(57)【要約】Ｓ−ＲＮＣ１０６０は、受信した測定報告メッセージに基づいて、無線リンク追加およびこれに組み合わせた管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更の必要性を判断し、アクティブセットアップデートおよびセル変更手順を開始する決定を行う（プロセス１０７０）。その後、直ちにソース基地局（Ｓｏｕｒｃｅ  ＮｏｄｅＢ）１０５０に、アクティブセットアップデートの決定がなされたことを知らせる（シグナリング２）。ソース基地局１０５０がＳ−ＲＮＣ１０６０へアクティベーション時間ネゴシエーション要求メッセージ（シグナリング３）を送信する。Ｓ−ＲＮＣ１０６０がソース基地局１０５０へアクティベーション時間ネゴシエーション応答メッセージ（シグナリング４）を送信する。これにより、ソース基地局１０５０は、アクティベーション時間について知り、移動局１０３０へデータを送信するためのキャパシティ割り当てを停止し、バッファされているパケットを、優先度を他の移動局のものより高めて移動局１０３０へ送信する。
2004057887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の基地局が無線ネットワーク制御局によって制御され、前記第１及び第２の基地局および／または無線ネットワーク制御局が無線リソース管理およびフロー制御を行うセルラーシステムにおいて、移動局の無線リンクを、前記第１の基地局によって制御されるソースセルから前記第２の基地局によって制御されるターゲットセルに変更するセル変更方法であって、
前記移動局の無線リンクのセル変更を実行することを決定するステップと、
前記ターゲットセルへの無線リンクを確立する前に、前記第１の基地局への前記移動局へデータを送信するためのキャパシティ割り当てを停止するステップと、を具備するセル変更方法。
【請求項２】
前記無線ネットワーク制御局が前記フロー制御を行うセルラーシステムにおいて、
前記無線ネットワーク制御局が前記移動局に関するキャパシティ要求メッセージを前記第１の基地局に送信することを中止することにより、前記第１の基地局へのキャパシティ割り当てを停止する請求項１記載のセル変更方法。
【請求項３】
前記第１の基地局が前記無線リソース管理および前記フロー制御を行うセルラーシステムにおいて、
前記第１の基地局が前記移動局に関するキャパシティ要求メッセージを応答して前記無線ネットワーク制御局にキャパシティ付与メッセージを送信することを中止することにより、前記第１の基地局にキャパシティを割り当てることを停止する請求項１記載のセル変更方法。
【請求項４】
前記第１の基地局にキャパシティを割り当てることを停止する場合、スケジューリングにおける前記移動局の初回送信待ち／再送待ちデータの優先度を他の移動局のものより高くする請求項１記載のセル変更方法。
【請求項５】
前記無線ネットワーク制御局が前記移動局の無線リンクのアクティブセットをアップデートするためのアップデートプロセスと、前記移動局の無線リンクのセル変更プロセスとが同期している場合、
前記無線リソース管理プロセスはさらに、セル変更実行の決定と同時にアップデートプロセスの実行を決定するステップと、前記無線ネットワーク制御局から前記第１の基地局に、セル変更が前記アップデートプロセスと同時に実行されることを示すアップデート通知メッセージを送信するステップと、前記無線ネットワーク制御局から前記第１の基地局に、前記アップデートプロセスと前記セル変更を作動させるアクティベーション時間を示す時間通知メッセージを送信するステップと、を含む請求項１記載のセル変更方法。
【請求項６】
前記第１の基地局および前記無線ネットワーク制御局において、セル変更プロセスを実行するタイミングを決定するステップをさらに含み、前記の決定ステップは、前記第１の基地局から前記無線ネットワーク制御局に対して、前記時間通知メッセージの受信後に異なるアクティベーション時間をネゴシエートするためのメッセージを送信するステップと、前記無線ネットワーク制御局から前記第１の基地局に対して、前記メッセージに応答するメッセージを送信するステップと、を含む請求項５に記載のセル変換方法。
【請求項７】
前記無線ネットワーク制御局および／または前記第１の基地局が前記移動局の無線リンクのアクティブセットをアップデートするためのアップデートプロセスと、前記移動局の無線リンクのセル変更プロセスとが同期していない場合、
前記無線リソース管理プロセスはさらに、前記無線ネットワーク制御局において、アップデートプロセスが行なわれるかどうかについて決定するステップと、前記アップデートプロセスが行なわれると決定した場合に、前記第１の基地局がセル変更プロセスを実行することを決定するステップと、を含む請求項１記載のセル変更方法。
【請求項８】
セル変更プロセスを実行することを決定する前記ステップは、前記第１の基地局において、共有チャネルの品質、関連する専用物理チャネルで用いられる送信電力または電力制御コマンドをモニタリングするステップを含む請求項７に記載のセル変更方法。
【請求項９】
前記第１の基地局において、セル変更プロセスを実行するタイミングを決定するステップをさらに含み、前記の決定ステップは、前記第１の基地局において、前記セル変更を作動させるアクティベーション時間を決定するステップと、前記第１の基地局から前記第１の無線ネットワーク制御局に対して、前記アクティベーション時間を示す時間通知メッセージを送信するステップと、を含む請求項７記載のセル変更方法。
【請求項１０】
前記無線ネットワーク制御局および／または前記第１の基地局において、セル変更手順を実行するタイミングを決定するステップをさらに含み、前記の決定ステップは、前記無線ネットワーク制御局において、前記アップデートプロセスを作動させるアクティベーション時間を決定するステップと、前記無線ネットワーク制御局から前記第１の基地局に対して、前記アクティベーション時間を示す時間通知メッセージを送信するステップと、異なるアクティベーション時間をネゴシエートするために、前記第１の基地局から前記無線ネットワーク制御局に対してメッセージを送信し、前記無線ネットワーク制御局から前記第１の基地局に対してメッセージを送信するステップと、を含む請求項７記載のセル変換方法。
【請求項１１】
前記セルラーシステムがＵＭＴＳシステムであり、前記第１及び第２の基地局および前記無線ネットワーク制御局がＵＴＲＡＮで構成されており、前記フロー制御プロセスがＨＳ−ＤＳＣＨ  ＦＰの機能である請求項１記載のセル変換方法。
【請求項１２】
前記第１の基地局にキャパシティを割り当てることを停止する場合、前記第１の基地局がＭＡＣ−ｈｓサブレイヤでのスケジューリングにおける前記移動局の初回送信待ち／再送待ちデータの優先度を他の移動局のものより高くする請求項１１に記載のセル変換方法。
【請求項１３】
前記無線ネットワーク制御局および前記第１の基地局がＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰプロトコルにおける制御プレーンシグナリングメッセージの交換を行なうことでアクティベーション時間のネゴシエーションを行なう請求項１１または請求項１２に記載のセル変換方法。
【請求項１４】
移動局と、ソースセルにおける第１の基地局と、ターゲットセルにおける第２の基地局と、前記第１および第２の基地局を制御するための無線ネットワーク制御局と、を具備するセルラーシステムであって、前記無線ネットワーク制御局および／または前記第１の基地局は、フロー制御ユニットおよびセル変更が実行されることを決定するための無線リソース管理機能を有し、前記セル変更は、前記移動局の無線リンクを前記ソースセルから前記ターゲットセルへ移すものであり、前記フロー制御ユニットは、前記ターゲットセルへの無線リンクを確立する前に、前記第１の基地局への前記移動局へデータを送信するためのキャパシティ割り当てを停止することを行なうセルラーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、移動通信システム、特にセルラーシステムに適用可能な無線リソース管理におけるセル変換方法に関する。
【背景技術】  通信システムにおけるノンリアルタイムサービスに共通の誤り検出技術は、誤り訂正符号化（ＦＥＣ）と組み合わせられ得る自動再送要求（ＡＲＱ）方式である。ＡＲＱでは、巡回冗長検査（ＣＲＣ）にてＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）に誤りが検出された場合、受信機が送信機に対して、追加ビットを送信するよう要求する。また、移動通信においては、ＡＲＱの既存方式の中で、ＳＡＷ（Ｓｔｏｐ  Ａｎｄ  Ｗａｉｔ）方式及びＳＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｒｅｐｅａｔ）方式が最も多く用いられる。ＳＡＷ方式とは、送信機がＰＤＵを送り、一定時間内に受信機から再送要求がない事を確認して次のＰＤＵを送信する方式である。ＳＲ方式とは、ＰＤＵにシーケンス番号を付与し、受信機から返信されるシーケンス番号に対応した再送要求の有無（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）に応じて再送の必要なＰＤＵのみ再送する方式である。
また、ＰＤＵは、送信機において送信前に符号化される。そして、符号化とＡＲＱを併用することにより、より効率的な誤り制御を行う方式が検討されている。これらはハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）と呼ばれ、以下の３種に大別される。（例えば、Ｓ．Ｋａｌｌｅｌ，″Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ａ  ｔｙｐｅ  ＩＩ  ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ  ｓｃｈｅｍｅ  ｗｉｔｈ  ｃｏｄｅ  ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ″，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．３８＃８，Ａｕｇｕｓｔ  １９９０，及びＳ．Ｋａｌｌｅｌ  ｅｔ  ａｌ．，″Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｍｅｍｏｒｙ  ＡＲＱ  ｓｃｈｅｍｅｓ″，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．４８＃３，Ｍａｙ  １９９９．）。
これらのタイプとは、
タイプＩ：誤ったＰＤＵは破棄され、当該ＰＤＵの新規コピーが別個に再送、復号される。当該ＰＤＵの前バージョンおよび後バージョンとの合成は行なわれない。
タイプＩＩ：再送の必要な誤ったＰＤＵは破棄されず、その後の復号化のために送信機より供給される幾つかの増分冗長ビットと合成される。再送されるＰＤＵは時として、より高い符号化率を有し、受信機側で蓄積された値と合成される。これは、各送信において、僅かな冗長のみが追加されることを意味している。
タイプＩＩＩ：タイプＩＩと同様であるが、各再送されたＰＤＵは自己復号可能である。このことは、前のＰＤＵとの合成が行なわれることなく、ＰＤＵが復号可能であることを意味する。これは、幾つかのＰＤＵがひどく破損しており、ほとんど何も情報が再利用できない場合に有益である。
また、リンクアダプテーションのための他の技術として、適応変調符号化（ＡＭＣ）がある。ＡＭＣについての記述に関しては、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ”Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ａｓｐｅｃｔｓ  ｏｆ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ”ＴＲ２５．８４８  Ｖ５．０．０及びＡ．Ｇｈｏｓｈ  ｅｔ  ａｌ．，”Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｃｏｄｅｄ  Ｈｉｇｈｅｒ  Ｏｒｄｅｒ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ  ｆｏｒ  Ｎｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  ＣＤＭＡ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＶＴＣ  ２０００を参照することができる。
ＡＭＣの原理は、システム上の制限を受けつつ、チャネル状況の変動に従って、変調および符号化フォーマットを変更することである。チャネル状況は、例えば、受信機からのフィードバックに基づいて、推定することができる。ＡＭＣを伴うシステムにおいては、例えばセルサイトに近いユーザ（移動局）などの、有利な位置に所在するユーザには一般に高い符号化率を用いた高多値変調（例えば、Ｒ＝３／４ターボ符号による６４ＱＡＭ）が割り当てられる一方、例えばセル境界に近いユーザなどの、不利な位置に所在するユーザには低い符号化率を用いた低多値変調（例えば、Ｒ＝１／２ターボ符号によるＱＰＳＫ）が割り当てられる。以下の説明では、符号化および変調の異なる組み合わせを変調符号化方式（ＭＣＳ）レベルと称する。ここで、送信信号はトランスミットタイムインターバル（ＴＴＩ）毎に分けられ、ＭＣＳレベルはＴＴＩ単位で変更することができる。ＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス、セクション０を参照）のためのＴＴＩは２ｍｓに等しい。ＡＭＣを実行することによる主な効果は、有利な位置にあるユーザに対しては、より高いデータレートが利用可能となり、これがセルの平均スループットを増加させる一方、送信電力変動の代わりに変調／符号化方式における変化に基づいたリンクアダプテーションによる、干渉変動の低減にある。
パケットの送信フォーマットはさらに他の設定可能パラメータを有する。１つのＴＴＩにおける直交符号の数を増加させることで、送信可能な情報の全体量も増加させることができる。以下の本文においては、直交符号の数およびＭＣＳをトランスポートフォーマットリソースコンビネーション（ＴＦＲＣ）と称する。
パケットスケジューリングは、送信機会および送信フォーマットをシェアードチャネルへのアクセスを認められたユーザに対して割り当てるためのリソース管理アルゴリズムである。したがって、パケットスケジューリングは、パケットベースの移動無線ネットワークにおいて、適応変調符号化と合わせて用いられ、例えば、有利なチャネル状況にあるユーザに対して送信機会を割り当てることにより、スループットを最大化する。
以上の背景技術についての記載は、主にＨＡＲＱ方式、ＡＭＣおよびパケットスケジューリングなどのリンクアダプテーション技術などの再送プロトコルに焦点を当てたものであったが、そのような技術が適用される公知分野について、これより図面を参照しながらより詳細に記載する。特に、これをＵＭＴＳ（ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム）の特徴として、３ＧＰＰ（第三世代移動体通信システム標準化プロジェクト）に規格化されているＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）技術と称する。
ＵＭＴＳ構成の概念図を図１に示す（例えば、Ｈ．Ｈｏｌｍａ，ｅｔ  ａｌ．，″ＷＣＤＭＡ  ｆｏｒ  ＵＭＴＳ″，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ，２０００参照）。ネットワーク構成要素は機能的にコアネットワーク（ＣＮ）１００、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）１１０、および、移動局（ＵＥ）１２０にグループ化される。ＵＴＲＡＮ１１０は全ての無線関連機能をハンドリングする役割を負い、一方、コアネットワーク１００は呼のルーティングおよび外部ネットワークへのデータ接続についての役割を負う。同図に示されるように、これらのネットワーク構成要素の相互接続はオープンインタフェイスＩｕおよびＵｕにより定義される。なお、ＵＭＴＳシステムはモジュール方式であり、従って、同一タイプの幾つかのネットワーク構成要素を有することが可能である。
図２はＵＴＲＡＮの構成をより詳細に示す図である。コアネットワーク１００には、多数の無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）２２０、２３０が接続されている。各ＲＮＣ２２０、２３０には、１または複数の基地局（Ｎｏｄｅ  Ｂ）２４０−２７０を制御しており、これらの基地局が移動局１２０と通信を行なう。幾つかの基地局２４０−２７０を制御するＲＮＣ２２０、２３０はこれらの基地局に対するコントロール無線ネットワーク制御局（Ｃ−ＲＮＣ）と呼ばれる。Ｃ−ＲＮＣを伴った、制御を受ける基地局のセットを無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）２００、２１０と称する。
移動局１２０とＵＴＲＡＮ１１０との間を繋ぐために、１つのＲＮＳ２００、２１０がサーブ無線ネットワーク制御システム（Ｓ−ＲＮＳ）となる。Ｓ−ＲＮＳはコアネットワーク１００とのＩｕコネクションを維持する。必要な場合には、図３に示すように、ドリフト無線ネットワーク制御システム（Ｄ−ＲＮＳ）３００が無線リソースを提供して、Ｓ−ＲＮＳ３１０をサポートする。それぞれのＲＮＣはサーブ無線ネットワーク制御局（Ｓ−ＲＮＣ）３１０、ドリフト無線ネットワーク制御局（Ｄ−ＲＮＣ）３００と呼ばれる。以下、簡略化のためにＣ−ＲＮＣとＤ−ＲＮＣは同一であると仮定し、略記号Ｓ−ＲＮＣ若しくはＲＮＣを用いる。
高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）はＵＭＴＳリリース５で規格化されている技術である。この技術はＵｕインタフェイスにおいて、適応変調符号化などの拡張を導入することにより、より高いデータレートを提供する。ＨＳＤＰＡは、ＨＡＲＱのタイプＩＩ／ＩＩＩ、シェアードチャネル上でアクティブな移動局の高速な選択、および、時間と共に変動するチャネル状況に従った送信フォーマットパラメータの適応に依存するものである。
図４は、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＴＲ  ２５．３０８″Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＤＰＡ）：Ｏｖｅｒａｌｌ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｇｅ  ２″，Ｖ５．２．０．に記載されているＨＳＤＰＡのユーザプレーン無線インタフェイスプロトコルアーキテクチャである。ＨＡＲＱプロトコルおよびスケジューリング機能は基地局２４０−２７０および移動局１２０にわたって分散しているＭＡＣ−ｈｓサブレイヤに属している。なお、スライディングウインドウメカニズムに基づくＳＲ  ＡＲＱプロトコルも肯定応答モードにおけるＲＬＣサブレイヤのレベル上でＲＮＣ２２０、２３０および移動局１２０間で確立することができる。コアネットワーク１００および移動局１２０間のＰ  ｔｏ  Ｐ（ポイントトゥポイント）接続のためにＲＬＣサブレイヤから提供されるサービスは無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）と称される。各ＲＡＢは次にＭＡＣレイヤから提供されるサービスにマッピングされる。このサービスを論理チャネル（ＬＣ）と称する。
図４のアーキテクチャにおいて、ＨＳ−ＤＳＣＨ  ＦＰ（高速ダウンリンクシェアードチャネルフレームプロトコル）は、基地局２４０−２７０およびＲＮＣ２２０、２３０間のフロー制御の役割を負う。これはＲＮＣ２２０、２３０から得たリクエストに基づいてトランスポートネットワークをわたってパケットを送信するためにＲＮＣ２２０、２３０に対して与えられるキャパシティ（収容割当）を決定する。より具体的には、キャパシティは、Ｓ−ＲＮＳ３１０から発されるＨＳ−ＤＳＣＨ  ＦＰのキャパシティ要求メッセージにより要求される。ある一定量のデータをある一定期間にわたって送信するための許諾が基地局２４０−２７０から送られるキャパシティ付与メッセージにより与えられる。
プロトコルのパラメータはコントロールプレーンにおけるシグナリングによって設定される。このシグナリングは、無線ネットワーク（すなわち、Ｓ−ＲＮＣ３１０および移動局１２０）間のシグナリングのための無線リソース制御（ＲＲＣ）プロトコルによって、および、Ｉｕｂインタフェイス上の基地局（Ｎｏｄｅ  Ｂ）アプリケーションパート（ＮＢＡＰ）さらにＩｕｒインタフェイス上のＲＮＳＡＰ（無線ネットワークサブシステムアプリケーションパート）といったアプリケーションプロトコルによって統括される。
ＵＴＲＡＮ内におけるモビリティマネージメントの態様について、より詳細に述べる前に、３ＧＰＰ  ＴＲ２１．９０５″Ｖｏｃａｂｕｌａｒｙ  ｆｏｒ  ３ＧＰＰ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ″，Ｖ５．１．０．に従って、幾つかの定義についてここに示す。モビリティマネージメントに関連する幾つかの手順については後に説明することとする。
「無線リンク」とは、単一の移動局と単一のＵＴＲＡＮアクセスポイントとの間の論理的な結合を指す。この物理的実現は無線ベアラ送信を含む。
「ハンドオーバー」とは、一の無線ベアラから他の無線ベアラへの、ＭＳ（移動局）コネクションの一時的な接続断を伴う変更（ハードハンドオーバー）、または、移動局が常にＵＴＲＡＮに接続されているように無線ベアラをＭＳコネクションに参入させ、またこれより除外すること（ソフトハンドオーバー）と定義される。ソフトハンドオーバーは符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）技術を用いたネットワークに固有のものである。移動無線ネットワークにおいて、ハンドオーバーの実行はＳ−ＲＮＣにより制御される。
「アクティブセット」とは、ＭＳおよび無線ネットワーク間の特定の通信サービスに同時に関わっている無線リンクのセットを包括するものである。
「アクティブセットアップデート手順」は移動局とＵＴＲＡＮ間の通信のアクティブセットを変更するものである（例えば、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧに“Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ”，Ｖ．４．０．０．を参照）。この手順は、無線リンク追加、無線リンク削除、および、無線リンク追加削除の三つの機能を含むものである。同時無線リンクの最大数は８に設定されている。それぞれの基地局のパイロット信号強度がアクティブセット内の最も強い強度を有する基地局のパイロット信号強度に相対した所定の第１閾値を超えた場合に、新規の無線リンクが前記アクティブセットに追加される。また、それぞれの基地局のパイロット信号強度がアクティブセット内の最も強い強度を有するメンバーに相対した所定の第２閾値を下回った場合に、無線リンクは前記アクティブセットから削除される。無線リンク追加のための第１閾値は一般に無線リンク削除のための第２閾値よりも高く選択されている。従って、追加および削除イベントはパイロット信号に対してヒステリシスを生じることとなる。パイロット信号測定値はＲＲＣシグナリングを用いて、移動局からネットワーク（Ｓ−ＲＮＣ）へと報告される。測定結果を送る前に、通常はフェージングを平均化するためにフィルタリングが実行される。一般的なフィルタリング期間は約２００ｍｓであり（例えば、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ２“Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＦＤＤ）”，Ｖ．４．０．０）これはハンドオーバー遅延に繋がる。測定結果に基づいて、Ｓ−ＲＮＣはアクティブセットアップデート手順の一の機能の実行を開始する決定を行なうことができる。
なお、ＨＳＤＰＡアーキテクチャは次の異なる２つの態様に分けられる。：
（１）再送プロトコルのダウンリンク送信エンティティ、ＲＬＣとＭＡＣ−ｈｓはそれぞれＳ−ＲＮＣと基地局に所在している。（２）無線リソース管理アルゴリズム、ハンドオーバー制御、および、パケットスケジューリングは、移動局から得られる２つの独立した測定値に基づいており、それぞれＳ−ＲＮＣと基地局に所在している。これらの特徴は、ＨＳＤＰＡにおけるモビリティマネージメントとコンテキストプリザベーションに密接な関係を有している。
ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（高速物理ダウンリンクシェアードチャネル）はＨＳ−ＤＳＣＨに関連した物理チャネルである。ＨＳ−ＰＤＳＣＨは関連する専用物理チャネル（Ａ−ＤＰＣＨ）を伴って送信される。専用チャネルとして、Ａ−ＤＰＣＨは電力制御されている。高速スケジューリングとのリンクアダプテーションが可能となるよう、ＨＳ−ＰＤＳＣＨのフレーム（ＴＴＩは２ｍｓ）は専用チャネルのフレーム（１０ｍｓ）と比べて非常に短く選択される。ソフトハンドオーバーを適用すると、アクティブセット内の全基地局にスケジューリング動作の負担を強いることになる。また、この問題を解決できたとしても、アクティブセットの全てのメンバーにスケジューリング決定を提供するために極めてタイトなタイミングを必要とすることとなる。したがって、ソフトハンドオーバーはＨＳ−ＰＤＳＣＨにはサポートされていない。一方、Ａ−ＤＰＣＨのためのソフトハンドオーバーは可能であり、これは一以上の基地局から、取得した信号を合成する移動局に対して、送信が可能であることを意味する。ＨＳＤＰＡ無線リンクに関するハンドオーバー手順は「管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更」と呼ばれる。
管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更手順の間、管轄ＨＳ−ＤＳＣＨリンクの役割は一の無線リンクから他の無線リンクに移される（図５参照）。この手順に関与する２つのセルは、ソースＨＳ−ＤＳＣＨセルとターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセルと表される。「ネットワーク制御された管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更」はネットワークがターゲットセル上で決定を行なう特性を有する。ＵＭＴＳでは、この決定プロセスはＳ−ＲＮＣで実行される。セル変更手順は移動局によって開始でき、この手順は「移動局制御された管轄ＨＳ−ＤＳＣＨ変更手順」と称される。セル変更手順を分類する別の基準は管轄ＨＳ−ＤＳＣＨ基地局に関するものである。
特定の移動局のための管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセルを制御する基地局は「管轄ＨＳ−ＤＳＣＨ基地局」として定義される。「基地局内の管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更手順」はソースおよびターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセルが同一基地局内において制御されるセル変更手順である。「基地局間の管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更手順」においては、ソース及びターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセルが異なる基地局によって制御される。図５において、移動局５００に関する管轄ＨＳ−ＤＳＣＨ無線リンク（Ｌ１）は、ソースＨＳ−ＤＳＣＨ基地局５１０によって制御されるソースＨＳ−ＤＳＣＨセルからターゲットＨＳ−ＤＳＣＨ基地局５２０によって制御されるターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセルに移される。なお、ソースＨＳ−ＤＳＣＨ基地局５１０及びターゲットＨＳ−ＤＳＣＨ基地局５２０はＲＮＣ５３０によって制御される。
さらに、「同期された管轄セル変更手順」はハンドオーバーの完了後に、基地局および移動局が同時に信号の送受信を開始することを可能にする。移動局およびネットワーク間の同期は、Ｓ−ＲＮＣ内のＲＲＣエンティティにより設定されるアクティベーションタイマーによって維持される。アクティベーションタイマーの設定を決めるにあたっては、Ｉｕｂ／Ｉｕｒインタフェイス上の既知でない遅延、処理およびプロトコル遅延により、適切なマージンが見込まれる。このマージンもまた、ハンドオーバー遅延に繋がる。
なお、基地局間の管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更手順の実行は「管轄ＨＳ−ＤＳＣＨ基地局再配置手順」を実行することをも意味し、ここにＨＡＲＱコンテキスト再配置の問題が生じる。
以下、図６を用いて、同期された基地局間の管轄セル変更手順の間のシグナリングの例について説明する。なお、この図６においては、理解を容易とするために、各シグナリングに番号を振っている。（３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ、ＴＲ２５．３０８″Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ（ＨＳＤＰＡ）：Ｏｖｅｒａｌｌ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｇｅ  ２″，および３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ、ＴＲ２５．８７７″Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ：Ｉｕｂ／Ｉｕｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ａｓｐｅｃｔｓ″，Ｖ．５．１．０を比較参照）。
図６では、アクティブセットアップデートおよびセル変更手順を開始する決定はＳ−ＲＮＣにおいて同時になされる。
まず、ＲＲＣシグナリングを通じて、移動局（ＵＥ）６００が測定報告メッセージ（シグナリング１）をＳ−ＲＮＣ６３０に送信すると、Ｓ−ＲＮＣ６３０は、受信した測定報告メッセージに基づいて、無線リンク追加およびこれに組み合わせた管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更の必要性を判断し、アクティブセットアップデートおよびセル変更手順を開始する決定を行う（プロセス６４０）。
第１のステップとして、Ｓ−ＲＮＣ６３０がＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰプロトコルを介してターゲット基地局（Ｔａｒｇｅｔ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）６１０へ無線リンクセットアップ要求メッセージ（シグナリング２）を送信することで、専用チャネルのためのターゲット基地局への新規な無線リンクの確立を開始する。ターゲット基地局６１０がＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰプロトコルを介してＳ−ＲＮＣ６３０へ無線リンクセットアップ応答メッセージ（シグナリング３）を送信することで、無線リンクの確立を確認する。Ｓ−ＲＮＣ６３０がさらにＲＲＣプロトコルを介して移動局６００にアクティブセットアップデートメッセージ（シグナリング４）を送信する。アクティブセットアップデートメッセージは追加された無線リンクにおける専用物理チャネル（但し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨでない）の確立のために必要な情報を含む。移動局６００は新規な無線リンクを追加し、移動局６００がＲＲＣプロトコルを介してＳ−ＲＮＣ６３０へアクティブセットアップデート完了メッセージ（シグナリング５）を返信する。これにより、専用チャネルのための新規な無線リンクの追加が完了し、ソースおよびターゲットセルの両方における専用チャネルのための送受信が開始される（プロセス６５０）。
Ｓ−ＲＮＣ６３０は、さらに次のステップである管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更を実行する。同期された管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更のためには、ソース基地局（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）６２０およびターゲット基地局６１０の双方がまずアクティベーション時間におけるハンドオーバーの実行とセル変更のための準備を整える。
まず、Ｓ−ＲＮＣ６３０がＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰプロトコルを介してソース基地局６２０と、ＭＡＣ−ｈｓのリリース要求（シグナリング６）、無線リンク再構成準備（シグナリング７）、無線リンク再構成準備完了（シグナリング８）および無線リンク再構成確定（シグナリング９）の各シグナリングメッセージを交換する。なお、無線リンク再構成確定メッセージはソース基地局６２０のためのアクティベーション時間情報を含む。同一セットのメッセージがその後Ｓ−ＲＮＣ６３０とターゲット基地局６１０との間でも交換される（シグナリング１０−１２）。ソース基地局６２０のためのシグナリングとターゲット基地局６１０のためのシグナリングとの違いは、Ｓ−ＲＮＣ６３０がソース基地局６２０に対して、ＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰプロトコルのＭＡＣ−ｈｓリリース要求メッセージによりＭＡＣ−ｈｓエンティティのリセットを実行することを知らせる点のみである。
最後に、物理チャネル再構成メッセージ（シグナリング１３）がＲＲＣシグナリングを通じて、Ｓ−ＲＮＣ６３０から移動局６００に送られる。これはアクティベーション時間情報およびＭＡＣ−ｈｓリセットのための移動局６００へのリクエストを含む。通信が確立されると、移動局６００は物理チャネル再構成完了メッセージで応答する。これにより、シェアードチャネルのための新規な無線リンクの追加が完了し、ターゲットセルにおけるシェアードチャネルのための送受信が開始される（プロセス６６０）。
しかしながら、以下に詳細に記載するように、従来の基地局間の管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更手順の間には幾つかの問題が生じ得る。これらの問題は、セル変更手順によるパケット損失および遅延に関するもの、さらに決定遅延による頻繁なセル変更に関するものとして概括され得るものである。
まず、セル変更手順によるパケット損失の問題について述べる。上述したように、管轄ＨＳ−ＤＳＣＨ基地局再配置手順は、さらにソース基地局からターゲット基地局へのＨＡＲＱコンテキストのトランスファーの問題を伴うものである。異なる基地局間のＵＴＲＡＮにおける直接物理インタフェイスは存在しないため、コンテキストトランスファーはＲＮＣを介して行なわれなければならない。これはかなりのトランスファー遅延を伴うこととなり、このため、現在のソリューションでは、基地局再配置手順が実行されなくてはならない場合には、移動局側でシーケンス再配列バッファの蓄積内容を掃き出し、破損無く受信された全てのパケットを高位のレイヤにトランスファーするに留まる。また、ひとたび管轄基地局の変更が実行された場合には、基地局にバッファされている全てのパケットが破棄される必要がある。
Ｓ−ＲＮＣがＤ−ＲＮＣと同一であり、さらに片道のＩｕｂ遅延が５０ｍｓに等しいという仮定において、最も悪い場合のユーザおよび特定サービスあたりの基地局バッファの占有量（消費するバッファのメモリ領域）は次の表に示されるように計算することができる表は基地局最少バッファ占有量を表すものである。Ｉｕｂインタフェイス上で用いられる特定のフロー制御アルゴリズムによっては、基地局バッファ占有量は変動し得る。
2004057887.tif 000003
さらに、このデータ損失もまたさらなる追加遅延を生じる。セル変更手順による遅延の問題について、ここで詳細に述べる。
全ての手順に固有であり、上述したように測定および同期遅延からも生じ得るハンドオーバー遅延とは別にして、データ損失によりもたらされる追加の遅延がある。この遅延は失われたパケットの補償により生じるものである。
データ送信に高い信頼性を要求するインタラクティブサービスにとっては、ＲＬＣサブレイヤが肯定応答モードで動作するように設定するのが通常である。ＲＬＣのエンティティはＲＮＣおよび移動局内に置かれるので、ＲＬＣは基地局間の管轄セル変更手順にとってはトランスペアレントな（ＲＬＣが介在することが表立っては意識されていない）ものである。このように、基地局バッファからの損失パケット、および、移動局のシーケンス再配列バッファから高位のレイヤに転送されたパケットのシーケンス番号において検出された欠落パケットはＲＬＣ再送により補償される必要がある。これにより、主にトランスポートネットワークのインタフェイス上でこれらのパケットを再送することにより、追加遅延を生じることとなる。
この増加遅延は、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ（終端間）の送信に用いられる信頼性のあるトランスポートプロトコル（ＴＣＰ）のスプリアス（擬似）タイムアウトを引き起こすことが起こり得て、輻輳制御メカニズムにより、ＵＴＲＡＮに送入されるパケットのデータレートを減速させる場合がある。この様子は例えば、Ｗ．Ｓｔｅｖｅｎｓ“ＴＣＰ／ＩＰ  Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ″，ｖｏｌ．１，Ａｄｄｉｓｏｎ  Ｗｅｓｌｅｙ，１９９９．に記載されている。ＴＣＰセグメントサイズが１５００バイトに等しいと仮定して、基地局バッファで失われるデータ量は５から４１セグメントの範囲となる（上表を参照）。セル変更手順を実行した後、ユーザのチャネル状況は、まず大抵は改善している。しかしながら、ＴＣＰ輻輳制御の影響で、スケジューリング適用対象となるデータ量は少ないままであり、無線リソースは効率的に利用されていない。
ＲＬＣプロトコルが非肯定応答モードに設定されているネットワーク、あるいは再送プロトコルエンティティが基地局と移動局だけに設けられる概念的ネットワークにおいては、さらにもっと深刻な問題が生じ得る。この場合、ＨＡＲＱコンテキストから失われた全てのパケットは終端間で再送される必要があり、よって、さらに大きな遅延と無線リソースの非効率利用が生じる。
以上、セル変更手順によるバケット損失と遅延の問題について詳細に述べてきた。そして、決定遅延による頻繁なセル変更に伴って、更なる問題が生じ得る。
上述したように、アクティブセットアップデート手順の無線リンク追加機能は、ある基地局のパイロット信号が現在のアクティブセットの最も強いパイロット信号に相対したある閾値を超過した場合に開始される。よって、ＨＳＤＰＡ無線リンクを用いるユーザの専用チャネルのための無線リンク追加を完了した後に、新規のメンバーセルが前記移動局に対して最も良い無線チャネル状況を提供することも起こり得る。しかしながら、無線リンク追加と同時にＨＳＤＰＡサービスをこの新規メンバーセルに切り替えるのが必ずしも最適の決定である必要はない。
従来のアーキテクチャにおいて、２つのケースがあり得る：その１つはアクティブセットアップデート手順の無線リンク追加機能のトリガー決定がＳ−ＲＮＣによって管轄セル変更と同時になされる（すなわち、管轄セル変更手順とアクティブセットアップデート手順が同期している）場合である。あるいは、管轄セル変更手順の開始決定がアクティブセットアップデート手順の無線リンク追加機能の完了後になされる（すなわち、管轄セル変更手順とアクティブセットアップデート手順とが同期していない）場合である。
管轄セル変更手順とアクティブセットアップデート手順とが同期していない場合には、とりわけ、問題が生じ得る。セル変更手順のトリガー決定が相当の遅延をもって下された場合には、手順が完了するまでにチャネル状況が変わり戻ってしまう場合があり得る。これはセル間を連続的に往来する現象（ピンポン効果）が生じることとなり、この間はユーザのスケジューリングが行なえない。従って、アクティブセットアップデートと管轄セル変更手順とが同期していない場合には、セル変更手順をできるだけ速やかに開始することが有益である。
ＷＯ  ０１／３５５８６  Ａ１ではパケット交換型電気通信ネットワークにおけるネットワーク制御によるハンドオーバーのための方法および装置についての開示がなされている。シェアードチャネルにアクセスする移動局のための無線リソース要件は基地局システムレベルで恒久的に蓄積される。従って、ネットワーク制御によるハンドオーバーはパケットを基地局システムに供給する構成要素の制御を伴わずに行なわれ得る。
ＷＯ  ０２／１１３９７  Ａ１は移動データ通信ネットワークにおけるハンドオーバー間のヘッダー圧縮コンテキスト制御のための方法について開示している。ヘッダー圧縮器は送受信機からハンドオーバー完了の通知を受け、先にトランスファーされたコンテキストに従って、動作を再開する。
ＵＳ６，４１７，９４７  Ｂ１は通信ネットワーク、および、このためのリソース割当方法について開示している。ソフトハンドオーバーにおけるリソーススケジューリングについて記載がされている。
【発明の開示】
従来技術における上述の問題を念頭に、本発明は、一の基地局から他の基地局への管轄セル変更手順の間のデータ損失および遅延の悪影響を克服し得るセル変更方法およびこれに対応するセルラーシステムを提供することを目的とする。
この目的は、独立請求項に請求される発明によって解決される。
好適な実施の形態は従属請求項に定義される。
本発明の原理を説明するために、添付の図面が明細書に組み入れられ、明細書の一部を構成している。これらの図面は、本発明が如何なるものであり、また、どのように用いられるかについて、図示され記載された例のみに本発明を限定する趣旨のものではない。更なる特徴および効果は、添付の図面に図示される以下の更に詳細な本発明の記載から明らかにする。
【図面の簡単な説明】  図１は、従来技術に係るハイレベルＵＭＴＳの構成を示す図、
図２は、ＵＴＲＡＮの従来構成を示す図、
図３は、ドリフトおよびサーブ無線ネットワークサブシステムを示す図、
図４は、ＨＳＤＰＡのユーザプレーン無線インタフェイスアーキテクチャを示す図、
図５は、ソースおよびターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセル間のハンドオーバーを示す図、
図６は、基地局間の管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更シグナリングを示す図、
図７は、本発明の技術に従って用いることのできる移動局のＨＳＤＰＡアーキテクチャを示す図、
図８は、本発明の技術に従って用いることのできる基地局のＨＳＤＰＡアーキテクチャを示す図、
図９は、本発明の技術に従って用いることのできるフィードバック測定送信タイミングを示す図、
図１０は、本発明の実施の形態に係る、アクティベーション時間のネゴシエーションを伴う、ＲＮＣの制御による基地局間の管轄セル変更手順を示す図、
図１１は、本発明の実施の形態に係る、アクティベーション時間のネゴシエーションを伴う、別のＲＮＣの制御による基地局間の管轄セル変更手順を示す図、
図１２は、本発明の実施の形態に係る、アクティベーション時間のネゴシエーションを伴わない、基地局の制御による基地局間の管轄セル変更手順を示した図、及び、
図１３は、本発明の実施の形態に係る、アクティベーション時間のネゴシエーションを伴う、基地局の制御による基地局間の管轄セル変更手順を示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
本発明に係るプロトコルコンテキスト保護に関する詳細な説明に入る前に、まず、図７−９を参照しながら、本発明を用いることのできるＨＳＤＰＡアーキテクチャについて述べる。
まず、図７を用いて、移動局のＨＳＤＰＡアーキテクチャについて説明する。各ＨＡＲＱプロセス７００、７０５、７１０には、未送信の再送分からのパケットのビットを合成するために、所定量のソフトバッファメモリが割り当てられる。パケットが無事に受信されると、受信パケットはＲＬＣサブレイヤへの順序の整った送達を提供するシーケンス再配列バッファ７２０、７３０、７４０へと転送される。このアーキテクチャによれば、シーケンス再配列キューは特定の優先度と関連付けられても良い。
なお、利用可能なソフトバッファサイズは、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ，″Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ａｓｐｅｃｔｓ  ｏｆ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ″，ＴＲ２５．８４８，Ｖ５．０．０．に記載されるような移動局無線アクセス能力パラメータに依存し得る。あるＭＣＳレベルおよび最少インターＴＴＩインターバル（２つの連続したスケジューリング瞬間の間の最少時間）のための移動局の処理時間もまた、能力パラメータとして考慮することができる。これらは移動局からＲＮＣに対し、ＲＲＣプロトコルによってシグナルされ、さらにＲＮＣから基地局に対してシグナルされる。
次に、図８を用いて、基地局のＨＳＤＰＡアーキテクチャ基地局について説明する。基地局には、移動局に対して送信されるデータパケットを伴う、多くの異なるデータフロー（論理チャネル）が存在する。基地局および移動局のそれぞれに所在するＨＡＲＱ送受信エンティティのセットはＨＡＲＱプロセスと称され得る。移動局あたりのＨＡＲＱプロセス８００、８１０、８２０の最大数は予め規定することができる。これらのデータフローは異なるＱｏＳ（例えば、遅延および誤り要求）を有することができ、ＨＡＲＱインスタンスの異なる構成を要求し得る。スケジューラは異なる移動局にリソースを割り当てるにあたって、これらのパラメータを考慮する。スケジューリング機能８３０は、一の時間送信インターバル（ＴＴＩ）での現在のＭＣＳレベルにおける、異なるユーザまたは同一ユーザの複数データフローに対するシェアードチャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ：高速ダウンリンクシェアードチャネル）の割当を制御し、各々のユーザに対する既存のＨＡＲＱインスタンスを管理する。データフローまたはデータフローの特定パケットさえも異なる優先度を有し得る。従って、データパケットは異なる優先度キュー８４０、８５０、８６０、８７０の待ち行列に入れられることができる。同一のＱｏＳ要求を持つ異なるデータフローは多重化されても良い（例えばデータフロー＃２と＃３）。データパケットを搬送する高速ダウンリンクシェアードチャネルに加えて、ＨＳ−ＳＣＣＨ（高速シェアード制御チャネル）にマッピングされる制御データも存在する。このチャネルは、ＨＡＲＱプロセスＩＤ、変調方式、コード割当、トランスポートフォーマットなど受信機側でパケットの正確な受信、復調、合成および復号を行なうために必要なデータを搬送することができる。
なお、幾つかの利用可能なＨＡＲＱプロセスに対しての最初の送信のためにスケジューリングされることを待っている多くのパケットが存在する場合があり、また、再送待ちの多くのパケットが存在する場合もあり得る。さらに、ＨＡＲＱプロセスの状態は、初回送信のパケットを受けられる状態にあるか、あるいはまだ依然として、移動局において合成されるパケットの再送が残っている状態にあるかによる。以下の記載においては、この情報は「ＨＡＲＱコンテキスト」または「移動局のＭＡＣ−ｈｓプロトコルコンテキスト」と称される。
とりわけ、ＨＡＲＱコンテキストは初回送信待ちのパケット、再送待ちパケット、さらにＨＡＲＱプロセスの状態を含み得る。
移動局から取得した、Ａ−ＤＰＣＨを参照する電力制御コマンドはチャネル品質を推定するための指標として用いることができる。
チャネル品質を推定する他の可能性は、アップリンクシグナリングから得られるチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）によるものである。
ここで、ＨＳＤＰＡアップリンクシグナリングを参照するに、このシグナリングは移動局によって送信される専用アップリンクフィードバックチャネルを用いて実行され得る。このチャネル上で送信されるＣＱＩはＴＦＲＣ（トランスポートフォーマットリソースコンビネーション）を含む。チャネル状態をシグナリングすることに比べて、ＴＦＲＣを要求することの主要な便益は、これにより特定のチャネル状態において、あるトランスポートフォーマットに対して異なるパフォーマンスを生じる、異なる移動局インプリメンテーションに対処することができることである。低いＴＦＲＣ値は悪いチャネル状況（より低い多値数での変調、低い符号化率）に対応し、高いＴＦＲＣ値は良いチャネル状況に対してのスループットを最大化する。基地局は必ずしも移動局のリクエストに従う必要はない。移動局はある基準を用いて、所与のチャネル状況において、何れの送信フォーマットを受信できるかを決定し得る。全ての符号化されたビットはＨＳＤＰＡ  ＵＬ−ＤＰＣＣＨ（アップリンク専用物理制御チャネル）にマッピングされる。ＵＭＴＳ  ＦＤＤ（周波数分割方式）においては、ＨＳ−ＤＳＣＨに関連したアップリンクシグナリングは、既存の専用アップリンク物理チャネルと符号多重される、拡散率＝２５６のＤＰＣＣＨ−ＨＳを用いることができる。
チャネル品質インジケータのための送信周期およびタイミングはＵＴＲＡＮにより決定され、制御プレーンによってシグナリングされる。測定フィードバック周期ｋは｛１，５，１０，２０，４０，８０｝ＴＴＩの値を取り得る。ｋの値が大きくなるほど、ダウンリンクにおけるスケジューリングパフォーマンスの低下を犠牲にして、アップリンクにおけるシグナリングオーバーヘッドが小さくなる。測定フィードバックオフセットのためのセット値Ｉも決定される必要がある。フィードバック測定送信タイミングの例が図９に示されている。
これまでは本発明が実行され得る環境について述べられてきたが、本発明に係るコンテキスト保護技術についてこれより詳細に記すこととする。以下の記載から明らかなように、ソース基地局のＨＡＲＱコンテキストの一部（すなわち、最初の送信を待っているパケットおよび再送を待っているパケット）は保護される。これを達成するためのステップは、以下のアプローチの１つまたはそれ以上によることができる。
（１）ＨＳ−ＤＳＣＨ  ＦＰにおけるフロー制御を認識した基地局間の管轄セル変更
（２）ＭＡＣ−ｈｓにおけるスケジューリング機能を認識した基地局間の管轄セル変更
（３）ＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰプロトコルにおける制御プレーン上の追加シグナリングメッセージ
以下のより詳細な記載から明らかとなるように、本発明は同期されたアクティブセットアップデートおよび管轄セル変更手順と、同期されていないアクティブセットアップデートおよび管轄セル変更手順との両方に適用可能である。以下の実施の形態は同期されたアクティブセットアップデートおよび基地局間の管轄セル変更手順のカテゴリーと、非同期のアクティブセットアップデートおよび基地局間の管轄セル変更手順のカテゴリーとにグループ分けされる。同期された手順においては、管轄セル変更とアクティブセットアップデート手順とがＳ−ＲＮＣにより同時に決定され、同時の瞬間において実行される。この時間的瞬間のことをアクティベーション時間と称する。換言すれば、アクティベーション時間とは、アクティブセットアップデートプロセスおよびハンドオーバーを作動させる時間のことである。
同期された手順のカテゴリーにおいては、アクティベーション時間の変更を伴わないＲＮＣの制御による管轄セル変更は、アクティベーション時間の変更を伴う手順から区別され得る。同様に、非同期の手順はアクティベーション時間の変更可能性を伴わない基地局の制御による管轄セル変更と、アクティベーション時間の変更可能性を伴うそれとに分けることができる。
１．同期されたアクティブセットアップデートおよび基地局間の管轄セル変更手順
アクティベーション時間の変更可能性を伴わないＲＮＣの制御による管轄セル変更の場合には、２つのアプローチが区別され得る。第１のアプローチでは、ＲＮＣにおいてインテリジェントフロー制御が実行される一方、第２のアプローチにおいては、インテリジェントフロー制御およびスケジューリング機能が基地局において実行される。なお、これらの２つのアプローチは結合し得る。
ＲＮＣにおけるインテリジェントフロー制御とは、ひとたびアクティブセットアップデートおよび管轄セル変更手順についての決定がなされると、ＲＮＣがキャパシティ要求メッセージをソース基地局に対して送信することを中止することを意味する。
基地局におけるインテリジェントフロー制御およびスケジューリング機能は以下のステップを包含し得る。Ｓ−ＲＮＣは基地局に対して、決定およびアクティベーション時間について通知する。その後、基地局のフロー制御（ＨＳ−ＤＳＨ  ＦＰ）が当該ユーザからの全てのキャパシティ要求を拒絶する。さらに、基地局のスケジューリング機能（ＭＡＣ−ｈｓ）は、当該ユーザの初回送信待ち／再送待ちパケットに他の移動局のものより高い優先度を割り当てて、アクティベーション時間の前にそれらの送達がなされるようにする。
アクティベーション時間の変更可能性を伴うＲＮＣの制御による管轄セル変更の技術は、上述したアクティベーション時間の変更可能性を伴わないＲＮＣの制御による管轄セル変更と同様であるが、基地局がＳ−ＲＮＣよりアクティベーション時間の初期値を通知された後に、このための新たな値を提示し得る点で異なっている。Ｓ−ＲＮＣはこの新たに提示された値を受け入れるか、あるいは先の値を維持するかについて決定を行なうことができる。以下の記載においては、この手順をアクティベーション時間のネゴシエーション手順と称する。
フロー制御およびスケジューリング機能は以下のように記載することができる。まず、Ｓ−ＲＮＣは基地局に対して、決定およびアクティベーション時間について通知する。アクティベーション時間のネゴシエーション手順は、基地局とＲＮＣとの間で、ＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰアクティベーション時間ネゴシエーション要求および応答を交換することにより実行される。さらに、基地局のフロー制御（ＨＳ−ＤＳＨ  ＦＰ）が当該ユーザからの全てのキャパシティ要求を拒絶する。またさらに、基地局のスケジューリング機能（ＭＡＣ−ｈｓ）は、当該ユーザの初回送信待ち／再送待ちパケットに他の移動局のものより高い優先度を割り当てて、合意されたアクティベーション時間に到達する前にそれらの送達がなされるようにする。
アクティベーション時間の変更可能性を伴うＲＮＣの制御による管轄セル変更のシグナリング例について、図１０を用いて説明する。なお、この図１０においては、理解を容易とするために、各シグナリングに番号を振っている。
まず、ＲＲＣシグナリングを通じて、移動局（ＵＥ）１０３０が測定報告メッセージ（シグナリング１）をＳ−ＲＮＣ１０６０に送信すると、Ｓ−ＲＮＣ１０６０は、受信した測定報告メッセージに基づいて、無線リンク追加およびこれに組み合わせた管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更の必要性を判断し、アクティブセットアップデートおよびセル変更手順を開始する決定を行う（プロセス１０７０）。
その後、直ちにＳ−ＲＮＣ１０６０がＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰプロトコルを介してソース基地局（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）１０５０に、アクティブセットアップデートの決定がなされたことを知らせる（シグナリング２）。ソース基地局１０５０がＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰプロトコルを介してＳ−ＲＮＣ１０６０へアクティベーション時間ネゴシエーション要求メッセージ（シグナリング３）を送信する。Ｓ−ＲＮＣ１０６０がＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰプロトコルを介してソース基地局１０５０へアクティベーション時間ネゴシエーション応答メッセージ（シグナリング４）を送信する。上記シグナリング２−４のプロセス１０００により、管轄基地局セル変更手順の開始を決定した後に直ちにアクティベーション時間についてソース基地局１０５０に知らせられるので、ソース基地局１０５０における移動局１０３０へデータを送信するためのキャパシティ割り当てを停止することができ、一方で、ソース基地局１０５０がバッファされているパケットを、他の移動局のものより優先度を高めて移動局１０３０へ送信することができる。この結果、従来に比べて、パケットの損失を低減させることができる。
次に、Ｓ−ＲＮＣ１０６０がＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰプロトコルを介してターゲット基地局（Ｔａｒｇｅｔ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）１０４０へ無線リンクセットアップ要求メッセージ（シグナリング５）を送信することで、専用チャネルのためのターゲット基地局への新規な無線リンクの確立を開始する。ターゲット基地局１０４０がＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰプロトコルを介してＳ−ＲＮＣ１０６０へ無線リンクセットアップ応答メッセージ（シグナリング６）を送信することで、無線リンクの確立を確認する。Ｓ−ＲＮＣ１０６０がさらにＲＲＣプロトコルを介して移動局１０３０にアクティブセットアップデートメッセージ（シグナリング７）を送信する。アクティブセットアップデートメッセージは追加された無線リンクにおける専用物理チャネル（但し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨでない）の確立のために必要な情報を含む。移動局１０３０は新規な無線リンクを追加し、移動局１０３０がＲＲＣプロトコルを介してＳ−ＲＮＣ１０６０へアクティブセットアップデート完了メッセージ（シグナリング８）を返信する。これにより、専用チャネルのための新規な無線リンクの追加が完了し、ソースおよびターゲットセルの両方における専用チャネルのための送受信が開始される（プロセス１０８０）。
Ｓ−ＲＮＣ１０６０は、さらに次のステップである管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更を実行する。同期された管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセル変更のためには、ソース基地局１０５０およびターゲット基地局１０４０の双方がまずアクティベーション時間におけるハンドオーバーの実行とセル変更のための準備を整える。
まず、Ｓ−ＲＮＣ１０６０がＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰプロトコルを介してターゲット基地局１０４０と、無線リンク再構成準備（シグナリング９）、無線リンク再構成準備完了（シグナリング１０）および無線リンク再構成確定（シグナリング１１）の各シグナリングメッセージを交換する（プロセス１０１０）。Ｓ−ＲＮＣ１０６０がＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰプロトコルを介してソース基地局１０５０と、ＭＡＣ−ｈｓのリリース要求（シグナリング１２）、無線リンク再構成準備（シグナリング１３）、無線リンク再構成準備完了（シグナリング１４）および無線リンク再構成確定（シグナリング１５）の各シグナリングメッセージを交換する（プロセス１０２０）。この結果、ターゲット基地局がプロセス１０１０によりアクティベーション時間についての通知を受けた後、ＣＭＡＣ−ＨＳ−リリースＲＥＱプリミティブ（ＭＡＣ−ＲＲＣ間のＨＳ−ＤＳＣＨ関連の開放要求のプリミティブ）１０２０が送られる。
最後に、物理チャネル再構成メッセージ（シグナリング１６）がＲＲＣシグナリングを通じて、Ｓ−ＲＮＣ１０６０から移動局１０３０に送られる。これはアクティベーション時間情報およびＭＡＣ−ｈｓリセットのための移動局１０３０へのリクエストを含む。通信が確立されると、移動局１０３０は物理チャネル再構成完了メッセージで応答する。これにより、シェアードチャネルのための新規な無線リンクの追加が完了し、ターゲットセルにおけるシェアードチャネルのための送受信が開始される（プロセス１０９０）。
２．同期されていないアクティブセットアップデートおよび基地局間の管轄セル変更手順
この場合、アクティブセットのアップデートが完了した後に基地局が管轄セル変更手順についての決定を行なう。このアプローチはアクティブセットアップデートと管轄セル変更手順とが非同期である場合に適用される。
シグナリングがＳ−ＲＮＣまで届く必要があるため、測定のための高位レイヤシグナリングはより多くの時間を要する。従って、高速セルサイト選択は、物理レイヤ測定（ＣＱＩ、Ａ−ＤＣＨ用の電力制御コマンド、送信電力）に基づいて、基地局が開始し得る。これにより、セル変更手順における決定遅延が減少することとなり、ピンポン効果を回避することができる。セル変更手順を開始するにあたっての決定を基地局が行なうため、スケジューリングアルゴリズムを調整して、コンテキストの損失を防ぐことができる。この手順は以下のように示すことができる。
まず、Ｓ−ＲＮＣはソース基地局に対して、アクティブセットアップデート手順が実行されることを通知する。その時点より、当該基地局は新規に追加された基地局をターゲット基地局として管轄セル変更手順を開始する許可を与えられる。そして、基地局はセル変更手順の決定を行なうまで、例えば、ＣＱＩ報告値の時間平均を監視する、Ａ−ＤＣＨ用電力制御コマンドを監視する、および／または、送信電力をモニタリングする等の方法により、チャネル品質および／または当該チャネルで用いられる送信電力を監視する。そして、基地局はＳ−ＲＮＣに対して、セル変更手順が開始されるべき旨を（例えば、ＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰセル変更手順通知メッセージを用いて）通知する。基地局のフロー制御（ＨＳ−ＤＳＨ  ＦＰ）は、当該特定ユーザのためのＲＮＣからの追加パケットの許可を停止する。さらに、基地局のスケジューリング機能（ＭＡＣ−ｈｓ）は、当該ユーザの初回送信待ち／再送待ちパケットに他の移動局のものより高い優先度を割り当てて、アクティベーション時間の前にそれらの送達がなされるようにする。
アクティベーション時間の設定に関しては、非同期の手順はアクティベーション時間の変更可能性を伴わない基地局の制御による管轄セル変更と、アクティベーション時間の変更可能性を伴うそれとに分けることができることが既に述べられている。よって、基地局の制御による管轄セル変更方法におけるアクティベーション時間の決定には、２つの取り得る形がある。
まず、アクティベーション時間は基地局によって設定され、ＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰセル変更手順通知メッセージに含めて、Ｓ−ＲＮＣに通知することができ得る。この場合、この方法はアクティベーション時間の変更可能性を伴わない基地局の制御による管轄セル変更と称される。
第２に、アクティベーション時間はＳ−ＲＮＣによって設定され、セル変更手順通知メッセージの後に基地局に対して通知することができ得る（ＮＢＡＰ／ＲＮＳＡＰアクティベーション時間通知メッセージ）。基地局は上述したものと同様のメッセージセットを用いて、アクティベーション時間のためのネゴシエーション手順を開始し、実行することができる。この場合、この方法はアクティベーション時間の変更可能性を伴う基地局の制御による管轄セル変更と称される。
このように、基地局間ハンドオーバーにおけるコンテキスト保護に用いることのできる様々な実施の形態についてこれまで述べてきた。以下の表はこれらを短く概括するものである。
2004057887.tif 000004
ここで、図１１を参照しながら、アクティベーション時間の変更可能性を伴うＲＮＣの制御による管轄セル変更についての実施の形態について、より詳細に記載する。なお、この図１１においては、理解を容易とするために、各シグナリングに番号を振っている。
まず、Ｓ−ＲＮＣ１１５０は、新たな管轄ＨＳ−ＤＳＣＨセルとなる無線リンク追加の必要性があるかについて決定を行なう。第１のステップとして、Ｓ−ＲＮＣ１１５０はＤ−ＲＮＣ１１４０に対し、無線リンク追加要求メッセージ（シグナリング１）をＤ−ＲＮＣ１１４０に送信することで、ＨＳ−ＤＳＣＨリソースを用いることなく新規な無線リンクを確立するよう要求する。
そして、Ｄ−ＲＮＣ１１４０は新規な無線リンクのために無線リソースを割り当て、ターゲット基地局１１２０に対してＤＣＨ確立のために必要なパラメータを含む無線リンクセットアップ要求メッセージ（シグナリング２）を送信することで、新規な無線リンクを確立するよう要求する。
ターゲット基地局１１２０はリソースを割り当て、新規な無線リンク上のＤＰＣＨ１１４０で物理レイヤ受信を開始し、無線リンクセットアップ応答メッセージ（シグナリング３）を用いて応答する。
Ｄ−ＲＮＣ１１４０はＳ−ＲＮＣ１１５０に対して、無線リンク追加応答メッセージ（シグナリング４）を送信して応答する。そして、ＤＣＨトランスポートベアラが確立される。
Ｓ−ＲＮＣ１１５０はその後、アクティブセットアップデートメッセージ（シグナリング５）を準備し、移動局（ＵＥ）１１１０に対してこれを送信する。このメッセージは追加する無線リンクの特定を含む。
移動局１１１０は新規な無線リンクをアクティブセットに追加し、Ｓ−ＲＮＣ１１５０に対して、アクティブセットアップデート完了メッセージ（シグナリング６）を返信する。
シグナリング７−１２は、本実施の形態に係るアクティベーション時間ネゴシエーションプロセスを実行するために用いられる。Ｓ−ＲＮＣ１１５０はＤ−ＲＮＣ１１４０に対して、ＲＮＳＡＰ同時アクティブセットアップデート通知メッセージを送信し、Ｄ−ＲＮＣ１１４０はこれを受けて、基地局１１３０に対して、ＮＢＡＰ同時アクティブセットアップデート通知メッセージを送信する（シグナリング７および８）。基地局１１３０は、ＮＢＡＰアクティベーション時間ネゴシエーション要求（シグナリング９）をＤ−ＲＮＣ１１４０に対して送信し、Ｄ−ＲＮＣ１１４０はこれを受けて、Ｓ−ＲＮＣ１１５０に対して、ＲＮＳＡＰアクティベーション時間ネゴシエーション要求を送信する（シグナリング１０）。これに応答して、Ｓ−ＲＮＣ１１５０はＤ−ＲＮＣ１１４０に対して、ＲＮＳＡＰアクティベーション時間ネゴシエーション応答メッセージを送信し、Ｄ−ＲＮＣ１１４０はこれを受けて、基地局１１３０に対して、ＮＢＡＰアクティベーション時間ネゴシエーション応答メッセージを送信する（シグナリング１１および１２）。よって、図１１のアクティベーション時間ネゴシエーションプロセス１１００は、実質的に図１０のプロセス１０００に対応する。
次のステップとして、Ｓ−ＲＮＣ１１５０はＤ−ＲＮＣ１１４０に対して送信される無線リンク再構成要求メッセージ（シグナリング１３）を準備する。このメッセージはターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセルを特定する。
ソースおよびターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセルがそれぞれ異なる基地局によって制御されていると仮定される場合には、Ｄ−ＲＮＣ１１４０はソースＨＳ−ＤＳＣＨ基地局に対して、無線リンク再構成要求メッセージ（シグナリング１４）を用いて、同期された無線リンク再構成を実行するよう要求し、ソースＨＳ−ＤＳＣＨ無線リンクのためのＨＳ−ＤＳＣＨリソースを解除する。そして、ソース基地局１１３０は無線リンク再構成準備完了メッセージ（シグナリング１５）をＤ−ＲＮＣ１１４０に返信する。
Ｄ−ＲＮＣ１１４０はターゲットＨＳ−ＤＳＣＨ基地局１１２０に対し、無線リンク再構成要求メッセージ（シグナリング１６）を用いて、同期された無線リンク再構成を実行するよう要求し、ターゲットＨＳ−ＤＳＣＨ無線リンクのためのＨＳ−ＤＳＣＨリソースを追加する。このメッセージはまた、Ｄ−ＲＮＣの選択したＨＳ−ＤＳＣＨの移動局識別番号を含めた、ターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセルにおけるＨＳ−ＤＳＣＨリソースのセットアップに必要な情報を包含している。そして、ソースＨＳ−ＤＳＣＨ基地局１１３０は無線リンク再構成準備完了メッセージ（シグナリング１７）を返信する。その後、Ｄ−ＲＮＣ１１４０は無線リンク再構成準備完了メッセージ（シグナリング１８）をＳ−ＲＮＣ１１５０に返信する。このメッセージはＨＳ−ＳＣＣＨ設定情報、ターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセルのためのスクランブリングコード、さらにＨＳ−ＤＳＣＨ移動局が何れであるかの情報を含んでいる。
ターゲットＨＳ−ＤＳＣＨ基地局１１２０に対するＨＳ−ＤＳＣＨトランスポートベアラがここで確立される。Ｓ−ＲＮＣ１１５０はさらに続けて、Ｓ−ＲＮＣの選択したアクティベーション時間をＣＦＮの形で含めた無線リンク再構成確定メッセージ（シグナリング１９）をＤ−ＲＮＣ１１４０に送信する。
Ｄ−ＲＮＣはアクティベーション時間を含めて、無線リンク再構成確定メッセージ（シグナリング２０）をソースＨＳ−ＤＳＣＨ基地局１１３０およびターゲットＨＳ−ＤＳＣＨ基地局１１２０に対して送信する。特定されたアクティベーション時間において、ソースＨＳ−ＤＳＣＨ基地局１１３０は移動局１１１０に対するＨＳ−ＤＳＣＨ上の送信を停止し、ターゲットＨＳ−ＤＳＣＨ基地局１１２０はこれを開始する。
また、Ｓ−ＲＮＣ１１５０は移動局１１１０に対し、物理チャネル再構成メッセージ（シグナリング２１）を送信する。このメッセージはアクティベーション時間、ＭＡＣ−ｈｓリセットインジケータ、管轄ＨＳ−ＤＳＣＨ無線リンクインジケータ、ＨＳ−ＳＣＣＨ設定情報、さらにＨＳ−ＤＳＣＨ移動局が何れであるかの情報を含んでいる。
最後に特定されたアクティベーション時間において、移動局１１１０はＭＡＣ−ｈｓをリセットし、ソースＨＳ−ＤＳＣＨセルにおけるＨＳ−ＤＳＣＨ受信を停止し、ターゲットＨＳ−ＤＳＣＨセルにおけるＨＳ−ＤＳＣＨ受信を開始する。そして、移動局１１１０はＳ−ＲＮＣに対し、物理チャネル再構成完了メッセージ（シグナリング２２）を返信する。ソースＨＳ−ＤＳＣＨ基地局１１３０に対するＨＳ−ＤＳＣＨトランスポートベアラがリリースされる。
図１２をここで参照するに、同図ではアクティベーション時間の変更可能性を伴わない基地局の制御による管轄セル変更の実施形態が示されている。大抵のシグナリングは上述した図１１に参照されるものと同一である。加えて、手順１２００が設けられている。ソース基地局１２３０はＮＢＡＰセル変更手順通知メッセージ（シグナリング７）をＤ−ＲＮＣ１２４０に対して送り、Ｄ−ＲＮＣ１２４０はＲＮＳＡＰセル変更手順通知メッセージ（シグナリング８）をここから生成して、これをＳ−ＲＮＣ１２５０に対して送信する。これらのメッセージを用いて、ソース基地局１２３０は上に詳細記載された通り、管轄セル変更を制御することができる。
図１３ではアクティベーション時間の変更可能性を伴う基地局の制御による管轄セル変更の実施形態が示されている。この実施の形態においては、シグナリング７および８は図１２のそれらに対応している。さらにこれに加えて、プロセス１３００はアクティベーション時間関連のシグナリング９−１４を含んでいる。詳細には、Ｓ−ＲＮＣ１３５０はＤ−ＲＮＣ１３４０に対して、ＲＮＳＡＰアクティベーション時間通知メッセージ（シグナリング９）を送信し、Ｄ−ＲＮＣ１３４０ではこれに対応するＮＢＡＰメッセージが生成され、ソース基地局１３３０に対してシグナリング１０として送信される。以降のシグナリング１１−１４については、図１１のシグナリング９−１２に対応しているので、それぞれ上述の記載を参照するものとする。
上記記載から明らかなように、本発明は通信システムにおける無線リソース管理に関し、とりわけ、セルラーシステムに適用可能である。移動局（ＭＳ）がそれを管轄する基地局を変更する場合に、プロトコルコンテキスト（ステータス変数およびバッファされたパケット）が保護されて、レイテンシーおよびネットワークリソース利用を向上させることができる。
本発明は、受信された初回送信／再送データが結合されるＡＲＱタイプＩＩおよびタイプＩＩＩに関し得る。従って、チャネル状況次第で冗長適応が可能であることから、様々な実施形態の技術はリンクアダプテーション技術と考えることができる。なお、さらにそれらの様々な実施形態の技術は、スケジューラがＴＴＩベースで動作するとの仮定におけるパケットスケジューリング向上技術と考えることができる。
さらに、本発明がとりわけＨＳＤＰＡに適用可能であることは既に明らかである。本実施の形態のほとんどはＨＳＤＰＡについて言及したものではあるが、本発明はこのシステムに限定されるものではない。従って、データ送信は必ずしも特定の無線アクセス方式に依存する必要はない。本発明は分散アーキテクチャを有する如何なる移動通信システムに対しても適用し得るものである。
本明細書は、２００２年１２月２０日出願のＥＰ０２０２８６３１．６に基づくものである。この内容をここに含めておく。
【産業上の利用可能性】  本発明は、移動通信システム、特にセルラーシステムに用いるに好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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