(57)【要約】第１の無線アクセスネットワーク及び第２の無線アクセスネットワークを備える無線通信のためのネットワークにおけるユーザ端末の動作方法が提供される。ユーザ端末は第１の無線機、第２の無線機、第１のアンテナ、及び第２のアンテナを備える。第１の無線機はアンテナへの接続のための２つのポートを備える。２つのアンテナのうちの少なくとも１つは無線機のそれぞれに切換え可能に接続することができる。この方法は、各ポートがそれぞれのアンテナに接続されるように２つのアンテナを第１の無線機に接続し、第１の無線アクセスネットワークから２つのアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを第１の無線機において受信するステップ、第２のアンテナを第１の無線機への接続から第２の無線機への接続に切り換えるステップ、第１の無線アクセスネットワークから第１のアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを第１の無線機において受信するステップ、及び第２の無線アクセスネットワークから第２のアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを第２の無線機において受信するステップを備える。
2011505727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線アクセスネットワーク及び第２の無線アクセスネットワークを備える無線通信のためのネットワークにおけるユーザ端末の動作方法であって、前記ユーザ端末は第１の無線機、第２の無線機、第１のアンテナ、及び第２のアンテナを備え、前記第１の無線機はアンテナへの接続のための２つのポートを備え、前記２つのアンテナのうちの少なくとも１つは前記無線機のそれぞれに切換え可能に接続することができ、
各ポートがそれぞれのアンテナに接続されるように前記２つのアンテナを前記第１の無線機に接続し、第１の無線アクセスネットワークから前記２つのアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを前記第１の無線機において受信するステップ、
前記第２のアンテナを前記第１の無線機への接続から前記第２の無線機への接続に切り換えるステップ、
前記第１の無線アクセスネットワークから前記第１のアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを前記第１の無線機において受信するステップ、及び
第２の無線アクセスネットワークから前記第２のアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを前記第２の無線機において受信するステップ
を備える方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記第１の無線機が多入力多出力（ＭＩＭＯ）対応であり、前記２つのアンテナへの前記無線通信接続がＭＩＭＯ接続、又はダウンリンクの単入力多出力（ＳＩＭＯ）接続を備える方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記第１のアンテナへの前記無線通信接続及び前記第２のアンテナへの前記無線通信接続のうちの少なくとも１つが単入力単出力（ＳＩＳＯ）接続、又はダウンリンクの多入力単出力（ＭＩＳＯ）接続を備える方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記第２の無線アクセスネットワークから前記第２のアンテナへの前記無線通信接続を使用して、前記ユーザ端末及び前記第２の無線アクセスネットワークの間の無線リンク品質を測定するステップを含む方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、前記２つの無線機のうちの１つに接続された前記アンテナのうちの１つを前記２つの無線機のうちのもう１つとの接続に切り換えるステップ、及び前記無線アクセスネットワークのうちの１つから前記２つのアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを前記２つの無線機のうちの１つにおいて受信するステップを更に備える方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、前記アンテナのうちの１つを前記２つの無線機のうちのもう１つとの接続に切り換える前記ステップが、前記第２のアンテナを前記第１の無線機との接続に再び切り換えるステップであり、前記無線アクセスネットワークのうちの１つから前記２つのアンテナへの無線通信接続を介するデータを前記無線機のうちの１つにおいて受信する前記ステップが、前記第１の無線アクセスネットワークから前記第１の無線機においてデータを受信するステップである方法。
【請求項７】
請求項５記載の方法であって、前記第２の無線機が多入力多出力（ＭＩＭＯ）対応であり、前記アンテナのうちの１つを前記２つの無線機のうちのもう１つとの接続に切り換える前記ステップが、前記第１のアンテナを前記第２の無線機との接続に切り換えるステップであり、前記無線アクセスネットワークのうちの１つから前記２つのアンテナへの無線通信接続を介するデータを前記無線機のうちの１つにおいて受信する前記ステップが、前記第２の無線アクセスネットワークから前記第２の無線機においてデータを受信するステップである方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、前記第１の無線アクセスネットワークとの接続から前記第２の無線アクセスネットワークとの接続への前記ユーザ端末の見かけ上シームレスなハンドオーバを行うために、両方のアンテナを介した前記第１の無線機との前記無線通信接続から両方のアンテナを介した前記第２の無線機との前記無線通信接続への転送中に、サービスセッションが単一のアンテナへの無線通信接続を通じて継続される方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法であって、前記第２の無線機が多入力多出力（ＭＩＭＯ）対応ではなく、第２の無線アクセスネットワークから前記第２のアンテナへの無線通信接続を介するデータを前記第２の無線機において受信することによってサービスセッションが継続するように、前記第１の無線アクセスネットワークから前記第１のアンテナへの無線通信接続を介するデータを前記第１の無線機において受信する前記ステップが中止される方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法であって、前記無線機がそれぞれ送信信号生成器及び受信信号復号器を備える方法。
【請求項１１】
ワイヤレス無線通信のためのユーザ端末であって、第１の無線機、第２の無線機、第１のアンテナ、及び第２のアンテナを備え、前記第１の無線機はアンテナへの接続のための２つのポートを備え、前記２つのアンテナのうちの少なくとも１つは使用中に前記無線機のそれぞれに切換え可能に接続することができるユーザ端末において、
使用中に、第１の無線アクセスネットワークから前記２つのアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを前記第１の無線機において受信するように、前記２つのアンテナを前記第１の無線機に選択可能に接続し、
前記第１の無線アクセスネットワークから前記第１のアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを前記第１の無線機において受信し、第２の無線アクセスネットワークから前記第２のアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを前記第２の無線機において受信するように、前記第２のアンテナの前記接続を前記第２の無線機に選択可能に切り換える
ように動作するスイッチ
を備えたユーザ端末。
【請求項１２】
請求項１１記載のユーザ端末であって、前記第１の無線機が多入力多出力（ＭＩＭＯ）対応であり、複数アンテナ無線通信接続がＭＩＭＯ接続であるユーザ端末。
【請求項１３】
請求項１１記載のユーザ端末であって、前記第２の無線機がＭＩＭＯ対応であるユーザ端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気通信に関し、詳細には無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰシステムアーキテクチャ・エボリューションタイプなどの無線電気通信のためのネットワークが知られており、それらのネットワークは、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションズ・システム（ＵＭＴＳ）、ワイヤレス・ローカルエリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・ワイヤレス・アクセス（ＷｉＭＡＸ）、及びロングターム・エボリューション（ＬＴＥ）タイプなどの中から、様々なタイプの無線アクセス技術、即ちＲＡＴを含むという点で異種ネットワークである。こうした異種ネットワークは、ネットワークユーザ、及びネットワークオペレータの両方にとっての利点を有する。ユーザ端末は、適切な時間に最も都合のよいＲＡＴに切り換えることができる。オペレータは、ネットワークの使用及びパフォーマンスを向上させるためにＲＡＴ間での負荷共有を行うことができる。
【０００３】
こうした知られている異種ネットワークに伴う問題に、使用中、ユーザ端末を２つ以上のタイプのＲＡＴに接続可能にするために、ユーザ端末が追加のハードウエアコンポーネントを要求するということがある。これはユーザ端末の厳しい内部空間要求に対処するという問題につながり得る。例えば、第３世代パートナーシップ・プロジェクト、即ち３ＧＰＰの、システムアーキテクチャ・エボリューション（ＳＡＥ）に準拠しているネットワークのうち、２つの異なるタイプに選択的に接続できるいわゆる「デュアルモード」のユーザ端末は２つの別個の無線機を有し、それらの無線機は、例えば１つがＧＳＭ用及び１つがＵＭＴＳ用、１つがＵＭＴＳ用及び１つがＬＴＥ用、又は１つが本来の３ＧＰＰ無線用（例えばＧＳＭ、ＵＭＴＳ又はＬＴＥ）及び１つが非３ＧＰＰ無線用（例えばＷＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ、３ＧＰＰ２）である。両方の無線機は、例えばＲＡＴ間でユーザ端末との呼接続をハンドオーバする手続きの一部として、複数のＲＡＴに対する信号品質測定の間、並行して動作しなければならない。従って、無線機は別個のアンテナを有する。
【０００４】
ソフトウエアで定義された無線機のいくつかは、２つ以上のタイプのＲＡＴに接続することが可能であり、例えばこうしたインターフェースは、ＧＳＭのＲＡＴ及びＵＭＴＳのＲＡＴの両方に選択的に接続するのに十分なスペクトル領域を有することができる。しかし、全ての適切な周波数範囲（例えばＧＳＭ用の９００ＭＨｚから、ＩＥＥＥ８０１．１１ａ用の５ＧＨｚまで）が単一のインターフェースによって扱われるわけではないので、実際問題として、複数のＲＡＴに接続可能なユーザ端末はほとんど常に複数の無線機を含むことになる。
【０００５】
更なる背景技術として、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムが知られている。ＭＩＭＯとは基本的に、無線通信システムのパフォーマンス向上を目的とした、送信機及び対応する受信機の両方にある複数のアンテナの使用である。ＭＩＭＯは、予符号化、空間多重化、及びダイバーシティ符号化のうちの１つ又は複数を含むことができる。
【０００６】
一方で、単入力単出力（ＳＩＳＯ）機能は、送信機も受信機も複数のアンテナで動作しないところにあり、むしろそれぞれの端部に単一のアンテナがある。
【０００７】
別のタイプのシステムには多入力単出力（ＭＩＳＯ）システムがある。これは、単一の受信アンテナを有する受信機が、複数のアンテナを有する送信機から送信される信号を受信するところにある。一例として、単一のアンテナを有するユーザ端末にダウンリンク送信する複数のアンテナを備えた基地局がある。
【０００８】
更なるタイプのシステムには、単入力多出力（ＳＩＭＯ）システムがある。ここでは、複数のアンテナを有する受信機が、単一のアンテナを有する送信機からの信号を受信する。一例として、単一のアンテナを有するユーザ端末から複数のアンテナを有する基地局にアップリンク送信される信号の受信がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
読者は添付の独立請求項を参照されたい。いくつかの好ましい特徴は従属請求項に説明されている。
【００１０】
本発明の一例は、第１の無線アクセスネットワーク及び第２の無線アクセスネットワークを備える無線通信のためのネットワークにおけるユーザ端末の動作方法である。ユーザ端末は、第１の無線機、第２の無線機、第１のアンテナ、及び第２のアンテナを備える。第１の無線機はアンテナへの接続のための２つのポートを備える。２つのアンテナのうちの少なくとも１つは、無線機のそれぞれに切換え可能に接続することができる。この方法は、各ポートがそれぞれのアンテナに接続されるように２つのアンテナを第１の無線機に接続し、第１の無線アクセスネットワークから２つのアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを第１の無線機において受信するステップ、第２のアンテナを第１の無線機への接続から第２の無線機への接続に切り換えるステップ、第１の無線アクセスネットワークから第１のアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを第１の無線機において受信するステップ、及び第２の無線アクセスネットワークから第２のアンテナへの無線通信接続を介して渡されるデータを第２の無線機において受信するステップを備える。
【００１１】
第１のアクセスネットワークから２つのアンテナへの無線通信接続は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）接続、又はダウンリンクの単入力多出力（ＳＩＭＯ）接続などの、複数アンテナ受信接続を備えることができる。第１の無線アクセスネットワークから第１のアンテナへの無線通信接続、及び第２のアクセスネットワークから第２のアンテナへの無線通信接続は、単入力単出力（ＳＩＳＯ）接続、又はダウンリンクの多入力単出力（ＭＩＳＯ）接続などの単一アンテナ無線受信接続を備えることができる。
【００１２】
ユーザ端末におけるデータ受信は、複数アンテナ無線通信対応の無線機であってよい第１の無線機の動作によって１つのアンテナを介して継続されてよく、一方同時に、例えばハンドオーバ候補の無線アクセスネットワークに対するリンク品質については、他のアンテナを使用したリンク品質測定が可能である。
【００１３】
好ましくは、第１の無線機は多入力多出力（ＭＩＭＯ）対応であり、２つのアンテナへの前記無線通信接続はＭＩＭＯ接続である。好ましくは、アンテナのそれぞれ１つへの無線通信接続の１つ又はそれぞれは、単入力単出力（ＳＩＳＯ）接続、又はダウンリンクの多入力単出力（ＭＩＳＯ）接続である。
【００１４】
１つの無線機から他の無線機への部分的な、又は完全な切換えが可能である。例えば、第一の無線機へ戻ることができる。別の可能性として、ハンドオーバとして知られる動作においては、第２の無線機へのサービスセッションの完全な切換えが行われる。ハンドオーバでは、アンテナのうちの１つを介した第１の無線機に対する無線通信リンクが、アンテナのうちのもう１つを介した第２の無線機に対する無線通信リンクが確立されるまでは少なくとも維持され、確立された後に第１の無線機に対するリンクが解放される。
【００１５】
従って、データを損失せずに、見かけ上シームレスなやり方で呼セッションをハンドオーバすることができる。
【００１６】
次に本発明の実施形態を、例として、且つ図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態による異種ネットワークを示す図である。
【図２】図１に示したネットワークで用いるユーザ端末を示す図である。
【図３】異種ネットワークの、移動体が呼接続された無線アクセス技術（ＲＡＴ）とは別のＲＡＴに対する信号品質測定について、図２に示したユーザ端末における手続きを示す図である。
【図４】信号品質測定手続きのためのメッセージシーケンス図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による異種ネットワークを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるネットワークで用いるユーザ端末である。
【図７】ユーザ端末が呼接続された無線アクセス技術（ＲＡＴ）から別のＲＡＴへの呼接続のハンドオーバについて、図６に示したユーザ端末における手続きを示す図である。
【図８】ハンドオーバ手続きのためのメッセージシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、ネットワーク、ネットワークで使用されるユーザ端末、及びシステム間測定の方法に関して第１の例を説明する。
【００１９】
ネットワーク
図１に示すように、ワイヤレス電気通信のための異種ネットワーク２は、無線アクセス技術、即ちＲＡＴとして知られる技術のうち少なくとも２つの異なるタイプの複数の無線アクセスネットワーク４を含む。図１では、分かりやすくするために２つの無線アクセスネットワークを示す。無線アクセスネットワーク４のうちの１つはユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションズ・システム（ＵＭＴＳ）タイプのＲＡＴ６であり、これはＵＭＴＳタイプの基地局コントローラ１０に接続されたＵＭＴＳ基地局８を含む。もう１つの無線アクセスネットワーク４は移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）タイプのＲＡＴ９であり、これはＧＳＭタイプの基地局コントローラ１４に接続されたＧＳＭ基地局１２を含む。無線アクセスネットワークは更なる基地局（図示せず）を含む。ネットワーク２のカバレッジ内にあるユーザ端末１６を例として示す。
【００２０】
ユーザ端末
図２においてユーザ端末１６をより詳細に示す。ユーザ端末は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線機１８、ＭＩＭＯ非対応無線機２０、及び２つのアンテナ２４、２６からなるアンテナシステム２２を含む。ＭＩＭＯ無線機１８は多入力信号を、例えばいくぶん重なり合う時間において、例えば同時に受信するために、それぞれのアンテナに各々接続するための２つの信号入力／出力ポートを有する。これが多入力受信である。非ＭＩＭＯ無線機２０は１つの信号入力／出力ポートを有する。無線機１８、２０は、無線信号生成器及び復号器を含む無線機、即ち無線送受信機（「トランシーバ」）である。一方のアンテナ２４がＭＩＭＯ無線機１８に接続される。もう一方のアンテナ２６はスイッチ２８に接続され、このスイッチ２８を介して、そのアンテナ２６がＭＩＭＯ無線機１８又は非ＭＩＭＯ無線機２０のどちらかに選択可能に接続される。
【００２１】
システム間測定動作
移動体端末から、その移動体端末の周りにある様々な基地局への無線通信の品質の測定が定期的に行われる。これは、第２の基地局へのハンドオーバが、第１の基地局との無線通信に適切であるかどうかを判定するためである。こうした測定はシステム間測定として知られており、この第１の基地局及び第２の基地局は異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ）のタイプである。
【００２２】
次に、３つの時点、即ちシステム間測定前（Ａ）、システム間測定中（Ｂ）、及びシステム間測定後（Ｃ）における、ユーザ端末を示す図３を参照する。
【００２３】
図３（Ａ）に示すように、最初に、ユーザ端末の両方のアンテナ２４、２６は、基地局のうちの１つとＭＩＭＯ無線通信するために、スイッチ２８を介してＭＩＭＯ無線機１８に接続される。音声呼接続などのサービスセッションの一部として、データがユーザ端末によって受信される。
【００２４】
図３（Ｂ）に示すように、第２のアンテナ２６が切り換えられて、非ＭＩＭＯインターフェース２０に接続されている。従って、現在のユーザ端末の第１の基地局への無線接続は、２つのアンテナ２４、２６のうち第１のアンテナ２４だけを介して維持されており、その結果、無線機１８はＳＩＳＯモードで動作しており、そのためＭＩＭＯ動作のときよりも低いデータレートを有している。無線リンク品質を測定するために使用されるテスト信号が、第２のアンテナ２６を介してターゲット基地局から受信され、非ＭＩＭＯ無線機２０に渡される。
【００２５】
このリンク品質測定フェーズが完了すると、図３（Ｃ）に示すように、ユーザ端末の両方のアンテナ２４、２６は、基地局のうちの１つとＭＩＭＯ無線通信するために、スイッチ２８を介してＭＩＭＯ無線機１８に再接続される。
【００２６】
例示的な一連の処理ステップ、及び図３に示した動作におけるユーザ端末とネットワークとの間のメッセージングを図４において更に詳細に示す。
【００２７】
図４に示すように、ユーザ端末はＭＩＭＯで動作している（ステップａ）。（図４では、ＭＩＭＯ無線機１８はソース無線インターフェース、即ちＳＲＩと呼ばれる）。第１の無線アクセスネットワークの基地局からこのＭＩＭＯ接続を使用して、パケットが速いデータレートでユーザ端末にダウンリンク送信される（ステップｂ）。ユーザ端末は、例えば信号対ノイズ比を検出することにより、この無線リンク全体にわたるリンク品質を定期的に測定する（ステップｃ）。測定報告がその後、ユーザ端末から基地局に送信される（ステップｄ）。
【００２８】
基地局において、測定されたリンク品質が所定の閾値を下回っていることが判定される（ステップｅ）。この場合、別の無線アクセス技術、即ちＲＡＴの基地局に対してリンク品質の測定を行うという要求が、ユーザ端末に送信される（ステップｆ）。それに応じて、どのＲＡＴ及びそのＲＡＴ内のどのセルのリンク品質を測定するかに関する情報がユーザ端末に送信される（ステップｇ）。ネットワーク２は、測定が要求されること、及び測定の実行にかかる予測時間を認識しているため、データがユーザ端末に送信されることになるレートを引き下げる（ステップｈ）。
【００２９】
次のステップとして、ユーザ端末は、非ＭＩＭＯインターフェース２０（測定のためのターゲットインターフェース、従って図４ではターゲット無線インターフェース、即ちＴＲＩと呼ばれる）の間で接続を行うためにスイッチを起動する（ステップｉ）。
【００３０】
次のステップ（ステップｊ）として、スイッチ２８が切り換えられ、それによりソース無線インターフェース（ＳＲＩ）、即ちＭＩＭＯインターフェース１８が単入力単出力動作を有し、ターゲット無線インターフェース、即ち非ＭＩＭＯインターフェース２０もまた動作する。
【００３１】
データパケットが、ＭＩＭＯインターフェース１８に対して引き下げられたデータレートでユーザ端末にダウンリンク送信され続ける（図４でｋと表される）とき、ユーザ端末は非ＭＩＭＯインターフェース２０を介してリンク品質の測定を実行する（ステップｌ）。
【００３２】
測定は、全体的なデータレートへの影響を削減するように素早く行われるのがベストである。これはインターフェース１８において、ＭＩＭＯ接続モードの代わりに使用されているＳＩＳＯ接続モード上でデータレートの引下げがあるからである。ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）方式と呼ばれる精度のための知られた再送方式が、ダウンリンク及びアップリンク両方のデータ接続に使用される。測定が行われている間、データレートを更に引き下げるＨＡＲＱ再送要求の増加がしばしば見られる。
【００３３】
無線アクセス技術、即ちＲＡＴに対する信号品質の測定において、例えばＩＥＥＥ８０２．１１に従って、ビーコン信号又はパイロット信号が用いられる。これらの信号は、関連する送信周期、例えば１００ｍＳを有する。測定に必要とされる時間は、こうした送信周期を見込んで十分な長さに設定されなければならない。
【００３４】
測定が実行されると、測定報告がユーザ端末１６からネットワーク２に送信される（ステップｍ）。ユーザ端末はその後、図４ではソース無線インターフェース、即ちＳＲＩと呼ばれるＭＩＭＯ無線機１８を使用するＭＩＭＯ動作へと再び切り換える（ステップｎ）。第１の無線アクセスネットワークの基地局からこのＭＩＭＯ接続を使用して、ダウンリンクのデータレートが引き上げられ（ステップｏ）、それによりパケットが速いデータレートでユーザ端末にダウンリンク送信される（ステップｐ）。第２のインターフェース２０（図４に関してはターゲット無線インターフェース、即ちＴＲＩと呼ばれる）はその後、動作停止される（ステップｑ）。
【００３５】
別のやり方での類似の代替実施形態（図示せず）では、閾値に対する測定されたリンク品質の比較が、ネットワーク２の基地局内の代わりにユーザ端末内で行われる。閾値を上回る場合、ユーザ端末に送信されている測定要求（図４におけるステップｆ）に代わって、測定構成データの要求がネットワーク２に送信される。従ってこの実施形態では、システム間測定のためのトリガを生成するのはユーザ端末である。
【００３６】
この実施形態では、ハイブリッド自動反復要求（ＨＡＲＱ）メカニズムを用いて、ＭＩＭＯ対応無線機１８においてＭＩＭＯ動作モードではなくＳＩＳＯ動作モードを一時的に使用した結果によって生じるものを含め、受信された信号のエラーの訂正を試みることによって、全体的な送信精度を向上させる。全体的なデータレートを高く保つためには、ＳＩＳＯ動作の持続時間を短く保つ、言い換えれば、ＭＩＭＯからＳＩＳＯに切り換えて、その後再びＭＩＭＯに切り換えることを素早く行う。特に、これを十分に素早く、即ち数ミリ秒以内に行うことにより、発生する（及び従ってＨＡＲＱ再送方式を使用するために訂正される）エラーのレベルは比較的小さくなる。これは無線信号が急速に弱まることによって起こるエラーのレベルと類似したレベルである。従って測定は、ターゲット無線インターフェース、即ち非ＭＩＭＯ無線機がスイッチを介してアンテナに接続されるや否や開始される。
【００３７】
別の例
次に、別の例、具体的にはネットワーク、ネットワークで使用されるユーザ端末、及びハンドオーバの方法を説明する。
【００３８】
ネットワーク
図５に示すように、ワイヤレス電気通信のための代替異種ネットワーク２’は、無線アクセス技術、即ちＲＡＴとして知られる技術のうち少なくとも２つの異なるタイプの複数の無線アクセスネットワーク４’を含む。図５では、分かりやすくするために２つの無線アクセスネットワークを示す。無線アクセスネットワーク４’のうちの１つはユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションズ・システム（ＵＭＴＳ）タイプのＲＡＴ６’であり、これはＵＭＴＳ基地局８’を含む。もう１つの無線アクセスネットワーク４’は移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）タイプのＲＡＴ６’であり、これはＧＳＭ基地局を含む。サブネットワークは更なる基地局（図示せず）を含む。ネットワーク２’のカバレッジ内にあるユーザ端末１６’を例として示す。
【００３９】
ネットワーク２’は、ＵＭＴＳ基地局８’、ＧＳＭ基地局１２’、及び複数ＲＡＴ機能、即ちＵＭＴＳ機能とＧＳＭ機能の両方を有する中央基地局コントローラ１７を含む。コアネットワーク１９の一部であるこの中央コントローラ１７はＵＭＴＳ基地局８’及びＧＳＭ基地局１２’の両方に接続される。
【００４０】
ユーザ端末
図６においてユーザ端末１６’をより詳細に示す。ユーザ端末は、第１の多入力多出力（ＭＩＭＯ）無線機１８’、第２のＭＩＭＯ無線機２０’、及び２つのアンテナ２４’、２６’からなるアンテナシステム２２’を含む。ＭＩＭＯ無線機１８’、２０’のそれぞれは、それぞれのアンテナに各々接続するための２つの信号入力／出力ポートを有する。一方のアンテナ２４’が第１のスイッチ２８’に接続され、このスイッチ２８’を介して、そのアンテナ２４’が第１のＭＩＭＯ無線機１８’又は第２のＭＩＭＯ無線機２０’のどちらかに選択可能に接続される。もう一方のアンテナ２６’は第２のスイッチ２８”に接続され、この第２のスイッチ２８”を介して、そのアンテナ２６’が第１のＭＩＭＯ無線機１８’又は第２のＭＩＭＯ無線機２０’のどちらかに選択可能に接続される。
【００４１】
ハンドオーバ動作
次に、３つの時点、即ち、メイク・ビフォー・ブレイク即ちＭＢＢであるハンドオーバ前（Ａ）、ハンドオーバ中（Ｂ）、及びハンドオーバ後（Ｃ）における、ユーザ端末を示す図７を参照する。
【００４２】
図７（Ａ）に示すように、最初に、ユーザ端末の両方のアンテナ２４’、２６’は、基地局のうちの１つとＭＩＭＯ無線通信するために、スイッチ２８’、２８”を介して第１のＭＩＭＯ対応無線機１８’に接続される。
【００４３】
図７（Ｂ）に示すように、ハンドオーバの第１の段階では、第２のアンテナ２６’が第２のスイッチ２８”によって切り換えられて、第２のＭＩＭＯ対応インターフェース２０’に接続されている。従って、ユーザ端末の第１の基地局への無線接続は、ＳＩＳＯモードの動作で動作している第１のＭＩＭＯ対応インターフェース１８’に接続された第１のアンテナ２４’を介して維持され、及びＳＩＳＯモードの動作で動作している第２のＭＩＭＯ対応インターフェース２０’に接続された第２のアンテナ２６’を介してもまた維持される。
【００４４】
ハンドオーバの第２の段階では、図７（Ｃ）に示すように、第１のアンテナ２４’が第１のスイッチ２８’によって切り換えられて、第２のＭＩＭＯ対応無線機２０’に接続されている。従って、ユーザ端末の両方のアンテナ２４’、２６’は、ユーザ端末を第２の無線アクセスネットワークに接続しているＭＩＭＯモードの動作で動作している第２のＭＩＭＯ対応無線機２０’に接続される。当然ながら、ユーザ端末の（第１の無線機１８’を介した）第１の無線アクセスネットワークへの無線接続はこれにより中止される。
【００４５】
その２つの段階の（「メイク・ビフォー・ブレイク」な）性質により、ハンドオーバは見かけ上シームレスであり、言い換えればユーザの観点からは気づかれず、ハンドオーバによるデータの著しい損失もない。
【００４６】
第１のＭＩＭＯ対応インターフェース１８’に関連付けられた第１の無線アクセス技術の無線アクセスネットワーク（「ソース」ＲＡＮ）、及び第２のＭＩＭＯ対応インターフェース２０’に関連付けられた第２の無線アクセス技術の無線アクセスネットワーク（「ターゲット」ＲＡＮ）がある。従って、第１のＭＩＭＯ対応無線機１８’はソース無線インターフェース（ＳＲＩ）と表され、第２のＭＩＭＯ無線機２０’はターゲット無線インターフェース（ＴＲＩ）と表される。
【００４７】
ソースＲＡＮ及びターゲットＲＡＮの両方は、ハンドオーバ前の短い時間からハンドオーバ後の短い時間までのユーザ端末へのダウンリンクのデータトラフィックを減少させるよう指示されるが、これはハンドオーバ中、ＭＩＭＯ対応無線機１８’、２０’において、ＭＩＭＯ動作モードではなくＳＩＳＯ動作モードが使用されているからである。ＲＡＮは、関連する基地局コントローラに接続された基地局などの無線アクセスネットワークである。
【００４８】
図８に示すように、より詳しいハンドオーバ処理は以下の通りである。
【００４９】
最初に、ユーザ端末１６’は、アンテナ２４’、２６’を介してソースＲＡＮ３０に無線接続するＳＲＩ１８’を使用してＭＩＭＯで動作している（ステップａ’）。このＭＩＭＯ無線接続を使用して、ソースＲＡＮ３０とユーザ端末との間でデータが送信される。ある時点において、例えばリンク品質測定値がリンク品質における著しい低下を示しているという理由により、ソースＲＡＮとの無線接続を、ここではターゲットＲＡＮと表される別のＲＡＮへの無線接続へとハンドオーバする決定がネットワーク２’のソースＲＡＮ３０においてなされる（ステップｂ’）。従って、ソースＲＡＮ３０はユーザ端末にハンドオーバコマンドを送信し、そのコマンドには、ターゲットＲＡＮ３２の、及びターゲットＲＡＮ３２のどのセルに接続するかの識別子が含まれる。それに応じて、ユーザ端末はそれ自身のターゲット無線インターフェース２０’を起動する（ステップｄ’）。ネットワーク２’のソースＲＡＮ３０はその後、ユーザ端末１６’へのデータレートを高いデータレートからより低いものへと引き下げる（ステップｅ’）。
【００５０】
ユーザ端末はその後、ソース無線インターフェース１８’の単入力単出力（ＳＩＳＯ）動作に切り換えられる（ステップｆ）。ターゲットＲＡＮ３２はその後、ユーザ端末１６’のターゲット無線インターフェース２０’への無線接続を確立する（ステップｇ’）。
【００５１】
従って、ユーザ端末は（図７（Ｂ）に示すように）、ソースＲＡＮ３０及びターゲットＲＡＮ３２両方へのＳＩＳＯモード無線接続用に構成される。
【００５２】
ターゲットＲＡＮ３２はその後、低いデータレートでダウンリンクのデータパケットの送信を開始する（ステップｈ’）。ユーザ端末１６’はその後、それぞれＳＩＳＯモードで動作している両方のインターフェース１８’、２０’上でデータを受信する（ステップｉ’）。
【００５３】
ユーザ端末１６’は、ソース無線インターフェース１８’を介したアップリンクから、ターゲット無線インターフェース２０’を介したアップリンクへと、アップリンク（ユーザプレーン）データを切り換える（ステップｊ’）。
【００５４】
ユーザ端末１６’は、ソース無線インターフェース１８’を介してこれ以上パケットがダウンリンク受信されないことを検知する（ステップｋ’）。従って、ユーザ端末はターゲットＲＡＮ３２に「ハンドオーバ完了」命令を送信し（ステップｌ’）、その後自身のアンテナ接続の両方を（図７（Ｃ）に示すように）ターゲット無線インターフェースに切り換え、それによりターゲット無線インターフェース２０’を介したＭＩＭＯ動作が行われる（ステップｍ’）。ターゲットＲＡＮ３２はその後、データレートを前述の高いデータレートに引き上げる（ステップｎ’）。ユーザ端末１６’はその後、ソース無線インターフェース１８’の動作を停止する（ステップｏ’）。
【００５５】
他のいくつかのオプション
いくつかの実施形態では、ユーザ端末の第２の無線機及び／又は対応する第２の無線アクセスネットワークは、ＭＩＭＯ対応ではない。
【００５６】
いくつかの実施形態では、ハンドオーバ動作において、各無線機において対応する無線接続によるサービスセッションのデータを受信するフェーズの後に、第１の無線機においてのデータの受信は中止されるが、第２の無線機においてはデータの受信を（第２の無線アクセスネットワークから第２のアンテナへの無線接続を介して）継続して、サービスセッションを継続するようにする。このようにして、第１の無線アクセスネットワークとの接続から第２の無線アクセスネットワークとの接続へと、ユーザ端末の見かけ上シームレスなハンドオーバが行われる。
【００５７】
いくつかの実施形態では、ユーザ端末への少なくとも１つのダウンリンク無線接続が単入力多出力（ＳＩＭＯ）接続である。いくつかの実施形態では、ユーザ端末への少なくとも１つのダウンリンク無線接続が多入力単出力（ＭＩＳＯ）接続である。
【００５８】
総括
本発明は、その本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態において実施されてよい。説明された実施形態は、全ての観点において説明的にすぎず、限定的ではないと考えられるべきである。従って本発明の範囲は、以上の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等物の意味及び領域に含まれる全ての変更は、その範囲に包含されるものとする。
【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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【国際調査報告】
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