(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線インターフェース（５ａ、５ｂ）を介して１つまたは複数のユーザー機器（４）にサービスを提供するために固定された無線セル（３ａ、３ｂ）をそれぞれ運用する２つ以上の固定されたノード（２ａ、２ｂ）であって、前記固定された無線セル（３ａ、３ｂ）のそれぞれは、物理セルＩＤ（６ａ、６ｂ）によって識別され、Ｎ個の物理セルＩＤの組から選択される、２つ以上の固定されたノード（２ａ、２ｂ）と、第２の無線インターフェース（８ａ、８ｂ）を介して前記２つ以上の固定されたノード（２ａ、２ｂ）によってサービスを提供される１つまたは複数のモバイル中継ノード（７）であって、前記１つまたは複数のモバイル中継ノード（７）はそれぞれ、第３の無線インターフェース（１０）を介して１つまたは複数のユーザー機器（４）にサービスを提供するためにモバイル無線セル（９）を運用し、前記モバイル無線セル（９）のそれぞれは、Ｎ個の物理セルＩＤの前記組から選択された物理セルＩＤ（６ｃ）によって識別される、１つまたは複数のモバイル中継ノード（７）とを含むモバイル通信ネットワーク（１）を通じて通信を提供する方法であって、前記１つまたは複数のモバイル無線セル（９）にＮ個の物理セルＩＤの前記組の物理セルＩＤ（６ｃ）を動的に割り当てるステップを含む方法。
【請求項２】
前記２つ以上の固定されたノードの固定されたノード（２ａ）によって、前記固定されたノード（２ａ）によって運用される固定された無線セル（３ａ）に現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの前記組の物理セルＩＤ（６ａ）に関する情報、および周囲の固定されたノード（２ｂ）によって運用される周囲の固定された無線セル（３ｂ）に現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの前記組の物理セルＩＤ（６ｂ）に関する情報、および／またはモバイル中継ノード（７）、特に前記固定されたノード（２ａ）によってサービスを提供されるモバイル中継ノード（７）によって運用されるモバイル無線セル（９）に現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの前記組の物理セルＩＤ（６ｃ）に関する情報を格納する内部リストを提供するステップを含み、
前記物理セルＩＤ（６ｃ）を動的に割り当てるステップは、前記固定されたノード（２ａ）によって、前記内部リストにより、現在まだ割り当てられていないＮ個の物理セルＩＤの前記組の物理セルＩＤを選択するステップを含む
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記固定されたノード（２ａ）によって、周囲の固定されたノード（２ｂ）から、前記周囲の固定されたノード（２ｂ）によって運用される周囲の固定された無線セル（３ｂ）に現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの前記組の物理セルＩＤ（６ｂ）に関する情報、および／または前記周囲の固定されたノード（２ｂ）によってサービスを提供される周囲のモバイル中継ノード（７）によって運用される周囲のモバイル無線セル（９）に現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの前記組の物理セルＩＤ（６ｃ）に関する情報を受信するステップと、
前記受信された情報を使って前記内部リストを更新するステップと
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記モバイル中継ノード（７）によって、前記周囲の固定された無線セルおよび／またはモバイル無線セルの物理セルＩＤに関する情報を格納するステップと、
前記固定されたノード（２ａ）に情報を送信し、前記受信された情報を使って前記内部リストを更新するステップと
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項５】
モバイル中継ノード（７）によって、サービスを提供する固定された無線セル（３ａ）の信号強度、および周囲の固定された無線セル（３ｂ）の信号強度を測定するステップと、
周囲の固定された無線セル（３ｂ）の前記信号強度が前記サービスを提供する固定された無線セル（３ａ）の前記信号強度を超える場合、前記モバイル中継ノード（７）によって前記サービスを提供する固定されたノード（２ａ）にハンドオーバー要求（１１）を送信し、前記サービスを提供する固定されたノード（２ａ）とターゲットの固定されたノード（２ｂ）との間のハンドオーバー受入れ手順（１２）を実行するステップと、
前記ハンドオーバー（１３）が受け入れられる場合、前記モバイル中継ノード（７）によって運用されるモバイル無線セル（９ｂ）にＮ個の物理セルＩＤの前記組の新しい物理セルＩＤ（６ｄ）を割り当てるステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記サービスを提供する固定されたノード（２ａ）または前記ターゲットの固定されたノード（２ｂ）から前記モバイル中継ノード（７）に前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）を送信するステップと、
前記モバイル中継ノード（７）によって運用される前記モバイル無線セル（９ｂ）を識別するために、前記モバイル中継ノード（７）によって前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）を使用することによって古い物理セルＩＤ（６ｃ）から前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）に切り換えるステップと
を含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記モバイル中継ノード（７）によって運用される前記モバイル無線セル（９ｂ）の前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）は、前記第２の無線インターフェース（８ｂ）のＵＥｉｆインターフェースを介して、ＲＲＣメッセージを使って前記ターゲットの固定されたノード（２ｂ）から前記モバイル中継ノード（７）に送信される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記モバイル中継ノード（７）によって運用される前記モバイル無線セル（９ｂ）の前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）は、前記第２の無線インターフェース（８ｂ）のＵｎインターフェースを介して、Ｘ２メッセージを使って前記ターゲットの固定されたノード（２ｂ）から前記モバイル中継ノード（７）に送信される請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記モバイル中継ノード（７）によって運用される前記モバイル無線セル（９ｂ）を識別するために、前記モバイル中継ノード（７）によって前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）を使用することによって古い物理セルＩＤ（６ｃ）から前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）に切り換えるステップと、
前記ユーザー機器（４）によって、前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）によって識別された前記モバイル無線セル（９ｂ）が最も強力な無線セルであることを検出するステップと、
前記ユーザー機器（４）によって、前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）によって識別された前記モバイル無線セル（９ｂ）を運用する前記モバイル中継ノード（７）にハンドオーバー要求（１５）を送信し、前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）によって識別された前記モバイル無線セル（９ｂ）へのハンドオーバー手順を実行するステップと
を含む請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記モバイル中継ノード（７）によって運用される前記モバイル無線セル（９ｂ）を識別するために、前記モバイル中継ノード（７）によって前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）を使用することによって古い物理セルＩＤ（６ｃ）から前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）に切り換えるステップと、
前記ユーザー機器（４）によって、前記古い物理セルＩＤ（６ｃ）がもはや送信されておらず、そのため前記ユーザー機器（４）は無線リンク障害を受けていることを検出するステップと、
前記無線リンク障害の検出後に、前記ユーザー機器（４）によって、ＲＲＣ接続再確立要求（１６ａ）を前記モバイル中継ノード（７）に送信するステップと
ＲＲＣ接続再確立メッセージ（１６ｂ）を前記第３の無線インターフェース（１０）を介して、前記モバイル中継ノード（７）から前記ユーザー機器（４）に送信するステップと
を含む請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記モバイル中継ノード（７）によって運用される前記モバイル無線セル（９ｂ）を識別するために、前記モバイル中継ノード（７）によって前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）を使用することによって古い物理セルＩＤ（６ｃ）から前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）に切り換えるステップと
前記古い物理セルＩＤ（６ｃ）によって識別された前記モバイル無線セル（９ａ）によってサービスを提供されるすべてのアクティブなユーザー機器（４）にＲＲＣ接続再構成メッセージ（１７）を送信するステップであって、前記ＲＲＣ接続再構成メッセージ（１７）は、前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）によって識別された前記モバイル無線セル（９ｂ）に接続することを前記ユーザー機器（４）に強制する、送信するステップと
を含む請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
前記古い物理セルＩＤ（６ｃ）から前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）に切り換える前に、前記ＲＲＣ接続再構成メッセージ（１７）を送信するステップと、
前記ＲＲＣ接続再構成メッセージ（１７）の受信に基づいて前記ユーザー機器（４）のハンドオーバー・タイマーをトリガーするステップと、
前記ハンドオーバー・タイマーの期限が切れるとすぐに、または前記ハンドオーバー・タイマーがまだ実行されている限り、前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）によって識別された前記モバイル無線セル（９ｂ）に前記ユーザー機器（４）を接続するステップと
を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記モバイル中継ノード（７）によって運用される前記モバイル無線セル（９ｂ）を識別するために、前記モバイル中継ノード（７）によって前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）を使用することによって古い物理セルＩＤ（６ｃ）から前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）に特定のタイム・スタンプで切り換えるステップと
前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）および前記タイム・スタンプを含むブロードキャスト・メッセージ（１８）を前記古い物理セルＩＤ（６ｃ）によって識別された前記モバイル無線セル（９ａ）によってサービスを提供される前記ユーザー機器（４）に向けて送信するステップと
を含む請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
第１の無線インターフェース（５ａ、５ｂ）を介して１つまたは複数のユーザー機器（４）にサービスを提供するために固定された無線セル（３ａ、３ｂ）を運用するように構成された第１の通信ユニットであって、前記固定された無線セル（３ａ、３ｂ）は、Ｎ個の物理セルＩＤの組から選択される物理セルＩＤ（６ａ、６ｂ）によって識別される、第１の通信ユニットと、第２の無線インターフェース（８ａ、８ｂ）を介して１つまたは複数のモバイル中継ノード（７）にサービスを提供するように構成された第２の通信ユニットと、１つまたは複数のモバイル無線セル（９）にＮ個の物理セルＩＤの前記組の物理セルＩＤ（６ｃ、６ｄ）を動的に割り当てるように構成された制御ユニットとを含む固定されたノード（２ａ、２ｂ）。
【請求項１５】
第３の無線インターフェース（１０）を介して１つまたは複数のユーザー機器（４）にサービスを提供するためにモバイル無線セル（９）を運用するように構成された第１の通信ユニットであって、前記モバイル無線セル（９）は、Ｎ個の物理セルＩＤの組から選択される物理セルＩＤ（６ｃ）によって識別される、第１の通信ユニットと、第１の無線インターフェース（５ａ、５ｂ）を介して１つまたは複数のユーザー機器（４）にサービスを提供するために固定された無線セル（３ａ、３ｂ）をそれぞれ運用する１つまたは複数の固定されたノード（２ａ、２ｂ）と第２の無線インターフェース（８ａ、８ｂ）を介して通信するように構成された第２の通信ユニットであって、前記固定された無線セル（３ａ、３ｂ）のそれぞれは、Ｎ個の物理セルＩＤの前記組から選択された物理セルＩＤ（６ａ、６ｂ）によって識別される、第２の通信ユニットと、前記モバイル無線セル（９）の新しい物理セルＩＤ（６ｄ）としてＮ個の物理セルＩＤの前記組の物理セルＩＤを割り当てる際に、古い物理セルＩＤ（６ｃ）から前記新しい物理セルＩＤ（６ｄ）に切り換えるように構成された制御ユニットとを含むモバイル中継ノード（７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークの分野に関し、より詳細には、２つ以上の固定されたノードと１つまたは複数のモバイル中継ノードとを含む通信ネットワークを通じて通信を提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル通信ネットワークにおいて、特に、モバイルＬＴＥ中継通信ネットワークにおいて、ネットワークのエア・インターフェース（ＬＴＥネットワークのＥ−ＵＴＲＡＮ部分（進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス・ネットワーク）である）は、各無線セルの通信領域内に位置するユーザー機器ＵＥにサービスを提供するために固定された無線セルをそれぞれ運用するｅＮＢ、Ｅ−ＵＴＲＡＮノードＢと呼ばれるネットワーク・ノードを含む。
【０００３】
有効範囲を拡張するという理由で、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、モバイル中継ノードにサービスを提供するｅＮＢにワイヤレスで接続されたモバイル中継ノードによる中継をサポートし、したがって、ｅＮＢは、Ｕｎインターフェースと呼ばれるＥ−ＵＴＲＡＮ無線インターフェースの修正バージョンを介し、ドナーｅＮＢ（ＤｅＮＢ）と呼ばれる。
【０００４】
モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルによってサービスを提供されるユーザー機器にとって、モバイル中継ノードはモバイル基地局として見える。したがって、ユーザー機器は、モバイル通信ネットワークを通じてモバイル中継ノードを介して通信を送信および受信するためにモバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルに割り当てられた物理セルＩＤを知る必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、モバイル通信ネットワークを通じて通信を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、第１の無線インターフェースを介して１つまたは複数のユーザー機器にサービスを提供するために固定された無線セルをそれぞれ運用する２つ以上の固定されたノードであって、固定された無線セルのそれぞれは、物理セルＩＤによって識別され、Ｎ個の物理セルＩＤの組から選択される、２つ以上の固定されたノードと、第２の無線インターフェースを介して２つ以上の固定されたノードによってサービスを提供される１つまたは複数のモバイル中継ノードであって、１つまたは複数のモバイル中継ノードはそれぞれ、第３の無線インターフェースを介して１つまたは複数のユーザー機器にサービスを提供するためにモバイル無線セルを運用し、モバイル無線セルのそれぞれは、Ｎ個の物理セルＩＤの組から選択された物理セルＩＤによって識別される、１つまたは複数のモバイル中継ノードとを含むモバイル通信ネットワークを通じて通信を提供する方法によって達成され、方法は、１つまたは複数のモバイル無線セルにＮ個の物理セルＩＤの組の１つの物理セルＩＤ、好ましくは複数の物理セルＩＤを動的に割り当てるステップを含む。
【０００７】
本発明の目的は、１つまたは複数の固定されたノードおよび１つまたは複数のモバイル中継ノードによってさらに達成される。
【０００８】
固定されたノードは、第１の無線インターフェースを介して１つまたは複数のユーザー機器にサービスを提供するために固定された無線セルを運用するように構成された第１の通信ユニットであって、固定された無線セルは、Ｎ個の物理セルＩＤの組から選択された物理セルＩＤによって識別される、第１の通信ユニットと、第２の無線インターフェースを介して１つまたは複数のモバイル中継ノードにサービスを提供するように構成された第２の通信ユニットと、１つまたは複数のモバイル無線セルにＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤを動的に割り当てるように構成された制御ユニットとを含む。
【０００９】
モバイル中継ノードは、第３の無線インターフェースを介して１つまたは複数のユーザー機器にサービスを提供するためにモバイル無線セルを運用するように構成された第１の通信ユニットと、第１の無線インターフェースを介して１つまたは複数のユーザー機器にサービスを提供するために固定された無線セルをそれぞれ運用する１つまたは複数の固定されたノードと第２の無線インターフェースを介して通信するように構成された第２の通信ユニットであって、固定された無線セルのそれぞれは、Ｎ個の物理セルＩＤの組から選択された物理セルＩＤによって識別される、第２の通信ユニットと、新しい物理セルＩＤとしてＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤを割り当てる際に、古い物理セルＩＤから新しい物理セルＩＤに切り換えるように構成された制御ユニットとを含む。
【００１０】
モバイル中継ノードに物理セルＩＤを動的に割り当てることによって、本発明は、アクティブなモバイル中継ノードの数の制限、および利用可能な物理セルＩＤの数が限られる結果として、モバイル通信ネットワーク内でそれぞれモバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルの数の制限についての問題を克服することを目的とする。これは、モバイル通信ネットワークの物理セルＩＤの総数は限定されるため、すべての利用可能な物理セルＩＤが割り当てられると、モバイル中継ノードによって運用される新しいモバイル無線セルに、モバイル通信ネットワーク内の前記モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルを一意に識別する物理セルＩＤを割り当てることができないということである。これが意味するのは、モバイル中継ノードによって運用される前記モバイル無線セルは、モバイル通信ネットワークにおいてアクティブになることができない、または既に割り当てられている物理セルＩＤの１つが固定されたノードによって運用される他の固定された無線セルまたはモバイル中継ノードによって運用される他のモバイル無線セルに割り当てられる可能性がある場合、２つ以上の無線セル、固定された無線セル、および／またはモバイル無線セルに割り当てられた同じ物理セルＩＤのために混乱および／または衝突の状況があるということであり、特に２つのセルが直接的な隣接セルであり、無線セルに同一の物理セルＩＤを持つ２つの隣接セルがある場合はそうである。同じ物理セルＩＤが互いに隣接していないセルに割り当てられ、かなり距離がある場合でも、混乱および／または衝突の状況は減る可能性があるが、それでも解決されない可能性がある。
【００１１】
物理セルＩＤの動的割当てにより、固定されたノードは、膨大な数のモバイル中継ノードにサービスを提供することができる。固定されたノードは、モバイル中継ノードのモビリティに必要な物理セルＩＤの割当てを制御するためである。
【００１２】
さらに、ユーザー機器の完全なモビリティを、モバイル中継ノードからマクロ・セル、すなわち固定されたノードの無線セルへ、およびマクロ・セルからモバイル中継ノードに、両方向に提供することができる。固定されたノードは、たとえばＤｅＮＢでもよく、モバイル中継ノードは、自動車内のモバイル中継器でもよく、ユーザー機器は、携帯電話、タブレット・コンピュータ、またはモバイル通信を介して通信できる任意の装置でもよい。
【００１３】
本発明の解決策では、固定されたノードへのハンドオーバー（すなわち、ユーザー機器はモバイル中継ノード、すなわち自動車から離れている）は、３ＧＰＰ規格により実行することができる。すなわち、標準的なユーザー機器への影響はない。ユーザー機器、すなわち携帯電話などが、たとえば、固定されたノード、すなわちＤｅＮＢなどの通信領域から離れていて、たとえば、すなわち自動車などのモバイル中継ノードによって、たとえばその後サービスが提供される場合、同じことがモバイル中継器へのハンドオーバーにも適用される。
【００１４】
本発明の他の利点は、従属請求項によって示される本発明の実施形態によって達成される。
【００１５】
好ましい実施形態では、方法は、モバイル中継ノードによって、サービスを提供する固定された無線セルの信号強度、および周囲の固定された無線セルの信号強度を測定するステップを含む。周囲の固定された無線セルの信号強度がサービスを提供する固定された無線セルの信号強度を超える場合、ハンドオーバー要求は、モバイル中継ノードによってサービスを提供する固定されたノードに送信され、サービスを提供する固定されたノードとターゲットの固定されたノードとの間のハンドオーバー受入れ手順が実行される。ターゲットの固定されたノードは、周囲の固定されたノードの１つであり、ターゲットの固定されたノードとして選択される。その理由は、このノードによって運用される無線セルの信号強度は、サービスを提供する固定された無線セルの信号強度を超えており、したがって、ターゲットの固定されたノードは、ハンドオーバーが実行されることを要求される固定されたネットワーク・ノードとして選択されるため、「古い」現在サービスを提供している固定されたノードからのハンドオーバーが完了した後、ターゲットの固定されたノードは、「新しい」サービスを提供する固定されたノードになるためである。ハンドオーバーが受け入れられた場合、Ｎ個の物理セルＩＤの組の新しい物理セルＩＤが選択され、選択された新しい物理セルＩＤは、モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルに割り当てられる。
【００１６】
好ましい実施形態では、モバイル無線セルに選択された物理セルＩＤを割り当てるステップは、サービスを提供する固定されたノードまたはターゲットの固定されたノードからモバイル中継ノードに新しい物理セルＩＤを送信するステップと、前記モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルを識別するために、モバイル中継ノードによって新しい物理セルＩＤを使用することによって古い物理セルＩＤから新しい物理セルＩＤに切り換えるステップとを含む。
【００１７】
好ましい実施形態では、モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルの新しい物理セルＩＤは、第２の無線インターフェースのＵＥｉｆインターフェース（ＵＥｉｆ＝ユーザー機器インターフェース）を介して、ＲＲＣメッセージ（ＲＲＣメッセージ＝無線リソース制御メッセージ）を使ってターゲットの固定されたノードからモバイル中継ノードに送信される。
【００１８】
好ましい実施形態では、モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルの新しい物理セルＩＤは、第２の無線インターフェースのＵｎインターフェースを介して、Ｘ２メッセージを使ってターゲットの固定されたノードからモバイル中継ノードに送信される。Ｕｎインターフェースは、固定されたノードをモバイル中継ノードに接続するＥ−ＵＴＲＡＮ無線インターフェースの修正バージョンであり、Ｘ２メッセージは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ通信ネットワークでネットワーク・ノードを接続するために使用される。
【００１９】
好ましい実施形態では、物理セルＩＤは、前記モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルを識別するために、モバイル中継ノードによって新しい物理セルＩＤを使用することによって、古い物理セルＩＤから新しい物理セルＩＤに切り換えられる。ユーザー機器は、新しい物理セルＩＤによって識別されたモバイル無線セルが最も強力な無線セルであることを検出し、ユーザー機器は、新しい物理セルＩＤによって識別された前記モバイル無線セルを運用するモバイル中継ノードにハンドオーバー要求を送信し、新しい物理セルＩＤによって識別されたモバイル無線セルへのハンドオーバー手順が実行される。
【００２０】
好ましい実施形態では、物理セルＩＤは、前記モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルを識別するために、モバイル中継ノードによって新しい物理セルＩＤを使用することによって、古い物理セルＩＤから新しい物理セルＩＤに切り換えられる。古い物理セルＩＤによって識別されたモバイル無線セルによってサービスを提供されてきたユーザー機器は、古い物理セルＩＤはもはや送信されておらず、そのためユーザー機器は無線リンク障害を受けていることを検出する。無線リンク障害の検出後に、ユーザー機器のＲＲＣ接続再確立要求（＝無線リソース制御接続の再確立要求）が、ユーザー機器からモバイル中継ノードに送信される。ＲＲＣ接続再確立要求は、古い物理セルＩＤを含む。モバイル中継ノードによるユーザー機器からのＲＲＣ接続再確立要求の受信の後に、ＲＲＣ接続再確立メッセージ（＝無線リソース制御接続の再確立メッセージ）が、前記モバイル無線セルを運用しているモバイル中継ノードからユーザー機器に送信される。好ましい実施形態では、物理セルＩＤは、前記モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルを識別するために、モバイル中継ノードによって新しい物理セルＩＤを使用することによって、古い物理セルＩＤから新しい物理セルＩＤに切り換えられる。次に、ＲＲＣ接続再構成メッセージ（＝無線リソース制御接続の再構成メッセージ）が、古い物理セルＩＤによって識別されたモバイル無線セルによってサービスを提供されるすべてのアクティブなユーザー機器に送信される。ＲＲＣ接続再構成メッセージは、新しい物理セルＩＤによって識別されたモバイル無線セルに接続することをユーザー機器に強制する。このメッセージは、ユーザー機器の以前の測定レポートから独立して送信することができる。
【００２１】
好ましい実施形態では、物理セルＩＤが古い物理セルＩＤから新しい物理セルＩＤに切り換えられる前に、ＲＲＣ接続再構成メッセージが送信され、ユーザー機器のハンドオーバー・タイマーが、前記ＲＲＣ接続再構成メッセージの受信に基づいてトリガーされる。ハンドオーバー・タイマーの期限が切れるとすぐに、またはハンドオーバー・タイマーが実行されている限り、ユーザー機器は、新しい物理セルＩＤによって識別されたモバイル無線セルに接続される。
【００２２】
好ましい実施形態では、物理セルＩＤは、前記モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルを識別するために、モバイル中継ノードによって新しい物理セルＩＤを使用することによって、古い物理セルＩＤから新しい物理セルＩＤに特定のタイム・スタンプで切り換えられる。新しい物理セルＩＤおよびタイム・スタンプを含むブロードキャスト・メッセージが、古い物理セルＩＤによって識別されたモバイル無線セルによってサービスを提供されるユーザー機器に向けて送信される。
【００２３】
好ましい実施形態では、２つ以上の固定されたノードの固定されたノードは、内部リストを提供し、これは、固定されたノードによって運用される固定された無線セルに現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤに関する情報、および周囲の固定されたノードによって運用される周囲の固定された無線セルに現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤに関する情報、および／またはモバイル中継ノード、特に、固定されたノードによってサービスを提供されるモバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルに現在割り当てられたＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤに関する情報を格納する。次に、内部リストにより、現在まだ割り当てられていないＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤの１つが固定されたノードによって選択される。また、以前に他の固定された無線セルまたはモバイル無線セルに割り当てられた前記物理セルＩＤが、ここではもはや使用されておらず、したがって解放されている場合、物理セルＩＤは、新しい物理セルＩＤとして選択することができる。
【００２４】
好ましい実施形態では、固定されたノードは、周囲の固定されたノードから、周囲の固定されたノードによって運用される周囲の固定された無線セルに現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤに関する情報、および／または周囲の固定されたノードによってサービスを提供される周囲のモバイル中継ノードによって運用される周囲のモバイル無線セルに現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤに関する情報を受信する。次に、内部リストは受信された情報を使って更新される。
【００２５】
好ましくは、前記固定されたノードは、ターゲットの固定されたノードまたはサービスを提供する固定されたノードである。
【００２６】
好ましい実施形態では、モバイル中継ノードは、周囲の固定された無線セルおよび／またはモバイル無線セルの物理セルＩＤに関する情報を格納し、受信された情報を使って内部リストを更新するために、固定されたノードに情報を送信し、前記固定されたノードは、サービスを提供する固定されたノードまたはターゲットの固定されたノードの場合がある。
【００２７】
本発明の特徴および利点は、添付の図面に関連して、以下の詳細な説明を参照することによってより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】モバイル通信ネットワークの構造を示す全体図である。
【図２】ハンドオーバーが提供される前のモバイル通信ネットワークにおける物理セルＩＤ割当てを示すブロック図である。
【図３】ハンドオーバーが提供された後のモバイル通信ネットワークにおける物理セルＩＤ割当てを示すブロック図である。
【図４】通信ネットワーク内の物理セルＩＤ割当ておよびハンドオーバーの通信手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、ネットワークのエア・インターフェース部分１ａおよびネットワークの特にアクセス・ノードである他のネットワーク・ノード１ｂを含むモバイル通信ネットワーク１を示している。エア・インターフェース部分は、固定されたノード２ａ、２ｂを含み、１つまたは複数のモバイル中継ノード７のうち１つだけを図１に示している。さらに、図１は、ネットワーク・ノード２ａ、２ｂ、および７によってサービスを提供されるユーザー機器４を示している。ユーザー機器４は、携帯電話、ラップトップ型コンピュータ、またはモバイル通信によって通信できる他の装置でもよい。
【００３０】
例示的な実施形態では、モバイル通信ネットワーク１は、ネットワーク１ａのエア・インターフェース部分がＥ−ＵＴＲＡＮネットワーク構成要素を用いて実装されたＬＴＥネットワークである。ＬＴＥネットワークの場合、ネットワーク１のＥ−ＵＴＲＡＮ部分１ａの固定されたノード２ａ、２ｂは、Ｅ−ＵＴＲＡＮノードＢ、ｅＮＢであり、モバイル中継ノード７にサービスを提供しているｅＮＢは、ドナーｅＮＢ、ＤｅＮＢと呼ばれる。
【００３１】
例示的な実施形態では、モバイル中継ノード７は、自動車、列車、またはバス内のモバイル中継器でもよい。
【００３２】
例示的な実施形態では、ネットワーク・ノード１ｂは、モバイル管理エンティティ（ＭＭＥ）および／またはサービスを提供するゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）でもよい。ＭＭＥは、アクセス・ネットワーク、たとえばＬＴＥアクセス・ネットワークの主な制御ノードであり、Ｓ−ＧＷはアクセス・ゲートウェイである。
【００３３】
図１に示すように、各固定されたノード２ａ、２ｂは、第１の無線インターフェース５ａ、５ｂを介して１つまたは複数のユーザー機器４にサービスを提供するため、および第２の無線インターフェース８ａ、８ｂを介してモバイル中継ノード７の１つまたは複数にサービスを提供するために、固定された無線セル３ａ、３ｂを運用する。モバイル中継ノード７は、第３の無線インターフェース１０を介して１つまたは複数のユーザー機器４にサービスを提供するために各モバイル無線セル９を運用する。図１では、１つのモバイル中継ノード７だけが描写されている。各無線セル、すなわち固定された無線セル３ａ、３ｂのそれぞれ、およびモバイル無線セル９のそれぞれの両方に、それぞれのノードによって運用される無線セルを識別する物理セルＩＤ（６ａ、６ｂ、６ｃ、…、６Ｎ）が割り当てられる。
【００３４】
図１に描写する例示的な実施形態では、物理セルＩＤ６ａは、固定された無線セル３ａに割り当てられ、固定されたノード２ａによって運用される固定された無線セル３ａを識別し、物理セルＩＤ６ｂは、固定された無線セル３ｂに割り当てられ、固定されたノード２ｂによって運用される固定された無線セル３ｂを識別し、物理セルＩＤ６ｃは、モバイル無線セル９に割り当てられ、モバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９を識別する。各物理セルＩＤは、Ｎ個の物理セルＩＤ（６ａ、６ｂ、６ｃ、…、６Ｎ）の組から選択される。モバイル通信ネットワークで利用可能な物理セルＩＤの数は限定されている。
【００３５】
例示的な実施形態では、モバイル通信ネットワークはＬＴＥ通信ネットワークであり、物理セルＩＤの数Ｎは、５０４に限定されている。
【００３６】
したがって、前記モバイル無線セルを運用するモバイル中継ノードが移動する間に、より長い期間、持続的である各モバイル無線セルの事前定義された物理セルＩＤの割当ては可能ではない。たとえばＬＴＥネットワークに対して、物理セルＩＤの利用可能な数５０４よりも多く、モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルにサービスを提供すべきであるが、これは、物理セルＩＤが永久的に割り当てられ、したがって、モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルの解放後に再使用することができない場合、不可能である。モバイル中継ノードは、たとえば自動車内のモバイル中継器でもよいため、モバイル中継ノードは、自動車がそのローカル位置を変更しているときに、前記モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルのローカル位置を変更している。さらに、ソース・セルの隣接セルに同じ物理セルＩＤがあるべきでないという３ＧＰＰ要件がある。そうでない場合、間違ったターゲット・セルがソース・セルによって対応される可能性があるため、ハンドオーバーが失敗する可能性がある。
【００３７】
したがって、Ｎ個の物理セルＩＤの組からの物理セルＩＤの割当ては、動的に構成される。これが意味するのは、物理セルＩＤは、モバイル無線セルに永久的に割り当てられないが、割当ては、必要な場合、それぞれの物理セルＩＤを解放し再使用できるように、どの物理セルＩＤが現在使用されているか、すなわち、まだ使用されているか、使用されていないかを考慮した効果的な方法で物理セルＩＤの使用を達成する方法で、Ｎ個の利用可能な物理セルＩＤが使用され、解放され、再使用される方法で構成されるということである。さらに、隣接セルまたは近接セルである無線セルに割り当てられた同じ物理セルＩＤによる混乱または衝突は、それに応じて回避されるべきである。
【００３８】
この方法では、高度な方法で物理セルＩＤを再使用するための新しい概念が表されている。すなわち、物理セルＩＤはＮ個の物理セルＩＤの組から動的に割り当てられる。例示的なＬＴＥネットワークでは、Ｎ＝５０４である。物理セルＩＤのこの動的割当ては、モバイル中継ノードにサービスを提供する固定されたノード、たとえば例示的なＬＴＥネットワークにおいては、まだ３ＧＰＰには記述されていない、モバイル中継ノードにサービスを提供するＤｅＮＢの新しいタスクである。
【００３９】
物理セルＩＤの動的割当ては、図２〜図４に関してより完全に理解されるであろう。ここでは、図１に既に部分的に示したように、同じ引用符号は対応する構成要素を表している。
【００４０】
好ましい実施形態では、モバイル中継ノード７（図２）は、サービスを提供する固定された無線セル３ａの信号強度およびたとえば周囲の固定された無線セル３ｂの周囲の固定された無線セルの信号強度を測定する。周囲の固定された無線セルの１つの信号強度、たとえば固定された無線セル３ｂの信号強度が、固定された無線セル３ａの信号強度を超える場合、モバイル中継ノード７は、サービスを提供する固定されたノード２ａにハンドオーバー要求１１を送信する（図４）。サービスを提供する固定されたノード２ａは、サービスを提供する固定された無線セル３ａの信号強度を超えていると信号強度が測定された固定された無線セル３ｂを運用する固定されたノード２ｂにハンドオーバー要求に１１を送信することによって、ハンドオーバー受入れ手順１２を実行する（図４）。したがって、固定されたノード２ｂは、ターゲットの固定されたノード２ｂ、すなわち、ハンドオーバーが実行されるように意図された固定されたノードとして規定される。ターゲットの固定されたノード２ｂによって、ハンドオーバー要求が受け入れられた場合１２（図４）、ハンドオーバー１３（図２、図３）は、Ｎ個の物理セルＩＤの組の新しい物理セルＩＤ６ｄ（図３）を選択し、選択された物理セルＩＤ６ｄをモバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂに割り当てることによって１４（図３および図４）、サービスを提供する固定されたノード２ａからターゲットの固定されたノード２ｂに実行され、新しい物理セルＩＤ６ｄが古い物理セルＩＤを６ｃの代わりとなる（図２および図３）。
【００４１】
好ましい実施形態では、サービスを提供する固定されたノード２ａはＤｅＮＢであり、ターゲットの固定されたノード２ｂは、また、ＬＴＥ通信ネットワークのＤｅＮＢであり、モバイル中継ノード７は、たとえば、自動車、列車、またはバス内のモバイル中継器である。
【００４２】
図３は、ハンドオーバー手順１３が達成された後の状況を示している。「古い」サービスを提供する固定されたノード２ａから「新しい」固定されたノード、すなわち、ターゲットの固定されたノード２ｂへのモバイル中継ノード７のハンドオーバー１３の後に、新しい物理セルＩＤ６ｄは、モバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂに割り当てられる。ハンドオーバー手順１３の前に、モバイル中継ノード７は、ユーザー機器４にサービスを提供するためにモバイル無線セル９ａを運用した（図２）。ハンドオーバー手順１３の後に、モバイル中継ノード７は、ユーザー機器４にサービスを提供するためにモバイル無線セル９ｂを運用する（図３）。
【００４３】
好ましい実施形態では、選択された物理セルＩＤ６ｄは、「古い」サービスを提供する固定されたノード２ａからまたは「新しい」ターゲットの固定されたノード２ｂからモバイル中継ノード７に新しい物理セルＩＤ６ｄを送信することによって、およびモバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂを識別するために、モバイル中継ノード７によって新しい物理セルＩＤ６ｄを使用することによって、古い物理セルＩＤ６ｃから新しい物理セルＩＤ６ｄに切り換えることによよって、モバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂに割り当てられる（図３および図４）。図３は、例示的であるという理由から、モバイル中継ノード７、すなわち、ターゲットの固定されたノード２ｂによって運用されるモバイル無線セル９ｂへの新しい物理セルＩＤ６ｄの割当て１４の実施形態を示している。
【００４４】
好ましい実施形態では、ターゲットの固定されたノード２ｂは、第２の無線インターフェース８ｂ（図３）のＵＥｉｆ（ＵＥｉｆ＝ユーザー機器インターフェース）を介してモバイル中継ノード７に、ＲＲＣメッセージ（＝無線リソース制御メッセージ）を使ってモバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂの新しい物理セルＩＤ６ｄを送信する。
【００４５】
好ましい実施形態では、ターゲットの固定されたノード２ｂは、第２の無線インターフェース８ｂ（図３）のＵｎインターフェースを介してモバイル中継ノード７に、Ｘ２メッセージを使ってモバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂの新しい物理セルＩＤ６ｄを送信する。
【００４６】
好ましい実施形態では、Ｕｎインターフェースは、ＬＴＥ通信ネットワークのＥ−ＵＴＲＡＮ無線インターフェースの修正バージョンである。
【００４７】
好ましい実施形態では、モバイル中継ノード７は、モバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂを識別するために、新しい物理セルＩＤ６ｄを使用することによって、古い物理セルＩＤから新しい物理セルＩＤ６ｄに直ちに６ｃ切り換える。この場合、ユーザー機器４は、新しい物理セルＩＤ６ｄによって識別されるモバイル無線セル９ｂが最も強力な無線セルであることを検出し、新しい物理セルＩＤ６ｄによって識別されたモバイル無線セル９ｂを運用するモバイル中継ノード７にハンドオーバー要求１５を送信する（図４）。ユーザー機器４が前記モバイル中継ノード７によってサービスを提供され続けることができることを達成するために、新しい物理セルＩＤ６ｄをユーザー機器４に送信する必要があるため、それらは新しい物理セルＩＤ６ｄによって識別された「新しい」モバイル無線セル９ｂに接続することができる。したがって、ユーザー機器４のハンドオーバー要求１５に続いて、ハンドオーバー手順１３が新しい物理セルＩＤ６ｄによって識別されたモバイル無線セル９ｂに実行されるため、ユーザー機器４から、モバイル無線セル９ｂを運用するモバイル中継ノード７を介して、さらに通信ネットワーク１に、かつ通信ネットワーク１を通じて、通信を提供することができる。
【００４８】
好ましい実施形態では、前記モバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂを識別するために、新しい物理セルＩＤ６ｄを使用することによって、モバイル中継ノード７が古い物理セルＩＤ６ｃから新しい物理セルＩＤ６ｄに切り換えられた後、ユーザー機器４は、古い物理セルＩＤ６ｃがもはや送信されておらず、そのためユーザー機器４は無線リンク障害を受けていることを検出する。ユーザー機器４が無線リンク障害を検出した後、古い物理セルＩＤ６ｃによって識別されたモバイル無線セル９ａによってサービスを提供されてきたユーザー機器４のＲＲＣ接続再確立要求１６ａが、第３の無線インターフェース１０を介して、前記ユーザー機器４からモバイル中継ノード７に送信される（図３および図４）。ＲＲＣ接続再確立要求１６ａは、古い物理セルＩＤ６ｃを含む。モバイル中継ノード７は、まだユーザー機器のコンテキストを認識しているため、通信を再開することができる。すなわち、呼のドロップはない。したがって、ＲＲＣ接続再確立メッセージ１６ｂが、第３の無線インターフェース１０を介して、モバイル中継ノード７からユーザー機器４に送信される（図３および図４）。好ましい実施形態では、モバイル中継ノード７がモバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂを識別するために、新しい物理セルＩＤ６ｄを使用することによって、古い物理セルＩＤ６ｃから新しい物理セルＩＤ６ｄに切り換えた後、モバイル中継ノード７は、古い物理セルＩＤ６ｃによって識別された、すなわち、第３の無線インターフェース１０を介して古い物理セルＩＤ６ｃによって識別されたモバイル無線セル９ａを運用しながら、モバイル中継ノード７によってサービスを提供されるモバイル無線セル９ａによってサービスを提供される、すべてのアクティブなユーザー機器４にＲＲＣ接続再構成メッセージ１７を送信する（図３および図４）。ＲＲＣ接続再構成メッセージ１７は、新しい物理セルＩＤ６ｄによって識別されたモバイル無線セル９ｂに接続することをユーザー機器４に強制する。
【００４９】
好ましい実施形態では、物理セルＩＤが古い物理セルＩＤ６ｃから新しい物理セルＩＤ６ｄに切り換えられる前に、ＲＲＣ接続再構成メッセージ１７はユーザー機器４に送信され、ＲＲＣ接続再構成メッセージ１７の受信に基づいて、ユーザー機器４のハンドオーバー・タイマーがトリガーされる。ハンドオーバー・タイマーの期限が切れるとすぐに、またはハンドオーバー・タイマーがまだ実行されている限り、ユーザー機器４は、新しい物理セルＩＤ６ｄによって識別されたモバイル無線セル９ｂに接続される。
【００５０】
好ましい実施形態では、モバイル中継ノード７は、前記モバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９ｂを識別するために、新しい物理セルＩＤ６ｄを使用することによって、古い物理セルＩＤ６ｃから新しい物理セルＩＤ６ｄに特定のタイム・スタンプで切り換える。この実施形態では、モバイル中継ノード７は、第３の無線インターフェース１０を介して、古い物理セルＩＤ６ｃによって識別されたモバイル無線セル９ａによってサービスを提供されるユーザー機器４に向けて、新しい物理セルＩＤ６ｄおよびタイム・スタンプを含むブロードキャスト・メッセージ１８を送信する（図３および図４）。特定のタイム・スタンプで、物理セルＩＤは変わり、ユーザー機器４は、特に、モバイル中継ノード７によってサービスを提供されるために、古い物理セルＩＤ６ｃの代わりに新しい物理セルＩＤ６ｄを使用する。
【００５１】
好ましい実施形態では、２つ以上の固定されたノードの固定されたノード２ａは、固定されたノード２ａによって運用される固定された無線セル３ａに現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤ６ａに関する情報、および周囲の固定されたノード２ｂによって運用される周囲の固定された無線セル３ｂに現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤ６ｂに関する情報、および／またはモバイル中継ノード７、特に固定されたノード２ａによってサービスを提供されるモバイル中継ノード７によって運用されるモバイル無線セル９に現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤ６ｃに関する情報を格納する内部リストを提供する。固定されたノード２ａは、内部リストにより、現在まだ割り当てられていないＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤを選択する。
【００５２】
好ましい実施形態では、固定されたノード２ａは、周囲の固定されたノード２ｂから、周囲の固定されたノード２ｂによって運用される周囲の固定された無線セル３ｂに現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤ６ｂに関する情報、および／または周囲の固定されたノード２ｂによってサービスを提供される周囲のモバイル中継ノード７によって運用される周囲のモバイル無線セル９に現在割り当てられているＮ個の物理セルＩＤの組の物理セルＩＤ６ｃに関する情報を受信し、受信された情報を使って内部リストを更新する。
【００５３】
好ましい実施形態では、モバイル中継ノード７は、周囲の固定された無線セルおよび／またはモバイル無線セルの物理セルＩＤに関する情報を格納し、受信された情報を使って内部リストを更新するために、サービスを提供する固定されたノードおよび／またはターゲットの固定されたノードに前記情報を送信する。
【００５４】
好ましい実施形態では、サービスを提供する固定されたノードは、その内部リストに選択された物理セルＩＤを追加し、モバイル中継ノードは、サービスを提供する固定された無線セルの物理セルＩＤを用いてその内部リストを更新する。これ以降、モバイル中継ノードからサービスを提供する固定されたノードによって運用される無線セルへのハンドオーバー要求、およびその逆が可能である。すなわち、Ｘ２インターフェースを介して標準ハンドオーバー・メッセージを交換することができる。
【００５５】
好ましい実施形態では、サービスを提供する固定されたノードは、他の固定された隣接セルに向けたハンドオーバーも可能にするために、その固定された隣接セルに関係するすべての物理セルＩＤの完全なリストを送信する。たとえば、モバイル中継ノードは、第２の無線セルまたは第２のサービスを提供する固定されたノードの無線セルに向けたセル境界に位置し、受信された信号は、サービスを提供する固定されたノードによって運用される無線セルの信号よりも強力である。
【００５６】
好ましい実施形態では、サービスを提供する固定されたノードは、モバイル中継ノード間のハンドオーバーも可能にするために、モバイル中継ノードによって運用されるモバイル無線セルに関係するすべての物理セルＩＤの完全なリストを送信する。リストの更新は、また、他の無線セルへのハンドオーバーの後に可能な場合がある。
【００５７】
すべての実施形態の好ましい実装形態において、モバイル通信ネットワークはＬＴＥ通信ネットワークであり、２つ以上のサービスを提供する固定されたノードはＤｅＮＢであり、モバイル中継ノードは、自動車、バス、または列車内のモバイル中継器である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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