JP2009535925A - 無線通信のための拡張された移動度サポート - Google Patents

Abstract

素早く効率的にハンドオーバを実行するための技術が説明される。ユーザ装置（ＵＥ）はサービス提供セルとリンクを維持することが可能であり、確立されたリンクを経由してこのセルと通信することが可能である。ＵＥは、ハンドオーバのための候補である非サービス提供セルの候補セット、を有することが可能である。ＵＥは、非サービス提供セルのうちのいずれともリンクを維持する必要なしに、候補セット内の１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期を維持することが可能である。ＵＥは、アクセス手順を経由して非サービス提供セルとアップリンク同期を更新することができ、例えば、非サービス提供セルにアクセスプローブを送信し、これらのセルからタイミング調整を受信することができる。ＵＥがアップリンク同期を維持している１つの非サービス提供セルがハンドオーバのための目標セルとして選択され得る。ＵＥは、次いで、ハンドオーバの間、アップリンク同期を実行せずに、サービス提供セルから目標セルにハンドオーバを実行することができ、これはハンドオーバレイテンシーおよび成功率を改善することが可能である。

Description

優先権の主張

本願は、この譲受人に譲渡され、参照によりここに組み込まれる、２００６年４月２５日に出願された、「ＬＴＥのための拡張された移動度サポート(Enhanced Mobility Support for LTE)」と題された米国仮出願第６０／７９５，０７５号の優先権を主張する。

背景

［Ｉ．分野］
本開示は、一般に、通信に関し、より詳細には、無線通信に関する移動度をサポートするための技術に関する。

［ＩＩ．背景］
無線通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャストなど、様々な通信サービスを提供するために、広く配備されている。無線通信ネットワークは、多くのユーザ装置（ＵＥ）のために通信をサポートする多くのセルを含み得る。各ＵＥは、そのＵＥにサービス提供するように設計されたセルと通信することが可能である。このセルは、多くの場合、サービス提供セル(serving cell)と呼ばれる。

ＵＥは、移動体であってもよいし、また、無線ネットワークを通じて移動することが可能である。ＵＥは、例えば、新しいセルの信号品質が良好であり、サービス提供セルの信号品質が悪い場合、サービス提供セルから新しいセルにハンドオーバされる(handed over)ことが可能である。ハンドオーバ(handover)は、ＵＥと、サービス提供セルと、新しいセルの間でハンドオーバ手順を実行することによって達成できる。サービス提供セルの信号品質は急速に劣化する可能性があり、ハンドオーバ手順が十分素早く完了されない場合、ＵＥは無線ネットワークとの通信を失う可能性があるため、ハンドオーバ手順を可能な限り素早く実行することが所望される。

したがって、ハンドオーバを素早く効率的に実行するための技術の必要性が当技術分野に存在する。

概要

拡張された移動度サポートを目指して、ハンドオーバを素早く効率的に実行するための技術がここに説明される。ＵＥは、サービス提供セルとリンクを維持することが可能であり、確立されたリンクを経由してこのセルと通信することができる。ＵＥは、ハンドオーバのための候補である非サービス提供セル(non-serving cell)の候補セットを有することが可能である。ＵＥは、非サービス提供セルのうちのいずれともリンクを維持する必要なしに、候補セット内の１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期(uplink synchronization)を維持することが可能である。ＵＥがアップリンク同期を維持する１つの非サービス提供セルは、ハンドオーバのための目標セルとして選択され得る。ＵＥは、次いで、ハンドオーバの間にアップリンク同期を達成する必要なしに、サービス提供セルから目標セルにハンドオーバを実行できる。１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期を維持することによって、ハンドオーバの間、アップリンク同期は取り除かれる(eliminated)ことができ、これは、ハンドオーバレイテンシー(handover latency)と成功率(success rate)とを改善することができる。

一設計(design)では、所与の非サービス提供セルとのアップリンク同期は、アクセス手順を経由して達成できる。ＵＥは、非サービス提供セルにアクセスプローブを送信することが可能である。非サービス提供セルは、アクセスプローブを受信して、受信されたアクセスプローブに基づいて、ＵＥに関するタイミング調整を決定し、タイミング調整を含むアクセス応答(access response with the timing adjustment)をＵＥに送信することが可能である。ＵＥは、アクセス応答からタイミング調整を取得して、タイミング調整に基づいて、非サービス提供セルに関するそのアップリンクタイミングを調整することが可能である。

本開示の様々な態様および特徴は、以下にさらに詳細に説明される。

詳細な説明

ここで説明される技術は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、シングルキャリア（Single-Carrier）ＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワークなど、様々な無線通信ネットワークに関して使用され得る。用語「ネットワーク」および「システム」は、多くの場合、交換可能に使用される。ＣＤＭＡネットワークは、ユニバーサル地上無線アクセス（Universal Terrestrial Radio Access）（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００などの無線技術を実施することが可能である。ＵＴＲＡは広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）および低チップレート（ＬＣＲ）を含む。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００標準、ＩＳ−９５標準およびＩＳ−８５６標準を包括する。ＴＤＭＡネットワークは、汎欧州デジタル移動電話方式（Global System for Mobile Communications）（ＧＳＭ）などの無線技術を実施することが可能である。ＯＦＤＭＡネットワークは、進化型（Evolved）ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＩＥＥＥ８０２．２０、フラッシュＯＦＤＭ（登録商標）などを実施することが可能である。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、およびＧＳＭは、ユニバーサル移動体通信システム（Universal Mobile Telecommunication System）（ＵＭＴＳ）の一部である。長期的エボリューション（Long Term Evolution）（ＬＴＥ）はＥ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳのこれから登場するリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳおよびＬＴＥは、「第３世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）と名づけられた組織からの文書で説明される。ｃｄｍａ２００は、「第３世代パートナーシップロジェクト２」（３ＧＰＰ２）と名づけられた組織からの文書で説明される。これらの様々な無線技術および無線標準は当技術分野で知られている。分かりやすくするために、技術のいくつかの態様は下でＬＴＥに関して説明され、ＬＴＥ専門用語が下の説明の大部分で使用される。

図１は、進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）とシステムアーキテクチャエボリューション（System Architecture Evolution）（ＳＡＥ）ゲートウェイ１３０とを含む無線通信ネットワーク１００を示す。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、複数の進化型ノードＢ（ｅノードＢ）１１０を含む。ｅノードＢは、通常、ＵＥと通信する固定局であり、ノードＢ、基地局、アクセスポイントなどと呼ばれる場合もある。各ｅノードＢ１１０は、特定の地理的区域に通信受信可能範囲を提供し、その受信可能範囲区域内に配置されたＵＥに関する通信をサポートする。ＳＡＥゲートウェイ１３０は、ｅノードＢ１１０に結合し、これらのｅノードＢに関して調整および制御を提供する。ＳＡＥゲートウェイ１３０は、いくつかの手順に関してメッセージを創作および終了することも可能である。

ＵＥ１２０は、無線ネットワークを通じて分散されてよく、各ＵＥは固定であってもよくまたは移動体であってもよい。ＵＥは、移動体局、端末、アクセス端末、加入者装置、局などと呼ばれる場合もある。ＵＥは、移動通信電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線装置、ハンドヘルド装置、無線モデム、ラップトップコンピュータ、コードレス電話などでもあり得る。ＵＥはダウンリンクおよび／またはアップリンク上でｅノードＢと通信することが可能である。ダウンリンク（すなわち、順方向リンク）は、ｅノードＢからＵＥへの通信リンクを指し、アップリンク（すなわち、逆方向リンク）は、ＵＥからｅノードＢへの通信リンクを指す。

各ｅノードＢは、１つまたは複数のセルをサポートできる。セルは、ＵＥが移動体手順を起動する必要なしに動作できる地理的区域および周波数範囲を指す場合がある。例えば、ｅノードＢの受信可能範囲区域は、複数の（例えば、３つの）より小さな区域に区切られることが可能であり、より小さな各区域はｅノードＢによってサポートされる異なるセルに対応し得る。もう１つの例として、ｅノードＢは、複数の搬送周波数上で動作することが可能であり、各キャリア上でセルをサポートすることが可能である。一般に、用語「セル」は、その用語が使用されるコンテキストに応じて、所与の周波数範囲／キャリアに関するｅノードＢおよび／またはその受信可能範囲区域を指す場合がある。

ＬＴＥでは、ＵＥは所与の時点で、単一のセルと単一のリンクを有することが可能である。リンクは２つの実体の間の通信手段であり、割り当てられた無線リソース、トラヒックチャネルおよびシグナリングチャネル、プロトコル状態など、いくつかの属性に関連づけられることが可能である。ＵＥがリンクを有するセルは、サービス提供セルと呼ばれる。ＵＥは、確立されたリンクを経由してサービス提供セルにデータを送信することおよび／またはサービス提供セルからデータを受信することが可能である。ＬＴＥでは、ＵＥは任意の非サービス提供セルといかなるリンクも維持せず、任意の非サービス提供セルとデータを交換することはできない。

サービス提供セルと通信している間に(while in communication with the serving cell)、ＵＥは、ＵＥによって受信され得るその他のセルの信号品質に関して定期的に測定を行うことが可能である。測定は、サービス提供セルよりもより良好なセルが存在するかどうかを決定するために使用され得る。より良好なセルが利用可能である場合および／またはサービス提供セルの信号品質が悪い場合、ＵＥはサービス提供セルからより良好なセルにハンドオーバされることが可能である。

図２は、ＵＥがハンドオーバ手順の間、目標セルとのアップリンク同期を獲得する、ハンドオーバのためのメッセージ流れ２００を示す。ＵＥはサービス提供セルとリンクを確立している可能性があり、確立されたリンクを経由してサービス提供セルとデータを交換することが可能である。ＵＥは、ＵＥによって受信され得るセルの信号品質を定期的に測定することができる。ＵＥは、これらの測定に関して報告を生成することが可能であり、測定報告をサービス提供セルに送信することが可能である。サービス提供セルは、測定報告から、ＵＥに関してより良好なセルが存在することを決定することが可能であり、より良好なセルへのＵＥのハンドオーバを開始することができる。ハンドオーバの場合、サービス提供セルはソースセルと呼ばれ、より良好なセルは目標セルと呼ばれる。ソースセル／サービス提供セルは、目標セルにハンドオーバ要求を送信することができる。このハンドオーバ要求は、目標セルがＵＥのハンドオーバを受け入れるかどうかについて決定することを可能にするための関連情報を含み得る。目標セルは、ＵＥのハンドオーバを受け入れる目標セルの意欲を伝えることが可能なハンドオーバ応答を返すことができる。ソースセルおよび目標セルは、次いで、ソースセルから目標セルにＵＥのコンテキストを転送するためにシグナリングを交換することが可能である。コンテキストは、ＵＥに割り当てられた無線リソースおよびトラヒックチャネル、ＵＥ識別子、セキュリティパラメータ、受信／送信されたパケットの系列番号などの関連情報を含み得る。

ソースセルは、次いで、ハンドオーバコマンドをＵＥに送信することが可能である。このハンドオーバコマンドを受信するとすぐ、ＵＥは目標セルとアクセス／アップリンク同期手順を実行することが可能である。この手順の場合、ＵＥは、このセルへのアクセスを要求するためにアクセスプローブを目標セルに送信することが可能である。目標セルは、アクセスプローブを受信して、ＵＥを受け入れるかどうかを決定することが可能である。目標セルはまた、受信されたアクセスプローブに基づいて、ＵＥのアップリンクタイミングを決定することも可能であり、ＵＥからのアップリンク伝送が目標セルと適切に時間調整されるように、アップリンクタイミング調整を決定することができる。目標セルは、次いで、アクセス応答をＵＥに送信することが可能である。このアクセス応答は、アクセスの付与また拒否、ＵＥに関するアップリンクタイミング調整などを含み得る。

アクセス／アップリンク同期手順が完了した後で、ＵＥはハンドオーバ完了メッセージを目標セルに送信することが可能である。目標セルは、次いで、ＵＥに関してサービス提供セルが交換されていることをＳＡＥゲートウェイに知らせるためにＳＡＥゲートウェイにバインディング（binding）更新メッセージを送信することが可能である。データは、その後、ＵＥと新しいサービス提供セルの間で交換され得る。

図２に示されるメッセージ流れでは、ＵＥはサービス提供セルだけとアップリンク同期を維持する。したがって、ＵＥは、目標セルへのハンドオーバの間、目標セルとアップリンク同期を実行する。このアップリンク同期は、ハンドオーバレイテンシーならびにハンドオーバ失敗率(handover failure rate)を増加させ得る。

一態様では、移動体手順を改善するために、ＵＥは１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期を維持することが可能である。ＵＥは、ハンドオーバの候補である、非サービス提供セルの候補セットを有することが可能である。ＵＥは、任意の非サービス提供セルといかなるリンクも維持する必要なしに、候補セット内の１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期を維持することが可能である。候補セット内の１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期を維持することによって、ハンドオーバ手順の間、アップリンク同期は取り除かれることができ、これはハンドオーバレイテンシーと成功率とを改善することができる。

図３は、非サービス提供セルとアップリンク同期を維持するためのメッセージ流れ３００の設計を示す。ＵＥはサービス提供セルとリンクを確立している可能性があり、この確立されたリンクを経由してサービス提供セルとデータを交換することが可能である。ＵＥは、候補セット内のセルの信号品質を定期的に測定することができる。候補セットは、サービス提供セルからＵＥに提供された近接セルのリストであり得る。候補セットは、ＵＥによって検出されたセルに関する測定に基づいて、ＵＥによって形成および維持されることも可能である。一般に、候補セットは、ＵＥが潜在的にハンドオーバされ得る任意のセルを含み得る。候補セット内のセルは、無線ネットワークおよび／またはＵＥによって識別され得る。

ＵＥは、候補セット内の１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期を定期的に更新することが可能である。一設計では、アップリンク同期の更新は、アクセス手順を使用して達成できる。この設計の場合、ＵＥはランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）上で非サービス提供セルにアクセスプローブを送信することが可能である。アクセスプローブは、ＵＥの識別性、アクセスプローブがアクセス要求ではなくアップリンク同期の更新のためであるという表示、および／またはその他の関連情報を含み得る。非サービス提供セルは、アクセスプローブを受信して、受信されたアクセスプローブに基づいて、ＵＥの識別性およびタイミングを決定することが可能である。非サービス提供セルは、ＵＥに関するアップリンクタイミング調整を決定し、次いで、ＵＥにアクセス応答を送信することが可能である。アクセス応答は、ＵＥの識別性、ＵＥに関するアップリンクタイミング調整、および／またはその他の情報を含み得る。アップリンク同期の更新はまた、その他の手段で達成することも可能である。例えば、アップリンク同期は、ＵＥによって送信されたアップリンク伝送（例えば、パイロット）に基づいて、全地球測位システム（ＧＰＳ）などの衛星測位システムを経由して決定される、ＵＥとｅノードＢの間の推定距離に基づいて更新され得る。

一般に、アップリンク同期の更新は、タイミング、送信電力、周波数および／またはその他のパラメータに関する更新を包括し得る。非サービス提供セルは、タイミング、送信電力、周波数および／またはＵＥのその他の特性を決定することが可能である。非サービス提供セルは、タイミング、送信電力、周波数などに関する調整をＵＥに送信することが可能である。

アップリンク同期の更新プロセスは無線ネットワークによって制御され得る。一設計では、候補セット内のセルは、同期コマンドをＵＥに送信することによって、アップリンク同期の更新をトリガすることが可能である。もう１つの設計では、サービス提供セルは、１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期の更新を実行するようＵＥに指令することができる。あるいはまたは加えて、アップリンク同期の更新プロセスは、ＵＥによって制御され得る。一設計では、ＵＥは、アップリンク同期の更新のために候補セット内の任意の非サービス提供セルを自発的に(autonomously)選択することが可能である。

一般に、ＵＥは、任意の数の非サービス提供セルと、および任意の非サービス提供セルとアップリンク同期を更新することが可能である。ＵＥは、以下のうちのいずれか１つまたは任意の組合せに基づいて、アップリンク同期の更新を実行することができる。

１．最強の非サービス提供セルだけとアップリンク同期の更新を実行する、
２．第Ｑ番目のしきい値を超える信号品質を有する非サービス提供セルだけとアップリンク同期の更新を実行する、
３．少なくともＴ秒の間、第Ｑ番目のしきい値を超える信号品質を有する非サービス提供セルだけとアップリンク同期の更新を実行する、
４．候補セット内のすべてのセルとアップリンク同期の更新を実行する、
５．サービス提供セルの信号品質がＱ_lowしきい値未満である場合だけ、アップリンク同期の更新を実行する。

ＵＥは、非サービス提供セルのサブセットだけとおよび／または、例えば、非サービス提供セルとの定期的なアップリンク同期に起因するＲＡＣＨ上のロードを制限するために、一定の基準／条件によってトリガされるときはいつでもアップリンク同期の更新を実行することが可能である。一設計では、ＵＥは、最強の非サービス提供セルだけとアップリンク同期の更新を実行することが可能である（上の項目１）。もう１つの設計では、ＵＥは、第Ｑ番目のしきい値を超える信号品質を有する（１つまたは複数の）非サービス提供セルだけとアップリンク同期の更新を実行することが可能である（項目２）。しかももう１つの設計では、ＵＥは、最強の非サービス提供セルだけと、かつサービス提供セルの信号品質がＱ_lowしきい値未満である場合だけ、アップリンク同期の更新を実行することが可能である（項目１および５）。しかももう１つの設計では、ＵＥは、第Ｑ番目のしきい値を超える信号品質を有する（１つまたは複数の）非サービス提供セルだけと、かつサービス提供セルの信号品質が第Ｑ_ｌｏｗしきい値を下回る場合だけ、アップリンク同期の更新を実行することが可能である（項目２および５）。ＵＥはまた、その他の基準／条件に基づいて、アップリンク同期の更新を実行することも可能である。

ＵＥは、アップリンク同期の更新を実行するための基準について無線ネットワークによって命令されることも可能である。無線ネットワークは、ＲＡＣＨ上のロード、ＵＥのチャネル条件、ＵＥの優先順位など、様々な要因に基づいて基準を選択することができる。例えば、ＲＡＣＨがより重くロードされる場合、ＵＥチャネル条件がより遅く変化する場合など、基準はより厳しくなり得る（例えば、項目１および５が選択され得る）。同じ基準はすべてのＵＥに関して使用されてよく、または異なる基準が異なるＵＥに関して使用されてもよい。あるいは、ＵＥは、アップリンク同期の更新を実行するための基準を選択することもできる。

一般に、ＵＥは、いずれにせよ(at any rate)、１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期の更新を実行することが可能である。更新速度(update rate)は、更新されている各非サービス提供セルに関して所望されるタイミング精度を達成するために選択され得る。ＵＥは、ＬＴＥで特定されるように、アップリンク伝送のためにシングルキャリア周波数分割多重化（ＳＣ−ＦＤＭ）を使用することが可能であり、ＵＥによって生成された各ＳＣ−ＦＤＭ記号に巡回プレフィックス（cyclic prefix）を添付できる。巡回プレフィックスは、同期の際の何らかのドリフトの場合、直交性を保つことが可能である。したがって、ＵＥは非サービス提供セルと正確なアップリンクタイミングを維持しなくてもよい。ＵＥは、したがって、比較的遅い速度でアップリンク同期の更新を実行することが可能である。一設計では、更新速度は、例えば、ＵＥの期待される最高速度に基づいて、固定であってよく、選択されることも可能である。もう１つの設計では、更新速度は、例えば、現在のＵＥ速度に基づいて、構成可能かつ選択されることが可能である。

図４は、ここで説明される技術を使用した高速のセル交換のためのメッセージ流れ４００の設計を示す。ＵＥはサービス提供セルとリンクを確立している可能性があり、確立されたリンクを経由してサービス提供セルとデータを交換することが可能である。ＵＥは、ＵＥが潜在的にハンドオーバされ得る非サービス提供セルの候補セットを有することが可能である。ＵＥは、例えば、上で説明されたように、候補セット内の１つまたは複数の非サービス提供セルとアップリンク同期の更新を定期的に実行できる。

ＵＥは、非サービス提供セルの信号品質に関して定期的に測定することが可能であり、測定報告をサービス提供セルに送信することができる。ＵＥが測定報告内のすべてのセルとアップリンク同期を維持することができない場合、ＵＥは、報告されたセルの各々とアップリンク同期が達成されているかどうかを表示できる。ハンドオーバが、アップリンク同期が存在するセルに関して発生する場合、図４のハンドオーバ手順が使用され得る。ハンドオーバが、アップリンク同期が存在しないセルに関して発生する場合、図２のハンドオーバ手順が使用され得る。サービス提供セルは、測定報告から、ＵＥに関してより良好なセルが存在することを決定することが可能であり、このより良好なセル／目標セルへのＵＥのハンドオーバを開始することが可能である。ソースセル／サービス提供セルは、次いで、ハンドオーバ要求を目標セルに送信することが可能であり、次いで、目標セルはハンドオーバ応答を返すことができる。ソースセルおよび目標セルは、次いで、ＵＥのコンテキストを転送するためにシグナリングを交換することができる。目標セルは、無線リソースおよびトラヒックチャネルをＵＥに割り当てることが可能であり、ソースセルを経由してこの情報をＵＥに提供することができる。

ソースセルは、次いで、ハンドオーバコマンドの形で関連情報をＵＥに送信することが可能である。このハンドオーバコマンドは、目標セルによってＵＥに割り当てられた無線リソースおよびトラヒックチャネルならびに／またはその他の関連情報を伝えることが可能である。ＵＥは目標セルとアップリンク同期を定期的に更新しているため、ＵＥはアクセス／アップリンク同期手順を省くことが可能である。ソースセルからハンドオーバコマンドを受信した後で、ＵＥはハンドオーバの完了を確認するために、ハンドオーバ完了メッセージを目標セルに送信することができる。目標セルは、次いで、バインディング更新メッセージ(binding update message)をＳＡＥゲートウェイに送信することができる。

図２および４に示されるように、ＵＥは、ハンドオーバ手順に先立ってアップリンク同期の更新を定期的に実行することによって、時間制約型ハンドオーバ手順の間、アクセス／アップリンク同期手順を削除することが可能であり得る。アップリンク同期の更新は、時間制約型ではなく、都合のよいときにいつでも実行できる。アップリンク同期の更新は、過剰なリソースを消費するのを避けるために、比較的遅い速度で実行することもできる。アクセス／アップリンク同期手順を削除することによって、ハンドオーバ手順はより素早く実行することが可能であり、これは、結果として、より高いハンドオーバ成功率、改善された性能、およびより大きなユーザ満足をもたらすことが可能である。

図５は、アップリンク同期およびハンドオーバのためにＵＥによって実行されるプロセス５００の設計を示す。ＵＥはサービス提供セルと、このセルを用いて確立されたリンクを経由して、通信することが可能である（ブロック５１２）。ＵＥは、サービス提供セルだけとリンクを維持することが可能であり、非サービス提供セルとのリンクを維持することができない。

ＵＥは、サービス提供セルと通信している間に、少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行することができる（ブロック５１４）。所与の非サービス提供セルとアップリンク同期の場合、ＵＥは非サービス提供セルにアクセスプローブを送信して、非サービス提供セルからアクセス応答を受信し、アクセス応答からタイミング調整を取得し、タイミング調整に基づいて、非サービス提供セルに関してそのアップリンクタイミングを調整することが可能である。ＵＥは、その他の方法でアップリンク同期を実行することもできる。

ＵＥは、アップリンク同期を自発的に開始することが可能であり、またはサービス提供セルおよび／または非サービス提供セルから受信されたトリガに基づいて、アップリンク同期を実行することも可能である。ＵＥは、ハンドオーバのための候補である、非サービス提供セルの候補セットを有することが可能である。ＵＥは、候補セット内の最強のセルだけと、第１のしきい値を超える信号品質を有する、候補セット内の各セルと、サービス提供セルの信号品質が第２のしきい値未満である場合だけなど、または基準の組合せに基づいて、アップリンク同期を実行できる。ＵＥは、固定であってもよくまたは構成可能であってもよい（例えば、ＵＥ速度に基づいて選択される）あらかじめ決められた速度(predetermined rate)で定期的に少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行することができる。

ＵＥは、例えば、ハンドオーバの間、アップリンク同期を実行することなしに、サービス提供セルから少なくとも１つの非サービス提供セル内の目標セルにハンドオーバを実行することができる（ブロック５１６）。ハンドオーバ手順の場合、ＵＥはサービス提供セルからハンドオーバコマンドを受信することが可能であり、ハンドオーバ完了メッセージを目標セルに送信することができる。加えて、より少ないメッセージおよび／または異なるメッセージがハンドオーバのためにＵＥによって交換されることも可能である。

図６は、ＵＥ用の装置６００の設計を示す。装置６００は、サービス提供セルを用いて確立されたリンクを経由してこのセルと通信するための手段（モジュール６１２）と、サービス提供セルと通信している間に、少なくとも１つの非サービス提供セルとのアップリンク同期を実行するための手段（モジュール６１４）と、例えば、ハンドオーバの間、アップリンク同期を実行することなしに、サービス提供セルから少なくとも１つの非サービス提供セル内の目標セルにハンドオーバを実行するための手段（モジュール６１６）とを含む。モジュール６１２から６１６は、プロセッサ、電子装置、ハードウェア装置、電子成分、論理回路、メモリなど、またはそれらの任意の組合せを備え得る。

図７は、目標セル／非サービス提供セルによって実行されるプロセス７００の設計を示す。非サービス提供セルは、サービス提供セルと通信し、非サービス提供セルと通信していない可能性があるＵＥとアップリンク同期を実行することが可能である（ブロック７１２）。同期の場合、非サービス提供セルは、ＵＥからアクセスプローブを受信して、受信されたアクセスプローブに基づいて、ＵＥに関するタイミング調整を決定し、タイミング調整を含むアクセス応答をＵＥに送信することが可能である。非サービス提供セルは、あらかじめ決められた速度で定期的にＵＥとアップリンク同期を実行することができる。

非サービス提供セルは、例えば、ハンドオーバの間、ＵＥとアップリンク同期を実行することなしに、サービス提供セルから非サービス提供セルにＵＥのハンドオーバを実行することができる（ブロック７１４）。ハンドオーバの場合、非サービス提供セルは、サービス提供セルからハンドオーバ要求を受信して、サービス提供セルにハンドオーバ応答を送信し、ＵＥのコンテキストを転送するためにサービス提供セルとシグナリングを交換し、ハンドオーバを完了した後で、ＵＥからハンドオーバ完了メッセージを受信することが可能である。加えて、ハンドオーバのために、より少ないメッセージおよび／または異なるメッセージが非サービス提供セルによって交換されることも可能である。

図８は、目標セル／非サービス提供セル用の装置の設計を示す。装置８００は、サービス提供セルと通信しており、かつ非サービス提供セルと通信していない可能性があるＵＥとのアップリンク同期を、非サービス提供セルで実行するための手段（モジュール８１２）と、例えば、ハンドオーバの間、ＵＥとアップリンク同期を実行することなしに、サービス提供セルから非サービス提供セルにＵＥのハンドオーバを実行するための手段（モジュール８１４）とを含む。モジュール８１２および８１４は、プロセッサ、電子装置、ハードウェア装置、電子成分、論理回路、メモリなど、またはそれらの任意の組合せを備え得る。

図９は、図１のＵＥのうちの１つおよびｅノードＢのうちの２つであり得る、ＵＥ１２０ならびにｅノードＢ１１０ａおよび１１０ｂの設計のブロック図を示す。アップリンク上で、ＵＥ１２０によって送信されることになるデータおよびシグナリングは、符号器９２２によって処理（例えば、フォーマット、符号化、およびインタリーブ）され、アウトプットチップを生成するために、変調器（ＭＯＤ）９２４によってさらに処理（例えば、変調、チャネル化、およびスクランブル）されることが可能である。次いで、送信機（ＴＭＴＲ）９３２は、アンテナ９３４を経由して送信され得るアップリンク信号を生成するためにアウトプットチップを調整（例えば、アナログに変換、フィルタ処理、増幅、および周波数アップコンバート）することが可能である。ダウンリンク上で、アンテナ９３４は、ｅノードＢ１１０ａおよび１１０ｂによって送信されたダウンリンク信号を受信することが可能である。受信機（ＲＣＶＲ）９３６は、アンテナ９３４から受信された信号を調整（例えば、フィルタ処理、増幅、周波数ダウンコンバート、およびデジタル化）して、サンプルを提供することが可能である。復調器（ＤＥＭＯＤ）９２６は、サンプルを処理（例えば、逆スクランブル、チャネル化、および変調）して、記号推定を提供することが可能である。復号器９２８は、記号推定をさらに処理（例えば、ディインタリーブおよび復号）して、復号データを提供することが可能である。符号器９２２、変調器９２４、復調器９２６、および復号器９２８は、モデムプロセッサ９２０によって実施され得る。これらの装置は、無線通信ネットワークによって利用される無線技術（例えば、ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ｃｄｍａ２０００など）に従って処理を実行することができる。

コントローラ／プロセッサ９４０は、ＵＥ１２０で動作を指令することが可能である。コントローラ／プロセッサ９４０は、図５のプロセス５００および／またはここで説明される技術に関するその他のプロセスを実行することもできる。メモリ９４２は、ＵＥ１２０に関するプログラムコードおよびデータを記憶することが可能であり、非サービス提供セルに関するアップリンクタイミング調整を記憶することも可能である。

各ｅノードＢ１１０は、ＵＥとの通信のために様々な機能を実行するコントローラ／プロセッサ９５０と、ｅノードＢに関するプログラムコードおよびデータを記憶するメモリ９５２と、ＵＥとの無線通信をサポートするトランシーバ９５４と、ＳＡＥゲートウェイ１３０など、その他のネットワーク実体との通信をサポートする通信（Ｃｏｍｍ）装置９５６とを含み得る。目標セル／非サービス提供セル用のコントローラ／プロセッサ９５０は、図６のプロセス６００および／またはここで説明される技術に関するその他のプロセスを実行することができる。

当業者は、情報および信号は様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを用いて表すことが可能である点を理解されよう。例えば、上の説明を通じて参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁粒子、光場または光粒子、またはそれらの任意の組合せによって表されることが可能である。

当業者は、ここでの開示に関して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれら両方の組合せとして実施され得る点をさらに理解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの交換可能性を分かりやすく示すために、様々な例示的な成分、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、一般に、それらの機能性の点から上で説明された。そのような機能性がハードウェアで実施されるかまたはソフトウェアで実施されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられた設計制約に依存する。当業者は、説明された機能性を各特定のアプリケーションに関する様々な方法で実施できるが、そのような実施決定は本開示の範囲からの逸脱を引き起こすとして解釈されるべきでない。

ここでの開示に関して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくはその他のプログラム可能な論理装置、離散ゲートもしくはトランジスタ論理、離散的なハードウェア成分、またはここで説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実施または実行できる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、あるいは、プロセッサは通常のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってもよい。プロセッサは、コンピューティング装置の組合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと共に１つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意のその他のそのような構成として実施してもよい。

ここでの開示に関して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールの形で、またはそれら２つの組合せの形で実施され得る。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、着脱可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意のその他の形式の記憶媒体の中に常駐し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。あるいは、記憶媒体はプロセッサと一体であってもよい。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ内に常駐し得る。ＡＳＩＣはユーザ端末内に常駐し得る。あるいは、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内の離散的成分として常駐し得る。

本開示のこれまでの説明は、当業者が本開示を作りまたは使用することを可能にするために提供される。本開示への様々な変更形態は、当業者に容易に明らかであろう。また、ここで定義された包括的な原理は、本開示の精神または範囲から逸脱せずに、その他の変形に適用され得る。したがって、本開示は、ここで説明された例およびデザインに限定されるようには意図されておらず、ここで開示された原理および新規な特徴に整合する最も広い範囲が与えられるべきである。

無線通信ネットワークを示す図。 ハンドオーバ手順の間にＵＥが目標セルとのアップリンク同期を獲得する、ハンドオーバに関するメッセージ流れを示す図。 非サービス提供セルとアップリンク同期を維持するためのメッセージ流れを示す図。 ハンドオーバ手順を開始する前にＵＥが目標セルとのアップリンク同期を獲得した、ハンドオーバに関するメッセージ流れを示す図。 アップリンク同期およびハンドオーバのためにＵＥによって実行されるプロセスを示す図。 ＵＥ用の装置を示す図。 目標セル／非サービス提供セルによって実行されるプロセスを示す図。 目標セル／非サービス提供セル用の装置を示す図。 ＵＥおよび２個の基地局（あるいはｅノードＢ）のブロック図。

Claims (34)

1. サービス提供セルと通信するように、前記サービス提供セルと通信している間に少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するように、そして、前記サービス提供セルから前記少なくとも１つの非サービス提供セルの中の目標セルにハンドオーバを実行するように、構成された少なくとも1つのプロセッサと、
   前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと、
   を備える装置。
2. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記サービス提供セルだけとリンクを維持するように、そして、前記少なくとも１つの非サービス提供セルとのリンクを維持しないように、構成されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記ハンドオーバの間、アップリンク同期を実行することなしに、前記サービス提供セルから前記目標セルにハンドオーバを実行するように構成されている、請求項１に記載の装置。
4. 前記少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するために、前記少なくとも１つのプロセッサは、各非サービス提供セルにアクセスプローブを送信するように、そして、各非サービス提供セルからアクセス応答を受信するように、構成されている、請求項１に記載の装置。
5. 前記少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するために、前記少なくとも１つのプロセッサは、各非サービス提供セルからタイミング調整を取得するように、そして、前記非サービス提供セルから受信された前記タイミング調整に基づいて、各非サービス提供セルに関するアップリンクタイミングを調整するように、構成されている、請求項１に記載の装置。
6. 前記少なくとも１つのプロセッサは、候補セット内の最強のセルだけとアップリンク同期を実行するように構成されている、請求項１に記載の装置。
7. 前記少なくとも１つのプロセッサは、あらかじめ決められたしきい値を超える信号品質を有する候補セット内の各セルとアップリンク同期を実行するように構成されている、請求項１に記載の装置。
8. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記サービス提供セルの信号品質があらかじめ決められたしきい値未満である場合は、前記少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するように、構成されている、請求項１に記載の装置。
9. 前記少なくとも１つのプロセッサは、第１のしきい値を超える信号品質を有する候補セット内の各セルと、前記サービス提供セルの信号品質が第２のしきい値未満である場合、アップリンク同期を実行するように、構成されている、請求項１に記載の装置。
10. 前記少なくとも１つのプロセッサは、あらかじめ決められた速度で定期的に前記少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するように構成されている、請求項１に記載の装置。
11. 前記あらかじめ決められた速度は、前記装置の推定速度に基づいている、請求項１０に記載の装置。
12. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記サービス提供セルまたは前記少なくとも１つの非サービス提供セルからアップリンク同期の更新トリガを受信するように、そして、前記アップリンク同期の更新トリガに応答して、前記少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するように、構成されている、請求項１に記載の装置。
13. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記少なくとも１つの非サービス提供とアップリンク同期を自発的に開始するように構成されている、請求項１に記載の装置。
14. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記サービス提供セルに測定報告を送信するように構成されており、前記測定報告は、セルのセットに関する測定と、アップリンク同期が前記セット内の前記セルの各々に関して達成されているかどうかの表示と、を含む、請求項１に記載の装置。
15. ハンドオーバを実行するために、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記サービス提供セルからハンドオーバコマンドを受信するように、そして、ハンドオーバ完了メッセージを前記目標セルに送信するように構成されている、請求項１に記載の装置。
16. サービス提供セルと通信することと、
    前記サービス提供セルと通信している間に、少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行することと、
    前記サービス提供セルから前記少なくとも１つの非サービス提供セル内の目標セルにハンドオーバを実行することと、
    を備える方法。
17. 前記少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を前記実行することは、
    各非サービス提供セルにアクセスプローブを送信することと、
    各非サービス提供セルからアクセス応答を受信することと、
    を備える、
    請求項１６に記載の方法。
18. 前記少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を前記実行することは、
    各非サービス提供セルからタイミング調整を取得することと、
    前記非サービス提供セルから受信された前記タイミング調整に基づいて、各非サービス提供セルに関するアップリンクタイミングを調整することと、
    を備える、
    請求項１６に記載の方法。
19. サービス提供セルと通信するための手段と、
    前記サービス提供セルと通信している間に、少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するための手段と、
    前記サービス提供セルから前記少なくとも１つの非サービス提供セル内の目標セルにハンドオーバを実行するための手段と、
    を備える装置。
20. 前記少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するための前記手段は、
    各非サービス提供セルにアクセスプローブを送信するための手段と、
    各非サービス提供セルからアクセス応答を受信するための手段と、
    を備える、
    請求項１９に記載の装置。
21. 前記少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するための前記手段は、
    各非サービス提供セルからタイミング調整を取得するための手段と、
    前記非サービス提供セルから受信された前記タイミング調整に基づいて、各非サービス提供セルに関するアップリンクタイミングを調整するための手段と、
    を備える、
    請求項１９に記載の装置。
22. 記憶された命令を含むプロセッサ可読媒体であって、
    サービス提供セルとの通信を指令するための第１の命令セットと、
    前記サービス提供セルと通信している間に、少なくとも１つの非サービス提供セルとアップリンク同期を実行するための第２の命令セットと、
    前記サービス提供セルから前記少なくとも１つの非サービス提供セルの中の目標セルにハンドオーバを実行するための第３の命令セットと、
    を備えるプロセッサ可読媒体。
23. 前記第２の命令セットは、
    各非サービス提供セルにアクセスプローブを送信するための第４の命令セットと、
    各非サービス提供セルからアクセス応答を受信するための第５の命令セットと、
    を備える、
    請求項２２に記載のプロセッサ可読媒体。
24. 前記第２の命令セットは、
    各非サービス提供セルからタイミング調整を取得するための第４の命令セットと、
    前記非サービス提供セルから受信された前記タイミング調整に基づいて、各非サービス提供セルに関するアップリンクタイミングを調整するための第５の命令セットと、
    を備える、
    請求項２２に記載のプロセッサ可読媒体。
25. サービス提供するセルと通信しており、かつ非サービス提供セルと通信していないユーザ装置（ＵＥ）とのアップリンク同期を、前記非サービス提供セルで、実行するように、そして、ハンドオーバの間、アップリンク同期を実行することなしに、前記サービス提供セルから前記非サービス提供セルに前記ＵＥの前記ハンドオーバを実行するように、構成された少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと、
    を備える装置。
26. 前記ＵＥとアップリンク同期を実行するために、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記ＵＥからアクセスプローブを受信するように、前記受信されたアクセスプローブに基づいて、前記ＵＥに関するタイミング調整を決定するように、そして、前記タイミング調整を含むアクセス応答を前記ＵＥに送信するように、構成されている、請求項２５に記載の装置。
27. 前記少なくとも１つのプロセッサは、あらかじめ決められた速度で定期的に前記ＵＥとアップリンク同期を実行するように構成されている、請求項２５に記載の装置。
28. ハンドオーバを実行するために、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記サービス提供セルからハンドオーバ要求を受信するように、前記サービス提供セルにハンドオーバ応答を送信するように、そして、前記ハンドオーバを完了した後で、前記ＵＥからハンドオーバ完了メッセージを受信するように、構成されている、請求項２５に記載の装置。
29. サービス提供セルと通信しており、かつ非サービス提供セルと通信していないユーザ装置（ＵＥ）とのアップリンク同期を、前記非サービス提供セルで、実行することと、
    ハンドオーバの間、アップリンク同期を実行することなしに、前記サービス提供セルから前記非サービス提供セルに前記ＵＥの前記ハンドオーバを実行することと、
    を備える方法。
30. 前記ＵＥとのアップリンク同期を前記実行することは、
    前記ＵＥからアクセスプローブを受信することと、
    前記受信されたアクセスプローブに基づいて、前記ＵＥに関するタイミング調整を決定することと、
    前記タイミング調整を含むアクセス応答を前記ＵＥに送信することと、
    を備える、
    請求項２９に記載の方法。
31. サービス提供セルと通信しており、かつ非サービス提供セルと通信していないユーザ装置（ＵＥ）とのアップリンク同期を、前記非サービス提供セルで、実行するための手段と、
    ハンドオーバの間、アップリンク同期を実行することなく、前記サービス提供セルから前記非サービス提供セルに前記ＵＥの前記ハンドオーバを実行するための手段と、
    を備える装置。
32. 前記ＵＥとアップリンク同期を実行するための前記手段は、
    前記ＵＥからアクセスプローブを受信するための手段と、
    前記受信されたアクセスプローブに基づいて、前記ＵＥに関するタイミング調整を決定するための手段と、
    前記タイミング調整を含むアクセス応答を前記ＵＥに送信するための手段と
    を備える、
    請求項３１に記載の装置。
33. 記憶された命令を含むプロセッサ可読媒体であって、
    サービス提供セルと通信しており、かつ前記非サービス提供セルと通信していないユーザ装置（ＵＥ）とのアップリンク同期を、前記非サービス提供セルで、実行するための第１の命令セットと、
    ハンドオーバの間、アップリンク同期を実行することなしに、前記サービス提供セルから前記非サービス提供セルに前記ＵＥの前記ハンドオーバを実行するための第２の命令セットと、
    を備えるプロセッサ可読媒体。
34. 前記第１の命令セットは、
    前記ＵＥからアクセスプローブを受信するための第３の命令セットと、
    前記受信されたアクセスプローブに基づいて、前記ＵＥに関するタイミング調整を決定するための第４の命令セットと、
    前記タイミング調整を含むアクセス応答を前記ＵＥに送信するための第５の命令のセットと、
    を備える、
    請求項３３に記載のプロセッサ可読媒体。

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