专利摘要:
移動通信ネットワークにおいて、ソフト・ハンドオーバ状態にあるユーザ装置のタイミング・ドリフトは、第1及び第2の時点における、ユーザ装置の現在タイミングとアクティブ・セットのセルからの下りフレームの第1有効パスとのオフセットを測定することにより求められる。第1及び第2の時点それぞれのオフセットの差は、アクティブ・セットの総てのセルが時間的に同じ方向にドリフトしているかどうかを決定するために計算される。オフセットの単一方向へのドリフトは、ユーザ装置のタイミングのドリフトを示し、現在タイミングの一時的な凍結解除と更新を可能にする。
公开号:JP2011515924A
申请号:JP2010550124
申请日:2009-02-24
公开日:2011-05-19
发明作者:ヨナス オールソン,;オロフ トルステンソン,;シモン ヒュルトグレン,
申请人:テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル);
IPC主号:H04W36-18
专利说明:

[0001] 本発明は、移動通信システムに関する。限定することなく、より詳しく述べると、本発明は、ソフト・ハンドオーバの間におけるユーザ装置のタイミング更新を対象とする。]
背景技術

[0002] 3GPP(3rd Generation Partnership Project)により発行されている標準で規定されているUMTS(Universal Mobile Telephony System)においては、移動装置又はユーザ装置UEは、セルラ無線ネットワーク内の幾つかのセルとリンクを確立することができる。]
[0003] 複数のセルのそれぞれからユーザ装置が受信したデータは、各下りリンク・チャネルのフレームにて送信されている。各下りリンク・チャネルのフレームは、お互いに完全には同期していない。さらに、異なるセルの基地局に対してユーザ装置が移動できることにより、各下りリンク・フレームの、他に受信している下りリンク・フレームに対するタイミングは変化し得る。]
[0004] ユーザ装置は、リンクを持つセルの基地局への上りリンクのフレームでデータを送信する。この様に、ユーザ装置は、総ての上りリンク・チャネルで共通な送信フレーム・タイミングを定義する。この送信フレーム・タイミングは、基準セルと呼ぶ、アクティブ・リンクの1つの下りリンク・フレーム・タイミングを基準に定義される。]
[0005] さらに、送信フレーム・タイミングに対して受信ウィンドウが定義される。ユーザ装置は、その下りリンクの送信が、定義された受信ウィンドウ内にある任意の基地局システムからの情報を受信することができる。受信ウィンドウは、非特許文献1で送信タイミングに対してT±148チップとして規定されている。ユーザ装置がアクティブな無線リンクを持つ基地局システムは、アクティブ・セットとして定義されている。例えば、使用中にユーザ装置が特定の基地局システムから遠ざかる、或いは、近づくに従い、幾つかの無線リンクは失われ、新しい無線リンクが設定されるかもしれない。送信フレーム・タイミングを定義する基準セルが、アクティブ・セットから削除されることもあり、その時には、新しい基準セルが定義され得る。アクティブ・セットが、ユーザ装置の参照ウィンドウ内に下りリンク・フレーム・タイミングを有する1つより多いセルを含む場合、ユーザ装置は、ソフト・ハンドオーバ又はソフタ・ハンドオーバ状態にある。]
[0006] CDMAに基づく移動通信システムにおいて、ユーザ装置は、長時間の間、ソフト・ハンドオーバ状態に留まることができる。複数のセルが存在するとき、基準セルにより単にタイミングを更新すると、ユーザ装置は、1つ以上のセルを受信ウィンドウの外に押し出すかもしれない。また、複数のセルが存在するときに、タイミングを更新するために新しい基準セルを選択すると、送信タイミングの不必要に大きい調整を引き起こすことがある。大きい調整は、ユーザ装置及びネットワークの両方において能力低下の原因となり得るため望まれない。]
[0007] タイミングのドリフト(変動)は、ユーザ装置が動かない時も生じ得る。基地局とユーザ装置のクロックには小さな周波数差があるので、ユーザ装置が動かないときでさえ、遅いドリフトが生じる。ドリフトが続いている間、タイミングを単に凍結すると、ユーザ装置は、結局、総てのセルからのパスが受信ウィンドウの外にドリフトしたときに、アクティブ・セットのセルとの同期を失う。この問題は、参照タイミングを凍結した場合、ソフト・ハンドオーバの変化のない長期間の接続において見ることができる。]
先行技術

[0008] 3GPP技術標準、TS25.133]
発明が解決しようとする課題

[0009] 上記不都合及び制限を取り除く、ユーザ装置のタイミング更新システム及び方法があれば有利である。]
[0010] 本発明は、ソフト・ハンドオーバの間における、ユーザ装置のタイミング更新を対象とする。]
課題を解決するための手段

[0011] 一形態において、本発明は、移動通信ネットワークのユーザ装置を動作させる方法を対象とする。本方法において、アクティブ・セットのセルの各セルに対するユーザ装置の現在タイミングのドリフトを決定し、ドリフトの方向が、前記アクティブ・セットのセルの各セルで同じ方向である場合、前記現在タイミングを更新する。]
[0012] 他の形態において、本発明は、移動通信ネットワークで使用するユーザ装置を対象とする。ユーザ装置は、アクティブ・セットのセルの各セルに対するユーザ装置の現在タイミングのタイミング・ドリフトを決定し、前記ドリフトの方向が、前記アクティブ・セットのセルの各セルで同じ方向である場合、前記ユーザ装置の前記現在タイミングを更新する様に構成されている回路を備えている。]
[0013] 以下では、図に示す例示的な実施形態を参照して、本発明を説明する。]
図面の簡単な説明

[0014] 移動通信ネットワークの一部分を示す図である。
移動通信装置の概略的なブロック図である。
ユーザ装置の現在のタイミングがどの様に定義されるかを示すタイミング図である。
現在のタイミングと、アクティブ・セルの第1有効パス間のオフセットの決定を示すタイミング図である。
現在のタイミングと、アクティブ・セルの第1有効パス間のオフセットの決定を示すタイミング図である。
現在のタイミングと、アクティブ・セルの第1有効パス間のオフセットの決定を示すタイミング図である。
開示する実施形態による、タイミング更新のトリガを示すタイミング図である。
開示する実施形態による、タイミング更新のトリガを示すタイミング図である。
開示する他の実施形態による、タイミング更新のトリガを示すタイミング図である。
開示する他の実施形態による、タイミング更新のトリガを示すタイミング図である。
開示する他の実施形態による、タイミング更新のトリガを示すタイミング図である。
開示する他の実施形態による、タイミング更新のトリガを示すタイミング図である。
開示する実施形態による、ユーザ装置を動作方法を示す図である。]
実施例

[0015] 図1は、本発明による移動通信ネットワーク10の一部分を示す図である。特に、図1は、基地局システム(BSS)12、14、16、18のネットワーク内で移動可能なユーザ装置(UE)11を示している。基地局システム(BSS)12、14、16、18は、それぞれ、オーバーラップする受信領域又はセルを有している。当業者は、ネットワーク10が、図1に示す4つより多い又は少ない基地局システムを含む場合があることを理解できる。基地局システム12、14、16及び18のそれぞれは、データ通信ネットワークへのそれぞれの接続(図1には示さず)を有している。] 図1
[0016] ここでは、3GPPで定義されているUMTSを参照して実施形態を説明するが、それらに制限されるものではない。その様なシステムにおいて、ユーザ装置11は、2つ以上の基地局システムと、アクティブな無線リンクを持つことができる。ユーザ装置とアクティブな無線リンクを持つ複数の基地局システムは、アクティブ・セットとして定義される。例えば、使用中に、ユーザ装置が特定の基地局システムから遠ざかる、或いは、近づくに従い、幾つかの無線リンクは失われ、新しい無線リンクが設定されるかもしれない。]
[0017] 図2は、ユーザ装置11の関連する部分の概略的なブロック図である。ユーザ装置11は、本発明の理解に必須ではないため図示されていない多くの他の特徴や機能を有していることは明らかである。ユーザ装置11は、例えば、携帯電話、無線通信機能を備えたPDA(Personal Digital Assistant)、無線モデムといった可搬型の無線通信装置の形態をとる。ユーザ装置11は、ネットワーク内の1つ以上の基地局システムと、エア・インタフェース経由で信号を送信及び受信するアンテナ22を備えている。受信信号は、トランシーバ(TRX)回路24に出力され、その後、プロセッサ26に出力される。反対に、送信信号は、プロセッサ26からトランシーバ回路24に出力され、その後、アンテナ22に出力される。] 図2
[0018] プロセッサ26は、受信無線信号の総てから、所望の信号を分離し、さらに、送信データを受信してエア・インタフェース経由で送信するのに適した形式に変換する処理を行う。]
[0019] 図3は、ユーザ装置11が1つのアクティブ無線リンクを持つときの、タイミング図30を示している。この場合、ユーザ装置11は、ユーザ装置の現在タイミング35を設定するために、アクティブ・リンクの下りリンク・フレーム31の第1有効パスを使用する。現在タイミングを設定しているアクティブ無線リンクが、基準セルになる。受信無線リンク・タイミングを、符号32が示す時点から符号33が示す時点までの固定時間(例えば、148チップ)の範囲内で、現在タイミング35は受信ウィンドウ34を定義する。他の無線リンクは、各受信無線リンク・タイミングがこの受信ウィンドウ内にある場合のみ、受信することができる。2つ以上の無線リンクを同時に受信しているい場合、ユーザ装置はソフト・ハンドオーバ状態にある。] 図3
[0020] ソフト・ハンドオーバ状態におけるユーザ装置のタイミングのドリフトは、第1及び第2の時点において、ユーザ装置の現在タイミングと、アクティブ・セットのセルからの下りリンク・フレームの第1有効パスとのオフセットを測定することにより求めることができる。第1及び第2の時点それぞれのオフセットの差は、ドリフトが、アクティブ・セットの総てのセルにおいて単一時間方向であるかを判定するために計算され得る。オフセットの単一方向のドリフトは、ユーザ装置のタイミングのドリフトを示すものであり、現在タイミングの一時的な凍結解除及び更新を可能にする。]
[0021] 図4aは、ソフト・ハンドオーバ状態にあるユーザ装置11が、境界42及び43を持つ受信ウィンドウ44を定義する現在タイミング45を持っている状態を示している。時点T0において、アクティブ・セットは、2つのセル、セルA及びセルBを含んでいる。] 図4a
[0022] 本発明の実施形態によれば、現在タイミングと各セルの第1有効パス(FSP)46、47間のオフセットは、定期的に計算される。図4aの時点T0で、セルA及びセルBのオフセット48、49は、それぞれ、A0及びB0である。図4bに示す、その後の時点T1で、セルA及びセルBのオフセット48、49は、それぞれ、A1及びB1と計算されている。] 図4a 図4b
[0023] 時間ドリフトの大きさは、各セルの時点T0及びT1でのオフセットの比較から計算することができ、(A1−A0)及び(B1−B0)と表現することができる。ドリフトの方向は、計算の符号により与えられる。用語「方向」は、ここでは、時間方向を意味し、例えば、現在タイミングの進み又は遅れであり、空間的な側面に言及するものではない。図4a〜cの例においては、セルA及びセルBのオフセットは、共に、現在のタイミングから後退する様に、つまり、左にドリフトしており、よって、同じ符号である。その様な、単一方向へのドリフトは、多くの場合、ユーザ装置と各セルとの相対的に近い変化により、進行と後退の両方のドリフトを生じさせる傾向にあるユーザ装置の位置変化によるものというよりは、動かないユーザ装置内のタイミング・ドリフトを示している。] 図4a 図4b 図4c 図5a 図5b 図6a 図6b 図7a 図7b 図8
[0024] ドリフト原因に拘わらず、検査しないでいると、セルは受信ウィンドウから外れる。よって、アクティブ・セットの総てのセルは、図4a〜cに示す様に同じ方向にドリフトし、現在タイミングは、一時的に凍結解除され、そして更新され、これにより、アクティブ・セットのセルが、受信ウィンドウに留まることを確実にしている。図4cは、現在タイミングを更新した後の時間T2での状態を示している。現在タイミングは、その初期タイミング45から最終タイミング41へと後退して更新されている。タイミング更新の結果、無線リンク46、47は、受信ウィンドウの境界42、43内でより安全に受信される。タイミングは、例えば、3GPP標準といった標準により規定されている最大レートより高いレートで更新することはできない。] 図4a 図4b 図4c 図5a 図5b 図6a 図6b 図7a 図7b 図8
[0025] 移動通信ネットワーク10内のユーザ装置11の動作方法を、図1から図4a〜c及び図8のフローチャート100を参照して説明する。ユーザ装置は、タイミングを更新する基準セル無しに、ソフト・ハンドオーバ状態で動作しているものとする。つまり、現在タイミングを定義する基準セルは、アクティブ・セットから外れた、又は、特定しない任意の他の理由により見失われている。アクティブ・セットのセル、例えば、基地局システム12、14、16、18等は、ユーザ装置11のために定義される。ステップ101で、現在タイミングのドリフトが、アクティブ・セットのセル、例えば、セル12、14、16、18等の各セルに対して決定される。アクティブ・セットの各セルのドリフトの方向が同じある場合(ステップ102)、現在タイミングはステップ103で更新される。] 図1 図4a 図4b 図4c 図5a 図5b 図6a 図6b 図7a 図7b
[0026] 現在タイミングの更新は、種々の方法にて開始することができる。ある実施形態において、現在タイミングは、図4a〜cに示す様に、各セルのドリフトが同じ方向であると判定された場合に更新することができる。他の実施形態において、閾値に対する条件を定義し、条件を満足するか否かに応じて更新を実行する。] 図4a 図4b 図4c 図5a 図5b 図6a 図6b 図7a 図7b 図8
[0027] 図5a及びbは、アクティブ・セットの総てのセルが、閾値51より大きく、同じ方向にドリフトしている場合においての、現在タイミングの更新の形態を示している。図5a及びbは、それぞれ、時間T0とT1における、セルAの第1有効パス56及びセルBの第1有効パス57に対するオフセットを示している。セルAのオフセットの変化52(A1−A0)と、セルBのオフセットの変化53(B1−B0)は、閾値51より大きく、よって、現在タイミングの更新のトリガとなる。本実施形態において、更新は、オフセットの単一方向ドリフトの大きさのみに依存し、セルのFSPが現在タイミングの前方にあるか後方にあるかに関わりなく実行される。] 図5a
[0028] 図6a及びbに示す実施形態において、閾値61、62は、現在タイミングのそれぞれの側に定義されている。本実施形態において、アクティブ・セットの総てのセルが、現在タイミングの左側の閾値61又は右側の閾値62を超え、よって、現在タイミング65と各閾値61、62との間の期間外にあることを、オフセットが示している場合に、現在タイミングが更新される。図6aにおいて、セルBのオフセットは、時間T0において閾値62の外側であるが、セルAのオフセットは閾値内である。しかしながら、時間T1において、セルA及びセルBは共にドリフトし、結果、セルAのFSPも閾値62の外となり、これにより、例えば、基準セルの再定義といった、現在タイミングの更新が開始される。] 図6a
[0029] 図7a及びbに示す実施形態において、境界閾値71、72は、受信ウィンドウの境界付近で定義されている。本実施形態において、オフセットの単一方向のドリフトが、任意のセルを境界閾値の外に導いた場合に、現在タイミング75が更新される。図7aにおいて、セルA及びセルBのオフセットは、時間T0において境界閾値71、72内である。時間T1において、オフセットの差は、セルA及びセルBの両方が左にドリフトしていることを示し、セルA76のFSPは、境界閾値71の外となっており、これによりタイミングの更新が開始される。] 図7a
[0030] 現在タイミングの更新開始の形態を個々に説明したが、これら方法を組み合わせることが可能であることは当業者には自明である。例えば、図6a及びb及び図7a及びbの形態は、総てのセルのための閾値と、単一セルのための閾値、つまり、境界閾値といった、2つの閾値を定義することによって組み合わせることができる。総てのセルが単一方向にドリフトし、その結果、総てのセルが“総てのセル”のための閾値の外にドリフトした場合、或いは、1つのセルが、境界閾値の外にドリフトした場合、現在タイミングの更新が実行される。] 図6a 図7a
[0031] ある実施形態において、現在の無線リンク・タイミングの再定義は、共通のドリフト方向を定義することによっても可能である。ある実施形態において、現在タイミングの再定義は、基準セルを再定義することによっても可能である。ある実施形態において、現在タイミングの再定義は、本出願人の以前の特許である、米国特許第7,269,421号明細書に記載された、仮想基準セルを定義することによっても可能である。ある実施形態において、現在タイミングは、アクティブ・セットの総てのセルの平均的な時間ドリフトに等しい量により更新することもできる。ある実施形態において、現在タイミングは、アクティブ・セットの総てのセルに渡り測定した最少時間ドリフトに等しい量により更新することもできる。最少ドリフトによる現在タイミングの更新は、アクティブ・セットの任意のセルが、不注意に受信ウィンドウの外に押し出されることを防止する。タイミング更新は、技術標準の個々の制約に従う必要がある。]
[0032] 上述した様に、ユーザ装置11は、TRX回路24及び少なくとも1つのプロセッサ26を含む回路を備えている。ある実施形態において、ユーザ装置11の回路は、ユーザ装置に対する1つ以上のアクティブ・セルのタイミング・ドリフトを判定し、アクティブ・セルに渡り、重大なタイミング・ドリフトが判定された場合、ユーザ装置のタイミングを更新する様に構成されている。]
[0033] 上述した実施形態の利点は、タイミング更新要求を減少させると共に、総てのアクティブ・セットのセルが、受信ウィンドウの外に押し出されることがない様に、ユーザ装置が、ソフト・ハンドオーバ状態において、そのタイミングを更新することを含む。]
[0034] 当業者には認識される様に、本出願に記載された発明の概念は、広範囲の応用のために修正又は変更することができる。よって、特許される主題の範囲は、以下の特許請求の範囲で定義されない限り、上述した特定の例示的な教示に限定されるものではない。]
权利要求:

請求項1
ユーザ装置が現在タイミング及び複数のセルとの間で無線リンクを有し、前記ユーザ装置が無線リンクを持つ前記セルがアクティブ・セットとして定義される移動通信ネットワークの、前記ユーザ装置の動作方法であって、前記アクティブ・セットに含まれる各セルに対する前記現在タイミングのタイミング・ドリフトを決定するステップと、前記ドリフトの方向が、前記アクティブ・セットに含まれる各セルで同じ方向である場合、前記現在タイミングを更新するステップと、を含むことを特徴とする方法。
請求項2
前記現在タイミングを更新するステップは、基準セルを再定義するステップを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
請求項3
前記現在タイミングを更新するステップは、前記アクティブ・セットに含まれる総てのセルの平均タイミング・ドリフトに等しい量により前記現在タイミングを更新するステップを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
請求項4
前記現在タイミングを更新するステップは、前記アクティブ・セットに含まれる総てのセルの最少タイミング・ドリフトに等しい量により前記現在タイミングを更新するステップを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
請求項5
少なくとも1つの閾値を定義するステップと、前記少なくとも1つの閾値に対する少なくとも1つの条件を決定するステップと、前記少なくとも1つの条件により前記現在タイミングを更新するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
請求項6
前記閾値は、ドリフト量を含み、前記条件は、前記アクティブ・セットに含まれる各セルが、前記閾値のドリフト量より大きく同じ方向にドリフトすること含む、ことを特徴とする請求項5に記載の方法。
請求項7
前記閾値は、前記現在タイミングと受信ウィンドウの境界との間の時間を定義し、前記条件は、前記アクティブ・セットに含まれる各セルが、前記閾値及び前記境界との間の期間にドリフトすること含む、ことを特徴とする請求項5に記載の方法。
請求項8
前記閾値は、前記現在タイミングと受信ウィンドウの境界との間の時間を定義し、前記条件は、前記アクティブ・セットに含まれる少なくとも1つのセルが、前記閾値及び前記境界との間の期間にドリフトすること含む、ことを特徴とする請求項5に記載の方法。
請求項9
前記現在タイミングの前方への期間、或いは、前記現在タイミングの後方への期間に少なくとも2つの閾値を定義するステップと、前記少なくとも2つの閾値について、少なくとも2つの条件を定義するステップと、を含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
請求項10
各アクティブ・セルについて、前記ユーザ装置は、受信ウィンドウ内の各セルから第1有効パスを受信し、前記現在タイミングのタイミング・ドリフトを決定するステップは、前記アクティブ・セットに含まれる各セルについて、第1の時点における前記現在タイミングと各第1有効パスとのオフセットを決定するステップと、前記アクティブ・セットに含まれる各セルについて、第2の時点における前記現在タイミングと各第1有効パスとのオフセットを決定するステップと、前記アクティブ・セットに含まれる各セルについて、第1の時点及び第2の時点でのオフセットの差を決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
請求項11
前記オフセットの差の符号を決定するステップを含み、前記アクティブ・セットに含まれる各セルの前記差の符号が同じである場合に、前記現在タイミングを更新する、ことを特徴とする請求項10に記載の方法。
請求項12
前記オフセットの差の符号を決定するステップを含み、前記アクティブ・セットに含まれる各セルの前記差の符号が同じであり、かつ、前記アクティブ・セットに含まれる各セルの前記オフセットの差の量が、所定の量より大きい場合に、前記現在タイミングを更新する、ことを特徴とする請求項10に記載の方法。
請求項13
前記オフセットの差の符号を決定するステップを含み、前記アクティブ・セットに含まれる各セルの前記差の符号が同じであり、かつ、前記アクティブ・セットに含まれる少なくとも1つのセルの前記オフセットの差の量が、所定の量より大きい場合に、前記現在タイミングを更新する、ことを特徴とする請求項10に記載の方法。
請求項14
前記受信ウィンドウの境界と前記現在タイミングとの間に閾値を定義するステップを含み、前記第2の時点において、各アクティブ・セルの前記第1有効パスが、前記受信ウィンドウの境界と前記閾値との間の期間内で受信された場合、前記現在タイミングを更新する、ことを特徴とする請求項10に記載の方法。
請求項15
前記閾値は、現在タイミングの所定時間だけ前方、或いは、所定時間だけ後方にある、ことを特徴とする請求項14に記載の方法。
請求項16
前記第1の時点において、少なくとも1つのアクティブ・セルの前記第1有効パスが、前記受信ウィンドウ内の、前記境界と前記閾値との間の前記期間外で受信された場合、前記現在タイミングを更新する、ことを特徴とする請求項14に記載の方法。
請求項17
移動通信ネットワークで使用し、現在タイミング及び複数のセルとの間で無線リンクを有するユーザ装置であって、前記ユーザ装置が無線リンクを持つ前記セルがアクティブ・セットとして定義される、ユーザ装置において、前記アクティブ・セットに含まれる各セルに対する前記現在タイミングのタイミング・ドリフトを決定し、前記ドリフトの方向が、前記アクティブ・セットに含まれる各セルで同じ方向である場合、前記ユーザ装置の前記現在タイミングを更新する様に構成されている回路を含む、ことを特徴とするユーザ装置。
請求項18
前記回路は、前記アクティブ・セットに含まれる総てのセルの平均タイミング・ドリフトに等しい量により前記現在タイミングを更新する様に構成されている、ことを特徴とする請求項17に記載のユーザ装置。
請求項19
前記回路は、前記アクティブ・セットに含まれる総てのセルの最少タイミング・ドリフトに等しい量により前記現在タイミングを更新する様に構成されている、ことを特徴とする請求項17に記載のユーザ装置。
請求項20
前記回路は、少なくとも1つの閾値を定義し、前記少なくとも1つの閾値に対する少なくとも1つの条件を決定し、前記少なくとも1つの条件により前記現在タイミングを更新する様に構成されている、ことを特徴とする請求項18に記載のユーザ装置。
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