JP4732658B2 - システム間ハンドオーバの性能向上のための方法及びシステム - Google Patents

Description

【０００１】
発 明 の 背 景
発明の技術分野
本発明は一般的には移動通信の分野に関し、特に、異なる移動通信システム間のハンドオーバの性能を向上させる方法とシステムに関する。
【０００２】
関連技術の説明
汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ）のネットワークから世界的規模の移動体通信サービスの地上無線アクセス網（ＵＴＲＡＮ）へ移動端末のハンドオーバを実行する一方で、ＵＴＲＡＮの無線リソース制御（ＲＲＣ）“ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤ”メッセージがＧＳＭネットワークを介して移動端末に転送されることになる。適切な性能を得るために、ＵＴＲＡＮ ＲＲＣメッセージが分割されていないＧＳＭ無線空中インタフェースのメッセージ内でその移動端末へと転送されることが不可欠である。しかしながら、ＧＳＭでは、その空中インタフェースの信号発信では“１”のウィンドウサイズを用いている。そういうものとして、ＧＳＭの基地局制御局（ＢＳＣ）は、第１のメッセージ・セグメントに対する確認応答メッセージを受信するのに先立って、第２のメッセージ・セグメントを転送することはないであろう。その結果、もしアップリンク接続がハンドオーバが開始されたときに相対的に品質がよくなければ、ＢＳＣは第１のメッセージ・セグメントに対する確認応答を決して受信することはないであろうし、従って、第２のメッセージ・セグメントを移動端末に伝えることはできないであろう。それにもかかわらず、ＵＴＲＡＮ ＲＣＣメッセージが分割されていないＧＳＭ無線空中インタフェースのメッセージにぴったり合致している場合、ハンドオーバはＧＳＭアップリンク接続の品質に係らず、実行される。
【０００３】
性能の問題を回避するために、ＵＴＲＡＮ ＲＣＣ ＨＮＡＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージのサイズは１８オクテット或いは１４４ビット未満であるべきである。この結果は、予め定義されたパラメータ設定を用いてハンドオーバ手順が完了後に情報を転送することにより得られる。しかしながら、この予め定義されたパラメータ設定を用いるやり方は柔軟性をわるくし、もし、不可欠ではないある機能（例えば、マルチプル無線リンク、ＳＳＤＴなど）の起動がハンドオーバ手順の完了まで延期されたなら、ハンドオーバ性能は低下してしまう。
【０００４】
あるネットワーク運用者は、マルチプルＧＳＭメッセージ・セグメントの使用に関連した問題を回避するよりも、それらの機能を即座に起動することを重要なことに考えている。これら特定の運用者をサポートするために、随意のパラメータについて余裕をもたせておくことができる。しかしながら、随意のパラメータの使用は、そのようなパラメータがメッセージに含まれないときであってさえも、メッセージ長が長くなってしまうという結果を招いてしまう。言い換えると、随意パラメータの使用はメッセージサイズを最小にすることに悪い影響を及ぼす。現在、今の技術水準でも、その使用はもはやメッセージが１つのセグメント内に収まることはないことを意味しているので、所望のオプションのパラメータ全てを使用することは不可能である。従って、ハンドオーバメッセージが付加的な（例えば、オプションの）パラメータを含む余裕をもつことによって解決を図る必要がある。以下に詳述するように、本発明は上述した問題とそれに関連する問題をうまく解決している。
【０００５】
発 明 の 要 約
本発明の好適な実施形態に従えば、ＵＴＲＡＮ ＲＲＣ ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージにおけるある（例えば、Ｓ−ＲＮＴＩとスクランブルコード番号）情報要素（ＩＥ）のサイズが、ＵＴＲＡＮへの無線間接続技術（ＲＡＴ；inter-Radio Access Technology）ハンドオーバを実行しているユーザ機器（ＵＥ）による排他的な使用のためにＩＥパラメータの値のサブレンジをリザーブすることによって、小さくされる。例えば、スクランブルコード番号、或いは、サービスを提供している無線網臨時識別（Ｓ−ＲＮＴＩ）番号、これはユニバーサルなＲＮＴＩ（Ｕ−ＲＮＴＩ）番号の一部なのであるが、その最小値が、ＵＴＲＡＮへのハンドオーバを実行するＵＥへの初期割当てのためにリザーブされる。そのハンドオーバ手順の完了時、ＵＴＲＡＮは別のスクランブルコード番号或いはＳ−ＲＮＴＩ番号をそのＵＥに割当てることができる。その結果、ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージにおいて用いられるＩＥのサイズをかなり小さくすることにより、付加的な（例えば、オプションの）パラメータが用いられても良い。そのようなものとして、ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージにおいて利用可能になる空間が、予め定義された無線構成の使用を回避するためのオプションを創成するのに用いられても良く、これは柔軟性を増す結果になる。
【０００６】
本発明の重要な技術的利点は、他のシステムネットワークからＵＴＲＡＮへのハンドオーバ手順の品質がかなり改善される点である。
【０００７】
本発明の別の重要な技術的利点は、改善されたハンドオーバ命令メッセージがシステムネットワークからＵＥへと分割されていない空中インタフェースメッセージ内で送信される点である。
【０００８】
本発明のさらに別の重要な技術的利点は、システムからＵＥへのハンドオーバ命令メッセージにオプションのパラメータを含むことができ、これが他のシステムネットワークからＵＴＲＡＮへのハンドオーバ性能を向上させる点である。
【０００９】
本発明のさらに別の重要な技術的利点は、ハンドオーバ命令メッセージにおける情報要素のサイズを小さくでき、１個の分割されていないメッセージが（ＧＳＭ）無線空中インタフェースによってそっくりそのまま完全に転送できる点である。
【００１０】
本発明の方法と装置のより完全な理解は添付図面に関連してとられた次の詳細な説明を参照して得られるかもしれない。
【００１１】
図 面 の 詳 細 な 説 明
本発明の好適な実施形態とその利点とは、添付図面の図１〜図２を参照することにより最も良く理解されるが、その図面において、同じ番号はそれらの図面の同様のまた対応する部分に対して用いられている。
【００１２】
本質的には、本発明の好適な実施形態に従えば、ＵＴＲＡＮ ＲＲＣ “ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤ”メッセージにおけるあるＩＥ（例えば、Ｓ−ＲＮＴＩとスクランブルコード番号）のサイズは、ＵＴＲＡＮへの無線間接続技術（inter-ＲＡＴ）ハンドオーバを実行しているＵＥによる排他的な使用のためにＩＥパラメータの値のサブレンジをリザーブすることによって小さくされる。例えば、スクランブルコード番号（或いはＳ−ＲＮＴＩ番号）の最小値は、ＵＴＲＡＮへのハンドオーバを実行するＵＥへの初期割当てのためにリザーブされる。ハンドオーバ手順の完了時、ＵＴＲＡＮは別のスクランブルコード番号（或いはＳ−ＲＮＴＩ番号）をそのＵＥに割当てることができる。その結果、ＲＲＣ ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージにおいて用いられるＩＥのサイズをかなり小さくすることにより、付加的な（例えば、オプションの）パラメータが同じハンドオーバ命令メッセージによって取得されても良い。そのようなものとして、ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージにおいて利用可能になる空間が、予め定義された無線構成の使用を回避するためのオプションを創成するのに用いられても良く、これは柔軟性を増す結果になる。
【００１３】
特に、図１は本発明の好適な実施形態を図示するために用いられるブロック図である。この代表的な実施形態について、ＵＥ（例えば、移動端末）１０は、第１のシステム（例えば、ＧＳＭ）ネットワーク２０からＵＴＲＡＮ５０へのシステム間ハンドオーバを実行することになる。その手順は、第１のシステム２０がＵＥ１０にＵＴＲＡＮ５０へのハンドオーバを実行するように命令するときに開始される。外部システムからＵＴＲＡＮへのハンドオーバについて、ハンドオーバ手順はＵＴＲＡＮ ＲＲＣ プロトコル仕様ＴＳ２５．３３１に従って実行されることになるのが好ましい。
【００１４】
図２は、本発明の好適な実施形態を図示するために用いられるタイムシーケンスの図である。図１と図２において、第１の無線接続システム（例えば、ＧＳＭ）ネットワーク２０からＵＴＲＡＮ５０へのシステム間ハンドオーバを開始するために、第１のシステムネットワーク２０は“ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤ”メッセージ６０を無線空中インタフェース２６によって（存在している接続で）ＵＥ１０に送信する。次の情報がメッセージ６０（必ずしもこれに限定される必要はないが）に含まれる。即ち、割当てられることになるＩＥ“Ｕ−ＲＮＴＩ”、用いられることになる無線基地局、トラフィックチャネル、物理チャネルパラメータの予め定義された構成を示すＩＥ“所定の無線構成識別(Predefined radio configuration identity)”、及び（スクランブルコード番号を含む）物理チャネル（ＰｈｙＣＨ）ＩＥである。
【００１５】
本発明の好適な実施形態に従えば、第１のシステムからＵＴＲＡＮへのハンドオーバ手順の間に、ＵＴＲＡＮ５０はまず、この種のハンドオーバ手順では排他的に定義されるあるサブレンジ内にある“Ｓ−ＲＮＴＩ”と“スクランブルコード番号”ＩＥについての値を割当てる。例示として、ＧＳＭネットワーク（２０）からＵＴＲＡＮ（５０）への上述したサブレンジを用いたＵＥ（１０）のハンドオーバについて、“Ｕ−ＲＮＴＩ”ＩＥのサイズは、“Ｕ−ＲＮＴＩ”ＩＥの“Ｓ−ＲＮＴＩ”ＩＥの部分を３２ビットから１０ビット／１０２４値に小さくすることにより小さくなり、“スクランブルコード番号”ＩＥのサイズは２４ビットから１３ビット／最大８１９２値に小さくされる。この時点で、上述した番号と値との少なくともいずれかは、ただ例示を目的としたものであり、本発明についての限定を意図したものではないことに留意することは重要である。（通常、“Ｕ−ＲＮＴＩ”ＩＥの現在の“Ｓ−ＲＮＴＩ”ＩＥ部分は０〜４０９５の間の値をもち、“スクランブルコード番号”は０〜６５５３５の間の値をもつ。）この代表的な実施形態について、“Ｓ−ＲＮＴＩ”及び“スクランブルコード番号”についての最小値が最初ハンドオーバ手順に用いられるのが好ましい。このようにして、ハンドオーバ命令メッセージ６０についてＩＥのサイズが、そのメッセージに付加的な（例えば、オプションの）ＩＥが今や含まれる余裕がある程度にまでかなり小さくされる。
【００１６】
例えば、この代表的な実施形態に従えば、次の付加的な情報が今やハンドオーバ命令メッセージ６０（必ずしもこれに限定される訳ではないが）に含まれる。即ち、ダウンリンクＤＰＣＨ圧縮モード情報、ＳＳＤＴ指示情報などである。このようにして、第１のシステム（例えば、ＧＳＭ）ネットワークからＵＴＲＡＮへのハンドオーバの品質がかなり改善される。
【００１７】
一旦、ＵＥ１０が“ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＴＯ ＵＴＲＡＮ ＣＯＭＭＡＮＤ”メッセージ６０を受信したなら、ＵＥは、（局部的に）“Ｕ−ＲＮＴＩ”ＩＥの値を格納する。それから、“所定の無線構成識別”ＩＥとＰｓｙＣＨ．ＩＥによって識別される予め定義されたパラメータに従って、ＵＥはＵＴＲＡＮ５０、無線基地局、及びトラフィックチャネルとの信号リンクを開始する。ＵＥはまた、上述したＲＲＣプロトコル仕様に従ってハンドオーバ手順に関係した他の機能をも実行する。
【００１８】
もしＵＥ１０がＵＴＲＡＮ５０への接続をうまく確立したなら、ＵＥ１０はアップリンク専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）で“ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＣＯＭＰＬＥＴＥ”メッセージ７０を送信する。ＵＴＲＡＮ無線リンク制御（ＲＬＣ）（不図示）は“ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＣＯＭＰＬＥＴＥ”メッセージ７０の受信を確認し、そのハンドオーバは終了する。ハンドオーバ手順の完了時、ＵＴＲＡＮは他のスクランブルコード番号或いはＳ−ＲＮＴＩ番号をそのＵＥに割当てることができる。
【００１９】
これに対して、もしＵＥ１０がＵＴＲＡＮ５０への接続を確立するのに成功しないなら、ＵＥはハンドオーバ手順を終了させ、関連する資源を解放する。それから、ＵＥ１０はハンドオーバ手順が開始される前に用いられた接続を回復させ、他の無線接続システム（例えば、ＧＳＭ）ネットワーク２０に接続の失敗を示す。
【００２０】
本発明の方法と装置の好適な実施形態を添付図面と上述の詳細な説明において例示して説明したが、本発明は開示された実施形態によって限定されるものではなく、請求の範囲によって説明され定義されているように、本発明の精神を逸脱することなく、数多くの再構成、変形、代用が可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適な実施形態を図示するために用いられるブロック図である。
【図２】 本発明の好適な実施形態を図示するために用いられるタイムシーケンスの図である。

Claims (8)

1. 第１のシステムネットワークからＵＴＲＡＮ５０へのハンドオーバ手順の性能を向上させる方法であって、
   前記第１のシステムネットワークから前記ＵＴＲＡＮ５０へのハンドオーバを開始するハンドオーバ命令メッセージ６０を生成する工程と、
   前記ハンドオーバ命令メッセージ６０において少なくとも１つの情報要素のサイズを、前記ハンドオーバ手順のために、前記情報要素のパラメータ値がとり得る値の範囲を前記情報要素の元のサイズがとり得る予め定められた値の範囲より限定することにより、前記情報要素の元のサイズより小さくする工程と、
   前記ハンドオーバ手順の実行のために前記サイズを小さくした前記情報要素を含むハンドオーバ命令メッセージ６０をユーザ機器１０に転送する工程と、
   前記ユーザ機器１０では、前記サイズを小さくした前記情報要素を有するハンドオーバ命令メッセージ６０を受信して、前記受信したハンドオーバ命令メッセージに基いて、前記ＵＴＲＡＮ５０との接続を確立する工程と、
   ハンドオーバ手順の完了時、前記ＵＴＲＡＮにより前記ユーザ機器１０に他のパラメータ値をもつ前記情報要素を割当てる工程とを有することを特徴とする方法。
2. ＲＮＴＩ番号の最小値が前記ハンドオーバ手順の間の初期割当てのためにリザーブされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. スクランブルコード番号の最小値が前記ハンドオーバ手順の間の初期割当てのためにリザーブされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 第１のシステムネットワークからＵＴＲＡＮ５０へのハンドオーバ手順の性能を向上させるユーザ機器における方法であって、
   前記ハンドオーバ手順に関し、少なくとも１つの情報要素のパラメータ値がとり得る値の範囲を前記情報要素の元のサイズがとり得る予め定められた値の範囲より限定することにより前記情報要素の元のサイズよりサイズを小さくした前記情報要素を有するハンドオーバ命令メッセージ６０を受信する工程と、
   前記情報要素の値を格納する工程と、
   前記ＵＴＲＡＮ５０との接続を確立する工程と、
   ハンドオーバ手順の完了時、前記ＵＴＲＡＮにより他のパラメータ値をもつ前記情報要素の割当てを受ける工程とを有することを特徴とする方法。
5. 第１のシステムネットワークとＵＴＲＡＮ５０とユーザ機器１０とを含み、ハンドオーバ手順の性能を向上させるシステムであって、前記システムは、
   前記第１のシステムネットワークから前記ＵＴＲＡＮ５０へのハンドオーバを開始するハンドオーバ命令メッセージ６０を生成する手段と、
   前記ハンドオーバ命令メッセージ６０において少なくとも１つの情報要素のサイズを、前記ハンドオーバ手順のために、前記情報要素のパラメータ値がとり得る値の範囲を前記情報要素の元のサイズがとり得る予め定められた値の範囲より限定することにより、前記情報要素の元のサイズより小さくする手段と、
   前記ハンドオーバ手順の実行のために前記小さくする手段により前記サイズを小さくした前記情報要素を含むハンドオーバ命令メッセージ６０を前記ユーザ機器に転送する手段と、
   前記転送する手段により前記ユーザ機器に転送したハンドオーバ命令メッセージに基いて、前記ユーザ機器とＵＴＲＡＮ５０とのリンクを確立する手段と、
   ハンドオーバ手順の完了時、前記ユーザ機器１０に他のパラメータ値をもつ前記情報要素を割当てる手段とを有することを特徴とするシステム。
6. ＲＮＴＩ番号の最小値が前記ハンドオーバ手順の間の初期割当てのためにリザーブされることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. スクランブルコード番号の最小値が前記ハンドオーバ手順の間の初期割当てのためにリザーブされることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
8. 第１のシステムネットワークからＵＴＲＡＮ５０へのハンドオーバ手順の性能を向上させるユーザ機器であって、
   前記ハンドオーバ手順に関し、少なくとも１つの情報要素のパラメータ値がとり得る値の範囲を前記情報要素の元のサイズがとり得る予め定められた値の範囲より限定することにより前記情報要素の元のサイズよりサイズを小さくした前記情報要素を有するハンドオーバ命令メッセージ６０を受信する手段と、
   前記情報要素の値を格納する手段と、
   前記ＵＴＲＡＮ５０との接続を確立する手段と、
   ハンドオーバ手順の完了時、前記ＵＴＲＡＮにより他のパラメータ値をもつ前記情報要素の割当てを受ける手段とを有することを特徴とするユーザ機器。

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