(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第３世代３Ｇの通信システムから第２世代２Ｇの通信システムへのデュアルモード無線端末のハンドオーバとローミングとをサポートする方法であって、
前記２Ｇの通信システムに対する同期信号であるＳ−バーストの位置を示すＴ１情報を含む制御チャネル情報を、前記３Ｇの通信システムのダウンリンク制御チャネルにより前記無線端末へ提供する工程と、
前記３Ｇの通信システムでの通信を継続しながら、前記Ｔ１情報を使って前記３Ｇのデータフレームを圧縮することによりブランクスロットの期間で、前記２Ｇの通信システムのバンド幅についての測定を行い、前記２Ｇの通信システムの制御チャネル内の前記同期信号であるＳ−バーストを判別し、前記同期信号であるＳ−バーストを使って、前記２Ｇの通信システムを前記３Ｇの通信システムと同期する工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記無線端末が前記３Ｇの通信システムの制御チャネルを監視する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
受信された前記制御チャネル情報の機能として、前記２Ｇの通信システムへサービスを切り替える工程をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記切り替える工程は、モバイルアシステッドハンドオーバ（ＭＡＨＯ）を用いて実行されることを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記制御チャネル情報は、同報制御チャネル（ＢＣＣＨ）によって提供されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記２Ｇの通信システムは、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ、及びＤ−ＡＭＰＳから成るグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記３Ｇの通信システムは、ＷＣＤＭＡネットワークであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
デュアルモードの無線端末であって、
第３世代３Ｇの通信システムと第２世代２Ｇの通信システムの両方のノードと通信可能なトランシーバと、
前記トランシーバに接続され、前記３Ｇの通信ネットワークにおけるダウンリンク制御チャネルから、前記２Ｇの通信ネットワークに対する同期信号であるＳ−バーストの位置を示すＴ１情報を含む制御チャネル情報を受信する手段と、
前記３Ｇの通信システムでの通信を継続しながら、前記Ｔ１情報を使って前記３Ｇのデータフレームを圧縮することによりブランクスロットの期間で、前記２Ｇの通信システムのバンド幅についての測定を行い、前記２Ｇの通信システムの制御チャネル内の同期信号であるＳ−バーストを判別し、前記同期信号であるＳ−バーストを使って、前記２Ｇの通信システムを前記３Ｇの通信システムと同期する手段とを有することを特徴とする無線通信端末。
【請求項９】
モバイルアシステッドハンドオーバ（ＭＡＨＯ）のための手段をさらに有することを含むことを特徴とする請求項８に記載の無線通信端末。
【請求項１０】
前記２Ｇの通信システムは、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＧＳＭ、ＡＭＰＳ、及びＤ−ＡＭＰＳから成るグループから選択されることを特徴とする請求項８に記載の無線通信端末。
【請求項１１】
前記３Ｇの通信システムは、ＷＣＤＭＡネットワークであることを特徴とする請求項８に記載の無線通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は一般には無線通信ネットワークに関し、特に、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）の第３世代（３Ｇ）ネットワークから第２世代（２Ｇ）ネットワークへのローミングとハンドオーバとに関する。
【０００２】
発明の背景
固定無線及びセルラタイプの移動体通信ネットワークを含む無線通信ネットワークは引き続き進歩している。符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、汎欧州デジタル移動電話方式（ＧＳＭ）、改良型移動電話システム（Advanced Mobile Phone System：ＡＭＰＳ）、及びデジタルＡＭＰＳ（Ｄ−ＡＭＰＳ）（ＩＳ−１３６  ＴＤＭＡ）を含む無線通信を提供するいくつかの利用可能な技術がある。これらのネットワークは世界中で展開されつづけている。多くの装置サプライヤが現在、これら種々のシステムを製造しており、通常は標準化グループを通じて作業を行い、種々のネットワークの共通性と相互運用性を保証している。
【０００３】
無線通信ネットワークが２１世紀へと向かうにつれ、第３世代（３Ｇ）ネットワークに基づく広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）或いは広帯域パケット符号分割多元接続（ＷＰＣＤＭＡ）として知られる新しいタイプの無線ネットワークが現在進歩し続けている。これら第３世代の無線システムはゆるやかに将来の公衆陸上移動体ネットワーク（ＦＰＬＭＮ）の現実となってきている。
【０００４】
３Ｇネットワークが実施されるとき、サービスのカバレッジが徐々に、例えば、２Ｇから３Ｇへとゆるやかに移行することにより実現されてくるかもしれない。最初は、ある地理的な場所ではカバレッジの不足のためにドロップアウトする可能性があるので、３Ｇのカバレッジは限定されるかもしれない。これを予防するために、２Ｇと３Ｇのシステムの両方で動作するデュアルモード無線移動端末が利用可能となろう。
【０００５】
例えば、３Ｇが利用可能ではないか、或いは、移動体ユーザの物理的な場所ではアクセス不能であるとき、３Ｇネットワークから２Ｇネットワークへとうまくハンドオーバしローミングを提供する要望がある。
【０００６】
発明の要約
本発明は、３Ｇの通信システムから２Ｇの通信システムへの無線端末のハンドオーバとローミングとを提供する方法とノード、さらに同じことが可能な無線通信端末を含めて、技術的な利点を獲得する。本発明は、２Ｇ通信システムに関する制御チャネル情報を取得し、受信した接続チャネル情報の機能としてサービスを切り替えるために３Ｇ通信システムで動作するデュアルモード無線端末の能力を提供する。
【０００７】
１つの実施形態では、第３世代（３Ｇ）の通信システムから第２世代（２Ｇ）の通信システムへの無線端末のハンドオーバとローミングとをサポートする方法であって、２Ｇの通信システムに対する制御チャネル情報を３Ｇの通信システムのダウンリンク制御チャネルにより無線端末へと提供する工程を有することを特徴とする方法が開示される。
【０００８】
別の実施形態では、無線通信端末で通信可能な第３世代（３Ｇ）の無線通信ネットワークのノードであって、その無線通信端末と通信を行う手段と、３Ｇの通信ネットワークにおけるダウンリンク制御チャネルにより、第２世代（２Ｇ）の通信ネットワークの制御チャネル情報を提供する手段とを有することを特徴とするノードが開示される。
【０００９】
また、第３世代（３Ｇ）の無線通信ネットワークと第２世代（２Ｇ）の通信ネットワークの両方のノードと通信可能なトランシーバと、３Ｇの通信ネットワークにおけるダウンリンク制御チャネルから、第２世代（２Ｇ）の通信ネットワークを示す制御チャネル情報を受信して識別する受信機に接続された制御手段とを有することを特徴とする無線通信端末が開示される。
【００１０】
本発明の利点には、ネットワーク間のより高速な同期によるドロップアウトと３Ｇネットワークから２Ｇネットワークへのより高速な切り替えの予防を含む。２ＧのＧＳＭネットワークでの同期チャネル（ＳＣＨ）バーストを探して１００〜４００個の周波数を探索するのではなくむしろ、無線移動端末には３Ｇネットワークによるチャネル制御情報が提供され、従って、例えば、スイッチオーバ時間を１００倍も短縮しつつ、１〜１０回の試行でＳＣＨを見つけ出す。本発明では、無線移動局のサージ時間が改善され、その結果、効率が改善される。例えば、より広いバンド幅がデータ伝送に割当て可能である。また、その結果、無線移動局の電力が削減され、これは特に、電池駆動の無線移動端末では有益である。
【００１１】
好適な実施形態の詳細な説明
異なる図面での対応する番号や記号は、特に説明のない限り、対応する部分に言及している。
【００１２】
図１は、本発明の好適な実施形態に従う通信ネットワーク１０のブロック図を図示している。通信ネットワーク１０は好適には無線電話ネットワークを有しており、無線周波数（ＲＦ）通信リンクによりサービスを行っているＷＣＤＭＡ発信元ネットワーク１４に結合された発信元移動局（ＭＳ）１２を含むように見える。発信元ＭＳ１２は好ましくは、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）やセルラ電話のようなセルラタイプ無線移動局を有する無線通信機器であるが、例えば、コンピュータ、携帯情報端末（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）、或いは、他の無線端末を含んでも良い。発信元ＷＣＤＭＡネットワーク１４は、中間のネットワーク或いは通信リンク１６に結合されているように見え、このリンクは公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）を有していても良いが、また、もし望むなら、光ネットワークを含む他のネットワークを有することもできる。中間ネットワーク１６は、発信元ネットワーク１４と終端のネットワーク１８との間のデジタル化された音声呼を含む電気信号とインタフェースをもって通信を行う。終端のネットワーク１８は発信元のネットワーク１４と同じでも良いし、異なっていても良く、ＡＭＰＳ、Ｄ−ＡＭＰＳ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、及びＩＳ−９５ネットワークを有していても良い。図示のため、終端のネットワーク１８はＷＣＤＭＡネットワークとして描写されている。終端のネットワーク１８は、ＲＦリンクを介して終端の移動局（ＭＳ）２０に結合され、サービスを行っている。終端の移動局２０は無線セルラ或いはＰＣＳ加入者のような固定或いは移動局を有していても良い。無線局とネットワークとはコーデックをもち、中間ネットワーク１６によって通信されるデジタル信号の符号化と復号化とを行う。
【００１３】
発信元のＷＣＤＭＡネットワーク１４は、ＲＦリンクを介して、発信元移動或いは固定局１２にサービスを行う基地無線局（ＢＴＳ）３０を含むように見える。図示と明瞭さの目的のためにわずか１つしか示されていないが、各ＢＴＳ３０は多数のＭＳ１２にサービスを提供する。発信元ネットワーク１４はさらに、無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）３２とネットワーク交換システム（ＮＳＳ）３４とを含むように見える。ＢＴＳ３０とＲＮＣ３２とはしばしばまとめられて無線ネットワークシステム（ＲＮＳ）３３として言及される。ＲＮＣ３２は多数のＢＴＳ３０とＮＳＳ３４との間での音声呼のインタフェースとなる。ここで、本発明を図示する目的のためにわずか１つしか示されていないが、ＲＮＣ３２は通常は複数のＢＴＳ３０にサービスを行う。同様に、図示の目的のためにわずか１つしか示されていないが、ＮＳＳ３４は多数のＲＮＣ３２にサービスを行う。ＮＳＳ３４は、ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）、移動体位置付けノード、及び、発信元ネットワーク１４によって現在サービスを受けているＭＳ１２の種々の情報を含みかつ格納する在圏ロケーションレジスタ（ＶＬＲ）を含む。
【００１４】
終端のネットワーク１８は、終端局２０にサービスを行う、通常はＭＳ２０にサービスを行うＢＴＳ４０を含むように見える。終端のネットワーク１８はさらにＲＮＣ４２とＮＳＳ４４とを含むように見える。終端のネットワーク１８は発信元のネットワーク１４と同じ動作プロトコルに従って動作できる。即ち、両者はＷＣＤＭＡネットワークである。或いは、終端のネットワーク１８は発信元のネットワーク１４とは異なっても良い。即ち、発信元ネットワークはＷＣＤＭＡネットワークであり、終端ネットワークは、例えば、ＡＭＰＳ、Ｄ−ＡＭＰＳ、ＧＳＭ、ＴＤＭＡ、或いはＩＳ−９５プロトコルに基づいても良い。これらのタイプのネットワークにおいて、基地交換センタ（ＢＳＣ）と移動交換センタ（ＭＳＣ）とは夫々、ＷＣＤＭＡネットワークにおいて、ＮＳＳ３４とＲＮＣ３２に機能と類似の機能を実行する。ＮＳＳ４４はＨＬＲと、終端ネットワーク１８によって現在サービスを受けている全てのＭＳ２０に対しての情報の登録を維持するＶＬＲとを含む。
【００１５】
中間ネットワーク１６はＰＳＴＮであることが好ましい。発信元のＮＳＳ３４と終端のＮＳＳ４４とはそこでデジタル化された音声データを交換するが、そのデータはパルスコード変調（ＰＣＭ）フォーマットで符号化され、６４ｋｂｐｓで送信されるのが好ましい。ＰＣＭは好適な符号化フォーマットであるが、本発明に従えば、他の符号化フォーマットも利用可能である。同様に、６４ｋｂｐｓ以外の他の伝送速度もまた本発明によって考慮される。一般に、中間ネットワーク１６によって転送されるデジタル音声データは、発信元ネットワーク１４と終端ネットワーク１８の両方で互換性があり、両方でサポートされるどんなフォーマットでも良い。
【００１６】
３ＧのＷＣＤＭＡネットワークにおいて、特に、３Ｇのネットワークが最初に実現されるときは、ＭＳ１２は３Ｇと２Ｇの両方のネットワークにおいて使用可能なデュアルモード移動端末を有していると良い。（ローミング或いはハンドオーバ期間に）３Ｇから２Ｇのネットワークに切り替えるときの問題は、２つのネットワークが同期していないことである。デュアルモードＭＳ１２は、３Ｇのネットワークから２Ｇのネットワークへとローミングやハンドオーバを行うために、２Ｇシステムにおいてどの制御チャネル周波数を測定するべきなのかの知識を必要とする。たいていの２Ｇのシステムでは、制御チャネルが送信される３００以上の周波数／チャネルがあり、必ずしも固定的に割当てられた周波数である必要はない。ＧＳＭにおいて、制御チャネル周波数は変化し、サービスプロバイダによって選択される一方、ＩＳ１３６のようなあるＰＣＳネットワークでは、制御チャネルは特定の周波数に固定される。
【００１７】
本発明のように３Ｇのネットワーク通信からＭＳ１２への制御チャネルの位置を通信する手段がないなら、ＭＳ１２には２Ｇのネットワークの３００個全ての周波数とチャネルとを探索して同期チャネル（ＳＣＨ）を見つけることが求められる。制御チャネル周波数の探索は非常に非効率な５ミリ〜６００ミリ秒を要し、ドロップアウトの機会が増え、多くの電力を使用する長いサージ時間を必要とし、ＭＳ１２の電池や電源を消耗させる。
【００１８】
一旦、制御チャネル周波数が決定されたなら、ＭＳ１２は信号強度のような搬送チャネルの測定を行い、その搬送波から、例えば、基地局アイデンティティコード（ＢＳＩＣ）を介して、だれが２Ｇのネットワークを運用しているのかのような情報を読み取る。ＭＳ１２はまた、（チャネル相互の干渉によってもたらされているよりもむしろ）正確なセルが選択されているかどうかを判断する。一度、測定がなされたなら、その信号強度を測定し、順番にランク付けし、どのチャネルがその送信を転送するのかを決定することにより、ハンドオーバとローミングとが発生する。
【００１９】
さて図２には、ＷＣＤＭＡタイムフレーム５４とＧＳＭタイムフレーム５０と５２とのタイミングを示す通信フォーマットのブロック図が示されており、どのように３Ｇの移動端末が、本発明の実施形態に従って、そのフレームタイミングに基づいてＧＳＭ搬送波と同期して、ハンドオーバ或いはローミングを行うことができるのかを図示している。２つのタイプのＧＳＭ論理チャネルが示されており、１つは図示されているようにＦ−バースト５６、Ｓ−バースト５８、及びマルチフレームのような種々のフレームをもつ制御チャネル（ＣＣＨ）５０と、もう１つはトラフィックチャネル（ＴＣＨ）５２である。Ｆ−バースト５６は周波数訂正チャネル（ＦＣＣＨ）、制御チャネルマルチフレーム内で１０フレーム毎に繰り返される最初のＧＳＭ  ＣＣＨ５０のフレームについてＴＳ０を占有するデータバーストであり、この各ＭＳ１２が同期することを可能にしているものはＲＮＳ３３の周波数に対する内部周波数標準である。同期Ｓ−バースト５８は同期チャネル（ＳＣＨ）、サービスを行っている基地局を識別するのに用いられる周波数訂正Ｆ−バースト５６にすぐ後に続くフレームのＴＳ０におけるバースト同報であり、一方、各ＭＳ１２に基地局とのフレーム同期を可能にさせる。本発明はＭＳ１２についての必要な情報を提供し、ＧＳＭ  ＣＣＨ５０のＳ−バースト５８をつきとめ、２Ｇの搬送波のバンド幅についての測定を行い、ＷＣＤＭＡ５４のブランクスロット６０との同期をとり、情報が、２Ｇのネットワークにおいて、隣接するセル記述に関してＭＳ１２によって取得されることを可能にしている。
【００２０】
ＧＳＭネットワークにおいて、制御チャネルは一般には固定周波数には標準化されていない。図示する目的のため、図２はＧＳＭの２Ｇシステムで用いられる本発明の実施形態を示している。固定された特定の周波数に制御チャネルをもつＩＳ−１３６のようなＡＭＰＳシステムと、無線通信ネットワークの他の構成もまた、本発明から益を得る。
【００２１】
さて図３には、本発明の実施形態が示されており、２Ｇシステムの情報、即ち、２Ｇの制御チャネル情報を含む３Ｇのネットワークにおけるダウンリンク制御チャネルを有している。データパッケージ６４は、３Ｇ（ＷＣＤＭＡ）のネットワークで利用可能な１６個の０．６２５ミリ秒の１つでＲＮＳ３３から送信されるバーストである。２Ｇのネットワーク制御チャネル情報６２は好ましくは、図示されているように、同報制御チャネル（ＢＣＣＨ）に含まれている。ＷＣＤＭＡネットワークでは、図示されているように、１６個のスロットは１０ミリ秒のタイムフレーム（Ｔi）６６を創成し、７２個のタイムフレーム６６が７２０ミリ秒のスーパフレーム（Ｔsuper）６８を創成している。
【００２２】
本発明のＭＳ１２は３Ｇのネットワーク情報を２Ｇのネットワーク情報に同期させて２Ｇのネットワークへのハンドオーバ或いはローミングを提供する。図２を再び参照すると、例えば、ＷＣＤＭＡタイムフレーム５４のブランクスロット６０とＴ2の右側のスロットは、ブランクスロットでも良い。本発明では、ＭＳ１２は伝送を圧縮してブランクスロットのアイドルを取り去り、Ｔ2をＧＳＭ  ＣＨＨ５０のＴ1にそろえる。Ｔ1情報は２ＧのＣＣ情報６２（図３）に含まれる。Ｔ2をＴ1にそろえることにより、ＭＳ１２は３Ｇを２Ｇのネットワークの伝送に同期させ、ＭＳ１２に３Ｇのネットワークから２Ｇのネットワークにハンドオーバ或いはローミングを行うために測定を実行する時間を与えている。本発明において、アップリンクはダウンリンクと同じ方法で構成されて良い。
【００２３】
本発明の新しい方法、ノード、及び無線通信端末（ＭＳ１２）はＭＳ１２のサージ時間を短縮するという利点を提供し、伝送ドロップアウトを防止し、例えば、電池使用などの電力を節減する。さらにその上、Ｓ−バースト５８の制御チャネル情報について１００〜４００個の周波数を探索することはもはや必要ないので、伝送品質が向上する。むしろ、本発明を用いれば、制御チャネル情報は２Ｇの通信システムに関し、無線端末への３Ｇ通信システムのダウンリンク制御チャネルの中で提供される。ＭＳ１２によって探索されるのに必要とされる周波数の数は１〜１０、或いは、プロバイダによって決められた数に削減される。制御チャネル周波数を探索するのに必要な時間を短縮することにより、より多くの時間がデータ転送に利用可能である。
【００２４】
例示した実施形態に関して本発明が説明されたが、この説明は限定的な意味でこの説明が解釈されることを意図しているものではない。この例示した実施形態の組み合わせた種々の変形例とともに、本発明の他の実施形態も、この説明を参照すれば当業者には明らかであろう。例えば、本発明は、システム間制御チャネル情報メッセージとして隣接するセル情報を提供するノードで実施されることが好ましい。本発明は３ＧネットワークのＲＮＳ３３で実施されるのが好ましい。ある２Ｇシステムの情報は本発明に従えば、３Ｇダウンリンクで提供されねばならないことが理解される。例えば、ＧＳＭでは、隣接するセルの説明にはシステム情報２、２ｂｉｓ、２ｔｅｒ、５、５ｂｉｓ、及び／或いは５ｔｅｒを含んでも良い。ＩＳ  １３６では、第１の、そして、２次的な制御チャネルハンドオーバについて、２Ｇネットワークではどちらが用いられるのかを示すインジケータが必要とされるかもしれない。それ故に、添付された請求の範囲はそのような如何なる変形例或いは実施形態も含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
本発明の上述した特徴は、添付した図面に関連した説明を考慮することからより明瞭に理解されるが、その図面は以下の通りである。
【図１】  第３世代システム用のＷＣＤＭＡ無線ネットワークを含む無線通信ネットワークのブロック図である。
【図２】  本発明の第３、第２世代ネットワークのタイミングのブロック図を図示している。
【図３】  本発明に従う２Ｇのシステム情報（２Ｇの制御チャネル）を含むダウンリンク制御チャネルのブロック図を示す。
【図１】
0004615731.tif 000002
【図２】
0004615731.tif 000003
【図３】
0004615731.tif 000004