック６での“否定応答”である。

次に、ブロック７では、アクティブセットＡＳの次のセル（図３のＣ１２）に対するＮＳの隣接セルが考慮されたかどうかを調べる。もし、そうでないなら、“肯定応答（ＹＥＳ）”であり（最も頻繁な場合）、そのＮＳのメンバは、図４における“Ａ”で示されるように、このセルメンバについての手順を繰り返すことで考慮される。これに対して、アクティブセットＡＳの全てのセルが考慮されたなら、ブロック７は“否定応答（ＮＯ）”となり、ブロック８では、より高い品質をもつＮＳの全てのセルが考慮されたかどうかを調べる。少なくとも１つのそのようなＮＳのセルが残っているなら、ブロック８では“肯定応答（ＹＥＳ）”となり、そのセルは図４において“Ａ”で示されるように、以前のステップ（ブロック３、４、５など）に従って調べられる。図３において、このことは、グループＧ２１、セルＣ１２からセルＣ１１への“後戻り（going back）”と隣接セルの次のグループＧ１２を精査することに対応する。

これに対して、そのようなセルが残っていないなら、ブロック８では“否定応答（ＮＯ）”となり、ブロック１０では、ＮＳの全てのセルが考慮されたかどうかを調べ、もし、“肯定応答（ＹＥＳ）”であれば、選択処理は停止するが、そうでなければ（“ＮＯ”）、考慮中のＮＳの次のセルメンバが考慮され、手順（ブロック３、４、５など）が“Ａ”により示されているように実行される。

要約すると、ＡＳの所与のセルについての隣接セルセットＮＳについての通常の手順は、ブロック３、４、５、６、及び７に従う手順である。

そして、前のように、同じリストＮＳに新しい隣接セルがあるなら、同じアクティブセルについてのこの新しいセルは考慮されることになる。これはブロック７における“否定応答”である。そして、その手順はそのリストにおけるこの次の隣接セルに対して繰り返され、ブロック９、Ａ、再びブロック３へと戻る。

或いは、ＡＳの次のアクティブセル（より低い品質をもっている）についての新しいリストが精査されることになるなら、ブロック７では“肯定応答（ＹＥＳ）”となり、その手順は、ブロック８、Ａ、ブロック３に戻る手順などとなる。

ブロック３での“肯定応答（ＹＥＳ）”はアクティブセットのセルであるＮＳの全てのセルを除去し、ブロック４での“肯定応答（ＹＥＳ）”は、図３の表２を参照すると分かるように、２度カウントされたＮＳの全てのセルを除去する。

このことは、ＡＳの所与のセルについてのＮＳの全てのセルが考慮されるまで続く。その手順は、モニタセットＭＳがその最大サイズに達するまで（ブロック６での”肯定応答（ＹＥＳ）”）、何度も繰り返される。

従って、ブロック１２、即ち、より低い品質のアクティブセットのセルの隣接セルリストからセルをとること、そして、ブロック９、即ち、全てのリストが１サイクルで考慮された後に最良の品質をもつアクティブセットのセルの隣接セルリストからセルをとること、そして、より低い品質のＡＳのセルに対する隣接セルを新しく精査してより高い品質をもつＡＳのセルに対するＮＳのセルを精査すること、これら夫々は本発明の本質的な特徴である。

ブロック１０と１１とは、ある隣接セルリストＮＳが他のリストよりも長く、このリストに対する局所的なループを示す場合を処理するものである。

図３に示される隣接セルリストＮＳに１つ以上のアクティブセルを含むことは絶対的に必要なことではない。そのリストは、アクティブセルＣ１１に対して図２Ａと図２ＢにあるＣ１３〜Ｃ１８、Ｃ３１〜Ｃ３８のような“本当の（true）”隣接セルだけを含むことができる。

モニタセットが創成されたとき、それは図１の移動局ＭＳに対して送られ、測定と測定レポートとを開始する。また、その移動局はモニタセットＭＳに含まれないセル、所謂検出セットについての測定を行うように命令される。

そのモニタセットのセルは高速に、移動局による遅延が拡散されることも少なくて検出されるであろう。検出セットのセットは通常はその検出がより遅く、遅延の拡散も大きい。

無線ネットワーク制御局ＲＮＣは、移動局ＭＳからの測定レポートを取得するとき、このレポートを、即ち、アクティブセットのセルのモニタセットと比較することによりマップする。認識できない１つ（以上の）セルがあるなら、その（それらの）セルは廃棄され、隣接セルの新しいリストが移動局ＭＳに送信されて信号強度を測定するときに用いられる。これにより、つねに隣接セルの最良のリストが移動局ＭＳでは利用可能になり、隣接セルのランク付けを行う必要はなく、従来の方法ではそうであったようにセルが切り捨てられることはない。

マクロダイバーシチ／ソフトハンドオーバをサポートしていないＧＳＭネットワークのようなセルラ無線通信ネットワークにおいて実施される本発明の実施例において、ネットワークと移動局との間の通信をサポートするアクティブセットは常に１つのセル、即ち、サービングセルを含む。

当業者であれば認識することであるが、本発明の適用はＵＭＴＳ仕様に準拠したセルラ無線通信ネットワークにのみ限定されるものではない。本発明は一般には、セルラ無線通信ネットワークが、移動局に現在サービスを行っているセルに隣接するセルにおいて送信のダウンリンク測定を行うように命令する全てのセルラシステムに対して適用可能である。従って、本発明はまた、例えば、ＧＳＭ、ＰＤＣ、ＴＩＡ／ＥＩＡ−１３６、及びＣＤＭＡ２０００仕様に準するセルラ無線通信ネットワークにおいて適用可能である。

セルラ無線通信ネットワークを含む通信システムの図である。 隣接セルが周波数内セルである場合に、セルラ無線通信ネットワークのセルが移動局を囲む領域においてどのように無線カバレッジを備えるのかを示すシナリオの例を描いた図である。 隣接セルが周波数内、周波数間セルの両方である場合に、セルラ無線通信ネットワークのセルが移動局を囲む領域においてどのように無線カバレッジを備えるのかを示すシナリオの例を描いた図である。 本発明に従う基本的な方法を、図２Ａと図２Ｂに示されるようなアクティブセットにおけるただ２つのセルに関して図示した表を示す図である。 本発明の方法をより詳細に図示するフローチャートである。

Claims (9)

1. セルラ無線通信ネットワークにおいてユーザ機器についてのアクティブセットの複数のセルの少なくとも第１と第２のアクティブセル各々に対する隣接セルのリストからモニタセットを決定する方法であって、
   前記第１及び第２のアクティブセルは、前記第１及び第２のアクティブセルに対する隣接セルとともに、前記アクティブセットの前記アクティブセルの信号品質に従ってランク付けされており、
   前記方法は、
   ａ）最良の品質をもった前記アクティブセットの前記アクティブセルに関連した前記隣接セルのリストにおいて最初のメンバを前記モニタセットに含めるかどうか考慮するためにピックアップする工程と、
   ａ１）前記モニタセットに含めるかどうかを考慮中のメンバが前記アクティブセットのメンバかどうかを調べる工程と、
   ａ２）前記考慮中のメンバが前記アクティブセットのメンバでないなら、前記考慮中のメンバが既に前記モニタセットにあるかどうかを調べる工程と、
   ｂ）前記モニタセットにまだ前記考慮中のメンバがないなら、前記考慮中のメンバを前記モニタセットに含ませる工程と、
   ｃ）前記モニタセットに含めるかどうかが以前に考慮されていないなら、前記アクティブセットの次に低いランクのセルの隣接セルのリストのメンバを前記モニタセットに含めるかどうか考慮する工程と、
   ｄ）一方、前記アクティブセットの次に低いランクのセルの隣接セルのリストの前記メンバを前記モニタセットに含めるかどうかが考慮されたなら、前記最良の品質をもつ前記アクティブセットの前記セルに関連する前記隣接セルのリストにおける次のメンバを前記モニタセットに含めるかどうか考慮する工程と、
   ｅ）前記モニタセットがその最大サイズに達するまで、考慮するメンバを次のメンバにして前記ａ１）の工程から前記ｄ）の工程に従ってセルを選択することを続ける工程とを有することを特徴とする方法。
2. 少なくとも１つのアクティブセルが、一定の他のアクティブセルに対する隣接セルの前記リストに含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ａ１）の工程において、前記考慮中のメンバが前記アクティブセットのメンバであると判断されたなら、そのメンバを前記ａ２）の工程から前記ｂ）の工程に従う考慮から除外する工程をさらに有し、
   少なくとも１つのアクティブセルが、一定の他のアクティブセルに対する隣接セルの前記リストに含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記ａ２）の工程において、前記考慮中のメンバが既に前記モニタセットにあると判断されたなら、そのメンバを前記ｂ）の工程における考慮から除外する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記隣接セルは、周波数内セルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記隣接するセルは、周波数間セルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記隣接するセルは、ＲＡＴ／ＧＳＭ間セルであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. セルラ無線通信ネットワークにおいてユーザ機器についてのアクティブセットの複数のセルの少なくとも第１と第２のアクティブセル各々に対する隣接セルのリストからモニタセットを決定する通信システムであって、
   前記第１及び第２のアクティブセルは、前記第１及び第２のアクティブセルに対する隣接セルとともに、前記アクティブセットの前記アクティブセルの信号品質に従ってランク付けされており、
   前記通信システムは、
   ａ）最良の品質をもった前記アクティブセットの前記アクティブセルに関連した前記隣接セルのリストにおいて最初のメンバを前記モニタセットに含めるかどうか考慮するためにピックアップする手段と、
   ａ１）前記モニタセットに含めるかどうかを考慮中のメンバが前記アクティブセットのメンバかどうかを調べる手段と、
   ａ２）前記考慮中のメンバが前記アクティブセットのメンバでないなら、前記考慮中のメンバが既に前記モニタセットにあるかどうかを調べる手段と、
   ｂ）前記モニタセットにまだ前記考慮中のメンバがないなら、前記考慮中のメンバを前記モニタセットに含ませる手段と、
   ｃ）前記モニタセットに含めるかどうかが以前に考慮されていないなら、前記アクティブセットの次に低いランクのセルの隣接セルのリストのメンバを前記モニタセットに含めるかどうか考慮する手段と、
   ｄ）一方、前記アクティブセットの次に低いランクのセルの隣接セルのリストの前記メンバを前記モニタセットに含めるかどうかが考慮されたなら、前記最良の品質をもつ前記アクティブセットの前記セルに関連する前記隣接セルのリストにおける次のメンバを前記モニタセットに含めるかどうか考慮する手段と、
   ｅ）前記モニタセットがその最大サイズに達するまで、考慮するメンバを次のメンバにして前記ａ１）の手段から前記ｄ）の手段に従ってセルを選択することを続ける手段とを有することを特徴とする通信システム。
9. セルラ無線通信ネットワークにおいてユーザ機器についてのアクティブセットの複数のセルの少なくとも第１と第２のアクティブセル各々に対する隣接セルのリストからモニタセットを決定する無線ネットワーク制御局であって、
   前記第１及び第２のアクティブセルは、前記第１及び第２のアクティブセルに対する隣接セルとともに、前記アクティブセットの前記アクティブセルの信号品質に従ってランク付けされており、
   前記無線ネットワーク制御局は、
   ａ）最良の品質をもった前記アクティブセットの前記アクティブセルに関連した前記隣接セルのリストにおいて最初のメンバを前記モニタセットに含めるかどうか考慮するためにピックアップする手段と、
   ａ１）前記モニタセットに含めるかどうかを考慮中のメンバが前記アクティブセットのメンバかどうかを調べる手段と、
   ａ２）前記考慮中のメンバが前記アクティブセットのメンバでないなら、前記考慮中のメンバが既に前記モニタセットにあるかどうかを調べる手段と、
   ｂ）前記モニタセットにまだ前記考慮中のメンバがないなら、前記考慮中のメンバを前記モニタセットに含ませる手段と、
   ｃ）前記モニタセットに含めるかどうかが以前に考慮されていないなら、前記アクティブセットの次に低いランクのセルの隣接セルのリストのメンバを前記モニタセットに含めるかどうか考慮する手段と、
   ｄ）一方、前記アクティブセットの次に低いランクのセルの隣接セルのリストの前記メンバを前記モニタセットに含めるかどうかが考慮されたなら、前記最良の品質をもつ前記アクティブセットの前記セルに関連する前記隣接セルのリストにおける次のメンバを前記モニタセットに含めるかどうか考慮する手段と、
   ｅ）前記モニタセットがその最大サイズに達するまで、考慮するメンバを次のメンバにして前記ａ１）の手段から前記ｄ）の手段に従ってセルを選択することを続ける手段とを有することを特徴とする無線ネットワーク制御局。

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