JP2005204318A

JP2005204318A - 移動通信システムにおける隣接セル境界認識装置及び方法

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Publication number: JP2005204318A
Application number: JP2005006908A
Authority: JP
Inventors: Kiko Cho; 基浩趙
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2005-07-28
Also published as: KR100547723B1; US20050153695A1; RU2280329C1; CN1642354A; EP1555847A2; KR20050074853A; EP1555847A3; CN100385994C

Abstract

【課題】移動通信システムにおけるハンドオーバー装置及び方法に関し、特に、相互に異なる移動通信システム間のハンドオーバーのためにセル境界を認識する装置及び方法に関する。
【解決手段】相互に異なる移動通信システム間のハンドオーバーのために、移動端末は、非同期方式を支援する移動通信網のセル境界を認識する。このために、フレーム同期の獲得のために使用される既存のコードワードと区分される境界表示コードワードを新たに定義し、境界表示基地局が第２の同期チャンネルを通してこの境界表示コードワードのうちのいずれか１つをフレームごとに伝送する。移動端末は、第２の同期チャンネルを通して境界表示コードワードを受信すると、自分が非同期方式を支援する移動通信網の境界に位置していることを認識し、同期方式を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、移動通信システムにおけるハンドオーバー装置及び方法に関し、特に、相互に異なる移動通信システム間のハンドオーバーのためにセル境界を認識する装置及び方法に関する。

通常に、音声を主とするサービスを提供する第２世代移動通信方式は、ＧＳＭ(Global System for Mobile Communications)、ＩＳ(Interim Standard)−９５を含んでいる。このＧＳＭは、１９９２年にヨーロッパを中心にして常用化されており、時分割多重接続(Time Division Multiple Access；以下、“ＴＤＭＡ”と称する。)方式を使用してサービスを提供している。一方、ＩＳ−９５は、韓国及び米国を中心にして常用化されており、符号分割多重接続(Code Division Multiple Access；以下、“ＣＤＭＡ”と称する。)方式を使用する。

一方、第２世代移動通信方式から発展した第３世代移動通信方式は、音声サービスだけでなく、パケットサービスまで支援する移動通信方式を意味し、ＣＤＭＡ方式を使用する。第３世代移動通信方式は、基地局間の非同期に基づくヨーロッパ及び日本型標準方式である３ＧＰＰ(３^rd Generation Project Partnership／ＷＣＤＭＡ)と基地局間の同期に基づく米国型標準方式である３ＧＰＰ２(３^rd Generation Project Partnership 2／ＣＤＭＡ２０００)とがある。

第３世代移動通信方式によるサービスが常用化されるとき、現在常用化されている第２世代移動通信方式によるサービスと共存することは明らかである。すなわち、第３世代移動通信システムの常用化過程及び経済的な負担によって、第３世代移動通信網は、主要な圏域を対象にして順次的に設置される。このような網の設置において、第３世代移動通信方式を支援する移動端末機の場合、第３世代移動通信網を外れると、これ以上のサービスを受けることができなかった。従って、第２世代移動通信システム及び第３世代移動通信システムは、相互に異なる周波数や通信方式を使用するにつれて、相互互換のための技術が要求される。特に、相互に異なる通信方式又は相互に異なる周波数を使用するシステム間の相互互換のためには、一番重要なことがハンドオーバーである。すなわち、上述した相互に異なる通信方式(ＦＤＤ(Frequency Division Duplexing)、ＷＢ−ＴＤＤ(Wide Band-Time Division Duplexing)、ＮＢ−ＴＤＤ(Narrow Band-Time Division Duplexing)、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ２０００等)又は同一の通信方式を使用するが、相互に異なる周波数を使用するシステムは、相互に近くに存在することができる。このような状況で、移動端末機が所定の通信方式と所定の周波数によって、現在サービスを受けている基地局から外れて、異なる通信方式又は異なる周波数を使用する基地局領域に移動すると、国際ローミング(global roaming)のためにこの基地局間のハンドオーバーが必要である。

上記背景に鑑みて、本発明の目的は、移動通信システムにおけるセル境界を識別する装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、相互に異なる通信方式を支援するセルが混在している移動通信網で、移動端末が異なる通信方式を支援するセルの境界を認知するようにする装置及び方法を提供することにある。

本発明のまた他の目的は、相互に異なる周波数を使用するセルが混在している移動通信網で、移動端末が異なる周波数を使用するセルの境界を認知するようにする装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、第２世代移動通信網に位置する移動端末が、第３世代移動通信網の境界を認識するようにする装置及び方法を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、第３世代移動通信網で、移動端末と基地局との間の同期のために使用されるチャンネルを通して移動端末が第３世代移動通信網の境界を認識するようにする装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、非同期方式の移動通信網で、フレーム同期の獲得のために使用される第２の同期チャンネルを通してセル境界を区分するための特定のコードを伝送する装置及び方法を提供することにある。

本発明のそれ以上の目的は、非同期方式の移動通信網で、セル境界を区分するために既存のコードと差別化される特定のコードを新たに定義し、これを用いて、移動端末がセル境界を認識するようにする装置及び方法を提供することにある。

このような目的を達成するために、第１の見地において、本発明は、フレーム同期の獲得のために使用されるコードワードと、このコードワードと区分される境界表示コードワードを指定し、このコードワードとこの境界表示コードワードのうちのいずれか１つのコードワードとを第２の同期チャンネルを通して伝送する非同期方式を支援する移動通信システムにおいて、移動端末がこの境界表示コードワードによってこの非同期方式を支援する移動通信網の境界を認識する方法であって、第１の同期チャンネルを受信してスロット同期を獲得した後、この第２の同期チャンネルを受信するステップと、この第２の同期チャンネルを通してこの境界表示コードワードのうちのいずれか１つの境界表示コードワードが受信されるか否かを確認するステップと、この境界表示コードワードの受信を確認するとき、この非同期方式の以外の異なる通信方式又は異なる周波数を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行するステップと、を含むことを特徴とする。

また、第２の見地において、本発明は、非同期方式を支援する移動通信システムにおける境界表示基地局がこの非同期方式を支援する移動通信網の境界を表示する方法であって、移動端末がスロット同期を獲得するために要求される第１の同期チャンネルを伝送するステップと、フレーム同期の獲得のために使用されるコードワードと区分される境界表示コードワードを指定し、この境界表示コードワードのうちのいずれか１つのコードワードを第２の同期チャンネルを通してフレームごとに伝送するステップと、を含むことを特徴とする。

さらに、第３の見地において、本発明は、非同期方式を支援する移動通信システムにおける境界表示基地局がこの非同期方式を支援する移動通信網の境界を表示する方法であって、境界表示基地局がスロット同期の獲得のための第１の同期チャンネルとフレーム同期の獲得のために使用されるコードワードと区分される境界表示コードワードとを指定し、この境界表示コードワードのうちのいずれか１つのコードワードがマッピングされた第２の同期チャンネルを毎フレームを構成する各スロットの所定の位置で伝送するステップと、移動端末が第１の同期チャンネルを受信してスロット同期を獲得した後、この第２の同期チャンネルを通してこの境界表示コードワードのうちのいずれか１つの境界表示コードワードを受信すると、この非同期方式の以外の異なる通信方式又は異なる周波数を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行するステップと、を含むことを特徴とする。

なお、第４の見地において、本発明は、非同期方式を支援する移動通信システムにおける境界表示基地局がこの非同期方式を支援する移動通信網の境界を表示する装置であって、スロット同期の獲得のための第１の同期チャンネルとフレーム同期の獲得のために使用されるコードワードと区分される境界表示コードワードとを指定し、この境界表示コードワードのうちのいずれか１つのコードワードがマッピングされた第２の同期チャンネルを毎フレームを構成する各スロットの所定の位置で伝送する境界表示基地局と、第１の同期チャンネルを受信してスロット同期を獲得した後、この第２の同期チャンネルを通してこの境界表示コードワードのうちのいずれか１つの境界表示コードワードを受信すると、この非同期方式の以外の異なる通信方式又は異なる周波数を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行する移動端末と、を含むことを特徴とする。

本発明の実施形態に従う効果は、下記の通りである。
一番目に、境界表示基地局は、Ｐ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨを伝送するための資源のみを必要とする。従って、ＦＡの当たり２個のチャンネルエレメントは、十分である。すなわち、一般に、ＣＰＩＣＨのために、最大電力の１０％を割り当てなければならないが、これを伝送しないので、それだけ必要の送信電力を減少させる。これは、電力消耗量の減少及び電力増幅器の容量を減少させる。

二番目に、ＷＣＤＭＡ境界を表示するためのＣＰＩＣＨを送信する必要がないので、ＣＰＩＣＨを伝送するための電力だけの干渉を減少させることができるので、隣接セルの容量を増大させることができる。

三番目に、ＷＣＤＭＡ境界を表示するために新たに定義されたコードワードをＳ−ＳＣＨを通して伝送するに従って、ハンドオーバーに従う移動端末の誤動作を防止することができる。

四番目に、既存のダミーパイロットを使用する場合、８個のスクランブリングコードを適用するための時間が要求されたが、本発明の実施形態で提案するように、Ｓ−ＳＣＨを用いる場合、このような時間を減らすことができるので、速い速度に移動する移動端末の境界認識速度を向上させることができる。

以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。

通常、移動通信システムでのセルは、自分の属している基地局の物理階層としての機能のみを遂行する。従って、本発明の実施形態において、基地局とセルとを混用するか、又は、１つの基地局が１つのセルに対応して説明されることができることに注意しなければならない。

一般に、基地局間のハンドオーバーは、周波数間のハンドオーバー(Inter frequency hand-over)と、無線アクセス技術間のハンドオーバー(Inter Radio Access Technologies(ＲＡＴ)hand-over)とに区分されることができる。Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴハンドオーバーは、相互に異なる通信方式を使用する移動通信システム間のハンドオーバーを意味する。Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴハンドオーバーのためには、ハンドオーバーの対象になる移動通信システムの基地局(以下、“ターゲット基地局”と称する。)状態を移動端末機がモニタリングすることが要求される。このターゲット基地局をモニタリングすることを“Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ測定”と称する。Ｉｎｔｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙハンドオーバーは、移動通信システムの内で相互に異なる周波数間のハンドオーバーを意味する。すなわち、同一の通信方式を使用する移動通信システムの基地局であるとしても、相互に異なる周波数を使用する場合におけるハンドオーバーを意味する。一方、Ｉｎｔｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙハンドオーバーのためには、ターゲット基地局の状態を移動端末機がモニタリングすることができなければならない。このターゲット基地局の状態をモニタリングすることを“Ｉｎｔｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定”と称する。

このようなハンドオーバーを支援するためには、下記のような条件を満足させなければならない。
一番目に、相互に異なる移動通信システムへの接続が可能な移動端末機が要求される。このような移動端末機を多重バンド多重モード(ＭＢＭＭ；Multi Band Multi Mode)端末と称する。ここで、相互に異なる移動通信システムは、相互に異なる通信方式を支援する移動通信システム、又は、相互に異なる周波数を使用する移動通信システムのうちのいずれか１つになることができる。

二番目に、ＭＢＭＭ端末は、自分が現在属しているセルで支援する通信方式又は周波数を確認することができなければならない。これは、現在属しているセルを通して所望のサービスの提供を受けるために必ず必要である。例えば、ＭＢＭＭ端末は、ＷＣＤＭＡ方式及びＣＤＭＡ方式が共存するサービスの領域又はＷＣＤＭＡ方式のみが存在するサービスの領域では、ＷＣＤＭＡ方式を支援するセルに接続し、ＣＤＭＡ方式のみが存在するサービスの領域では、ＣＤＭＡ方式を支援するセルに接続する。

三番目に、ＭＢＭＭ端末は、特定の通信方式、又は、特定の周波数を使用するセルの境界を認識することができなければならない。これは、ＭＢＭＭ端末がさらに安定的なサービスの提供を受けるためにハンドオーバーを遂行するにおいて必ず必要である。例えば、現在、ＣＤＭＡ方式によってサービスの提供を受けているＭＢＭＭ端末が、ＷＣＤＭＡ方式を支援するセルの境界に到達すると、これを認識してＷＣＤＭＡ方式を支援するセルへのハンドオーバーを遂行しなければならない。一方、現在のＷＣＤＭＡ方式によってサービスの提供を受けているＭＢＭＭ端末が、ＷＣＤＭＡ方式を支援するセルの境界を認識すると、さらに安定的なサービスを受けるためにＣＤＭＡ方式を支援するセルへのハンドオーバーを遂行しなければならない。

四番目に、移動通信網では、ＭＢＭＭ端末がどんな通信方式、又は、どんな周波数を支援する移動通信システムに属しているか否かに無関係に、呼出しメッセージ(paging message)を素早く伝送し、呼を接続することができなければならない。

以下、上述した条件のうち、いくつの条件について具体的に説明する。本発明の実施形態に従う詳細な説明では、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網とＣＤＭＡ方式を支援する網とが混在していると仮定する。すなわち、既存のＣＤＭＡ方式を支援するセルとＷＣＤＭＡ方式を支援するセルとの間のハンドオーバーを仮定して説明する。しかしながら、本発明の実施形態は、セル境界の区分が必要なすべての通信方式に対して適用可能であることは明らかである。

以下、上述した一番目の条件について説明すると、下記の通りである。
図１は、上述した一番目の条件を満足させるＭＢＭＭ端末の一例であって、ＷＣＤＭＡ方式とＣＤＭＡ方式とを同時に支援するＭＢＭＭ端末の構造を示す。図１では、ＷＣＤＭＡ方式及びＣＤＭＡ方式を支援するのに必要な構成要素を有する共通周辺ブロック１３０と、ＣＤＭＡ方式を支援するのに必要な構成要素を有するＣＤＭＡ接続モジュール１１０と、ＷＣＤＭＡ方式を支援するのに必要な構成要素を有するＷＣＤＭＡ接続モジュール１２０と、から構成されている。ＣＤＭＡ接続モジュール１１０は、ＭＢＭＭ端末がＣＤＭＡ方式によってのみサービスが提供される領域に位置するとき、ＣＤＭＡ方式によって信号を送受信するための動作を遂行する。ＷＣＤＭＡ接続モジュール１２０は、ＭＢＭＭ端末がＷＣＤＭＡ方式によってのみサービスが提供される領域、又は、ＣＤＭＡ方式とＷＣＤＭＡ方式とが混在する領域に位置するとき、ＷＣＤＭＡ方式によって信号を送受信するための動作を遂行する。従って、ＭＢＭＭ端末は、ＷＣＤＭＡ方式によってサービスが可能な領域に進入するときには、無条件にＷＣＤＭＡモジュール１２０を使用する。しかしながら、ＭＢＭＭ端末は、ＣＤＭＡ方式によってのみサービスが可能な領域に進入するときには、ＣＤＭＡモジュール１１０が使用されることができるようにする。ＭＢＭＭ端末がＣＤＭＡモジュール１１０及びＷＣＤＭＡモジュール１２０を選択的に使用する具体的な動作例については後述する。

以下、上述した２番目の条件について説明すると、下記の通りである。
通常に、ＷＣＤＭＡ方式の移動通信システムは、移動端末が境界地域を認識することができるようにするための方案で、２つの異なる方法を提案している。ダミーパイロット信号(dummy pilot signal)を用いる第１の方法と境界地域基地局を使用する第２の方法とがある。

図２は、ダミーパイロット信号を用いてＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムの境界地域を表示する第１の方法を示す。図２において、移動端末２５０は、ＷＣＤＭＡ方式とＣＤＭＡ方式とが混在する領域２１０で、既存に、ＷＣＤＭＡ方式によって所望のサービスの提供を受けていることを仮定する。ダミーパイロット信号を用いて境界地域を知らせるために、ダミーパイロット基地局２４０は、実際に、呼接続のための資源は有していない。ＷＣＤＭＡ境界であることを移動端末２５０に知らせるための共通パイロットチャンネル(ＣＰＩＣＨ；Common Pilot Channel)信号を伝送する。通常に、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムでは、５１２種類のスクランブリングコード(scrambling code)を通してセルのＣＰＩＣＨを区別することができる。このうち、幾つのスクランブリングコードをダミーパイロット基地局２４０のＣＰＩＣＨ用に割り当てる。また、移動端末２５０にも該当スクランブリングコードがダミーパイロット基地局２４０を示すことを予め認識させる。従って、ＣＰＩＣＨに使用されたスクランブリングコードがダミーパイロット用であることを認識した移動端末２５０は、自分が現在のＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムの境界２３０に位置することを認知することができる。このダミーパイロット用スクランブリングコードを認識した移動端末２５０は、安定的なサービスの提供を受けるために、ＣＤＭＡ方式を支援する網２２０にハンドオーバーを通して移動する。上述した第１の方法は、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムの境界地域２３０を確実に表示することができる、という長所がある。しかしながら、ダミーパイロットを送信するダミーパイロット基地局２４０を必ず備えなければならないという負担がある。また、このダミーパイロット基地局を別途に備えなくても、このダミーパイロット信号を伝送する機能を既存の基地局に追加しなければならないという問題がある。

第２の方法は、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムで、境界地域の基地局が自分が境界地域基地局であることを移動端末に知らせるようにする。この移動端末は、現在、ＷＣＤＭＡ方式によって所望のサービスの提供を受けていることを仮定する。この移動端末は、該当基地局から受信されたパイロット信号の受信強度が所定のしきい値の以下に減少するか否かを監視する。このパイロット信号の受信強度がこのしきい値の以下に減少すると、この移動端末は、ＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網にハンドオーバーを通して移動する。上述した第２の方法は、別途のダミーパイロット基地局を使用せず、ＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網に移動することができる、という長所がある。しかしながら、干渉信号(interference)が急激に変わる無線環境で、パイロット信号の受信強度を用いる場合、移動端末がＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網とＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網との間で繰り返してハンドオーバーされることを示すピンポン(ping pong)現象を引き起こすことができる。

上述したように、ダミーパイロットは、移動通信網で、該当ＦＡ(Frequency allocation)の境界地域(boundary)に到達したことを移動端末に知らせる機能を遂行する。従って、これを受信した移動端末は、同一のシステムでの他のＦＡへのハンドオーバー、又は、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムからＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムへのハンドオーバーを遂行する。

既存のＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムでのダミーパイロットは、パイロットチャンネルのみを伝送した。しかしながら、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムでは、非同期特性によって、パイロットチャンネルＣＰＩＣＨの以外に、同期チャンネル(Synchronization Channel；以下、“ＳＣＨ”と称する。)を別途に使用する。このＳＣＨとしては、第１の同期チャンネル(Primary Synchronization Channel；以下、“Ｐ−ＳＣＨ”と称する。)及び第２の同期チャンネル(Secondary Synchronization Channel；以下、“Ｓ−ＳＣＨ”と称する。)を使用する。

以下、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムで、特定のセルからのＣＰＩＣＨを獲得するための手順について説明すると、下記の通りである。
このＣＰＩＣＨを獲得するためには、マルチステップセル探索アルゴリズムが使用される。このマルチステップセル探索アルゴリズムを実現するためには、まず、５１２個のスクランブリングコードを６４個のコードグループに分け、このコードグループのそれぞれには、８個のスクランブリングコードを割り当てる。そして、セル探索を容易にするためには、Ｐ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、及びＣＰＩＣＨが使用される。Ｐ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、及びＣＰＩＣＨは、順方向リンクを通して基地局から移動局に提供される信号である。

このマルチステップセル探索アルゴリズムは、Ｐ−ＳＣＨをもって最大電力で受信されたスロットのスロットタイムを探す第１のセル探索ステップと、第１のセル探索ステップを通してスロット同期を獲得した状態で、Ｓ−ＳＣＨを通してフレーム同期(Frame Synchronization)及び自分の属している基地局の基地局グループ指定コードを検出する第２のセル探索ステップと、第２のセル探索ステップで探索されたフレーム同期及び基地局グループ指定コードに基づいて、ＣＰＩＣＨを用いて基地局のスクランブリングコードを検出して、移動端末の自分が属している基地局を最終的に探索する第３のセル探索ステップと、から構成される。

図３は、順方向チャンネルとして使用されるフレーム構造を示すもので、Ｐ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨの伝送例を示す。
図３を参照すると、１個のフレームは、３８４００チップの１０ｍｓの長さを有し、１５個のタイムスロット(Ｓｌｏｔ＃０〜Ｓｌｏｔ＃１４)から構成されている。このタイムスロットのそれぞれは、２５６０チップの０．６７ｍｓの長さを有する。この各タイムスロットの真っ先の２５６チップの区間では、Ｐ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨが伝送される。この２つのチャンネル間には、直交性が保持されるので、オーバーラップされて伝送される。ＣＰＩＣＨには、基地局ごとに相互に異なるスクランブリングコードが使用され、このスクランブリングコードの周期は、１つのフレームの長さと同一である。このようなチャンネル構造を有するＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムでは、相互に異なるスクランブリングコードに２^１８−１周期のゴールドコード(Gold code)のうちの１つのフレーム長さだけのみ使用し、全体可能なゴールドコードのうちＭ(＝５１２)個のみを使用する。

Ｐ−ＳＣＨに使用される第１の同期コードａｃ_ｐは、すべてのセルによって同一に使用され、１スロットの１／１０である２５６チップ区間の間にスロットごとに繰り返される。Ｐ−ＳＣＨは、移動端末が受信信号のスロットタイミングを探すのに用いる。すなわち、移動端末は、Ｐ−ＳＣＨを受信して第１の同期コードａｃ_ｐによって毎スロットの開始時点を検知することによって、スロット同期を獲得することができる(第１のセル探索ステップ)。

Ｓ−ＳＣＨには、基地局の第２の同期コード、すなわち、基地局グループ指定コードａｃ_ｓ ^ｉ、０〜ａｃ_ｓ ^ｉ、１４がマッピングされて伝送される。Ｐ−ＳＣＨによってスロット同期を獲得した移動端末は、Ｓ−ＳＣＨを通じて基地局グループ指定コードとフレーム同期を検出する。ここで、この基地局のグループ指定コードは、基地局が属するセルグループを決定する情報として、コンマフリーコード(COMMA FREE CODE)を使用する。このコンマフリーコードは、６４個のコードワードから構成されている。１つのコードワードは、１５個のシンボルから構成され、この１５個のシンボルは、フレームごとに繰り返して伝送される。しかしながら、この１５個のシンボルの値は、すぐに伝送されることではなく、上述したように、第２の同期コードａｃ_ｓ ^ｉ、０〜ａｃ_ｓ ^ｉ、１４のうちのいずれか１つの第２の同期コードにマッピングされて伝送される。すなわち、図３に示したように、スロットごとにシンボル値ｉに該当するｉ番目の第２の同期コードが伝送される。このコンマフリーコードの６４個のコードワードは、６４個のコードグループを区分する。このコンマフリーコードの特徴は、各コードワードのサイクリックシフト(cyclic shift)が唯一であるという点にある。従って、幾つのスロットの区間の間のＳ−ＳＣＨに対して第２の同期コードを相関させ、これを６４個のコードワードとそれぞれに対する１５サイクリックシフトに対して検査することによって、コードグループとフレーム同期に関する情報を得ることができる。ここで、この“フレーム同期”ということは、拡散帯域システムのスクランブリング拡散コードの１つの周期の内のタイミング又は位相に対する同期を意味する。現在のＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムでは、拡散コードの１つの周期とフレームの長さが１０ｍｓであるので、これをフレーム同期と称する。この移動端末は、このフレーム同期を獲得することによって、フレームの開始時点を判断することができる(第２のセル探索ステップ)。

上述した第１のセル探索ステップと第２のセル探索ステップを遂行することによって、この移動端末は、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨを通して、スロット同期と基地局グループ指定コード及びフレーム同期に関する情報を獲得することができる。しかしながら、この移動端末は、この獲得した基地局グループ指定コードに従うコードグループの内の８個のスクランブリングコードのうちのいずれかが自分の属する基地局のスクランブリングコードであるか否かを判断することができないので、符号の同期化は、完全に遂行されない状態である。従って、この移動端末は、ＣＰＩＣＨ信号とこのコードグループの内に属した８個のスクランブリングコードの相関を取ることによって、この８個のスクランブリングコードのうちのいずれかが自分の使用するスクランブリングコードであるか否かを識別することができる。これによって、該当基地局のＣＰＩＣＨを獲得する(第３のセル探索ステップ)。

上述したように、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信システムで、パイロット信号ＣＰＩＣＨを獲得することは、複数のチャンネルを必要とする。特に、境界を表示するために、ダミーパイロット基地局が複数のチャンネルを伝送することは、干渉(interference)の増加、必要な伝送電力の増大、及び必要なチャンネル要素(Channel element)の増大を引き起こすという問題点がある。また、既存のスクランブリングコードを標準規格に規定されていない特別な用途として使用することは、国際ローミング(global roaming)を不可能にする。

従って、本発明の実施形態では、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網でダミーパイロット信号を伝送するとき、ＣＰＩＣＨを伝送せず、Ｐ−ＳＣＨ信号とＳ−ＳＣＨ信号のみを使用する。これは、ダミーパイロット信号を少ない資源のみで容易に伝送することができるという長所を有する。一方、移動端末は、Ｓ−ＳＣＨ信号を通してダミーパイロット基地局を区分し、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網の境界地域に到達したことを認知する。

上述したように、移動端末は、ＣＰＩＣＨを獲得するために、優先的にＰ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨを獲得しなければならない。本発明の実施形態では、Ｓ−ＳＣＨを通して伝送される既存の６４個のコードワードの代わりに、ＷＣＤＭＡ境界を表示するためのコードワードをＳ−ＳＣＨを通して伝送するようにする。このために、本発明の実施形態では、既存の６４個のコードワードとは別途に、ＷＣＤＭＡ境界を表示するための７個のコードワード(以下、“境界コードワード”と称する。)を新たに定義する。この新たに定義された７個の境界表記コードワードは、下記表１の通りである。

上記表１で新たに定義している７個の境界表記コードワードは、ＷＣＤＭＡ境界に位置する基地局(以下、“境界表示基地局”と称する。)からＳ−ＳＣＨを通して伝送される。Ｓ−ＳＣＨを通して伝送されるコードワードは、１サイクリックシフト〜１５サイクリックシフトのうちのいずれか１つのサイクリックシフトを遂行しても、相互に一致しない特性を有する。実際に、最小３個の連続の数字のみで６４個のシーケンスを区別することができる。表１で定義している７個の境界表示コードワードも既存の６４個のコードワードと同様に、上述の特性を有する。

以下、本発明の実施形態に従う動作を添付図面を参照して詳細に説明すると、下記の通りである。
本発明の実施形態では、境界表示基地局がＳ−ＳＣＨを通して表１で定義している７個の境界表示コードワードのうちのいずれか１つを伝送する。ＭＢＭＭ端末は、Ｓ−ＳＣＨを通して伝送されるコードワードが表１で定義している境界表示コードワードのうちのいずれか１つである境界表示コードワードであるか否かを確認する。境界表示コードワードであれば、ＭＢＭＭ端末は、自分がＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網の境界に位置していることを認識する。その後、ＭＢＭＭ端末は、ＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網へのハンドオーバーのための手順を遂行する。このとき、この移動端末は、現在ＷＣＤＭＡ方式によってサービスが提供されていることを仮定する。

図４は、本発明の実施形態に従う境界表示基地局の構成を示すブロック図である。図４に示すように、境界表示基地局は、チャンネル生成及び伝送過程が通常の基地局と同一であり、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨを伝送するためのモジュールのみを有する。

図４を参照すると、チャンネル処理部４１６は、ＷＣＤＭＡ境界を表示するためのＰ−ＳＣＨ信号とＳ−ＳＣＨ信号を生成する。このとき、Ｓ−ＳＣＨ信号は、ＷＣＤＭＡ境界を表示するために、定義された境界表示コードワードのうちのいずれか１つのコードワードを有する。すなわち、チャンネル処理部４１６は、表１で定義した７個の境界表示コードワードのうちのいずれか１つを選択する。そして、この選択された境界表示コードワードを構成する１５個のシンボルのそれぞれは、Ｓ−ＳＣＨのａｃ_ｓ ^ｉ、ｊ(６５ ≦ j ≦ ７１)値でマッピングされてフレームごとに伝送される。周波数変換部４１４は、Ｐ−ＳＣＨ信号とＳ−ＳＣＨ信号を入力して伝送周波数帯域に変換する。信号送信及び増幅部４１２は、この伝送周波数帯域に変換されたＰ−ＳＣＨ信号とＳ−ＳＣＨ信号を増幅してアンテナを通して伝送する。

図５は、本発明の実施形態に従うＭＢＭＭ端末が遂行する動作を示すフローチャートである。すなわち、図５は、ＭＢＭＭ端末がＳ−ＳＣＨを通してＷＣＤＭＡ境界領域であることを認識するための動作を示す。

図５を参照すると、ＭＢＭＭ端末は、電源がオンされるか、又は、位置移動によって他のセルへのハンドオーバーが要求されるとき、セル探索機能を始める。このセル探索機能が始まると、ＭＢＭＭ端末は、ステップ５１０に進行して、スロット同期を獲得するためのＰ−ＳＣＨを受信する。ＭＢＭＭ端末は、Ｐ−ＳＣＨによってスロットの開始時点を探してスロット同期を獲得する。その後、ＭＢＭＭ端末は、ステップ５１２に進行して、Ｓ−ＳＣＨを受信してスロットごとに伝送される１と１５との間の整数を読み出す。Ｓ−ＳＣＨを通して連続された３個のスロットから３個の整数を獲得すると、既存の６４個のコードワードと比較して同一のコードワードが存在するか否かを検査する。同一のコードワードが存在すると、Ｓ−ＳＣＨを伝送した基地局は、ＷＣＤＭＡ境界を表示する境界表示基地局ではないことを意味する。このとき、この同一のコードワードは、６４より小さいか、又は、同一のコードワード番号を有する(ステップ５１４)。従って、ＭＢＭＭ端末は、ステップ５１６に進行して、ＣＰＩＣＨを獲得するための通常のセル探索動作を遂行する。

しかしながら、ＭＢＭＭ端末は、既存の６４個のコードワードのうち、この獲得した３個の整数に一致するコードワードが存在しなければ、Ｓ−ＳＣＨを通して伝送されたコードワードは、ＷＣＤＭＡ境界を表示するための境界表示コードワードと見なされることができる。さらに正確な判断のために、ＭＢＭＭ端末は、この獲得した３個の整数をＷＣＤＭＡ境界を表示するために定義された７個の境界表示コードワードと比較する動作を遂行することもできる。この比較の結果として、この獲得した３個の整数がこの境界表示コードワードのうちのいずれか１つに一致すると、Ｓ−ＳＣＨを伝送した基地局は、ＷＣＤＭＡ境界を表示する境界表示基地局であることを意味する。このとき、この同一のコードワードは、６４より大きいコードワード番号を有する(ステップ５１４)。従って、ＭＢＭＭ端末は、自分がＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網の境界に位置していることを認識する。その後、ＭＢＭＭ端末は、ステップ５１８に進行して、ＣＤＭＡ網に移動するための手順を遂行する。

図５では、ＭＢＭＭ端末がＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網に属していることを仮定している。一方、ＭＢＭＭ端末がＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網に属しているという仮定の下に、この境界表示コードワードを受信すると、ＭＢＭＭ端末は、ＷＣＤＭＡ方式を支援する移動通信網へのハンドオーバーのための手順を遂行する。

以上のごとく、境界表示基地局は、Ｐ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨのみを伝送する。従って、移動端末は、Ｓ−ＳＣＨに含まれているコードワードを認識して境界表示コードワードが検出される場合、ＣＤＭＡ網へのハンドオーバーを遂行する。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。

相互に異なる移動通信システムに接続可能な移動端末機の構造の一例を示すブロック図である。移動通信システムにおける隣接セルの境界を認識する方法の一例を示す図である。非同期方式の移動通信システムにおける本発明の実施形態を適用するための同期チャンネルの構造を示す図である。本発明の実施形態に従う移動通信システムにおける基地局が境界信号を伝送するための構造を示すブロック図である。本発明の実施形態に従う移動端末機の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１１０・・・ＣＤＭＡ接続モジュール、１２０・・・ＷＣＤＭＡ接続モジュール、１３０・・・共通周辺ブロック、２４０・・・ダミーパイロット基地局、２５０・・・移動端末、４１２・・・信号送信及び増幅部、４１４・・・周波数変換部、４１６・・・チャンネル処理部。

Claims

フレーム同期の獲得のために使用されるコードワードと、前記コードワードと区分される境界表示コードワードを指定し、前記コードワードと前記境界表示コードワードのうちのいずれか１つのコードワードとを第２の同期チャンネルを通して伝送する非同期方式を支援する移動通信システムにおいて、移動端末が前記境界表示コードワードによって前記非同期方式を支援する移動通信網の境界を認識する方法であって、
第１の同期チャンネルを受信してスロット同期を獲得した後、前記第２の同期チャンネルを受信するステップと、
前記第２の同期チャンネルを通して前記境界表示コードワードのうちのいずれか１つの境界表示コードワードが受信されるか否かを確認するステップと、
前記境界表示コードワードの受信を確認するとき、前記非同期方式の以外の異なる通信方式又は異なる周波数を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
前記フレーム同期の獲得のために使用されるコードワードは、６４個で構成され、前記コードワード及び前記境界表示コードワードは、１サイクリックシフト〜１５サイクリックシフトのうちのいずれか１つのサイクリックシフトを遂行しても一致しないことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記境界表示コードワードは、
下記表のように指定されることを特徴とする請求項２記載の方法。
前記第２の同期チャンネルを通して前記コードワードのうちのいずれか１つのコードワードが受信されると、前記コードワードによってフレーム同期を獲得するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記境界表示コードワードの受信を確認するとき、同期方式を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行することを特徴とする請求項１記載の方法。
非同期方式を支援する移動通信システムにおける境界表示基地局が前記非同期方式を支援する移動通信網の境界を表示する方法であって、
移動端末がスロット同期を獲得するために要求される第１の同期チャンネルを伝送するステップと、
フレーム同期の獲得のために使用されるコードワードと区分される境界表示コードワードを指定し、前記境界表示コードワードのうちのいずれか１つのコードワードを第２の同期チャンネルを通してフレームごとに伝送するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
前記フレーム同期の獲得のために使用されるコードワードは、６４個で構成され、前記コードワード及び前記境界表示コードワードは、１サイクリックシフト〜１５サイクリックシフトのうちのいずれか１つのサイクリックシフトを遂行しても一致しないことを特徴とする請求項６記載の方法。
前記境界表示コードワードは、
下記表のように指定されることを特徴とする請求項７記載の方法。
非同期方式を支援する移動通信システムにおける境界表示基地局が前記非同期方式を支援する移動通信網の境界を表示する方法であって、
境界表示基地局がスロット同期の獲得のための第１の同期チャンネルとフレーム同期の獲得のために使用されるコードワードと区分される境界表示コードワードとを指定し、前記境界表示コードワードのうちのいずれか１つのコードワードがマッピングされた第２の同期チャンネルを毎フレームを構成する各スロットの所定の位置で伝送するステップと、
移動端末が第１の同期チャンネルを受信してスロット同期を獲得した後、前記第２の同期チャンネルを通して前記境界表示コードワードのうちのいずれか１つの境界表示コードワードを受信すると、前記非同期方式の以外の異なる通信方式又は異なる周波数を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
前記フレーム同期の獲得のために使用されるコードワードは、６４個で構成され、前記コードワード及び前記境界表示コードワードは、１サイクリックシフト〜１５サイクリックシフトのうちのいずれか１つのサイクリックシフトを遂行しても一致しないことを特徴とする請求項９記載の方法。
前記境界表示コードワードは、
下記表のように指定されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
前記移動端末は、前記第２の同期チャンネルを通して前記コードワードのうちのいずれか１つのコードワードが受信されると、前記コードワードによってフレーム同期を獲得するステップを含むことを特徴とする請求項９記載の方法。
前記移動端末は、前記境界表示コードワードの受信を確認するとき、同期方式を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行することを特徴とする請求項９記載の方法。
非同期方式を支援する移動通信システムにおける境界表示基地局が前記非同期方式を支援する移動通信網の境界を表示する装置であって、
スロット同期の獲得のための第１の同期チャンネルとフレーム同期の獲得のために使用されるコードワードと区分される境界表示コードワードとを指定し、前記境界表示コードワードのうちのいずれか１つのコードワードがマッピングされた第２の同期チャンネルを毎フレームを構成する各スロットの所定の位置で伝送する境界表示基地局と、
第１の同期チャンネルを受信してスロット同期を獲得した後、前記第２の同期チャンネルを通して前記境界表示コードワードのうちのいずれか１つの境界表示コードワードを受信すると、前記非同期方式の以外の異なる通信方式又は異なる周波数を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行する移動端末と、
を含むことを特徴とする装置。
前記フレーム同期の獲得のために使用されるコードワードは、６４個で構成され、前記コードワード及び前記境界表示コードワードは、１サイクリックシフト〜１５サイクリックシフトのうちのいずれか１つのサイクリックシフトを遂行しても一致しないことを特徴とする請求項１４記載の装置。
前記境界表示コードワードは、
下記表のように指定されることを特徴とする請求項１５記載の装置。
前記移動端末は、
前記第２の同期チャンネルを通して前記コードワードのうちのいずれか１つのコードワードが受信されると、前記コードワードによってフレーム同期を獲得するステップを含むことを特徴とする請求項１４記載の装置。
前記移動端末は、前記境界表示コードワードの受信を確認するとき、同期方式を支援する移動通信網へのハンドオーバーを遂行することを特徴とする請求項１４記載の装置。