JP4788431B2

JP4788431B2 - 異周波セルを有する移動通信システムにおけるハードハンドオーバ方法

Info

Publication number: JP4788431B2
Application number: JP2006082992A
Authority: JP
Inventors: 日出海細部
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2026-03-24
Also published as: JP2007259238A

Description

本発明は、移動通信システムにおいて異周波セル間をハンドオーバする方法に関する。

従来、移動通信システムの異周波セル間のハンドオーバでは、現在、移動端末（ＵＥ：User Equipment）のセルの通信品質が、所定値以下でしかも隣接する異周波セルの通信品質が所定値以上であることを無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）が報告を受けると、制御装置は移動端末にその異周波セルへのハンドオーバ実行を指示する（例えば、非特許文献１参照）。

図１は、従来の異周波セル間のハンドオーバのシーケンスを示す。移動端末から基地局を介して無線ネットワーク制御装置に、一定以上の通信品質を持つ異周波セルを報告する。制御装置は、基地局に、報告された異周波セルの無線リソース確保を要求する。基地局は、制御装置に、無線リソース確保完了を通知する。制御装置は、基地局を介して移動端末に、報告された異周波セルにハンドオーバの実行を通知する。

図２は、従来のハンドオーバ実行の流れを示す。ハンドオーバ実行時に移動端末に割り当てられるセルの無線リソースの数は１つのみである。つまり、ハンドオーバ直後に移動端末が通信できるセル数は１つである。

現在の周波数のセルの通信品質が悪化していき（Ｓ１１）、その後改善しないまま、異周波セルの通信品質が一定値以上であることを測定すると（Ｓ１２でＹｅｓ）、制御装置は移動端末にハンドオーバを指示し、移動端末は通信品質の良い異周波セルにハンドオーバを実行する（Ｓ１３）。通信品質が一定値以上の異周波セルがない場合は（Ｓ１２でＮｏ）、ハンドオーバせずに通常の呼処理を実行する（Ｓ１４）。

従来の通信方式では、異周波セル間のハンドオーバでは、ハンドオーバ直後に通信できるセルはひとつのみであるので、通信品質のよい異周波セルが複数存在したとしても、それらのうち最も通信品質の良いセルにのみハンドオーバを実行していた。

また、周波数間ハンドオーバ中、ハンドオーバ先基地局は、コンプレストモードにおけるギャップで、ハンドオーバ元基地局がハンドオーバ元周波数にて移動局に送信するデータと同一のデータをハンドオーバ先周波数にて移動局に送信し、移動局は、コンプレストモードにおけるギャップで周波数をハンドオーバ元周波数からハンドオーバ先周波数に切替えて、移動局がハンドオーバ元基地局へ送信するデータと同一のデータをハンドオーバ先基地局に送信する移動通信システムがある（例えば、特許文献１参照）。
" WCDMA for UMTS : radio access for third generation mobile communications " Harri Holma, Antti Toskala, 2002 特開２００４−８８５２２号公報

しかしながら、通常ハンドオーバ完了までには一定の時間を要する。ハンドオーバ完了までに移動端末の移動または電波状況の変化などにより、そのセルの通信品質が悪化した場合、通信が不安定になってしまう、または通信不可になってしまうという問題が発生する。すなわち、異周波セル間のハンドオーバ直後に、電波状況の変化によって通信が不安定になってしまう場合がある。

そこで本発明は、異周波セル間のハンドオーバ直後でも安定した通信を実現できる移動通信システムにおけるハードハンドオーバ方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、異周波セル間のハンドオーバ実行前に、通信可能な通信品質を持つ異周波セルが複数存在するならば、ハンドオーバ実行前にそれら複数の異周波セルの無線リソースを移動端末に割り当て、ハンドオーバ直後でも複数のセルと通信を可能とすることを特徴とする。

すなわち、異周波セルにおいて通信可能な通信品質を持つセルが複数存在する場合、通信品質の良いセルから順に複数のセルの無線リソースを割り当てているので、それら通信可能なセルのうち、いくつかのセルの通信品質が悪化したとしても、他のセルの通信品質が良ければハンドオーバ直後でも安定した通信が可能になる。

本発明によれば、通信可能な通信品質を持つセルが複数存在するときは、異周波セル間のハンドオーバ後に複数のセルと通信ができるため、通信が不安定になることを予防でき、回線の信頼性向上に寄与することができる。

次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。

図３は、本発明のシステム構成を示し、無線ネットワーク側が、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ＃１００）、基地局（ＮｏｄｅＢ＃１１０，＃１２０）と、基地局配下の各セル（Ｃｅｌｌ＃１１１，＃１２１，＃１２２）から構成されている。セル＃１１１は、基地局＃１１０配下にあり周波数帯＃１を使用し、セル＃１２１，＃１２２は、基地局＃１２０配下にあり周波数帯＃２を使用している。基地局＃１１０と基地局＃１２０は、同一制御装置＃１００配下にある。なお、基地局＃１１０，＃１２０は、異なる制御装置配下にあってもよい。

移動端末１０がセルの通信品質（例えば、受信電力対干渉電力（ＳＩＲ）または信号強度）を測定し、そのセルの通信品質が一定以上または一定以下になると、移動端末１０は、制御装置へ報告する。図５または図６に示すように、移動端末１０は、現在のセル＃１１１の通信品質が閾値１以下になったことを測定すると、制御装置へ通知する。また、移動端末１０は、隣接する異周波のセル＃１２１（あるいはセル＃１２１と＃１２２）の通信品質が閾値２以上となったことを測定すると、制御装置へ通知する。

次に、上記システムの動作の流れを図４のフローチャートに示す。今、移動端末１０は、１つのセル＃１１１と通信をしている状況を仮定する。なお、複数のセルと通信していてもかまわない。また、移動端末１０は、セル＃１１１だけでなく隣接する異周波セルの通信品質も測定しているものとする。

図５は、通信可能な異周波セルが複数存在する場合の通信品質を示す。この図５において、現在の周波数のセル＃１１１の通信品質が悪化していき（Ｓ２１）、その後改善しないまま、異周波のセル＃１２１または＃１２２の通信品質が閾値２以上であることを測定すると（Ｓ２２でＹｅｓ）、制御装置＃１００は移動端末１０にハンドオーバを指示する。その際、従来の方法であれば、セル＃１２１または＃１２２のうち通信品質の良い一方のセルにハンドオーバするが、本発明では、図５に示すように、セル＃１２１と＃１２２の通信品質が共に閾値２以上であるなら（Ｓ２３でＹｅｓ）、移動端末１０は、ハンドオーバ可能なセル＃１２１とセル＃１２２があることを制御装置＃１００に通知する。

ハンドオーバ可能なセルが複数あることが制御装置に通知されると、制御装置＃１００は通知された複数のセルの無線リソースを移動端末１０に割り当てするよう基地局＃１１０に通知する。すると基地局＃１１０は、通知されたセルのChannelization codeや送信電力などの無線リソースを移動端末１０に割り当て（Ｓ２４）、制御装置＃１００へ無線リソース割り当て完了を通知し、その後、移動端末１０はハンドオーバを実行する（Ｓ２５）。

一方、図６に示すように、閾値２を超える異周波セルが１つしか存在しなかった場合は（Ｓ２３でＮｏ）、従来の方法と同様、閾値２を超える異周波セル＃１２１に対してのみハンドオーバ手順が実行される（Ｓ２７）。通信するのに十分でない通信品質のセル＃１２２と通信してしまうと、雑音・干渉の増加を生じ、他の移動端末の通信に悪影響を及ぼすからである。

また、通常、移動端末が同時に通信できるセルの数（本明細書ではこれをActive set sizeと呼ぶ）は限られている。もし閾値２を超えるセルの数がActive set sizeを超えてしまっている場合、それらのセルのうち通信品質の良いものからActive set size分の無線リソースを割り当ててからハンドオーバを実行する。

本発明の第２の実施例として、その基本的構成は第１の実施例と同様であるが、ハンドオーバを実行するために満たさなければならない閾値と、通信可能なセルとして選択するための閾値に異なる閾値を用いることについて工夫している。

第１の実施例では、ハンドオーバ後に通信する異周波セルの基準としてセル＃１２１、＃１２２とも１つの閾値２を用いているが、必ずしも１つでなくても良い。ハンドオーバのトリガーとしての閾値と、ハンドオーバ後に通信するセルの基準として用いる閾値を別のものを使用することができる。

例えば図７に示すように、セル＃１２１は閾値２、セル＃１２２は閾値３とすることができる。つまり現在のセル＃１１１の通信品質が閾値１以下、かつ最も通信品質の良い異周波セルの通信品質が閾値２以上であることをハンドオーバのトリガーとして使用し、ハンドオーバ後に通信するセルの基準として閾値２より低い閾値３を用いる。図７では、セル＃１２２の通信品質は異周波セル測定開始時に閾値３を超えているので、ハンドオーバ直後に通信するセルとして選択される。

ハンドオーバを行う基準とハンドオーバ後に通信するセルの基準に異なるものを使用する利点として、閾値１ほど通信品質が良くないセルでもハンドオーバ直後に通信するセルとして使用することが可能になるので、Active setとして使用するセルの選択肢を増やすことができることである。

以上述べた実施形態では、携帯電話システムに適用した例を示したが、これに限らず、本発明は無線ＬＡＮシステムなどにも適用可能である。

従来の異周波セル間のハンドオーバのシーケンス図である。従来の異周波セル間ハンドオーバの実行を説明するフローチャートである。本発明のシステム構成図である。本発明の動作を説明するフローチャートである。通信可能な異周波セルが複数存在する場合の通信品質の例を示す図である。通信可能な異周波セルが１つのみ存在する場合の通信品質の例を示す図である。通信可能な異周波セルの通信品質に複数の閾値を設けた例を示す図である。

符号の説明

１０移動端末
＃１００無線ネットワーク制御装置
＃１１０、＃１２０基地局
＃１１１、＃１２１、＃１２２セル

Claims

異周波セルを有する移動通信システムにおけるハードハンドオーバ方法であって、
移動端末が、異周波セルの通信品質を測定して、無線ネットワークへ送信し、
前記無線ネットワークが、複数の異周波セルの無線リソースを前記移動端末に割り当て、
前記移動端末が、無線リソースの割り当てられたセルへハンドオーバを実行する各ステップを含み、
前記ハンドオーバは、現在通信しているセルの通信品質が第１の閾値以下となり、且つ、隣接する異周波セルの中で最も通信品質の良い異周波セルの通信品質が第２の閾値以上であることを契機として行われ、
前記ハンドオーバ後に通信する異周波セルは前記第２の閾値より低い第３の閾値以上の通信品質の異周波セルから選択されることを特徴とする移動通信システムにおけるハードハンドオーバ方法。
前記移動端末は、選択可能なセルのうち、通信品質の良いほうから所定の数のセルを選択することを特徴とする請求項１に記載のハードハンドオーバ方法。
前記移動端末は複数のセルと通信を行っており、当該複数のセル全ての通信品質が前記第１の閾値以下となり、且つ、隣接する異周波セルの中で最も通信品質の良い異周波セルの通信品質が第２の閾値以上であることを契機として前記ハンドオーバを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のハードハンドオーバ方法。
異周波セルを有する移動通信システムにおいて、
移動端末は、異周波セルの通信品質を測定して、無線ネットワークへ送信する手段と、
前記無線ネットワークから無線リソースの割り当てられたセルへハンドオーバを実行する手段とを有し、
前記無線ネットワークは、複数の異周波セルの無線リソースを前記移動端末に割り当てる手段を有し、
前記ハンドオーバは、現在通信しているセルの通信品質が第１の閾値以下となり、且つ、隣接する異周波セルの中で最も通信品質の良い異周波セルの通信品質が第２の閾値以上であることを契機として行われ、
前記ハンドオーバ後に通信する異周波セルは前記第２の閾値より低い第３の閾値以上の通信品質の異周波セルから選択されることを特徴とする移動通信システム。
前記移動端末は、選択可能なセルのうち、通信品質の良いほうから所定の数のセルを選択することを特徴とする請求項４に記載の移動通信システム。
前記移動端末は複数のセルと通信を行っており、当該複数のセル全ての通信品質が前記第１の閾値以下となり、且つ、隣接する異周波セルの中で最も通信品質の良い異周波セルの通信品質が第２の閾値以上であることを契機として前記ハンドオーバを行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の移動通信システム。