(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる信号タイミングでそれぞれが動作する同じネットワークの中の複数の基地局と同時に通信するための移動通信装置であって、
前記複数の基地局とのタイミング同期を、同時及び独立に確立することが可能な複数の受信装置タイミング同期ループを有し、前記受信装置タイミング同期ループは、前記移動通信装置において受信装置タイミングを調節するために使用され、ここにおいて、異なる複数のシンボル送信開始時刻は、異なる複数の通信を表す複数のシンボルを異なる複数の基地局へ送信する際に用いられる、移動通信装置。
【請求項２】
前記複数の受信装置タイミング同期ループは、複数の受信装置シンボル・タイミング・ループである、請求項１記載の移動通信装置。
【請求項３】
異なる複数の基地局へのひとつのデータ・ファイルの異なる複数の部分の同時の送信を制御する制御手段をさらに有する、請求項１記載の移動通信装置。
【請求項４】
複数の信号分離回路をさらに有し、異なる信号分離回路は、異なる複数の基地局に対応する複数の信号を分離するために、前記複数の受信装置タイミング同期ループの個々のループと結合されて、異なる複数の基地局に対応する複数の信号が、異なる複数の受信装置タイミング同期ループによって処理されるようになる、請求項１記載の移動通信装置。
【請求項５】
複数の基地局により送信された複数の信号に対応するひとつの入力アナログ信号を受信するためのアナログ受信回路と、
前記アナログ受信回路および前記複数の信号分離回路に結合されたアナログ／デジタル変換器と
をさらに有する、請求項４記載の移動通信装置。
【請求項６】
個々の基地局により送信される前記複数の信号は、複数の直交周波数分割多重化信号であり、
前記信号分離回路は、特定の信号分離回路が結合される前記受信装置タイミング同期ループにより処理されるべきでない複数の基地局に対応する複数のトーンをフィルタして取り除くフィルタである、請求項５記載の移動通信装置。
【請求項７】
前記複数の受信装置タイミング同期ループの各々は、異なる基地局との通信リンクに対応し、前記複数の基地局は、非同期であり、前記装置はさらに、
異なる複数の組の送信装置及び受信装置の同期パラメータを記憶するメモリを備え、前記異なる複数の組の送信装置及び受信装置の同期パラメータは、異なる複数の基地局との通信リンクに対応する、請求項１記載の装置。
【請求項８】
異なる信号タイミングでそれぞれが動作する同じネットワークの中の複数の基地局と同時に通信するための移動通信装置であって、
前記複数の基地局とのタイミング同期を、同時及び独立に確立することが可能な複数のタイミング同期ループを有し、
ここにおいて、前記複数のタイミング同期ループは、複数の受信装置タイミング同期ループと複数の送信装置タイミング同期ループとを含み、複数の前記送信装置タイミング同期ループと複数の前記受信装置タイミング同期ループとは、同時に使用され、少なくとも１つの受信装置タイミング同期ループと１つの送信装置タイミング同期ループとが、前記移動通信装置が通信接続を確立する個々の基地局に対して使用され、ここにおいて、異なる複数のシンボル送信開始時刻は、異なる複数の通信を表す複数のシンボルを異なる複数の基地局へ送信する際に用いられる、移動通信装置。
【請求項９】
複数の符号器回路をさらに有し、前記複数の符号器回路のうちの異なる１つの回路が、前記複数の送信装置タイミング同期ループの各々と結合される、請求項８記載の移動通信装置。
【請求項１０】
前記複数の符号器の各々が異なる複数の基地局との接続に対応するデータを符号化する、請求項９記載の移動通信装置。
【請求項１１】
前記複数の送信装置タイミング同期ループに結合されたデジタル結合装置であって、前記複数の送信装置タイミング同期ループにより処理されたデータを結合し、それによって結合されたデジタル信号を生成するデジタル結合装置
をさらに有する、請求項１０記載の移動通信装置。
【請求項１２】
前記結合されたデジタル信号をアナログ送信信号へ変換するためのデジタル／アナログ変換器と、
前記アナログ送信信号を送信するためのアナログ送信回路と
をさらに有する、請求項１１記載の移動通信装置。
【請求項１３】
複数の復号器回路をさらに有し、前記複数の復号器回路のうちの異なる１つの回路が、前記複数の受信装置タイミング同期ループの各々と結合される、請求項８記載の移動通信装置。
【請求項１４】
前記複数の復号器回路の各々は、異なる複数の基地局への複数の接続に対応するデータを復号化する、請求項１３記載の移動通信装置。
【請求項１５】
複数の信号分離回路をさらに有し、異なる信号分離回路は、異なる複数の基地局に対応する複数の信号を分離するために、前記複数の受信装置タイミング同期ループの個々のループと結合されて、異なる複数の基地局に対応する複数の信号が、異なる複数の受信装置タイミング同期ループによって処理されるようになる、請求項８記載の移動通信装置。
【請求項１６】
複数の基地局により送信された複数の信号に対応するひとつの入力アナログ信号を受信するためのアナログ受信回路と、
前記アナログ受信回路および前記複数の信号分離回路に結合されたアナログ／デジタル変換器と
をさらに有する、請求項１５記載の移動通信装置。
【請求項１７】
個々の基地局により送信される前記複数の信号は、複数の直交周波数分割多重化信号であり、
前記信号分離回路は、特定の信号分離回路が結合される前記受信装置タイミング同期ループにより処理されるべきでない複数の基地局に対応する複数のトーンをフィルタして取り除くフィルタである、請求項１６記載の移動通信装置。
【請求項１８】
前記複数の受信装置タイミング同期ループは、複数の受信装置シンボル・タイミング・ループである、請求項８記載の移動通信装置。
【請求項１９】
第１の基地局と第２の基地局とを含む同じネットワークの中の複数の基地局と交信するように無線端末を動作する方法であって、
データ信号の受信装置タイミングを前記第１の基地局と同期するために、第１の受信装置タイミング同期動作を実行することと、
データ信号の受信装置タイミングを前記第２の基地局と同期するために、第２の受信装置タイミング同期動作を実行することと、前記第１と第２のタイミング同期動作は、同時及び独立に実行され、ここにおいて、異なる複数のシンボル送信開始時刻は、異なる複数の通信を表す複数のシンボルを前記第１および第２の基地局へ送信する際に用いられる、
を有する方法。
【請求項２０】
前記第１のタイミング同期動作を実行するステップは、第１の制御リンクを介して前記第１の基地局から複数のタイミング制御信号を受信することを含み、及び
前記第２のタイミング同期動作を実行するステップは、第２の制御リンクを介して前記第２の基地局から複数のタイミング制御信号を受信することを含む、
請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記第１と第２のタイミング同期動作は、複数のシンボル・タイミングの同期動作である、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の基地局へ第１のデータを送信することと、
前記第１の基地局へ前記第１のデータを送信することと同時に、前記第２の基地局へ第２のデータを送信することと
をさらに有する、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記第１と第２のデータは、単一のデータ・ファイルの異なる複数の部分である、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記データ・ファイルは、ｅ−メール・ファイルと、画像ファイルと、テキスト・ファイルのうちの１つである、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記第１のデータは第１のデータ・パケットに記憶され、前記第２のデータは第２のデータ・パケットに記憶され、
前記第２の基地局への前記第２のデータ・パケットの送信は、前記第１の基地局への前記第１のデータ・パケットの送信中に始まる、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記第２の基地局へのデータ送信を続けながら、前記第１のデータ・パケットの送信が終了した後、前記第１の基地局へのデータの送信を中止すること
をさらに有する、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
アナログ信号を受信することと、前記アナログ信号は、前記第１および第２の基地局からの信号を含み、
出力を取得するために、前記アナログ信号に関してアナログ／デジタル変換動作を実行することと、
前記アナログ／デジタル変換動作の前記出力を処理することにより前記第１および第２の基地局に対応する複数の信号を分離することと、
前記第１および第２の基地局から受信された前記分離された複数の信号に関して独立した周波数修正動作を実行することと
をさらに有する、請求項１９記載の方法。
【請求項２８】
同じネットワークの中の複数の基地局間でハンドオフを実行する方法であって、
第１の基地局と通信することと、
第２の基地局と接続を確立することと、
前記第１と第２の基地局へそれぞれ同時に送信される異なる複数の通信信号中の異なるデータを同時及び独立に送信することと、
異なる複数の通信を表す複数のシンボルを前記第１の基地局と第２の基地局へ送信する際に、異なる複数のシンボル送信開始時刻を用いることと
を有する方法。
【請求項２９】
前記異なる複数の通信信号中の異なるデータは、デジタル・データの複数のパケットを表す異なる複数のデータ・パケットであり、
前記第１と第２の基地局へ前記異なるデータを送信するステップは、前記第１の基地局へ第１のデータ・パケットを送信することと、前記第２の基地局へ第２のデータ・パケットを送信することとを含み、前記第１と第２のデータ・パケットの各々は、送信されるべき１組のデータからの異なるデータを含む、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
送信されるべき前記１組のデータは、ｅ−メール・メッセージと、音声メッセージと、テキスト・メッセージとのうちの１つである、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
送信されるべき前記１組のデータは、ｅ−メール・メッセージと、音声メッセージと、テキスト・メッセージとのうちの１つである、請求項２８記載の方法。
【請求項３２】
前記第１と第２の基地局との接続の品質をモニタすることと、
より低い品質の接続へのデータ送信を中止することと
をさらに有する、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記第１と第２の基地局との接続の品質をモニタすることと、
データを送信するために用いられている接続の品質が、データが送信されていなかった基地局とのデータ接続の品質よりも悪くなったときに、データが送信される基地局を変更することと
をさらに有する、請求項３１記載の方法。
【請求項３４】
異なる複数の通信信号中の異なるデータを同時に送信することは、ひとつのファイルの異なる複数のデータ・パケットに対応するデータを送信することを含み、前記ファイルに対応する少なくとも１つのデータ・パケットは、前記第１の基地局へ通信され、前記第２の基地局へ通信されない、請求項２８記載の方法。
【請求項３５】
前記ファイルに対応する別のデータ・パケットの送信が、前記第２の基地局へ開始される間、前記少なくとも１つのデータ・パケットは、前記第１の基地局へ送信されている、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
通信システムを実現する方法であって、
移動通信装置と交信するために同じネットワークの中に複数の基地局を設けることと、
有線非同期通信ネットワークを介して送信されるように、前記移動通信装置からの異なるデータを、同時及び独立に受信するように前記複数の基地局において少なくとも第１と第２の基地局を動作させることと、ここにおいて、異なる複数のシンボル送信開始時刻は、前記第１および第２の基地局への異なる複数の通信を表す複数のシンボルのために用いられる、
前記有線非同期ネットワークへ前記受信されたデータを出力するように前記第１と第２の基地局を動作させることと、
前記移動通信装置との、独立した非同期シンボル・タイミングの同期動作を実行するように前記第１と前記第２の基地局を動作させることと
を有する方法。
【請求項３７】
前記異なるデータは、前記第１の基地局により送信された第１のデータ・パケットと、前記第２の基地局により送信された第２のデータ・パケットとの少なくとも一部を含む、請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
前記第１と第２のデータ・パケットは、前記無線端末により送信されるｅ−メール・メッセージと、音声メッセージと、テキスト・メッセージとのうちの少なくとも１つの異なる複数の部分に対応する、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
前記通信システムは、ＯＦＤＭ通信システムである、請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
異なる信号タイミングでそれぞれが動作する同じネットワークの中の複数の基地局と同時に通信するための移動通信装置であって、
アナログ／デジタル信号変換手段と、
前記複数の基地局とのタイミング同期を、同時及び独立に確立することが可能な複数の受信装置タイミング同期手段と、前記受信装置タイミング同期手段は、前記移動通信装置において受信装置タイミングを調節するために使用され、前記複数の受信装置タイミング同期手段は、前記アナログ／デジタル信号変換手段のデジタル信号出力に結合される、
異なる複数の通信信号を表す複数のシンボルを異なる複数の基地局へ送信する際に、異なる複数のシンボル送信開始時刻を用いる手段と、
を有する移動通信装置。
【請求項４１】
異なる信号タイミングでそれぞれが動作する同じネットワークの中の複数の基地局と同時に通信するための移動通信装置であって、
前記複数の基地局とのタイミング同期を、同時及び独立に確立することが可能な複数のタイミング同期手段と、
ここにおいて、前記複数のタイミング同期手段は、受信装置タイミング同期手段と送信装置タイミング同期手段とをそれぞれ含み、複数の前記送信装置タイミング同期手段と複数の前記受信装置タイミング同期手段は、同時及び独立に使用され、少なくとも１つの受信装置タイミング同期手段と１つの送信装置タイミング同期手段は、前記移動通信装置が通信接続を確立する個々の基地局に対して使用される、
異なる複数の通信信号を表す複数のシンボルを異なる複数の基地局へ送信する際に、異なる複数のシンボル送信開始時刻を用いる手段と、
を有する移動通信装置。
【請求項４２】
第１の基地局と第２の基地局とを含む同じネットワークの中の複数の基地局と交信する通信方法を実現するように通信装置を制御するためのコンピュータ実行可能な命令を具体化するコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
データ信号の受信装置タイミングを前記第１の基地局と同期するために、第１の受信装置タイミング同期動作を実行することと、
データ信号の受信装置タイミングを前記第２の基地局と同期するために、第２の受信装置タイミング同期動作を実行することと、前記第１と第２のタイミング同期動作は、同時及び独立に実行され、ここにおいて、異なる複数のシンボル送信開始時刻は、異なる複数の通信を表す複数のシンボルを前記第１および第２の基地局へ送信する際に用いられる、
を有する、コンピュータ可読媒体。
【請求項４３】
第１の基地局と第２の基地局とを含む同じネットワークの中の複数の基地局と交信する方法を実現するように構成されたプロセッサを含む装置であって、前記プロセッサは、
データ信号の受信装置タイミングを前記第１の基地局と同期するために、第１の受信装置タイミング同期動作を実行し、
データ信号の受信装置タイミングを前記第２の基地局と同期するために、第２の受信装置タイミング同期動作を実行する
ように構成され、前記第１と第２のタイミング同期動作は、同時及び独立に実行され、ここにおいて、異なる複数のシンボル送信開始時刻は、異なる複数の通信を表す複数のシンボルを前記第１および第２の基地局へ送信する際に用いられる、
装置。
【請求項４４】
通信システムの同じネットワークの中の複数の基地局間でハンドオフを実行する方法を実現するように通信装置を制御するためのコンピュータ実行可能な命令を具体化するコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
第１の基地局と通信することと、
第２の基地局と接続を確立することと、
前記第１と第２の基地局へそれぞれ同時に送信される異なる複数の通信信号中の異なるデータを同時及び独立に送信することと、
異なる複数の通信を表す複数のシンボルを前記第１の基地局と第２の基地局へ送信する際に、異なる複数のシンボル送信開始時刻を用いることと
を有する、コンピュータ可読媒体。
【請求項４５】
通信システムの同じネットワークの中の複数の基地局間でハンドオフを実行する方法を実現するように構成されたプロセッサを含む装置であって、前記プロセッサは、
第１の基地局と通信し、
第２の基地局と接続を確立し、
前記第１と第２の基地局へそれぞれ同時に送信される異なる複数の通信信号中の異なるデータを同時及び独立に送信し、
異なる複数の通信を表す複数のシンボルを前記第１の基地局と第２の基地局へ送信する際に、異なる複数のシンボル送信開始時刻を用いるために、前記装置を制御するように構成される、
装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、“無線端末にネットワーク接続を設ける方法”という名称の米国仮出願番号第６０／３１２，１２６号（２００１年８月１４日出願）の出願日の利益を請求するものであり、上記仮出願は参照により明白に援用されている。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、通信システムを対象とするものであり、さらに詳細には、モバイル・ノード (mobile node)などの無線端末と複数の基地局間での通信をサポートする方法及び装置を対象とするものである。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムでは、モバイル・ノードなどの無線端末は基地局を介してインターネットなどの有線ネットワークと結合される。基地局は、セルと呼ばれるカバーエリア内のネットワーク接続を提供する。基地局から無線端末への通信路は“ダウンリンク”と呼ばれ、一方、無線端末から基地局への通信路は“アップリンク”と呼ばれる。
【０００４】
無線端末は、ネットワーク接続を行うために最低でも１つの基地局と通信する。しかし、一般に、セルからセルへ移動する端末装置の可搬性をサポートする際の様々なパフォーマンス上の配慮のために、無線端末は、複数の基地局との無線リンク接続を同時に維持するように装備されている場合が多い。例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムでは、無線端末を“ソフト・ハンドオフ”状態にすることができる。
【０００５】
図１は周知のＣＭＤＡ通信ネットワーク１００を示すものであるが、この通信ネットワークには、無線端末１０２、基地局１（１０４）、基地局２（１０６）、移動体交換センタ１０８及び有線ネットワーク１１０が設けられている。ネットワーク・エレメント間での種々の通信が矢印により表されている。図１にアップリンク通信が示され、図２にダウンリンク通信が示されている。
【０００６】
直接拡散ＣＤＭＡ技術においてソフト・ハンドオフを行う現行の方法では、複数のリンク接続の両端にわたって、分割された単一のデータ情報フローが異なる基地局から接続無線端末へ個々に転送され、次いで別のデータ・フローが逆に端末装置から複数の基地局へ転送される。この結果生じる特徴は、基地局と端末装置間でのこれら接続のタイトな時間的同期を含み、この特徴によって無線アクセス・ネットワーク・インフラストラクチャで利用できる技術上の選択肢が制約を受けることになる。
【０００７】
図１を参照すると、ソフト・ハンドオフ状態で、無線端末１０２は、アップリンクを用いて送信すべき情報を表す信号１１２、１１４を送信する。本例では、無線端末１０２は１以上の基地局１０４、１０６のカバーエリア内に位置する。したがって、１以上の基地局１０４、１０６は同じアップリンク信号１１２、１１４を同時に聞くことになる。
【０００８】
次いで、無線端末１０２からの信号１１２、１１４の受信に応答して、基地局１０４、１０６は受信信号を処理する。矢印１１６と１１８により表されているように、上記処理結果は、移動体交換センタ１０８と呼ばれることが多い中央ユニットへ送信され、この移動体交換センタ１０８は、各基地局１０４、１０６からの結果を組み合わせて送信情報を取得する。次いで、移動体交換センタ１０８はインターネットなどの有線ネットワーク１１０へ情報を送信する。これは矢印１２０により表されている。
【０００９】
同様に、ダウンリンクに関しても、図２に示すように、移動体交換センタ１０８は、矢印２２０により表されるように、無線端末１０２用の有線ネットワーク１１０から情報を受信する。次いで、移動体交換センタ１０８は情報の複製を行い、１以上の基地局１０４、１０６へ情報を送信する。これは矢印２１６、２１８により表されている。基地局１０４、１０６は、情報を表す受信信号を無線端末１０２へ同時に送信する。これは矢印２１２と２１４を用いて示されている。無線端末１０２は基地局１０４、１０６からの受信信号を結合して、有線ネットワーク１１０から情報を取得する。
【００１０】
ソフト・ハンドオフ状態を持つ１つの利点としてマクロ・ダイバーシティの達成がある。さらに、ハンドオフ中、ソフト・ハンドオフ状態によってデータ消失並びに待ち時間も減少する。すなわち無線端末が１つの基地局から別の基地局へ切り替えられると、複数の基地局によりデータの送信が行われる。
【００１１】
無線端末が第１の基地局から受信したデータは、第２の無線端末から受信したデータと組み合わせることが可能であり、例えば、第２の基地局のカバーエリアの中へ入ったために第１の基地局との通信が消失した場合でさえ、上記第２の無線端末が同じ信号を送信して、完全なメッセージや１組のデータを形成することができる。
【００１２】
ソフト・ハンドオフは、その複雑さ、並びに、アップリンクにおいて結合ユニットとして、また、ダウンリンクにおいて複製ユニットとして移動体交換センタ１０８を利用するタイミング要件と関連する問題点をかかえている。この特徴に起因してネットワークの動作は制約を受けることになるが、その理由として、上記特徴が、移動体交換センタ１０８と、複数の基地局１０４、１０６と関連して非常に低い遅延ジッタを伴って基地局１０４、１０６間を往き来するデータ情報を配信することが可能な同期ネットワーク・トランスポート技術を必要とすることが挙げられる。すなわち、このようなシステムでは、複数の基地局１０４、１０６と移動体交換センタ１０８からの、及びそれらへの情報は、時間において緊密に同期されなければならない。この同期ネットワーク・トランスポートの特徴は、非同期ネットワーク化トランスポート技術を一般に利用するパケット交換型データ・ネットワークの動作とは際だった対比をなすものである。
【００１３】
移動通信システムでは、複数のリンク接続を同時に維持することは切れ目のないハンドオフの保証にとって重要なものである。しかし、無線アクセス・ネットワーク内でデータ・ネットワーク技術のさらに非同期の形態を利用する抗し難い経済的利点が存在する。したがって、無線接続を可能にする改善方法及び装置に対する要望がある。非同期のパケット交換型データ・ネットワークと整合するように基地局が有線ネットワークと通信しながら、少なくとも上記改善方法及び装置のいくつかによって、無線端末と複数基地局との同時接続を行うことが可能となる。
【発明の概要】
【００１４】
本発明は、無線端末が複数の基地局との接続の同時維持を可能にする方法と装置を対象とするものである。
【００１５】
本願で説明する発明は、各基地局から端末装置への各リンクとの接続時に、及び、端末装置から基地局への戻りの各リンクとの接続時に、非同期ネットワークでありながら異なるデータ情報フローおよび／または制御情報フローの送信を行うことが可能な、無線端末と複数基地局との同時接続を可能にする発明である。このようにして、無線端末と複数の基地局との間で同時でありながら異なる情報フローを行うことが可能となる。端末装置と通信する基地局のリンク接続間における時間的同期要件は存在しない。このため、無線アクセス・ネットワーク・インフラストラクチャにおいて、利用可能なより多くの技術上の選択肢が存在する。
【００１６】
本発明によれば、複数の同時接続が独立に動作される。接続は、個々にアップリンク、ダウンリンクまたはアップリンクとダウンリンクの双方を含むものであることができる。物理層では、別々の同期ループは個々に同調され、複数の接続の各々に使用される。複数基地局との同時通信をサポートするために利用される独立したタイミング同期ループの同時動作を容易にするため、複数のアップリンクと複数のダウンリンク受信装置及びタイミング同期回路は、各無線端末内に設けられることができる。
【００１７】
上位の通信層では、別個の接続により伝送されるタイミング制御信号と電力制御信号などの制御情報及びデータ情報は異なる情報であることができ、また、一般にこれらの情報は異なっている。
【００１８】
無線端末により確立される接続に関して、無線端末と基地局には、１組のダウンリンクおよび／またはアップリンクをアクティブ状態にし、残りのリンクをアクティブでない状態に保つように選択することができる。種々の実施形態では、アクティブなダウンリンクやアップリンクに対して、無線端末が、データ情報フローおよび／または制御情報フローを当該リンクで運ぶことを選択することができる。
【００１９】
無線端末は、複数対の送信回路と受信回路とを装備し、ここで各送受信装置の対は特定の接続に専用である。複数の送受信装置の対は、例えば、送受信回路などの、同じアナログ装置コンポーネントを共有することが好ましい。例示の実施形態では、異なる接続は個々に同期され、デジタル・ドメイン内で分離される。
【００２０】
本発明に基づいて実現されるメーク・ビフォア・ブレーク・ハンドオフ法 (make-before-break handoff method) は、現在の基地局との接続が落ちる前に、現在の基地局とハンドオフ候補基地局の双方との同時でかつ独立した複数の接続を維持する無線端末を必要とするものである。現在の基地局とハンドオフ候補基地局の双方との接続は独立に動作される。メーク・ビフォア・ブレーク・ハンドオフが行われている間、複数接続のダウンリンクとアップリンクはアクティブなままであることができ、また、すべてのリンクは制御フローとデータ・フローの双方を伝送することができる。しかしシステム上の制約および／または端末装置上の制約のために、前述のハンドオフの動作が限定される結果、複数接続のほとんどあるいはすべてのダウンリンクがアクティブな状態となり、制御フローとデータ・フローの双方が伝送されるようになる場合もある。１つの例示実施形態では、複数のアップリンクがアクティブな状態で、これらのアップリンクによって所定の装置の制御フローが同時に伝送されている間、単一のアップリンクを用いて、任意の与えられた時間に装置のデータ・フローの通信が行われる。
【００２１】
本発明の方法及び装置の多くの追加的特徴、利点及び詳細について以下詳細な説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、ソフト・ハンドオフ中などにアップリンク信号の送受信が行われる周知の通信システムを示す。
【図２】図２は、ソフト・ハンドオフ中などにダウンリンク信号の送受信が行われる周知の通信システムを示す。
【図３】図３は、本発明の例示実施形態に基づいて実現される通信システムを示す。
【図４】図４は、本発明に基づく複数のネットワーク接続を維持する実施形態を示す。
【図５】図５は、本発明に基づく複数のネットワーク接続を維持する実施形態を示す。
【図６】図６は、本発明に基づく複数のネットワーク接続を維持する実施形態を示す。
【図７】図７は、複数の別々の同期ループの存在を示し、任意の与えられた時間に無線端末がリアルタイムで交信することができる個々の相手先基地局について１つのループが用いられる。
【図８】図８は、本発明に基づいて実現される例示の無線端末をさらに詳細に示すブロック図である。
【図９】図９は、図８の無線端末の送信回路として使用可能な送信回路を示す。
【図１０】図１０は、図８の無線端末の受信回路として使用可能な受信回路を示す。
【図１１】図１１は、信号の送受信と、本発明に基づいて実行されるメーク・ビフォア・ブレーク動作の一部として確立される接続とを示す。
【図１２】図１２は、信号の送受信と、本発明に基づいて実行されるメーク・ビフォア・ブレーク動作の一部として確立される接続とを示す。
【図１３】図１３は、信号の送受信と、本発明に基づいて実行されるメーク・ビフォア・ブレーク動作の一部として確立される接続とを示す。
【図１４】図１４は、信号の送受信と、本発明に基づいて実行されるメーク・ビフォア・ブレーク動作の一部として確立される接続とを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図３は本発明に基づいて実現される通信システム３００を示す。通信システム３００は、無線端末３０２、基地局１（３０４）、基地局２（３０６）及び有線ネットワーク３０８を備える。システム３００のエレメント間での通信が矢印により表されている。以下この通信について説明する。
【００２４】
無線端末３０２は、並行して、例えば同時に、複数の基地局３０４、３０６との複数無線接続を維持するように装備されている。無線接続は基地局１（３０４）などの特定の基地局と無線端末３０２とをリンクし、この無線接続を用いて無線端末３０２と基地局１（３０４）間のデータ、ネットワーク・レベル及びより高いリンクおよび／または制御リンクとＭＡＣ層及びデータ・フローおよび／または制御フローなどの情報の交換が行われる。本発明によれば、無線端末３０２は基地局１（３０４）と基地局２（３０６）などの１以上の基地局との無線接続を確立することができる。別個の同時接続により利用される技術および／またはスペクトルは同じであることができ、異なるものであることもできる。
【００２５】
本発明によれば、任意の与えられた時間に、無線端末３０２と基地局３０４、３０６との間の別個の同時接続により伝送される情報の断片(pieces)は異なるものであることができ、通常は異なる。したがって、異なる情報を同時に運ぶ接続は独立した接続であり、言い換えれば情報は異なるチャネルで伝送される。
【００２６】
図３は、無線端末３０２が基地局３０４、３０６と行う２つの同時でかつ独立した接続を示す。これらの接続は利用可能な同じ帯域幅を用いるが、異なる通信チャネルが使用されるため、接続による相互干渉が生じることはない。矢印３１０と３１２は通信チャネルを表す。
【００２７】
複数の同時でかつ独立した接続を行う本方法は、少なくとも以下の理由によりソフト・ハンドオフ法とは異なっている。ソフト・ハンドオフでは複数のリンクを介する信号によって情報の同じ部分が伝送されるのに対して、特に、本発明によれば、無線端末３０２と複数の基地局３０４、３０６間で交換される信号によって情報の異なる部分が伝送される。双方のチャネルにより別々の情報が伝送されるため、結合ユニットおよび／または複製ユニットとしての移動体交換センタが不要となる。したがって、本発明によれば、基地局３０４、３０６は、個々にかつ独立に有線ネットワーク３０８と直接結合することが可能となる。これは、矢印３１４と３１６により図３に表されている。
【００２８】
接続やチャネルは一対の別々の通信路と、ダウンリンクと、アップリンクとから構成され、これらの各々により別々の情報フローが伝送される。ダウンリンク、アップリンクまたはこれら双方のリンクは、任意の与えられた時間に接続を行うことができるようにアクティブな状態になる。さらに、ダウンリンクまたはアップリンクがアクティブな状態のとき、接続を介してデータ信号とフローおよび／または制御信号とフローとの送信が行われる。
【００２９】
本発明によれば、別個の接続の活動は異なることができ、アクティブであるとき、別個の接続を介して送信される情報フローのタイプを異なるものにすることが可能である。所定の無線端末３０２との複数の接続が存在する任意の所定時間中に、無線端末３０２または基地局３０４、３０６のいずれかが、１組のダウンリンクおよび／またはアップリンクをアクティブな状態になるように動的にセットする選択を行うことができ、さらに、オプションとして、残りをアクティブでない状態に保つ選択を行う。アクティブなダウンリンクまたはアップリンクの場合、無線端末または基地局のいずれかは当該リンク上のデータ・フローおよび／または制御フローを運ぶ選択を行うことができる。接続のための種々の実施形態について以下説明する。
【００３０】
図４〜図６は、通信システム３００の基地局１（３０４）と基地局２（３０６）とによって実現される本発明の３つの実施形態を示す。制御フローは破線により表され、データ・フローは実線により表される。アクティブなダウンリンクまたはアップリンクが適切な方向の矢印により表される。すなわち、これらの矢印は、ダウンリンクの場合、無線端末の方を指し、アップリンクの場合、基地局の方を指す。
【００３１】
図４に示す第１の実施形態では、無線端末３０２は、第１と第２の基地局３０４、３０６との接続４１０、４１４をそれぞれ行う。個々の接続４１０、４１４には、制御アップリンク４０８、４１２と制御ダウンリンク４０９、４１３とがそれぞれ含まれる。個々の接続４１０、４１４には、データ・アップリンク４１６、４１８とデータ・ダウンリンク４１、４１９とがそれぞれ含まれる。したがって、図４の例では、双方向の制御及びデータ通信は、基地局３０４、３０６の双方との通信のためにサポートされる。
【００３２】
図５に示される本発明の第２の実施形態では、無線端末３０２は、第１と第２の基地局３０４、３０６との接続５１０、５１４をそれぞれ行う。第１と第２の接続５１０、５１４の各々には、制御アップリンク５０８、５１２と制御ダウンリンク５０９、５１３とがそれぞれ含まれる。第１の接続５１０にはデータ・アップリンク５１６とデータ・ダウンリンク５１７も含まれる。第２の接続５１４にはデータ・ダウンリンク５１９は含まれているが、データ・アップリンクは含まれていない。したがって、図４の例では、双方向の制御信号は基地局３０４、３０６の双方との両方の接続のためにサポートされ、双方向のデータ通信は一つの基地局３０４を用いてサポートされ、一方ダウンリンク・データ通信は第２の基地局３０６との接続５１４のためにサポートされる。
【００３３】
図５に示すように、基地局１（３０４）には、制御フローとデータ・フローを運ぶ無線端末５０２とのアップリンク（５０８、５１６）及びダウンリンク（５０９、５１７）の接続の双方がある。一方、基地局２（３０６）に関して、制御フローのためのアップリンク５１２及びダウンリンク５１３の接続の双方と、データ・フローのためのダウンリンク接続５１９だけがある。図５の例では、単一のアップリンクは、任意のものあるいはすべてのものが制御情報を通信するために使用されることのできる複数のアクティブなアップリンクが存在するにもかかわらず、任意の与えられた時間にデータを送信するために装置によって用いられる。
【００３４】
図６に示す本発明の第３の例では、任意の与えられた時間に、無線端末の接続６１０、６１４の各接続にはアクティブ制御（６０９、６１３）ダウンリンクとアクティブ・データ（６１３、６１９）ダウンリンクとが設けられるのに対して、無線端末の接続６１０、６１４のうちの一方の単一接続には、アクティブ制御アップリンク６０８とアクティブ・データ・アップリンク６１６の双方が含まれる。このようにして、無線端末は、所定時刻に１つの基地局３０４と完全にリアルタイムで交信しながら、複数の基地局３０４、３０６から制御信号とデータ信号との受信を行うことが可能となる。
【００３５】
例えば、無線端末６０２は、基地局１（３０４）とのアクティブな制御ダウンリンクとデータ・ダウンリンク（６０９、６１７）並びに制御アップリンクとデータ・アップリンク（６０８、６１６）を備え、これらのリンクによって制御フローとデータ・フローの双方の接続による双方向通信が可能である。一方、基地局２（３０６）の場合、無線端末３０２は制御フロー及びデータ・フローのためのアクティブなダウンリンク６１３、６１９をそれぞれ備え、アクティブなアップリンク接続は行われない。
【００３６】
確立すべき接続のために、無線端末３０２と、その端末装置３０２が接続されるべき対応する基地局３０４、３０６とは互いに同期され、その場合その同期動作は、一般に、搬送周波数とシンボル／フレーム・タイミング同期を伴う。本発明によれば、基地局３０４、３０６がそれら自身同期されない場合、個々の接続３１０、３１２に関する同期動作は独立に実行される。
【００３７】
詳細には、無線端末３０２の送信装置と受信装置の双方における搬送周波数パラメータとシンボル／フレーム・タイミング・パラメータとによって、個々の接続３１０、３１２に対する独立の設定および／または同調が行われる。図７は、無線送信装置３０２での別々の同期制御ループ７０４、７０６の利用を示し、これらのループの利用により、無線端末３０２が接続されている相手基地局３０４、３０６の各々との適切な独立したタイミング同期が保証される。
【００３８】
図７の例では、無線端末３０２は第１と第２の独立した非同期接続３１０、３１２などを備える。第１の接続３１０は基地局１（３０４）との接続であり、一方、第２の接続３１２は基地局２（３０６）との接続である。基地局３０４、３０６は同期されていないため、無線端末３０２により個々の接続用の別々の同期ループ７０４、７０６が維持される。同期ループ１（７０４）は第１の接続１（３１０）に対するものであり、一方、第２の同期ループ７０６は第２の接続３１２に対するものである。同期ループ７０４と７０６とは独立に機能するものであるが、これらのループは、接続３１０、３１２に対応する信号を受信するために使用される、例えば、アナログ受信回路などの、何らかの共通のハードウェアを共有することができ、一方、独立したデジタル処理は、同期ループ７０４のそれぞれで実行されるタイミング制御のすべてまたは一部分を行うために使用されることができる。
【００３９】
図８は、前の図よりもさらに詳細に本発明の例示の無線端末３０２を示すものである。この無線端末には送信回路７５４と結合された送信装置アンテナ７５２が設けられている。この無線端末には受信回路７５８と結合された受信装置アンテナ７５６も設けられている。送信回路７５４はバス７６７から送信されるデジタル制御信号とデータ信号とを受信する。受信回路７５８は、バス７６７を介して出力される受信信号からデジタル制御信号とデータ信号とを生成する。これら送信回路と受信回路は、タイミング、電力制御、及び、バス７６７を介して別の端末装置のコンポーネントから受信した別の信号に対して応動する。
【００４０】
図８に示すように、無線端末の種々のコンポーネントはバス７６７によって一体に結合されている。一体に結合されたこれらコンポーネントには、入力装置７７０、出力装置７７２、送信回路７５４、受信回路７５８、ＣＰＵ７７４とメモリ７６０などのプロセッサが含まれる。入力装置はキーパッドおよび／またはマイクなどであることができる。出力装置７７２はスピーカおよび／または表示装置を含むものであることができる。メモリ７６０には、音声、テキスト、ｅ−メールやその他のタイプのデータなどの、ファイルの形で記憶されたデータ７６０が含まれ、このデータは受信されたり、送信の対象となったりするものである。このデータはパケットとして記憶され、送信前にパケット化されルことができる。またメモリには送信ルーチン７６４、受信ルーチン７６６と、維持の対象となる基地局との個々の接続を行うための別々の組のパラメータ７７７と７７９も含まれる。プロセッサ７７４と、種々の送受信動作とにより送信ルーチン７６４と受信ルーチン７６６が実行される。送信ルーチン７６４は、任意の与えられた時間に無線端末３０２がサポートされる個々の基地局との接続に実行可能な同期ループ・ルーチンとメイン・デジタル処理ルーチンとを備えることができ、これらのルーチンは、上記実行時に、前記同期ループとメイン・デジタル処理モジュールとを設けるためのものである（図９などを参照）。同様に、受信ルーチン７６６は、実行時に、同期ループとメイン・デジタル処理モジュール（図１０などを参照）を提供するように任意の与えられた時間に無線端末３０２によってサポートされるべき各基地局の接続に実行されることができる同期ループ・ルーチンとメイン・デジタル処理ルーチンを含むことができ、これらのルーチンは、実行時に、同期ループとメイン・デジタル処理モジュールを含むことができる。
【００４１】
送信ルーチン７６４と受信ルーチン７６６はプロセッサ７７４により実行され、種々の送受信動作の制御を行う。ルーチン７６６、７７４の制御の下で、プロセッサ回路７７４は、送受信同期ループ回路及び送受信装置のメイン・デジタル処理モジュールとして動作するように構成されることができる。上記とは別に、このような回路および／またはモジュールは、専用ハードウェア回路を用いて実現されることができる。
【００４２】
上記複数の同期ループを用いる送受信システムについて以下説明する。
【００４３】
無線端末３０２は複数の送受信装置の対を装備し、ここで各対は特定の接続に専用である。本発明の１実施形態では個々の送受信装置の対は別々の装置のコンポーネントで構成される。例示の送信システム８００については図８と関連して説明し、例示の受信システム９００については図９と関連して説明する。
【００４４】
図９は、本発明にしたがって基地局へ信号を送信するために使用される無線端末コンポーネント８００を示す。無線端末コンポーネント８００には、図８に図示のように一体に結合されたアナログ処理モジュール８１４、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）８１２、加算ユニット８１０、同期ループ８０６、８０８とメイン・デジタル処理モジュール８０２、８０４が含まれる。アナログ処理モジュール８１４、Ｄ／Ａ変換器８１２及び加算ユニット８１０は図８に図示の送信回路７５４の一部であり得る。同期ループ８０６、８０８及びデジタル処理モジュール８０２、８０４は、プロセッサ７７４でルーチン７６４を実行することにより、あるいは専用のハードウェア回路を用いることにより実現されることができる。アナログ処理モジュール８１４は無線周波数（ＲＦ）フィルタとアナログ・フィルタ、アナログ・ミキサなどのようなエレメントを含むことができる。基地局３０４と３０６へ送信される信号はこれら回路の各々により処理される。しかし、このような回路は、基地局３０４、３０６の各々への送信のために複製され、加算ユニット８１０を不要とすることができるが、複数のモジュール８１４とＤ／Ａ変換器８１２を要求する。
【００４５】
例示の送信動作では、異なる基地局接続に対応するデジタル信号がまず生成され、個々の信号は対応する接続で送信される制御情報および／またはデータ情報を表す。これらの信号はプロセッサ７７４により生成され得る。本発明によれば、個々の基地局へ送信されるデジタル信号は、信号が導かれる基地局に導かれたそれら信号を処理するために使用される別々のメイン・デジタル処理モジュール８０２、８０４と同期ループ８０６、８０８とにより独立に処理される。図８の例では、異なる接続を介して送信されたデジタル信号に対して、メイン・デジタル処理モジュール８０２、８０４によるチャネル符号化などのさらなるデジタル的に処理される。
【００４６】
基地局は同期されなくてもよい。したがって、本発明によれば、同期のために、周波数修正とタイミング修正は、個々の接続のデジタル信号に関してデジタル信号処理を利用して、同期パラメータに基づいて独立に実行される。これらの周波数修正とタイミング修正とは、同期ループ８０６、８０８により基地局接続毎のベースを基に独立に実行される。
【００４７】
次いで、基地局３０４、３０６へ送信すべき分離されたデジタル信号が加算ユニット８１０とＤＡＣ８１２とによりそれぞれ加算され、単一のアナログ信号への変換が行われる。異なる接続に関する情報は、異なる周波数トーンなどを用いて実現されるＯＦＤＭ通信チャネルなどの別々の通信チャネルで伝送される。したがって加算ユニットにより、情報の組み合わせを行う際に送信される情報に対して最低限のインタフェースが導入される。変換されたアナログ信号は増幅され、次いで、無線チャネルを介して上記アナログ信号はアナログ処理モジュール８１４により送信される。
【００４８】
図１０は、本発明に基づいて基地局からの信号受信に使用される無線端末コンポーネント９００を示す。無線端末コンポーネント９００には、図１０に図示のように、一体に結合されたアナログ処理モジュール９０２、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）９０４、複製ユニット９０６、信号分離回路９０５、９０７、同期ループ９０８、９１０及びメイン・デジタル処理モジュール９１２、９１４が含まれる。アナログ処理モジュール９０２は、無線周波数（ＲＦ）フィルタとアナログ・フィルタ、アナログ・ミキサなどのようなエレメントを含むことができる。アナログ処理モジュール９０２、Ａ／Ｄ変換器９０４、複製ユニット９０６及び信号分離回路９０５、９０７は受信回路７５８の一部として実装される。同期ループ９０８、９１０及びデジタル処理モジュール９１２、９１４は、プロセッサ７７４でルーチン７６６を実行することにより、あるいは専用ハードウェア回路を用いることにより実現されることができる。
【００４９】
例示の受信装置による動作では、アナログ処理モジュール９０２により、アナログ信号などの受信信号は、アナログ・フィルタ、増幅器などのアナログ装置コンポーネントにより最初に処理される。次いで、処理された信号はＡＤＣ９０４により単一のデジタル信号に変換される。次いで、このデジタル信号は複製ユニット９０６により複製され、同じデジタル信号の複数のコピーが形成される。デジタル信号のこれら複数のコピーの各々は基地局との接続毎にさらに処理される。
【００５０】
本発明によれば、受信システム９００には、その基地局３１０、３１２接続を行うための、別々の信号分離回路９０５、９０７、同期ループ９０８、９１０及びメイン・デジタル処理モジュール９１２、９１４が含まれる。同期のために、周波数修正とタイミング修正は、次いで、回路９０５、９０７のうちの一方により信号分離を行った後、デジタル信号処理動作を行うことによって、及び同期パラメータに基づいて、個々の接続のデジタル信号に関して独立に実行される。本例では、対応する接続の分離はデジタル・ドメインで行われる。
【００５１】
信号分離、タイミング同期及び復号化動作は、個々の基地局接続に対応して、信号分離回路９０５、９０７、同期ループ９０８、９１０及びメイン・デジタル処理モジュール９１２、９１４により実行される。したがって、異なる基地局に対応する信号はデジタル・ドメインで独立に処理される。
【００５２】
モジュール９１２、９１４により実行されるメイン・デジタル処理は、チャネル復号化動作などを含むことができる。モジュール９１２、９１４により実行される復号化の結果、個々の各基地局に対応する送信データ信号および／または制御信号は別々に復号される。復号された制御情報および／またはデータ情報はメモリ８１０に記憶され、および／または、プロセッサ８２４によるさらなる処理を受ける対象となる。
【００５３】
本発明の種々の実施構成によれば、複数の送受信装置の対は無線周波数（ＲＦ）フィルタとアナログ・フィルタなどの同じアナログ装置コンポーネントを共有することができる。
【００５４】
無線端末３０２により複数基地局との接続維持が可能となる１つの状況としてハンドオフ動作中の状況がある。本発明によれば、ハンドオフ動作の実施時に、隣接領域の基地局３０４、３０６との複数の独立した同時接続が無線端末３０２により維持される。次に、図３の通信システムと関連して例示のハンドオフ動作を説明する。
【００５５】
無線端末は移動が可能であるため、無線端末の送信範囲内で新たな基地局と遭遇することが考えられる。無線端末３０２は、基地局２（３０６）などの新たな基地局の存在を検知し、新たな基地局３０６がハンドオフ候補であることを確認すると、この新たな基地局３０６との新たな接続を確立する。新たな基地局３０６と直接通信するか、装置固有の接続設定情報を新たな基地局３０６へ出力するかのいずれかにより、および／または、新たな基地局のカバーエリア内の無線端末３０２の存在についての基地局３０６への通知を現在使用中の基地局３０４に行わせるなどの新たな基地局との間接的に通信することにより上記接続の確立が行われる。
【００５６】
ハンドオフ動作において、現在の基地局３０４との接続が落ちる前に、新たな接続が確立され、その結果ハンドオフ動作のメーク・ビフォア・ブレークの特徴を得ることが好ましい。このメーク・ビフォア・ブレークの特徴によって、データ消失と待ち時間の効果的減少や、別様にハンドオフ中に生じる得るデータ消失と待ち時間の除去が行われることさえある。
【００５７】
図１１〜図１４は本発明のメーク・ビフォア・ブレーク・ハンドオフ動作の一部として確立された接続を示す図である。図１１〜図１４の例では、双方向の制御リンクとデータ通信リンクとがサポートされる。無線端末が通信を行う相手側の各基地局に対するアクティブなアップリンクが無線端末により維持される。電力制御やリンク層確認応答のような制御情報を個々の基地局へ送信するためにこれらのアップリンクが使用される。本発明によれば、その複数の制御情報は異なる基地局について異なるものとすることができる。
【００５８】
図１１はハンドオフのステップ１を示す。このステップでは、無線端末３０２は第１の基地局３０４などの基地局と１回の接続を行う。この接続は、アップリンク方向とダウンリンク方向の両方向にリンク１０１０に関する制御情報とリンク１００８に関するデータ情報とを運ぶものである。
【００５９】
無線端末３０２が基地局２（３０６）の方へ近づいていくにつれて、ステップ２で、無線端末３０２はハンドオフ候補として基地局２（３０６）の追加を決定する。したがって、図１２に示すように、無線端末３０２は、２つの接続、すなわち第１の基地局３０４との一方の接続と、第２の基地局３０６との他方の接続とを確立し、これらの接続を維持する。
【００６０】
本発明によれば上記２つの接続は独立に動作される。この例示の実施形態の場合、ダウンリンク時に、異なるデータ・パケットと制御情報とが第１と第２の基地局３０４、３０６の各々から受信される。異なる基地局３０４、３０６により受信されたデータ・パケットは、送信されている音声ｅ−メールやテキスト・メッセージなどの同じファイルやメッセージから成る異なる部分であり得る。アップリンク時に、矢印１０１０と１１１２で上向きの矢により表されるように制御情報は基地局３０４、３０６の双方へ送信される。基地局は同期されなくでもよいため、異なる基地局３０４、３０６へ送信される制御情報は異なるとすることができる。すなわち、いくつかの実施形態においては、異なるシンボル送信開始時刻は、異なるシンボル・タイミング同期が異なる基地局３０２、３０４と交換される信号に関して実行されることを必要とする個々の基地局３０４、３０６により使用される。
【００６１】
図１２に図示の例では、データ・パケットが、無線端末から第１の基地局３０４などの単一基地局へ任意の与えられた時間に送信される。無線端末３０２がそのアップリンク・データ・フローを送信する相手側単一基地局は、最適の無線チャネル条件を持つ基地局であることが望ましい。例えば、基地局１（３０４）が最適の無線チャネル条件を持つと仮定する。この結果、無線端末３０２によって、リンク接続１００８を通じて基地局３０４へデータ・パケットの送信が行われる。
【００６２】
次に、第２の基地局３０６の無線チャネル条件の方が第１の基地局３０４の無線チャネル条件よりも好適なものになったと仮定する。データ送信を行うために、無線端末３０２により、第２の基地局３０６への切り替えが行われ、次いで、第１の基地局３０４との接続の代わりに第２の基地局３０６との接続を通じてデータ・パケットの送信が行われる。
【００６３】
切り替えの際、オーバーラップする時間期間が存在し得る。その場合、２つの接続が設けられている利点は明らかである。例えば、無線端末３０２は、第１の基地局３０４へそのデータ・フローを送信し続けて、送信最中のデータ・パケットのサービスを図ることができる一方で、第２の基地局３０６への新たな異なるデータ・パケットのデータ・フローも開始される。第１と第２の基地局３０４、３０６へ送信される異なるデータ・パケットは、同じメッセージまたはファイルの異なる部分を表すＩＰパケットなどを含むことができる。これら２つの接続は２つの異なる通信チャネルを介して行われるものであるため、２つの基地局３０４、３０６へデータの同時送信を行うことが可能となる。上記とは別に、無線端末３０２は、第１の基地局３０４へ送信しているデータ・パケットのサービスをまず終了させることができ、次いで、第２の基地局２（３０６）への新しいデータ・パケットのデータ・フローを開始することができる。
【００６４】
例えば、第３のステップで、無線端末が１つのセルから別のセルへ移動するときなどに、第２の基地局３０６との接続を行うチャネル条件の方が、第１の基地局３０４との接続を行うチャネル条件よりも優れていることに起因して、無線端末３０２は、第１の基地局３０４から第２の基地局３０６へそのデータ・フローの切り替えを開始する。この結果、図１３に示されているような接続フローと信号フローとが生じる。図１３で、第１の基地局３０４と無線端末のアップリンク・データ・フローとの接続が終了し、無線端末３０２は第２の基地局３０６とのアップリンク・データ・フロー接続１２１０を形成する。したがって、第２の基地局３０６へのデータ送信の開始と共に、第１の基地局３０４へのデータのフローは停止することになる。この実施形態では、所定時刻に、単一のアップリンク接続を用いてデータ・フローが伝送され、その一方で、すべてのアクティブなアップリンク接続により制御フローが伝送されることになる。図１３に、接続１２０９と１２１１の上向きの矢によってアクティブなアップリンク制御フローが表されている。
【００６５】
無線端末３０２が第１の基地局３０４の範囲外へ移動するにつれて、本発明のハンドオフのステップ４で、対応する接続１２０８、１２０９が切断される。その結果、図１４に図示のように、無線端末３０２により第２の基地局３０６との１つの接続１２１０、１２１１が形成される。その結果、ハンドオフ動作の終了時にモバイル・ノード３０２により基地局との単一の接続が形成されることになる。
【００６６】
メーク・ビフォア・ブレーク・ハンドオフは、無線端末と異なる基地局間での多重同時接続が独立しているという点で、また、異なる制御情報および／またはデータ情報が伝送されるという点でソフト・ハンドオフとは基本的に異なるものである。本発明によれば、現在の基地局と新たな基地局の双方の基地局との接続は独立に動作される。
【００６７】
詳細には、物理層において、及び、無線端末のメモリ７６０において、無線端末は、異なる接続を形成するための別々の組の送受信装置同期パラメータ７７７、７７９を維持する。さらに、上位層においては、異なる基地局の接続で伝送される情報の断片は異なり得る。ダウンリンク方向では、基地局から無線端末へのデータ・フローと制御フローは情報の異なる断片を含むことができる。例えば、種々の実施形態で、基地局は異なる独立のデータ・パケットを無線端末へ同時に送信することが可能である。同様に、アップリンク方向でも、無線端末から基地局へのデータ・フローと制御フローとは異なる複数の情報を含むことが可能である。
【００６８】
本発明の種々の方法ステップは種々の方法で実現可能であり、例えばソフトウェア、ハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを用いて、個々のステップや前述したステップとの組み合わせを実施することができる。本発明の種々の実施形態には種々の方法ステップの実行手段が含まれる。ソフトウェア、回路などのハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを用いて個々の手段の実現が可能となる。ソフトウェアを用いる場合、ステップを実行するための手段は、そのソフトウェアを実行するプロセッサなどの回路を備えることができる。したがって、本発明は、特に、前述した１以上のステップまたは信号処理動作を実行するように機械または回路を制御するためのソフトウェア等のような、コンピュータ実行可能な命令に向けられたものである。
【００６９】
本発明のタイミング同期ループは、種々の技術および／または回路を用いて実現され得る。“通信システムにおけるシンボル・タイミングの同期方法”という名称の米国特許出願番号第１０／０９０，８７１号（２００２年３月４日出願）と、米国特許出願第０９／５０３、０４０号（２０００年２月１１日出願）とに、本発明の無線端末で使用するタイミング・ループの実現に利用できるような種々のタイミング同期回路と技術についての記載がある。上記双方の特許は参照により明白に援用されている。しかし別の技術および／または回路の使用も可能である。
【００７０】
本発明の範囲から逸脱することなく、上述の方法及び装置に対する多数の変形例が可能であることを理解されたい。例として、２つの基地局との接続を確立する無線端末という観点から本発明について説明した。本発明によれば、無線端末と任意の数の基地局間での同時接続の確立と維持とを実施することも可能である。さらに、無線端末（３０３）が異なる基地局（３０４、３０６）との複数の同時データ・アップリンクと、任意の与えられた時間における単一のデータ・ダウンリンクとをサポートする実施形態が想定される。このようなデータ・リンクは、制御リンクに加えて、双方の基地局との双方向制御リンクなどになる。このような実施構成は図５に図示の構成と類似したものとなるが、ダウンリンクの代わりにアップリンクを表す矢印５１９は逆向きになる。
【００７１】
本発明の方法及び装置は直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）用アプリケーションに適したものではあるが、他の通信技術の場合についても利用可能であり、ＯＦＤＭシステムに限定されるものではないことも理解されたい。  
以下に本願の出願当初の請求項に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
異なる信号タイミングでそれぞれが動作する複数の基地局（３０４、３０６）との同時に通信する移動通信装置（３０２）であって、
前記複数の基地局（３０４、３０６）とのタイミング同期を同時に確立することが可能な複数のタイミング同期ループ（８０６、８０８、９０８、９１０）を有する、移動通信装置。
［Ｃ２］
Ｃ１記載の移動通信装置（３０２）において、前記複数のタイミング同期ループ（８０６、８０８、９０８、９１０）は複数のシンボル・タイミング・ループである、移動通信装置。
［Ｃ３］
Ｃ１記載の移動通信装置において、前記複数のタイミング同期ループ（８０６、８０８、９０８、９１０）は、複数の受信装置タイミング同期ループ（９０８、９１０）と複数の送信装置タイミング同期ループ（８０６、８０８）とを含み、複数の前記送信装置タイミング・ループと複数の受信装置シンボル・タイミング・ループとは同時に使用され、少なくとも１つの受信装置タイミング・ループと１つの送信装置タイミング・ループとが、前記移動通信装置が通信接続を確立する個々の基地局に対して使用される、移動通信装置。
［Ｃ４］
Ｃ３記載の移動通信装置において、
複数の符号器回路（８０２、８０４）をさらに有し、前記複数の符号器回路のうちの１つの異なる回路が前記複数の送信装置タイミング同期ループ（８０６、８０８）の各々と結合される、移動通信装置。
［Ｃ５］
Ｃ４記載の移動通信装置において、前記複数の符号器（８０２、８０４）の各々が異なる複数の基地局（３０４、３０６）との接続に対応するデータを符号化する、移動通信装置。
［Ｃ６］
Ｃ５記載の移動通信装置において、
前記複数の同期ループ（８０６、８０８）に結合されたデジタル結合装置（８１０）であって、前記複数の同期ループ（８０６、８０８）により処理されたデータを結合し、それによって結合されたデジタル信号を生成するデジタル結合装置をさらに有する移動通信装置。
［Ｃ７］
Ｃ６記載の移動通信装置において、
前記結合されたデジタル信号をアナログ送信信号へ変換するデジタル／アナログ変換器（８１２）と、
前記アナログ送信信号を送信するアナログ送信回路（８１４）
とをさらに有する、移動通信装置。
［Ｃ８］
Ｃ３記載の移動通信装置において、
複数の復号器回路（９１２、９１４）をさらに有し、前記複数の復号器回路（９１２、９１４）のうちの異なる１つの回路が、前記複数の復号器タイミング同期ループ（９０８、９１０）の各々と結合される、移動通信装置。
［Ｃ９］
Ｃ８記載の移動通信装置において、前記複数の復号器（９１２、９１４）の各々は異なる複数の基地局（３０４、３０６）への複数の接続に対応するデータを復号化する、移動通信装置。
［Ｃ１０］
Ｃ３記載の移動通信装置において、
複数の信号分離回路（９０５、９０７）をさらに有し、異なる信号分離回路は、異なる複数の基地局（３０４、３０６）に対応する複数の信号を分離するために前記複数の受信装置同期ループ（９０８、９１０）の個々のループと結合されて、異なる複数の基地局に対応する複数の信号を異なる複数の受信装置同期ループ（９０８、９１０）によって処理する、移動通信装置。
［Ｃ１１］
Ｃ１０記載の移動通信装置において、
複数の基地局（３０４、３０６）により送信された複数の信号に対応するひとつの入力アナログ信号を受信するアナログ受信回路（９０２）と、
前記アナログ受信回路（９０２）および前記複数の信号分離回路に結合されたアナログ／デジタル変換器（９０４）とをさらに有する、移動通信装置。
［Ｃ１２］
Ｃ１１記載の移動通信装置において、個々の基地局（１０４、１０６）により送信される複数の信号は複数の直交周波数分割多重化信号であり、
ここにおいて、前記信号分離回路（９０５、９０７）は、前記特定の信号分離回路（９０５、９０７）が結合される前記受信装置同期ループ（９０８または９１０）により処理されるべきでない複数の基地局（３０４または３０６）に対応する複数のトーンをフィルタして取り除くフィルタである、移動通信装置。
［Ｃ１３］
Ｃ１記載の移動通信装置において、
異なる複数の基地局（３０４、３０６）へひとつのデータ・ファイルの異なる複数の部分の同時の送信を制御する制御手段（７７４）をさらに有する、移動通信装置。
［Ｃ１４］
第１の基地局（３０４）と第２の基地局（３０６）とを備えた複数の基地局（３０４、３０６）と交信するように無線端末を動作させる方法であって、
データ信号のタイミングを前記第１の基地局（３０４）と同期させるように複数の第１のタイミング同期動作を実行し、
データ信号のタイミングを前記第２の基地局（３０６）と同期させるように複数の第２のタイミング同期動作を実行し、前記第１と第２のタイミング同期動作は独立に、及び同時に実行される、
方法。
［Ｃ１５］
Ｃ１４記載の方法において、複数の第１のタイミング同期動作を実行する前記ステップは、第１の制御リンク（４０９）を介して前記第１の基地局（３０４）から複数のタイミング制御信号を受信することを含み、及び
ここにおいて、複数の第２のタイミング同期動作を実行する前記ステップは、第２の制御リンク（４１９）を介して前記第２の基地局（３０６）から複数のタイミング制御信号を受信することを含む、
方法。
［Ｃ１６］
Ｃ１５記載の方法において、前記第１と第２のタイミング同期動作は、複数のシンボル・タイミングの同期動作である、方法。
［Ｃ１７］
Ｃ１５記載の方法において、
前記第１の基地局（３０４）へ第１のデータを送信し、
前記第１の基地局（３０４）へ第２のデータを送信することと同時に、前記第２の基地局（３０６）へ異なるデータを送信すること、をさらに有する方法。
［Ｃ１８］
Ｃ１７記載の方法において、前記第１と第２のデータは単一のデータ・ファイルの異なる複数の部分である、方法。
［Ｃ１９］
Ｃ１８記載の方法において、前記データ・ファイルは、ｅ−メール・ファイルと、画像ファイルと、テキスト・ファイルのうちの１つである、方法。
［Ｃ２０］
Ｃ１９記載の方法において、
前記第１のデータは第１のデータ・パケットに記憶され、前記第２のデータは第２のデータ・パケットに記憶され、
ここにおいて、前記第２の基地局（３０６）への前記第２のデータ・パケットの送信は、前記第１の基地局（３０４）への前記第１のデータ・パケットの送信中に始まる、方法。
［Ｃ２１］
Ｃ２０記載の方法において、
前記第２の基地局（３０６）へのデータ送信を続けながら、前記第１のデータ・パケットの送信が終了された後、前記第１の基地局（３０４）へのデータの送信を中止すること、をさらに有する方法。
［Ｃ２２］
通信システムの基地局間でハンドオフを実行する方法であって、
第１の基地局（３０４）と通信し、
第２の基地局（３０６）と接続を確立し、
前記第１と第２の基地局（３０４、３０６）へ異なる複数の通信信号を同時に送信すること、を有する方法。
［Ｃ２３］
Ｃ２２記載の方法において、
前記異なる複数の通信信号は、デジタル・データの複数のパケットを表す複数のデータ信号であり、
ここにおいて、前記第１と第２の基地局（３０４、３０６）へ異なるデータを送信する前記ステップは、前記第１の基地局（３０４）へ第１のデータ・パケットを送信することと、前記第２の基地局（３０６）へ第２のデータ・パケットを送信することとを含み、前記第１と第２のデータ・パケットの各々は、送信されるべき１組のデータからの異なるデータを含む、方法。
［Ｃ２４］
Ｃ２３記載の方法において、送信されるべき前記１組のデータは、ｅ−メール・メッセージと、音声メッセージと、テキスト・メッセージとのうちの１つである、方法。
［Ｃ２５］
Ｃ２３記載の方法において、前記第１と第２のデータ・パケットの少なくとも部分を表すシンボルを前記第１の基地局（３０４）と第２の基地局（３０６）とへ送信する際に、異なる複数のシンボル送信開始時刻を用いることをさらに有する方法。
［Ｃ２６］
Ｃ２５記載の方法において、
前記第１と第２の基地局（３０４、３０６）との接続品質をモニタし、
より低い品質の接続へのデータ送信を中止すること、をさらに有する方法。
［Ｃ２７］
Ｃ２５記載の方法において、
前記第１と第２の基地局（３０４、３０６）との接続の品質をモニタし、
データを送信するために用いられる接続の品質が、データが送信されていなかった基地局とのデータ接続の品質よりも悪くなったとき、データが送信される基地局（３０４、３０６）を変更すること、をさらに有する方法。
［Ｃ２８］
通信システムを実現する方法であって、
移動通信装置（３０２）と交信するために複数の基地局（３０４、３０６）を設け、
有線非同期通信ネットワーク（３０８）を介して送信されるように、前記移動通信装置（３０２）から異なるデータを同時に受信するよう前記複数の基地局において少なくとも第１と第２の基地局（３０４、３０６）を動作させ、
前記有線非同期ネットワーク（３０８）へ前記受信データを出力するよう前記第１と第２の基地局（３０４、３０６）を動作させる、方法。
［Ｃ２９］
Ｃ２８記載の方法において、前記異なるデータは前記第１の基地局３０４により送信された第１のデータ・パケットと、前記第２の基地局３０２により送信された第２のデータ・パケットとの少なくとも一部を含む、方法。
［Ｃ３０］
Ｃ２９記載の方法において、前記第１と第２のデータ・パケットは、前記無線端末により送信されるｅ−メール・メッセージと、音声メッセージと、テキスト・メッセージとのうちの少なくとも１つのメッセージの異なる複数の部分に対応する、方法。
［Ｃ３１］
Ｃ３０記載の方法において、前記移動通信装置との、独立した非同期シンボル・タイミングの同期動作を実行するように前記第１と前記第２の基地局を動作させることをさらに有する方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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