JP2000004473A

JP2000004473A - Ｕｍｔｓセル内での通話中にｇｓｍセルへの切換の準備を可能にするｕｍｔｓ移動電話網内での伝送方法

Info

Publication number: JP2000004473A
Application number: JP11120519A
Authority: JP
Inventors: Frederic Gourgue; フレデリツク・グルグ; Fabienne Roosen; フアビエンヌ・ルーザン
Original assignee: Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-01-07
Anticipated expiration: 2019-04-27
Also published as: DE69905510D1; FR2778055A1; FR2778055B1; US6584116B1; CA2262804C; ES2193668T3; CN1120650C; DE69905510T2; CN1254246A; CA2262804A1; EP0954195A1; JP4495793B2; EP0954195B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ＵＭＴＳセル内での通話中にＧＳＭセルへの
切換の準備を可能にするＵＭＴＳ移動電話内での伝送方
法を提供すること。【解決手段】端末にＵＭＴＳフレームの時間スロット
を割り当てる際に、ＵＭＴＳ網は、持続時間が少なくと
も５ミリ秒に等しい連続空隙をＵＭＴＳフレーム内に設
け、それにより端末の受信機は、受信したＧＳＭ信号の
ＧＳＭ信号のパワーを測定し、隣接するＧＳＭセルに事
前同期することによって起こりうる切換の準備をするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に時分割二重方
式（ＴＤＤ）で作動する場合のＵＭＴＳ移動電話網内で
の伝送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＵＭＴＳシステムは第三世代セルラ移動
電話システムである。ＧＳＭシステムはしばらく存続す
るであろうが、この２つのシステムを交互に使用するよ
うになされた端末の実現が検討されている。したがっ
て、これらの端末が移動するときに、これらの端末を通
話中にＵＭＴＳセルからＧＳＭセルに切り換えられるよ
うにする必要がある。セル間の切換を行うための決定基
準の１つは、移動端末が受信した信号のパワーである。

【０００３】ＧＳＭ端末を通話中に中断なしにあるＧＳ
Ｍセルから別のＧＳＭセルに切り換えられるようにする
ための１つの知られている方法は、各基地局が、あるＧ
ＳＭセルに固有の同期信号および周波数補正信号を搬送
する放送管制チャネル（ＢＣＣＨ）上で連続信号を送信
し、各ＧＳＭ移動端末が、この端末が位置しているＧＳ
Ｍセルに隣接するＧＳＭセル内で送信された放送管制チ
ャネルを受信し、受信したＧＳＭ信号のパワーを測定
し、隣接するＧＳＭセルに事前同期することによって起
こりうる切換の準備をするという方法である。

【０００４】各ＧＳＭ移動端末は、この端末が位置して
いるセル内で確立された通話を継続しながらパワー測定
を行うことができる。各端末は、この測定をアップバー
ストとダウンバーストとの間に設けられた空き時間スロ
ット内で行う。ＧＳＭ型システムは、それぞれ同じ持続
時間を有する２６個のフレームから構成される１２０ミ
リ秒マルチフレームを使用しており、各フレーム自体は
８個の時間スロットから構成される。各フレーム内で、
アップバーストは一定数の時間スロットを占有し、ダウ
ンバーストは残りの一定数の時間スロットを占有する。
アップバーストとダウンバーストとの間の空隙の持続時
間は一般に２個または４個の時間スロットであるが、顕
著な例外として、各マルチフレームの２６番目のフレー
ム内では、その空隙の持続時間が１２個の時間スロッ
ト、すなわち６ミリ秒に相当する。このような６ミリ秒
の空隙により事前同期プロセスの一部を１２０ミリ秒ご
とに行うことが可能になる。事前同期は周波数補正信号
および同期信号を復号化するプロセスである。これらの
周波数補正信号および同期信号は、５１個のフレームに
相当する第２のタイプのマルチフレーム中に配分され
る。その結果、事前同期には最高１．３秒かかり、平均
持続時間は０．６秒程度になる。

【０００５】ＵＭＴＳシステム用の現在検討中の１つの
伝送方法は時分割多重化（ＴＤＭ）方法と呼ばれる方法
である。この方法は、等しい持続時間を有するフレーム
を使用し、各フレーム自体は、それぞれ所定の長さを有
するいくつかの時間スロットから構成される。各フレー
ムの第１の部分はアップバーストに割り当てられ、その
フレームの他の部分はダウンバーストに割り当てられ、
逆もまた同様である。アップバーストに割り当てられる
時間スロットの最大数と、ダウンバーストに割り当てら
れる時間スロットの最大数は、全ての端末について、あ
るいは少なくともＵＭＴＳセルのクラスタ内にある全て
の端末について一定かつ同じである。この２つの数の比
率は予測されたトラフィックの性質に応じて選択され
る。予測されたトラフィックが対称性である場合、この
割合はアプリオリに５０％に等しい。予測されたトラフ
ィックの非対称性が大きい場合、この割合は５０％より
も大きくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】今のところ、ＵＭＴＳ
セルからＧＳＭセルへの切換の準備をするための方策は
ない。同時に作動する２つの受信機を含む端末を実現す
ること、すなわち、ＵＭＴＳ受信機をＵＭＴＳ通話のた
めに使用し、同時にＧＳＭ受信機をＧＳＭセルへの切換
の準備をするために使用することもできるが、この解決
策はＵＭＴＳ端末のコストおよびサイズを増大させるこ
とになる。

【０００７】本発明は、２つの受信機を必要としない解
決策を提案することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＵＭＴＳセル
内での通話中にＧＳＭセルへの切換の準備を可能にする
ＵＭＴＳ移動電話網内での伝送方法であって、それぞれ
複数の時間スロットから構成されるフレーム内で情報を
転送し、各フレームの時間スロットが移動電話端末に割
り当てられ、さらに、所与の端末に対して、１個のフレ
ームの持続時間の整数数に等しい周期で、少なくとも所
定の期間に等しい合計持続時間を有する少なくとも１つ
の連続時間スロットを考慮中の端末に割り当てず、それ
によってＧＳＭ基地局の放送管制チャネルを受信し、そ
のＧＳＭ基地局に事前同期することを可能にすることを
特徴とする方法である。

【０００９】このような特徴を持つ方法は、ＵＭＴＳ通
話を処理するために１つの受信機だけを使用し、また少
なくともいくつかのＵＭＴＳフレーム内に設けられた空
隙を使用して、ほぼ同時にＧＳＭセルへの切換の準備を
することを可能にする。

【００１０】特定の一実施形態によれば、本発明による
方法はさらに、時間スロットの伝送能力を高めるため
に、データを伝送する他の時間スロットのスペクトル拡
散を低減する。

【００１１】このような特徴を持つ方法は、高ビットレ
ートサービスのために、たとえばビデオ信号またはファ
イルを受信するために端末を使用する場合でも、１つの
受信機だけを使用することを可能にする。なぜなら、こ
の方法は、実際に割り当てられたスロットの伝送能力を
高めることができ、したがって受信したＧＳＭ信号のパ
ワーを測定し、隣接するＧＳＭセルに事前同期すること
によって起こりうる切換の準備をするために十分な持続
時間を有する空隙が得られるまで、空きスロットの数を
増やすことができるからである。

【００１２】以下の説明および添付の図面から本発明が
よりよく理解され、他の特徴が明らかになろう。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明による方法は、全てのＵＭ
ＴＳフレームに適用されるか、あるいは持続時間がＧＳ
Ｍマルチフレームの持続時間（１２０ミリ秒）に等しく
なるような数のフレームから構成されるＵＭＴＳマルチ
フレーム内の１個のフレームだけに適用される。まず、
この方法が全てのフレームに等しく適用される場合を考
えてみる。

【００１４】図１に、それぞれ１０ミリ秒の持続時間Ｔ
Ｆを有する連続する２個のＵＭＴＳフレームＦ１、Ｆ２
を示す。各フレームは持続時間ＴＳのＮ個の時間スロッ
トから構成され、たとえばＮは１６に等しく、ＴＳは
０．６２５ミリ秒に等しい。

【００１５】１個のフレームの時間スロットの端末への
割り当ては、各端末のユーザが要求したサービスに応じ
て、ＵＭＴＳ網によって各移動端末ごとに独立して決定
される。音声通話の確立だけを要求する端末は、アップ
リンク接続用に１個の時間スロットだけを必要とし、ダ
ウンリンク接続用に１個の時間スロットだけを必要とす
る。この実施形態では、全てのフレーム内で、アップリ
ンクバーストに割り当てられる時間スロットの最大数は
６個であり、ダウンリンクバーストに割り当てられる時
間スロットの最大数は１０個である。また、この実施形
態では、考慮中の端末は、電話通話の確立だけ、したが
って低ビットレートを要求している。フレームＦ１内で
は、網は、アップリンク専用の部分ＵＬ１に１個のスロ
ットＴ３だけを割り当て、ダウンリンク専用の部分ＤＬ
１に１個のスロットＴ１２だけを割り当てる。フレーム
Ｆ２内では、網は、アップリンク専用の部分ＵＬ２に１
個のスロットＴ１９だけを割り当て、ダウンリンク専用
の部分ＤＬ２に１個のスロットＴ２９だけを割り当てて
いる。したがって、各フレーム内では２個の時間スロッ
トだけが占有されている。

【００１６】フレームＦ１内では、以下の期間中、考慮
中の端末はＵＭＴＳ信号を送信せず、また受信もしな
い。すなわち、フレームＦ１の始端から時間スロットＴ
３までの持続時間期間ｄ１・ＴＳ時間スロットＴ３とＴ
１２の間の持続時間期間Ａ・ＴＳ時間スロットＴ１２と
フレームＦ１の終端との間の持続時間期間ｄ２・ＴＳ。

【００１７】フレームＦ２内では、以下の期間中、考慮
中の端末はＵＭＴＳ信号を送信せず、また受信もしな
い。すなわち、フレームＦ２の始端から時間スロットＴ
１９までの持続時間期間ｄ１・ＴＳ時間スロットＴ１９
とＴ２８の間の持続時間期間Ａ・ＴＳ時間スロットＴ２
８とフレームＦ２の終端との間の持続時間期間ｄ２・Ｔ
Ｓ。

【００１８】この実施形態では、ＧＳＭ信号を受信する
ために、以下の二種類の期間を使用することができる。
すなわち、持続時間期間Ａ・ＴＳ＝Ｎ・ＴＳ−２ＴＳ−（ｄ１＋ｄ
２）・ＴＳ持続時間期間Ｂ・ＴＳ＝（ｄ１＋ｄ２）・ＴＳ。

【００１９】ＧＳＭセル内での事前同期を可能にするた
めに、ＧＳＭフレームの持続時間（４．７ミリ秒）に受
信機の初期化に要する短い持続時間を加えた持続時間、
すなわち１２０ミリ秒ごとに約５ミリ秒に少なくとも等
しい連続期間中、ＧＳＭ放送管制チャネルを受信する必
要があると考えられる。本発明によれば、持続時間が少
なくとも５ミリ秒に等しい連続期間中、考慮中の端末が
ＵＭＴＳ信号の送信または受信を行う必要がないよう
に、ＵＭＴＳ網は、１個のフレームの持続時間の整数倍
に等しい周期でフレームの時間スロットを考慮中の端末
に割り当てる。

【００２０】この実施形態では、ｄ１＋ｄ２を選択する
方法、すなわち考慮中の端末に時間スロットを割り当て
る方法を決定するために、Ｎ＝１６、ＴＳ＝１０ミリ秒
であると仮定して、以下の表を作成することができる。

【００２１】

【表１】ＴＤＤ方式に固有の技術的な理由で、考慮中の端末に時
間スロットを割り当てるために選択できる方法はいくぶ
ん制限される。すなわち、ＵＭＴＳ信号の送信と受信と
の間で切り替えるために一定の時間が必要である。アッ
プリンクに割り当てられるスロットとダウンリンクに割
り当てられるスロットとは連続してはならず、少なくと
も１つの時間スロットだけ離れていなければならない。
このような制約のために次のような割り当ては不可能で
ある。

【００２２】ｄ１＋ｄ２＝０およびｄ１＋ｄ２＝１４図１に示された実施形態では、ｄ１＋ｄ２＝６、したが
ってＡ・ＴＳ＝８×０．６２５ミリ秒＝５ミリ秒であ
り、したがって、空き期間ＡはＧＳＭ信号を受信するの
に適している。

【００２３】図２に、より高いビットレートサービスを
用いる端末の場合の連続する２個のフレームＦ１’、Ｆ
２’を示す。したがって、端末は多数の時間スロットを
必要とする。参照記号は図１と同様のものを付してあ
る。この実施形態では、上記の実施形態と同様に、Ｎ＝
１６、ＴＦ＝１０ミリ秒である。フレームＦ１’内で
は、網はアップリンク用に時間スロットＴ１’、Ｔ２’
を、ダウンリンク用にスロットＴ１３’、Ｔ１４’、Ｔ
１５’を考慮中の端末に割り当てている。フレームＦ
２’内では、網はアップリンク用に時間スロットＴ１
７’、Ｔ１８’を、ダウンリンク用にスロットＴ２
９’、Ｔ３０’、Ｔ３１’を割り当てている。したがっ
て、各フレーム内では５個の時間スロットが占有されて
いる。

【００２４】ＧＳＭ信号を受信するために、以下の二種
類の期間を使用することができる。

【００２５】持続時間期間Ａ’・ＴＳ＝１６ＴＳ−５Ｔ
Ｓ−（ｄ１’＋ｄ２’）・ＴＳ持続時間期間Ｂ’・ＴＳ＝（ｄ１’＋ｄ２’）・ＴＳ図２に示された実施形態では、持続時間Ｂ’を最小にす
るために、ｄ１’＝０を選択してある。この場合、Ａ’
＝（１１−ｄ２’）・ＴＳである。

【００２６】ｄ２’は、Ｂ’を最小にするために１に等
しくされており、ＵＭＴＳ送信スロットと受信スロット
は連続していない。したがってＡ’＝１０ＴＳ＝６．２
５ミリ秒となり、これは必要な５ミリ秒よりも大きい。
したがって、考慮中の端末は、受信したＧＳＭ信号のパ
ワーを測定し、隣接するＧＳＭセルに事前同期すること
によって起こりうる切換の準備をすることができる。

【００２７】端末が一層高いビットレートでデータの送
信および受信を行う必要がある場合、ダウンリンクに割
り当てられる時間スロットの数はアプリオリに５個より
も多くなる。少なくとも５ミリ秒の連続空隙を得るため
に、１０個の時間スロットを空きにしておくことはもは
や不可能である。高ビットレート端末は低ビットレート
端末よりも費用がかかるので、低ビットレート端末に第
２の受信機を備えることに考慮が払われる。

【００２８】別の解決策は、アップリンク方向およびダ
ウンリンク方向にデータを送信するときのスペクトル拡
散ファクタを低減することである。その場合、より多く
のデータを各時間スロット内で伝送することが可能にな
る。網はデータにより少ない時間スロットを割り当て、
６．２５ミリ秒の空隙が生じるように、少なくとも１０
個の時間スロット数を空きにしておく。一方、同じＳＮ
比を保持するために送信パワーを大きくする必要があ
る。

【００２９】本発明の範囲は、全てのＵＭＴＳフレーム
内に空隙が設けられる状況に限定されるものではない。
変形実施形態によれば、ＵＭＴＳフレームは、持続時間
がＧＳＭマルチフレームと同じになるように、たとえば
それぞれ１０ミリ秒の１２個のフレームを含むマルチフ
レームを構成し、また１個のマルチフレームにつき１個
のフレームが少なくとも５ミリ秒の空隙を含むようにな
される。この変形実施態様では、ＧＳＭセルの切換に関
して従来のＧＳＭ端末と同じ性能が得られる。

【００３０】上記の解決策の変形実施形態では、各マル
チフレームの１個のフレーム、例えば各ＵＭＴＳマルチ
フレームの１２番目のフレームを完全に空きにしておく
こと。その場合、このフレームは、５ミリ秒の最小持続
時間よりも小さい１０ミリ秒の持続時間を有する空隙を
残す。このフレーム内で伝送されるはずであったダウン
リンクのデータは、伝送能力を高めるために低減された
スペクトル拡散を用いることによって、同じマルチフレ
ームの他のフレーム内で伝送される。一方、送信パワー
を大きくする必要がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法の低ビットレート用の実施形
態を示す図である。

【図２】本発明による方法の高ビットレート用の実施形
態を示す図である。

【符号の説明】

Ｆ１、Ｆ２；Ｆ１’、Ｆ２’ フレームＴ３、Ｔ１２、Ｔ１９、Ｔ２０、Ｔ２８、Ｔ１’、Ｔ
２’、Ｔ１３’、Ｔ１４’、Ｔ１５’、Ｔ１７’、Ｔ１
８’、Ｔ２９’、Ｔ３０’、Ｔ３１’ 時間スロットＴＦ持続時間ＵＬ１、ＵＬ２アップリンク専用の部分ＤＬ１、ＤＬ２ダウンリンク専用の部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＵＭＴＳセル内での通話中にＧＳＭセル
への切換の準備を可能にするＵＭＴＳ移動電話網内での
伝送方法であって、それぞれ複数の時間スロットから構成されるフレーム
（Ｆ１、Ｆ２；Ｆ１’、Ｆ２’）内で情報を転送し、各
フレームの時間スロット（Ｔ３、Ｔ１２、Ｔ１９、Ｔ２
８）が移動電話端末に割り当てられ、さらに、所与の端末に対して、１個のフレームの持続時
間の整数倍に等しい周期で、少なくとも所定の期間に等
しい合計持続時間を有する少なくとも１つの連続時間ス
ロットを考慮中の端末に割り当てず、それによってＧＳ
Ｍ基地局の放送管制チャネルを受信し、そのＧＳＭ基地
局に事前同期することを可能にすることを特徴とする方
法。
【請求項２】さらに時間スロットの伝送能力を高める
ために、データを転送する他の時間スロット（Ｔ
１’、．．．、Ｔ６’；Ｔ８’）のスペクトル拡散を低
減することを特徴とする請求項１に記載の方法。