JP2003534709A - Cdma通信システムにおけるソフトハンドオフのための方法および装置 - Google Patents
Cdma通信システムにおけるソフトハンドオフのための方法および装置Info
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Abstract
Description
接続(WCDMA)原理にしたがって動作する通信システムにおけるソフトハン
ドオフ動作のための新規で改良された方法および装置に関する。
して一般的に呼ばれるその技術仕様書の1つのバージョンを最近発行した。この
刊行物は技術的によく知られており、WCDMAシステムにおける動作標準規格
を記述している。この標準規格は特許に対するこの出願の時点で依然として発展
している。標準規格のコピーはフランスのヴァルボンヌ、ソフィア・アンティポ
リス、650ルーテ・デス・ルコルズ、3GPPにコンタクトすることにより、
あるいはインターネットアドレスwww.3gpp.orgでワールドワイドウ
ェブにアクセスすることにより得ることができる。特許に対するこの出願の時点
で標準規格の最新のバージョン、および同じものの以前に改訂された刊行物のす
べては、参照によりここに組み込まれている。
4号でブラッケニーII氏らに発行された特許、および米国特許番号第5,10
1,501号でギルハウゼン氏らに発行された特許はともに、特許に対する本願
の譲受人に譲渡され、参照によりここに組み込まれており、CDMA通信システ
ムにおける通信でソフトハンドオフを提供する方法およびシステムを提供する。
一般的に、ソフトハンドオフ動作における移動局は異なるセルから送信された複
数の信号を受信して合成し、情報の全体的なデコーディングおよび復調を向上さ
せる。ソフトハンドオフ動作に関連するセルから送信される信号は同じ情報を伝
える。信号のデコーディングおよび復調後に移動局はソフト合計動作でデータメ
トリクスを合成して、データエネルギを加算する。結果として、情報データはよ
り少ないエラーで受信される。
PN)シーケンスを持つ。各セルから送信されるダウンリンク信号は信号拡散関
数の一部としてPNシーケンスと乗算される。移動局により受信されたダウンリ
ンク信号は送信機により使用されたPNシーケンスにしたがって逆拡散動作を受
ける。データシンボルレベルにおける逆拡散動作の結果は、ソフトハンドオフ動
作に関係する他のセルにより送信された他の信号の逆拡散動作の結果と合成され
る。同じセルから発生されたがマルチパスにより異なる遅延で移動局に到着した
信号は同じ方法で合成することができる。一般的に知られているレイク受信機が
合成動作のために使用される。
された一致シンボルを移動局が合成することが重要である。例えば、第1のセル
からの特定フレームの第1のシンボルは、第2のセルからの一致シンボルの第1
のシンボルと合成される必要があるなどである。移動局は各セルからのデータ信
号のフレームタイミングを知る必要がある。セルタイミングが相互に非同期であ
る可能性、PN拡散コードフレームタイミングとデータフレームタイミングとの
間の可能性あるタイミングオフセット、および伝搬遅延における不確実性を含む
要因のために、移動局は必ずしも各セルからのシンボルの到着タイミングを信頼
してどのシンボルを合成すべきかを決定することができない。
信される各ダウンリンク信号のデータフレーム時間オフセットを移動局が確実に
知るための方法および装置に対する必要性がある。
おり、ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを決定し、セルから移動局に
ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを送信することにより、ダウンリン
クデータフレーム時間オフセットを移動局に知らせる。この方法とそれに伴う装
置は移動局により測定される時間オフセット情報を受信することをさらに含むと
利点がある。ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを決定することは移動
局により測定される時間オフセットに基づく。移動局はメッセージのオフセット
情報に基づいてフレーム境界のタイミングを決定することができる。移動局によ
り送信され、ネットワークにより受信されるタイミングオフセット測定報告が新
しいセルにより使用されて、フレームオフセットが見出される。いったん新しい
セルがオフセットを見出すと、選択されたオフセットを移動局に信号送信する。
この方法とそれに伴う装置は、測定報告メッセージを通して時間オフセットを受
信することをさらに含むと利点がある。時間オフセットは移動局により測定され
る。測定報告メッセージは移動局により、セルを制御する基地局制御装置に少な
くとも送信される。いったん移動局がアクティブセット更新メッセージを受信す
ると、データフレーム時間オフセット情報がタイミングブロックに提供される。
各ダウンリンク信号に関係するデータフレーム時間オフセットを知ると、タイミ
ングブロックは各ダウンリンク信号のデータフレーム境界を決定することができ
る。タイミングブロックはデータフレーム時間オフセットに関係するダウンリン
ク信号に対応するPNシーケンスタイミングを調整するので、各データフレーム
中の対応するデータシンボルは合成器で正しくソフト合成される。ソフト合成動
作の結果は情報を取り出すために復調器/デコーダで処理されると利点がある。
のを識別している図面を考慮すると、以下に記述されている詳細な説明からさら
に明らかになるであろう。
MA捕捉のための方法および装置”と題する特許出願で説明されており、本願の
譲受人にともに譲渡されており、参照によりここに組み込まれている。第09/
345,283号出願はセルと移動局の同期のための方法および装置に対する説
明を提供する。同期データに基づいて、移動局は移動局アップリンクデータフレ
ームタイミングを基準とするデータフレーム時間オフセットを決定することがで
きる。標準規格にしたがったアップリンク信号はセルからのダウンリンク信号の
受信後の固定時間オフセット内で送信される。アップリンク信号時間オフセット
は1024チップに固定されてもよい。移動局は観測された時間差を決定した後
に、SFN−SFNメッセージとして一般に知られているメッセージを通してセ
ルに情報を送信する。3G TS25.331v3.2.0(2000−03)
文書のセクション10.3.7.90は観測された時間差メッセージに対する説
明および要求を提供する。観測された時間差情報はセル測定結果メッセージ10
.3.7.3に含まれる。移動局は周期的にセルに対して報告してもよい。移動
局はチップ時間の単位で時間差を測定および報告する。
報告した移動局に向けられたダウンリンク物理チャネルに対してデータフレーム
時間オフセットをセットする。3G TS25.221v3.2.0(2000
−03)文書のセクション7およびそのサブセクションは、異なる物理チャネル
間のタイミング差に対する説明を提供する。例えば、ダウンリンクに対して直接
的に、アップリンクに対して間接的に、プライマリ共通制御物理チャネルをすべ
ての物理チャネルに対するタイミング差として使用する。データおよび音声情報
の通信に向けられた専用物理チャネルは、共通制御チャネルおよびパイロット物
理チャネルからのデータフレーム時間オフセットでセットされる。データフレー
ム時間オフセットは共通制御チャネルおよびパイロット物理チャネルから256
チップの倍数でセットされる。
うな信号の測定に基づいて報告メッセージを送信する。各報告メッセージは、ア
ップリンクタイミングと各セルからのダウンリンクPNシーケンスフレームタイ
ミング(すなわち、共通およびパイロットチャネルフレームタイミング)との間
の時間遅延差測定値、およびSFN番号を含む。各基地局から移動局への伝搬距
離は異なるかもしれない。各セルに対して移動局により測定された観測時間差は
異なるかもしれない。ダウンリンクデータフレーム時間オフセットは、その対応
する測定報告に基づいて各セルによりセットされる。各セルはその自己のタイミ
ングで同期または非同期で動作してもよい。
ドオフ状況にある移動局101は2つのダウンリンク信号111および112を
受信する。移動局は2つより多いセルとソフトハンドオフであってもよいが、説
明を簡単にするために、2方向ハンドオフ状況を説明する。移動局101はセル
102および103に受信されるべきアップリンク信号113を送信する。各セ
ルは測定報告メッセージで報告された時間オフセット値を使用してデータフレー
ム時間オフセットをセットし、移動局により受信されるダウンリンク信号が、移
動局から送信されるアップリンク信号から時間で約1024チップ離れるように
する。例示目的のために、例えば、アップリンク信号113は時間120で送信
される。セル102はダウンリンク111を通して移動局101と通信する。セ
ル102の共通制御チャネル時間基準が時間121の場合、セル102は時間1
21からのデータフレーム時間オフセット122をセットするので、伝搬遅延1
23を考慮に入れた後に、ダウンリンク信号111はアップリンク送信時間12
0から約1024チップ時間離れて到着する。
クに送信する。この基地局制御装置190はダウンリンク112と関係する時間
フレームオフセット124を決定するのに必要なタイミング情報をセル103に
知らせる。セル103はデータフレーム時間オフセット124をセットするので
、ダウンリンク信号112の伝搬遅延に関係する伝搬遅延125を含んだ後に、
アップリンク送信時間120から約1024チップ離れて移動局101にダウン
リンク信号112が到着する。ダウンリンク信号111および112はしたがっ
て移動局101において、アップリンク信号113の約1024チップ時間内に
到着する。移動局101がそれぞれダウンリンク信号111および112を通し
て基地局102および103とソフトハンドオフ中であるときに、ソフト合成動
作が実行されてもよい。
24は256チップ時間の増分である。PNシーケンスの開始はセル共通制御お
よびパイロットチャネル時間フレームの開始と一致するようにセットされる。各
ダウンリンク物理チャネルはPNシーケンスで拡散される。このようなことであ
るから、各ダウンリンク信号は他のものから時間で少なくとも256チップだけ
オフセットされている。異なる移動局に対するダウンリンク信号は同じタイミン
グオフセットを持つことができる。
合成を実行しており、各ダウンリンク信号から抽出されたデータシンボルは、他
のデータフレームの同じ位置の他のデータシンボルとの有効なソフト合成動作の
ためにデータフレームの位置に関して識別される。各データシンボルは期間で4
チップと512チップとの間である。データフレーム時間オフセットは256チ
ップの増分である。ダウンリンク信号を通して送信されるデータシンボルは、ソ
フト合成動作のために移動局において識別される必要がある。移動局により報告
される測定値に依存して、データフレーム時間オフセット122はセル102に
よりセットされ、データフレーム時間オフセット124はセル103によりセッ
トされる。ダウンリンク信号111を通して受信されるデータシンボルS1Xは
ダウンリンク信号112を通して受信されるデータシンボルS2Xと合成される
必要がある。移動局101がデータシンボル境界を知らない場合には、異なるダ
ウンリンク信号のデータシンボルはそれに対応して合成されないかもしれない。
異なるセルからの信号がほぼ同じ時間に移動局に到着するように、セルはデータ
チャネルの送信タイミングを調整しようと試みるので、移動局がする1つのこと
は時間的に互いに“最も近い”シンボルを合成することである。しかしながら、
測定報告の時間とソフト合成動作の開始との間で伝搬時間関係が変化する可能性
はソフト合成動作について移動局に曖昧さを残す。
これに伴う装置は、ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを決定し、セル
から移動局101に送信されるアクティブセット更新メッセージを通してダウン
リンクデータフレーム時間オフセットを送信することにより、移動局101にダ
ウンリンクデータフレーム時間オフセットを知らせる。この方法およびこれに伴
う装置は、移動局101により測定される時間オフセット情報を受信することを
さらに含む。ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを決定することは、移
動局101により測定される時間オフセットに基づく。この方法およびこれに伴
う装置は、測定報告メッセージを通して時間オフセットを受信することをさらに
含む。時間オフセットは移動局101により測定される。測定報告メッセージは
移動局101により少なくとも基地局制御装置190に送信される。
ルの境界を識別した後にその内部タイミングを調整してもよい。有効な合成動作
が可能である。その理由は、本発明の実施形態にしたがうと移動局101はセル
により使用されるデータフレーム時間オフセットを知っているからである。移動
局101はデータシンボル境界を決定することができる。その理由はダウンリン
ク信号がPNシーケンスにより拡散され、このPNシーケンスの開始は共通制御
チャネルおよびパイロットチャネルの開始と一致しているからである。移動局1
01はセルと通信している間に、進行中の同期プロセスを通してPNシーケンス
の開始に関係するタイミングから導出された、共通制御チャネルおよびパイロッ
トチャネルのタイミング境界を知る。移動局101はPNシーケンスタイミング
を測定する。PNシーケンスタイミングと制御/パイロットチャネルフレームタ
イミングとの間の関係を知ると、移動局101がフレームタイミングを導出でき
るようなる。移動局101は信号からPNシーケンスを除去することによりダウ
ンリンク信号を逆拡散する。第1のデータシンボルの境界は、PNシーケンスの
開始からのデータフレーム時間オフセットの増分で時間オフセットしている。し
たがって、いったん移動局がデータフレーム時間オフセットを知ると、PNシー
ケンスタイミングに対してデータフレーム境界の位置を決定することができる。
データシンボルは期間で固定されていることから、第1のデータシンボル後の後
続するデータシンボルの境界は容易に決定することができる。データシンボル合
成動作は逆拡散動作後に生じる。移動局はレイク受信機フィンガのデータシンボ
ル境界を調整して、他のダウンリンク信号に割り当てられた他のフィンガから出
力されているデータシンボル境界に一致させることができる。
.3.4は、ソフトハンドオーバー動作、さもなければソフトハンドオフ動作と
して知られている動作で、アクティブセット更新メッセージを発生させる手順を
提供する。アクティブセット更新の目的は、ソフトハンドオフ動作に関係する移
動局とさまざまなセルとの間の接続のアクティブセットを更新することである。
基地局制御装置(BSC))190は手順を開始して、ダウンリンク接続を修正
する。アクティブセット更新、測定報告などを含むすべてのシグナリングアクテ
ィビィティに対して、移動局はBSC190(あるいはWCDMA技術用語で無
線ネットワーク制御装置(RNC)と通信している。各セルには(コーディング
/デコーディング、インターリーブ/デインターリーブ、拡散/逆拡散のような
)いくつかの物理レイヤ処理を行うトランシーバが含まれる。3G TS25.
331v3.2.0(2000−03)文書のセクション8.5.7は情報の受
信に対する一般的なアクションに対して説明を提供する。新しいセクション8.
5.7.6.13が加えられてもよく、これは本発明のさまざまな実施形態にし
たがって、移動局101がデータフレーム時間オフセットを受信したときに何を
行うことが予想されているかについて説明している。セクション10.3.6.
15にしたがうと、無線リンクに対するダウンリンクDPCH情報は、ダウンリ
ンクに関係するデータフレーム時間オフセットを含むように修正されてもよい。
データフレーム時間オフセットは1チップ時間または256チップ時間の増分で
通信されてもよい。
明のさまざまな実施形態にしたがうソフト合成動作に対して示されている。ダウ
ンリンク信号204および205は、(示されていない)適切なダウンコンバー
トおよび信号処理後に、逆拡散器202および203に入力される。各ダウンリ
ンク信号はセルと関係していてもよい。いったんアクティブセット更新メッセー
ジが受信されると、データフレーム時間オフセット情報がタイミングブロック2
01に提供される。各ダウンリンク信号に関係するデータフレーム時間オフセッ
トを知ったときに、タイミングブロック201は各ダウンリンク信号のデータフ
レーム境界を決定することができる。タイミングブロック201はデータフレー
ム時間オフセットに関係するダウンリンク信号に対応するPNシーケンスタイミ
ングを調整して、各データフレーム中の対応するデータシンボルが合成器210
で正しくソフト合成されるようにすることができる。ソフト合成動作の結果は情
報を取り出すために復調器/デコーダ220に提供される。
正確な結果で実行される。
提供されている。これらの実施形態に対するさまざまな修正は当業者に容易に明
らかになるであろう。ここに規定されている一般的な原理は発明能力を使用する
ことなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明はここに示
されている実施形態に制限されることを意図しているものではなく、ここに開示
されている原理および新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲にしたがうことを意
図している。
オフ状態中の移動局と2つのセルとの間で通信されるアップリンク信号に対する
ダウンリンク信号タイミングのブロック図である。
セージを通して移動局に通信されるデータフレーム時間オフセットに基づいてデ
ータシンボルの時間境界を決定する移動局の受信機の一部のブロック図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 通信システム中で、ダウンリンクデータフレーム時間オフセ
ットを移動局に知らせる方法において、 前記ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを決定し、 前記ダウンリンクデータフレーム時間オフセットをセルから前記移動局に送信
することを含む方法。 - 【請求項2】 前記ダウンリンクデータフレームオフセットはアクティブセ
ット更新メッセージ中に含まれ、前記通信システムはWCDMA標準規格にした
がって動作している請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記移動局により測定される時間オフセットを受信すること
をさらに含み、 前記ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを決定することは、前記移動
局により測定される前記時間オフセットに基づいている請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記時間オフセットを受信することは、前記移動局により送
信される測定報告メッセージを通して実行される請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 前記ダウンリンクデータフレーム時間オフセットにしたがっ
てデータシンボルタイミングを調整するために前記移動局における時間オフセッ
ト調整器のタイミングを調整し、ソフト合成動作のために対応するデータシンボ
ルを識別することをさらに含む請求項3記載の方法。 - 【請求項6】 前記対応するデータシンボルをソフト合成することをさらに
含む請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 セルから移動局に送信されるダウンリンクデータフレーム時
間オフセットを受信するように構成された受信機と、 前記ダウンリンクデータフレーム時間オフセットにしたがってデータシンボル
タイミングを調整する時間オフセットブロックとを具備する通信システム中の装
置。 - 【請求項8】 前記受信機と前記時間オフセットブロックは前記移動局に含
まれている請求項7記載の装置。 - 【請求項9】 ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを決定する手段
と、 セルから移動局へのアクティブセット更新メッセージを通して前記ダウンリン
クデータフレーム時間オフセットを送信する送信機とを具備し、 前記メッセージは、前記ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを前記移
動局に知らせる通信システム中の装置。 - 【請求項10】 前記決定手段と前記送信機は、前記セルと基地局制御装置
とを含む通信基地局中に含まれている請求項9記載の装置。 - 【請求項11】 ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを決定する手
段と、 セルから移動局へのアクティブセット更新メッセージを通して前記ダウンリン
クデータフレーム時間オフセットを送信する送信機と、 前記アクティブセット更新メッセージを通して前記ダウンリンクデータフレー
ム時間オフセットを受信する受信機と、 前記ダウンリンクデータフレーム時間オフセットにしたがってデータシンボル
タイミングを調整する前記移動局中の時間オフセット調整器とを具備し、 前記メッセージは、前記ダウンリンクデータフレーム時間オフセットを前記移
動局に知らせる通信システム中の装置。
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