JP2008193686A - セルラーネットワークにおける帯域幅ベースのセル選択 - Google Patents

Abstract

【課題】パケットベースの無線通信のためにセルを再選択するための方法および装置を提供すること。
【解決手段】複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワークで動作可能な無線モバイル通信ステーションにおけるセル選択の方法であって、複数の無線システムセルのうちの１つの稼動中セルと、稼動中セルに対する少なくとも１つの近傍セルの各々を介するデータ通信のための帯域幅指示を決定するステップであって、各帯域幅指示は各セルを介するデータ通信のための容量の指示を含む、ステップと、決定された帯域幅指示にしたがってパケットベースの通信のために複数のセルのうちの１つを選択するステップとを含む、方法。
【選択図】図１

Description

本明細書中に記載されている本発明は、概して、無線セルラーネットワークにおける無線システムセルを選択するための方法論に関する。特に、本発明は、パケットベースの無線通信のためにセルを再選択するための方法および装置に関する。

当初、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ＧＳＭ）セルラー無線ネットワークは、回線交換サービス（例えば、音声テレフォニー）をサポートするように設計されていた。エンハンスドデータフォーグローバルエボリューション（ＥＤＧＥ）は、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）の上位集合であり、ＧＳＭ上でパケットベースのユーザデータ交換のための能力を提供する。ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、およびその他の無線データ通信プロトコルは、ビジネスおよび科学的ソフトウェアアプリケーション、例えば、電子メール（ｅメール）、カレンダー更新、ファイル転送、およびインターネットブラウジングを介するデータの伝送のために、一般的に用いられている。

ＧＳＭの仕様は、無線システムセルを再選択するためのアルゴリズムを規定する。この方法にしたがって、パブリックランドモバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）におけるモバイルステーションは、ＰＬＭＮにおける稼動中セルおよび近傍セルの信号強度を測定し、その後最大の受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）を有しているセルを選択する。セルの再選択のためのこのアプローチは、回線交換された音声サービスのために十分である。なぜならば、ＧＳＭは、非常に敏捷な（ａｇｉｌｅ）ハンドオーバーのアルゴリズムを有しており、このアルゴリズムは、信号品質が劣化した場合、または１つのチャネル上のエラー率が、通信を継続することが困難な点まで到達した場合に、利用可能な無線チャネルの間で、会話を迅速に移行させ得る。

このアプローチは、パケットベースのＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ通信に対しては非効率的である。ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥは、利用可能なセルの間で通信を交換するための、敏捷なハンドオーバー機構を所有していない。結果として、ＴＤＭＡマルチフレームが受信されないように、稼動中セルにおける信号品質が、パケットベースの伝送の間に劣化する場合、セルの再選択の後に、損失したマルチフレームの伝送を再開する必要がある。また、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥデータ通信は、通常、複数の隣接するＴＤＭＡタイムスロットに沿った伝送を含んでいる。しかしながら、適切な複数の隣接するセルを発見する確率は、複数のタイムスロットを有している単一の適切なセルを発見する確率に等しいので、稼動中セルの無線リンク状態が劣化したときに、隣接するセルに複数のタイムスロットを割り当てることは困難である。結果として、通信のわずかな時間の間に数回セルを変更することが一般的である回線交換コールとは対照的に、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥデータ転送は、通常、単一のセル上で開始および終了される。

ＧＳＭネットワークにおける、より効率的なセル選択機構を提供するための試みがなされてきた。例えば、異なるセルによって送信されるシステム情報の長さは、顕著に変動し得るので、モバイルステーションは、長いシステム情報に起因するユーザのデータ伝送時間における長い中断を、低品質のサービスとして誤って解釈し得る。Ｌｕｎｄｅｌｌの特許文献１は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークにおいてセルの再選択を実行するための方法を記載しており、このネットワークにおいては、モバイルステーションは、セルから受信した長さ情報を用いることにより、制御チャネル上でシステム情報を受信するために必要な時間を見積もる。その後モバイルステーションは、この時間の見積もりを、セル再選択アルゴリズムのためのパラメータとして用いる。

Ｙｅｏの特許文献２は、ＧＳＭネットワークにおけるセル選択およびセル再選択のための方法を記載しており、このネットワークにおいては、モバイルステーションは、ネットワークから利用可能なセルのリストを受信し、その後、既に間違って選択されたセルに低優先度を割り当てる。モバイルステーションはまた、既にアクセスが禁止（ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ）であることが分かっているリストセルから、再移行する。その後モバイルステーションは、リストに残っているセルについての、従来の無線ベースのセル選択およびセル再選択方法（例えば、信号強度の測定）を用いることにより、適切なセルを選択する。

Ｃｈｏｉの特許文献３は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークにおけるセル選択およびセル再選択のための方法を記載しており、この方法において、モバイルステーションは、ＧＰＲ位置情報を用いて、アイドル状態で、それの現在の速度および位置を決定し、その後、それの現在の速度および位置から、予測の位置を計算する。その後モバイルステーションは、この予測の位置を用いることにより、同様の信号強度の測定結果を有している隣接するセルの間から、最適なセルを選択する。
米国特許第７，０５８，４０６号明細書 米国特許出願公開第２００６／００８４４４３号明細書 米国特許出願公開第２００６／０２３４７５７号明細書

（概要）
本発明は、セルの選択および再選択のアルゴリズムのためのパラメータとして、ネットワーク帯域幅評価を用い得る。

本発明の第１の局面にしたがうと、複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワークにおけるセル選択の方法が提供される。本方法は、第１に、稼働中セルと、稼働中セルに対する少なくとも１つの近傍セルの各々を介するデータ通信のための帯域幅指示を決定することを含む。各帯域幅指示は、各セルを介するデータ通信のための容量の指示を含み得る。その後、セルのうちの１つは、決定された帯域幅指示にしたがって、パケットベースの通信のために選択され得る。

本発明の第２の局面にしたがうと、複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワーク内で通信するように構成されたモバイルステーションが提供され得る。モバイルステーションは、帯域幅決定手段、および帯域幅決定手段と通信するセル選択手段を含み得る。帯域幅決定手段は、稼動中セルと稼動中セルに対する少なくとも１つの近傍セルの各々を介するデータ通信のための帯域幅指示を決定するように構成され得る。各帯域幅指示は、各セルを介するデータ通信のための容量の指示を含み得る。セル選択手段は、決定された帯域幅指示にしたがって、パケットベースの通信のために複数のセルのうちの１つを選択するように構成され得る。

本発明の第３の局面にしたがうと、複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワーク内で動作しているモバイルステーションに対する処理命令を格納するコンピュータ読取り可能な媒体が提供され得る。この処理命令は、モバイルステーションのコンピュータ処理手段によって実行されたときに、モバイルステーションに、稼動中セルと稼動中セルに対する少なくとも１つの近傍セルの各々を介するデータ通信のための帯域幅指示を決定させ得る。各帯域幅指示は、データ通信のための各セルの容量の指示を含み得る。処理命令はまた、モバイルステーションに、決定された帯域幅指示にしたがって、パケットベースの通信のためにセルの１つを選択させ得る。

本発明の第４の局面にしたがうと、複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワーク内でのモバイルステーションとの通信を容易にする基地局サブシステムが提供され得る。この基地局サブシステムは、モバイルステーションとの無線リンクを提供するように構成された無線送受信器と、基地局サブシステムとセルラーネットワークのコアネットワークとをインターフェースするように構成されたネットワークインターフェースと、無線送受信器およびネットワークインターフェースに接続されたネットワーク容量アナライザとを含み得る。ネットワーク容量アナライザは、各セルに対して、モバイルステーションと基地局サブシステムとの間の無線リンクの容量の指示を、決定するように構成され得る。

本発明の好適な実施形態において、帯域幅指示は、各セルに対する信号強度の測定値、および容量の指示を含み得、選択するステップは、容量の指示および信号強度の測定に基づいてセルを選択することを含んでいる。好適には、各帯域幅指示は、関連するセルに対する容量の指示と信号強度の測定値との積を含んでおり、選択されたセルは、最大の計算された積を有している。

好適には、容量の指示は、各セルに対し、モバイルステーションと基地局との間の無線リンクの容量を含んでいる。容量の指示はまた、各セルに関連するバックホールおよびコアネットワークの容量をも含み得る。好適には、容量の指示は、各セルに対する、無線リンクの容量、バックホールの容量、およびコアネットワークの容量の積を含んでいる。

本発明の第５の局面にしたがうと、複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワークにおいて命令されたセル選択の方法が提供され得る。この方法は、第１に、複数の近傍の無線システムセルの各々を介するデータ通信のための容量の指示を決定することを含む。その後、各近傍のセルに対する容量の指示が、近傍の無線システムセルの各々を介して伝送され得る。近傍セルのうちの１つのキャンプしているモバイルステーションは、伝送された容量の指示を受信し、受信した容量の指示にしたがって、パケットベースの通信のために、近傍セルのうちの１つを選択するように構成され得る。

本発明は、さらに以下の手段を提供する。

（項目１）
複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワークで動作可能な無線モバイル通信ステーションにおけるセル選択の方法であって、該方法は、
該複数の無線システムセルのうちの１つの稼動中セルと、該稼動中セルに対する少なくとも１つの近傍セルの各々を介するデータ通信のための帯域幅指示を決定するステップであって、該各帯域幅指示は該各セルを介するデータ通信のための容量の指示を含む、ステップと、
該決定された帯域幅指示にしたがってパケットベースの通信のために該複数のセルのうちの１つを選択するステップと
を含む、方法。

（項目２）
上記複数の無線システムセルは、１つ以上の無線アクセス技術の無線システムセルを含んでいる、項目１に記載の方法。

（項目３）
各セルに対する上記帯域幅指示は、該セルに対する信号強度の測定値、およびそれぞれの容量の指示を含んでおり、上記選択するステップは、該容量の指示および該信号強度の測定値に基づいて、該セルのうちの１つを選択することを含んでいる、項目１または項目２に記載の方法。

（項目４）
上記帯域幅指示の各々は、関連するセルに対する上記容量の指示と上記信号強度の測定値との積を含んでおり、上記帯域幅を決定するステップは、該セルの各々に対して該積を計算することを含んでおり、上記選択するステップは、該計算された積の最大のものを有している該複数のセルのうちの１つを選択することを含んでいる、項目３に記載の方法。

（項目５）
上記複数の無線システムセルの各々に対し、上記容量の指示は、上記モバイルステーションと上記セルの各々をサービスしている上記基地局との間の無線リンクの容量を含んでいる、項目１〜項目４のいずれか一項に記載の方法。

（項目６）
上記容量の指示は、バックホールネットワークおよび上記セルの各々に関連するコアネットワークの容量をさらに含んでいる、項目５に記載の方法。

（項目７）
上記稼動中セルおよび上記少なくとも１つの近傍セルに対する上記容量の指示を、上記基地局から受信すること
をさらに含んでおり、
上記セルの各々に対する上記帯域幅指示は、該受信した容量の指示から決定される、項目６に記載の方法。

（項目８）
上記受信した容量の指示は、上記セルの各々に対する、上記受信した無線リンクの容量、上記バックホールの容量、および上記コアネットワークの容量の積を含んでいる、項目７に記載の方法。

（項目９）
上記モバイルステーションは、上記無線ネットワークの制御チャネルを介して、上記容量の指示を受信する、項目８に記載の方法。

（項目１０）
複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワーク内で通信するように構成された無線モバイル通信ステーションであって、該モバイルステーションは、
該複数の無線システムセルのうちの１つ稼動中セルと、該稼動中セルに対する少なくとも１つの近傍セルの各々を介するデータ通信のための帯域幅指示を決定する、帯域幅決定手段であって、該各帯域幅指示は、該各セルを介するデータ通信のための容量の指示を含んでいる、帯域幅決定手段と、
該決定された帯域幅指示にしたがってパケットベースの通信のために該複数のセルのうちの１つを選択する、帯域幅決定手段と通信するセル選択手段と
を備えている、モバイル通信ステーション。

（項目１１）
上記複数の無線システムセルは、１つ以上の無線アクセス技術の無線システムセルを含んでいる、項目１０に記載のモバイルステーション。

（項目１２）
各セルに対する上記帯域幅指示は、信号強度の測定値、および該セルに対するそれぞれの容量の指示を含んでおり、上記モバイルステーションは、該セルの各々に対する該信号強度を測定する測定手段を含んでおり、上記セル選択手段は、該決定された容量の指示および該信号強度の測定値に基づいて、該複数のセルのうちの１つを選択するように構成されている、項目１０または項目１１に記載のモバイルステーション。

（項目１３）
上記帯域幅指示の各々は、関連するセルに対する上記容量の指示と上記信号強度の測定値との積を含んでおり、上記帯域幅決定手段は、該セルの各々に対して該積を計算するように構成されており、上記セル選択手段は、該計算された積の最大のものを有しているセルを選択することによって、上記セルのうちの１つを選択するように構成されている、項目１２に記載のモバイルステーション。

（項目１４）
上記複数の無線システムセルの各々に対し、上記容量の指示は、上記モバイルステーションと上記セルの各々をサービスしている上記基地局との間の無線リンクの容量を含んでいる、項目１０〜項目１３のいずれか一項に記載のモバイルステーション。

（項目１５）
上記容量の指示は、上記セルの各々に関連するバックホールおよびコアネットワークの容量をさらに含んでいる、項目１４に記載のモバイルステーション。

（項目１６）
上記稼動中セルおよび上記少なくとも１つの近傍セルに対する上記容量の指示を、上記基地局から受信するようにさらに構成されており、
上記帯域幅決定手段は、該受信した容量の指示から、該セルの各々に対する上記帯域幅の指示を決定するように構成されている、項目１０〜項目１５のいずれか一項に記載のモバイルステーション。

（項目１７）
上記モバイルステーションは、上記無線ネットワークの制御チャネル上を介して上記容量の指示を受信するように構成されている、項目１６に記載のモバイルステーション。

（項目１８）
モバイルステーションに対する処理命令を格納するコンピュータ読取り可能な媒体であって、該処理命令は、該モバイルステーションのコンピュータ処理手段によって実行されたときに、該モバイルステーションに、項目１〜項目９のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータ読取り可能な媒体。

（項目１９）
複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワーク内でのセル再選択を命令する基地局サブシステムであって、該基地局サブシステムは、
複数の近傍の無線システムセルのうちの１つの上にキャンプしているモバイルステーションを無線リンクに提供するように構成された無線送受信器と、
該基地局サブシステムと該セルラーネットワークのコアネットワークとをインターフェースするように構成されたネットワークインターフェースと、
該無線送受信器および該ネットワークインターフェースに接続されたネットワーク容量アナライザであって、該ネットワーク容量アナライザは、各近傍セルに対し、該モバイルステーションと該基地局サブシステムとの間の無線リンクの容量の指示を決定し、該モバイルステーションへの該容量の指示の伝送を開始するように構成されている、ネットワーク容量アナライザと
を備えている、基地局サブシステム。

（項目２０）
上記複数の無線システムセルは、１つ以上の無線アクセス技術の無線システムセルを含んでいる、項目１９に記載の基地局サブシステム。

（項目２１）
上記ネットワーク容量アナライザは、上記基地局サブシステムと上記コアネットワークとの間のバックホールの容量を示す、バックホールの容量のメトリックを受信し、上記無線リンクおよび該バックホールの容量を示す容量の指示を生成するようにさらに構成されている、項目１９または項目２０に記載の基地局サブシステム。

（項目２２）
上記ネットワーク容量アナライザは、上記コアネットワークから、該コアネットワークの容量を示す、コアネットワークの容量のメトリックを受信し、上記無線リンク、該バックホール、および該コアネットワークの容量を示す容量の指示を生成するようにさらに構成されている、項目２１に記載の基地局サブシステム。

（項目２３）
上記ネットワーク容量アナライザは、関連する無線リンクの容量、バックホールの容量、およびコアネットワークの容量の積から、上記セルの各々に対する上記容量の指示を生成するように構成されている、項目２２に記載の基地局サブシステム。

（項目２４）
複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワークにおける、命令されたセル選択の方法であって、該方法は、
複数の近傍の無線システムセルの各々を介するデータ通信のための容量の指示を決定するステップと、
該近傍の無線システムセル上にキャンプしている少なくとも１つのモバイルステーションに、各近傍セルに対する容量の指示を伝送するステップであって、該モバイルステーションのうちの１つは、該近傍セルの各々に対する該伝送された容量の指示を受信し、該受信した容量の指示にしたがって、パケットベースの通信のために、該近傍セルのうちの１つを選択するように構成されている、ステップと
を含む、方法。

（項目２５）
上記複数の無線システムセルは、１つ以上の無線アクセス技術の無線システムセルを含んでいる、項目２４に記載の方法。

（項目２６）
上記モバイルステーションは、上記セルの各々に対する上記容量の指示、および信号強度に基づいて、上記近傍セルのうちの１つを選択する、項目２４または項目２５に記載の方法。

（項目２７）
上記モバイルステーションは、上記セルの各々に対して、関連するセルに対する上記容量の指示と上記信号強度の測定値との積を計算し、該計算された積の最大のものを有している近傍セルのうちの１つを選択する、項目２６に記載の方法。

（項目２８）
上記セルラーネットワークは、上記セルの各々にサービスしている基地局を有しており、上記容量の指示は、上記セルの各々に対し、上記モバイルステーションと該基地局との間の無線リンクの容量を含んでいる、項目２４〜項目２７のいずれか一項に記載の方法。

（項目２９）
上記容量の指示は、上記セルの各々に関連するバックホールおよびコアネットワークの容量をさらに含んでいる、項目２８に記載の方法。

（項目３０）
上記受信した容量の指示は、上記セルの各々に対する、上記受信した無線リンクの容量、上記バックホールの容量、および上記コアネットワークの容量の積を含んでいる、項目２９に記載の方法。

（項目３１）
上記モバイルステーションは、上記無線ネットワークの制御チャネルを介して、上記容量の指示を受信する、項目３０に記載の方法。

（項目３２）
無線セルラーネットワークにおいて動作している基地局サブシステムに対する処理命令を格納するコンピュータ読取り可能な媒体であって、該処理命令は、該基地局サブシステムのコンピュータ処理手段によって実行されたときに、該基地局サブシステムに、項目２４〜項目３１のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータ読取り可能な媒体。

（項目３３）
少なくとも１つの基地局を含んでいる無線セルラーネットワークであって、該基地局は、項目１９〜項目２３のいずれか一項に記載の基地局サブシステム、および項目１０〜項目１７のいずれか一項に記載の少なくとも１つのモバイルステーションを有している、無線セルラーネットワーク。

（摘要）
複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワークにおけるセル選択の方法は、稼動中セルおよび該稼動中セルに対する少なくとも１つの近傍セルの各々を介するデータ通信のための帯域幅指示を決定することを含む。帯域幅指示は、各セルを介するデータ通信のための容量の指示を含む。その後、決定された帯域幅の指示にしたがって、パケットベースの通信のために、セルのうちの１つが選択される。

本発明は、単なる例示目的で図面を参照することによって、以下に記載される。

（好適な実施形態の説明）
図１は、本発明にしたがう、概して１００として示されている、モバイル通信ネットワークの概略図を示している。示されているモバイル通信ネットワーク１００は、固定ネットワーク６００と通信するように示されており、少なくとも１つの無線ハンドヘルド通信デバイス２００、複数の基地局サブシステム（ＢＳＳ）４００を有している無線セルラーネットワーク２１９、およびコアネットワーク５００を含んでいる。好適には、通信ネットワーク１００は、ＧＳＭネットワークとして構成されている。しかしながら、本発明は、ＧＳＭネットワークには限定されない。例えば、無線セルラーネットワーク２１９におけるＢＳＳ４００は、同じ無線アクセス技術（ＲＡＴ）タイプ、例えば、ＧＳＭ専用または符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）専用であったり、異なるＲＡＴの混合、例えば、ＧＳＭ、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、ＣＤＭＡ、時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、無線ローカルエリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）、およびその他任意のＲＡＴの組み合わせであったりし得る。

ハンドヘルド通信デバイス２００は、無線セルラーネットワーク２１９におけるＢＳＳ４００と通信する。ＢＳＳ４００は、無線セルラーネットワーク２１９とコアネットワーク５００との間の橋を提供し、有線線リンクまたは光学的リンクを介して、コアネットワーク５００と通信する。

コアネットワーク５００は、ハンドヘルド通信デバイス２００と固定ネットワーク６００との間のパケットベースの通信を容易にする。好適には、コアネットワーク５００は、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ通信プロトコルを実装しており、固定ネットワーク６００とインターフェースする、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）５０２を含んでいる。さらに、ＢＳＳ４００は、Ｇｂフレームリレーインターフェースを介して、ＧＰＲＳコアネットワーク５００のＳＧＳＮ５０２に接続していることが好適である。

コアネットワーク５００は、有線リンクまたは光学的リンクを介して、固定ネットワーク６００と通信し、固定ネットワーク６００に対する交換ノードとして機能する。典型的には、固定ネットワーク６００は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）または総合デジタル通信網サービス（ＩＳＤＮ）を含んでいる。

図２を参照すると、ハンドヘルド通信デバイス２００のサンプルが示されている。好適には、ハンドヘルド通信デバイス２００は、少なくとも音声通信能力およびデータ通信能力を有している、双方向の無線通信デバイスであり、無線セルラーネットワーク内で動作するように構成されている。さらに、ハンドヘルド通信デバイス２００は、インターネット上のその他のコンピュータシステムと通信する能力を有していることが、好適である。提供される完全な機能に依存して、無線ハンドヘルド通信デバイス２００は、データメッセージングデバイス、双方向ページャ、無線ｅメールデバイス、データメッセージング能力を有するセルラー電話、無線インターネット機器、またはデータ通信デバイス等と称され得る。

示されているように、ハンドヘルド通信デバイス２００は、ディスプレイ２２２、機能キー２４６、および共通のハウジング２０１内に配置されたデータ処理手段２０２（図３に示されている）を含んでいる。ディスプレイ２２２は、バックライトＬＣＤディスプレイを含んでいる。図３に示されているように、データ処理手段２０２は、ディスプレイ２２２および機能キー２４６と通信する。１つの実装において、バックライトディスプレイ２２２は、透過性のＬＣＤディスプレイを含んでおり、機能キー２４６は、電力オン／オフスイッチとして機能する。代替的に、別の実装において、バックライトディスプレイ２２２は、反射性または透過反射性ＬＣＤディスプレイを含んでおり、機能キー２４６は、バックライトスイッチとして機能する。

ディスプレイ２２２および機能キー２４６に加えて、ハンドヘルド通信デバイス２００は、データ処理手段２０２にデータを入力するための、ユーザデータ入力手段を含んでいる。示されているように、ユーザデータ入力手段は、キーボード２３２、サムホイール２４８、およびエスケープキー２６０を含んでいることが、好適である。

データ処理手段２０２は、マイクロプロセッサ２３８、およびメモリ２２４、２２６（ハウジング内に配置されている）を含んでいる。メモリ２２４、２２６は、コンピュータ処理命令を含んでおり、このコンピュータ処理命令は、メモリ２２４、２２６からアクセスされ、マイクロプロセッサ２３８によって実行されたときに、帯域幅決定手順３０２およびセル選択手順３０４を含んでいるオペレーティングシステム３００を実行する。

オペレーティングシステム３００、帯域幅決定手順３０２、およびセル選択手順３０４の機能は、以下でより詳細に議論される。しかしながら、この時点では、オペレーティングシステム３００は、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）通信プロトコルスタックを含んでおり、このＯＳＩ通信プロトコルスタックは、ハンドヘルド通信デバイス２００が、無線セルラーネットワーク２１９上で通信信号を送受信することを可能にするということに留意すれば十分である。帯域幅決定手順３０２およびセル選択手順３０４は、通信プロトコルスタックの物理層を占有しており、また、少なくとも、各セルを介するデータ通信のための能力に基づいて、無線セルラーネットワーク２１９における無線システムセルを選択および再選択する方法を含んでいる。帯域幅決定手順３０２およびセル選択手順３０４は、一連のコンピュータ処理命令として実装されることが好適であるが、これらの手順は、代わりに電子ハードウェアに実装され得る。

図４は、ハンドヘルド通信デバイス２００の機能の詳細を示している。示されているように、ハンドヘルド通信デバイス２００は、マザーボードを組み込んでおり、このマザーボードは、通信サブシステム２１１、マイクロプロセッサ２３８、およびＳＩＭ／ＲＵＩＩＭインターフェース２４４を含んでいる。通信サブシステム２１１は、通信機能（例えば、データ通信および音声通信）を実行し、受信器２１２、送信器２１４、および関連のあるコンポーネント、例えば、１つ以上の埋め込み型または内蔵型の、アンテナ要素２１６および２１８、局所発振器（ＬＯ）２１３、および例えばデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のような処理モジュール２２０を含んでいる。通信サブシステム２１１は、ハンドヘルド通信デバイス２００が、無線セルラーネットワーク２１９上で、通信信号を送受信することを可能にする。

無線ネットワーク２１９を介してアンテナ２１６によって受信された信号は、受信器２１２に入力され、この受信器２１２は、ＤＳＰ２２０によって実行されるより複雑な通信機能の準備として、例えば周波数ダウン変換、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換のような、一般的な受信器機能を実行する。同様に、伝送されるべき信号は、ＤＳＰ２２０によって処理され、デジタルアナログ変換、周波数アップ変換のために、送信器２１４に入力され、アンテナ２１８を介して、無線ネットワーク２１９上に伝送され得る。ＤＳＰ２２０はまた、ハンドヘルド通信デバイス２００において受信された無線信号の信号強度（受信信号強度）を測定する。

ＳＩＭ／ＲＵＩＭインターフェース２４４は、ＳＩＭ／ＲＵＩＭカード（例えば、ＰＣＭＣＩＡカード）が抜き差しされ得るカードスロットに類似したものである。ＳＩＭ／ＲＵＩＭカードは、多数のキー構成２５１、およびその他の情報２５３（例えば、識別）、および加入者関連情報を保持している。

マイクロプロセッサ２３８は、デバイスの全体の動作を制御し、デバイスサブシステム、例えば、ディスプレイ２２２、フラッシュメモリ２２４、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２２６、補助入力／出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム２２８、シリアルポート２３０、キーボード２３２、スピーカ２３４、マイクロフォン２３６、短距離通信サブシステム２４０、およびデバイスサブシステム２４２とインターフェースする。示されているように、フラッシュメモリ２２４は、コンピュータプログラム格納装置２５８ならびにプログラムデータ格納装置２５０、２５２、２５４、および２５６の両方を含んでいる。

コンピュータ処理命令もまた、フラッシュメモリ２２４またはその他の同様の不揮発性格納装置に格納されることが、好適である。その他のコンピュータ処理命令もまた、揮発性メモリ（ＲＡＭ２２６）にロードされ得る。コンピュータ処理命令は、フラッシュメモリ２２４およびＲＡＭ２２６からアクセスされ、マイクロプロセッサ２３８によって実行されたときに、コンピュータプログラム、オペレーティングシステム特有のアプリケーション、およびオペレーティングシステム３００（上述の帯域幅決定手順３０２およびセル選択手順３０４を含む）を定義する。そのようなコンピュータ処理命令は、製造中にハンドヘルド通信デバイス２００にインストールされるか、あるいは無線ネットワーク２１９、補助Ｉ／Ｏサブシステム２２８、シリアルポート２３０、短距離通信サブシステム２４０、またはデバイスサブシステム２４２を介して、ロードされ得る。

データ通信モードにおいて、受信したテキストメッセージまたはウェブページダウンロードは、通信サブシステム２１１によって処理され、ディスプレイ２２２に（あるいは補助Ｉ／Ｏデバイス２２８に）出力される。ハンドヘルド通信デバイス２００のユーザは、例えば、キーボード２３２を用いることにより、データアイテム（例えば、ｅメールメッセージ）を編集し得る。そのような編集されたアイテムは、その後、通信サブシステム２１１を介することにより、無線ネットワーク２１９上に伝送され得る。

受信した信号が好適にはスピーカ２３４に出力され得、伝送のための信号がマイクロプロセッサ２３６によって生成され得ることを除き、音声通信に対して、モバイルデバイス２００の全体の動作は類似している。さらに、ディスプレイ２２２は、発呼側の識別、音声コールの経過時間、またはその他の音声コール関連情報の指示を提供し得る。

図５は、基地局サブシステム（ＢＳＳ）４００の詳細を示している。示されているように、各ＢＳＳ４００は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）４０２および複数の基地送信局（ＢＴＳ）４０４を含んでいる。ＢＴＳ４０４は、ハンドヘルド通信デバイス２００とともに、無線リンク通信プロトコルを実行する。各ＢＴＳ４０４は、１つ以上の無線送受信器を含んでおり、そのカバー範囲は、無線システムセルを含んでいる。さらに、各ＢＴＳ４０４は、有線リンクまたは光学的リンクを介して、ＢＳＣ４０２に接続されている。好適には、各ＢＴＳ４０４は、それぞれのＡ−ｂｉｓインターフェースを介して、ＢＳＣ４０２と通信する。

ＢＳＣ４０２は、ハンドヘルド通信デバイス２００とコアネットワーク５００との間の物理的接続として機能する。示されているように、ＢＳＣ４０２は、ＢＳＳ４００をコアネットワーク５００とインターフェースさせるための、ネットワークインターフェース４０６を含んでおり、データ処理サブシステム４０８は、ネットワークインターフェース４０６およびＢＴＳ４０４に接続されている。ＢＳＣ４０２はまた、ＢＳＳ４００の動作をモニタおよび制御するために、ディスプレイ端末およびキーボード（図示されていない）を含み得、これらはデータ処理サブシステム４０８に接続されている。

データ処理サブシステム４０８は、マイクロプロセッサ４１０、不揮発性メモリ４１２、および揮発性メモリ（ＲＡＭ）４１４を含んでいる。不揮発性メモリ４１２は、コンピュータ処理命令を含んでおり、このコンピュータ処理命令は、マイクロプロセッサ４１０によってＲＡＭ４１４にコピーされ、マイクロプロセッサ４１０によって実行されたときに、ネットワーク容量アナライザ４２２を含むオペレーティングシステム４２０を動作させる。オペレーティングシステム４２０は、無線チャネル設定、周波数ホッピング、およびＢＳＣ４０２に接続されているＢＴＳ４０４の間のセルハンドオーバーを実行する。

以下でより詳細に記載されるように、ネットワーク容量アナライザ４２２は、無線ネットワーク２１９のセグメントの能力を動的にモニタするように構成されており、この無線ネットワーク２１９は、ＢＳＣ４０２に接続されているＢＴＳ４０４のサービスを受ける無線システムセルを含んでいる。好適には、ネットワーク容量アナライザ４２２はまた、バックホール（ｂａｃｋｈａｕｌ）ネットワーク（ＢＳＳ４００とコアネットワーク５００との間）の能力を動的にモニタし、コアネットワーク５００の利用可能な能力を示すデータをコアネットワーク５００から受信するように構成されている。ネットワーク容量アナライザ４２２はまた、無線ネットワークから、バックホールネットワークおよびコアネットワークの能力のデータ（各無線システムセルに対する利用可能な能力の指示）を定期的に生成するように構成されている。オペレーティングシステム４２０およびネットワーク容量アナライザ４２２は、好適には、一連のコンピュータ処理命令として実装され得、ＢＳＳ４００のこれらのコンポーネントは、代わりに電子ハードウェアに実装され得るということに、留意されたい。

図６は、無線ネットワーク２１９における無線システムセルを再選択するときに、ハンドへルド通信デバイス２００によって実行されるステップの系列を概略的に示すフローチャートである。最初に、ステップＳ１００において、ハンドヘルド通信デバイス２００の帯域幅決定手順３０２は、少なくとも１つの近傍セルを介する稼動中セルへのデータ通信の帯域幅を定期的および動的に決定する。ステップＳ１０２において、ハンドヘルド通信デバイス２００のセル選択手順３０４は、帯域幅決定手順３０２によって決定された各セルに関連する帯域幅に基づいて、パケットベースの通信のための近傍セルのうちの１つを選択する。

図７は、無線ネットワーク２１９における無線システムセルを再選択するときに、ハンドヘルド通信デバイス２００によって実行されるステップの系列を詳細に示すフローチャートである。最初に、ステップＳ２００において、ネットワーク容量アナライザ４２２は、ＢＳＣ４０２に接続されたＢＴＳ４０４のサービスを受ける各無線システムセルの利用可能な容量を決定する。各無線システムセルの容量のデータは、関連のあるＢＴＳ４０４とハンドヘルド通信デバイス２００との間の無線ネットワーク２１９上の通信のために利用可能な容量を示している。

典型的に、各ＢＳＳ４００は、関連のあるＢＴＳ４０４のサービスを受ける各無線システムセルに対する、利用可能な容量および残っている容量に関する情報を維持する。したがって、ネットワーク容量アナライザ４２２は、ＢＳＳ４００から受信した利用可能な容量および残っている容量の情報に基づいて、各無線システムの利用可能な容量を計算することが、好適である。特に、ネットワーク容量アナライザ４２２は、全体の無線システムセルの容量に対する使用されている無線システムセルの容量の比として、利用可能な各無線システムセルの容量を計算することが、好適である。

その後ステップＳ２０２において、ネットワーク容量アナライザ４２２は、バックホールネットワークの利用可能な容量を決定する。代替的に、ステップＳ２０２において、ネットワーク容量アナライザ４２２は、コアネットワーク５００から、バックホールネットワークの容量を示す情報を受信する。後者のバージョンにおいて、コアネットワーク５００は、制御チャネル（例えば、ブロードキャスト制御チャネルまたは専用制御チャネル）上で、バックホールネットワークの容量のデータを伝送することが、好適である。ネットワーク容量アナライザ４２２は、全体のバックホールネットネットワークの容量に対する使用されているバックホールネットワークの容量の比として、利用可能なバックホールの容量を計算する。

ステップＳ２０４において、ネットワーク容量アナライザ４２２は、コアネットワーク５００の利用可能な容量を示す情報を、コアネットワーク５００から受信する。コアネットワーク５００が、ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥネットワークを含んでいる場合、ネットワーク容量アナライザ４２２は、コアネットワーク５００のＳＧＳＮ５０２から、コアネットワークの容量のデータを受信することが、好適である。コアネットワーク５００は、制御チャネル（例えば、ブロードキャスト制御チャネルまたは専用制御チャネル）上で、コアネットワーク５００の容量のデータを伝送することが、好適である。さらに、ネットワーク容量アナライザ４２２は、全体のコアネットワークの容量に対する使用されているコアネットワークの容量の比として、利用可能なコアネットワークの容量を計算することが、好適である。

ネットワーク容量アナライザ４２２は、上記で特定された系列において、上述の利用可能な容量のデータ（無線システムセルの容量のデータ、バックホールネットワークの容量のデータ、およびコアネットワークの容量のデータ）を、必ずしも受信しなくてもよいことに留意されたい。例えば、無線システムセルの容量が、バックホールネットワークの容量およびコアネットワークの容量よりも変化しやすい場合、ネットワーク容量アナライザ４２２は、無線システムセルの容量のデータよりも低い周期で、バックホールネットワークの容量のデータおよびコアネットワークの容量のデータを、受信し得る。

ステップＳ２０６において、ネットワーク容量アナライザ４２２は、利用可能な容量のデータから、各無線システムセルに対する利用可能な容量のためのメトリックを、生成する。好適には、ネットワーク容量アナライザ４２２は、セルに対する無線システムのセル容量のデータと、バックホールネットワークの容量のデータと、コアネットワークの容量のデータとを掛け合わせることにより、各セルに対する容量のメトリックを計算し、その結果は、０から１の間になる。しかしながら、その他の計算スキームもまた可能であり、本発明に含まれている。

さらに、ネットワーク容量アナライザ４２２は、無線ネットワークの容量のデータ、バックホールネットワークの容量のデータ、およびコアネットワークの容量のデータから、容量のメトリックを生成することが好適であるが、このステップは、手順の主要なステップではない。むしろ、ネットワーク容量アナライザ４２２は、これらのパラメータのうちの１つまたは２つ、あるいは追加的なパラメータから、容量のメトリックを生成し得る。

例えば、１つのバリエーションにおいて、ネットワーク容量アナライザ４２２は、利用可能な無線ネットワーク容量を決定せず、この場合では、セル容量のメトリックが、利用可能なバックホール容量およびコアネットワーク容量のみと明らかに異なっているだけである。その他のバリエーションにおいて、ネットワーク容量アナライザ４２２は、無線ネットワークの容量のデータのみから。容量のメトリックを生成する。この後者のバリエーションは、例えば、ネットワーク容量アナライザ４２２の計算力が制限されている場合に採用され得る。主要な容量の制限は、バックホールネットワークまたはコアネットワーク５００ではなく、無線ネットワーク２１９に存在する。

ステップＳ２０８において、ネットワーク容量アナライザ４２２は、ＢＳＣ４０２に接続されているＢＴＳ４０４のサービスを受ける全ての無線システムセルに対する容量のメトリックを、ＢＴＳ４０４に伝送する。結果として、ＢＴＳ４０４は、ＢＴＳ４０４のサービスを受ける無線システムセルに対する容量のメトリックを、近傍の無線システムセルに対する容量のメトリックと共に受信する。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、ネットワーク容量アナライザ４２２は、ＢＴＳ４０４のサービスを受ける無線システムセルに対する容量のメトリックを、ＰＬＭＮにおける６個の近傍の無線システムセルに対する容量のメトリックと共に、ＢＴＳ４０４に伝送することが好適である。

その後各ＢＴＳ４０４は、制御チャネルを介して、無線ネットワーク２１９を介して、容量のメトリックを伝送する。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、各ＢＴＳ４０４は、ブロードキャスト制御チャネルまたは専用制御チャネル上でコアネットワークの容量のデータを伝送する間に、４ビットの量として、各容量のメトリックを伝送することが好適である。しかしながら、本発明は、上述の粒度レベルおよび通信チャネルに限定されない。

ステップＳ２１０において、ネットワーク容量アナライザ４２２は、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ（最小容量閾値）パラメータを、ＢＳＣ４０２に接続されている各ＢＴＳ４０４に伝送することが好適である。ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータは、オプションであり、関連のある無線システムセルが、セルの選択および再選択のために考慮されるように所有しなければならない、最小の容量を示している。結果として、各ＢＴＳ４０４は、ＢＴＳ４０４のサービスを受けている無線システムセルに対するＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータを、近傍の無線システムセルに対するＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータと共に、受信する。以下で説明されるように、このパラメータは、ハンドヘルド通信デバイス２００が、セルの選択および再選択のプロセスの間に、セルの受信した信号強度に過度の重要度を置くことを防ぐ。

各ＢＴＳ４０４は、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータを、制御チャネルを介して、無線ネットワーク２１９上で伝送する。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、各ＢＴＳ４０４は、ブロードキャスト制御チャネル（例えば、ＰＢＣＣＨ）または専用の制御チャネル上で、システム情報メッセージとして、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータを伝送することが、好適である。

ステップＳ２１２において、ＢＳＣ４０２は、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ（最小信号閾値）パラメータを、ＢＳＣ４０２に接続されているＢＴＳ４０４に伝送することが、好適である。ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータは、オプションであり、関連のある無線システムセルが、セルの選択および再選択のために考慮されるように所有しなければならない、最小の受信信号の強度を示している。結果として、各ＢＴＳ４０４は、ＢＴＳ４０４のサービスを受けている無線システムセルに対するＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータを、近傍の無線システムセルに対するＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータと共に、受信する。以下で記載されるように、このパラメータは、ハンドヘルドデバイス２００が、セルの選択および再選択のプロセスの間に、セルの容量に過度の重要度を置くことを防ぐ。結果として、ハンドヘルド通信デバイス２００は、より安定な、しかしできる限り、より遅い変調およびエンコードのスキームを有するセルを選択するようにし向けられ得る。

各ＢＴＳ４０４は、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータを、制御チャネルを介して、無線ネットワーク２１９上で伝送する。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、ＢＴＳ４０４は、ブロードキャスト制御チャネル（例えば、ＰＢＣＣＨ）または専用の制御チャネル上で、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータを伝送することが、好適である。

ステップＳ２１４において、ＢＳＣ４０２は、セルの再選択の間にモニタするために、ハンドヘルド通信デバイス２００に対するセルのリストを、ＢＳＣ４０２に接続されたＢＴＳ４０４に伝送することが、好適である。このリストは、典型的には、稼動中セルのＲＦ搬送周波数、および稼動中セルの近傍セルの数を含み得る。各ＢＴＳ４０４は、無線ネットワーク２１９の制御チャネルを介して、セル再選択リストを伝送する。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、各ＢＴＳ４０４は、稼動中セルのＰＢＣＣＨチャネルを介して、ＢＡ（ＧＰＲＳ）セルリストとして、セル再選択リストをブロードキャストすることが、好適である。

ＢＳＣ４０２は、上記で特定された系列において、容量のメトリック、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、およびセル再選択リストを、必ずしもＢＴＳ４０４に伝送しなくてもよいことに留意されたい。むしろＢＳＣ４０２は、上述のデータを、異なる順序で、または共通のメタフレームの一部として同時に、ＢＴＳ４０４に伝送し得る。

同様に、ＢＴＳ４０４は、上記で特定された系列において、容量のメトリック、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、およびセル再選択リストを、必ずしも無線ネットワーク２１９を介して伝送しなくてもよいことに留意されたい。例えば、ＢＴＳ４０４は、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、およびセル再選択リストを、ハンドへルド通信デバイス２００が通信ネットワーク１００に登録しているときはいつでも、無線ネットワーク２１９を介して伝送し得、その後、セル容量に関する先のバリエーションに基づいて、システム管理者によって指示されたレートで、容量のメトリックを定期的に伝送し得る。

ステップＳ２１６において、ハンドヘルド通信デバイス２００は、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ（もし伝送されるならば）、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ（もし伝送されるならば）、およびセル再選択リストを、無線ネットワーク２１９の稼動中セルの制御チャネルを介して受信する。上述のように、通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、ハンドヘルド通信デバイス２００は、稼動中セルのＰＢＣＣＨチャネルを介して、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、およびセル再選択リストを、受信することが好適である。

ステップＳ２１８において、ハンドヘルド通信デバイス２００は、無線ネットワーク２１９の稼動中セルの制御チャネル上を介して、稼動中セルおよび各近傍セルに対する容量のメトリックを受信する。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、帯域幅決定手順３０２は、ブロードキャスト制御チャネル（例えば、ＰＢＣＣＨ）または専用の制御チャネル上を介して、稼動中セルおよび６個の近傍セルに対する容量のメトリックを、受信することが好適である。

上述のように、ハンドヘルド通信デバイス２００は、上記で特定された系列において、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、セル再選択リスト、および容量のメトリックを、必ずしも受信しなくてよい。例えば、ハンドヘルド通信デバイス２００は、ハンドヘルド通信デバイス２００がＰＬＭＮに登録しているときに、ＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤパラメータ、およびセル再選択リストを受信し得、その後、容量のメトリックを定期的に受信し得る。

ステップＳ２２０において、ハンドヘルド通信デバイス２００は、稼動中セルに対する受信信号の強度、およびセル再選択リストにおいて特定された近傍セルに対する受信信号の強度を測定し、各セルに対する平均的な受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）を計算する。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、ハンドヘルド通信デバイス２００は、稼動中セルのＢＣＣＨキャリアの受信信号の強度、およびＢＡ（ＰＢＣＣＨ）リストにおいて示されている非稼動中ＢＣＣＨキャリアの全ての信号強度を、継続的にモニタすることが好適である。その後ハンドヘルド通信デバイス２００は、３ＧＰＰ ＴＳ ４５．００８、１０．１．１．１節および１０．１．１．２節にしたがって、ＢＡ（ＧＰＲＳ）リストにおける各セルに対する受信信号の強度の移動平均のＲＬＡ＿Ｐを計算する。

ステップＳ２２２において、ハンドヘルド通信デバイス２００は、降下するＲＳＳＩマグニチュード（ｍａｎｉｔｕｄｅ）にしたがって、セル再選択リスト（「ソートされるセル再選択リスト」）において特定された近傍セルをソートすることが、好適である。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、ハンドヘルド通信デバイス２００は、ＲＬＡ＿Ｐ値を用いることにより、降下する平均信号強度によってソートされた、６個の最も強い非稼動中ＢＣＣＨキャリアのリストを維持することが、好適である。このステージにおけるソートは、好適である。なぜならば、ステップＳ２４０に関連して以下で説明されるように、６個の最も強い非稼動中ＢＣＣＨキャリアのリストにおける全ての近傍セルが、ステップＳ２３０およびステップＳ２３４における最初の考慮から除外されている場合に、ハンドヘルド通信デバイス２００は、以前のセル再選択にリソートするからである。

ステップ２２４において、ハンドヘルド通信デバイス２００は、稼動中セルに対するＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤに対し、稼動中セルに対するＲＳＳＩを比較する。稼動中セルに対するＲＳＳＩが、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤと等しいか、それよりも大きい場合に、ハンドヘルド通信デバイス２００は、セル再選択を開始しない。代わりに、ハンドヘルド通信デバイス２００は、稼動中セル上でキャンプ（ｃａｍｐ）し続け、ステップＳ２１６〜ステップＳ２２４を繰り返し実行する。しかしながら、稼動中セルに対するＲＳＳＩが、ＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ未満である場合に、ハンドヘルド通信デバイス２００の帯域幅決定手順３０２は、ステップＳ２２６において、セルの再選択を開始する。

通信ネットワーク１００が、ＧＳＭネットワークである場合、ステップＳ２２４において、ハンドヘルド通信デバイス２００は、経路損失の基準Ｃ１＜０かどうかを決定する。Ｃ１≧０である場合、ハンドヘルド通信デバイス２００は、セルの再選択を開始しない。代わりに、ハンドヘルド通信デバイス２００は、稼動中セル上にキャンプし続け、ステップＳ２１６〜ステップＳ２２４を繰り返し実行する。しかしながら、Ｃ１＜０である場合、ハンドヘルド通信デバイス２００の帯域幅決定手順３０２は、ステップＳ２２６において、セルの再選択を開始する。

３ＧＰＰ ＴＳ ４５．００８、１０．１．２節に記載されているように：
Ｃ１＝Ａ−ＭＡＸ（Ｂ，０）
ここで：
Ａ＝ＲＬＡ＿Ｐ−ＧＰＲＳ＿ＲＸＬＥＶ＿ＡＣＣＥＳＳ＿ＭＩＮ
Ｂ＝ＧＰＲＳ＿ＭＳ＿ＴＸＰＷＲ＿ＭＡＸ＿ＣＣＨ−Ｐ
Ｐ＝ハンドヘルド通信デバイス２００の最大出力電力
ＲＸＬＥＶ＿ＡＣＣＥＳＳ＿ＭＩＮ＝ネットワークにアクセスするために、ハンドヘルド通信デバイス２００において要求される、最小の受信信号のレベル
ＧＰＲＳ＿ＭＳ＿ＴＸＰＷＲ＿ＭＡＸ＿ＣＣＨ＝ネットワークにアクセスするときに、ハンドヘルド通信デバイス２００が使用し得る最大電力。

したがって、最大の許可された電力出力が、ハンドヘルド通信デバイス２００の最大の出力電力よりも低い場合、ハンドヘルド通信デバイス２００は、稼動中セルに対する平均の受信信号レベルＲＬＡ＿Ｐが、通信ネットワーク１００に対するアクセスのためのハンドヘルド通信デバイス２００において要求される最小の信号レベルよりも低いならば、ステップＳ２２６において、セルの再選択を開始する。

ステップＳ２２６において、ハンドヘルド通信デバイス２００の帯域幅決定手順３０２は、セル再選択リストにおいて特定された各近傍セルに対して、各近傍セルを介するデータ通信のために利用可能な帯域幅のメトリックを計算することによって、セルの再選択を開始する。帯域幅決定手順３０２は、セルに対する容量のメトリックとＲＳＳＩとを掛け合わせることによって、各近傍無線システムセルに対する帯域幅のメトリックを計算する。

しかしながら、帯域幅のメトリックは、必ずしも容量のメトリックおよびＲＳＳＩの両方に基づいて決定されなくてもよい。例えば、ＲＳＳＩが顕著に変動しない場合（例えば、セルによって占有されるエリアが、小さい場合）、帯域幅決定手順３０２は、容量の目トリックのみから帯域幅のメトリックを計算し得る。このバリエーションにおいて、帯域幅決定手順３０２は、セルに対する容量のメトリックと等しい、各セルに関連する帯域幅のメトリックを設定し得る。別のバリエーションにおいて、一部の無線システムセルに対するＲＳＳＩは、その他のセルに対するＲＳＳＩが実質的に一定であり続ける間に、変動し得る。この後者のバージョンにおいて、ＲＳＳＩが変動するセルに対し、帯域幅決定手順３０２は、各セルに対する容量のメトリックとＲＳＳＩとを掛け合わせることによって、帯域幅のメトリックを計算し得る。しかしながら、ＲＳＳＩが実質的に一定であり続けるその他のセルに対しては、帯域幅決定手順３０２は、単に各セルに対する容量のメトリックを拡大縮小することによって、帯域幅のメトリックを計算し得る。

ステップＳ２２８において、ハンドヘルド通信デバイス２００のセル選択手順３０４は、格納されたセル再選択リストから、最も適切な近傍セルの検索を開始する。これを行うために、オプションとして、セル選択手順３０４は、セルに対するＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ（もし伝送されているならば）に対し、最も強いＲＳＳＩを有する近傍セルのＲＳＳＩを比較する。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、セル選択手順３０４は、６個の最も強い非稼動中ＢＣＣＨキャリアを有しているセルのリストをスキャンし、最大のＲＬＡ＿Ｐを有しているセルを選択し、その後、各セルに対するＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ（もし伝送されているならば）に対し、ＲＬＡ＿Ｐを比較する。

セルに対するＲＳＳＩが、関連のあるＭＩＮＩＭＵＭ ＳＩＧＮＡＬ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤよりも低い場合、セル選択手順３０４は、ステップＳ２３０において、該セルを適切なセルであるとして、セルを最初の考慮から除外し、次に最も強いＲＳＳＩを有している近傍セルのＲＳＳＩを考慮する。セル選択手順３０４は、このセル選択手順３０４が、格納されたセル再選択リストにおける全ての近傍セルのＲＳＳＩを考慮するまで、ステップＳ２２８〜ステップＳ２３０を繰り返す。

ステップＳ２３２において、セル選択手順３０４は、格納されたセル再選択リストに残っているセルから、最も適切なセルの検索を開始する。これを行うために、オプションとして、セル選択手順３０４は、セルに対するＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ（もし伝送されていれば）に対し、最も強いＲＳＳＩを有する近傍セルの容量のメトリックを比較する。

セルに対する容量のメトリックが、関連のあるＭＩＮＩＭＵＭ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＴＨＲＥＳＨＯＬＤよりも低い場合、セル選択手順３０４は、ステップＳ２３４において、該セルを適切なセルであるとして最初の考慮から除外し、次に最も強いＲＳＳＩを有する、残っている近傍セルの容量のメトリックを考慮する。セル選択手順３０４は、このセル選択手順３０４が、格納されたセル再選択リストにおける全ての残っている近傍セルの容量の目トリックを考慮するまで、ステップＳ２３２〜ステップＳ２３４を繰り返す。

ステップＳ２３６において、セル選択手順３０４は、ステップＳ２３０〜ステップＳ２３４において最初の考慮から除外された近傍セルのリストをレビューする。少なくとも１つの近傍セルが、考慮から除外されていない場合、ステップＳ２３８において、セル選択手順３０４は、最大の帯域幅のメトリックを有している近傍セルを選択する。その後、ハンドヘルド通信デバイス２００は、セル選択手順３０４によって選択された近傍セル上にキャンプする。

しかしながら、６個の最も強い非稼動中ＢＣＣＨキャリアのリストにおける近傍セルの全てが、ステップＳ２３０〜ステップＳ２３４における最初の考慮から除外されている場合、ステップＳ２４０において、ハンドヘルド通信デバイス２００は、セル再選択の決定を行うときに、セルの容量を考慮しない。代わりに、格納されたセル再選択リストから、ハンドヘルド通信デバイス２００は、最も高いＲＳＳＩを有しているセルを選択する。通信ネットワーク１００がＧＳＭネットワークである場合、ステップＳ２４０において、ハンドヘルド通信デバイス２００は、３ＧＰＰ ＴＳ ４５．０８８、１０．１．３節に記載されているように、ＢＡ（ＧＰＲＳ）リストにおける特定された非稼動中セルに対して、Ｃ３２を計算し、最も高いＣ３２の値を有しているセルを選択する。その後、ハンドヘルド通信デバイス２００は、ステップＳ２２４において、セルの再選択が再びトリガされるまで、選択されたセル上にキャンプする。

本発明に対して特許されることが意図されている範囲は、本明細書に添付されている請求の範囲によって規定されており、上述の記載は、本発明の好適な実施形態の単なる例示に過ぎない。当業者は、記載されている実施形態の変更を、本明細書に明示的に記載されていなかったとしても、添付の請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸れることなしに想到し得る。

図１は、本発明にしたがう、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥネットワークを示す概略図であり、ハンドヘルド通信デバイス、基地局サブシステム、およびコアネットワークを含んでいる。 図２は、図１に示されているハンドヘルド通信デバイスの前面図である。 図３は、ハンドヘルド通信デバイスのデータ処理手段の特定の機能の詳細を示す概略図であり、該データ処理手段は帯域幅決定手順およびセル選択手順を含んでいる。 図４は、ハンドへルド通信デバイスの追加的な機能の詳細を示す概略図である。 図５は、図１に示されている基地局サブシステムの特定の機能の詳細を示す概略図である。 図６は、無縁システムセルを再選択するときに、ハンドヘルド通信デバイスによって実行される方法を概略的に示しているフローチャートである。 図７ａは、無線通信セルを再選択するときに、ハンドヘルド通信デバイスによって実行される方法を詳細に示しているフローチャートである。 図７ｂは、無線通信セルを再選択するときに、ハンドヘルド通信デバイスによって実行される方法を詳細に示しているフローチャートである。 図７ｃは、無線通信セルを再選択するときに、ハンドヘルド通信デバイスによって実行される方法を詳細に示しているフローチャートである。 図７ｄは、無線通信セルを再選択するときに、ハンドヘルド通信デバイスによって実行される方法を詳細に示しているフローチャートである。

符号の説明

１００ モバイル通信ネットワーク
２００ 無線ハンドヘルド通信デバイス
２１９ 無線セルラーネットワーク
４００ 基地局サブシステム（ＢＳＳ）
４０２ 基地局コントローラ（ＢＳＣ）
４０４ 基地送信局（ＢＴＳ）
５００ コアネットワーク
５０２ サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）
６００ 固定ネットワーク

Claims (33)

1. 複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワークで動作可能な無線モバイル通信ステーションにおけるセル選択の方法であって、該方法は、
   該複数の無線システムセルのうちの１つの稼動中セルと、該稼動中セルに対する少なくとも１つの近傍セルの各々を介するデータ通信のための帯域幅指示を決定するステップであって、該各帯域幅指示は該各セルを介するデータ通信のための容量の指示を含む、ステップと、
   該決定された帯域幅指示にしたがってパケットベースの通信のために該複数のセルのうちの１つを選択するステップと
   を含む、方法。
2. 前記複数の無線システムセルは、１つ以上の無線アクセス技術の無線システムセルを含んでいる、請求項１に記載の方法。
3. 各セルに対する前記帯域幅指示は、該セルに対する信号強度の測定値、およびそれぞれの容量の指示を含んでおり、前記選択するステップは、該容量の指示および該信号強度の測定値に基づいて、該セルのうちの１つを選択することを含んでいる、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記帯域幅指示の各々は、関連するセルに対する前記容量の指示と前記信号強度の測定値との積を含んでおり、前記帯域幅を決定するステップは、該セルの各々に対して該積を計算することを含んでおり、前記選択するステップは、該計算された積の最大のものを有している該複数のセルのうちの１つを選択することを含んでいる、請求項３に記載の方法。
5. 前記複数の無線システムセルの各々に対し、前記容量の指示は、前記モバイルステーションと前記セルの各々をサービスしている前記基地局との間の無線リンクの容量を含んでいる、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記容量の指示は、バックホールネットワークおよび前記セルの各々に関連するコアネットワークの容量をさらに含んでいる、請求項５に記載の方法。
7. 前記稼動中セルおよび前記少なくとも１つの近傍セルに対する前記容量の指示を、前記基地局から受信すること
   をさらに含んでおり、
   前記セルの各々に対する前記帯域幅指示は、該受信した容量の指示から決定される、請求項６に記載の方法。
8. 前記受信した容量の指示は、前記セルの各々に対する、前記受信した無線リンクの容量、前記バックホールの容量、および前記コアネットワークの容量の積を含んでいる、請求項７に記載の方法。
9. 前記モバイルステーションは、前記無線ネットワークの制御チャネルを介して、前記容量の指示を受信する、請求項８に記載の方法。
10. 複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワーク内で通信するように構成された無線モバイル通信ステーションであって、該モバイルステーションは、
    該複数の無線システムセルのうちの１つ稼動中セルと、該稼動中セルに対する少なくとも１つの近傍セルの各々を介するデータ通信のための帯域幅指示を決定する、帯域幅決定手段であって、該各帯域幅指示は、該各セルを介するデータ通信のための容量の指示を含んでいる、帯域幅決定手段と、
    該決定された帯域幅指示にしたがってパケットベースの通信のために該複数のセルのうちの１つを選択する、帯域幅決定手段と通信するセル選択手段と
    を備えている、モバイル通信ステーション。
11. 前記複数の無線システムセルは、１つ以上の無線アクセス技術の無線システムセルを含んでいる、請求項１０に記載のモバイルステーション。
12. 各セルに対する前記帯域幅指示は、信号強度の測定値、および該セルに対するそれぞれの容量の指示を含んでおり、前記モバイルステーションは、該セルの各々に対する該信号強度を測定する測定手段を含んでおり、前記セル選択手段は、該決定された容量の指示および該信号強度の測定値に基づいて、該複数のセルのうちの１つを選択するように構成されている、請求項１０または請求項１１に記載のモバイルステーション。
13. 前記帯域幅指示の各々は、関連するセルに対する前記容量の指示と前記信号強度の測定値との積を含んでおり、前記帯域幅決定手段は、該セルの各々に対して該積を計算するように構成されており、前記セル選択手段は、該計算された積の最大のものを有しているセルを選択することによって、前記セルのうちの１つを選択するように構成されている、請求項１２に記載のモバイルステーション。
14. 前記複数の無線システムセルの各々に対し、前記容量の指示は、前記モバイルステーションと前記セルの各々をサービスしている前記基地局との間の無線リンクの容量を含んでいる、請求項１０〜請求項１３のいずれか一項に記載のモバイルステーション。
15. 前記容量の指示は、前記セルの各々に関連するバックホールおよびコアネットワークの容量をさらに含んでいる、請求項１４に記載のモバイルステーション。
16. 前記稼動中セルおよび前記少なくとも１つの近傍セルに対する前記容量の指示を、前記基地局から受信するようにさらに構成されており、
    前記帯域幅決定手段は、該受信した容量の指示から、該セルの各々に対する前記帯域幅の指示を決定するように構成されている、請求項１０〜請求項１５のいずれか一項に記載のモバイルステーション。
17. 前記モバイルステーションは、前記無線ネットワークの制御チャネル上を介して前記容量の指示を受信するように構成されている、請求項１６に記載のモバイルステーション。
18. モバイルステーションに対する処理命令を格納するコンピュータ読取り可能な媒体であって、該処理命令は、該モバイルステーションのコンピュータ処理手段によって実行されたときに、該モバイルステーションに、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータ読取り可能な媒体。
19. 複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワーク内でのセル再選択を命令する基地局サブシステムであって、該基地局サブシステムは、
    複数の近傍の無線システムセルのうちの１つの上にキャンプしているモバイルステーションを無線リンクに提供するように構成された無線送受信器と、
    該基地局サブシステムと該セルラーネットワークのコアネットワークとをインターフェースするように構成されたネットワークインターフェースと、
    該無線送受信器および該ネットワークインターフェースに接続されたネットワーク容量アナライザであって、該ネットワーク容量アナライザは、各近傍セルに対し、該モバイルステーションと該基地局サブシステムとの間の無線リンクの容量の指示を決定し、該モバイルステーションへの該容量の指示の伝送を開始するように構成されている、ネットワーク容量アナライザと
    を備えている、基地局サブシステム。
20. 前記複数の無線システムセルは、１つ以上の無線アクセス技術の無線システムセルを含んでいる、請求項１９に記載の基地局サブシステム。
21. 前記ネットワーク容量アナライザは、前記基地局サブシステムと前記コアネットワークとの間のバックホールの容量を示す、バックホールの容量のメトリックを受信し、前記無線リンクおよび該バックホールの容量を示す容量の指示を生成するようにさらに構成されている、請求項１９または請求項２０に記載の基地局サブシステム。
22. 前記ネットワーク容量アナライザは、前記コアネットワークから、該コアネットワークの容量を示す、コアネットワークの容量のメトリックを受信し、前記無線リンク、該バックホール、および該コアネットワークの容量を示す容量の指示を生成するようにさらに構成されている、請求項２１に記載の基地局サブシステム。
23. 前記ネットワーク容量アナライザは、関連する無線リンクの容量、バックホールの容量、およびコアネットワークの容量の積から、前記セルの各々に対する前記容量の指示を生成するように構成されている、請求項２２に記載の基地局サブシステム。
24. 複数の無線システムセルを有する無線セルラーネットワークにおける、命令されたセル選択の方法であって、該方法は、
    複数の近傍の無線システムセルの各々を介するデータ通信のための容量の指示を決定するステップと、
    該近傍の無線システムセル上にキャンプしている少なくとも１つのモバイルステーションに、各近傍セルに対する容量の指示を伝送するステップであって、該モバイルステーションのうちの１つは、該近傍セルの各々に対する該伝送された容量の指示を受信し、該受信した容量の指示にしたがって、パケットベースの通信のために、該近傍セルのうちの１つを選択するように構成されている、ステップと
    を含む、方法。
25. 前記複数の無線システムセルは、１つ以上の無線アクセス技術の無線システムセルを含んでいる、請求項２４に記載の方法。
26. 前記モバイルステーションは、前記セルの各々に対する前記容量の指示、および信号強度に基づいて、前記近傍セルのうちの１つを選択する、請求項２４または請求項２５に記載の方法。
27. 前記モバイルステーションは、前記セルの各々に対して、関連するセルに対する前記容量の指示と前記信号強度の測定値との積を計算し、該計算された積の最大のものを有している近傍セルのうちの１つを選択する、請求項２６に記載の方法。
28. 前記セルラーネットワークは、前記セルの各々にサービスしている基地局を有しており、前記容量の指示は、前記セルの各々に対し、前記モバイルステーションと該基地局との間の無線リンクの容量を含んでいる、請求項２４〜請求項２７のいずれか一項に記載の方法。
29. 前記容量の指示は、前記セルの各々に関連するバックホールおよびコアネットワークの容量をさらに含んでいる、請求項２８に記載の方法。
30. 前記受信した容量の指示は、前記セルの各々に対する、前記受信した無線リンクの容量、前記バックホールの容量、および前記コアネットワークの容量の積を含んでいる、請求項２９に記載の方法。
31. 前記モバイルステーションは、前記無線ネットワークの制御チャネルを介して、前記容量の指示を受信する、請求項３０に記載の方法。
32. 無線セルラーネットワークにおいて動作している基地局サブシステムに対する処理命令を格納するコンピュータ読取り可能な媒体であって、該処理命令は、該基地局サブシステムのコンピュータ処理手段によって実行されたときに、該基地局サブシステムに、請求項２４〜請求項３１のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータ読取り可能な媒体。
33. 少なくとも１つの基地局を含んでいる無線セルラーネットワークであって、該基地局は、請求項１９〜請求項２３のいずれか一項に記載の基地局サブシステム、および請求項１０〜請求項１７のいずれか一項に記載の少なくとも１つのモバイルステーションを有している、無線セルラーネットワーク。

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