JPH09504155A - 無線通信装置および方法 - Google Patents

無線通信装置および方法

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JPH09504155A JP8506961A JP50696196A JPH09504155A JP H09504155 A JPH09504155 A JP H09504155A JP 8506961 A JP8506961 A JP 8506961A JP 50696196 A JP50696196 A JP 50696196A JP H09504155 A JPH09504155 A JP H09504155A
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Abstract

(57)【要約】 それぞれ第1および第2のフレーム構造を有する第140および第250の時間不連続システムによって時間分割された信号60および70を通信するよう構成された無線通信装置である。スイッチング手段120が第1のフレーム構造の期間の間の第1のシステム40による通信信号60と第2のフレーム構造の期間の間の第2のシステム50による通信信号70との間で切替えを行う。従って、ある時間にわたり、前記装置は第140および第250のシステムにより同時に時間分割された信号を通信する。

Description

【発明の詳細な説明】 無線通信装置および方法 発明の分野 この発明は無線通信装置に関し、かつより特定的には、しかしながら排他的で はなく、通信装置が通信している2つの異なるシステムの間でのハンドオフに関 する。 発明の背景 種々のデジタル通信ネットワークが世界中に存在しかつ登録されたユーザ装置 のために種々のサービスを提供している。多くの領域において、異なるネットワ ークがオーバラップしかつ1つより多くのネットワークに対するサービスが可能 である。 数多くのネットワークから、当該ネットワークの利用可能性に応じて、1つを 選択しかつそれに登録することが可能なマルチモード装置が提案されている。 この構成に伴う問題は単一の送信機/受信機を有するマルチモード装置はデー タを失うことなく2つのネットワークに同時に共に確立しかつ共に登録すること はできない。従って、1つのネットワークによってすでに確立された呼は該装置 が他のネットワークに切替えできるようになる前に終了されなければならない、 すなわち、その呼は放棄し なければならない。 2つのネットワークを同時に監視しかつ受信するように、2つの受信機を備え た受信機を構築し、従って確立された呼を保ちかつそれを1つのネットワークか ら他のものへ切り替えることも可能である。しかしながら、2つの受信機を備え た装置は高価でありかつ単一受信機のターミナルよりも寸法がかなり大きくなる 。同様に、2つの送信機を設けて1つのネットワークで呼を維持しかつ第2のネ ットワークによって前記第1のネットワークによる呼をドロップする前にハンド オーバ期間の間に呼を確立することも可能である。この方法もまた高価である。 この発明は上に述べた不都合が軽減される無線通信装置および方法を提供するこ とを目的とする。 発明の概要 本発明の第1の態様によれば、第1および第2のフレーム構造を有するそれぞ れ第1および第2の時間不連続システムによって時間分割された信号を通信する よう構成された、無線通信装置が提供され、該無線通信装置は前記第1のフレー ム構造の期間の間に前記第1のシステムによる通信信号と前記第2のフレーム構 造の期間の間の前記第2のシステムによる通信信号の間で切替えを行うスイッチ ング手段を具備し、与えられた期間にわたり前記装置は前記第1および第2のシ ステムにより時間分割された信号を同時 に通信するよう構成される。 好ましくは前記装置はさらに前記スイッチング手段に競合機構に従って通信信 号の間で切替えを行わせる制御手段を具備し、前記競合機構は前記第1および第 2のシステムによる通信信号の間の競合が解決されるように同時通信の間の前記 装置の活動を管理する。 前記競合機構は前記装置が同時に送信および受信できない場合に送信通信信号 と受信通信信号との間で競合が解決されるように前記スイッチング手段を管理す ると好都合である。 好ましくは前記装置は前記第1および第2のシステムから第1および第2の時 間分割された信号を受信するよう構成され、それによって与えられた時間にわた り前記装置が前記第1および第2のシステムから同時に時間分割された信号を受 信できるようにする。 前記装置は好ましくは第1および第2の時間分割信号を前記第1および第2の システムに送信するよう構成され、それによって与えられた時間にわたり前記装 置が同時に前記第1および第2のシステムに時間分割された信号を送信するよう 構成される。 好ましくは前記通信の管理は実質的にデータの喪失を低減しかつ除去すること を含む。 本発明の第2の態様によれば、無線通信装置による第1の時間不連続システム から第2の時間不連続システムへの ハンドオフ方法が提供され、該方法は、前記第1の時間不連続システムを介して 遠隔のユーザと呼を確立する段階、競合機構に従って前記第1の時間不連続シス テムを介して前記呼を継続する一方で前記第2の時間不連続システムとの通信を 確立する段階、前記第2の時間不連続システムを介して前記遠隔のユーザへの呼 を維持しながら前記第1の時間不連続システムから前記第2の時間不連続システ ムへとハンドオフする段階、を具備し、前記競合機構は前記第1および第2の時 間不連続システムの通信の間の競合が実質的に除去されかつ前記呼が維持される ように同時通信の間に前記装置の通信活動を管理する。 好ましくは、該通信の管理は実質的にデータ損失を低減しかつ除去することを 含む。 好ましくは前記競合機構は前記時間不連続システムの知られた特性にもとづい ており、それによって前記時間不連続システムとの通信を維持するためにターミ ナルによって十分なデータが受信される。 もし前記第1の時間不連続システムのみが信号符号化およびインタリーブを有 していれば、前記競合機構は競合が発生した場合に前記第2のシステムの方を選 択し前記第1のシステムによる通信信号を中止するよう構成するのが好ましい。 もし前記第1および第2の時間不連続システムが同じであれば、前記競合機構 は前記第1および第2のシステムの おのおのからの通信信号を交互に中止するよう構成するのが好ましい。 好ましくは、前記時間不連続システムはDECTおよびび/またはGSMシス テムを含む。 このようにして、単一の受信機を有しかつ1つのネットワークによって確立し た呼を有するターミナル(無線受信機)は実質的にデータを失いかつそれによっ て前記呼を放棄することなく他のネットワークにハンドオーバすることができる 。本発明は時間不連続CDMA通信に適用され該通信はTDMA通信に適用され 、かつ表現TDMAは時間不連続CDMAに適用されることを意図している。 図面の簡単な説明 本発明の例示的な実施形態につき図面を参照して説明する。図面においては、 図1は、本発明に係わる無線受信機の好ましい実施形態を含む通信システムの 機能ブロック図である。 図2は、図1の無線受信機の動作のフローチャートを示す。 図3は、図1の無線受信機の動作の説明図を示す。 好ましい実施形態の詳細な説明 図1を参照すると、通信システム10が示されている。該システム10の電話 20は伝統的な公衆交換電話ネット ワーク(PSTN)30に接続されている。あるいは、電話ネットワーク30は 統合サービスデジタルネットワーク(ISDN)とすることができる。 第1のネットワーク40はPSTN30に結合されかつ該PSTN30と第1 のネットワーク40に登録された任意のターミナル装置との間で第1のTDMA エアインタフェース60を提供する。第1のネットワーク40は、後にさらに詳 細に説明される、登録ブロック45を含む。 同様にして、第2のネットワーク50もPSTN30に結合されかつPSTN 30と第2のネットワーク50に登録された任意のターミナル装置との間で第2 のTDMAエアインタフェース70を提供する。第2のネットワーク50も同様 に、後にさらに説明する、登録ブロック55を含む。 第1および第2のTDMAエアインタフェースはTDMAチャネルとして構成 される。各TDMAキャリアは時間フレームに分割される。各フレームはさらに タイムスロットに細分割される。特定の通信はフレームごとに1つまたはそれ以 上のスロットに割り当てられる。 システム10のターミナル100は後にさらに説明するようにシステム10と の通信を提供するために、送受信機110を有する。ターミナル100のマルチ モードブロック120は、おのおの選択的に送受信機110に結合される、第1 のモードブロック130および第2のモードブロ ック140を含む。 典型的にはマイクロコントローラである、コントローラ150が前記第1およ び第2のモードブロック130および140、および前記送受信機に対するそれ らの選択的な結合を制御するよう結合されている。このようにして、もしコント ローラによって選択されれば、第1のモードブロック130は通信が第1のTD MAエアインタフェース60によって第1のネットワーク40と行われるように ターミナルの第1のモードの動作を提供する。同様に、もしコントローラによっ て選択されれば、第2のモードブロック140は通信が第2のTDMAエアイン タフェース70によって第2のネットワーク50と行われるようにターミナルの 第2のモードの動作を提供する。このようにして、コントローラ150はエアイ ンタフェース60および70の間で切り替える。メモリ160がコントローラ1 50に結合され、以下にさらに説明するデータを格納する。 動作においては、かつ図2をも参照すると、ターミナル100は始めに第1の ネットワーク40に登録される。これは典型的には登録が行われる時間に、第1 のネットワーク40のみがターミナル100に見えていたからである。電話20 とターミナル100との間で生成される呼はPSTN30および第1のネットワ ーク40を介して達成される(ブロック200)。この場合、コントローラ15 0によって制御される、第1のモードブロック130は第1の TDMAエアインタフェース60によって通信を行うためにターミナル100の 第1のモードの動作を提供する。 前記呼の間に、現在ターミナル100に登録されていない、第2のネットワー ク50はターミナルにとって利用できるようになるかもしれない。これは数多く の方法で生じ得る。ターミナル100は第1のネットワーク40の特定のセル内 に移動するかもしれず、かつもしこのセル内で第2のネットワーク50も利用で きれば、メモリ160はその特定のセルに関するデータを含んでいるかも知れな い。コントローラ150は次に第1のTDMAエアインタフェース60によるサ ンプルされた送信の間のギャップ(すなわち、送受信機110がアイドルである とき)を使用して第2のネットワーク50の存在を確認しあるいは確認しないこ とになる。 あるいは、コントローラ150は第1のTDMAエアインタフェース60によ るサンプルされた送信の間のギャップ(すなわち、送受信機110がアイドルで あるとき)を使用して第2のTDMAエアインタフェース70によって第2のモ ードブロック140を介し周期的に第2のネットワーク150をサーチする。 いずれの場合ももし第2のネットワーク50から送信が聴取されなければ、呼 は第1のネットワーク40を介して第1のエアインタフェース60によって継続 する。試みられた決定(ブロック210)はその呼の間に規則的なイン ターバルで反復される。 両方の方法で、ターミナル100は第2のネットワーク50への登録が可能で あることに気がつくようになることができる。いったんターミナル100が第2 のネットワーク50の利用可能性を知ると、それは次に以下の情報にもとづきど のネットワークが最適のサービスを提供するかを決定しなければならない。 メモリ160は、データ形式で、コスト、利用可能な特徴的機能、ハンドオー バの可能性および品質のような、2つのネットワークについての情報を含んでい る。このデータは2つのネットワーク40および50から受信されあるいは製造 またはサービスの間にメモリに直接プログラムすることができる。さらに、メモ リ160は、後にさらに説明する、競合対決データを含む。さらに、メモリ16 0は、もしあれば、ユーザの好みまたは選択(preference)を示すデ ータを含むことができる。コントローラ150は前記ネットワーク情報データな らびにユーザの好みのデータを使用して最適のネットワーク、すなわちどれが最 適のサービスを提供するか、を選択する(ブロック230)。 コントローラ150は次に該最適のネットワークが現在登録されているもの、 この場合第1のネットワーク40であるか否かを判定する(ブロック240)。 もしそうであれば、その呼およびターミナル登録が第1のネットワーク 40に維持される。 もし最適のネットワークが現在登録されているものでなければ(すなわち、最 適のネットワークが第2のネットワーク50であれば)、ターミナル100は第 2のネットワーク50にハンドオフすることを探求する。しかしながら、ターミ ナル100は第1のネットワーク40からハンドオフが可能になる前に第2のネ ットワーク50に登録しなければならない。呼が失われないようにするため、タ ーミナル100は、ターミナル100と電話20との間で第2のネットワーク5 0を介して通信リンクが確立されるまで、実質的に2つのネットワークと並列に 通信できなければならない。 コントローラ150はメモリ160内の競合解決データから、第1および第2 のネットワーク40および50のための適切な競合解決機構を調べる。該競合解 決データは製造の間にプログラムされあるいはネットワークから受信することが でき、かつ2つのネットワークの間での同時通信の間における何らかのデータ喪 失を低減しかつ可能な場合はデータ喪失をなくするために2つのネットワークの それぞれの組合せに対し競合解決機構を含む。 例えば、かつまた図3を参照すると、第1のネットワーク40はDECTネッ トワークであり、送信および受信スロットに分割された単一のTDMA周波数4 00を有し、かつ第2のネットワーク50はGSMネットワークであり 送信タイムスロットに分割されたTDMA送信周波数500および受信スロット に分割されたTDMA受信周波数600を有する。 2つのネットワークの間での同時通信の間に、スロットの間の競合が矢印41 0,420,430および440で示される時間に発生する。矢印410におい ては、送信は周波数400および500において同時に要求される。同様に、矢 印420において、受信は周波数400および600において同時に要求される 。矢印430および440においては、送信および受信が同時に要求される。す べての他の時間には、同時通信は首尾よく行うことができ、それはスロットの間 に競合がないからであり、かつコントローラ150は従って周波数400,50 0および600の間で切り替える。 DECT/GSMのための競合解決機構は、GSMネットワークが符号化およ びインタリーブを有しており、一方DECTネットワークは有していないという 事実を考慮する。従って、矢印410,420,430および440で示される ような、任意の1つの時間にターミナル100が両方のネットワークで通信する ことを要求されていれば、競合解決機構はGSMスロット(またはGSMスロッ トの一部)をドロップするよう要求し、それはGSMスロットで伝達されるデー タは符号化されかつインタリーブされているからである。従って、それはより前 のおよび/または 後の送信から復元可能であり、一方これはDECTスロットにおいて伝達される データについては可能ではない。従って、矢印420の場合を考えると、競合機 構はコントローラ150に送受信機110がこの時間の間に、周波数600では なく周波数400で受信するようにセットさせる。競合機構はまたターミナルが 同時に送信および受信が可能であるか否かを決定するデュプレクサの存在または 不存在を考慮する。デュプレクサにより、矢印430および440で示される競 合(同時の送信および受信)が克服され、これらの場合におけるいずれのスロッ トもドロップする必要はなくなる。 共に符号化およびインタリーブを備えた2つのネットワークに対する競合解決 機構はTDMAネットワークのフレームごとにスロットの数または番号を考慮し 、この場合競合が発生すればより高い番号を有するネットワークがドロップされ 、従ってより高い割合のデータがドロップされたシステムによって保たれる。あ るいはこの場合、特定の技術の組合せに対して、競合解決機構は両方のネットワ ークの間でデータ損失を共有することを要求できる。これは競合事象ごとに単純 な交互のドロップ戦略によって、あるいは例えば各システムのインタリーブする ブロックごとに発生している最大の許容可能なデータ損失を考慮するより込み入 った手法により行うことができる。 前記競合解決機構はまた各ネットワークに対しかつ各ネ ットワークから通信されるデータの性質を考慮することもできる。例えば、シグ ナリング用データはトラフィックデータに対して優先度を持たせることができる 。他の例は各ネットワークから同じユーザの情報が送信されている場合でありこ の場合はターミナルは一時単一のネットワークからのみ受信することを選択する ことができる。第2の例が発生する状況は複数パーティ呼をセットアップしかつ 次に該パーティの1つをドロップすることによって継ぎ目のないハンドオーバが 行われる場合である。複数パーティの呼の状態にある間は、ターミナルはネット ワークの1つから受信するのみでよい。 メモリ160における競合解決データから得られる競合解決機構がこのように してコントローラ150によって使用され同時通信の間の送受信機110の活動 を管理し、それによって効果的な競合解決が達成されかつ通信が各ネットワーク に対して維持される。 ターミナル100は次に第2のネットワーク50に登録を試み(ブロック26 0)、この場合第1のネットワーク40を通して呼を維持し、コントローラ15 0は上に述べた競合解決方法を使用する。 もし第2のネットワーク50への登録が首尾よく行われなければ、それに対す る通信は終了されかつ第2のネットワーク50は最適のネットワークであること を終了する(ブロック280)。コントローラ150は次に利用可能 な知られたネットワークから他の最適なネットワークを選択し(ブロック230 )かつ上のステップを反復する。 もし第2のネットワーク50への登録が首尾よく行われれば、コントローラ1 50は第2のモードブロック140および送受信機110を介して第2のTDM Aエアインタフェース70により第2のネットワーク50に呼を開始する(ブロ ック290)。 あるいは、いくつかの構成のシステム間ハンドオーバに対しては、第2のモー ドブロックは第2のTDMAエアインタフェース70によってネットワーク50 から呼を受信することができる。競合解決を備えた同時通信はこの時間の間第2 のネットワーク50を介した呼が達成されるまで継続する(ブロック300およ び310)。この時点で、前記呼は第1のネットワーク40から第2のネットワ ーク50へと切り替えられ、かつターミナル100は第1のネットワーク40に よる通信および登録をドロップする(ブロック320)。 前記呼はPSTN30、第2のネットワーク50、第2のTDMAエアインタ フェースおよびターミナル100の第2のモードブロック140を介して電話2 0に対し継続される。 当業者は上に述べたものに対し別の実施形態が可能であることを理解するであ ろう。例えば、メモリ160に格納された競合解決データおよび各ネットワーク についてのデ ータは送受信機110を通して各ネットワークから受信することができる。 上に述べた原理は同様にCDMAシステムのハンドオフに適用できる。 ダイレクトシーケンスCDMAはTDMAと比較してそれがハンドオフの状況 になった場合に、CDMA送信が一般に時間的に連続している点で固有の不都合 を有している。これは複数の送信機/受信機なしにシステム間監視、登録および 呼確立を困難にしている。RACE CODITリサーチプログラムにおいては 、時間不連続モードに入り周波数間CDMAハンドオフを可能にする。不連続モ ードのパラメータを制御する移動ユニットを備えた将来のCDMAシステムにお いてCDMA/TDMAハンドオフについて同様のプロセスが考えられる。この 領域は多分近い将来の別の開示の主題となるであろう。 時間不連続はまたクオルコム(Qualcomm)CDMAシステムについて の以下の場合に発生する。低減された情報を速度のモード(例えば、音声不活動 の間)においては、アップリンクは時間的に不連続であり、1.25ms(また はその倍数)のオーダでギャップが発生し、これはもし空き期間およびTDMA タイムスロットが一致すればランダムアクセスおよびTDMAシステムによるシ グナリングを行うためにスイッチングを行うのを原理的に可能にする。 当業者にはまた前記ネットワークおよびターミナル110は、競合が起こりそ うな場合に、ターミナル100がネットワークの1つに非競合スロットへのハン ドオーバを促し、それによって競合を除去するよう構成できることも理解される であろう。これは特にTDMAフレーム時間が調波的に関係している場合に適用 可能である。 さらに、前記競合解決機構は、音声およびデータサービスのような、2つのネ ットワーク40および50からの複数の同時サービスを得るために利用できる。 ターミナルが2つより多くのモードを有する場合、各モードで1つまたはそれ 以上のネットワークが利用可能である場合、かつ従ってそれらの間で選択するの に2つより多くのネットワークがある場合に容易に一般化または普遍化すること ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG), AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB ,GE,HU,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LK,LR,LT,LU,LV,MD,MG,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,TJ,TT,UA,US, UZ,VN (72)発明者 ギブス・ジョナサン アラステアー イギリス国 ハンツ エスオー3 4ユー エル、サザンプトン、ヘッジ・エンド、マ ルバーン・ガーデンズ 56 (72)発明者 バン デン ヘーベル・アンソニー ピー イギリス国 サリー ジーユー29 6エイ チゼット、ウィンドレスハム、チャートセ イ・ロード、グナーズ・ウッド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.それぞれ第1および第2のフレーム構造を有する第1および第2の時間不 連続システムによって時間分割された信号を通信するよう構成された無線通信装 置であって、 前記第1のフレーム構造の時間の間に前記第1のシステムによる通信信号と前 記第2のフレーム構造の時間の間の前記第2のシステムによる通信信号との間で 切替えを行うスイッチング手段、 を具備し、与えられた時間にわたり前記装置が前記第1および第2のシステム によって同時に時間分割された信号を通信することを特徴とする無線通信装置。 2.競合機構に従って前記スイッチング手段に通信信号の間で切替えを行わせ るための制御手段を具備し、 前記競合機構は前記第1および第2のシステムによる通信信号の間の競合が解 消されるように同時通信の間に前記装置の活動を管理することを特徴とする請求 項1に記載の装置。 3.前記競合機構は前記装置が同時に送信および受信が可能である場合に送信 通信信号および受信通信信号の間で競合が解消されるように前記スイッチング手 段を管理することを特徴とする請求項2に記載の装置。 4.前記第1および第2のシステムから第1および第2の時間分割された信号 を受信するよう構成され、ある時間 にわたり前記装置が前記第1および第2のシステムから同時に時間分割された信 号を受信することを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の装置 。 5.前記第1および第2のシステムに第1および第2の時間分割された信号を 送信するよう構成され、ある時間にわたり前記装置は同時に前記第1および第2 のシステムに時間分割された信号を送信することを特徴とする請求項1〜4のい ずれか1項に記載の装置。 6.前記通信信号の管理はデータ喪失を実質的に低減しかつ除去することを特 徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置。 7.無線通信装置による第1の時間不連続システムから第2の時間不連続シス テムへのハンドオフ方法であって、前記第1の時間不連続システムを介して遠隔 のユーザと呼を確立する段階、 競合機構に従って前記第1の時間不連続システムを介して前記呼を継続する一 方で前記第2の時間不連続システムとの通信を確立する段階、 前記第2の時間不連続システムを介して前記遠隔のユーザに前記呼を維持する 一方で前記第1の時間不連続システムから前記第2の時間不連続システムへとハ ンドオフを行う段階、 を具備し、前記競合機構は前記第1および第2の時間不連続システムの通信の 間の競合が実質的に解消されかつ前 記呼が維持されるように同時通信の間における前記装置の通信活動を管理するこ とを特徴とする無線通信装置による第1の時間不連続システムから第2の時間不 連続システムへのハンドオフ方法。 8.前記通信の管理はデータ喪失を実質的に低減しかつ除去することを特徴と する請求項7に記載の方法。 9.前記競合機構は時間不連続システムの知られた特性にもとづき、前記時間 不連続システムとの通信を維持するため前記ターミナルによって十分なデータが 受信されるようにすることを特徴とする請求項2〜8のいずれか1項に記載の装 置または方法。 10.前記第1の時間不連続システムのみが信号の符号化およびインタリーブ を備えておれば、前記競合機構は競合が生じた場合に前記第2のシステムを選択 し前記第1のシステムによる通信信号を中止するよう構成されたことを特徴とす る請求項2〜9のいずれか1項に記載の装置または方法。 11.前記第1および第2の時間不連続システムが同じものである場合は、前 記競合機構は前記第1および第2のシステムのおのおのからの通信信号を交互に 中止するよう構成されたことを特徴とする請求項2〜10のいずれか1項に記載 の装置または方法。 12.前記時間不連続システムはDECTおよび/またはGSMシステムを含 むことを特徴とする請求項1〜11 のいずれか1項に記載の装置または方法。
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