JP2009268142A - 周波数間ハンドオーバを準備する方法、移動局、ネットワーク構成要素 - Google Patents

Abstract

【課題】第1の周波数から第2の周波数への、ある通信接続の周波数間ハンドオーバを準備する柔軟性のある方法の実現。
【解決手段】ある一定の伝送ギャップに対して第1の周波数でデータの送信/受信を周期的に断続するステップ603と、この伝送ギャップの間に第2の周波数で計測を実行するステップ607とを具備し、ここで伝送ギャップの数は各伝送周期の間に少なくとも一つである。断続するステップ603は、第1と第2の異なる継続期間をそれぞれ有する伝送ギャップに対して少なくとも一つの伝送周期の間にデータの送信/受信を断続するサブステップ604、606を有する。移動局、ネットワーク構成要素及びネットワーク制御構成要素も提供される。
【選択図】図６

Description

本発明は、一般にセルラ・ネットワークにおけるハンドオーバに関する。特に、本発明は、周波数間ハンドオーバの間又は周波数間ハンドオーバに対して一つの周波数でデータを伝送しかつ別の周波数で計測を行なうことに関する。

通信接続が符号分割多元接続（CDMA）技術を用いて互いに分離されている、セルラ・ネットワークでは、セルラ・ネットワークと稼動中の通信接続を有している移動局は、実際にはいつでもその通信接続に関する無線周波数でデータを受信することができるべきである。周波数間ハンドオーバでは、稼動中の通信接続が存在する周波数が変更される。セル変更は、周波数間ハンドオーバを伴いうるし、その場合には、方策は、セル間−周波数間ハンドオーバであるか、又は周波数変更は、セル内−周波数間ハンドオーバが実行されるということを意味する、単一のセル内で行なわれうる。本発明は、全ての周波数間ハンドオーバ形式に対して同様に適用可能である。周波数間ハンドオーバの間中、移動局は、第１の周波数でデータを受信しかつ同時に第２の周波数で計測を実行すること及び/又はデータを受信することができるべきである。

二つの受信機を有する、移動局は、二つの周波数を同時に聴取しうる。一つの受信機だけを有する、移動局に第１の周波数で絶え間なく稼動中の通信接続に関するデータを受信させかつ第２の周波数でもデータを受信させるために、伝送ギャップを第１の周波数の無線伝送に残すことができる。伝送ギャップの間中、データは、第１の周波数を用いる移動局に伝送されない。圧縮モード伝送は、伝送に中断（伝送ギャップ）が存在するような方法でデータを伝送することを意味する。

通常、無線インタフェースで伝送されるべきデータは、実際に伝送されるデータが原データよりも多い冗長性を有するような方法で処理される。このようにして、例えば、伝送エラーを検出しかつそれらから回復することができる。特に、伝送されるべきデータが実時間アプリケーションに関する場合には、圧縮モード伝送の間でさえも変更されないデータ・レートでユーザ・データを伝送することが望ましい。この場合には、通常、一方で、伝送データの品質を確保し、そして他方で、第２の周波数で無線伝送を聴取するための充分な時間を確保するためにある妥協がなされなければならない。

典型的には、データは、ある一定の数のタイム・スロットを有するフレームで無線インタフェースにより伝送される。タイム・スロットは、ある一定の数のシンボルから成っている。フレームにおけるタイム・スロットの数、タイム・スロットにおけるシンボルの数及びシンボルの継続期間は、適用可能なセルラ・システム仕様書に通常規定される。例えば、万国移動通信システム（UMTS）の万国地上無線アクセス・ネットワーク（UTRA）は、UTRA周波数分割二重（FDD）システムにおける各フレームに１５のタイム・スロットを採用している。UTRA FDDは、CDMA技術を採用している。

図１は、連続モード伝送中のフレームのシーケンス１００を示す。フレームは、時間において互いに直ぐ続く。図１のシーケンス１０１は、圧縮モード伝送の例を表す。シーケンス１０１では、フレーム番号N及びN+２の伝送は、連続伝送におけるフレームの伝送と同じぐらい長く続く。シーケンス１０１におけるフレーム番号N＋１及びN+３の伝送は、同じシーケンスにおけるフレームN及びN+２のそれよりも短い時間続く。その伝送がより短い時間かかる、フレームN＋１及びN+３は、フレームN及びN+２よりも小さい量のユーザ・データを搬送しうる。また、圧縮モードにおける全てのフレームが同じ量のユーザ・データを搬送するということも可能である。

通常、圧縮モード伝送は、多くのフレームが続く。図２は、UTRA仕様３G TS２５．２１５[1]による周期的に繰り返される伝送ギャップ２１１を示す。伝送ギャップ長さ（TGL）は、伝送ギャップ２１１の継続期間である。通常、TGLは、タイム・スロットの数で表される。３G TS２５．２１５仕様によれば、伝送ギャップ周期（TGP）内に２つまでの伝送ギャップが存在する。繰返し伝送ギャップ周期は、長方形２２０ａ、２２０ｂ及び２２０ｃで図２に示される。伝送周期内の伝送ギャップは、伝送ギャップ距離（ＴＧＤ）により互いに分離されている。伝送ギャップ周期の継続期間は、整数個のフレームであり、かつ伝送ギャップ距離の継続期間は、整数個のタイム・スロットである。圧縮モード動作の間中、伝送ギャップ周期は、ある一定の回数に対して繰り返され、かつパターン継続期間（ＰＤ）は、一つのＴＧＰにおけるフレームの数の倍数である。

システム・フレーム番号（ＳＦＮ）は、圧縮モード伝送が開始するフレームを特定するパラメータである。スロット番号（ＳＮ）は、伝送ギャップ周期内の第１の伝送ギャップが開始するタイム・スロットを特定する。セルラ・ネットワークは、例えば、移動局にＳＦＮ，ＳＮ，ＰＤ，ＴＧＰ，ＴＧＤ及びＴＧＬに対する値を知らせることによって、伝送ギャップがあるフレームを移動局に知らせることができる。また、他のパラメータを用いて伝送ギャップ・パターンを規定することもできるが、しかし、３G TS２５．２１５仕様に従うこのパラメータのセットをここで例として用いる。

３G TS２５．２１５仕様によれば、伝送パターン内で異なる継続期間を有している二つの伝送ギャップ周期を交互に繰り返すことができる。パラメータＴＧＰ１は、奇数番号伝送ギャップ周期の継続期間を規定し、かつパラメータＴＧＰ２は、偶数番号伝送ギャップ周期の継続期間を規定する。全ての伝送ギャップ周期は、伝送ギャップ周期内で伝送ギャップ周期の始まりから第２の伝送ギャップの終わりまで（又は各伝送ギャップ周期内に一つだけの伝送ギャップが存在するならば、その唯一の伝送ギャップの終わりまで）同様である。第１の継続期間ＴＧＰ１を有している伝送ギャップ周期と第２の継続期間ＴＧＰ２を有しているそれらのものとにおける差は、長い伝送周期の終わりにおいて、連続動作中に伝送されたものに類似する、さらに多くのフレームが存在するということである。伝送ギャップ周期の一つの継続期間ＴＧＰだけが規定されるならば、全ての伝送ギャップ周期がこの継続期間を有する。

ハンドオーバの状況では、移動局が目標セルから同期情報を受信することができるということは、重要である。ＵＴＲＡ ＦＤＤでは、例えば、同期チャネル（ＳＣＨ）は、この情報を搬送する論理チャネルであり、かつ物理的に各タイム・スロットにある一定の同期シンボルが存在する。フレームの同期シンボルは、伝送のタイミングに加えて、目標セルがダウンリンク伝送のために用いている長いスクランブル（scrambling）・コード・グループを示す。長いスクランブル・コードは、ある一定の数のグループにグループ分けされ、かつ各グループは、ある一定の数のスクランブル・コードを有する。目標セルから制御情報を首尾よく受信するために、移動局は、そのセルの長いスクランブル・コードを見出さなければならない。移動局が目標セルから受信することができる同期シンボルの数が大きい程、長いスクランブル・コードを首尾よく決定することの確率は大きい。

周期的圧縮モードは、ある一定の数の同期シンボルの決定を行なうことができる。伝送ギャップの長さ及び位置は、その同期シンボルを移動局が受信できる（目標セルにおける）タイム・スロットのインデックス（index）を規定する。可能な限り多くのタイム・スロット・インデックスが選べるるように伝送ギャップ距離を選択することが望ましい。伝送ギャップ・パターンの繰返しは、同期シンボルを複数の回数受信させ、そしてシンボルの受信だけに基づくよりもシンボルの値をさらに精確に決定することができる。

ユーザ・データが無線インタフェースにより伝送される場合には、それは、典型的にはまず符号化され（伝送における冗長性及びビット・エラーに対する耐性を増大するために）そしてインタリーブされる（バースト伝送エラーに対する抵抗を増大するために）。符号化及びインタリーブ（interleaving）は、第１のプロトコル・レイヤーで通常行なわれる。伝送ギャップを生成する少なくとも３つの方法がある。第１の選択肢は、上位プロトコル・レイヤーから第１のプロトコル・レイヤーに供給されるユーザ・データの量を制限することである。このアプローチは、例えば、データをバッファするための時間がない実時間アプリケーションのような、遅延の影響を受けやすいアプリケーションに対しては有効に作用しない。伝送ギャップを生成するための第２の選択肢は、ＣＤＭＡ技術により通信接続のデータを拡散するために用いられる拡散係数を低減することである。シンボルは、そのレートが拡散係数で割ったチップ・レートである情報ストリームを搬送する。拡散係数を２分の１に低減することは、情報ストリームのシンボル・レートが二倍になるということを意味する。これは、タイム・スロットの半分で同じ量のユーザ・データを搬送することができるということを意味する。伝送ギャップを生成するための第３の選択肢は、符号化データのレートが連続伝送モードにおいてよりも圧縮モードにおいて小さいように符号化データをパンクチャ（puncture）することである。レート・マッチングは、符号化とインタリーブとの間で通常実行される。レート・マッチングは、ある一定のレートを有している符号化データ・フローを生成するために、符号化データのある一定の選択されたビットを繰り返すことか又はデータのある一定の選択されたビットを無視することのいずれかを意味する。パンクチャ（puncturing）は、符号化データのある一定のビットを無視することを意味する。パンクチャを用いて、伝送ギャップにも係わらず、全てのフレームにおいて同じ量のユーザ・データを搬送することができる。パンクチャを用いて生成することができる伝送ギャップのある一定の最大継続期間がある。符号化データのビットのあまりにも多くがパンクチャされたならば、伝送の品質は、極端に劣化する。

実時間アプリケーションに関するデータに対して、そこで拡散係数を低減することによって又は符号化データをパンクチャすることによって伝送ギャップを生成することができる。一般に、フレームの伝送パワーは、伝送ギャップが発生するフレームの間中、伝送ギャップを生成するために拡散係数のパンクチャ又は低減が用いられる場合には、伝送の品質を確保するために増大されることが必要である。

拡散係数を２分の１に低減することは、フレーム当り１５タイム・スロットがあるシステムにおいて伝送ギャップ長さを７タイム・スロットにすることができるということを意味する。３Ｇ ＴＳ２５．２１５仕様は、７タイム・スロットの一つ又は二つの伝送ギャップを別々に配置させる（即ち、伝送ギャップ周期内の７タイム・スロットの一つ又は二つの伝送ギャップ）か又は、二つの伝送ギャップは、伝送ギャップ周期内の二つの続いて起こるフレームにおいて互いに隣り合って配置されうる。後者のダブル・フレーム・アプローチを用いて、そこで、１４タイム・スロットの一つの伝送ギャップを伝送ギャップ周期内に有することができる。一つの周波数から別の周波数へ及びそれを戻す受信機の切替えは、約１又は２タイム・スロットの時間がかかりうる。表１は、拡散係数を２分の１に低減することによって伝送ギャップが生成される場合に目標セルによって送信されかつ移動局が捕捉できる、同期シンボルの数を示す。

ＵＴＲＡ ＦＤＤでは、各セルは、一次スクランブル・コードに関する利用可能なチャネル化コードがある限り用いられる一次スクランブル・コードを有する。チャネル化コードは、直交しかつそれらの拡散係数は、ユーザ・データ・ビット毎に典型的には４から５１２チップまで変化する。各ダウンリンク通信接続は、特定のチャネル化コードが付与される。小さい拡散係数を有しているチャネル化コードの使用は、より大きな拡散係数を有しているある一定の数のチャネル化コードの使用を妨げる。拡散係数を２分の１に低減することによって伝送ギャップを生成する場合には、その拡散係数がさらに小さいフリー（free）なチャネル化コードが充分には存在しないので、第１のチャネル化コードをその拡散係数が小さい第２のチャネル化コードに変更することができないような状況が起こりうる。この状況は、通常、コード・リミテッド（coode limited)と称される。

コード・リミテッド状況では、新しいチャネル化コード[2]を有する二次スクランブル・コードを用いることによって拡散係数を２分の１に低減することができる。二次スクランブル・コードを用いることにおける問題は、セル内のチャネル化コードの直交性が失われるということである。自分自身のセルにおける伝送によってもたらされる干渉Ｐ_intraは、周囲のセルによってもたらされる干渉Ｐ_interと比較して増大される。送信パワー制御における信号対干渉（ＳＩＲ）に対する目標値は、伝送の品質を確保するためにかなり増大されなければならない。表２で分かるように、ＳＩＲに対する目標値において必要な増大は、比Ｐ_intra/Ｐ_interに依存しかつ、一次スクランブル・コードに対する直交性係数を規定する、チャネル・インパルス応答プロフィールに依存する。自分自身のセルの干渉が周囲のセルによってもたらされる干渉とほぼ同じ、即ち、Ｐ_intra/Ｐ_inter＝０ｄＢである場合には、目標ＳＩＲ値における増大は、Ｐ_intra/Ｐ_interがより大きい場合、即ち、移動局が基地局により近い場合よりも、小さい。ＳＩＲに対する目標値における３ｄＢの増大は、拡散係数の２分の１の低減による。

拡散係数を２分の１に低減することによって伝送ギャップを生成することは、そこで、コード・リミテッド状況において多くの問題をもたらしうる。まず、圧縮モード伝送中のある一定のフレームの伝送パワーが増大されなければならず、それは、典型的には４ｄＢよりも多く増大されなければならない。これは、セルにおける他の伝送に対して更なる干渉をもたらす。更に、コード・リミテッド状況では、基地局は、全ての他の稼動中の通信接続のために必要な程度には圧縮モード伝送の伝送パワーを必ずしも増大することができない。次に、ＳＩＲの目標値に対する必要な増大は、推定されることが必要である。ＳＩＲにおける増大が移動局の位置及び速度に依存し、かつ比Ｐ_intra/Ｐ_interを計測することができないので、これは困難である。好結果の周波数間ハンドオーバを確保するためにＳＩＲにおける増大が充分に大きく、例えば７．７ｄＢに常に選択されるならば、少なくともある場合において不必要な干渉がもたらされる。

伝送ギャップを生成するためにパンクチャを用いることができる。伝送ギャップを含むフレームの伝送パワーは、この場合にもまた増大されることが必要である。３Ｇ ＴＳ２５．２１５仕様は、周波数間ハンドオーバに対してその長さが７タイム・スロットである伝送ギャップを許容する。伝送されたデータの品質が劣化するので、パンクチャを用いてこの長い伝送ギャップを生成することはできない。表３は、その長さが５タイム・スロットである、伝送ギャップを生成するためにパンクチャが用いられる場合の目標ＳＩＲにおける推定増大を示す。１５タイム・スロットの代りに１０タイム・スロットの圧縮伝送は、ＳＩＲの目標値に対して１．７ｄＢの増大をもたらす。

パンクチャを用いる場合、圧縮伝送は、一次スクランブル・コードを用いうる。自分自身のセルによってもたらされる干渉は、セル全体を通してほぼ同じであり、従って比Ｐ_intra/Ｐ_interに対して一つの値だけが表３に示されている。ＳＩＲの目標値における増大は、拡散係数が低減される場合よりも小さい。ＳＩＲの目標値における増大は、表３における増大に対する最大値が３．７ｄＢであっても、チャネル・モデル及び移動局の速度に依存する。畳み込み符号化よりもパンクチャ及び/又は伝送エラーに対して敏感ではない、ターボ符号化が圧縮伝送で用いられるならば、目標ＳＩＲにおけるより小さな増大でも十分である。

地上無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡ）仕様書３G TS２５．２１５ 物理レイヤー計測 TSGR1#7(99)b27、エリクソン（Ericsson）「圧縮モードにおける多重スクランブル・コードの使用（Use of multiple scrambling codes in compressed mode）」TSG-RAN ワーキング・グループ１ ミーティング７（TSG-RAN Working Group 1 meeting 7）,ハノーバー、ドイツ、１９９９年8月30日〜9月３日（Hannover, Germany, Aug. 30 - Sep. 3, 1999）

コード・リミテッド状況では、伝送ギャップを生成するためにパンクチャを用いることは、拡散係数を低減することよりも伝送パワーにおける小さい増大をもたらす。パンクチャにおける問題は、第２の周波数で充分な同期シンボルを捕捉することができないということである。表４は、捕捉同期シンボルの数を示す。ダブル・フレーム方法を用いて最大９同期シンボルを捕捉することができる。これは、スクランブル・コード・グループを決定するためのかなり小さな確率を、そして更に、拡散係数を２分の１に低減することによって伝送ギャップが生成される場合に決定することができる１２同期シンボルよりも、好結果のハンドオーバを実行するための小さな確率を提供する（表１参照）。そこで、伝送パワーの観点から拡散係数の低減に対してパンクチャが好ましいが、その使用は、実行可能ではない。

本発明の目的は、周波数間ハンドオーバを準備するための柔軟性がある方法を提供することである。本発明の更なる目的は、伝送ギャップがパンクチャによって生成される場合に適当な数の同期シンボルを捕捉できることを用いている方法を提供することである。また、本発明の更なる目的は、小さい変更で既存のシステムにおいて支持されることができる方法を提供することである。

本発明の目的は、周波数間ハンドオーバの間に異なる継続期間を伝送ギャップに持たせることによって達成される。

本発明による方法は、第1の周波数から第2の周波数へのある一定の通信接続の周波数間ハンドオーバを準備するための方法である。それは、以下のステップから成る。ある一定の伝送ギャップに対して第1の周波数でデータの送信/受信を周期的に断続するステップであって、伝送ギャップの数は、各伝送周期の間に少なくとも一つでありかつ伝送周期のある一定のシーケンスを用いるステップと、第1の周波数での伝送ギャップの間に第2の周波数で計測を実行するステップとである。本発明による方法では、データの伝送/受信を周期的に断続するステップは、第1の継続期間を有しているある一定の伝送ギャップ及び第２の継続期間を有しているある一定の第2の伝送ギャップに対して少なくとも一つの伝送周期の間にデータの送信/受信を断続するサブステップを具備しており、第2の継続期間が、第1の継続期間とは異なることを特徴とする方法である。

本発明による方法では、計測は、周波数間ハンドオーバに対して又はその間に実行される。第1の周波数でのデータの送信及び/又は受信は、ある一定の伝送周期を繰り返すことによって周期的に断続され、少なくとも一つの伝送ギャップが各伝送周期に存在する。本発明による方法では、データの送信/受信は、伝送周期のある一定のシーケンスにより断続される。異なる伝送周期は、例えば、周期的に繰り返されうる。例えば、３つの異なる伝送周期Ａ、Ｂ及びＣが存在するならば、繰返し順序は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ａ，．．．でありうる。本発明による方法では、全ての伝送周期が異なるということもまた可能である。

送信/受信ギャップの間に、移動局は、例えば、第2の周波数で計測を実行する。本発明による方法は、少なくとも一つの伝送周期で、異なる継続期間を有している二つの伝送ギャップを備えているということを特徴とする。例えば、一つの伝送周期において、一つが長くかつ一つが短い、二つの伝送ギャップが存在しうる。また、一つの伝送周期内で、例えば、各伝送ギャップが特定の継続期間を有するかまたは一つを除いて全ての伝送ギャップが同じ継続期間を有するということも可能である。

全ての後続伝送周期が同じ数の伝送ギャップを有し、かつ伝送周期は、伝送周期内の第1の伝送ギャップの開始から伝送周期内の最後の伝送ギャップの終りまで類似するということもまた可能である。この場合には、長い伝送周期の終わりにおいて、典型的には伝送が連続モード伝送の間と同様に実行される。本発明による方法では、異なる周期的繰返し伝送周期の数は、少なくとも一つである。

本発明による方法では、伝送ギャップを生成するために用いられる方法は、制限されない。従来技術の方法において生成される伝送ギャップを用いるあらゆる方法が適用可能である。典型的には、伝送されるべきデータは、伝送の前に符号化され、かつ符号化データをパンクチャする、即ち、符号化データのある一定のビットを無視することは、伝送ギャップを生成する一つの方法である。パンクチャを用いる場合には、二つのフレームを重ね合わせるためにより長い伝送ギャップを配置するのが好ましくかつ短い伝送ギャップは、フレーム内に配置される。このようにして、伝送パワーにおいて許容できる増大を有すると同時に、適切な数の同期シンボルを捕捉することができる。これは、本発明による方法の利点の一つである。更なる利点は、本発明の好ましい実施例に関連して説明される。

また、本発明は、第1の周波数でデータを受信する手段と、
ある一定の伝送ギャップの間に第1の周波数でデータの受信を周期的に断続する手段であって、伝送ギャップの数が、各伝送周期の間に少なくとも一つであり伝送周期のある一定のシーケンスが用いられる手段と、
伝送ギャップの間に第2の周波数で計測を実行する手段とを備える移動局に関する。
本発明による移動局はデータの受信を断続する手段が、第1の継続期間を有している伝送ギャップに対して及び第2の継続期間を有している第2の伝送ギャップに対して少なくとも一つの伝送周期内でデータの受信を断続する手段を備え、第1の継続期間は、第2の継続期間とは異なり、かつ
移動局は、少なくとも二つの伝送ギャップの継続期間に関する情報を受信する手段を更に備えていることを特徴とする移動局である。

本発明によるネットワーク構成要素は、ある一定の周波数でデータを伝送する手段と、
ある一定の伝送ギャップの間にある一定の通信接続に関するデータの伝送を周期的に断続する手段であって、伝送ギャップの数が、各伝送周期の間に少なくとも一つでありかつ伝送周期のある一定のシーケンスが用いられる手段とを備え、
データの伝送を断続する手段が、第1の継続期間を有している伝送ギャップに対してかつ第2の継続期間を有している第2の伝送ギャップに対して少なくとも一つの伝送周期内でデータの受信を断続する手段を備え、第1の継続期間は、第2の継続期間とは異なり、かつ
ネットワーク構成要素は、一つの伝送周期内の少なくとも二つの伝送ギャップの継続期間に関する情報を受信する手段を更に備えていることを特徴とするネットワーク構成要素である。

本発明は、更に、ネットワーク制御構成要素において伝送周期のある一定のシーケンスを規定する手段であり、伝送ギャップの数が各伝送周期の間で少なくとも一つである手段と、
伝送周期に関する情報を伝送する手段とを備えるネットワーク構成要素に関し、
伝送周期を決定する手段が、少なくともある一定の伝送ギャップに対して第1の継続期間及び第2の伝送ギャップの第2の継続期間を決定する手段を備え、第1の継続期間は、第2の継続期間とは異なりかつ伝送ギャップは、少なくとも一つの伝送周期内であり、かつ
ネットワーク制御構成要素が、一つの伝送周期内の少なくとも二つの伝送ギャップの継続期間に関する情報を伝送する手段を更に備えていることを特徴とするネットワーク制御構成要素に関する。

本発明の特性として考えられる新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に特に示されている。しかしながら、本発明それ自体は、更なる目的及びその利点と共に、その構成及びその動作方法は、添付した図面に関連して読む場合に特定の実施例の以下の説明から最もよく理解されるであろう。

圧縮モードの既知の概念を示す図である。 圧縮モード中の伝送ギャップの位置を特定するための既知の方法を示す図である。 本発明の第１の好ましい実施例による伝送周期を示す図である。 本発明の第２の好ましい実施例による伝送ギャップ・パターンを示す図である。 本発明の第３の好ましい実施例による伝送ギャップ・パターンを示す図である。 本発明による方法のフローチャートを示す図である。 本発明による二つのネットワーク構成要素及び移動局を示す図である。

図１及び図２は、従来技術の説明において取扱われているので、本発明の実施例の以下の説明は、図３〜図７に集中する。図面における同じ参照記号は、同じ構成部分に関する。

図３は、ある一定の伝送周期が繰り返される、本発明の第１の好ましい実施例による圧縮モード伝送の例を示す。繰り返される期間は、図３において矢印で示されている。伝送周期は、３つの伝送ギャップ３１１、３１２及び３１３を備えている。伝送ギャップ３１１は、図３では例として同じ継続期間を有している伝送ギャップ３１２及び３１３よりも長い。フレーム３０１は、連続伝送モードの間に送られるフレームと同様のフレームである。伝送ギャップ３１１は、フレームの真中にあり、フレームの真中のタイム・スロットをカバー（cover)する。フレーム３０２に関するデータは、フレームの最初のタイム・スロット及びフレームの最後のタイム・スロットで伝送される。伝送ギャップ３１２は、フレームのある一定の数の最初のタイム・スロットをカバーし、かつ伝送ギャップ３１３は、フレームのある一定の数の最後のタイム・スロットをカバーする。フレーム３０３に関するデータは、フレームの最後に送られ、かつフレーム３０４に関するデータは、フレームの最初に送られる。

送信/受信が各伝送ギャップの異なるタイム・スロット間で断続されるように伝送周期内で伝送ギャップの継続期間及び伝送ギャップの距離を選択するのが好ましい。このようにしてできるだけ多くの異なる同期シンボルを別の周波数で捕捉することができる。可能であれば、伝送ギャップは、フレームの全てのタイム・スロットをカバーすべきである。伝送周期内の伝送ギャップの好ましい数及び伝送ギャップの好ましい継続期間は、例えば、伝送ギャップを生成するために用いられる方法に依存する。例えば、符号化データをパンクチャすることによって、拡張係数を低減することによって又は時間において伝送ギャップに重なるフレームでより少ないデータを伝送することによって、伝送ギャップを生成することができる。

図４は、本発明の第２の好ましい実施例による伝送周期の例を示す。本発明の第２の好ましい実施例による方法では、伝送周期４２０内に二つの伝送ギャップ４１１及び４１２がありかつ伝送ギャップは、符号化データをパンクチャすることによって生成される。伝送周期は、ここで３Ｇ ＴＳ２５．２１５仕様で用いられる用語である、伝送ギャップ周期と称される。第２の好ましい実施例による方法では、短い方の伝送ギャップ４１１は、フレーム４０１の中間に配置されかつ長い方の伝送ギャップ４１２は、二つのフレーム４０２と４０３に重なり合っている。

図４に示した伝送ギャップ・パターンは、例えば、以下のパラメータを用いて規定することができる。第１の伝送ギャップの継続期間（ＴＧＬ１）、第２の伝送ギャップの継続期間（ＴＧＬ２）、伝送ギャップ間の距離（ＴＧＤ）、伝送ギャップ周期の継続期間（ＴＧＰ）、伝送ギャップ・パターンの継続期間（ＰＤ）、第１の伝送ギャップが開始するフレームの番号（ＳＦＮ）、及び第１の伝送ギャップが開始するタイム・スロットの番号（ＳＮ）である。３Ｇ ＴＳ２５．２１５仕様と比較した場合、他の伝送ギャップの継続期間（ＴＧＬ２）を規定しているパラメータだけがそこに規定してパラメータ・リストに追加されなければならない。セルラ・ネットワークのネットワーク構成要素間及びセルラ・ネットワークから移動局まで一つの追加パラメータだけが知らされることが必要である。そこで本発明の第２の好ましい実施例による方法を既存システムにおける小さな変更で支持することができる。

パンクチャを用いる場合、伝送の品質の極端な劣化なしに、符号化データ・ビットの約３分の１を無視することができる。フレーム毎に１５タイム・スロットが存在する、ＵＴＲＡ ＦＤＤシステムでは、伝送ギャップの最大実行可能長さは、そこで、５タイム・スロットである。第２の好ましい実施例による方法では、フレーム内にある、短い方の伝送ギャップの継続期間は、そこで、ＵＴＲＡ ＦＤＤシステムにおいて５タイム・スロットであるのが好ましい。二つの連続するフレームに重なり合う、長い方のタイム・スロットに対する最大実行可能長さは、ＵＴＲＡ ＦＤＤシステムにおいて１０タイム・スロットである。一つの周波数から別の周波数への及びそれを戻す切替え時間は、１又は２タイム・スロットのいずれかである。表５は、第２の好ましい実施例による方法を採用した場合に周波数間ハンドオーバの間に隣接するセルから移動局が捕捉することができる同期シンボルの最大数をまとめている。

表５における捕捉同期シンボルの数は、表１に示された捕捉同期シンボルの数と比較することができる。本発明の第２の好ましい実施例による方法を用いて、拡張係数が２分の１に低減されかつ伝送ギャップ長さが７タイム・スロットである場合よりも多くの同期シンボルを捕捉することができる。１４タイム・スロットの一つの伝送ギャップと比較した場合、同じ量の同期シンボル（切替え時間は１タイム・スロットである）又は一つ少ない量（切替え時間は２タイム・スロットである）のシンボルのいずれかが捕捉される。後者の選択肢においてさえ、１１の同期シンボルを捕捉することができる。これは、周波数間ハンドオーバを実行するために充分である。

更に、コード・リミテッド状況では、二次スクランブル・コードを使用する必要がありうる場合には、本発明の第２の好ましい実施例による方法は、伝送ギャップを生成するためにパンクチャが用いられる場合には、伝送パワーにおけるより小さな増大を要求する。本発明の第２の好ましい実施例による方法は、従って、コード・リミテッド状況におけるハンドオーバに非常に適する。

図５は、本発明の第３の好ましい実施例による伝送ギャップ・パターンの開始を示す。図５では、二つの伝送ギャップ周期４２０及び５２０が交互に繰り返される。伝送ギャップ４１１及び４１２は、伝送ギャップ周期４２０及び５２０において、伝送ギャップの開始からカウントして、同じ位置にある。図５では、伝送ギャップ周期５２０は、伝送ギャップ周期４２０よりも４フレーム短い。

上述したように、周期的に繰り返される伝送周期のあるものは、一つの伝送ギャップだけを備えているか又は伝送ギャップ周期のあるものにおける伝送ギャップは、同じ継続期間を有するということもできる。

図６は、本発明による方法のフローチャートを示す。この方法は、ある一定の通信接続においてデータが圧縮モードでどのように伝送されるかを示す。ステップ６０１では、伝送ギャップ周期、それらの周期的繰返しの順番そして、特に、各伝送ギャップ周期内の伝送ギャップの数及び各ギャップの継続期間が規定される。典型的には、ハンドオーバではこれらはネットワークによって規定されそして情報は、通常、移動局に知らされる。このようにして、移動局は、圧縮モードで伝送された情報を適切に受信することができる。

圧縮モードでは、ステップ６０２〜６１０が、繰り返される。ステップ６０２では、通信接続に関する情報が連続モード動作中と同様にフレームで送信/受信される。これは、第１の伝送ギャップ周期の第１の伝送ギャップに到達するまで行なわれる。その後、ステップ６０３において通信接続の情報の送信/受信が断続される。ステップ６０４において伝送ギャップの継続期間が決定され、かつステップ６０５で伝送ギャップは、選択された方法で、例えばパンクチャを用いて又は拡散係数を２分の１だけ低減することにより生成される。ステップ６０６では、伝送ギャップに重なり合うフレームが、送信/受信される。これらのフレームの伝送パワーは、ステップ６０２において伝送されたフレームの伝送パワーよりも典型的には大きい。

伝送ギャップが渡される場合には、ステップ６０９において現在の伝送ギャップが現在の伝送ギャップ周期の最後であるかどうかがチェックされる。最後でなければ、フレームは、現在の伝送ギャップ周期内の次の伝送ギャップに到達するまで、連続モード動作におけるのと同様に、ステップ６０２で再び送信/受信される。伝送ギャップが現在の伝送ギャップ周期内の最後のものであれば、ステップ６１０で現在の伝送ギャップ周期が圧縮モードにおける最後であるかどうかがチェックされる。圧縮モードがまだ続くならば、再びフレームは、次の伝送ギャップ周期における第１の伝送ギャップに到達するまで、連続モードにおけるのと同様に送信/受信される（ステップ６０２）。伝送ギャップ周期が圧縮モード動作に入ったときに指定した回数と同じくらい既に繰り返されているならば、圧縮モード伝送は、ステップ６１１で終了される。

第１の周波数での伝送ギャップの間、第２の周波数での計測を実行することができる（ステップ６０７）。更に、第２の周波数でデータを受信することができる（ステップ６０８）。データは、例えば、隣接するセルの同期シンボルでありうる。

図７は、本発明による移動局７００及び二つのネットワーク構成要素７１０、７２０の例を示す。本発明の好ましい実施例のいずれかによる方法は、例えば、移動局７００において、ネットワーク構成要素７１０において及びネットワーク制御構成要素７２０において実施されうる。

移動局７００は、ユーザ・インタフェース（UI）７０１、制御ユニット７０２、ベースバンドユニット７０３及び無線周波数（RF）ユニット７０４を備えている。RFユニットは、周波数分離、中間周波数へ/から又はベースバンドへの行われうる周波数変換、及びアナログ/ディジタル変換を処理する受信機/送信機である。ベースバンドユニットは、チャネル符号化、インタリーブ及び多重化のような、物理（第１の）レイヤー処理を任されている。それは、ハードウェア（典型的にはASICｓ）、ソフトウェア（典型的にはディジタル信号処理DSP）、又はそれら両方を用いて実現されうる。また、ベースバンドユニットは、レイヤー２無線プロトコルの一部又は全ても実現しうる。レイヤー３プロトコル及び行われうるレイヤー２プロトコルの一部も制御ユニットで実施される。

本発明による方法が用いられるハンドオーバの間に動作することができる移動局７００に対して、ベースバンドユニット７０３における圧縮モード受信ブロック７０６は、変更されなければならないであろう。変更は、まず、第１の周波数で圧縮データを受信し、次に、第２の周波数で受信したデータから同期シンボルを決定することに関する。また、制御ユニット７０２のシグナリングユニット７０５も変更が必要であろう。例えば、シグナリングユニットは、伝送ギャップ周期内の伝送ギャップの一つの継続期間よりも多くの継続期間が規定されたシグナリング・メッセージを理解することが必要である。

移動端末という用語は、ここではセルラ・システムの無線端末を意味する。それは、人間が持ち運びしうる、携帯端末、又は他の装置に搭載された無線端末でありうる。例えば、UMTSでは移動端末は、ユーザ装置（UE）と通常呼ばれる。

ネットワーク構成要素７１０は、移動局が無線インタフェースによって通信接続を有するネットワーク構成要素である。そこで、それは基地局と通常呼ばれるが、UTRAではノードBとも呼ばれる。このネットワーク構成要素は、無線周波数（RF）ユニット７１１、ベースバンドユニット７１２、制御ユニット７１３、及びそれを介してセルラ・ネットワークの残りとの通信が発生する、インタフェースユニット７１４を有する。本発明による圧縮モード伝送を支持するために、制御ユニットにおけるシグナリングユニット７１６は、伝送ギャップ周期内の伝送ギャップの一つの継続期間よりも多くの継続期間が規定される、シグナリングを理解することが必要である。更に、圧縮モード伝送ユニット７１５は、伝送ギャップ周期内の様々な継続期間の伝送ギャップを生成することができなければならない。

ネットワーク制御構成要素７２０は、例えば、セルラ・ネットワークにおける無線資源の制御及び割り当てを任されているネットワーク構成要素である。この制御構成要素は、例えば、ある一定の通信接続が圧縮モード伝送に入るとき及び該圧縮モード伝送で用いられる伝送ギャップ・パターンを決定する。従って、本発明による方法を支持するために、ネットワーク制御構成要素の制御ユニット７１２は、本発明による圧縮モード決定を行なうことができるべく変更されなければならないであろう。変更は、圧縮モード決定ユニット７２３と共に図６に示されている。更に、ネットワーク制御構成要素７２０は、典型的には伝送ギャップ・パターンに関する情報を基地局及び移動局の両方に知らせる。従って、シグナリングユニット７２４は、本発明による方法を支持するシグナリングを実現しなければならない。

ネットワーク制御構成要素７２０は、また、インタフェースユニット７２２を備えており、それを介してネットワーク構成要素７１０と通信する。更に、それは、無線アクセス・ネットワークにおける接続の多重化及び情報の経路選択に関する様々なユニットを備えうる。

ネットワーク制御構成要素７２０は、例えば、UTRAの無線ネットワーク・コントローラ（RNC）でありうる。また、伝送ギャップ周期及び伝送ギャップ継続期間に関する決定が、無線インタフェースによりデータを送信する同じネットワーク構成要素で行なわれることもできる。

この説明では圧縮モード伝送中の伝送パターンは、以下のパラメータを用いて規定される。伝送周期内の各伝送ギャップの継続期間、伝送周期内の二つの続いて起こる伝送ギャップ間の距離、伝送周期の継続期間、伝送パターンの継続期間、及び第１の伝送周期の第１の伝送ギャップが始まるフレーム及びタイム・スロットの数である。このパラメータのセットは、例として用いられ、かつ本発明による方法は、圧縮モード動作中の伝送ギャップの位置がこれらのパラメータを用いて規定される場合の方法に限定されない。パラメータの名前は、異なりうるし、又は圧縮モード動作中の伝送ギャップの位置は、他のパラメータを用いて規定されうる。本発明は、ある一定の伝送ギャップが圧縮モード動作中に周期的に繰り返される全ての方法に適用される。

更に、本発明による方法は、通信接続を多重化するためにCDMA技術を採用しているあらゆるセルラ・システムに適用することができる。UTRA FDDシステムが、そのようなシステムの例として示される。

３１１，３１２，４１１，４１２ 伝送ギャップ
４２０，５２０ 伝送周期
７００ 移動局
７１０ ネットワーク構成要素
７２０ ネットワーク制御構成要素

Claims (23)

1. 第1の周波数から第2の周波数へのある一定の通信接続の周波数間ハンドオーバを準備するための方法（６００）において、
   ある一定の伝送ギャップに対して前記第1の周波数でデータの送信/受信を周期的に断続するステップ（６０３）であり、伝送ギャップの数が、各伝送周期の間に少なくとも一つでありかつ伝送周期（４２０、５２０）のある一定のシーケンスを用いるステップと、
   前記第1の周波数での前記伝送ギャップの間に前記第2の周波数で計測を実行するステップ（６０７）とを具備する方法であって、
   前記データの送信/受信を周期的に断続するステップが、第1の継続期間を有しているある一定の伝送ギャップ（３１１、４１１）及び第２の継続期間を有しているある一定の第2の伝送ギャップ（３１２、４１２）に対して少なくとも一つの伝送周期の間に前記データの送信/受信を断続するサブステップ（６０４、６０６）を具備し、第2の継続期間は、前記第1の継続期間とは異なることを特徴とする周波数間ハンドオーバを準備する方法。
2. 前記第1の周波数での伝送ギャップの間に前記第2の周波数でシステム情報を受信するという次のステップ（６０８）を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記データの送信/受信を断続するステップにおいて、全ての伝送周期（４２０、５２０）が、伝送周期内の最初の伝送ギャップの開始から同じ伝送周期内の最後の伝送ギャップの終わりまで同じであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記データの送信/受信を断続する前記ステップにおいて、ある一定の数の伝送周期（４２０、５２０）が、周期的に繰り返されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 送信の前に原データを符号化するステップと、かつ
   第1のフレーム（２０１、３０１）で符号化データを送信し、その間送信が連続であるステップとを更に具備し、
   前記データの送信/受信を断続するステップが、第2のフレーム（３０２、３０３、３０４、４０１、４０２）で符号化データを送信し、その間符号化データの送信/受信が断続されるサブステップを具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記第1のフレーム及び前記第2のフレームで伝送された符号化データの量は、原データのある一定の固定された量に対応することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記データの送信/受信を断続する段階が、前記第1のフレーム及び前記第2のフレームで伝送された符号化データの量が原データの前記固定された量に対応するように、前記第2のフレームで伝送された前記符号化データをパンクチャする（６０５）サブステップを更に具備することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. フレームは、ある一定の数のタイム・スロットを備え、
   データの送信/受信を断続するサブステップにおいて、送信/受信が、フレームのある一定の第1のタイム・スロットの間に前記第1の継続期間を有している前記伝送ギャップ（３１１、４１１）の間及びフレームのある一定の第２のタイム・スロットの間に前記第２の継続期間を有している前記伝送ギャップ（３１２、３１３、４１２）の間に断続され、その第2のタイム・スロットは、前記第1のタイム・スロットとは同じタイム・スロットではないことを特徴とする請求項５に記載の方法。
9. 前記データの送信/受信を断続するサブステップにおいて、第1の継続期間を有している伝送ギャップ（４１２）は、二つの順次フレームの間で発生しかつ第2の継続期間を有している伝送ギャップ（４１１）は、一つのフレーム内で発生することを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記第2の継続期間（４１１）は、前記第1の継続期間（４１２）より短いことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記第１の継続期間（４１２）は、実質的に前記第２の継続期間（４１１）の二倍であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記第1の継続期間を有している前記伝送ギャップ（４１２）の実質的に半分は、前記二つの続いて起こるフレームの先のフレームにおける間に発生することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 送信の前に原データを符号化するステップと、
    第1のフレーム（２０１）で符号化データを伝送しその間、伝送が連続であるステップとをさらに具備しかつ前記データの送信/受信を断続する段階が、第2のフレーム（４０１、４０２）で符号化データを伝送しその間符号化データの送信/受信が断続されるサブステップを具備し、かつ
    送信の前に、前記第1のフレーム及び前記第2のフレームで送信された符号化データの量が原データのある一定の固定された量に対応するように、前記第2のフレームで送信された符号化データをパンクチャするステップ（６０５）を更に具備することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 各伝送周期内の伝送ギャップの数を決定するステップ（６０１）と、
    各伝送周期の継続期間を決定するステップ（６０１）と、
    各伝送ギャップの継続期間を決定するステップ（６０１）と、
    伝送ギャップ間の継続期間を決定するステップ（６０１）と、
    各伝送ギャップの継続期間及びセルラ・ネットワークから移動局までの前記伝送ギャップ間の継続期間に関する情報を伝送するステップとを更に具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
15. 異なる継続期間を有している二つの伝送周期（４２０、５２０）が存在することを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. 全ての伝送周期（４２０）は、同じ継続期間を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
17. 移動局（７００）において、
    第1の周波数でデータを受信する手段（７０４）と、
    ある一定の伝送ギャップの間に前記第1の周波数でデータの受信を周期的に断続する手段（７０３）であって、前記伝送ギャップの数が、各伝送周期の間に少なくとも一つであり伝送周期（４２０、５２０）のある一定のシーケンスが用いられる手段と、
    前記伝送ギャップの間に第2の周波数で計測を実行する手段（７０３、７０４）とを備える移動局であって、
    データの受信を断続する手段が、第1の継続期間を有している伝送ギャップに対して及び第2の継続期間を有している第2の伝送ギャップに対して少なくとも一つの伝送周期内でデータの受信を断続する手段（７０６）を備え、前記第1の継続期間は、前記第2の継続期間とは異なり、かつ
    前記移動局は、少なくとも二つの伝送ギャップの継続期間に関する情報を受信する手段（７０５）を更に備えていることを特徴とする移動局。
18. 前記第1の周波数での前記伝送ギャップの間に前記第2の周波数でシステム情報を受信する手段と、
    前記受信したシステム情報を用いてスクランブル・コード・グループを決定する手段とを備えていることを特徴とする請求項１７に記載の移動局。
19. UMTS移動局であることを特徴とする請求項１８に記載の移動局。
20. ネットワーク構成要素（７１０）において、
    ある一定の周波数でデータを伝送する手段（７１１）と、
    ある一定の伝送ギャップの間にある一定の通信接続に関するデータの送信を周期的に断続する手段（７１２）であり、伝送ギャップの数が、各伝送周期の間に少なくとも一つでありかつ伝送周期（４２０、５２０）のある一定のシーケンスが用いられる手段とを備えるネットワーク構成要素であって、
    データの伝送を断続する手段が、第1の継続期間を有している伝送ギャップに対してかつ第2の継続期間を有している第2の伝送ギャップに対して少なくとも一つの伝送周期内でデータの受信を断続する手段（７１５）を備え、前記第1の継続期間は、前記第2の継続期間とは異なり、かつ
    前記ネットワーク構成要素が、一つの伝送周期内の少なくとも二つの伝送ギャップの継続期間に関する情報を受信する手段（７１４、７１６）を更に備えていることを特徴とするネットワーク構成要素。
21. UTRAネットワークの基地局であることを特徴とする請求項２０に記載のネットワーク構成要素。
22. ネットワーク制御構成要素（７２０）において、
    伝送周期のある一定のシーケンスを規定する手段（７２１）であり、伝送ギャップの数が各伝送周期の間で少なくとも一つである手段と、
    前記伝送周期に関する情報を伝送する手段（７２２）とを備えるネットワーク制御構成要素であって、
    前記伝送周期を決定する手段は、少なくともある一定の伝送ギャップに対して第1の継続期間及び第2の伝送ギャップの第2の継続期間を決定する手段（７２３）を備え、前記第1の継続期間は、前記第2の継続期間とは異なりかつ前記伝送ギャップは、少なくとも一つの伝送周期内であり、かつ
    一つの伝送周期内の少なくとも二つの伝送ギャップの継続期間に関する情報を送信する手段（７２４）を更に備えていることを特徴とするネットワーク制御構成要素。
23. UTRAネットワークの無線ネットワーク・コントローラであることを特徴とする請求項２２に記載のネットワーク構成要素。

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