通常、GSM−GSM間では、1スーパーフレーム毎に割り当てられる1回の観測時間(無伝送時間)を使って異周波数成分(制御チャネル)の観測が行われるが、UMTSとGSMシステムとが共存する移動体無線通信システムを想定すると、異なるシステム間すなわちUMTSからGSMシステムの周波数成分を観測する動作が必要である。この場合にも、GSM−GSM間の観測と同様に、UMTSのスーパーフレーム中にGSMの周波数成分を観測するための空き時間が設定される。
すなわち、UMTSにおけるスーパーフレームの1フレームに対してGSM−GSM間の観測の場合と同数のアイドルスロットからなる観測時間を割り当てる必要があるが、現在の技術ではフレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約から1フレーム内にすべての観測時間を挿入することが困難になるなど問題点が多く、将来、UMTSからGSMシステムの周波数成分を観測するための技術が期待されている。
本発明は、上述した従来例による課題を解決するため、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信システム、移動体無線通信システムに適用される通信装置および移動体無線通信方法を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる移動体無線通信システムにあっては、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う符号分割多元接続方式の第1の通信システムと、ユーザデータ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第2のスーパーフレームの整数倍のフレーム数と、制御データ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第3のスーパーフレームのフレーム数と、の差分に基づいて、下りユーザデータ伝送チャネル用の第2のスーパーフレームに特定の空き時間を挿入し、該空き時間を利用して制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測する第2の通信システムと、が共存し、さらに、前記第1の通信システムのフレーム伝送時に、該フレームの誤り訂正およびインタリーブを行う移動体無線通信システムであって、前記第1のスーパーフレームに対して、該第1のスーパーフレームを構成する1フレームの1/2を最大とする所定の空き時間を、所定フレーム数間隔に設け、該空き時間を利用することにより、前記第1の通信システム側から前記第2の通信システムの制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測することを特徴とする。
この発明によれば、上記第1の通信システムと第2の通信システムとが共存する場合、該第1の通信システムのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定フレーム数間隔で、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムは、前記第1の通信システムを、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行うUMTSとし、さらに、前記第2の通信システムを、前記UMTSの第1のスーパーフレームと等しい伝送周期の第2のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う他のシステムとすることを特徴とする。
この発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定フレーム数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。なお、この発明によれば、上記第1のスーパーフレームが後述する実施例の1UMTSスーパーフレームに対応し、第2のスーパーフレームが1GSMスーパーフレームに対応し、第3のスーパーフレームが1FCCH/SCHスーパーフレームに対応し、ユーザデータ伝送チャネルが個別トラフィックチャネルに対応し、制御データ伝送チャネルが共通制御チャネルに対応することになる。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムにおいて、前記所定フレーム数間隔は、前記UMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定されることを特徴とする。
この発明によれば、所定フレーム数間隔をUMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定するようにしたので、伝送周期の差に応じて異周波数成分を隈なく観測することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムにおいて、前記所定の空き時間は、前記UMTSのスーパーフレームの単位であるフレームの中央に配置されることを特徴とする。
この発明によれば、空き時間をUMTSのスーパーフレームの単位であるフレームの中央に配置するようにしたので、インタリーブ効果を確実に取得することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムは、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う符号分割多元接続方式の第1の通信システムと、ユーザデータ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第2のスーパーフレームの整数倍のフレーム数と、制御データ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第3のスーパーフレームのフレーム数と、の差分に基づいて、下りユーザデータ伝送チャネル用の第2のスーパーフレームに特定の空き時間を挿入し、該空き時間を利用して制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測する第2の通信システムと、が共存し、さらに、前記第1の通信システムのフレーム伝送時に、該フレームの誤り訂正およびインタリーブを行う移動体無線通信システムであって、前記第1のスーパーフレームに対して、該第1のスーパーフレームを構成する1フレームの1/2を最大とする所定の空き時間を、所定スロット数間隔に設け、該空き時間を利用することにより、前記第1の通信システム側から前記第2の通信システムの制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測することを特徴とする。
この発明によれば、上記第1の通信システムと第2の通信システムとが共存する場合、該第1の通信システムのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定スロット数間隔で、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムは、前記第1の通信システムを、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行うUMTSとし、さらに、前記第2の通信システムを、前記UMTSの第1のスーパーフレームと等しい伝送周期の第2のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う他のシステムとすることを特徴とする。
この発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定スロット数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。なお、この発明によれば、上記第1のスーパーフレームが後述する実施例の1UMTSスーパーフレームに対応し、第2のスーパーフレームが1GSMスーパーフレームに対応し、第3のスーパーフレームが1FCCH/SCHスーパーフレームに対応し、ユーザデータ伝送チャネルが個別トラフィックチャネルに対応し、制御データ伝送チャネルが共通制御チャネルに対応することになる。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムにおいて、前記所定スロット数間隔は、前記UMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定されることを特徴とする。
この発明によれば、所定スロット数間隔をUMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定するようにしたので、伝送周期の差に応じて異周波数成分を隈なく観測することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムにおいて、前記UMTSのスーパーフレームの前記所定の空き時間は、複数設けられ、前記各空き時間はフレーム別に配置されることを特徴とする。
この発明によれば、UMTSのスーパーフレームにおいて複数の空き時間をフレーム別に配置するようにしたので、1スーパーフレーム内に必要な空き時間を確保することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムにおいて、前記複数の空き時間の合計は、前記他のシステム間で周波数成分を観測するために設けられる前記特定の空き時間に等しいことを特徴とする。
この発明によれば、複数の空き時間の合計を、他のシステム間で周波数成分を観測するために設けられる特定の空き時間に等しく設定したので、1スーパーフレーム内に、他のシステム間での異周波数観測と同等の空き時間を確保することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムにおいて、前記所定の空き時間が挿入されたフレームは、圧縮され、かつ、間欠的に送信されることを特徴とする。
この発明によれば、所定の空き時間が挿入されたフレームについては、圧縮し、かつ、間欠的に送信するようにしたので、1フレーム期間内に空き時間を挿入しても再現性の高いフレーム伝送を実現することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムにおいて、前記圧縮されたフレームは、符号化率を上げて生成されることを特徴とする。
この発明によれば、符号化率を上げて圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮率が低減され、より短い系列長の拡散符号の使用数を抑えることが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムにおいて、前記圧縮されたフレームは、前記所定の空き時間を挿入しない他のフレームと同じ拡散率で生成されることを特徴とする。
この発明によれば、所定の空き時間を挿入しない他のフレームと同じ拡散率で圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮されたフレームについて対干渉雑音特性を保持することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置は、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う符号分割多元接続方式の第1の通信システムと、ユーザデータ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第2のスーパーフレームの整数倍のフレーム数と、制御データ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第3のスーパーフレームのフレーム数と、の差分に基づいて、下りユーザデータ伝送チャネル用の第2のスーパーフレームに特定の空き時間を挿入し、該空き時間を利用して制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測する第2の通信システムと、が共存し、さらに、フレーム伝送時に、該フレームの誤り訂正およびインタリーブを行う移動体無線通信システムに適用され、通常モードの場合にフレームを連続的に送信し、圧縮モードの場合に圧縮されたフレームを間欠的に送信する前記第1の通信システム側の通信装置であって、前記圧縮モードの際に、前記第1のスーパーフレームに対して、該第1のスーパーフレームを構成する1フレームの1/2を最大とする所定の空き時間を、所定フレーム数間隔に挿入する制御手段を備え、前記制御手段にて挿入された所定の空き時間を利用することにより、前記第1の通信システム側から前記第2の通信システムの制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測することを特徴とする。
この発明によれば、上記第1の通信システムと第2の通信システムとが共存する場合、該第1の通信システムのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定フレーム数間隔で、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するように制御したので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置は、前記第1の通信システムを、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行うUMTSとし、さらに、前記第2の通信システムを、前記UMTSの第1のスーパーフレームと等しい伝送周期の第2のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う他のシステムとすることを特徴とする。
この発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定フレーム数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。なお、この発明によれば、上記第1のスーパーフレームが後述する実施例の1UMTSスーパーフレームに対応し、第2のスーパーフレームが1GSMスーパーフレームに対応し、第3のスーパーフレームが1FCCH/SCHスーパーフレームに対応し、ユーザデータ伝送チャネルが個別トラフィックチャネルに対応し、制御データ伝送チャネルが共通制御チャネルに対応することになる。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置において、前記制御手段は、前記所定フレーム数間隔を、前記UMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定することを特徴とする。
この発明によれば、制御の際に、所定フレーム数間隔をUMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定するようにしたので、伝送周期の差に応じて異周波数成分を隈なく観測することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置において、前記制御手段は、前記所定の空き時間を、前記UMTSのスーパーフレームの単位であるフレームの中央に配置することを特徴とする。
この発明によれば、制御の際に、所定の空き時間をUMTSのスーパーフレームの単位であるフレームの中央に配置するようにしたので、インタリーブ効果を確実に取得することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置は、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う符号分割多元接続方式の第1の通信システムと、ユーザデータ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第2のスーパーフレームの整数倍のフレーム数と、制御データ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第3のスーパーフレームのフレーム数と、の差分に基づいて、下りユーザデータ伝送チャネル用の第2のスーパーフレームに特定の空き時間を挿入し、該空き時間を利用して制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測する第2の通信システムと、が共存し、さらに、フレーム伝送時に、該フレームの誤り訂正およびインタリーブを行う移動体無線通信システムに適用され、通常モードの場合にフレームを連続的に送信し、圧縮モードの場合に圧縮されたフレームを間欠的に送信する前記第1の通信システム側の通信装置であって、前記第1のスーパーフレームに対して、該第1のスーパーフレームを構成する1フレームの1/2を最大とする所定の空き時間を、所定スロット数間隔に挿入する制御手段を備え、前記制御手段にて挿入された所定の空き時間を利用することにより、前記第1の通信システム側から前記第2の通信システムの制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測することを特徴とする。
この発明によれば、上記第1の通信システムと第2の通信システムとが共存する場合、該第1の通信システムのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定スロット数間隔で、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するように制御したので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置は、前記第1の通信システムを、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行うUMTSとし、さらに、前記第2の通信システムを、前記UMTSの第1のスーパーフレームと等しい伝送周期の第2のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う他のシステムとすることを特徴とする。
この発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定スロット数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。なお、この発明によれば、上記第1のスーパーフレームが後述する実施例の1UMTSスーパーフレームに対応し、第2のスーパーフレームが1GSMスーパーフレームに対応し、第3のスーパーフレームが1FCCH/SCHスーパーフレームに対応し、ユーザデータ伝送チャネルが個別トラフィックチャネルに対応し、制御データ伝送チャネルが共通制御チャネルに対応することになる。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置において、前記制御手段は、前記所定フレーム数間隔を、前記UMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定することを特徴とする。
この発明によれば、制御の際に、所定スロット数間隔をUMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定するようにしたので、伝送周期の差に応じて異周波数成分を隈なく観測することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置において、前記制御手段は、前記UMTSのスーパーフレームに、前記所定の空き時間を複数設け、前記各空き時間をフレーム別に配置させることを特徴とする。
この発明によれば、制御の際に、UMTSのスーパーフレームにおいて複数の空き時間をフレーム別に配置するようにしたので、1スーパーフレーム内に必要な空き時間を確保することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置において、前記制御手段は、前記複数の空き時間の合計を、前記他のシステム間で周波数成分を観測するために設けられる前記特定の空き時間に等しく設定することを特徴とする。
この発明によれば、制御の際に、複数の空き時間の合計を他のシステム間で周波数成分を観測するために設けられる特定の空き時間に等しく設定したので、1スーパーフレーム内に、他のシステム間での異周波数観測と同等の空き時間を確保することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置において、前記制御手段は、前記圧縮されたフレームを生成する際に符号化率を上げることを特徴とする。
この発明によれば、制御の際に、符号化率を上げて圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮率が低減され、より短い系列長の拡散符号の使用数を抑えることが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置において、前記制御手段は、前記圧縮されたフレームを生成する際に、前記所定の空き時間を挿入しない他のフレームと同じ拡散率を設定することを特徴とする。
この発明によれば、制御の際に、所定の空き時間を挿入しない他のフレームと同じ拡散率で圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮されたフレームについて対干渉雑音特性を保持することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信システムに適用される通信装置において、前記制御手段は、前記圧縮モードの際に平均送信電力を上げることを特徴とする。
この発明によれば、制御の際に、圧縮モードの際に平均送信電力を上げるようにしたので、特性劣化を最小限に抑えることが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線方法は、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う符号分割多元接続方式の第1の通信システムと、ユーザデータ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第2のスーパーフレームの整数倍のフレーム数と、制御データ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第3のスーパーフレームのフレーム数と、の差分に基づいて、下りユーザデータ伝送チャネル用の第2のスーパーフレームに特定の空き時間を挿入し、該空き時間を利用して制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測する第2の通信システムと、が共存し、さらに、前記第1の通信システムのフレーム伝送時に、該フレームの誤り訂正およびインタリーブを行う移動体無線通信システムに適用され、通常モードの場合にフレームを連続的に送信し、圧縮モードの場合に圧縮されたフレームを間欠的に送信する移動体無線通信方法であって、前記圧縮モードの際に、間欠的に送信すべきフレームを圧縮する第1工程と、前記第1のスーパーフレームに対して、該第1のスーパーフレームを構成する1フレームの1/2を最大とする所定の空き時間を、前記第1の通信システムと前記第2の通信システムとの間におけるフレーム構造の関係により決定される所定フレーム数間隔に挿入して、前記第1工程で圧縮されたフレームを間欠的に送信する第2工程と、を含み、前記第2工程にて挿入された所定の空き時間を利用することにより、前記第1の通信システム側から前記第2の通信システムの制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測することを特徴とする。
この発明によれば、圧縮モードの際に、間欠的に送信すべきフレームを圧縮し、上記第1の通信システムのスーパーフレームに対して、該第1の通信システムのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ第1の通信システムと第2の通信システム間におけるフレーム構造の関係により決定される所定フレーム数間隔に従って、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入して、上記圧縮されたフレームを間欠的に送信する工程にしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線方法は、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う符号分割多元接続方式の第1の通信システムと、ユーザデータ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第2のスーパーフレームの整数倍のフレーム数と、制御データ伝送チャネルにおけるフレームの伝送周期を表す第3のスーパーフレームのフレーム数と、の差分に基づいて、下りユーザデータ伝送チャネル用の第2のスーパーフレームに特定の空き時間を挿入し、該空き時間を利用して制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測する第2の通信システムと、が共存し、さらに、前記第1の通信システムのフレーム伝送時に、該フレームの誤り訂正およびインタリーブを行う移動体無線通信システムに適用され、通常モードの場合にフレームを連続的に送信し、圧縮モードの場合に圧縮されたフレームを間欠的に送信する移動体無線通信方法であって、前記圧縮モードの際に、間欠的に送信すべきフレームを圧縮する第1工程と、前記第1のスーパーフレームに対して、該第1のスーパーフレームを構成する1フレームの1/2を最大とする所定の空き時間を、前記第1の通信システムと前記第2の通信システムとの間におけるフレーム構造の関係により決定される所定スロット数間隔に挿入して、前記第1工程で圧縮されたフレームを間欠的に送信する第2工程と、を含み、前記第2工程にて挿入された所定の空き時間を利用することにより、前記第1の通信システム側から前記第2の通信システムの制御データ伝送チャネルの周波数成分を観測することを特徴とする。
この発明によれば、圧縮モードの際に、間欠的に送信すべきフレームを圧縮し、上記第1の通信システムのスーパーフレームに対して、該第1の通信システムのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ第1の通信システムと第2の通信システム間におけるフレーム構造の関係により決定される所定スロット数間隔に従って、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入して、上記圧縮されたフレームを間欠的に送信する工程にしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信方法は、前記第1の通信システムを、複数のフレームで構成されるとともにフレームの伝送周期を表す第1のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行うUMTSとし、さらに、前記第2の通信システムを、前記UMTSの第1のスーパーフレームと等しい伝送周期の第2のスーパーフレームを用いてフレーム伝送を行う他のシステムとすることを特徴とする。
この発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大とし、かつ所定フレーム数間隔または所定スロット数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能である。なお、この発明によれば、上記第1のスーパーフレームが後述する実施例の1UMTSスーパーフレームに対応し、第2のスーパーフレームが1GSMスーパーフレームに対応し、第3のスーパーフレームが1FCCH/SCHスーパーフレームに対応し、ユーザデータ伝送チャネルが個別トラフィックチャネルに対応し、制御データ伝送チャネルが共通制御チャネルに対応することになる。
つぎの発明にかかる移動体無線通信方法において、前記第1工程は、前記圧縮されたフレームを、符号化率を上げて生成することを特徴とする。
この発明によれば、符号化率を上げて圧縮されたフレームを生成する工程にしたので、圧縮率が低減され、より短い系列長の拡散符号の使用数を抑えることが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信方法において、前記第1工程は、前記圧縮されたフレームを前記所定の空き時間を挿入しない他のフレームと同じ拡散率で生成することを特徴とする。
この発明によれば、所定の空き時間を挿入しない他のフレームと同じ拡散率で圧縮されたフレームを生成する工程にしたので、圧縮されたフレームについて対干渉雑音特性を保持することが可能である。
つぎの発明にかかる移動体無線通信方法において、前記第2工程は、前記圧縮モードの際に平均送信電力を上げることを特徴とする。
この発明によれば、圧縮モードの際に平均送信電力を上げる工程にしたので、特性劣化を最小限に抑えることが可能である。
以上、説明したとおり、本発明によれば、第1の通信システムと第2の通信システムとが共存する場合、該第1の通信システムのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定フレーム数間隔で、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定フレーム数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、所定フレーム数間隔をUMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定するようにしたので、伝送周期の差に応じて異周波数成分を隈なく観測することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、空き時間をUMTSのスーパーフレームの単位であるフレームの中央に配置するようにしたので、インタリーブ効果を確実に取得することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、第1の通信システムと第2の通信システムとが共存する場合、該第1の通信システムのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定スロット数間隔で、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定スロット数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、所定スロット数間隔をUMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定するようにしたので、伝送周期の差に応じて異周波数成分を隈なく観測することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、UMTSのスーパーフレームにおいて複数の空き時間をフレーム別に配置するようにしたので、1スーパーフレーム内に必要な空き時間を確保することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、複数の空き時間の合計を、他のシステム間で周波数成分を観測するために設けられる特定の空き時間に等しく設定したので、1スーパーフレーム内に、他のシステム間での異周波数観測と同等の空き時間を確保することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、所定の空き時間が挿入されたフレームについては、圧縮し、かつ、間欠的に送信するようにしたので、1フレーム期間内に空き時間を挿入しても再現性の高いフレーム伝送を実現することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、符号化率を上げて圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮率が低減され、より短い系列長の拡散符号の使用数を抑えることが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、所定の空き時間を挿入しない他のフレームと同じ拡散率で圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮されたフレームについて対干渉雑音特性を保持することが可能な移動体無線通信システムが得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、第1の通信システムと第2の通信システムとが共存する場合、該第1の通信システムのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定フレーム数間隔で、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するように制御したので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定フレーム数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、制御の際に、所定フレーム数間隔をUMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定するようにしたので、伝送周期の差に応じて異周波数成分を隈なく観測することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、制御の際に、所定の空き時間をUMTSのスーパーフレームの単位であるフレームの中央に配置するようにしたので、インタリーブ効果を確実に取得することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、第1の通信システムと第2の通信システムとが共存する場合、該第1の通信システムのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定スロット数間隔で、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するように制御したので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定スロット数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、制御の際に、所定スロット数間隔をUMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定するようにしたので、伝送周期の差に応じて異周波数成分を隈なく観測することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、制御の際に、UMTSのスーパーフレームにおいて複数の空き時間をフレーム別に配置するようにしたので、1スーパーフレーム内に必要な空き時間を確保することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、制御の際に、複数の空き時間の合計を他のシステム間で周波数成分を観測するために設けられる特定の空き時間に等しく設定したので、1スーパーフレーム内に、他のシステム間での異周波数観測と同等の空き時間を確保することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、制御の際に、符号化率を上げて圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮率が低減され、より短い系列長の拡散符号の使用数を抑えることが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、制御の際に、所定の空き時間を挿入しない他のフレームと同じ拡散率で圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮されたフレームについて対干渉雑音特性を保持することが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、制御の際に、圧縮モードの際に平均送信電力を上げるようにしたので、特性劣化を最小限に抑えることが可能な移動体無線通信システムに適用される通信装置が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、圧縮モードの際に、間欠的に送信すべきフレームを圧縮し、第1の通信システムのスーパーフレームに対して、該第1の通信システムのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ第1の通信システムと第2の通信システム間におけるフレーム構造の関係により決定される所定フレーム数間隔に従って、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入して、上記圧縮されたフレームを間欠的に送信する工程にしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信方法が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、圧縮モードの際に、間欠的に送信すべきフレームを圧縮し、第1の通信システムのスーパーフレームに対して、該第1の通信システムのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ第1の通信システムと第2の通信システム間におけるフレーム構造の関係により決定される所定スロット数間隔に従って、第2の通信システムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入して、上記圧縮されたフレームを間欠的に送信する工程にしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、第1の通信システムと第2の通信システムが共存しても、第1の通信システムから第2の通信システムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信方法が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、特に、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大とし、かつ所定フレーム数間隔または所定スロット数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入するようにしたので、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができ、これにより、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測して、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することが可能な移動体無線通信方法が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、符号化率を上げて圧縮されたフレームを生成する工程にしたので、圧縮率が低減され、より短い系列長の拡散符号の使用数を抑えることが可能な移動体無線通信方法が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、所定の空き時間を挿入しない他のフレームと同じ拡散率で圧縮されたフレームを生成する工程にしたので、圧縮されたフレームについて対干渉雑音特性を保持することが可能な移動体無線通信方法が得られる、という効果を奏する。
つぎの発明によれば、圧縮モードの際に平均送信電力を上げる工程にしたので、特性劣化を最小限に抑えることが可能な移動体無線通信方法が得られる、という効果を奏する。
以下に、本発明にかかる移動体無線通信システム、移動体無線通信システムに適用される通信装置および移動体無線通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
まず、本発明の実施の形態1の原理について説明する。本発明の実施の形態1では、UMTSとGSMシステムとが共存する移動体無線通信システムが一例として示される。まず、既存システムであるGSMシステムについて説明する。図1にはGSMシステムに適用されるフレームフォーマットが示されている。具体的には、図1(a)は個別トラフィックチャネルのフレームフォーマットを説明する図であり、同図(b)は共通制御チャネルのフレームフォーマットを説明する図である。
GSMシステムでは、個別トラフィックチャネルとしてTACH(Traffic and Associated Channel)が定義され、共通制御チャネルとしてFCCH(Frequency Correction Channel)およびSCH(Synchronisation Channel)が定義されている。個別トラフィックチャネルTACHでは、図1(a)に示したように、伝送単位であるフレームを#1〜#26まで伝送する周期を1GSMスーパーフレームとしている。1フレームは、8BP(Burst Period)時間である。なお、1BPは0.577msとなる。したがって、1GSMスーパーフレームは120msの伝送周期となる。また、共通制御チャネルFCCH/SCHでは、図1(b)に示したように、8BPのフレームを#1〜#51まで伝送する周期を1FCCH/SCHスーパーフレームとしている。
つづいて、GSM−GSM間の異周波数成分観測方法について説明する。図2はGSMシステムに適用されるGSMスーパーフレームの観測時間を説明する図である。図3にはGSM−GSM間における異周波数成分の観測方法が示されている。具体的には、図3(a)は共通制御チャネルのフレームフォーマットを説明する図であり、同図(b)は共通制御チャネルとの関係で個別トラフィックチャネルのフレームフォーマットを説明する図であり、同図(c)はスーパーフレーム毎に挿入される観測時間を説明する図である。また、図4はGSMシステムの個別トラフィックチャネルにおける観測例を説明する図である。この図4は、文献名"The GSM System for Mobile Communication"、Michel MOULY/Marie−Bernadette PAUTET著、International Standard Book Number:2−9507190−0−7に記載されている。
GSMシステムでは、1回のGSMスーパーフレームに割り当てられる無伝送時間(アイドル時間)は、図2に示したように、12BP(=6.9ms)となる。ハンドオーバ時には、この無伝送時間を利用して他のGSMシステムの異周波数成分(制御チャネル)が観測および検波される。前述のFCCH/SCHスーパーフレームは、51フレームで構成されている(図3(a)参照)。これに対して、GSMスーパーフレーム(図3(b)参照)は2周期で52フレームとなる。このため、両スーパーフレームを比較すると、1フレーム分の差が生じる。すなわち、FCCH/SCHスーパーフレームの方が1フレーム不足する。そして、観測時間は1GSMスーパーフレーム当たり1回のため、2GSMスーパーフレームでは2回の観測および検波が行われる(図3(c)参照)。
この観測および検波の手順は、図4に示されている。共通制御チャネルの1FCCH/SCHスーパーフレームと個別トラフィックの2GSMスーパーフレームとの比較では、1フレーム分の差がある。個別トラフィックチャネルTACH/Fでは、1GSMスーパーフレームに割り当てられる観測時間の位置は固定である。したがって、毎GSMスーパーフレームの所定フレームにおいて、観測が行われる。もしFCCH/SCHスーパーフレームが2GSMスーパーフレームと同じフレーム数で構成されるのであれば、GSM−GSM間で常に同じフレーム番号を観測することになるが、FCCH/SCHスーパーフレームと2GSMスーパーフレーム間には1フレームの差があることから、毎回の観測で1つずつフレームをずらして観測することができる。
また、1FCCH/SCHスーパーフレームに対してGSMスーパーフレームは2周期が対応することから、1FCCH/SCHスーパーフレーム当たり2回の観測および検波が行われる。すなわち、この一対の観測時間の開きが1GSMスーパーフレームとなるため、一対の観測は1GSMスーパーフレームの1周期だけずれた形で進行する。したがって、GSM−GSM間での周波数ハンドオーバでは、FCCH/SCHスーパーフレームの1周期当たりに2回、かつ、毎周期1フレームずつずらしながら観測および検波が行われる。
つぎに、次期システムであるUMTSについて説明する。図5にはUMTSに適用されるフレームフォーマットが示されている。具体的には、図5(a)はGSMシステムに適用される個別トラフィックチャネルのフレームフォーマットを説明する図であり、同図(b)はUMTSのスーパーフレームのフォーマットを説明する図である。
GSMシステムにおいて、前述の個別トラフィックチャネルTACHでは、図5(a)に示したように、伝送単位であるフレームを#1〜#26まで伝送する周期を1GSMスーパーフレームとしている。1フレームは、8BP(Burst Period)時間である。一方、UMTSでは、このGSMスーパーフレームと同じ周期でUMTSスーパーフレームが構成される。すなわち、UMTSにおいては、すべてのチャネルに関して、図5(b)に示したように、10msのフレームを#1〜#12まで伝送する周期を1UMTSスーパーフレームとしている。
つづいて、GSM−UMTS間における異周波数成分の観測方法について説明する。図6にはGSM−UMTS間における異周波数成分の観測方法が示されている。具体的には、図6(a)はGSMシステムに適用される共通制御チャネルのフレームフォーマットを説明する図であり、同図(b)はUMTSとGSMシステム間のスーパーフレームの関係を説明する図であり、同図(c)はUMTSにおいてスーパーフレーム毎に挿入される観測時間を説明する図である。
前述のFCCH/SCHスーパーフレームは、51フレームで構成されている(図6(a)参照)。これに対して、GSMスーパーフレーム(図3(b)参照)は2周期で52フレームとなる。このGSMスーパーフレームとUMTSスーパーフレームとは1周期の時間が等しいことから、FCCH/SCHスーパーフレームとUMTSスーパーフレームとの関係はすでに説明したFCCH/SCHスーパーフレームとGSMスーパーフレームとの関係に合致する。すなわち、FCCH/SCHスーパーフレームと2UMTSスーパーフレームとを比較すると、1フレーム分の差が生じる(図6(b)参照)。
ここで、UMTS−GSM間の周波数ハンドオーバにおいても、前述したGSM−GSM間の周波数ハンドオーバと同等の機能を得るには、1UMTSスーパーフレーム当たりに約6.9msの観測時間を持たせる必要がある。したがって、図6(c)に示したように、2UMTSスーパーフレームの間に2回の観測および検波が組み込まれる。ただし、これはあくまでも12BP=6.9msであった場合に、GSM−GSM間のハンドオーバと同じになる。
ところが、以上のUMTS−GSM間のハンドオーバでは、誤り訂正符号や拡散率の制約から1フレームで1スーパーフレームに必要なすべての観測時間を割り当てることは不可能となる。すなわち、誤り訂正符号の符号化率を上げる操作は、符号化しない場合の情報ビット数以上に増加できない。また、UMTSにおいてフレーム長は10msであり、異周波数成分観測のための約6.9msの無伝送時間はフレーム長の半分以上と長いため、インタリーブ性能の劣化が見込まれる。さらに、1フレーム内にて約6.9msの無伝送時間を用意するためには、伝送時間を約3.1msまで圧縮する必要があるため、圧縮モード伝送時における送電電力が必然的に大きくなり、他のチャネルに与える干渉電力を瞬時的に増やしてしまうといった問題点がある。
したがって、1UMTSスーパーフレーム当たり異周波数成分の観測および検波を複数回に分けて実施することが考えられる。その際、GSMシステムの制御チャネルを捕捉するための時間性能等は、1UMTSスーパーフレームに一度、観測時間を作る場合と同等とする。これにより、1回当たりの観測時間を得るためのアイドルスロット数は、GSM−GSM間の場合と比べて少なく設定される。このアイドルスロットは、パンクチャド符号や符号化率のより高い誤り訂正符号化を用いることにより生成される。
本実施の形態1では、1UMTSスーパーフレーム当たり2回の観測および検波を行う場合が示される。このため、2UMTSスーパーフレームでは4回の観測および検波が行われる。
この観測および検波方法を図7を用いて説明する。図7は本発明の実施の形態1による下りリンクのフレーム伝送を説明する図である。図7において、縦軸は伝送速度/送信電力を表し、横軸は時間が表されている。共通制御チャネルの1FCCH/SCHスーパーフレームと2UMTSスーパーフレームとの比較では、1フレーム分の差がある。個別トラフィックチャネルTACH/Fでは、1GSMスーパーフレームに割り当てられる観測時間の位置は固定であり、UMTSにおいても同様に、下りトラフィックチャネルにおいて1UMTSスーパーフレームに割り当てられる2回の観測時間の位置は固定である。したがって、毎UMTSスーパーフレームの所定フレーム(2箇所)において、観測および検波が行われる。このように、1FCCH/SCHスーパーフレームと2UMTSスーパーフレーム間には1フレームの差があることから、毎回の観測で1つずつフレームをずらして観測することができる。
また、1FCCH/SCHスーパーフレームに対してUMTSスーパーフレームは2周期が対応することから、1FCCH/SCHスーパーフレーム当たり4回の観測および検波が行われる。すなわち、1UMTSスーパーフレーム毎に、一対の観測時間の開きが1UMTSスーパーフレームとなるため、一対の観測は1FCCH/SCHスーパーフレームの1フレームだけずれた形で進行する。したがって、UMTS−GSM間での周波数ハンドオーバでは、FCCH/SCHスーパーフレームの1周期当たりに4回、かつ、それぞれの観測で毎周期1フレームずつずらしながら観測および検波が行われる。
また、観測時間すなわちアイドルスロットは所定のフレームの中央に配置される。これにより、圧縮モードフレーム送信では、インタリーブ効果を得ることができる。さらに、パンクチャド符号化や誤り訂正符号化における符号化率を上げることで、冗長度が減らされ、その分、アイドル時間を多く確保することができる。この場合には、送信すべき情報量が減るので、拡散率を一定に保つことができる。すなわち、対干渉雑音特性を保持することができる。なお、圧縮されたフレームを送信する際には、特性が劣化することから、通常の送信電力よりも若干の送信電力のアップが必要となる。
以下、具体的な移動体通信システムを例に挙げて説明する。図8は本発明の実施の形態1による移動体無線通信システムを示すブロック図である。移動体無線通信システムは、送信機1および受信機2より構成され、基地局,移動局それぞれに設けられる。この移動体無線通信システムには、たとえばW(広域)−CDMA(符号分割多元接続)通信方式が適用される。
送信機1は、図8に示したように、制御器11、誤り訂正符号化器12、インタリーバ13、フレーム化/拡散器14、無線周波数送信器15などを備えている。制御器11は、主に、受信機2とのネゴシエーションを通じてインタリーバ13、フレーム化/拡散器14および無線周波数送信器15の動作を制御する。この制御器11は、受信機2とのネゴシエーションで通常モード(非圧縮モード)、圧縮モードそれぞれに適した動作を制御する。具体的には、この制御器11は、フレーム化/拡散器14に対して、圧縮モード時に、圧縮モードフレームを送信するための送信タイミングとを指示する。また、この制御器11は、無線周波数送信器15に対して圧縮モードフレームを送信する際に平均送信電力の増加を指示する。
誤り訂正符号化器12は、送信データ列を誤り訂正符号化して符号化データを得る。インタリーバ13は、たとえばフェージングにより送信信号の連続するビットが伝送時に失われた場合等に伝送誤りの影響を最小限化できるようにするため、符号化データに対してビット単位で時間的順序の並べ替え(インタリーブ)を行う。このインタリーバ13は、1フレーム分のインタリーブを行うためのメモリを有している。
フレーム化/拡散器14は、通常モード、圧縮モードそれぞれに応じてユーザ毎の拡散符号を用いて広帯域に拡散し、各モードに応じたフレームを形成する。このフレーム化/拡散器14は、制御器11から各モードに応じた送信タイミングを指示されると、その送信タイミングでフレームを無線周波数送信器15へ送出する。無線周波数送信器15は、フレーム化/拡散器14で得られた送信信号を無線周波数に変換して送信する。この無線周波数送信器15は、制御器11の制御に従って通常モード時に比べて圧縮モード時の平均送信電力を増加して送信信号を出力する。
受信機2は、図8に示したように、制御器21、誤り訂正復号化器22、デインタリーバ23、デフレーム化/逆拡散器24、無線周波数受信器25などを備えている。制御器21は、主に、送信機1とのネゴシエーションを通じてデインタリーバ23およびデフレーム化/逆拡散器24の動作を制御する。この制御器21は、送信機1とのネゴシエーションで通常モード、圧縮モードそれぞれに適した動作を制御する。具体的には、この制御器21は、デフレーム化/逆拡散器24に対して、圧縮モード時に、圧縮モードフレームを受信するための受信タイミングとを指示する。
無線周波数受信器25は、図示せぬアンテナから送られてくる受信信号を復調する。デフレーム化/逆拡散器24は、通常モード、圧縮モードそれぞれに応じて当該受信機2のユーザに割り当てられた拡散符号を用いて逆拡散し、各モードに応じたフレームを形成する。このデフレーム化/逆拡散器24は、制御器21から各モードに応じた受信タイミングを指示されると、その受信タイミングで受信信号を無線周波数受信器25から取り込む。
デインタリーバ23は、送信機1でのインタリーブとは逆の順序で、符号化データに対してビット単位で時間的順序の並べ替え(デインタリーブ)を行う。このデインタリーバ23は、前述のインタリーバ13と同様に1フレーム分のインタリーブを行うためのメモリを有している。誤り訂正復号化器22は、デインタリーブされた信号を誤り訂正復号化して復号化データすなわち受信データ列を得る。
つぎに、圧縮モードを含むフレーム伝送について説明する。本移動体無線通信システムでは、圧縮モード時に、フレームをスロット化して間欠的に送信する期間を設け、その期間中の無伝送時間を利用して他の周波数キャリアの強度が測定される。そのためには、スロット化されたフレームを圧縮する必要があるが、通常伝送時と同じようにインタリーブを行っていては、インタリーブ時間が十分にとれず、十分なインタリーブ効果を得ることが不可能となる。
そこで、1フレーム内で圧縮フレームの送信時間を分割して一方をフレーム枠の先頭に、他方を同じフレーム枠の末尾に割り当て、所要のインタリーブ対象時間を確保する。すなわち、観測時間にあたるアイドルスロットがフレーム中央に配置される。受信機2では、この作業が逆となる。
ここで、アイドルスロット数と圧縮モードフレームのスロット数との関係について説明する。1フレームを16スロットで考え、前半のスロット数をA、アイドルスロット数をB、後半のスロット数をCとすると、たとえば、以下の組み合わせが考えられる。すなわち、
(A,B,C)=(7,1,8)/(7,2,7)/(6,3,7)/
(6,4,6)/(5,5,6)/(5,6,5)
である。以上の組み合わせによれば、たとえば、前半,後半のスロット数をそれぞれ7スロット,8スロットとした場合には、フレーム中央の1スロットがアイドルスロットとして挿入されることになる。
アイドルスロットが1フレーム当たり1もしくは2スロットとするように、小さなアイドルスロットが割り当てられる場合には、パンクチャド符号化のみで対応すればよい。その際、アイドルスロットの位置はフレーム中央を基本とするが、前後にずれてもよい。
このように、小さなアイドルスロットにおいては、前半/後半の圧縮モードフレームおよびアイドルスロットの位置を適切に定めることにより、GSM−GSM間の周波数ハンドオーバの場合と同等の補足時間性能を引き出すことができる。
本実施の形態1では、1フレーム内で、アイドルスロットを境に前半と後半に圧縮モードフレームを2分割させている。そこで、1UMTSスーパーフレーム内のどのフレームに観測時間すなわちアイドルスロットを挿入するか、その挿入位置の決定方法について説明する。
まず、1UMTSスーパーフレームは12フレームから構成される。そして、GSMでは、1GSMスーパーフレームは、26フレームで構成され、かつ、1フレーム当たり8BPであることから、その期間の合計で208BPとなる。また、8BPに相当するアイドルスロットを2回の圧縮モードで観測するので、1回の圧縮モードで観測するのは4BPに相当するアイドルスロット長である。以上の関係から、1UMTSスーパーフレームに対して任意に第1フレームを特定した場合にその第1フレームから第2フレームの位置を特定するための式を次式(1)に示す。この式(1)は前半のフレーム番号が偶数で、かつ、後半のフレーム番号が奇数とした場合を示している。式(1)は、
4(2n+1)=K(208BP)/12
2n+1=13K/3 …(1)
となる。式(1)では、前半の圧縮モードで観測できる場所は同一であるが、観測時間長が8BPの半分の4BPとなっているため、後半の圧縮モードで観測できる4BP部分が、前半で欠落した8BPの後半部に相当する4BPを等価的に観測するための関係式を示している。すなわち、4(2n+1)は4BPの奇数倍(前半部が偶数であるとき、後半部は奇数である)を示し、その間隔が、UMTSフレーム長のK倍となればよいことを示唆している。ここで、UMTSフレーム長をBPで表現すると、208BP(UMTSスーパーフレームのBP数)/12(UMTSスーパーフレームに含まれるUMTSフレーム数)となる。なお、nは任意の自然数である。
上記式(1)を満たすK,nの組み合わせを求めると、次式(2)のように2種類の組み合わせが得られる。すなわち、
(K,n)=(3,6)/(9,19) …(2)
となる。式(2)によれば、第1フレームから3フレーム後のフレームを第2フレームとすればよく、あるいは、第1フレームから9フレーム後のフレームを第2フレームとすればよい。たとえば、図7において、フレーム#2が第1フレームとすれば、フレーム#5が第2フレームとなる。
つぎに、UMTSからGSMシステムへの観測および検波を行う際の圧縮モード動作について説明する。ここでは、圧縮モードについてのみ説明する。図9は圧縮モード時の送信動作を説明するフローチャートであり、図10は圧縮モード時の受信動作を説明するフローチャートである。UMTS側となる送信機1による圧縮モードでは(図9参照)、1フレームでのインタリーブがインタリーバ13に対して指示され(ステップS101)、インタリーバ13では1フレームでインタリーブが行われる。そして、時間が観測すべき第1フレームタイミングもしくは第2フレームタイミングの前半,後半のいずれか一方のタイミングに達すると(ステップS102)、フレーム化/拡散器14に対してその送信タイミングが指示される(ステップS103)。
さらに、無線周波数送信器15に対して平均送信電力の増加が指示され(ステップS104)、圧縮モードフレームについては通常モードよりも高い送信電力でフレーム伝送が行われる。このようにして、1UMTSスーパーフレーム内で2回の観測および検波が実施される。その圧縮モード時には、フレームが間欠的(不連続)に送信される。
一方、UMTSシステム側となる受信機2による圧縮モードでは(図10参照)、時間が観測すべき第1フレームタイミングもしくは第2フレームタイミングの前半,後半のいずれか一方のタイミングに達すると(ステップS111)、デフレーム化/逆拡散器24に対して受信タイミングが指示される(ステップS112)。そして、1フレーム分の信号を受信した後、1フレームによるデインタリーブがデインタリーバ23に対して指示され(ステップS113)、デインタリーバ23では1フレームでデインタリーブが行われる。このようにして、圧縮モード時には、フレームが間欠的(不連続)に受信され、空いた時間でGSMシステムの信号を観測する。
以上説明したように、本実施の形態1によれば、UMTSと他のシステムとが共存する場合、UMTSのスーパーフレームに対して、そのスーパーフレームを構成する1フレーム量の1/2を最大としかつ所定フレーム数間隔で、他のシステムの周波数成分を観測するための空き時間を挿入する。これにより、1スーパーフレーム内の1回の観測で周波数成分を観測する必要がなくなって、フレーム伝送上の誤り訂正符号や拡散率の制約を満たすことができる。その結果、UMTSと他のシステムが共存しても、UMTSから他のシステムの周波数成分を確実に観測することができ、その際に、圧縮モードフレームのインタリーブ性能の劣化を抑制することができる。
また、1UMTSスーパーフレームにおいて、所定フレーム数間隔をUMTSと他のシステム間の伝送周期の差により決定するようにしたので、伝送周期の差に応じて異周波数成分を隈なく観測することが可能である。
また、アイドルスロット時間をUMTSのスーパーフレームの単位であるフレームの中央に配置するようにしたので、インタリーブ効果を確実に取得することが可能である。
また、UMTSのスーパーフレームにおいて複数の空き時間をフレーム別に配置するようにしたので、1スーパーフレーム内に必要な空き時間を確保することが可能である。
また、複数のアイドルスロット時間の合計をGSMと同等に約6.9msに設定したので、1UMTSスーパーフレーム内に、他のシステム間での異周波数観測と同等の空き時間を確保することが可能である。
また、アイドルスロット時間が挿入されたフレームについては、圧縮し、かつ、間欠的に送信するようにしたので、1フレーム期間内に空き時間を挿入しても再現性の高いフレーム伝送を実現することが可能である。
また、符号化率を上げて圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮率が低減され、より短い系列長の拡散符号の使用数を抑えることが可能である。
また、圧縮モード時には通常モード時と同じ拡散率で圧縮されたフレームを生成するようにしたので、圧縮されたフレームについて対干渉雑音特性を保持することが可能である。
また、圧縮モードフレーム伝送の際に平均送信電力を上げるようにしたので、特性劣化を最小限に抑えることが可能である。
実施の形態2.
さて、前述した実施の形態1では、周波数ハンドオーバの際に、1UMTSスーパーフレーム内で観測時間(約6.9ms)を2分割して2フレームに分けて観測および検波を行うようにしていたが、本発明はこれに限定されず、以下に説明する実施の形態2のように、2分割よりも多く観測時間を分割してもよい。第2の実施の形態では、その一例として、4分割を例に挙げる。なお、本実施の形態2は、全体構成を前述した実施の形態1と同様としており、以下の説明では、動作上の違いについてのみ説明する。
ここでは、本実施の形態2の観測および検波方法について説明する。図11は本発明の実施の形態2による下りリンクのフレーム伝送を説明する図である。図11において、縦軸は伝送速度/送信電力を表し、横軸は時間が表されている。前述したように、共通制御チャネルの1FCCH/SCHスーパーフレームと2UMTSスーパーフレームとの比較では、1フレーム分の差がある。個別トラフィックチャネルTACH/Fでは、1GSMスーパーフレームに割り当てられる観測時間の位置は固定であり、UMTSにおいても同様に、下りトラフィックチャネルにおいて1UMTSスーパーフレームに割り当てられる4回の観測時間の位置は固定である。したがって、毎UMTSスーパーフレームの所定フレーム(4箇所)において、観測および検波が行われる。このように、FCCH/SCHスーパーフレームと2UMTSスーパーフレーム間には1フレームの差があることから、毎回の観測で1つずつフレームをずらして観測することができる。
また、1FCCH/SCHスーパーフレームに対してUMTSスーパーフレームは2周期が対応することから、1FCCH/SCHスーパーフレーム当たり8回の観測および検波が行われる。すなわち、1UMTSスーパーフレーム毎に、一対の観測時間の開きが1UMTSスーパーフレームとなるため、一対の観測は1UMTSスーパーフレームの1周期だけずれた形で進行する。したがって、UMTS−GSM間での周波数ハンドオーバでは、FCCH/SCHスーパーフレームの1周期当たりに8回、かつ、それぞれの観測で毎周期1フレームずつずらしながら観測および検波が行われる。
本実施の形態2でも、前述した実施の形態1と同様に、1フレーム内で、アイドルスロットを境に前半と後半に圧縮モードフレームを2分割させる。そこで、1UMTSスーパーフレーム内のどのフレームに観測時間すなわちアイドルスロットを挿入するか、その挿入位置の決定方法について説明する。
前述した実施の形態1では、1UMTSスーパーフレームが12フレームから構成されていることから、UMTSスーパーフレームをフレーム数で割る方法をとっていたが、より細かい時間単位で分割し、アイドルスロットを配する位置を設定してもよい。たとえば、UMTSにおける1フレームは16スロットで構成されているので、本実施の形態2では、スロット数で割る方法をとる。
以上の理由から、4分割の場合の式を次式(3)に示す。この場合には、観測時間を割り当てる第1フレーム〜第4フレームが必要となる。この式(3)は第1フレームのフレーム番号を偶数とした場合を示している。式(3)は、第2フレームを求めるための式である。実施の形態1での考え方と同様に、この式(3)は、
2BP(4n+1)=K1(208BP)/(12×16)
4n+1=13K1/24 …(3)
となる。式(3)において、K1はUMTSスーパーフレームの第2フレームのフレーム番号を示し、nは任意の自然数である。また、(3)式の右辺において、1フレームは16スロットのため、分母において12フレームに掛け合わされる。
上記式(3)を満たすK1,nの組み合わせを求めると、次式(4)のように2種類の組み合わせが得られる。すなわち、
(K1,n)=(24,3)/(120,16) …(4)
となる。この場合、K1=24はスロット数を表すことから、K1を16で割ることで第2フレームを求めることができる。そこで、K1=24の場合には、1.5フレームという解が得られるので、フレーム番号で表すと、2番目の観測時間が割り当てられるフレームは第1フレームの1.5フレーム後のフレームとなる。
式(5)は、第3フレームを求めるための式である。この式(5)は、
2(4n+2)=K2(208BP)/12×16
2n+1=13K2/48 …(5)
となる。式(5)において、K2はUMTSスーパーフレームの第3フレームのフレーム番号を示し、nは任意の自然数である。
上記式(5)を満たすK2,nの組み合わせを求めると、次式(6)のように2種類の組み合わせが得られる。すなわち、
(K2,n)=(48,6)/(144,19) …(6)
となる。この場合、K=48はスロット数を表すことから、Kを16で割ることで第3フレームを求めることができる。そこで、K=48の場合には、3フレームという解が得られるので、フレーム番号で表すと、3番目の観測時間が割り当てられるフレームは第1フレームの3フレーム後のフレームとなる。
式(7)は、第4フレームを求めるための式である。この式(7)は、
2(4n+3)=K3(208BP)/12×16
2n+1=13K3/48 …(7)
となる。式(7)において、K3はUMTSスーパーフレームの第4フレームのフレーム番号を示し、nは任意の自然数である。
上記式(7)を満たすK3,nの組み合わせを求めると、次式(8)のように2種類の組み合わせが得られる。すなわち、
(K3,n)=(72,9)/(168,22) …(8)
となる。この場合、K=72はスロット数を表すことから、Kを16で割ることで第4フレームを求めることができる。そこで、K=72の場合には、4.5フレームという解が得られるので、フレーム番号で表すと、4番目の観測時間が割り当てられるフレームは第1フレームの4.5フレーム後のフレームとなる。
以上説明したように、本実施の形態2によれば、1UMTSスーパーフレーム内での観測時間の分割数は4分割でもよく、この場合にも、前述した実施の形態1と同様の効果を得ることができる。ただし、前述した実施の形態1のように分割の間隔は所定フレーム間隔とはならず、所定スロット数間隔となる。
実施の形態3.
さて、前述した実施の形態2では、周波数ハンドオーバの際に、1UMTSスーパーフレーム内で観測時間(約6.9ms)を4分割して4フレームに分けて観測および検波を行うようにしていたが、本発明はこれに限定されず、以下に説明する実施の形態3のように、4分割よりも多く観測時間を分割してもよい。第3の実施の形態では、その一例として、8分割を例に挙げる。なお、本実施の形態3は、全体構成を前述した実施の形態1と同様としており、以下の説明では、動作上の違いについてのみ説明する。
ここでは、本実施の形態3の観測および検波方法について説明する。図12は本発明の実施の形態3による下りリンクのフレーム伝送を説明する図である。図12において、縦軸は伝送速度/送信電力を表し、横軸は時間が表されている。前述したように、共通制御チャネルの1FCCH/SCHスーパーフレームと2UMTSスーパーフレームとの比較では、1フレーム分の差がある。個別トラフィックチャネルTACH/Fでは、1GSMスーパーフレームに割り当てられる観測時間の位置は固定であり、UMTSにおいても同様に、下りトラフィックチャネルにおいて1UMTSスーパーフレームに割り当てられる8回の観測時間の位置は固定である。したがって、毎UMTSスーパーフレームの所定フレーム(4箇所)において、観測および検波が行われる。このように、FCCH/SCHスーパーフレームと2UMTSスーパーフレーム間には1フレームの差があることから、毎回の観測で1つずつフレームをずらして観測することができる。
また、1FCCH/SCHスーパーフレームに対してUMTSスーパーフレームは2周期が対応することから、1FCCH/SCHスーパーフレーム当たり16回の観測および検波が行われる。すなわち、1UMTSスーパーフレーム毎に、一対の観測時間の開きが1UMTSスーパーフレームとなるため、一対の観測は1UMTSスーパーフレームの1周期だけずれた形で進行する。したがって、UMTS−GSM間での周波数ハンドオーバでは、FCCH/SCHスーパーフレームの1周期当たりに16回、かつ、それぞれの観測で毎周期1フレームずつずらしながら観測および検波が行われる。
本実施の形態3でも、前述した実施の形態1および2と同様に、1フレーム内で、アイドルスロットを境に前半と後半に圧縮モードフレームを2分割させる。そこで、1UMTSスーパーフレーム内のどのフレームに観測時間すなわちアイドルスロットを挿入するか、その挿入位置の決定方法について説明する。
本実施の形態3では前述の実施の形態2と同様に、より細かい時間単位でUMTSスーパースレームを分割し、アイドルスロットを配する位置を設定する。
このように、本実施の形態3によれば、1UMTSスーパーフレーム内での観測時間の分割数は8分割でもよく、この場合にも、前述した実施の形態1と同様の効果を得ることができる。ただし、前述した実施の形態1のように分割の間隔は所定フレーム間隔とはならず、所定スロット数間隔となる。
また、以上の実施の形態1〜3においては、観測時間について8分割までの説明をしたが、本発明は、これに限定されず、分割数に応じてスロットよりも小さい単位を基準とすることで分割数をさらに増やすようにしてもよい。
以上、本発明を上記実施の形態により説明したが、この発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらをこの発明の範囲から排除するものではない。