(57)【要約】  通信システム（２００）は、移動局のセル再選択モードを判定すること、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定すること、及び、移動局がＲＦ状態の変化を経験しているときに移動局の使用するセル再選択モードを変更するよう移動局に指示することにより、移動局がセル（２１０）内に存在するときに移動局（２０２）のセル再選択モードを制御する。
2007510389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局がセル内に存在するときに移動局のセル再選択モードを制御するための方法であって、
移動局のセル再選択モードを判定するセル再選択モード判定工程と、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定する状態変化判定工程と、
移動局がＲＦ状態の変化を経験しているとき、移動局の使用するセル再選択モードを変更するよう移動局に指示するモード変更指示工程とからなる方法。
【請求項２】
状態変化判定工程はダウンリンク信号を評価する工程を含み、
モード変更指示工程は、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の悪化を経験していることをダウンリンク信号の評価結果が示し、かつ、移動局が自律セル再選択モードを使用しているとき、ネットワーク制御セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示する工程と、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをダウンリンク信号の評価結果が示し、かつ、移動局がネットワーク制御セル再選択モードを使用しているとき、自律セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
状態変化判定工程はダウンリンク信号を評価する工程を含み、
移動局のセル再選択モードを変更する工程は、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをダウンリンク信号の評価結果が示し、かつ、移動局が報告を必要とする自律セル再選択モードを使用しているとき、報告を必要としない自律セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
状態変化判定工程は、
アップリンク信号を評価する工程と、
アップリンク信号の評価結果に基づき移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
状態変化判定工程はアップリンク信号を評価する工程を含み、
移動局のセル再選択モードを変更する工程は、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の悪化を経験していることをアップリンク信号の評価結果が示し、かつ、移動局が自律セル再選択モードを使用しているとき、ネットワーク制御セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示する工程と、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをアップリンク信号の評価結果が示し、かつ、移動局がネットワーク制御セル再選択モードを使用しているとき、自律セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
状態変化判定工程はアップリンク信号を評価する工程を含み、
移動局のセル再選択モードを変更する工程は、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをアップリンク信号の評価結果が示し、かつ、移動局が報告を必要とする自律セル再選択モードを使用しているとき、報告を必要としない自律セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
状態変化判定工程はダウンリンク信号を評価する工程を含み、
移動局の使用するセル再選択モードを切り替えるよう移動局に指示する工程は、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをダウンリンク信号の評価結果が示すとき、移動局が使用するセル再選択モードに関連する報告周期を延長するよう移動局に指示する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ネットワークコントローラのサービス提供するセルに関連するデフォルトのセル再選択モードを記憶する１つ以上のメモリデバイスと、同１つ以上のメモリデバイスに接続されているプロセッサとからなるネットワークコントローラであって、
プロセッサは、
セル内に位置する移動局のセル再選択モードを判定することと、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定することと、
移動局がＲＦ状態の変化を経験しているとき、セル再選択モードを変更するよう移動局に指示することとを含むネットワークコントローラ。
【請求項９】
プロセッサはダウンリンク信号に関連するダウンリンク信号品質メトリックを評価することにより、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定することと、
プロセッサは、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の悪化を経験していることをダウンリンク信号品質メトリックの評価結果が示し、かつ、移動局が自律セル再選択モードを使用しているとき、ネットワーク制御セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示することにより、及び、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをダウンリンク信号品質メトリックの評価結果が示し、かつ、移動局がネットワーク制御セル再選択モードを使用しているとき、自律セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示することにより、移動局の使用するセル再選択モードを変更するよう移動局に指示することとを含む、請求項８に記載のネットワークコントローラ。
【請求項１０】
プロセッサはダウンリンク信号に関連するダウンリンク信号品質メトリックを評価することにより、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定することと、
プロセッサは、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをダウンリンク信号品質メトリックの評価結果が示し、かつ、移動局が報告を必要とする自律セル再選択モードを使用しているとき、報告を必要としない自律セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示することにより、移動局の使用するセル再選択モードを変更するよう移動局に指示することとを含む、請求項８に記載のネットワークコントローラ。
【請求項１１】
プロセッサはアップリンク信号に関連するアップリンク信号品質メトリックを評価することにより、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定することと、
プロセッサは、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の悪化を経験していることをアップリンク信号品質メトリックの評価結果が示し、かつ、移動局が自律セル再選択モードを使用しているとき、ネットワーク制御セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示することにより、及び、
移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをアップリンク信号品質メトリックの評価結果が示し、かつ、移動局がネットワーク制御セル再選択モードを使用しているとき、自律セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示することにより、移動局の使用するセル再選択モードを変更するよう移動局に指示することとを含む、請求項８に記載のネットワークコントローラ。
【請求項１２】
プロセッサはアップリンク信号に関連するアップリンク信号品質メトリックを評価することにより、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定することと、
プロセッサは、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをアップリンク信号品質メトリックの評価結果が示し、かつ、移動局が報告を必要とする自律セル再選択モードを使用しているとき、報告を必要としない自律セル再選択モードに切り替えるよう移動局に指示することにより、移動局の使用するセル再選択モードを変更するよう移動局に指示することとを含む請求項８に記載のネットワークコントローラ。
【請求項１３】
プロセッサはダウンリンク信号に関連するダウンリンク信号品質メトリックを評価することにより、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定することと、
プロセッサは、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の改善を経験していることをダウンリンク信号の評価結果が示すとき、移動局が使用するセル再選択モードに関連する報告周期を延長するよう移動局に指示することにより、移動局の使用するセル再選択モードを切り替えるよう移動局に指示することとを含む、請求項８に記載のネットワークコントローラ。
【請求項１４】
基地局コントローラ、パケット制御装置及びパケット制御機能のうちの１つ以上を含む、請求項８に記載のネットワークコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセルラー通信システムに関する。より詳細には、本発明はセルラー通信システムにおけるセル再選択に関する。
【背景技術】
【０００２】
汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）の標準規格により、セルラー移動体電気通信システムにおける互換性標準規格が提供される。ＧＰＲＳ標準規格では、ＧＰＲＳシステムにおいて動作する移動局（ＭＳ）が、この標準規格に従い製造されたシステムにおいて動作するとき通信サービスを取得できることが保証される。互換性を保証するため、ＭＳ及びネットワークがセル再選択を提供するために実行する呼処理工程を含む、無線システムパラメータ及び呼処理手続がこの標準規格により指定される。
【０００３】
図１には、従来技術による例示的なＧＰＲＳ通信システム１００のブロック図を示す。通信システム１００は、複数の無線基地局（ＢＴＳ）１１０，１１２を備える。ＢＴＳ１１０，１１２は各々、基地局コントローラ（ＢＳＣ）１１４に接続されている。ＢＴＳ１１０，１１２は各々、そのＢＴＳがサービス提供するそれぞれのカバレッジエリア、即ちセルに、通信サービスを提供する。ＢＳＣ１１４はさらに、パケット制御装置（ＰＣＵ）１１６に接続されている。ＰＣＵ１１６はサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１１８に接続されている。ＳＧＳＮ１１８はゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１２０に接続されており、ＧＧＳＮを介して外部ネットワーク１３０に接続されている。ＢＴＳ１１０，１１２、ＢＳＣ１１４、ＰＣＵ１１６、ＳＧＳＮ１１８及びＧＧＳＮ１２０を、集合的に通信システムネットワーク１２２と呼ぶ。通信システム１００はさらに、ＭＳ１０２を備える。ＭＳ１０２は第１のセル内に存在しており、そのセルのサービングＢＴＳ１１０により、通信サービスを提供されている。ＭＳ１０２とサービングＢＴＳ１１０とは、ダウンリンク１０５及びアップリンク１０６からなるエアインタフェース１０４を介して通信する。ダウンリンク１０５は複数の論理チャネルからなり、ブロードキャストチャネル、１つ以上のトラフィックチャネル及び１つ以上の制御チャネルを含む。またアップリンク１０６も複数の論理チャネルからなり、アクセスチャネル、１つ以上のトラフィックチャネル及び１つ以上の制御チャネルを含む。
【０００４】
ＭＳ１０２は、通信システム１００において作動するとき、サービングセル、即ち、サービングＢＴＳ１１０に関連するセルにより「隣接リスト（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  Ｌｉｓｔ）」を伝達される。通常、隣接リストには、ＢＴＳ１１２に関連する隣接セルなど、対応する隣接セルに関連する複数のブロードキャストチャネルのリスト、典型的には３２のブロードキャストチャネルのリストが含まれる。続いてＭＳ１０２は、このリストに挙げられたブロードキャストチャネルを監視する。
【０００５】
通信システム１００など通常のＧＰＲＳ通信システムでは、ＭＳ１０２は、サービングＢＴＳ１１０のサービス提供するセルにおいて作動するとき、又はサービングＢＴＳ１１０のサービス提供するセルに進入するとき、ＢＴＳの発信するパケットシステム情報（ＰＳＩ）を介して、サービングセルのサポートするセル再選択モードを通知される。ＧＰＲＳ通信システムでは、セル再選択モードは３つのモードのうちの１つである。第１のセル再選択モードであるＮＣ０（ネットワーク制御命令０）では、サービングセルに関連する受信ダウンリンク信号、即ち、ダウンリンク１０５を介してＭＳ１０２がＢＴＳ１１０から受信する信号の強度に基づき、ＭＳが自律的にセル再選択を実行する。第２のセル再選択モードであるＮＣ１では、ＢＴＳ１１２に関連するダウンリンク１０８を介してＭＳ１０２がＢＴＳ１１２から受信する信号など、隣接リストのブロードキャストチャネルを介して受信される信号の受信信号強度に基づき、ＭＳが自律的にセル再選択を実行する。セル再選択モードＮＣ１では、ＭＳがネットワークに測定報告を送信することがさらに必要である。第３のセル再選択モードであるＮＣ２では、ネットワーク１２２など、ネットワークがセル再選択を制御する。この第３のセル再選択モードでは、ＭＳはネットワークにパケット測定報告（ＰＭＲ）を送信する。ＰＭＲには、サービングＢＴＳ１１０に関連するセルなどサービングセルと、隣接リストの複数のブロードキャストチャネル、典型的には６つのブロードキャストとに関連する、受信信号強度測定値が含まれる。受信されるＰＭＲに基づき、続いてネットワーク１２２はＭＳ１０２にセル再選択を実行するよう指示する。
【０００６】
ＧＰＲＳ通信システムでは、一つのセルのサポートするセル再選択モードが、そのセル全体を通じて一様に適用される。したがって、そのセルのサービス提供する全てのＭＳ、即ち、そのセルのサービングＢＴＳのサービス提供する全てのＭＳは、同じ固定のセル再選択モードを使用する必要がある。セル再選択手続が一様に適用されることにより、セル再選択は最適には実行されず、エアインタフェースの不必要な輻輳が生じる。例えば、セル再選択モードＮＣ０，ＮＣ１では、ＭＳ１０２などのＭＳは、そのＭＳがターゲットセルとして選択したセルの輻輳レベルを認識しない。結果として、セル再選択モードＮＣ０，ＮＣ１では、輻輳したターゲットセルにＭＳがハンドオフを要求することにより、そのターゲットセルにおける通信に作動して関与するＭＳ及び他のユーザが通信品質の低下を経験する場合がある。この結果は、ＭＳが現在のセルにおいて許容可能な状態を経験しているときには、特に好ましくない。別の例として、セル再選択モードＮＣ１，ＮＣ２では、ＭＳ１０２などのＭＳがネットワーク１２２などのネットワークに周期的に測定報告を発信することが必要である。ＭＳ１０２の経験するチャネル状態が一貫して許容可能な品質であるとき、本質的に、このＭＳの発信する周期的な測定報告は冗長であり、ネットワークに有用でない。結果として、ＢＴＳ１１０などのＢＴＳのサービス提供するセルに多数のＭＳが含まれるとき、ネットワークにはほぼ無価値の冗長な測定報告のため、エアインタフェース１０４、詳細にはアップリンク１０６が輻輳する場合がある。無線の帯域幅はシステム性能の制約要因である場合が多いという事実に照らして、このことは特に重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、セルにおけるセル再選択モードの適用を最適化する方法及び装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
セルにおけるセル再選択モードの適用を最適化する方法及び装置の必要に対処するため、通信システムを提供する。この通信システムは、移動局のセル再選択モードを判定することと、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定することと、移動局がＲＦ状態の変化を経験しているとき、移動局の使用するセル再選択モードを変更するよう移動局に指示することとにより、移動局がセル内に存在するときにその移動局のセル再選択モードを制御する。
【０００９】
一般に、本発明の一実施形態には、移動局がセル内に存在するときにその移動局のセル再選択モードを制御するための方法が含まれる。この方法には、移動局のセル再選択モードを判定する工程と、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定する工程と、移動局がＲＦ状態の変化を経験しているとき、移動局の使用するセル再選択モードを変更するよう移動局に指示する工程とが含まれる。
【００１０】
本発明の別の実施形態には、ネットワークコントローラのサービス提供するセルに関連するデフォルトのセル再選択モードを記憶する１つ以上のメモリデバイスを備える、ネットワークコントローラが含まれる。このネットワークコントローラはさらに、その１つ以上のメモリデバイスに接続されているプロセッサを備える。このプロセッサは、セル内に位置する移動局のセル再選択モードを判定し、移動局が無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定し、移動局がＲＦ状態の変化を経験しているとき、セル再選択モードを変更するよう移動局に指示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２，３を参照して、本発明をより詳細に説明する。図２には、本発明の一実施形態による無線通信システム２００のブロック図を示す。通信システム２００は、複数の無線基地局（ＢＴＳ）などのトランシーバ２２０，２２２を備える（２つを示す）。トランシーバ２２０，２２２は各々、ネットワークコントローラ２３０に接続されている。ネットワークコントローラ２３０は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、パケット制御装置（ＰＣＵ）及びパケット制御機能（ＰＣＦ）のうちの１つ以上を備えてよい。また、ネットワークコントローラ２３０の機能がそうした要素のうちの１つに実装されてもよく、そうした要素の間に分散されてもよい。本発明の他の実施形態では、ＢＴＳ２２０，２２２が各々、別個のネットワークコントローラに接続されてもよく、ＰＣＵなどネットワークコントローラの一部の要素を共有してもよく、ＢＳＣなどネットワークコントローラの他の要素に別個に接続されてもよい。ＢＴＳ２２０，２２２は各々、ＢＴＳに関連するそれぞれのカバレッジエリア、即ち、セル２１０，２１２に位置する移動局（ＭＳ）に、無線通信サービスを提供する。
【００１２】
通信システム２００はさらに、１つ以上の移動局（ＭＳ）２０２を備える。ＭＳ２０２は、ソースＢＴＳ、即ち、ＭＳが存在するセル２１０にサービス提供するＢＴＳ２２０により、通信サービスを提供されている。ＭＳ２０２とＢＴＳ２２０とは、ダウンリンク２１６及びアップリンク２１８からなるエアインタフェース２１４を介して通信する。ダウンリンク２１６は複数の論理チャネルからなり、１つ以上のブロードキャストチャネル、１つ以上のトラフィックチャネル及び１つ以上の制御チャネルを含む。またアップリンク２１８も複数の論理チャネルからなり、アクセスチャネル、１つ以上のトラフィックチャネル及び１つ以上の制御チャネルを含む。
【００１３】
通信システム２００はさらに、サポートノード２４０を備える。サポートノード２４０はネットワークコントローラ２３０に接続されている。通常、サポートノード２４０は１つ以上のサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）を備える。これらのＳＧＳＮは各々、１つ以上のゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）に接続されている。しかしながら、サポートノード２４０の正確なアーキテクチャは通信システム２００の管理者により異なるので、本発明を決定するものではない。本明細書では、複数のＢＴＳ２２０，２２２、ネットワークコントローラ２３０及びサポートノード２４０をまとめて、集合的に通信システムネットワーク２５０と呼ぶ。
【００１４】
ＭＳ２０２、ネットワークコントローラ２３０、サポートノード２４０の各々は、それぞれプロセッサ２０４，２３２，２４２を備える。プロセッサ２０４，２３２，２４２は、それぞれ１つ以上のメモリデバイス２０６，２３４，２４４に接続されて動作する、即ち、関連する。プロセッサ２０４，２３２，２４２の各々は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ及びデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）並びにこれらの組み合わせ、又は、当業者に周知の他のそうしたデバイスを含む。１つ以上のメモリデバイス２０６，２３４，２４４の各々は、データ及び対応するプロセッサの実行するプログラムを記憶するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）及びリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）のうちの１つ以上など１つ以上のメモリデバイス、又は、これらの均等物を含む。
【００１５】
ネットワークコントローラ２３０は１つ以上のメモリデバイス２３４に、通信システム２００において作動し、ネットワークコントローラによりサービス提供される各ＭＳの記録を保持する。好適には、ネットワークコントローラ２３０は、そうした作動中のＭＳの各々にユニークに関連するＭＳ識別子を記憶することにより、作動中のＭＳの記録を保持する。ネットワークコントローラ２３０はさらに、セル２１０及びＢＴＳ２２０など、セル及びＢＴＳに関連するデフォルトのセル再選択モードの各々のセル及び関連するＢＴＳに関連付けて、メモリデバイス２３４に記録を保持する。サポートノード２４０は、そのサポートノードの１つ以上のメモリデバイス２４４に、そのサポートノードのサービス提供する各ＭＳに関連する隣接リストの記録を保持する。
【００１６】
通信システム２００は無線パケットデータ通信システムを含む。ＭＳ２０２に外部ネットワーク２６０とのパケットデータ接続を確立させるため、ＭＳ２０２、ＢＴＳ２２０，２２２、ネットワークコントローラ２３０及びＳＧＳＮ２４０は、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）標準規格、詳細には、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシップ・プロジェクト）ＴＳ（技術仕様）０４．６０第８．９．０版、ＴＳ０５．０２第８．１０．０版及び３ＧＰＰ  ＴＳ０５．０８第８．１８．０版に従い動作する。これらの標準規格を引用により本明細書に援用する。また、これらの標準規格の複写物はインターネットを介して３ＧＰＰから、又はフランス国、セデックス０６９２１ソフィア−アンティポリス、ルート・デ・リュシオール、モビール・コンペターンス・サーントル６５０（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｐｅｔｅｎｃｅ  Ｃｅｎｔｒｅ  ６５０，ｒｏｕｔｅ  ｄｅｓ  Ｌｕｃｉｏｌｅｓ，０６９２１  Ｓｏｐｈｉａ−Ａｎｔｉｐｏｌｉｓ  Ｃｅｄｅｘ，Ｆｒａｎｃｅ）所在の３ＧＰＰ機関パートナーの出版局から入手される。ＧＰＲＳ標準規格により、無線システムパラメータ並びに呼処理及びハンドオフ手続を含む、ＧＰＲＳ通信システム用無線電気通信システム動作プロトコルが指定される。ＧＰＲＳ標準規格に従い動作することにより、ＭＳ２０２のユーザには、ＭＳ２０２が通信システムネットワーク２５０と通信し、通信システムネットワーク２５０を介してネットワーク２６０など外部ネットワークとパケットデータ通信リンクを確立させることが可能であることが保証される。
【００１７】
通信システム２００などＧＰＲＳ通信システムでは、周波数分割多重化と時分割多重化との組み合わせを用いて物理チャネルを規定することにより、一連の無線周波数チャネル及びタイムスロットとして物理チャネルを規定する。物理チャネルは複数の論理チャネルからなり、各論理チャネルは、制御データ又はトラフィックデータの伝達用に割り当てられているタイムスロット、タイムスロットの一部又は複数のタイムスロットなど、物理チャネルの一部からなる。通常、無線周波数チャネルは８つのタイムスロットからなり、この８つのタイムスロットがフレームを構成する。５２のフレームからなる５２マルチフレームは、通常、パケットデータトラフィック及び関連する制御チャネルをサポートするために用いられ、５１のフレームからなる５１マルチフレームは、通常、ブロードキャストチャネル及び共通制御チャネルをサポートするために用いられる。
【００１８】
ＭＳ２０２が通信システム２００において作動するとき、サポートノード２４０はＢＴＳ２２２のサービス提供するセル２１２など隣接セルに関連する論理チャネルを含む隣接リストを編成し、そのＭＳに伝達する。隣接セルは、ＭＳ２０２のハンドオフ又は再選択の候補となる可能性を有する。通常、隣接リストには、隣接セル２１２及び隣接ＢＴＳ２２２に関連するブロードキャストチャネル（ＢＣＣＨ）など、複数の隣接セルのうちの各セルに関連するブロードキャストチャネルのリストが含まれる。隣接リストを受信すると、ＭＳ２０２はその隣接リストをＭＳの１つ以上のメモリデバイス２０６に記憶する。セル再選択に関与するか否かを判定するために、ＭＳ２０２は隣接リストにおいて識別される各ブロードキャストチャネルのダウンリンク信号、典型的にはパイロット信号、を監視し、監視される各信号に関して信号強度、信号対雑音比（ＳＮＲ）又はビット誤り率（ＢＥＲ）など、信号品質メトリックを判定する。ＭＳ２０２はさらに、サービングＢＴＳ２０２から受信される信号に関する信号品質メトリックを判定する。
【００１９】
これに加えて、ＢＴＳ２２０はダウンリンク２１６のブロードキャストチャネルを介し、パケットシステム情報（ＰＳＩ）メッセージによりシステム動作パラメータをブロードキャストする。ＰＳＩメッセージについては、３ＧＰＰ  ＴＳ０５．０２に詳細に記載されている。ＰＳＩメッセージに含まれるシステム動作パラメータには、セル２１０及び関連するＢＴＳ２２０のサポートするセル再選択モードが存在する。セル再選択モードは複数のモードのうちの１つであってよい。例えば、第１のセル再選択モードであるＮＣ０（ネットワーク制御命令０）では、サービングセル２１０に関連するダウンリンク信号、即ち、ＢＴＳ２２０の発信する信号に関してＭＳの判定する信号品質メトリックに基づき、ＭＳによる自律セル再選択が提供される。別の例として、第２のセル再選択モードであるＮＣ１では、セル２１２に関連し、ＢＴＳ２２２の発信するダウンリンク信号など、隣接リストのブロードキャストチャネルに関してＭＳの判定する信号品質メトリックに基づき、ＭＳによる自律セル再選択が提供される。セル再選択モードＮＣ１では、ＭＳがネットワーク２５０に測定報告を送信することがさらに必要である。さらに別の例として、第３のセル再選択モードであるＮＣ３では、サービングセル２１０及び関連するＢＴＳ２２０に関して、さらにまた、隣接セル２１２に関連し、隣接ＢＴＳ２２２の発信するダウンリンク信号など、隣接リストの１つ以上のブロードキャストチャネルに関して、ＭＳ２０２などのＭＳの判定する信号品質メトリックに基づき、ネットワークに制御されるネットワーク制御セル再選択が提供される。ＭＳはネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０に、信号品質メトリックを伝達する。例えば、ＭＳ２０２はパケット測定報告（ＰＭＲ）のフォーマットにより、ネットワーク２５０に信号品質メトリックを伝達する。受信される信号品質メトリックに基づき、続いてネットワーク２５０はセル再選択を実行するようＭＳに指示する。
【００２０】
従来技術では、ＢＴＳ１１０のサービス提供するセルなど、通信システムの各セルにより、そのセルのサービス提供する全てのＭＳに対し、一様にセル再選択モードが適用される。セル再選択モードが一様に適用されることにより、セル再選択は適切に実行されず、エアインタフェースの輻輳が生じる。これらの問題を克服するために、通信システム２００では、ＭＳ毎のセル再選択モードの動的なセル内調節が提供される。
【００２１】
図３には、本発明の種々の実施形態によるセル再選択モードの動的なセル内調節を実行する通信システム２００による、一方法の論理フローチャート３００を示す。論理フローチャート３００が開始し（３０２）、ネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２など、そのネットワークコントローラによりサービス提供されるＭＳの使用するセル再選択モードを判定する（３０４）。本発明の一実施形態では、ＭＳ２０２が、セル２１０など、コントローラ２３０のサービス提供するセルにおいて作動するとき、又はコントローラ２３０のサービス提供するセルに進入するとき、ネットワークコントローラ２３０は、そのセルのデフォルトのセル選択モードを使用するようＭＳ２０２に指示する。ネットワークコントローラ２３０はさらに、そのネットワークコントローラの１つ以上のメモリデバイス２３４に、ＭＳにユニークに関連するＭＳ識別子に関連付けてなど、そのＭＳに関連付けてそのＭＳのセル再選択モードを記憶する。続いて工程３０４は、そのセルのデフォルトのセル再選択モードを判定することを含む。
【００２２】
例えば、ＭＳ２０２がセル２１０において作動するとき又はセル２１０に進入するとき、ネットワークコントローラ２３０はＮＣ０モード又はＮＣ１モードなど自律セル再選択モードを使用するようＭＳに指示してもよく、ＮＣ２モードなどネットワーク制御セル再選択モードを使用するようＭＳに指示してもよい。特定のセルに関連するデフォルトのセル再選択モードと、そのセルの対応するサービングＢＴＳとは、システム２００の設計者により異なるので、本発明を決定するものではない。上述のように、通常、そうした指示は、ダウンリンク２１６のブロードキャストチャネルを介してブロードキャストされるＰＳＩメッセージを介して伝達される。
【００２３】
本発明の別の実施形態では、サービングＢＴＳ２２０を介してネットワークコントローラ２３０から受信された先の指示に従って、ＭＳ２０２は既に一つのセル再選択モードを採用している。そのような一実施形態では、工程３０４は、ネットワークコントローラ２３０がそのネットワークコントローラの１つ以上のメモリデバイス２３４を参照することにより、ＭＳの現在のセル再選択モードを判定することを含んでもよい。本明細書では特に明記しない限り、ネットワークコントローラ２３０の実行する機能はそのネットワークコントローラのプロセッサ２３２により実行され、ネットワーク２５０の実行する機能はネットワークコントローラ２３０により実行される。また、本明細書では特に明記しない限り、ＭＳ２０２の実行する機能はそのＭＳのプロセッサ２０４により実行される。
【００２４】
ＭＳの、即ちＭＳ２０２の、セル再選択モードを判定することに応答して、ネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０は、ＭＳが無線周波数（ＲＦ）状態の変化を経験しているか否かを判定する（３０６）。ネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０は、ＭＳがＲＦ状態の変化を経験していると判定するとき、セル再選択モードを切り替えるようＭＳに指示する（３０８）。セル再選択モードを変更するようＭＳ２０２に指示することに応答して、ネットワーク２５０はネットワークコントローラ２３０の１つ以上のメモリデバイス２３４に、ＭＳの使用する新たなセル再選択モードをそのＭＳに関連付けて記憶し（３１０）、論理フロー３００は終了する（３１４）。
【００２５】
本発明の一実施形態では、工程３０６は、ＮＣ０又はＮＣ１など自律セル再選択モードにあるＭＳがＲＦ状態の悪化を経験していることの判定を含む。続いて工程３０８は、ＭＳがＲＦ状態の悪化を経験していると判定することに応答して、ＭＳにＮＣ２などネットワーク制御セル再選択モードに変更するようネットワークコントローラが指示することを含む。
【００２６】
本発明の「状態悪化」の一実施形態では、ＭＳ２０２がＲＦ状態の悪化を経験していることの判定は、サービングＢＴＳ２２０からＭＳ２０２の受信するダウンリンク信号の評価に基づく。例えば、「ダウンリンク信号に基づく」一実施形態では、サービングＢＴＳ２２０によりサービス提供されているとき、ＭＳ２０２は、サービングＢＴＳ２２０から並びにセル２１２及び関連するＢＴＳ２２２など隣接リストに関連するセルからＭＳが受信するダウンリンク信号を監視する。典型的には、この信号は隣接リストに含まれるブロードキャストチャネルを介して受信される信号である。ＭＳ２０２は監視されるダウンリンク信号の各々に関してダウンリンク信号品質メトリックを判定する。好適には、ダウンリンク信号品質メトリックは受信信号レベル（Ｒｘｌｅｖ）を含む。しかしながら、本発明の精神及び範囲から逸脱することなくビット誤り率（ＢＥＲ）又は信号対雑音比（ＳＮＲ）など任意の信号品質メトリックが用いられることが、当業者には理解される。続いてＭＳ２０２はネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０に、ダウンリンク信号品質メトリックを伝達する。例えば、パケット測定報告（ＰＭＲ）により、ＭＳ２０２はネットワーク２５０にダウンリンク信号品質メトリックを伝達する。受信されるダウンリンク信号品質メトリックに基づき、ネットワークコントローラ２３０はＭＳ２０２がサービングセル２１０においてＲＦ状態の悪化を経験しているか否かを判定する。例えば、ネットワーク２３０は、ＭＳ２０２及びサービングＢＴＳ２２０に関連する論理チャネルに関連する１つ以上の受信ダウンリンク信号品質メトリックを、ダウンリンク信号品質メトリック閾値と比較する。ＭＳ２０２が自律セル再選択モードにある場合であって、１つ以上の受信信号品質メトリックが閾値と不利に比較されるとき、例えば、受信信号強度（Ｒｘｌｅｖ）閾値又はＳＮＲ閾値を下回るとき、ネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２がＲＦ状態の悪化を経験していると判定する。
【００２７】
別の例として、別の「ダウンリンク信号に基づく」実施形態では、ＭＳ２０２は、ＭＳの受信するダウンリンク信号に基づき、Ｃ２Ｉぼやけ（ｂｌｕｒ）及びブロック誤り率などダウンリンク信号品質メトリックを判定する。ＭＳ２０２はパケット測定報告（ＰＭＲ）によりサービングＢＴＳ２２０を介して、ネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０に、これらのダウンリンク信号品質メトリックを伝達する。ＭＳ２０２から受信されるダウンリンク信号品質メトリックに基づき、ネットワークコントローラ２３０は、アップリンク２１８にて発信するときにＭＳ２０２が使用するべきチャネル符号化スキームを判定する。例えば、ＴＳ０４．０６の第１１．２．２８節、第１１．２．２９節では、ＭＳが使用するよう指示できる４つの符号化スキームＣＳ−１，ＣＳ−２，ＣＳ−３，ＣＳ−４が提供されている。ＭＳ２０２が自律セル再選択モードにある場合であって、判定される符号化スキームが現在の符号化スキームの降格、例えば、ＣＳ−４からＣＳ−２又はＣＳ−１への符号化スキームの降格を伴うとき、ネットワークコントローラ２３０は、そのＭＳがＲＦ状態の悪化を経験していると判定する。
【００２８】
本発明の別の「状態悪化」の実施形態では、ＭＳ２０２がＲＦ状態の悪化を経験していることの判定は、ＭＳ２０２から受信されるアップリンク信号の評価に基づく。例えば、ネットワーク２５０は、ＭＳ２０２によりサービングＢＴＳ２２０及びアップリンク２１８のアクセスチャネルを介してネットワークに伝達されるアクセスメッセージを監視する。通常、ＭＳは最大出力でアクセスメッセージを発信するため、アクセスメッセージを測定することが有利である。しかしながら、監視されるメッセージは通信システム２００の設計者により異なるため、受信側のネットワークがＭＳのＲＦ状態の悪化を判定することが可能な任意のアップリンクメッセージであってよい。
【００２９】
監視される信号に基づき、ネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２がサービングセル２１０においてＲＦ状態の悪化を経験しているか否かを判定する。例えば、本発明の一実施形態では、ネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０は、受信されるアップリンク信号の各々に関してアップリンク信号品質メトリックを判定する。ネットワークコントローラ２３０は判定されるアップリンク信号品質メトリックをアップリンク信号品質メトリック閾値と比較する。１つ以上のアップリンク信号品質メトリックが閾値と不利に比較されるとき、例えば、受信信号強度（Ｒｘｌｅｖ）閾値又はＳＮＲ閾値を下回るとき、ネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２がＲＦ状態の悪化を経験していると判定する。
【００３０】
ＭＳ２０２が自律セル再選択モードにある場合であって、このＭＳがＲＦ状態の悪化を経験しているとネットワークコントローラ２３０が判定するとき、続いて工程３０８は、セル再選択モードをＮＣ２などのネットワーク制御モードに変更するよう、ネットワークコントローラがＭＳ２０２に指示することを含む。ネットワークコントローラ２３０は、指示が埋め込まれる変更セル再選択モードデータフィールドを含むように修正されているパケット測定命令（ＰＭＯ）メッセージに指示を埋め込むことなどによって、「セル再選択モード変更」の命令をＭＳに伝達することにより、セル再選択モードを切り替えるようＭＳ２０２に指示してよい。ネットワーク制御セル再選択モードに切り替えるようＭＳに指示することにより、ネットワーク２５０はセル再選択に関与する可能性のあるＭＳが輻輳したセルを再選択することを防止でき、さらに、そのＭＳが短期間に複数のセル再選択に関与して、そのＭＳの総スループットを低下させることを防止できる。
【００３１】
これに加えて、ＭＳ２０２が複数のセル再選択モードの間で揺動する（ｂｏｕｎｃｉｎｇ）ことを防止するために、工程３０６は評価期間を含んでもよい。即ち、ＭＳ２０２がＲＦ状態の悪化を経験していることの判定は、関連する信号品質メトリック閾値と所定の期間を通じて一貫して不利に比較される信号品質メトリックに基づいてよい。あるいは、ＭＳ２０２がＲＦ状態の悪化を経験していることの判定は、ＣＳ−１又はＣＳ−２などのレベルに変更され、所定の期間に渡りその変更されたレベルのままであるＭＳ２０２に関連する符号化スキームに基づいてよい。
【００３２】
本発明の別の実施形態である「状態改善」の一実施形態では、工程３０６は、ＮＣ２などネットワーク制御セル再選択モードにあるＭＳがＲＦ状態の改善を経験していることの判定を含む。続いて工程３０８は、ＭＳがＲＦ状態の改善を経験していると判定することに応答して、ＮＣ０又はＮＣ１などの自律セル再選択モードに変更するようネットワークコントローラ２３０がＭＳに指示することを含む。これに加えて、セル再選択モードＮＣ１など、ＭＳの経験するＲＦ状態のＭＳによる周期的な報告を自律セル再選択モードが必要とするとき、ネットワークコントローラ２３０はさらに、報告を伝達する頻度を少なくするよう、即ち、報告周期を増大又は延長するようＭＳに指示する（３１２）ことにより、アップリンク２１８の輻輳を減少させてよい。あるいは、ネットワークコントローラはさらに、測定報告を必要としないセル再選択モード、即ちＮＣ０に、セル再選択モードを切り替えるようＭＳに指示してもよい。
【００３３】
本発明の「状態悪化」実施形態と同様に、本発明の「状態改善」の一実施形態では、ＭＳ２０２がＲＦ状態の改善を経験していることの判定は、サービングＢＴＳ２２０からＭＳ２０２の受信するダウンリンク信号の評価に基づく。即ち、サービングＢＴＳ２２０によりサービス提供されているとき、ＭＳ２０２は、サービングＢＴＳ２２０から並びにセル２１２及び関連するＢＴＳ２２２など隣接リストに関連するセルからＭＳの受信するダウンリンク信号を監視する。ＭＳ２０２は監視されるダウンリンク信号の各々に関してダウンリンク信号品質メトリックを判定し、ネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０に、ダウンリンク信号品質メトリックを伝達する。受信されるダウンリンク信号品質メトリックに基づき、ネットワークコントローラ２３０はＭＳ２０２がサービングセル２１０においてＲＦ状態の改善を経験しているか否かを判定する。
【００３４】
本発明の一実施形態では、ＭＳ２０２がＮＣ２などのネットワーク制御セル再選択モードにある場合であって、このＭＳがＲＦ状態の改善を経験しているとネットワークコントローラ２３０が判定するとき、工程３０８は、セル再選択モードをＮＣ０又はＮＣ１など自律モードに変更するようネットワークコントローラがＭＳ２０２に指示することを含む。本発明の別の実施形態では、ＭＳ２０２がＮＣ１など報告を必要とする自律セル再選択モードにある場合であって、このＭＳがＲＦ状態の改善を経験しているとネットワークコントローラ２３０が判定するとき、工程３０８は、セル再選択モードをＮＣ０など報告を必要としない自律モードに変更するようネットワークコントローラがＭＳ２０２に指示することを含む。ネットワークコントローラ２３０は、指示が埋め込まれる変更セル再選択モードデータフィールドを含むように修正されているパケット測定命令（ＰＭＯ）メッセージに指示を埋め込むことなどによって、「セル再選択モード変更」の命令をＭＳに伝達することにより、セル再選択モードを切り替えるようＭＳ２０２に指示してよい。
【００３５】
本発明の一実施形態では、ネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２がＲＦ状態の改善を経験しているか否かを以下のように判定する。ネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２及びサービングＢＴＳ２２０に関連する論理チャネルに関連する１つ以上の受信ダウンリンク信号品質メトリックを、ダウンリンク信号品質メトリック閾値と比較する。１つ以上の受信ダウンリンク信号品質メトリックが閾値と有利に比較されるとき、例えば、受信信号強度（Ｒｘｌｅｖ）閾値又はＳＮＲ閾値を上回るとき、ネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２がＲＦ状態の改善を経験していると判定する。本発明の別の実施形態では、ネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２がＲＦ状態の改善を経験しているか否かを以下のように判定する。Ｃ２Ｉぼやけ及びブロック誤り率などＭＳ２０２から受信されるダウンリンク信号に基づき、ネットワークコントローラ２３０は、符号化スキームＣＳ−１，ＣＳ−２，ＣＳ−３，ＣＳ−４など、アップリンク２１８にて発信するときにＭＳ２０２が使用するべき符号化スキームを判定する。判定される符号化スキームが現在の符号化スキームの昇格、例えば、ＣＳ−１からＣＳ−２へ又はＣＳ−２からＣＳ−３への符号化スキームの昇格を伴うとき、ネットワークコントローラ２３０は、そのＭＳがＲＦ状態の改善を経験していると判定する。
【００３６】
本発明の別の実施形態では、ＭＳ２０２がＲＦ状態の改善を経験していることの判定は、ＭＳ２０２から受信されるアップリンク信号の評価に基づいてよい。この場合も、ネットワークコントローラ２３０は、アップリンク２１８及びサービングＢＴＳ２２０を介してＭＳ２２から受信されるアップリンク信号を監視する。監視される信号に基づき、ネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２がサービングセル２１０においてＲＦ状態の改善を経験しているか否かを判定する。例えば、ネットワーク２５０、詳細にはネットワークコントローラ２３０は、受信されるアップリンク信号の各々に関してアップリンク信号品質メトリックを判定し、判定されるアップリンク信号品質メトリックをアップリンク信号品質メトリック閾値と比較する。１つ以上のアップリンク信号品質メトリックが閾値と有利に比較されるとき、例えば、受信信号強度（Ｒｘｌｅｖ）閾値又はＳＮＲ閾値を上回るとき、ネットワークコントローラ２３０は、ＭＳ２０２がＲＦ状態の改善を経験していると判定する。
【００３７】
ＭＳ２０２がＮＣ２などネットワーク制御セル再選択モードにあるとき、ＭＳ２０２がＲＦ状態の改善を経験していると判定することに応答して、ネットワークコントローラ２３０は、セル再選択モードをＮＣ０又はＮＣ１など自律モードに変更するようＭＳ２０２に指示してよい。本発明の別の実施形態では、ＭＳ２０２がＮＣ１など報告を必要とする自律セル再選択モードにあるとき、ＭＳ２０２がＲＦ状態の改善を経験していると判定することに応答して、ネットワークコントローラ２３０は、ＮＣ０など報告を必要としない自律モードにセル再選択モードを変更するようＭＳ２０２に指示する。ＲＦ状態が改善されるときＭＳ２０２を自律セル再選択モードに切り替えることにより、ネットワーク２５０は、ＭＳが短期間に複数のセル再選択に関与することの尤度の減少される状況において、ＭＳが自律セル再選択モードにて動作することを可能としている。さらにまた、ＲＦ状態が改善されるとき報告を必要としない自律セル再選択モードにＭＳ２０２を切り替えることにより、ネットワーク２５０は、各々単にＲＦ状態の改善を確認するのみでネットワークに有用な情報をほぼ提供しない、ＭＳがネットワークに伝達する冗長な測定報告の数を減少させる。
【００３８】
また、ＭＳ２０２が複数のセル再選択モードの間で揺動することを防止するため、ＭＳ２０２がＲＦ状態の変化を経験しているか否かを判定することを伴う工程３０６は、評価期間を含んでもよい。即ち、本発明の一実施形態では、ＭＳ２０２がＲＦ状態の悪化又は改善を経験していることの判定は、適切な信号品質メトリック閾値と、評価期間、即ち、所定の期間を通じて、一貫して不利又は有利のいずれか適切な方に比較される信号品質メトリックに基づく。本発明の別の実施形態では、ＭＳ２０２がＲＦ状態の悪化又は改善を経験していることの判定は、評価期間を通じて符号化スキーム変化が継続することに基づく。
【００３９】
ＭＳの経験するＲＦ状態の変化に基づきＭＳ２０２の使用するセル再選択モードを変更することにより、通信システム２００は、輻輳したセルに対しＭＳが好ましくないセル再選択を実行することの尤度を減少することが可能である。さらに、ＭＳが伝達するネットワークにはほぼ無価値の冗長な測定報告から生じる、エアインタフェースの輻輳を最小化することが可能である。例えば、ネットワーク２５０がＲＦ状態の改善を判定し、かつ、ＭＳがネットワーク制御セル再選択モードを使用しているとき、このネットワークは、ＮＣ０及びＮＣ１など自律セル再選択モードに又はＮＣ０などＭＳによる報告を必要としない自律セル再選択モードに切り替えるよう、ＭＳに指示してよい。別の例として、ネットワーク２５０がＲＦ状態の悪化を判定し、かつ、ＭＳが自律セル再選択モードを使用しているとき、このネットワークは、ＮＣ２などネットワーク制御セル再選択モードに切り替えるようＭＳに指示してよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来技術による無線通信システムのブロック図。
【図２】本発明の一実施形態による無線通信システムのブロック図。
【図３】本発明の種々の実施形態によるセル再選択モードの動的なセル内調節を実行する図２の通信システムによる一方法の論理フローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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