JP2001504298A - ディジタル移動通信ネットワーク内のチャネル・リソース管理 - Google Patents
ディジタル移動通信ネットワーク内のチャネル・リソース管理Info
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- H—ELECTRICITY
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Landscapes
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
特定の第1の移動局(20)にサービスしている基地局コントローラ(BSC)内において移動通信用全地球システム(GSM)フェーズ1標準に従っている切り離し時間を短縮する。前記サービス中のBTS(30)は、第1の移動局(20)からのレイヤ2切り離しメッセージに応答して前記短縮された切り離し時間の時間切れ後に、前記指示された論理チャネルを第1の移動局(20)から解放し、かつ前記解放した論理チャネル(SDCCH又はTCH)を前記接続された基地局コントローラ(BSC)(40)が第2の移動局(25)により効率的に割り当てられるようにする。その後、前記第1の移動局(20)により送信された付加的なレイヤ2切り離しメッセージは無視され、前記指示された論理チャネルを介しての切り離しモード(DM)肯定応答メッセージは送信されない。従つて、第1及び第2の移動局(20、25)間で同一論理チャネル上の衝突を避け、前記第2の移動局(25)が前記割り当てられた論理チャネルを介して通信することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
ディジタル移動通信ネットワーク内のチャネル・リソース管理
発明の背景
発明の技術分野
本発明は、電気通信ネットワーク、特にディジタル移動通信ネットワーク内に
おけるチャネル・リソースの効率的な管理に関する。
関連技術の説明
特定のセル・エリア内を移動している特定の移動局と、この特定のセル・エリ
アに無線サービス・エリアを提供する基地トランシーバ局(BTS:base
tranceiver station)との間の接続の一般的な名称は、「無
線インタフェース」又は「エア・インタフェース」である。歴史的に、基地トラ
ンシーバ局(BTS)と移動局との間のエア・インタフェースを介する情報の通
信は、いわゆるアナログ変調技術を採用していた。例えば、周波数分割多元接続
(FDMA)技術は、各移動局を現在のセル・エリアに関連する複数の周波数チ
ャネルのうちの1つに割り付けてサービス中のBTSと通信するために広く利用
されていた。しかしながら、最近、移動通信に割り当てられた帯域幅を使用する
スペクトル効率を高めるためにディジタル変調技術が使用された。1例として、
比較的に限定された無線周波数帯域幅量に基づき、BTSと、異なる複数の移動
局との間で通信を継続できるように、時分割多元接続(TDMA)及び符号分割
多元接続(CDMA)の2技術が利用されていた。移動通信用全地球システム(
GSM)は、例えば、移動局とBTSとの間で通信するために1TDMAフレー
ム/搬送波周波数によるTDMA概念を利用する。1フレームは8タイム・スロ
ット(TS)からなる。単一周波数チャネルに基づくTDMAフレームの各タイ
ム・スロットは、物理チャネルと呼ばれる。従って、GSMシステムには8物理
チャネル/搬送波が存在する。GSMシステムの各物理チャネルは、FDMAシ
ステムにおける1つのチャネルと同等とすることができ、このFDMAシステム
では、あらゆるユーザが、関連する周波数のうちの1周波数を介してこのシス
テムに接続されている。
TDMA技術の利用には、制限された物理チャネルを介してサービス中のBT
Sと移動局との間で多量かつ種々の情報を送信することが必要である。例えば、
制御データ、サービス要求データ、実際のトラヒック・データ、補助データ等を
この物理チャネルを介して通信する必要がある。その結果、一形式のデータを他
形式のデータから識別するために、異なる複数の論理チャネルが指名され、かつ
利用可能な物理チャネル上にマッピングされた(割り付けられた)。例えば、実
際の音声は、「トラヒック・チャネル」(TCH:traffic chann
el)と呼ばれる論理チャネル上に送出されて、1又はそれより多くの物理チャ
ネルを占有する。着呼側の移動局のページングは、論理「ページング・チャネル
」(PCH:paging channel)上で実行される。更に、移動局と
サービス中のBTSとの同期は、物理・チャネルの一部を占有する論理「同期チ
ャネル」(SCH)上で実行される。従って、送信される情報の形式に従って、
異なる複数の論理チャネルが利用される。云うまでもなく、特定の1論理チャネ
ルに多くの物理・チャネルが割り付けられれば、それだけ残りの論理チャネルに
対して利用可能な物理・チャネルが少なくなる。
限定された物理・チャネル・リソースのために、移動サービス・プロバイダは
、チャネル・リソース管理及び寸法(dimensioning)の問題にしば
しば直面する。SDCCH及びTCH論理チャネルにおける輻輳は、呼喪失及び
呼設定失敗に帰結するので、サービス中のサービス・アリア内を移動している移
動局に対して信頼性のある移動サービスを提供するために、SDCCH及び/又
はTCHの効率的な管理は必須である。
サービス中の基地送受信局(BTS:base tranceiver st
ation)にとって、チャネル・リソースをよりうまく利用するための方法の
うちの1つは、もはや必要のない論理チャネルを効率的かつ効果的に解放するこ
とである。一例として、特定の移動局が捕捉した論理チャネル(例えば、TCH
及び/又はSDCCH)を解放しようとするときは、移動局が論理チャネルを解
放するようにサービス中のBTSに命令する要求信号を送信する。サービス中の
BTSは、要求信号を受信すると、要求中の移動局に肯定応答信号を返送し
て解放を確認する。次いで、移動局は、解放されたチャネルを介する通信を停止
し、論理チャネルが他の複数の移動局に利用可能となる必要がある。しかしなが
ら、要求中の移動局は、無線干渉及び他め陸上障害物のために、送信された肯定
応答信号を受信するのにしばしば失敗する。移動局は、サービス中のBTSが最
初の解放要求を受信したのか否かを知らなければ、同一の論理チャネルを介して
サービス中のBTSに別の解放要求信号を送信することにより、チャネルを解放
しようとする。この移動局は、期待する肯定応答信号を受信するまで、又は所定
の時間が経過するまで、前記再送を繰り返す。GSMフェーズ1標準では、サー
ビス中のBTSから肯定応答信号を受信しない場合に、移動局は、235ms間
隔で5回まで解放要求信号を再送するようにプログラムされている。その結果、
最悪の場合で、移動局は、もはやチャネルを必要としないと判断した後に、同一
論理チャネルを介して5回、総計1,175ms(235×5)、切り離し信号
を反復的に送信する。
同様に、サービス中のBTS及び/又はBSCも、送信された肯定応答信号を
要求中の移動局が受信したか否かを知る方法はない。従って、サービス中のBT
Sも、同一のSDCCHを介して要求中の移動局から付加的な切り離し信号を受
信するか否かを知る方法はない。その結果、移動局から最初の解放要求を正しく
受信した後であっても、サービス中のBTS及びBSCは、肯定応答されていな
い移動局により起こり得る切り離し信号の再送信のために、論理チャネルの解放
を1,175msの遅延期間、遅延しなければならない。
SDCCHの各解放毎の1,175ms遅延、及び対応するTCHの時間遅延
は、高価な論理チャネル・リソースの非効率的かつ不経済な管理である。従って
、サービス中のBST内でのチャネル解放遅延を最小化する機構に対する必要性
が存在する。
発明の概要
本発明は、移動電気通信ネットワーク内の論理チャネルを解放する方法及び装
置を開示する。移動通信用全地球システム(GSM=global syste
m for mobile communications)標準により指定さ
れる通常の切り離しタイマT1は、特定の移動局にサービスしている
基地局コントローラ(BSC:base station controlle
r)におけるT2のより小さな値に短縮される。その移動局がGSMに基づくレ
イヤ2の切り離し信号を送信して捕捉した論理チャネルを解放するときは、サー
ビス中の基地トランシーバ局(BTS)は、肯定応答信号を送信することによっ
て、切り離し信号を確認する。その後、T2タイマが時間切れになった後に、サ
ービス中のBSCが指示された論理チャネルを解放する。次いで、解放されたチ
ャネルは、同一のBSCサービス・エリア内で移動サービスを要求している他の
移動局に割り当てられる。その後、送信された肯定応答信号を移動局が受信する
のに失敗すると、GSM標準により、サービス中のBTSがもう1つのレイヤ2
切り離し信号を受信する。本発明の教えに従い、新たに受信した切り離し信号は
無視され、付加的な肯定応答信号がサービス中のBTSから送信されることはな
い。一実施例において、サービス中のBTSは、移動局からレイヤ・スリー(3
)信号を最初に受信しない限り、次の切り離し信号を無視する。
図面の簡単な説明
本発明の方法及び装置のより完全な理解は、添付図面に関連させて以下の詳細
な説明を参照することにより、達成される。
図1は移動局がサービス中の基地トランシーバ局(BTS)と通信するのを説
明する移動電気通信ネットワークのブロック図である。
図2は時分割多元接続(TDMA)技術による複数の物理チャネルのブロック
図である。
図3は移動通信用全地球システム(GSM)標準によるTDMA物理フレーム
内の異なる論理チャネルのブロック図である。
図4はGSMフェーズ1標準による通常のチャネル解放手順を示す信号シーケ
ンス図である。
図5は、要求中の移動局によってではなくサービス中のBTSが先に論理チャ
ネルを解放するときに、2つの移動局間の衝突を示す信号シーケンス図である。
図6は本発明の教えによりサービス中のBTSが次の切り離し信号を無視する
のを示す信号シーケンス図である。
図面の詳細な説明
図1は移動局20がサービス中の基地トランシーバ局(BTS)30と通信す
るのを示す公衆陸上移動ネットワーク(PLAN)10のブロック図である。公
衆陸上移動ネットワーク(PLAN)10に関連する地理的領域は、多数の小さ
な領域に分割される。移動局20が「ロケーション・エリア」として知られたこ
れら小さな領域のうちの1つに移動すると、この特定ロケーション・エリアにサ
ービスしている基地局コントローラ(BSC)40は、移動中の移動局20を検
出して、関連する移動交換局/訪問者ロケーション・レジスタ(MSC/VLR
:mobile switching center/visitor loc
ation register)50にこの移動局の存在を通知する。移動局2
0が未登録加入者の場合は、新たに登録する移動局20に関連するホーム・ロケ
ーション・レジスタ(HLR:home location register
)60を識別し、かつサービス中のMSC/VLR50とHLR60との間で必
要とする通信を容易にして新しい移動局20を認証する。更に、新たに登録する
移動局20に関係した必要加入者情報が要求され、関連するHLR60から取り
出されて、サービス中のMSC/VLR50に記憶される。その後に、移動局2
0は、サービス中のMSC/VLR50のサービス・エリア内で移動サービスを
アクセスすることができる。
移動局20に対して着呼接続を要求するときは、HLR60に関連する関門移
動交換局(GMSC:gateway mobile switching c
enter)80が総合サービス・ディジタル・ネットワーク・ユーザ部(IS
UP:Integrated Service Digital Networ
k User Part)に基づく初期アドレス・メッセージ(IAM:Ini
tial Address Message)のような呼設定信号を受信する。
GMSC80は、HLRの質問を実行して移動局20の現在位置を確認した後、
受信した着呼設定信号を、移動局20に現在サービス中のMSC/VLR50へ
再び経路選択する。次いで、MSC/VLR50は、移動局20の現在ロケーシ
ョン・エリアを判断し、移動局20のページングするように適当な基地局コント
ローラ(BSC)40に命令する。次いで、BTS30はページン
グ・チャネル(PCH)を介して移動局をページングして移動局に着呼に関する
呼出し(alert)をする。移動局がページング・メッセージを検出すると直
ちに、移動局20は信号チャネルに対する要求をランダム・アクセス・チャネル
(RACH)を介してBSC40に送出する。BSC40は、アイドルのスタン
ド・アローン専用制御チャネル(SDCCH:Stand−alone Ded
icated Control Channel)を移動局20に割り当てた後
、その特定SDCCHに切り換えを行うように移動局20に命令するメッセージ
を送出する。新たに割り当てたSDCCHチャネルを介して必要な制御及びサー
ビス関連のデータを通信した後、続いてトラヒック・チャネル(TCH)が捕捉
され、BTS30を介して移動局20とBSC40との間に呼接続を確立する。
最初、サービス中のBTS30と移動局20との間の通信インタフェース90
は、いわゆるアナログ変調技術を採用した。しかしながら、ディジタル通信技術
における最近の発展により、移動電気通信ネットワーク内のデータ通信の効率及
び容量を強化するために、ディジタル変調技術が使用されている。一例として、
比較的に制限された量の無線周波数上で多重通信を進められるように時分割多元
接続(TDMA)又は符号分割多元接続(CDMA)の技術が使用されている。
例えば、移動通信用全地球システム(GSM)に基づく電気通信ネットワークは
、移動局とBTSとの間で通信するために1TDMAフレーム/搬送周波数によ
るTDMA技術を利用している。
ここで、GSM標準内の時間フレーム構造の図形表示を説明している図2を参
照する。この構造のうちで最も長い反復的な期間は、ハイパーフレーム100と
呼ばれ、3時間28分53秒760ミリ秒の長さを有する。1ハイパーフレーム
100は、それぞれ6.12秒の長さを有する2048スーパーフレーム105
に分割される。1スーパーフレーム105は、多数のマルチフレームに副分割さ
れる。GSM標準には、2形式のマルチフレームが存在する。第1に、120m
sの長さを有した五十一(51)フレームのマルチフレーム110が存在し、マ
ルチフレーム110は二十六(26)TDMAフレーム130を備えている。次
に、235.4msの長さを有する二十六(26)フレームのマルチフレーム
120が存在し、マルチフレーム120は五十一(51)TDMAフレーム14
0を備えている。最後に、マルチフレーム内の各TDMAフレームは、8タイム
・スロット150を有する。これら8物理タイム・スロットのそれぞれは、単一
移動局をサービスしている1周波数分割多元接続(TDMA)と同等である。
BTSと移動局との間では多量かつ種々の情報を転送する必要がある。例えば
、移動局に着呼を通知するページングは、複数タイム・スロットのうちの1つを
介して実行される必要がある。更に、移動サービスの要求は、複数タイム・スロ
ットのうちの1つを介して通信される必要がある。更に、実際の音声データは利
用可能な複数のタイム・スロットを介して通信する必要がある。従って、1形式
の情報を他形式のものと区別するために、異なる複数の論理チャネルを導入して
、8物理タイム・スロットのそれぞれに割り付けていた。
ここで、図3を参照すると、GSM標準内の異なる複数の論理チャネルが示さ
れでおり、これらを2つの簡略カテゴリ、即ちトラヒック・チャネル(TCH)
160と、信号(signaling)チャネル170とに分類できる。トラヒ
ック・チャネル(TCH)169は、サービス中のBSCにより利用されてその
サービス・エリア内を移動している特定の移動局と呼データ(例えば、音声デー
タ)を通信する。他方、信号チャネル170は、サービス中のBSC及びBTS
により利用されて移動局と呼データの通信を実行するために必要な他の制御デー
タを通信する。
信号チャネルは、更に、2つのカテゴリ、即ち、放送制御チャネル270、及
び専用制御チャネル280に副分割される。また、以上の3つのカテゴリは、そ
れぞれ、サービス中のBTSと移動サービスとの間で異なる形式の情報を転送す
る多数の論理チャネルに副分割される。
放送制御チャネル270は、主としてサービス中のBTSからそのサービス・
エリア(ダウン・リンク)内を移動する特定の移動局へ情報を通信するために利
用され、周波数補正チャネル(FCCH)180、同期チャネル(SCH)19
O、及び放送制御チャネル(BCCH)200を含む。周波数補正チャネル(F
CCH)180は、移動局の周波数を補正するための情報を搬送する。同期チャ
ネル(SCH)190は、移動局のフレーム同期、及びBTS識別のための情報
を搬送する。最後に、放送制御チャネル(BCCH)200は、そのロケーショ
ン・エリア内に位置する全ての移動局に対し、セルに関する概要システム情報を
放送するために使用される。例えば、放送制御チャネルは、移動局が適当な方法
によりネットワークと通信可能にするために必要なネットワークに関するデータ
を含む。このような情報は、セルの記述、ロケーション・エリアの識別(ide
ntity)、隣接セルの記述等を含む。
共通制御チャネル280は、ページング・チャネル(PCH)210、ランダ
ム・アクセス・チャネル(RACH)220、及びアクセス許可チャネル(AG
CH)230を含む。ページング・チャネル(PCH)210は、移動局をペー
ジングするためにダウンリンク上で使用される。例えば、MSC/VLRが着呼
設定要求を受信すると、移動局に現在、サービスしている適当なBSCがPCH
を介して指定され他移動局をページングするように命令される。他方、ランダム
・アクセス・チャネル(RACH)220は、移動局により使用されてスタンド
・アローン専用制御チャネル(SDCCH)240をBSCに割り当てる要求を
する。例えば、移動局に着呼を通知するページング・メッセージ情報を検出する
と、着呼側移動局はRACHを介してサービス中のBSCからSDCCHを要求
する。BSCは、アイドルのSDCCHを割り当てた後、アクセス許可チャネル
(AGCH)230を利用して要求移動局に対して割り当てられたSDCCHの
識別を通信する。
専用制御チャネル290は、スタンド・アローン専用制御チャネル(SDCC
H)240、低速接続(Slow Associated)制御チャネル(SA
CCH)250、及び高速接続(Fast Associated)制御チャネ
ル(FACCH)260を含む。スタンド・アローン専用制御チャネル(SDC
CH)240は、専用の移動局により信号に使用される。従って、SDCCCH
240は、移動局が新しいロケーション・エリアに入ると、位置更新手順を実行
するために使用されるチャネルである。SDCHは、更に、呼設定を開始し、か
つTCHを捕捉するためにも利用される。低速接続制御チャネル(SACCH)
250は、TCH160又はSDCCH240と関連する。SACCH250は
、サービス中のBSCと移動局との間で測定報告、タイミング進み及びパワー命
令
のような連続的な制御情報を搬送する連続データ・チャネルである。最後に、高
速接続制御チャネル(FACCH)260は、特定のTCHと関連し、バースト
・スチール・モード(burst stealing mode)により音声又
はデータ・トラヒックを他の必要な信号に置換する動作をする。
以上述べたように、TDMAフレーム内の8タイム・スロットは、限定された
物理・チャネルを占有する異なる9形式の論理信号チャネルと1論理トラヒック
・チャネルとにより、特定のBSCサービス・エリア内を移動する複数の移動局
に対して信頼性のある移動サービスを提供するように効率的かつ効果的に管理さ
れる必要がある。各論理チャネルに関する要求がサービス中のネットワーク内で
変化するのに従って、物理チャネルに対する論理チャネルの割り付けをダイナミ
ックに変更できないので、論理チャネルのそれぞれに割り付けるべき適当数の物
理タイム・スロットを判断することは、困難である。特に、最も頻繁に利用する
論理チャネル(SDCCH及びTCH)の両者間の輻輳は、呼接続失敗及び呼喪
失に帰結する。適当数の物理タイム・スロットを各論理チャネルに割り当てた後
であっても、チャネル・リソースの効率的な管理は、利用可能な論理チャネルの
潜在的な利用を最大化するために更なる必要性がある。
図4はGSMフェーズ1標準に従って通常のチャネル解放手順を示す信号シー
ケンス図である。移動局20が新しいロケーション・エリアに移動すると、移動
する移動局20は、サービス中のMSC/VLR50、及び接続されたHLR(
図4に示されていない)に対して移動局20の現在位置を通知するために、位置
更新を実行する。移動局(MS)20は、ランダム・アクセス・チャネル(RA
CH:Random Access Channel)を介してサービス中のB
TSに対してチャネル要求メッセージ300を送信することにより、位置更新処
理を開始する。次いで、サービス中のBTS30は、接続されたBSC40にチ
ャネル必要(Channel Required)メッセージ310を送信する
。SDCCHが利用可能ならば、BSC40はサービス中のBTS30にチャネ
ル活性化(Channel Activation)メッセージ320を返送す
る。次いで、BTS30は、接続されたBSC40にチャネル活性化確認(Ch
Act Ack)メッセージ330を戻すことにより、チャネル活性化を確
認する。次いで、BSC40は、即時割り付けコマンド(Imm Ass Co
mmand)メッセージ340を送信して要求中の移動局20に割り当てられた
SDCCHを割り付けるようにBTS30に命令する。次いで、サービス中のB
TS30は、要求中の移動局20に即時割り付けメッセージ350を送信して割
り付けたSDCCHへ切り換えを行うように移動局20に命令する。移動局20
は、即時割り付けメッセージ350を受信した後、命令されたSDCCHに切り
換え、サービス中のBTS30に非同期平衡モード設定(SABM:Set A
synchronous Balanced Mode)メッセージ360を返
送することにより、主信号リンクを確立する。送信されたSABMメッセージ3
60は、「位置更新要求(Loc Upd Req)」メッセージを含み、位置
更新を実行するようにサービス中のMSC/VLR50に要求する。割り付けら
れたSDCCHを介して送信される「位置更新要求」メッセージは、例えば、位
置更新の形式、暗号キー・シーケンス番号、移動局に記憶された旧ロケーション
・エリア識別、移動局の形式、及び移動加入者識別を含む。サービス中のBTS
30が送信されたSABMメッセージを受信すると、位置更新要求は、無番号確
認(UA:Unnumberd Acknowledgement)フレーム3
70により移動局20に戻される。次いで、サービス中のBTSは、「位置更新
要求」を含む指示確立メッセージ380を接続されたBSC40に送信する。確
立したの表示(Established Indication)メッセージ3
80は、通信を確立し、移動局20が位置更新手順要求を開始したことを接続さ
れたBSC40に通知する。次いで、BSC40は、情報フィールドに「位置更
新要求」を含む、SCCPに基づく接続要求(Connection Requ
est)メッセージ390を送出することにより、サービス中のMSC/VLR
50に対して信号接続及び制御部(SCCP:Signaling Conne
ction and Control Part)を確立する。この「位置更新
要求」メッセージは、移動局20が現在配置されていることを表す新ロケーショ
ン・エリア識別をBSCが付加するので、いくらか変更されている。変更された
メッセージは、「完全なレイヤ3情報」又は「初期MS」メッセージと呼ばれる
。次いで、サービス中のMSC/VLR50は、BSC40に接続確
認(CC:Connection Confirmed)フレーム400を返送
することにより、メッセージを確認する。MSC/VLR50が移動局20から
位置更新を受け取ると、MSC/VLR50は移動局20に対して位置更新を受
け取ったのメッセージ410を送出する。従って、位置更新を受け取ったの(L
oc Upd Acc)メッセージは、更に、データ要求(DR)フレーム42
0を使用して接続されたBSC40からサービス中のBTSへ通信される。サー
ビス中のBTS30は、割り当てられたSDCCHを介して位置更新を受け取っ
たメッセージ430を移動局20に対して送信する。ネットワークは、移動局2
0の位置更新の成功により、BSC40にコマンド・クリア(CC:Clear
Command)を送出することにより、チャネル解放を開始する。次いで、
BSC40は、移動局20に対してチャネル解放メッセージを透過的にサービス
中のBTS30を介して送出する(信号420及び430)。次いで、BSC4
0は、BTS30にSACCH不活性化メッセージ470を送出して低速接続制
御チャネル(SACCH)にメッセージを送出するのを停止するように基地局に
命令する。移動局20がチャネル解放メッセージ460を受信すると、移動局2
0は、捕捉したDSCCHを解放するように、BTSに対してレイヤ2切り離し
メッセージ470を送出する。この切り離しメッセージ470は、サービス中の
BTS30がUAフレーム480により切り離しをする移動局20に戻すことに
より、確認される。サービス中のBTS30は、更に、解放表示メッセージ53
0を送信して受信した切り離し要求メッセージを接続されたBSC40に通知す
る。送信されたUAフレーム480を移動局20が受信した後、移動局20は、
識別されたSDCCHを介して通信するのを停止する。
切り離しメッセージ470の受信に肯定応答するために送信されたUAフレー
ム480は、無線干渉及び他の陸上障害物のために、切り離す移動局20により
しばしば受信されない。そのときに、移動局20は、サービス中のBTSが送信
した切り離しメッセージ470を受信したか否かを判断する方策がない。その結
果、捕捉した論理チャネルが正しく解放されたのを確認するために、GSMフェ
ーズ1標準は、移動局20が切り離しメッセージ470を235ms毎に最大8
回まで、又は確認するUAメッセージを受信するまで、切り離しメッセージ47
0を反復的に再送することを必須とする。1例として、移動局20はサービス中
のBTS30に対して第1の切り離しメッセージ470を送信する。サービス中
のBTS30は、切り離しメッセージ470を正しく受信し、UAメッセージ4
80を移動局20に返送することにより、肯定応答とする。更に、サービス中の
BTS30は、解放表示(Rel Ind)530のような解放要求信号を送信
して、受信した切り離しメッセージ470を接続しているBSC40に通知する
。移動局が送信されたUAメッセージ480の受信に失敗したときは、235m
s後に、移動局は他の切り離しメッセージ490をサービス中のBTSに対して
再送する。移動局20に対するUAメッセージの送出の失敗と同様にして、移動
局20が送信した切り離し信号もサービス中のBTS30に到達するのに失敗す
る恐れがある。しかしながら、BTS30が切り離し信号を受信すれば、BTS
30は再び第2のUAメッセージ500を送信することにより肯定応答をする。
移動局が命令されたSDCCHを最後に解放するまでに、このようなシーケンス
を5回まで繰り返すことができる。
サービス中のBSC40はT0タイマ710に関連される。BSC40は、サ
ービス中のBTS30から解放指示(Rel Ind)信号530を受信した後
、指示された論理チャネルを解放するようにサービス中のBTS30に命令する
前に、T0タイマが時間切れになるまで待機する。GSM仕様によれば、SDC
CH論理チャネルに関連するT0タイマ710も1175msに設定される。即
ち、サービス中のBSC40及び/又はBTS30は、移動局20が送信された
UAメッセージ480を受信したか否かを判断する手段を持っていず、かつ潜在
的な切り離しメッセージを待機する必要があるためである。従って、最初の切り
離しメッセージ470を受信した後の1175msの時間切れ後にのみ、サービ
ス中のBSC40は、無線周波数(RF)チャネル解放信号のようなチャネル解
放メッセージを送出して指定された論理チャネルを解放するようにBTS30に
命令する。
SDCCHを使用して以上説明した切り離し手順は、例示目的のためであり、
サービス中のBSCも実際にTCHを解放する前の対応する期間、待機する必要
があるという意味で、TCHを解放するための切り離し手順もまた適用可能であ
ることを理解すべきである。
高価なチャネル・リソースを解放する際のこのような非効率かつ無駄な遅延は
高度に望ましくない。しかしながら、現在、前記切り離し手順を異なった実行を
するように既存の全ての移動局を変更することなく、SDCCH及び/又はTC
Hをもっと効率的に解放する機構は、存在していない。あらゆるGSMフェーズ
1の移動局が異なった実行をするように物理的に変更することを要求することは
、実際的な解決法ではない。他方、関連する移動局よりも早く論理チャネルを解
放するようにサービス中のBSCを変更することは、更に、好ましくない衝突の
問題を発生させる。
ここで、同一のSDCCHを介して同時的に通信しようとする間に2つの移動
局の衝突を示す図5を参照する。完全に1175msのタイムアウトを待たずに
、サービス中のBSC40が指示されたSDCCH又はTCHを解放する間に、
以上で説明したように、全てのGSMフェーズ1の移動局が切り離し信号を再送
するように変更されていないままであれば、以下で説明する衝突が同一のSDC
CHを介して発生する恐れがある。現在、特定のSDCCHに関連する第1の移
動局20は、論理チャネルを解放するためにサービス中のBTS30に対して切
り離しメッセージ470を送信する。第1の移動局20は、T0タイマ(117
5ms)635に関連されており、T0タイマが時間切れになるまで、又は肯定
応答信号をサービス中のBTSから受信するまで、235ms毎に切り離し信号
を繰り返して送信するように移動局20に命令する。
他方、サービス中のBSC40内の対応するT1タイマ630は、T0タイマ
635より小さな値に短縮された。従って、BSC40は、GSMフェーズ1標
準により規定されたものより速やかに接続されているBTS30にRFチャネル
解放メッセージ700を送出する。短縮されたT1タイマ630は既に時間切れ
になっており、またBTS30がRFチャネル解放メッセージ700を既に受信
しているので、BTS30は、指定された論理チャネルはすでに解放されていて
、従ってアイドルになっていたとみなす。続いて、第2の移動局25は、チャネ
ル要求300をサービス中のBTS30に対して送信することにより、移動サー
ビスを要求する。サービス中のBTS30は、BSC40に知らせ、続いてBS
C
40は、ここで、第1の移動局20により丁度解放されたSDCCHを要求中の
第2の移動局25に割り当てることができる。サービス中のBTSから第2の移
動局25に即時割り付けメッセージ350が送信されて、特定的なこのSDCC
Hを介して通信するように第2の移動局25に命令する。従って、第2の移動局
25が特定的なこのSDCCHを捕捉する。
しかしながら、サービス中のBTS30により送信され、切り離し要求を確認
するUAメッセージ480は、第1の移動局20に到達するのに失敗する。関連
するTOタイマ635は未だ時間切れになっていないので、第1の移動局20は
、同一のSDCCHを介してサービス中のBTS30に対して他の切り離し信号
470を送信する。送信された切り離し信号470は、レイヤ2信号なので、B
TS30は、第1の移動局が必要でない切り離し信号を送信しており、一方、同
一のSDCCHが既に第2の移動局に割り付けられていることを判断する方法が
ない。そこでGSM標準によれば、サービス中のBTS30は、SDCCHを介
して切り離しモード(Dm)メッセージ640を送信し、関連するSDCCHの
使用を中止するように移動局(複数の移動局)に命令する。同一のSDCCHに
共に同調されている第1及び第2の移動局は、Dm信号640を受信して、チャ
ネルを解放する。その結果、第2の移動局25により確立されている呼設定接続
も切り離され、指示されたSDCCHは両移動局により解放される。
図6は、サービス中のBTS30を説明する信号シーケンス図であり、BTS
30が他の移動局に既に割り付けられているSDCCH論理チャネルを介して受
信される次の切り離し信号を無視している。本発明の教えによれば、サービス中
のBSC40に関連するT1タイマ630は、切り離す第1の移動局20に関連
するTOタイマ635よりも小さな値に短縮される。T1タイマ630を短縮さ
せる1方法は、235msの間隔の値を短縮させることである。従って、T1タ
イマ630は、GSM標準により必須とされる1175msから940ms、7
05ms、470ms、235ms、及び0のうちの1つへ短縮することができ
る。あらゆるGSMフェーズ1移動局に関連するT0タイマ635の変更は非実
際的なので、1175msのT0タイマ値は変更されないままである。
第1の移動局20は、SDCCH又はTCHのように、レイヤ2切り離し信号
を、指定された論理チャネルを介してサービス中のBTS30に対して送信し、
第1の移動局20は指定されたチャネルをもはや必要としていないことをサービ
ス中のBTS30に通知する。サービス中のBTS30は、切り離しメッセージ
470の受信に肯定応答するUAメッセージ480を戻す。従来の方法において
、サービス中のBTS30は、更に、接続したBSC40に対して、受信した切
り離しメッセージ470をRel Indメッセージ530によって通知する。
サービス中のBSC40に関連するT1タイマ630が時間切れになった後、サ
ービス中のBSC40は、接続されたBTS30にRFチャネル解放メッセージ
700を送信する。送信されたRFチャネル解放メッセージ530は、SDCC
H又はTCHのように、指示された論理チャネルが解放され、ここで他に利用可
能となることを、接続されたBTSに通知する。その後、第2の移動局25は、
サービス中のBTS30に対してチャネル解放メッセージ300を送信すること
により、発呼設定用にSDCCHのような論理チャネルを要求する。次いで、サ
ービス中のBTS30は、接続されたBSC40と通信して、第1の移動局20
から丁度解放された同一の論理チャネルが割り当てられる。その結果、即時割り
付けメッセージ350は、第2の移動局250に戻されて新たに割り当てられた
論理チャネル(即ち、SDCCH又はTCH)を介して送信を開始するように、
第2の移動局に命令する。
その間、切り離しメッセージ470の受信に肯定応答するUAメッセージ48
0が第1の移動局20に到達するのに失敗し、それに応じて、第1の移動局20
はサービス中のBTS30に対して第2の切り離し信号490を送信することに
より、同一の論理チャネルを解放するように再試行する。T1タイマが未だ時間
切れになっていないときは、サービス中のBTS30はRFチャネル解放メッセ
ージを未だ受信していず、次に受信した切り離しメッセージは通常の方法により
処理される。他方、T1タイマが既に時間切れになっているときは、サービス中
のBTS30は、RFチャネル解放メッセージ700を既に受信しており、また
詳細に前述したように、指示された論理チャネルを解放している。従って、第2
の移動局により現在占有されている同一論理チャネルを介してレイヤ2切り離し
を送信することにより、単一の物理タイム・スロット上で信号の衝突が発生する
。
更に、図5において説明したように、この切り離しメッセージに肯定応答すると
、第2の移動局及びそれに関連する呼接続を解放する結果となる。
しかしながら、GSM標準によれば、移動局は、最初、レイヤ3メッセージを
サービス中のBTSと通信せずに、レイヤ2切り離しメッセージを送信すること
はできない。従って、本発明の教えによれば、BTSは、サービス中のBTS3
0と第2の移動局25との間で関連するチャネルを解放するためのレイヤ3メッ
セージを通信していないと判断することにより、第1の移動局20から受信され
る第2の切り離しメッセージ490を無視する。その後、移動サービス(例えば
、発呼接続)を要求するレイヤ3SABMメッセージ600が第2の移動局25
からサービス中のBTSへ送信される。次いで、UAに肯定応答するメッセージ
610は、第2の移動局25に戻される。更に、サービス要求メッセージ620
は、接続されたBSC40に送信されて要求された移動サービスを第2の移動局
25に提供する。
サービス中のBSC内でSDCCH及び/又はTCH論理チャネルとの間の利
用を最大化するために、T1タイマ630は0msに設定されてもよい。従って
、第1の移動局から第1の切り離しメッセージを受信した後、例えば、サービス
中のBSC40は、遅延なしに直ちに指示されたチャネルを解放する。UA肯定
応答メッセージが第1の移動局に到達するのに失敗すれば、第1の移動局が付加
的な4切り離しメッセージを送信し、サービス中のBTS30が無視する。代わ
って、T1タイマ630が235msに設定されている場合に、第1のUAメッ
セージが第1の移動局20に到達するのに失敗したときは、サービス中のBTS
30が付加的な1切り離しメッセージに肯定応答するのが可能となる。従って、
付加的な3切り離しメッセージのみがサービス中のBTS30により無視され得
る。他の例として、T1タイマ630は940msに設定されてもよい。第1の
切り離しメッセージを受信した後、対応する全てのUAメッセージが第1の移動
局20に到達するのに失敗した場合には、サービス中のBTS30は、チャネル
を直ちに解放することはせず、付加的な3メッセージを受信して、従来の方法に
より処理可能にする。BTS30は第5切り離しメッセージのみを無視する。T
1タイマ230に割り付けた値は、移動電気通信ネットワーク用に効率的なチャ
ネル
・リソース管理を提供すると同時に、効果的なチャネル解放手順を提供するよう
に、BSCオペレータにより決定される。
従って、サービス中のBTS及びBSCは、解放され、かつ再割り当てされた
論理チャネルを介して受信される次の切り離しメッセージを無視することにより
、より効率的に管理し、かつ高価なチャネル・リソースを利用することができる
。
本発明の方法及び装置の好ましい実施例を添付図面に示すと共に、以上の詳細
な説明により説明したが、本発明は、開示した一実施例に限定されるものではな
く、以下の請求の範囲に記載し、かつ定義したように、本発明の精神から逸脱す
ることなく、多数の再配列、変形及び置換が可能であることを理解すべきである
。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG
,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT
,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,
CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F
I,GB,GE,GH,HU,ID,IL,IS,JP
,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,
LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M
W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD
,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,
TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZW
(72)発明者 ボディン,ロランド
スウェーデン国 スパンガ,グリビイベー
ゲン 55
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 基地トランシーバ局(BTS)と論理チャネルを介して特定の移動局と通 信する基地局コントローラ(BSC)とを含むディジタル移動電気通信ネットワ ーク内における前記論理チャネルの利用を最適化する方法であって、前記BSC は、更に、前記移動局から前記論理チャネルを解放する指示を受信した後、前記 論理チャネルの解放を遅延させるためのT1の値を有する切り離しタイマを含む 前記方法において、 前記切り離しタイマを前記T1の値より小さいT2の値により設定するステッ プと、 前記BSCにて、現在特定の移動局に関連する論理チャネルを解放する第1の 指示を前記移動局から受信するためのステップと、 前記BSCにて前記第1の指示に応答して前記切り離しタイマのカウントダウ ンを開始するステップと、 前記切り離しタイマの時間切れ後に前記論理チャネルを解放し、かつ他の複数 の移動局が前記解放された論理チャネルを利用できるようにするステップと、 前記BTSにて、前記論理チャネルの前記解放に応答し、前記論理チャネルを 解放させるための前記移動局からのその後の指示を無視するステップと を備えている前記方法。 2. 前記論理チャネルは、スタンド・アローン専用制御チャネル(SDCCH )を備えている請求項1記載の方法。 3. 前記論理チャネルは、トラヒック・チャネル(TCH)を備えている請求 項1記載の方法。 4. 前記T1の値は1175msであり、かつ前記T2の値は、それぞれ前記 1175msより小さく、かつ235msの増分により互いに異なる値のグルー プから選択される請求項1記載の方法。 5. 前記切り離しタイマのカウントダウンを開始するステップは、更に、前記 サービス中のBTSによる最初の指示の受信を確認する肯定応答メッセージを送 信するステップを備えている請求項1記載の方法。 6. 前記移動局は、前記BTSから前記肯定応答メッセージを受信しないとき は、前記論理チャネルを切り離す付加的な指示を送信する請求項5記載の方法。 7. 前記第1の指示は、移動通信用全地球システム(GSM)に基づくレイヤ 2切り離しメッセージを備えている請求項1記載の方法。 8. 前記論理チャネルを解放させるためのその後の指示を無視する前記ステッ プは、更に、レイヤ3メッセージを前記論理チャネルを介して最初に受信しなか ったときに、前記その後の指示を無視する前記ステップを備えている請求項1記 載の方法。 9. 移動通信ネットワーク内の特定の移動局に関連する論理チャネルを解放す る方法であって、前記移動局は、T1タイマが時間切れになるまで、又は前記移 動局にサービス中の基地トランシーバ局(BTS)から肯定応答メッセージを受 信まで、前記論理チャネルを解放する要求を繰り返して送信するように、前記移 動局に命令するための前記T1タイマに関連され、前記BTSは、更に、前記論 理チャネルを解放するためのT2タイマにより基地局コントローラ(BSC)に 関連され、前記T2タイマの値は前記T1タイマの値より小さい前記方法におい て、 前記BTSにて前記論理チャネルを前記移動局から解放する要求を受信するス テップと、 前記BTSにより受信された前記要求を前記BSCに通知するステップと、 前記BSCにて前記T2タイマのカウントダウンを開始するステップと、 前記T2タイマの時間切れ後に前記論理チャネルを解放するように前記BSC は前記BTSに命令し、他の複数の移動局が前記解放したチャネルを利用できる ようにするステップと、 前記BTSにて前記論理チャネルを解放するためのその後の要求を無視するス テップと を備えている方法。 10.前記その後の要求を無視するステップは、更に、移動通信用全地球システ ム(GSM)に基づくレイヤ3メッセージを前記論理チャネルを介して最初に受 信しない限り、前記論理チャネルを解放するための前記その後の要求を無視する ステップを備えている請求項9記載の方法。 11.前記レイヤ3メッセージは、非同期平衡モード(SABM)設定メッセー ジを備えている請求項10記載の方法。 12.前記論理チャネルは、トラヒック・チャネル(TCH)を備えている請求 項9記載の方法。 13.前記論理チャネルは、スタンド・アローン専用制御チャネル(SDCCH )を備えている請求項9記載の方法。 14.前記第1の要求は、GSMに基づくレイヤ2切り離し信号を備えている請 求項9記載の方法。 15.移動電気通信ネットワーク内の移動局に割り当てられた論理チャネルを解 放するシステムであって、前記論理チャネルを解放するために、前記移動局は、 前記移動電気通信ネットワークから肯定応答信号を受信しないときは、T1の長 さを有する期間で前記論理チャネルを解放する要求を送信し続けるシステムにお いで、 前記移動局から前記論理チャネルを解放する要求を受信する受信機と、 前記要求の受信に応答して、前記T2の長さの期間で待機するタイマであって 、前記T2の期間の値が前記移動局に関連する前記T1の期間の値より小さい前 記タイマと、 前記タイマに関連されて、前記タイマの時間切れ後に、前記移動局に関連する 前記論理チャネルを解放する第1のモジュールと、 前記論理チャネルを解放した後に、前記受信機により受信された前記論理チャ ネルを解放するためのその後の要求を無視する第2のモジュールと を備えているシステム。 16.前記第2のモジュールは、更に、前記受信機が前記論理チャネルを介して 移動通信用全地球システム(GSM)に基づくレイヤ3メッセージを最初に受信 しない限り、前記論理チャネルを解放するための前記次の要求を無視する手段を 備えている請求項15記載のシステム。 17.前記第1及び第2のモジュールは、同一である請求項15記載のシステム 。 18.前記論理チャネルは、トラヒック・チャネル(TCH)を備えている請求 項15記載のシステム。 19.前記論理チャネルは、スタンド・アローン専用制御チャネル(SDCCH )を備えている請求項15記載のシステム。 20.前記第1の要求は、移動通信用全地球システム(GSM)に基づくレイヤ 2切り離し信号を備えている請求項15記載のシステム。 21.前記受信機は、前記移動局にサービスする基地トランシーバ局(BTS) を備えている請求項15記載のシステム。 22.更に、基地局コントローラ(BSC)を備え、前記前記BSCは、前記論 理チャネルを解放するための前記タイマに関連する請求項15記載のシステム。 23.基地トランシーバ局(BTS)と論理チャネルを介して特定の移動局と通 信する基地局コントローラ(BSC)とを含むディジタル移動電気通信ネットワ ーク内の前記論理チャネルの利用を最適化するシステムであって、前記BSCは 、前記移動局から前記論理チャネルの利用を解放するための指示を受信した後に 、前記論理チャネルの解放を遅延するためのT1の値を有する第1の切り離しタ イマを含み、前記移動局は、前記BTSから肯定応答を受信しない場合に、前記 論理チャネルを解放するための要求を繰り返して送信するための長さを指定する T2の値を有する第2の切り離しタイマに関連され、前記T1の値は前記T2の 値より小さくなるように関連されるシステムにおいて、 前記BTSにて第1の指示を前記移動局から受信して特定の移動局に現在関連 する論理チャネルを解放する手段と、 前記第1の指示の受信に続く前記第1の切り離しタイマの時間切れ後に、前記 論理チャネルを解放し、かつ前記解放された前記論理チャネルを他の移動局が利 用できるようにする手段と、 前記論理チャネルを前記移動局から解放するためのその後の指示を無視する手 段と を備えている前記システム。 24.前記論理チャネルは、スタンド・アローン専用制御チャネル(SDCCH )を備えている請求項23記載のシステム。 25.前記論理チャネルは、トラヒック・チャネル(TCH)を備えている請求 項23記載のシステム。 26.前記T2の値は1175msであり、かつ前記T1の値は、それぞれ前記 1175msより小さく、かつ235の増分により互いに異なる値のグループか ら選択される請求項23記載のシステム。 27.前記論理チャネルを解放するためのその後の指示を無視する前記手段は、 更に、前記論理チャネルを介してレイヤ3メッセージを受信しない限り、その後 の指示を無視する手段を備えている請求項23記載のシステム。 28.移動電気通信ネットワーク内の特定の移動局に割り当てられた論理チャネ ルを解放する方法において、 前記移動局にサービスしている基地トランシーバ局(BTS)により、特定の 移動局に関連する論理チャネルを解放するための指示を受信するステップと、 前記受信した指示を前記BTSに関連する基地局コントローラ(BSC)に通知 するステップと、 前記BTSにて前記BSCから前記移動局に関連する前記論理チャネルを解放 するための命令を受信するステップと、 前記BTSにてこのような命令に応答して、前記移動局から受信した前記論理 チャネルを解放するためのその後の指示を無視するステップと を備えている前記方法。 29.前記その後の指示を無視する前記ステップは、更に、前記論理チャネルを 介して移動通信用全地球システム(GSM)に基づくレイヤ3メッセージを最初 に受信しない限り、前記論理チャネルを解放するための前記その後の指示を無視 するステップを備えている請求項28記載の方法。 30.前記レイヤ3メッセージは、非同期平衡モード(SABM)設定メッセー ジを備えている請求項29記載の方法。
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