(57)【要約】  ハンドオーバは、ネットワークの中においてモビリティを支持するために用いられる主要な機能である。ナロービーム動作を可能とするための適応アンテナを有するセルラー通信ネットワークにおいては、移動ユニットはアクティブセルセットによりサービスを提供されていると仮定する（Ｓ１）。本発明に従う基本的考え方は、移動ユニットに対する新しいサービス提供無線リンクを確立する前に、事前に確立された、近接エリアの中のナロービームに関する情報に基づいて移動ユニットの現在のアクティブセルセットの近接エリアの中のナローターゲットビームを選択し（Ｓ２）、選択したナローターゲットビームを用いて直接に、新しいサービス提供無線リンクの確立を開始する（Ｓ３）ことである。この方法では、ナローターゲットビームはハンドオーバ開始時に選択することができ、新しい無線リンクは、ターゲットナロービームを用いて直接に確立することができる。この方法では、まず最初にセル全域を覆うビームを用いて無線リンクを確立し、そして次にアップリンク測定を経てナロービームの上に無線リンクを再構成する、という方法はとらない。
2009530900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナロービームによる動作が可能な適応アンテナを備えたセルラー無線通信システムにおいてハンドオーバをサポートする方法であって、移動端末は、前記セルラー無線通信システムにおける少なくとも１つのセルからなるアクティブセルセットによってサービスを提供され、
前記方法は、
前記移動端末について新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立するのに先立って、現在のアクティブセルセットに近接した近接エリア内のナローターゲットビームを、該近接エリア内における複数のナロービームについての事前に確立された情報に基づいて、選択する選択ステップと、
選択した前記ナローターゲットビームを用いて直接的に前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立する処理を開始する開始ステップと
を含み、
前記選択ステップは、前記ハンドオーバを開始する際に、前記事前に確立された情報に基づいて直接的に実行されるステップである
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記選択ステップは、
通信品質の測定値にしたがって前記近接エリア内のターゲットセルを選択するステップと、
前記ターゲットセル内のナロービームについて事前に確立された情報に基づいて、該ターゲットセル内における前記ナローターゲットビームを選択するステップと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記事前に確立された情報には、
前記近接エリア内のナロービームを識別するための識別情報を含む、無線中心環境についての情報と、
前記複数のナロービームについての推定された性能の推定値についての情報と
が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ナローターゲットビームは、前記複数のナロービームのうちその性能の推定値が最高となったナロービームから選択されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ナロービームについての前記性能の推定値は、類似のハンドオーバ環境下において実行された当該ナロービームへの過去におけるハンドオーバの成功率を少なくとも基礎として得られた推定値であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記事前に確立された情報は、ネットワーク側に配置されたテーブルに記憶されており、
前記ナローターゲットビームを探索するために前記テーブルのルックアップが実行され、
前記テーブルは、前記セルラー無線通信システムの設置時に実行された前記無線中心環境の測定結果に基づいて構築されたテーブルであり、前記複数のナロービームの識別情報と推定値とを備えている
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記選択ステップは、
前記アクティブセルセットに含まれている現在のセルの情報に少なくとも部分的に基づいて実行されるステップである
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記選択ステップは、
前記アクティブセルセットに含まれている現在のセルの情報と選択されたターゲットセルの情報とに基づいて実行されるステップである
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記選択ステップは、
前記アクティブセルセットに含まれている現在のセルの情報と、選択されたターゲットセルの情報と、前記アクティブセルセットに含まれている該現在のセルに位置している前記移動端末について現在定義されているナロービームの情報とに基づいて実行されるステップである
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ナローターゲットビームを使用している前記新しくサービスを提供することになる無線リンクの無線通信品質が十分な品質でないと判定されると、前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを、対応するセルにおけるワイドビームまたは他のナローターゲットビーム上に再構成するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のナロービームについての事前に確立された情報は、システム設置の際に確立された情報であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ナロービームによる動作が可能な適応アンテナを備えたセルラー無線通信システムにおいてハンドオーバをサポートする装置であって、移動端末は、前記セルラー無線通信システムにおける少なくとも１つのセルからなるアクティブセルセットによってサービスを提供され、
前記装置は、
前記移動端末について新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立するのに先立って、現在のアクティブセルセットに近接した近接エリア内のナローターゲットビームを、該近接エリア内における複数のナロービームについての事前に確立された情報に基づいて、選択する選択手段と、
選択した前記ナローターゲットビームを用いて直接的に前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立する処理を開始する開始手段と
を備え、
前記選択手段は、前記ハンドオーバを開始する際に、前記事前に確立された情報に基づいて直接的に前記ナローターゲットビームを選択する
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記選択手段は、
通信品質の測定値にしたがって前記近接エリア内のターゲットセルを選択する手段と、
前記ターゲットセル内のナロービームについて事前に確立された情報に基づいて、該ターゲットセル内における前記ナローターゲットビームを選択する手段と
を備えることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記事前に確立された情報には、
前記近接エリア内のナロービームを識別するための識別情報を含む、無線中心環境についての情報と、
前記複数のナロービームについての推定された性能の推定値についての情報と
が含まれている
ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記選択手段は、
前記複数のナロービームのうちその性能の推定値が最高となったナロービームから前記ナローターゲットビームを選択する
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
ナロービームについての前記性能の推定値は、類似のハンドオーバ環境下において実行された当該ナロービームへの過去におけるハンドオーバの成功率を少なくとも基礎として得られた推定値である
ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記事前に確立された情報を、ネットワーク側に配置されたテーブルに記憶する手段と、
前記ナローターゲットビームを探索するために前記テーブルのルックアップを実行する手段と
をさらに備え、
前記テーブルは、前記セルラー無線通信システムの設置時に実行された前記無線中心環境の測定結果に基づいて構築されたテーブルであり、前記複数のナロービームの識別情報と推定値とを備えている
ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記ナローターゲットビームを使用している前記新しくサービスを提供することになる無線リンクの無線通信品質が十分な品質でないと判定されると、前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを、対応するセルにおけるワイドビームまたは他のナローターゲットビーム上に再構成する手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
前記選択手段は、
前記複数のナロービームについて事前に確定された情報を保持している情報構造体を調査するように構成されており、
前記情報構造体は、システムの設置時に構築されたものである
ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
ナロービームによる動作が可能な適応アンテナを備えたセルラー無線通信システムにおけるネットワークユニットであって、
前記セルラー無線通信システムにおける複数のナロービームの情報を記憶する情報構造体と、
ハンドオーバ制御装置と
を備え、
前記ハンドオーバ制御装置は、
移動端末に新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立するのに先立って、前記情報構造体を調査することで、前記移動端末についての現在のアクティブセルセットに近接した近接エリア内の適切なナローターゲットビームを抽出し、
選択した前記ナローターゲットビームを用いて直接的に前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立する処理を開始する
ように構成されており、
前記ハンドオーバ制御装置は、ハンドオーバの際に、前記情報構造体を調査してナローターゲットビームを抽出するように構成されている
ことを特徴とするネットワークユニット。
【請求項２１】
前記ハンドオーバ制御装置は、
通信品質の測定値にしたがって前記近接エリア内のターゲットセルを選択し、
前記ターゲットセル内のナロービームについて前記情報構造体内で事前に確立された情報に基づいて、該ターゲットセル内における前記ナローターゲットビームを選択する
ように構成されていることを特徴とする請求項２０に記載のネットワークユニット。
【請求項２２】
前記情報構造体は、
前記セルラー無線通信システムの設置時に実行された前記無線中心環境の測定結果に基づいて構築され、前記複数のナロービームの識別情報と推定値とを有したテーブルを含む
ことを特徴とする請求項２０に記載のネットワークユニット。
【請求項２３】
前記テーブルは、前記セルラー無線通信システムの構成が変更されると、更新される
ことを特徴とする請求項２２に記載のネットワークユニット。
【請求項２４】
前記テーブルは、運用中に得られたハンドオーバの経験に基づいて、更新される
ことを特徴とする請求項２２に記載のネットワークユニット。
【請求項２５】
運用中に、前記セルラー無線通信システム内の複数のナロービームについて推定されたハンドオーバの性能の推定値を表す情報を収集する手段と、
前記収集した情報に応じて前記テーブルを更新する手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載のネットワークユニット。
【請求項２６】
ナロービームについての前記性能の推定値は、前記現在のアクティブセルセットと同一の過去のアクティブセルセットにおける当該ナロービームへの過去におけるハンドオーバの成功率に対応している
ことを特徴とする請求項２５に記載のネットワークユニット。
【請求項２７】
前記情報構造体は、
アクティブセルセットとターゲットセルとの組み合わせを、ナロービームと関連付けて構築されており、
さらに、アクティブセルセットとターゲットセルとの情報に応じてナローターゲットビームを特定できるように構築されている
ことを特徴とする請求項２２に記載のネットワークユニット。
【請求項２８】
前記情報構造体は、
アクティブセルセットと、該アクティブセルセットにおけるアクティブナロービームと、ターゲットセルとの組み合わせを、ナロービームと関連付けて構築されており、
さらに、アクティブセルセットと、該アクティブセルセットにおけるアクティブナロービームと、ターゲットセルとの情報に応じてナローターゲットビームを特定できるように構築されている
ことを特徴とする請求項２２に記載のネットワークユニット。
【請求項２９】
前記ネットワークユニットは、
無線ネットワーク制御装置と、
移動管理サーバと、
アクセスゲートウェイと
のうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項２２に記載のネットワークユニット。
【請求項３０】
ナロービームによる動作が可能な適応アンテナを備えたセルラー無線通信システムにおいてハンドオーバをサポートするデータベース装置であって、
前記データベース装置は、前記セルラー無線通信システムにおけるナロービームの情報を記憶し、
アクティブセルセットとターゲットセルとの組み合わせを、ナロービームと関連付け、
さらに、
アクティブセルセットとターゲットセルとの情報に応じてナローターゲットビームを特定できるように構築されている
ことを特徴とするデータベース装置。
【請求項３１】
前データベース装置は、
アクティブセルセットと、該アクティブセルセットにおけるアクティブナロービームと、ターゲットセルとの組み合わせを、ナロービームと関連付けて構築されており、
さらに、アクティブセルセットと、該アクティブセルセットにおけるアクティブナロービームと、ターゲットセルとの情報に応じてナローターゲットビームを特定できるように構築されている
ことを特徴とする請求項３０に記載のデータベース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、無線通信またはセルラー通信に関する。そして、より詳細には、アダプティブ（適応）アンテナ向けのハンドオーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
適応アンテナまたはスマートアンテナを用いることは、ＷＣＤＭＡ等の無線システムのカバレッジおよび容量を増大するための鍵となる特徴技術の１つであると考えられる。基地局においてビーム整形（ビームフォーミング）が適用されるときには、セルの中のカバレッジを保持するために、セクタ／セルビームと比べて狭い幾つかのビームが生成される場合がある。図１Ａはセクタセルアンテナビームを図示したものである。セクタセルの中に位置する全ての移動体に対して報知情報や制御情報を伝達するためにセクタアンテナは有用ではあるが、適応アンテナを用いて、セクタセルの１部分だけをカバーする狭いビームで送信および受信を行うこともできる。図１Ｂは狭いアンテナビームの１例を示す。図２は、セクタビームを送信する基地局を持つセルラネットワークの一例を示す。ここに基地局は、マルチビームシステムにおける可能なビームの内の１つを送信し、また基地局は指向性制御可能な（ステアリング可能な）ビームを送信する。適応アンテナの幾つかの利点を図３に示す。ここに、適応アンテナが放射する指向性の狭いビーム（ナロービーム）は目的とする移動体に対して指向させることができ、従って、ダウンロードまたはダウンリンクの方向での干渉を低減することができる。ナロービームはまた、アップリンク方向において隣接セルの干渉源からの空間的な干渉を抑圧する。これら２つの要因は、信号対干渉利得を増大し、従って、システム全体での動作性能を向上させる。現在、ＷＣＤＭＡシステムの分野において適応アンテナを商業的に装備した例はない。
【０００３】
セルラネットワークにおけるもう１つの基本的な特徴技術は、ハンドオーバ（ＨＯ）である。ハンドオーバはネットワークの中でのモビリティをサポートするために用いられる主要な機能である。ユーザがセルラネットワークの中を移動しているときに、現在のセルからの信号が弱くなって現在の無線リンクを維持できなくなった場合には、ユーザはサービス提供セル（在圏セル）を変えなければならない。また、例えば、ＷＣＤＭＡにおいては、ソフトハンドオーバ（ＳＨＯ）の機能がある。これは、ユーザ端末とネットワークとの間に複数の無線リンクを同時に確立可能であることを意味する。これは、幾つかの無線リンクを組み合わせて同時に使用することで、合成された無線リンクのセットの品質が十分なものとなるという効果を有する。
【０００４】
スマートアンテナシステムによってナロービームが生成される場合には、ユーザ装置（ＵＥ）は呼を維持するために、異なるビームとの間のハンドオーバを行う必要がある。これらのハンドオーバを行うために、基準（またはパイロット）信号の測定を用いて、特定の基地局アンテナビームの品質に関する判定がなされる。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００５／０３２２００  Ａ２、国際公開年月日２００５年４月７日、以下、参考文献［１］
【非特許文献１】３ＧＰＰ標準仕様、ＴＳ２５．２１５  ｖ５．７．０、物理レイヤ−測定（ＦＤＤ）、以下、参考文献［２］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＷＣＤＭＡ等の無線ネットワークにおいて適応アンテナとハンドオーバが組み合わせられる場合には、ある問題が生ずる。例えば、ＷＣＤＭＡ等の多くのシステムにおいて、共通パイロット信号がハンドオーバ測定に対する基準信号として用いられる。この基準信号は、３ＧＰＰ標準によって規定されているように、セル全域（セルカバレッジを画定する）に送信されなければならない。従って、基準信号はセル全域で共通であり、ビーム整形が適用された場合には、特定のビームの品質に対する基準信号としては品質の低いものとなる場合がある。さらに、ハンドオーバを実行するときに、隣接セルのナロービームは移動体に知られてはおらず、従って、ハンドオーバはワイドビームをカバーするセクタの上で実行される必要がある。
【０００６】
参考文献［１］に述べられているように、近接する基地局から送信される報知信号に関連するダウンリンク品質測定値は、移動体によって検出され、無線ネットワークに報告される。最初に、測定値に基づいてターゲット基地局が決定され、セル全域に報知されるその報知信号を用いてターゲット基地局と移動体との間の無線リンクが確立される。それに続いて、アップリンク測定を用いて、所望のアンテナビームが決定され、その所望のアンテナビームに対して、無線リンクが再構成される。このことは、無線リンクが確立されたあとに、そのリンクはナロービームの上に再構成される必要があることを意味する。新しくハンドオーバを実行すべき場合には、それぞれの無線リンクは、最初に、セクタ全域をカバーするビームに再構成されなければならない。幾つかの無線リンクは、高利得のナロービームではなくて広いセクタビームを通して伝送されるので、この処理は、シグナリングに対してネットワークの中のリソース（資源）を消費するばかりでなく、容量を低減することになるであろう。
【０００７】
従って、適応アンテナやビーム整形が適用される場合には、無線システムにおけるハンドオーバ機能を改善しなければならないという一般的なニーズが存在する。
【０００８】
本発明は、従来技術の構成が有していた種々の欠点を克服しようとするものである。
【０００９】
本発明の一般的な目的は、ビーム整形を行うために適応アンテナを用いている無線セルラシステムにおけるハンドオーバを改善することである。
【００１０】
ナロービーム／適応アンテナ技術の持つシステム容量／カバレッジの能力を確保するとともに、それをより十分に活用することのできる可能性を改善することが目的である。
【００１１】
特に、ハンドオーバ機能を容易にすることにより、ハンドオーバのときに後戻りをしてセル全域に送信するということを必要とせず、ナロービームからの、またナロービームへのハンドオーバ、および、ナロービームからナロービームへのハンドオーバを、直接に行うことを可能にすることが望ましい。
【００１２】
要約すれば、適応アンテナ（ＡＡ）技術を展開するときの問題点は、標準規格によって規定されている共通の基準信号は、セル全域をカバーするのに対し、ＡＡシステムによって形成されるビームパタンはセルの一部分をカバーするだけであろうという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に従った基本的な考え方は、移動ユニットに対する新しいサービス提供無線リンクの確立に先立って、近接エリアの中のナロービームに関する事前に確立された情報に基づいて、移動ユニットが使用している現在のアクティブセルセットに近接したエリアの中でナローターゲットビームを選択し、そして、選択したナローターゲットビームを用いて直接に、新しいサービス提供無線リンクの確立を開始することである。
【００１４】
この方法では、ナローターゲットビームはハンドオーバ開始のときに選択することができ、新しい無線リンクはターゲットナロービーム（サブセルビーム、またはセルポーションビームとも呼ばれる）を用いて直接に確立することができる。この場合、最初にセル全域を覆うビームを用いて無線リンクを確立し、その後に、アップリンクの測定を行って、ナロービームの上に無線リンクを再構成するということは行わない。
【００１５】
アクティブセルセットは１つ以上のアクティブセルを含むことができ、近接エリアは１つ以上の近接セルを含むことできる。
【００１６】
本発明はまた、セルラー無線通信システムにおけるネットワークユニットに関する。ネットワークユニットは、前記セルラー通信システムの中の、ハンドオーバ制御装置と、ナロービームに関する情報を記憶するためのテーブルやデータベース等の関連する情報構造体とを備えることが望ましい。ハンドオーバ制御装置は、移動ユニットに対する新しいサービス提供無線リンクを確立する前に、情報構造体を調査し、現在のアクティブセルセットの近接エリア内で適切なナローターゲットビームを探索して選択し、そして、選択したナローターゲットビームを用いて直接に新しい無線リンクの確立を開始するように動作する。
【００１７】
本発明はまた、セルラー無線通信システムにおけるハンドオーバをサポートするためのデータベースを提供する。ここに、データベースは、セルラー通信システムの中のナロービームに関する情報を記憶するように構成され、アクティブセルセットおよびターゲットセルのそれぞれの関連する組み合わせを、ナロービームに関連づけるような構造になっており、アクティブセルセットとターゲットセルの情報に応答して、ナローターゲットビームの識別を可能にする。
【００１８】
本発明は以下の利点を提供する。
−適応アンテナに対するハンドオーバを改善する。
−システム容量／カバレッジ利得の可能性の探索を改善する。
【００１９】
本発明により提供される他の利点は、下記に示される本発明の実施形態の記述を読むことにより理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明をよりよく理解するために、初めに従来技術の簡単な総覧と解析を行うことが有益であろう。
【００２１】
例えば、ＷＣＤＭＡにおいて、ハンドオーバ測定とシグナリングとは、常にプライマリ共通パイロットチャネル（Ｐ−ＣＰＩＣＨ、Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｃｏｍｍｏｎ  ＰＩｌｏｔ  ＣＨａｎｎｅｌ）に基づいて行われ、これはシステムにおける全ての測定値に対する基礎となる。この信号は、それぞれのセルにおいてある特有なシーケンスであり、システムの中に位置する全ての端末によって測定される。この信号は、ＷＣＤＭＡシステムにおいてセルを特定するための信号であると言うことができる。この信号は１つのセル全域で同じである必要があるので、セルをカバーするのに幾つかのナロービームが用いられる場合、例えば、システムの中でビーム整形が適用される場合には、ある問題が生ずる。例えば、ハンドオーバの機構は、Ｐ−ＣＰＩＣＨの上の品質測定に基づいている。ＵＥは近接セルからのパイロットの品質を連続して測定しており、これは無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に報告される。ＲＮＣは、それを受信して、例えば、パイロット信号の品質がある閾値以上である等の、ある要求条件が満足された場合に、あるセルからのリンクをアクティブセルセットに追加することを決定する。同様に、パイロット信号の品質がある限界値より低下すれば、この無線リンクはドロップ（切断）される。このようにして、ＵＥはシステムのセルラー構造の中を通って移動するときに無線接続を維持することができる。
【００２２】
図４は、代表的な基地局１８（ＢＳ１およびＢＳ２）に結合した無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）／基地局制御装置（ＢＳＣ）１４を含む、無線通信システム１０の１例を図示したものである。ＲＮＣ／ＢＳＣ１４は、また、１つ以上の他のネットワーク１２と結合することができる。ＲＮＣ／ＢＳＣは、ハンドオーバ制御装置１６、および、例えばハンドオーバ判定手順に用いられる信号品質情報等を記憶するための、メモリ１７、および、その他のものを含む。基地局ＢＳ１は、そのカバレッジを代表的な３つのセクタＳ１、Ｓ２、および、Ｓ３に分割する。基地局ＢＳ２は、同様に、そのカバレッジを代表的な３つのセクタＳ４、Ｓ５、および、Ｓ６に分割する。それぞれのセクタは１つ以上のアンテナを有する。図４の例では、少なくとも基地局ＢＳ２は、１つ以上の適応アンテナを含み、セクタＳ４は、パイロット信号等の共通情報を報知するためのセクタビームアンテナを含む。その他のセル全域にわたる信号も用いることができる。パイロット信号の１例はプライマリＣＰＩＣＨ信号である。セクタＳ４は、また、マルチビーム、および／または、指向性制御可能ビームアンテナを含むことができ、１つ以上のナロービームがセクタセルの特定な部分を指向するようにすることができる。移動局２０は、基地局ＢＳ１とアクティブ無線リンクを有し、ナローアンテナビームＸによってカバーされる、基地局ＢＳ２のセクタＳ４の部分に向かって移動している。その移動はセクタＳ４へのハンドオーバを促す。
【００２３】
従来のＷＣＤＭＡシステムにおいてビーム整形を適用するときの主要な問題は、ハンドオーバをどのように管理するかであると認識されている。移動体またはＵＥは、ナロービームを通して無線リンクを受信しているので、そのナロービームのチャネル品質がＰ−ＣＰＩＣＨをカバーするセクタの品質と比べて非常に異なる場合には、Ｐ−ＣＰＩＣＨの上でＵＥによって行われるハンドオーバ測定は、ＵＥがナロービームの上の伝送で経験する品質を反映しない可能性がある。この場合には、ナロービームの上の品質が閾値以上であっても、Ｐ−ＣＰＩＣＨの上で測定が行われたときに閾値以下である無線リンクはドロップされる可能性がある。ビーム整形が用いられるときに生ずるもう１つの問題は、従来技術のシステムはセルビーム間およびセルビーム内のハンドオーバを効率よい方法で処理することができないという点である。ハンドオーバ測定はＰ−ＣＰＩＣＨに基づいているので、それぞれのビームの品質はＵＥが監視することはできない。
【００２４】
この問題は、セル内での場合に対して、参考文献［２］に述べる３ＧＰＰ標準のその後の見直しにおいて導入されている、所与のセルのそれぞれのセルの部分におけるユーザ毎の測定によって、ある程度は軽減される。しかしながら、３ＧＰＰ標準における制限によって、１つのセルから別のセルへのハンドオーバに対しては、これらの測定を用いることはできない。さらに、測定は、アップリンクチャネルの上で基地局によって実行されると定義されているので、この測定値はダウンリンクチャネルの品質を実際に示すものではない。
【００２５】
本発明は、完全に異なる解を提案する。本発明に従った基本的な考え方は、移動ユニットに対する新しいサービス提供無線リンクの確立に先立って、近接エリアの中のナロービームに関する事前に確立された情報に基づいて、移動ユニットの現在のアクティブセルセットの近接エリアの中でハンドオーバのターゲットとなるナロービームであるナローターゲットビームを選択し、そして、選択したナローターゲットビームを用いて直接に、新しいサービス提供無線リンクの確立を開始することである。
【００２６】
この方法では、ナローターゲットビームはハンドオーバ開始のときに選択することができ、新しい無線リンクはナローターゲットビーム（ナロービームはまた、サブセルビーム、セルポーションビーム、または、ローブとも呼ばれる）を用いて直接に確立することができる。この場合、最初にセル全域を覆うビームを用いて無線リンクを確立し、その後に、アップリンクの測定を行って、ナロービームの上に無線リンクを再構成するということは行わない。
【００２７】
ターゲットビームは、ハンドオーバ開始時に、システムにおけるナロービームの識別と推定を含む、無線中心の環境に関する事前に確立された情報に基づいて、近接したターゲットセルの中で、直接に選択されることが望ましい。この情報は、典型的に、考慮する近接エリアの中のナロービームの識別、および、識別したナロービームの動作性能の推定に関する情報を含む。
【００２８】
本発明の好適な典型的実施形態では、事前に確立された情報の表示は、ネットワーク側のテーブルの中に記憶され、テーブル探索（ルックアップ）を実行して適切なナローターゲットビームを抽出する。テーブルは、セルラー通信システムを設置するときに、ナロービームの識別と推定とを含む、無線中心の環境の測定に基づいて構築されることが望ましい。
【００２９】
例えば、システム設置のときに、無線中心の環境が測定されて、システムの種々のナロービームが識別される。ある特定の到達目標は、例えばテーブルの中に、近接したナロービームに関する情報を記憶し、ハンドオーバの問題を軽減できることである。この情報またはテーブルは、例えば、無線ネットワーク制御装置またはそれと等価なユニットのなか等の、ネットワーク側に保持されることが望ましい。最も近い、最も「良い」近接エリアのテーブルを用いることにより、ナロービームの間のハンドオーバを実行することが実際に可能となるであろう。上記したように、動作性能の最も高い推定値を有するナロービーム（考慮する近接エリアの中の）の中からナローターゲットビームを選択することが望ましい。もし望むならば、テーブルは、実行時の間のハンドオーバの経験に基づいて、設置後に順次に適応的に更新することができる。および／または、設置に変化が生じたときに更新することもできる。
【００３０】
このことは、例えば、ネットワーク側のテーブルは、最も良い推定に関する情報を記憶し、ハンドオーバ時に新しい無線リンクを割り当てるときに、最も良いナロービーム送信を探索するために用いることができることを意味する。また、近接セルの中のナロービームの探索を実行して、適切なナローターゲットビームを抽出することも可能である。
【００３１】
図５は、ナロービーム動作を可能とするための適応アンテナを有するセルラー無線通信システムにおけるハンドオーバをサポートするための好適な典型的方法のフローチャートである。ステップＳ１に示されるように、移動ユニットは、少なくとも１つのセルからなるアクティブセルセットによってサービスの提供を受ける。ステップＳ２に示されるように、新しいサービス提供無線リンクを確立する前に、現在のアクティブセルセットの近接エリア内のナローターゲットビームが、近接エリア内のナロービームに関する事前に確立された情報に基づいて選択される。それに引き続き、ステップＳ３に示されるように、新しいサービス提供無線リンクの確立が、選択されたナローターゲットビームを用いて直接的に開始される。
【００３２】
通常の手順に従えば、考慮する近接エリアの中のターゲットセルは、品質測定に基づいて選択されること、そして、ターゲットセルの中のナローターゲットビームは、事前に確立されたナロービームの情報、そしてさらに詳細には、選択されたターゲットセルの中のナロービームに関する情報、を用いて選択されること、が望ましい。
【００３３】
本発明の好適な典型的実施形態では、ＲＮＣのなか等の、ネットワーク側におけるテーブル、データベース、または、それと同様の情報構造体を用いてハンドオーバ機能を容易にすることが提案されている。システム設置のときに、無線中心の環境が測定され、すなわち、システムの種々のビームが識別されて推定され、これによってこの環境に関するテーブルが構築されることが望ましい。ここにおける考え方は、近接ビームの事前に確立されたテーブルを保持し、ハンドオーバの問題を軽減できるようにすることである。上記で述べたように、例えばＷＣＤＭＡに関わる主要な問題点の１つは、近接セルのナロービームはシステム（ネットワークまたはＵＥ）には知られていない点である。従って、１つのセルにおける１つのナロービームから隣接のセルのナロービームへのハンドオーバは実行可能ではなく、ナロービームとセルをカバーするビームとの相互のハンドオーバも実行可能ではない。しかし、本発明によって提案されているように、もし、最も近い近接エリアに関するテーブルまたは同様の情報構造体が、例えばＲＮＣの中に保持されていれば、たとえ、測定がＰ−ＣＰＩＣＨまたはそれと等化のパイロット信号に基づいてのみ行われたとしても、これらのハンドオーバは、実際に実行可能であるだろう。
【００３４】
以下で、本発明は、図６〜図８の特定の例を参照して記述される。本発明は、主としてＷ−ＣＤＭＡシステムを参照して記述されるであろうが、本発明は、セルラー無線通信システムにおけるハンドオーバに一般に適用可能である。
【００３５】
図６は、ＲＮＣ間のハンドオーバの典型的な場合に対して、無線リンクを追加する場合に関与する種々の異なるノードを示すブロック図である。ＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｓｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）およびＷ−ＣＤＭＡをよく知る当業者は、図６の図示は基本的なＵＴＲＡＮ構成に対応すると理解するであろう。ここに基本的なＵＴＲＡＮ構成は、コアネットワーク３０、ドリフトＲＮＣ（ＤＲＮＣ）１４−１および関連するノードＢ（１８−１および１８−２）を持つドリフト無線ネットワークサブシステム（ｄｒｉｆｔ  ｒａｄｉｏ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）、および、サービス提供ＲＮＣ（ＳＲＮＣ）１４−２および関連するノードＢ（１８−３および１８−４）を持つサービス提供無線ネットワークサブシステムを有する。この例では、ＵＥ２０はノードＢ３（１８−３）との無線リンクを有し、そして、ＵＥはセルラー構成の中を移動する。システムの反応はノードＢ２（１８−２）との無線リンクを追加することである。一般にそれぞれの移動体またはＵＥに対しては、１つのＲＮＣが責任を持つ。すなわち、サービスを提供する在圏ＲＮＣ（ＳＲＮＣ）であり、そして、もし、ＵＥが異なるＲＮＣによって制御されるセルに移動すると、そのＲＮＣがドリフトＲＮＣ（ＤＲＮＣ）となるが、主たる制御は引き続きＳＲＮＣが担当する。当然、ＳＲＮＣは制御をＤＲＮＣに再配置することができる。これにより、以前のＤＲＮＣは新しいＳＲＮＣになる。
【００３６】
システムがハンドオーバ（ＨＯ）を実行すべきときには、関与する無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）は、考慮するノードＢ（ＷＣＤＭＡの用語では基地局）に、「無線リンク設定要求（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｓｅｔｕｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信するであろう［２］。このメッセージは、新しい無線リンクがノードＢの中でどのように設定されるべきかに関する情報を含む。
【００３７】
アクティブセルセット更新（Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｅｔ  Ｕｐｄａｔｅ）イベントに対するシステムの反応（すなわち、ＵＥの現在のアクティブセルセットに新しいＲＢＳを「追加する（Ａｄｄ）」こと）は修正されることが望ましい。現状技術の解では、ハンドオーバコマンドを起動するきっかけとなった測定値の測定の元となったＰ−ＣＰＩＣＨに対応したセルを、アクティブセルセットに追加することを行うだけである。このターゲットセルがナロー固定ビーム（ナローマルチビーム）を使用している場合には、Ｐ−ＣＰＩＣＨを持つセル全域を覆うビームを用いて新しいリンクが確立される。ＲＮＣは、ソフトハンドオーバ手順が完了して初めて、物理チャネル再構成（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）シグナリングの手順を開始することができ、これにより、適切なナロービーム（新しい無線アップリンクの上での測定に基づいて検出されたナロービーム）の割り当てが実行される。
【００３８】
従来技術の解では、適切なビームの追加は、常に以下の処理を実行した後に完了する必要がある。
１．新しいセル（ワイドビーム）へのソフトハンドオーバ手順の完了、および、
２．ターゲットセルの上での、引き続いて行われるビームスイッチ手順の完了。
【００３９】
以下では、上記の２ステップの手順は、「ワイドビームハンドオーバ」呼ぶことにする。
【００４０】
ＲＮＣは、ある特定のＵＥのアップリンクについての測定を、ハンドオーバが完了する前に実行するようにＲＢＳに対して命令することはできないという３ＧＰＰ標準の制限によって、ターゲットセルの中の適切なターゲットナロービームを事前に測定、または、決定することはできない。従って、ナロービーム情報の推定と確立は、新しい無線リンクが設定される前に適切なナローターゲットビームの選択を可能にするための提案手順の重要な部分である。
【００４１】
本発明の一部として提案する、「ナロービームハンドオーバ」と呼ぶ、典型的な新手順は、（ソフト）ハンドオーバの開始のときに直接、ターゲットセル内におけるターゲットビームの選択を行うこと含む。これは図７〜図８の信号ダイヤグラムとシーケンスダイヤグラムに示されている。
【００４２】
図7〜図８を参照すると、ＳＲＮＣはアクティブセルセットに無線リンクが追加されるべきであることを検出し、本発明に従ってナロービームの選択を開始する。このことは通常、ＳＲＮＣ、または、物理または論理ネットワークユニットが、システムの中のナロービームに関する事前に推定された情報を保持する、テーブル、データベースまたはそれと等価な情報構造体を調査することを意味する。システムの中のナロービームに関する情報は、システム設置のときに確立され、そして、任意選択として、設置の変更、および／または、実行時の経験に基づいて更新されることが望ましい。ＳＲＮＣは、選択されたナロービームの指示を含めて、いわゆる、無線リンク設定要求（ＲＡＤＩＯ  ＬＩＮＫ  ＳＥＴＵＰ  ＲＥＱＵＥＳＴ）をＤＲＮＣに送信する。ＤＲＮＣは、基本的にアドミッション制御を実行し、利用可能な無線資源が存在するかどうかを判定する。もし、要求された資源を取得することができれば、ＤＲＮＣは関連するノードＢ（例ではノードＢ２）に無線リンク設定要求を転送し、また、アップリンク（ＵＬ）ＳＩＲターゲット限界等の１組の制御パラメータに関する決定を行う。それを受けてノードＢ２は要求された資源を割り当て、すなわち、選択されたナローターゲットビームを用いて無線リンクを直接に割り当て、無線リンク設定応答（ＲＡＤＩＯ  ＬＩＮＫ  ＳＥＴＵＰ  ＲＥＳＰＯＮＳＥ）の中で無線資源の割り当てに成功したことをＤＲＮＣに報告する。ノードＢはアップリンク（ＵＬ）受信を開始する。ＤＲＮＣは無線リンク設定応答をＳＲＮＣに返送する。ＳＲＮＣは、それを受けていくつかの処理を行うが、その内で、ユーザプレーンの確立を開始する。これは、通常、Ｉｕｒ／Ｉｕｂ、またはそれと等価なデータ転送ベアラの設定および専用チャネル（ＤＣＨ、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）へのバインディングを含む。その後、ノードＢは、ダウンリンク（ＤＬ）送信を開始する。そして、無線資源制御（ＲＲＣ、Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アクティブセルセット更新（Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｅｔ  Ｕｐｄａｔｅ）手順が開始される。これは通常、ＳＲＮＣがアクティブセルセット更新メッセージをＵＥに送信し、ＵＥはアクティブセルセット更新完了（Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｅｔ  Ｕｐｄａｔｅ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）メッセージを用いて応答することを意味する。ノードＢは、Ｕｕインタフェースの上でアップリンク同期を達成すると、無線リンクリストア指示（ＲＡＤＩＯ  ＬＩＮＫ  ＲＥＳＴＯＲＥ  ＩＮＤＩＣＡＴＩＯＮ）メッセージを用いてＤＲＮＣに通知をすることができる。ＤＲＮＣはそれを受けてＳＲＮＣに通知することができる。
【００４３】
標準規格に従えば、無線資源制御（ＲＲＣ、Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能は、ＵＥによってなされる、測定周期、タイミング、および、報告方法を含む、無線インタフェースの中で測定されるべき項目を制御する。測定開始は、ＵＥの測定機能を設定するための従来の手順であり、測定報告は、ＵＥがネットワークに測定結果を転送する従来の手順である。ＲＲＣは、電力制御を実行する。ダウンリンク電力制御手順（関連するノードＢへのダウンリンク（ＤＬ）電力制御要求の送信を含む）は、無線リンクが確立された後にいつでも、ＳＲＮＣによって開始されることができる。
【００４４】
上記で述べたように、テーブルまたはそれと等価な情報構造体は、ＳＲＮＣのなか等のネットワーク側で用い、それぞれのときに知られた最も良い推定を記憶し、無線リンクを割り当てるときに最も良いビーム送信の探索のために用いることができる。このことは、
新しいサービス提供無線リンクを、選択されたターゲットビームを用いて直接に確立することができることを意味する。換言すれば、ここで提案される「ナロービームハンドオーバ」の解は、適切なビームの追加が、新しいセルでかつナロービームに向かってのハンドオーバ手順が完了した後に完了することを意味する。これは、従来技術との明白な違いである。従来技術では、無線リンクは、最初にセル全域を覆うビームを用いて確立され、その後にアップリンク測定を経てナロービームの上に再構成されなければならない。
【００４５】
ターゲット狭幅（ナロー）ビームについて正確な推定が行われた場合には、提案した新しい手順の利点は以下の点を含むことになる。
−新しいナロービームリンクの追加の遅延が低減される（２段階の手順がない）。
−ターゲットセル幅広（ワイド）ビームへの干渉（固定ビーム（Ｆｉｘｅｄ  Ｂｅａｍ）アンテナの解により得られる容量増大に対する重要な制限要因である）が低減される。
【００４６】
不正確な推定が行われた場合だけ、その適切なビームは、ビームの切り替えが完了した後に適切なナロービームに追加されなければならないだろう。このようにすればアップリンク上での検出が可能になる。これは、ナロービームの推定が失敗した場合の単なるフォールバック（ｆａｌｌ−ｂａｃｋ）である。
【００４７】
間違った推定が行われた場合に、ダウンリンク信号は、ビームスイッチ手順が完了するまで、間違えた方向に指向したナロービーム（アップリンクへ帰結はない）によってＵＥに伝送されるであろう。この過程では、リンクはより大きな電力（幅ワイドビームハンドオーバに関して）を要求することができるであろうが、それは間違って割り当てられたナロービームによってカバーされた限定エリアの中で、干渉を生じさせるばかりであろう。ダウンリンクにおける接続が失われる確率もまた増大することが予想される。しかし、行動を予測すれば、接続が全て失われる方向への確率の増大は非常に低く抑えることができる。
【００４８】
ナローターゲットビームを持つ新しい無線リンクの通信品質が不十分であると考えられる場合に、無線リンクは、セル全域を覆う対応したビーム、または、別のより適切なナローターゲットビームの上に再構成可能である。
【００４９】
ある程度の良い推定が得られない場合には、ワイドビームハンドオーバ手順にフォールバックする（戻る）のが有益である。
【００５０】
ナロービームハンドオーバを容易にするテーブルの構築と使用の例
例えば、ＷＣＤＭＡにおけるハンドオーバ測定とシグナリングは、プライマリ共通パイロットチャネルに基づく。システムにおけるそれぞれのセルの中で送信されるこの基準信号は、ＷＣＤＭＡシステムにおけるセルのカバレッジを画定する信号と見ることができる。この信号はセル全域で同じである必要があるので、例えば、システムおいてビーム整形が適用される場合等の、１つのセルをカバーするのに幾つかのナロービームが用いられる場合には、ある問題が生ずる。ダウンリンクコヒーレント検波方式に対しては、送信されたペイロード伝送と同じ伝搬チャネルを経験した位相基準が必要である。この理由によって、ＷＣＤＭＡではセカンダリ共通パイロットチャネル（Ｓ−ＣＰＩＣＨ、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｃｏｍｍｏｎ  ＰＩｏｔ  ＣＨａｎｎｅｌ）をサポートし、ここでは、これらの基準信号のそれぞれは、ナロービーム（３ＧＰＰの命名によるセル部（セル・ポーション））伝送と関連づけることができる。もし、ナロービーム（セル部）＃ｎを介してＵＥに専用の伝送媒体が割り当てられるとすれば、無線リンクは、ＲＮＣレベルにおいても、特定のＳ−ＣＰＩＣＨ＃Ｎに関連づけられる。
【００５１】
さらに、従来では、ハンドオーバの機構がＰ−ＣＰＩＣＨの上の品質測定だけに基づいている。ＵＥは、近接セルからのパイロットの品質を連続して測定し、測定結果は無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）に報告される。ＲＮＣは、限られた大きさの近接セルのリストを介して、どの近接セルを監視すべきかに関する情報をＵＥに伝送する。
【００５２】
ＲＮＣまたは同様のネットワークユニットは、近接セルのリストに関して報告されたＰ−ＣＰＩＣＨの測定結果から、例えば、パイロット信号の品質がある閾値以上である等の、ある要求条件が満足された場合には、あるセルからのリンクをアクティブセルセットに追加することを決定することができる。またその反対に、パイロット信号の品質がある限界未満に低下した場合には、この無線リンクはドロップされる。このように、ＵＥは、システムのセルラー構造の中を通って移動するときに、無線接続を維持することができる。
【００５３】
ＲＮＣは、現在のアクティブセルセットに基づいて、近接セルのリストに関して報告されたＰ−ＣＰＩＣＨの測定結果から、ターゲットセルを選択することができる。ＲＮＣはその後、例えば、システム設置時に測定結果から得られた等の、事前に確立されたナロービーム情報に基づいて、そのターゲットセルの中の適切なナローターゲットビームを選択することができる。あるいは、ＲＮＣは、アクティブセルセットに関する情報に基づいて、例えば、近接セルの中のナロービームの探索を実行し（この処理には多少の負荷がかかる）、適切な（高いパフォーマンスの）ナローターゲットビームを抽出することにより、ターゲットセルとターゲットビームを一緒に選択することができる。
【００５４】
図９は、本発明の典型的実施形態に従った、セルラー無線通信システムにおけるナロービームに関して構成された情報を保持する、テーブルまたはデータベース等の情報構造体を図示したものである。これは、アクティブセルセットとターゲットセルに関する情報は、適切なターゲットナロービームに関する情報を提供する、と見ることができる。１例として、アクティブセルセットが現在はセル＃ｘによって定義されるとする。また、近接セルに関する測定によって、近接セル＃ｙが最も良い品質を有し、従ってターゲットセルとして選択されるという結果が得られたと仮定する。図９のテーブルまたはデータベースは、アクティブセルセットとターゲットセルとの各組み合わせとナロービームとの関連づけを記憶しており、アクティブセルセットとターゲットセルとの情報に基づいて、ナローターゲットビームの識別を可能にするように構成される。この特定の例においては、アクティブセル＃ｘとターゲットセル＃ｙとの組み合わせをテーブルへの入力として用い、ターゲットＳ−ＣＰＩＣＨ＃Ｎに関する情報を検索して抽出することができる。このターゲットＳ−ＣＰＩＣＨ＃Ｎはナローターゲットビームに対応する所与のセル部にマッピングされる。
【００５５】
本発明の別の典型的実施形態では、ＲＮＣにおける最良の推定のハンドオーバを容易にするテーブルの構築は、それぞれのセルからのハンドオーバ（ＨＯ）に対して、以下の入力に基づく情報を用いている。
１．Ｐ−ＣＰＩＣＨの測定値（すなわち、近接セルのリストを監視することで選択された近接セル）に基づくＨＯ先となるターゲットセル。
２．アクティブセル（ナロー）ビームの使用（すなわち、使用中のＳ−ＣＰＩＣＨまたはＰ−ＣＰＩＣＨ）。
【００５６】
図１０は、本発明の別の典型的実施形態に従った、セルラー無線通信システムにおけるナロービームに関して構成された情報を保持する、テーブルまたはデータベース等の情報構造体を図示したものである。テーブルまたはデータベースは、主として、１つのナロービームから近接セルの中の別のナロービームに向かってのハンドオーバで用いることを意図している。テーブルはナロービームハンドオーバを容易にする。この例は、ナロービーム（または位相基準Ｓ−ＣＰＩＣＨ）＃Ｎに関する推定を用いるとした場合の、ナロービーム（または位相基準Ｓ−ＣＰＩＣＨを用いる等価のもの）＃ｚの中に現在の無線リンクを持つアクティブセル＃ｘから、近接セルのリストの要素＃ｙ（すなわちターゲットセル＃ｙ）の中の新しいセルに向かってのハンドオーバが実行される場合の状況を示す。換言すれば、データベースまたはテーブルは、引き出しのある収納庫と見なすことができる。ある引き出し（アクティブセル＃ｘに対応している）がさらなる探索のために引き出されるのである。この引き出しの中で、ある区画（選択された近接セル＃ｙに対応している）がさらに選択され、この区画の中のある特定の箱（アクティブセル＃ｘの中のアクティブＳ−ＣＰＩＣＨ＃ｚに対応している）が最終的に開けられて、選択されたターゲットセル＃ｙの中のナローターゲットビーム＃Ｎに対応するターゲットＳ−ＣＰＩＣＨが抽出される。
【００５７】
システム設置時に行う無線中心の環境の推定に基づいたナロービームＨＯテーブル構築の例
システム設置のベースライン（基盤）として、通常、テーブルの中の全ての実体を識別するために、無線中心の環境を測定することができる。すなわち、システムの種々の異なるビームが識別され、この環境におけるテーブルが構築されて、システム設置に対する最良のビームについてのベースライン推定値が生成される。これは、通常、例えば、新しいサイト／セル、および、電力レベルや他のパラメータを含むサイトパラメータの他の変化等、設置が更新されるとき毎に繰り返し行うことができ、また、繰り返し行われなければならない。
【００５８】
システム運用時の経験に基づきナロービームＨＯテーブルを適応的に構築することによる、推定値の更新の例
運用中の経験から適応的にテーブルを構築することに基づく、任意選択（オプション）としての更新方法も、本明細書の中で開示しておく。ここでの到達目標は、近接するビームについてのテーブルを保持し、更新することにより、ハンドオーバの管理を、変化に応答して改善するばかりでなく、時間の経過とともに漸次改善することができるようにすることである。
【００５９】
現在接続されているセルやナロービームとターゲットセルの中の適切なビームとの相関は高いものと理解される。換言すれば、ある特定のセルのセット（これらのセルがまた固定ビームも備えている場合には、それらのそれぞれのナロービーム）に接続されているＵＥは、カバーエリアの、ある特定の部分に位置していると大略予想される。従って、ＵＥは、次にある特定のターゲットナロービームに対応する（高い確率を持つ）ターゲットセルのある特定の部分へと移動するであろうと予想される。
【００６０】
上記の関係を定量化するために、完了したそれぞれの個々のビームハンドオーバイベント（ワイドビームやナロービームハンドオーバ手順に従って実行されたハンドオーバイベント）の発生回数を含むデータベースを構築することができる。
【００６１】
ハンドオーバが実行されるときに、下記の入力が推定アルゴリズムに対して提供される。
−アクティブセルセットに含まれている現在のセルの情報。
−これらのセルの１つ以上が固定ビームアンテナを装備している場合には、セルの中に位置しているＵＥに対して現在定義されているナロービームの情報。
−ターゲットセルの情報。
【００６２】
明らかに、ターゲットセルが固定ビームアンテナを装備していない場合には、通常のハンドオーバ手順が適用される。
【００６３】
ターゲットセルが固定ビームアンテナを装備していれば、「現在のアクティブセルセット」構成がこれまでに調べたものと同じであるすべての場合において、ターゲットセルのナロービームへの既に完了したハンドオーバに対応する発生回数は、データベースの中で照合することができる。完了したハンドオーバとは、通常、ナロービームへの成功したハンドオーバのことを意味し、ナロービームへの直接のハンドオーバ、最初のワイドビームへのハンドオーバを介してナロービームへのハンドオーバ、および、最初にナロービームへのハンドオーバが不成功で、その後にナロービームへのハンドオーバに成功した場合のハンドオーバを含む。
【００６４】
ターゲットナロービームの１つが相当程度高い「成功」確率（データベースの中でずっと多くの発生回数）を持つことがわかった場合には、そのナロービームは新しいセルの中のターゲットとして選択される。
【００６５】
可能な種々の異なるターゲットナロービームに関する確率が大体同じであるならば、１つの代替案として、ハンドオーバのターゲットとして、ワイドビームを選択することができる。これは、使用しないダウンリンク接続に至る可能性がある、誤ったナロービームターゲット選択の回数を低減するという目的を持つ。
【００６６】
従って、ナロービームの動作性能の推定は、同様のハンドオーバ環境ではナロービームへのハンドオーバの以前の「成功率」に基づくことができる。典型的な実施形態では、それぞれのナロービームに対して推定された動作性能に関する情報は、特別のデータベースの中に保持することができ、最もよい推定値だけを含む、より実際的なハンドオーバテーブルを更新するために用いられる。
【００６７】
上記で述べたように、新しく更新された推定は、それが意味あるときにのみ、テーブルを更新するために用いることが望ましい。推定が意味あるか否かの判断を行う場合に、評価すべき可能な要因は、以下を含む。すなわち、
−現在のセルとターゲットセルとの個々の組み合わせに対してデータベースの中に存在する全発生回数（これは絶対的な閾値よりも高くあるべきである）。
−ターゲットナロービームに関連する確率の絶対値（すなわち、最も高い発生回数と全発生回数との間の比）。
−ターゲットナロービームに関連する確率と、序列で第２番目のナロービームに関連する確率との間の差。
−ターゲットセルの中のナロービームの数。
−ターゲットナロービームの確率とターゲットナロービームに最も近接したビーム注（１）の確率の和。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
注（１）
特に、セルあたりのナロービームの数が多い場合に、近接したナロービームを選択することは、「非常に」不適当なナロービームを選択することよりはよい動作性能になるという事実を考慮することが有益であるかもしれない。この場合には、ダウンリンクは恐らく、ビームスイッチ（ビーム切り替え）のために必要となる時間のあいだ保持されることができる。従って、まさにワイドビームハンドオーバのときと同じ遅延になる（誤りの場合）。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
これは、ハンドオーバを容易にするテーブルを更新するときの、多くの基準に対する基礎とすることができるし、または基礎としてよい。
【００６８】
図１１は、本発明の典型的実施形態に従った、関連する動作管理システムを備えた無線ネットワーク制御装置を示すブロック図である。一般的に無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）は、ハンドオーバ制御、電力制御、アドミッション制御およびパケットスケジューリング、符号管理、および／または、マクロダイバーシティ管理等の、無線資源管理に対する機能を含む。以下の記述は、主に、本発明、すなわちハンドオーバに関連する要素や機能に焦点を当てることにする。無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）は、ハンドオーバ制御装置２１０、Ｐ−ＣＰＩＣＨ測定に基づく情報等の信号品質情報に関するデータベース２２０、事前推定されたナロービームのテーブル２３０、運用中に得られたナロービーム動作性能の情報を持つ代替または任意選択のデータベース２４０を含む。ハンドオーバ制御装置２１０は、別のセルとの新しい無線リンクの設定の必要性を検出する。ハンドオーバ制御装置は、現在のアクティブセルセットの近接リストの中から抽出されたセルに関連した信号品質情報に関してデータベース２２０を調査し、適切なターゲットセルを選択する。そしてさらに、ナロービームテーブル２３０を調査し、選択したターゲットセルの内の適切なナローターゲットビームを抽出する。あるいは、ナロービームテーブル２３０は、入力としてのアクティブセルセット（および、また任意選択として、アクティブセル部）に基づいて、ターゲットセルおよびナローターゲットビームが一緒に選択できるように構成される。
【００６９】
上記で説明したように、ナロービームテーブル２３０は、例えば、運用および管理システム（ＯＭＳ）１００によって、システム設置のときに作成することができる。動作および管理システムは、ナロービームテーブル２３０の構築に対し、入力として無線中心の環境に関する必要な情報を提供する。無論のことながら、テーブルは設置に変化が生じたときに更新することができる。
【００７０】
ＲＮＣは、運用中に取得したナロービーム動作性能情報を含む、任意選択のデータベース２４０を備える。このデータベースはナロービームテーブルの更新に用いることもできる。あるいは代替として、データベース２４０は、それ自身が、ナロービームテーブルとして動作することもできる。ハンドオーバ制御装置２１０は、適切なナローターゲットビームを選択するために、データベース２４０と直接にインタフェースすることができる。
【００７１】
当然のことながら、当業者によって理解されるように、多くの他の変形や拡張が存在する。
【００７２】
要約すれば、本発明の目的は、ハンドオーバ機能を簡便にし（ＷＣＤＭＡにおいても、その他のシステムにも一般的に適用可能である）、ハンドオーバのときに後戻りをしてセル全域に送信するということを必要とせず、ナロービームからの、またはナロービームへのハンドオーバ、および、ナロービームからナロービームへのハンドオーバを、直接に行うことを可能にすることである。これにより、ナロービーム（スマートアンテナ／適応アンテナ／固定ビーム）技術によって約束されるシステム容量／カバレッジ利得を、確保し達成する可能性が本質的に改善される。
【００７３】
上記に記載した実施形態は、単に例として示されているだけであり、本発明はそれらに限定されないことを理解すべきである。本明細書に開示され、特許請求の範囲に示された基本的な原理を保持する、さらなる変形、変更および改良は、本発明の範囲の中にある。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１Ａ】セクタセルアンテナビームを示す図である。
【図１Ｂ】ナローアンテナビームの１例を示す図である。
【図２】セクタビームを送信している基地局と、マルチビームシステムにおける可能なビームの１つを送信している基地局と、指向性制御可能ビームを送信している基地局とを持つ、セルラネットワークの１例を示す図である。
【図３】適応アンテナのナロービームを、いかにして意図する移動体に指向することができるか、また従って、ダウンロードまたはダウンリンク方向に拡散する干渉を、いかにして減少させるかを示す図である。
【図４】代表的な基地局に結合した無線ネットワーク制御装置／基地局制御装置を含む無線通信システムの１例を示す図である。
【図５】ナロービーム動作を可能にするための適応アンテナを有するセルラー無線通信システムにおけるハンドオーバを支持するための、好適な典型的方法のフローチャートである。
【図６】ＲＮＣ間ハンドオーバの典型的な場合に対して、無線リンクを追加するときに関与する種々の異なるノードを示す、典型的なブロック図である。
【図７】〜
【図８】ハンドオーバ要求／開始のときのナロービーム選択を示すハンドオーバ手順を表した信号ダイヤグラムとシーケンスダイヤグラムである。
【図９】本発明の典型的実施形態に従った、セルラー無線通信システムの中のナロービームに関し構成された情報を保持する、テーブルまたはデータベース等の情報構造体を示す図である。
【図１０】本発明の別の典型的実施形態に従った、セルラー無線通信システムの中のナロービームに関し構成された情報を保持する、テーブルまたは等価なデータベース等の情報構造体を示す図である。
【図１１】本発明の典型的実施形態に従った、関連する動作管理システムを持つ無線ネットワーク制御装置を示すブロック図である。
【図１Ａ】
2009530900.tif 000003
【図１Ｂ】
2009530900.tif 000004
【図２】
2009530900.tif 000005
【図３】
2009530900.tif 000006
【図４】
2009530900.tif 000007
【図５】
2009530900.tif 000008
【図６】
2009530900.tif 000009
【図７】
2009530900.tif 000010
【図８】
2009530900.tif 000011
【図９】
2009530900.tif 000012
【図１０】
2009530900.tif 000013
【図１１】
2009530900.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月5日(2008.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナロービームによる動作が可能な適応アンテナを備えたセルラー無線通信システムにおいてハンドオーバをサポートする方法であって、移動端末は、前記セルラー無線通信システムにおける少なくとも１つのセルからなるアクティブセルセットによってサービスを提供され、
前記方法は、
前記移動端末について新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立するのに先立って、現在のアクティブセルセットに近接した近接エリア内のナローターゲットビームを、該近接エリア内における複数のナロービームについての事前に確立された情報に基づいて、選択する選択ステップと、
選択した前記ナローターゲットビームを用いて直接的に前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立する処理を開始する開始ステップと
を含み、
前記選択ステップは、前記ハンドオーバを開始する際に、前記事前に確立された情報に基づいて直接的に実行されるステップであり、
前記事前に確立された情報には、
前記近接エリア内のナロービームを識別するための識別情報を含む、無線中心環境についての情報と、
前記複数のナロービームについての推定された性能の推定値についての情報と
が含まれている
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記選択ステップは、
通信品質の測定値にしたがって前記近接エリア内のターゲットセルを選択するステップと、
前記ターゲットセル内のナロービームについて事前に確立された情報に基づいて、該ターゲットセル内における前記ナローターゲットビームを選択するステップと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ナローターゲットビームは、前記複数のナロービームのうちその性能の推定値が最高となったナロービームから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ナロービームについての前記性能の推定値は、類似のハンドオーバ環境下において実行された当該ナロービームへの過去におけるハンドオーバの成功率を少なくとも基礎として得られた推定値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記事前に確立された情報は、ネットワーク側に配置されたテーブルに記憶されており、
前記ナローターゲットビームを探索するために前記テーブルのルックアップが実行され、
前記テーブルは、前記セルラー無線通信システムの設置時に実行された前記無線中心環境の測定結果に基づいて構築されたテーブルであり、前記複数のナロービームの識別情報と推定値とを備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記選択ステップは、
前記アクティブセルセットに含まれている現在のセルの情報に少なくとも部分的に基づいて実行されるステップである
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記選択ステップは、
前記アクティブセルセットに含まれている現在のセルの情報と選択されたターゲットセルの情報とに基づいて実行されるステップである
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記選択ステップは、
前記アクティブセルセットに含まれている現在のセルの情報と、選択されたターゲットセルの情報と、前記アクティブセルセットに含まれている該現在のセルに位置している前記移動端末について現在定義されているナロービームの情報とに基づいて実行されるステップである
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ナローターゲットビームを使用している前記新しくサービスを提供することになる無線リンクの無線通信品質が十分な品質でないと判定されると、前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを、対応するセルにおけるワイドビームまたは他のナローターゲットビーム上に再構成するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のナロービームについての事前に確立された情報は、システム設置の際に確立された情報であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ナロービームによる動作が可能な適応アンテナを備えたセルラー無線通信システムにおいてハンドオーバをサポートする装置であって、移動端末は、前記セルラー無線通信システムにおける少なくとも１つのセルからなるアクティブセルセットによってサービスを提供され、
前記装置は、
前記移動端末について新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立するのに先立って、現在のアクティブセルセットに近接した近接エリア内のナローターゲットビームを、該近接エリア内における複数のナロービームについての事前に確立された情報に基づいて、選択する選択手段と、
選択した前記ナローターゲットビームを用いて直接的に前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立する処理を開始する開始手段と
を備え、
前記選択手段は、前記ハンドオーバを開始する際に、前記事前に確立された情報に基づいて直接的に前記ナローターゲットビームを選択し、
前記事前に確立された情報には、
前記近接エリア内のナロービームを識別するための識別情報を含む、無線中心環境についての情報と、
前記複数のナロービームについての推定された性能の推定値についての情報と
が含まれている
ことを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記選択手段は、
通信品質の測定値にしたがって前記近接エリア内のターゲットセルを選択する手段と、
前記ターゲットセル内のナロービームについて事前に確立された情報に基づいて、該ターゲットセル内における前記ナローターゲットビームを選択する手段と
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記選択手段は、
前記複数のナロービームのうちその性能の推定値が最高となったナロービームから前記ナローターゲットビームを選択する
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
ナロービームについての前記性能の推定値は、類似のハンドオーバ環境下において実行された当該ナロービームへの過去におけるハンドオーバの成功率を少なくとも基礎として得られた推定値である
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記事前に確立された情報を、ネットワーク側に配置されたテーブルに記憶する手段と、
前記ナローターゲットビームを探索するために前記テーブルのルックアップを実行する手段と
をさらに備え、
前記テーブルは、前記セルラー無線通信システムの設置時に実行された前記無線中心環境の測定結果に基づいて構築されたテーブルであり、前記複数のナロービームの識別情報と推定値とを備えている
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記ナローターゲットビームを使用している前記新しくサービスを提供することになる無線リンクの無線通信品質が十分な品質でないと判定されると、前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを、対応するセルにおけるワイドビームまたは他のナローターゲットビーム上に再構成する手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
前記選択手段は、
前記複数のナロービームについて事前に確定された情報を保持している情報構造体を調査するように構成されており、
前記情報構造体は、システムの設置時に構築されたものである
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
ナロービームによる動作が可能な適応アンテナを備えたセルラー無線通信システムにおけるネットワークユニットであって、
前記セルラー無線通信システムにおける複数のナロービームの情報を記憶する情報構造体と、
ハンドオーバ制御装置と
を備え、
前記ハンドオーバ制御装置は、
移動端末に新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立するのに先立って、前記情報構造体を調査することで、前記移動端末についての現在のアクティブセルセットに近接した近接エリア内の適切なナローターゲットビームを抽出し、
選択した前記ナローターゲットビームを用いて直接的に前記新しくサービスを提供することになる無線リンクを確立する処理を開始する
ように構成されており、
前記ハンドオーバ制御装置は、ハンドオーバの際に、前記情報構造体を調査してナローターゲットビームを抽出するように構成されており、
前記事前に確立された情報には無線中心環境についての情報が含まれ、該無線中心環境についての情報には、ナロービームについての識別情報と推定値の情報とが含まれている
ことを特徴とするネットワークユニット。
【請求項１９】
前記ハンドオーバ制御装置は、
通信品質の測定値にしたがって前記近接エリア内のターゲットセルを選択し、
前記ターゲットセル内のナロービームについて前記情報構造体内で事前に確立された情報に基づいて、該ターゲットセル内における前記ナローターゲットビームを選択する
ように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載のネットワークユニット。
【請求項２０】
前記情報構造体は、
前記セルラー無線通信システムの設置時に実行された前記無線中心環境の測定結果に基づいて構築され、前記複数のナロービームの識別情報と推定値とを有したテーブルを含む
ことを特徴とする請求項１８に記載のネットワークユニット。
【請求項２１】
前記テーブルは、前記セルラー無線通信システムの構成が変更されると、更新される
ことを特徴とする請求項２０に記載のネットワークユニット。
【請求項２２】
前記テーブルは、運用中に得られたハンドオーバの経験に基づいて、更新される
ことを特徴とする請求項２０に記載のネットワークユニット。
【請求項２３】
運用中に、前記セルラー無線通信システム内の複数のナロービームについて推定されたハンドオーバの性能の推定値を表す情報を収集する手段と、
前記収集した情報に応じて前記テーブルを更新する手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載のネットワークユニット。
【請求項２４】
ナロービームについての前記性能の推定値は、前記現在のアクティブセルセットと同一の過去のアクティブセルセットにおける当該ナロービームへの過去におけるハンドオーバの成功率に対応している
ことを特徴とする請求項２３に記載のネットワークユニット。
【請求項２５】
前記情報構造体は、
アクティブセルセットとターゲットセルとの組み合わせを、ナロービームと関連付けて構築されており、
さらに、アクティブセルセットとターゲットセルとの情報に応じてナローターゲットビームを特定できるように構築されている
ことを特徴とする請求項１８に記載のネットワークユニット。
【請求項２６】
前記情報構造体は、
アクティブセルセットと、該アクティブセルセットにおけるアクティブナロービームと、ターゲットセルとの組み合わせを、ナロービームと関連付けて構築されており、
さらに、アクティブセルセットと、該アクティブセルセットにおけるアクティブナロービームと、ターゲットセルとの情報に応じてナローターゲットビームを特定できるように構築されている
ことを特徴とする請求項１８に記載のネットワークユニット。
【請求項２７】
前記ネットワークユニットは、
無線ネットワーク制御装置と、
移動管理サーバと、
アクセスゲートウェイと
のうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項１８に記載のネットワークユニット。
【請求項２８】
ナロービームによる動作が可能な適応アンテナを備えたセルラー無線通信システムにおいてハンドオーバをサポートするデータベース装置であって、
前記データベース装置は、前記セルラー無線通信システムにおけるナロービームの情報を記憶し、
アクティブセルセットとターゲットセルとの組み合わせを、ナロービームと関連付け、
さらに、
アクティブセルセットとターゲットセルとの情報に応じてナローターゲットビームを特定できるように構築されており、
前記データベース装置は、
ナロービームを識別するための識別情報を含む、無線中心環境についての情報と、
前記複数のナロービームについての推定された性能の推定値についての情報と
を記憶している
ことを特徴とするデータベース装置。
【請求項２９】
前データベース装置は、
アクティブセルセットと、該アクティブセルセットにおけるアクティブナロービームと、ターゲットセルとの組み合わせを、ナロービームと関連付けて構築されており、
さらに、アクティブセルセットと、該アクティブセルセットにおけるアクティブナロービームと、ターゲットセルとの情報に応じてナローターゲットビームを特定できるように構築されている
ことを特徴とする請求項２８に記載のデータベース装置。
【国際調査報告】
2009530900.tif 000015
2009530900.tif 000016
2009530900.tif 000017
2009530900.tif 000018