JP4444541B2 - 移動通信システム間のハンドオーバを改善する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の背景）
発明の技術分野
本発明は移動通信分野に関するものであり、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改善する方法に関する。
【０００２】
従来技術の説明
GSM（The Global System for Mobile Communications）は、ここ数年のディジタル時分割多元接続 (TDMA) 移動通信システムの最新技術であった。このGSMおよびその他のディジタルシステムの後継として、現在開発中のいわゆる第３世代移動電話システムまたはUMTS（Universal Mobile Telecommunication System）がある。この新たなシステムがまず導入されたときにUMTSのエンドユーザに世界規模のカバレージを提供するために、UMTSネットワークとGSMネットワークとの間のハンドオーバが可能になるであろう。ここで、GSMネットワークは、UMTSネットワークのサービスが提供されない領域にカバレージを提供することができる。つまり、UMTSユーザに提供されるカバレージでない領域に移動局（MS）が呼を設定すると、その呼はGSMネットワークに設定されることになる。UMTSネットワークがカバレージを提供する領域内にMSが移動すると、UMTSネットワークに戻るハンドオーバを行うことが可能になる。この場合において、確立したMSのコネクションはまだ維持されている。このハンドオーバ機能は、音声コネクションとって大変重要であり、オンラインデータ・コネクションにとってはさらに重要である。
【０００３】
GSMネットワークとUMTSネットワークとの間でのハンドオーバの性能に関して解決すべき基本的な問題は、移動局からのUMTSネットワークの測定情報をGSMネットワークの基地局制御装置（BSC）にどのように伝送するのかを決定することにある。現在のGSM（欧州電気通信標準化機構（ETSI））標準規格によれば、アクティブモードにおけるアップリンク(UL）には未使用のシグナリング容量が残されていない。そのため、移動局からのUMTS測定情報のGSMネットワークのBSCへの伝送は、別の情報を犠牲にして行わなければならないことになる。
【０００４】
ハンドオーバのためのMSからのUMTSネットワークの測定情報をGSMネットワークのBSCにどのように伝送するのかを決定することの問題を解決するために、MSのUMTS部からの測定情報をGSM高速付随制御チャネル（FACCH）により送信することが提案されている。しかし、ハンドオーバ中にFACCHを用いてMSからのUMTSネットワークの測定情報をGSMネットワークのBSCに送信することの重大な問題は、FACCHは盗用（stealing）モードで動作して、20msの音声セグメントがハンドオーバに必要なシグナリング情報に交換されてしまうことである。すなわち、GSMハンドオーバの期間中は、いくつかの音声フレームが音声情報ではなくシグナリング情報に使用されてしまうことになる。そのため、GSMのFACCHによって伝送される測定情報を用いたGSMネットワークからUMTSネットワークへのハンドオーバのために、いくつかの音声フレームがMSからのUMTSネットワークの測定情報のGSMネットワークのBSCへの伝送に使用され、そのぶん伝送する音声情報の品質が劣化する場合がある。しかし、以下に説明するように、本発明はこの差し迫ったハンドオーバの問題およびその他の関連する問題をうまく解決する。
【０００５】
（発明の概要）
本発明の好適な実施形態によれば、第１の通信システム内の移動端末からの測定情報を第２の通信システムに伝送する方法が提供される。ここで、第１の通信システムに係る測定情報は、非盗用（nonstealing）モードで機能しうる制御チャネルによって第２の通信システムに伝送される。例えば、好適な実施形態によれば、UMTSネットワークの測定情報は、GSMメッセージに含められて低速付随制御チャネル（SACCH）によりMSからGSMネットワークのBSCに伝送されうる。
【０００６】
本発明の重要な技術的利点は、伝送すべき音声情報の品質を犠牲にすることなく、測定情報を異なる移動通信システム間で効率的に伝送できる点にある。
【０００７】
本発明の別の重要な技術的利点は、異なるタイプの移動通信システム間のハンドオーバを効率的に行うことができる点にある。
【０００８】
本発明のさらに別の重要な技術的利点は、GSMネットワークのカバレージを利用してUMTSネットワークのカバレージを拡大することができる点にある。
【０００９】
（図面の詳細な説明）
添付図面における図１および図２は、本発明の好適な実施形態およびその利点の理解に供するうえで最良と考える図面である。各図において同等の構成要素には共通の参照番号を用いる。
【００１０】
基本的に、本発明の好適な実施形態によれば、第１の通信システム内の移動端末からの測定情報を第２の通信システムに伝送する方法が提供される。ここで、第１の通信システムに係る測定情報は、非盗用（nonstealing）モードで機能しうる制御チャネルによって第２の通信システムに伝送される。例えば、好適な実施形態によれば、UMTSネットワークの測定情報は、GSMメッセージに含められて低速付随制御チャネル（SACCH）によりMSからGSMネットワークのBSCに伝送されうる。この方法によれば、伝送すべき音声情報の品質を犠牲にすることなく、UMTSネットワークの測定情報を２つの移動通信システム間で効率的に伝送することができる。さらに、２つの移動通信システム間のハンドオーバが効率よく行われる。
【００１１】
図１は、本発明の好適な実施形態を示す簡略化したブロック図である。この実施形態において、GSMネットワーク10は、 在圏ロケーション・レジスタ（VLR）13に接続された移動通信サービス交換局（MSC）12を備えている。ネットワーク10のMSCおよびVLRは共通のエンティティに収容されていてもよいし、別々のエンティティであってもよい。MSC12は、到来する測定情報を評価しハンドオーバの決定を行うBSC14に接続されている。BSC14は、無線基地局装置 (BTS) 16を含む無線基地局 (RBS) にも接続されている。BTS16はULトラヒック・チャネル（TCH）での電界強度および伝送品質を測定することができる。更に重要なことは、BTS16は複数の移動端末のそれぞれから測定レポートを受信できることである。BTS16は（RBSを経由して）測定レポート情報をBSC14に送信する。
【００１２】
この実施形態では、ノードＢ（図示せず）によってUMTSネットワーク20におけるセルが図１における縦破線18の右側に位置する領域の一部を含むように規定されているということも仮定する。BTS16で規定されるGSMネットワークのセルは、図１における縦破線18の左側に位置する領域の一部を含んでいる。GSMネットワークのセル10において動作している移動端末（MS22）は、UMTSネットワークのセル20に係るUMTS測定を行いその結果をハンドオーバの決定のための測定レポートに含めてSACCHにより送信することができる。ところで、レポートされるUMTS測定情報は、レポートされる一般的なGSM測定情報とは異なる。
【００１３】
例えば、一般的なGSMのMSは、自身のセルにおける電界強度（dBm）および品質（ビット誤り率またはBER）、ならびに隣接セルの報知制御チャネル（BCCH）搬送波の電界強度を、継続的に測定して（ULによって）レポートする。一方、UMTSネットワークのMSは、UMTSネットワークのセルにおける電界強度を測定するのではなく、UMTSネットワークのセルの符号エネルギ対干渉波比（E_c/I₀）または受信信号符号電力（RSCP, [dBm]）を測定してレポートする。したがって、MS（例えば22）が（例えばハンドオーバの目的で）UMTS測定情報をGSMネットワークのBSCに伝送するためには、UMTS測定情報を適当なGSM測定フォーマットに変換することが好ましい。以下、MSによって実行することができる、本発明の好適な実施形態によるUMTS測定情報をGSM測定情報フォーマットに変換するための方法の一例を、図２を用いて説明する。
【００１４】
図２は、本発明の好適な実施形態による変換方法例100を示すフローチャートであり、この方法はMS（例えば22）に設けられているマイクロプロセッサ（図示せず）に実行させることが可能である。例えば、この方法のステップ102aで、MS22は、（アンテナ101で受信した信号より）測定したE_c/I₀またはRSCP情報をローカルメモリから取り出してGSMネットワークのBSC14へのレポートのためにストアする。ステップ102bで、MS22（例えばデュアルモードMS）はさらに、GSMネットワークのBSCにレポートするために測定しストアした電界強度情報[dBm]をローカルメモリから取り出す。ステップ104で、MS22は、取得したUMTSネットワークのE_c/I₀またはRSCP測定情報を、GSMネットワークのBSC14がハンドオーバの決定を行うことのできる適当なGSM電界強度情報に変換する。
【００１５】
例えば、次式により、MS22が取得したUMTSのRSCP測定情報を適当なGSM電界強度情報（RXLEV）に変換することができる。
【００１６】
RXLEV = RSCP + OFFSET(RSCP), (1)
【００１７】
ただし、RXLEVはGSM電界強度測定値（例えば、-100, -47[dBm]）、RSCPはUMTS電界強度測定値（[dBm]）、OFFSETはRSCPに対する一定または可変のオフセット値である。
【００１８】
ステップ106では、MS22は、変換したUMTS電界強度値（ステップ104で得られた値）をストアしたGSM電界強度値（ステップ102bで得られた値）のセットと比較する。そして、MS22は、測定レポートに含めてGSMネットワークのBSC14にレポートすべき所定数（例えば６またはGSM測定レポートに含まれる隣接セルの最大数）のステップ106からの「最良の」測定値を取得する。ステップ108では、この実施形態のために、MS22はGSM用の測定レポートを、エアインタフェース23を介してGSMのSACCHによって（BTS16を経由して）BSC14で受信されるように、送信する。GSM用の測定レポートには、UMTSネットワークの隣接セルについての電界強度情報を含めてもよい。また、ステップ106で、変換されたUMTS測定値をGSM測定値と比較するかわりに、MSは、ストアした各UMTS測定値を適当なGSM電界強度値に変換し、所定の電界強度しきい値を超える変換された各UMTS測定値を選択してGSMネットワークのBSC14にレポートするようにしてもよい。
【００１９】
上述した本発明の好適な実施形態による方法（100）を用いて、MS22からのUMTS測定情報をGSM測定フォーマットに変換し、SACCHにより、ハンドオーバの決定を行うためにGSMネットワークのBSC14に送信することができる。そのため、SACCHは盗用（stealing）モードで動作しないので音声フレームを測定シグナリングに用いることがなく、MS22とGSMネットワーク10との間で伝送される音声データまたはオンラインデータの品質は劣化しないことになる。
【００２０】
以上、本発明の方法および装置の好適な実施形態を、図面を用いて詳細に説明したが、本発明は開示した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲によって画定する発明の主旨を逸脱することなく種々の再構成、変更、置換が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適な実施形態を説明するために使用する簡略化したブロック図である。
【図２】 本発明の好適な実施形態の実施に使用可能な方法の一例を示すフローチャートである。

Claims (16)

1. 第１の通信システムにおける端末からの測定情報を第２の通信システムに伝送する方法であって、
   前記第１の通信システムに係る複数のダウンリンク測定値を前記第２の通信システムのための複数のダウンリンク測定値に変換するステップと、
   前記変換した複数のダウンリンク測定値を少なくとも１つのしきい値と比較するステップと、
   前記変換した複数のダウンリンク測定値の少なくとも１つが所定のしきい値を超えるとき、前記変換した複数のダウンリンク測定値の当該少なくとも１つを制御チャネルにより前記第２の通信システムの制御ノードに送信するステップと、
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記第１の通信システムはUMTSによるシステムを構成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の通信システムはGSMによるシステムを構成することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第１の通信システムに係る前記複数のダウンリンク測定値は、複数のE_c/I₀値を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記第１の通信システムに係る前記複数のダウンリンク測定値は、複数のRSCP値を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記第２の通信システムに係る前記複数のダウンリンク測定値は、複数の電界強度値を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記制御チャネルは、非盗用（non-stealing）モードで動作する制御チャネルを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記制御チャネルは、SACCHを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 第１の通信システムからの測定情報の第２の通信システムへの伝送に用いる移動端末であって、
   前記第１の通信システムに係る複数のダウンリンク測定値を前記第２の通信システムのための複数のダウンリンク測定値に変換する手段と、
   前記変換した複数のダウンリンク測定値を少なくとも１のしきい値と比較する手段と、
   前記変換した複数のダウンリンク測定値の少なくとも１つが所定のしきい値を超えるとき、前記変換した複数のダウンリンク測定値の少なくとも１つを制御チャネルにより前記第２の通信システムの制御ノードに送信する手段と、
   を備えることを特徴とする移動端末。
10. 前記第１の通信システムはUMTSによるシステムを構成することを特徴とする請求項９に記載の移動端末。
11. 前記第２の通信システムはGSMによるシステムを構成することを特徴とする請求項９に記載の移動端末。
12. 前記第１の通信システムに係る前記複数のダウンリンク測定値は、複数のE_c/I₀値を含むことを特徴とする請求項９に記載の移動端末。
13. 前記第１の通信システムに係る前記複数のダウンリンク測定値は、複数のRSCP値を含むことを特徴とする請求項９に記載の移動端末。
14. 前記第２の通信システムに係る前記複数のダウンリンク測定値は、複数の電界強度値を含むことを特徴とする請求項９に記載の移動端末。
15. 前記制御チャネルは、非盗用（non-stealing）モードで動作する制御チャネルを含むことを特徴とする請求項９に記載の移動端末。
16. 前記制御チャネルは、SACCHを含むことを特徴とする請求項９に記載の移動端末。

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