(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大域クロックを、統合型ネットワークを介して接続される複数のネットワークデバイスに割り当てる方法であって、
ａ）汎用クロック取得ステージで複数の基地局送受信器（ＢＴＳ）を用いて汎用クロックを取得するステップであって、前記複数の基地局送受信器のそれぞれが前記汎用クロックから前記大域クロックを導出する、ステップと、
ｂ）前記大域クロックを、１つ以上の有線接続を介して、前記複数の基地局送受信器から、前記基地局送受信器を制御する複数のコントローラを有する制御ステージへ伝送するステップと、
ｃ）前記大域クロックを、前記１つ以上の有線接続を介して前記制御ステージからネットワークアクセスステージに割り当てるステップであって、前記制御ステージ内のデバイスは、前記ネットワークアクセスステージへの割り当てのための最良の大域クロックを選択し、前記最良の大域クロックは、ある期間にわたって測定された大域クロックの平均に最も近い、ステップと、
ｄ）前記最良の大域クロックを、前記ネットワークアクセスステージから前記統合型ネットワークを介して接続される全てのネットワークデバイスに割り当てるステップであって、前記ネットワークアクセスステージ内のデバイスは、前記ネットワークデバイスへの割り当てのための最良の大域クロックを選択する、ステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記汎用クロック取得ステージは、少なくとも２つのＢＴＳを含み、前記ＢＴＳのうちの１つが前記汎用クロックの取得又は提供に失敗する時に、単数または複数の他のＢＴＳが前記制御ステージに前記大域クロックを提供し続ける、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御ステージは、少なくとも２つのコントローラを含み、前記コントローラのうちの１つが前記大域クロックの受信または提供に失敗する時に、他のコントローラが前記ネットワークアクセスステージに前記大域クロックを提供し続ける、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ネットワークアクセスステージは、少なくとも２つのアクセスデバイスを含み、前記アクセスデバイスのうちの１つが前記大域クロックの受信または提供に失敗する時に、他のアクセスデバイスが前記複数のネットワークデバイスに前記大域クロックを提供し続ける、請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ネットワークデバイスは、顧客宅内に提供されるフェムトセルを含み、前記フェムトセルは、複数のワイヤレス使用可能な端末に対応するマイクロ基地局（ＭＢＳ）を含む、請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記フェムトセルにおいて、
アクセスインターフェースを介して、前記統合型ネットワークから前記ＭＢＳで前記大域クロックを受信するステップと、
エアインターフェースに固有の所定の周期的ビットシーケンスを使用して、前記エアインターフェースを介して前記大域クロックを前記複数のワイヤレス使用可能な端末へ伝送するステップと、
全ての前記複数のワイヤレス使用可能な端末を、前記大域クロックと同期化するステップと、
をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記統合型ネットワークと前記ＭＢＳとの間の前記アクセスインターフェースは、前記顧客宅内で利用可能な有線接続を介して提供される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のワイヤレス使用可能な端末のそれぞれに本質的に提供される端末クロックを、前記所定の周期的ビットシーケンスによって提供される前記大域クロックに調整するステップ、
をさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記汎用クロックは、衛星を利用したクロックである、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記衛星を利用したクロックは、ＧＰＳクロックである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記大域クロックは、２００ｍｓの持続時間および３０ｎｓの立ち上がり時間を有する、１パルス／秒のクロック信号である、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークに関し、特に、汎用ソースからの大域クロックを通信デバイスに割り当てるためのシステムおよび方法に関するが、これらに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
典型的なセルラー無線システムでは、ユーザのワイヤレス端末は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を介して１つ以上の基幹ネットワークと通信する。ユーザ端末は、モバイル／セルラー電話、モバイル機能を有するラップトップ型コンピュータ／ノート型コンピュータ、ならびに他の携帯用、ポケット型ハンドヘルド式、もしくは車載型モバイルデバイス等の移動局であり得、これらは、無線アクセスネットワークを用いて音声、データ、および／またはビデオを通信する。あるいは、ワイヤレス装置は、固定デバイス、例えば、ワイヤレスローカルループ等の一部である固定セルラー端末であり得る。
【０００３】
クロックの同期化は、デジタル通信ネットワークにとって極めて重要であり、通信リンクの受信機側のクロック（局部発信器としても知られる）は、正しい時刻に正しい周波数で信号を抽出し、次いで信号を適切に再構成することができるように、時刻および周波数の両方において、電送機側のクロックと良好に同期化されていなければならない。
【０００４】
さらに、複数のユーザ端末が基地伝送局（ＢＴＳ）と同時に通信する場合、伝送および受信のタイムスロットのスケジューリングは、ネットワークの全てのノード（ＢＴＳ、ユーザ端末）が、時刻および周波数の両方にいて同期化されることを必要とする。従来、ワイヤレス標準は、通信リンクの両側間の時刻または／および周波数における許容可能な不整合を調節するための、ガードインターバル（時刻、周波数）を指定している。適切に同期化しなければ、その不整合がシステム性能を低下させ、したがって、不満足なサービスの質をもたらす。より良好な同期化は、定義された伝送期間を超えるパケットのバーストのドリフト量を減少させ、チャネル周波数のドリフトを制限し、受信信号の質を高め、したがって、より良好な複合性能をもたらす。
【０００５】
有線（ｗｉｒｅｄ）（または有線（ｗｉｒｅ−ｌｉｎｅ））ネットワークでは、大域クロックは、通常ネットワークタイミング基準（ＮＴＲ）を使用して提供され、端末、またはノードは、それら自体のクロックをＮＴＲと同期化する必要がある。ワイヤレスセルラー通信では、大域クロックは、通常帯域内信号方式を介して対応する基地局（ＢＴＳ）によってユーザ端末（ユーザ機器）装置に提供され、ＢＴＳは、内部クロックに基づいて、ビーコンまたはパイロット信号を規則的または継続的に伝送する。内部クロックは、局所的に生成されるか、インフラストラクチャネットワーク（Ｔ１またはＥ１のレガシーキャリヤからの）から導出されるか、あるいは内部クロックから同期化することができる。ユーザ端末／機器は、常にネットワーククロックを探索し、次いで、それらの個々のクロックをそのクロックと同期化し、絶えずそれを追跡する。ワイヤレスネットワークは、非同期式または同期式であり得る。例えば、ＧＳＭ（特定移動体群（Ｇｒｏｕｐｅ  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ））システムは非同期式であり、したがって、ＧＳＭ端末は異なるＢＴＳから異なるクロックを取り出す。ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）ネットワークは、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）クロックを使用するという点で同期式であり、ＣＤＭＡ端末は、任意のＣＤＭＡのＢＴＳから同一クロックを取り出す。他の同期式ネットワークはＧＰＳでは同期化せず、それらはむしろマスタークロックを使用する。
【０００６】
機器製造業者およびネットワークプロバイダは、現在、より良好な同期化を達成するために幾つかの選択肢を検討している。現在使用されているか、あるいは考慮中である幾つかの主要な技法は、適応型クロック復元（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）（ＡＣＲ）、同期Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ネットワークタイムプロトコル（ＮＴＰ）、および高精度時間プロトコル（ＰＴＰ）である。ＡＣＲのアルゴリズムは、遠隔ノードでのマスターネットワーククロックの再生を試みる。ＡＣＲに基づく技法には幾らか関心が見られるが、このソリューションの独占的な側面により、製造業者およびプロバイダは、それらの使用について懐疑的である。ＩＴＵ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｕｎｉｏｎ）は、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の基準を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ネットワークを介して周波数を同期化する手段として定義している。しかしＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）は、この基準に対応するために、ネットワーク内の全ての要素を大幅にアップグレードする必要があるため、新規適用についてのみ好適となる。ＮＴＰは、ＬＡＮおよびＷＡＮ上での時刻同期に対して最も広く使用されているプロトコルである。これは、今でも使用されている、最も古いインターネットプロトコルのうちの１つである。ＮＴＰは、ハードウェアの点ではほとんど必要とせず、実装は比較的安価である。これは、通常、公衆インターネットを介して１０ミリ秒内に時刻同期を維持することができ、理想的な条件下では、ＬＡＮで２００秒以上の正確さを達成することができる。しかし、ＮＴＰの現行版は、インターネット展開、特に、待ち時間が極めて重要なアプリケーションを用いるワイヤレスインターネットの、高精度の用件を満たさない。
【０００７】
ＰＴＰ（高精度時間プロトコル）とも称される、ＩＥＥＥ１５８８標準（ネットワーク測定および制御システムのための精密クロック同期化プロトコル（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｃｌｏｃｋ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ））は、２００２年のその導入以来、大きな注目を得ている。これは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）リンクを定義する際の基礎となり、同期信号をわずか、かつ明確な遅延（約サブミリ秒の正確さ）で搬送し、大きな物理的距離にわたってＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のタスクを同期化することができる。現在、種々のシリコン業者が、ＰＴＰに対応するハードウェアを生産している。電子通信で使用されるＰＴＰは、例えば、種々の解像度および安定性を有するクロックを必要とする、異種システムを介するマルチキャスト通信に対応するＬＡＮにおいてである。
【０００８】
ＰＴＰクロックは、マスター／スレーブ階層に構成され、各スレーブが、マスターとスレーブとの間で交換される、小さな一連のメッセージに基づいて、そのマスターと同期化する。したがって、マスターは、送信時刻を含む同期化メッセージをスレーブに送信し、スレーブから受信された応答メッセージを使用して、マスタークロックとスレーブクロックとの間の時間差を測定する。同様に、スレーブは、マスターに推定送信時刻を含む遅延依頼メッセージを送信し、スレーブクロックとマスタークロックとの間の時間差を測定する。次に、２つの測定値に基づいて、クロック間の一方向遅延、およびスレーブクロックのオフセットを決定することができ、スレーブは、オフセットに基づいてそのクロックを補正することができる。全てのクロックは、最良のマスタークロックのアルゴリズムを実行する。
【０００９】
ＰＴＰは、透明スイッチおよび１５８８境界クロックを使用する、標準的なＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）上で通常のネットワークトラフィックと共存することができる。境界クロックは、単に、ルータまたは他のネットワークデバイスによって定義される、サブネット間の時刻転送基準として機能する。境界クロックは、サブネットのそれぞれとネットワーク接続を有する。それぞれのサブネット内の通常のクロックが、この境界クロックと同期化する。境界クロックは、クロックの親子階層を確立することによって、幾つかのサブネットの全ての時刻を決定する。しかし、境界クロックのカスケードの使用は、これらのクロック信号を生成するサーボループに蓄積する、非線形時間オフセットをもたらし、許容不可能な程度までその正確さを低下させる可能性がある。
【００１０】
現在の別の傾向は、非ＣＤＭＡネットワークに対応するＢＴＳを含む、全てのＢＴＳに、ＧＰＳクロックを搭載することである。
【００１１】
ネットワークオペレータが、スペクトル効率の改善を通じて、より大きなネットワーク容量を達成しながら、ユーザに広範囲のより進化したサービスを提示することを可能にすることを目的として、３Ｇ（第３世代）もしくは第４世代およびＢ３Ｇ（３Ｇ以降（ｂｅｙｏｎｄ  ３Ｇ））等の新しいワイヤレス技術が開発されつつある。また、３Ｇモバイル技術の最も顕著な特徴のうちの１つは、２Ｇよりも、特に都市部におけるより多数の音声およびデータ顧客、ならびにより低い増分費用でより速いデータ転送速度に対応することである。それらが提示し得るサービスには、広域ワイヤレス音声電話技術および広帯域ワイヤレスデータが含まれる。
【００１２】
オペレータにとってのもう１つの現在の傾向は、家庭内、または限られた数のユーザを持つ狭い受信範囲に、小規模なワイヤレスネットワークを提供する可能性についての調査である。かかる小規模ネットワークには、「フェムトＲＢＳ」（「フェムト」という用語は、受信範囲が比較的小さいことを示すことを意図する）、あるいはエンドユーザが家庭、またはワイヤレス信号が戸外よりも著しく弱い建物の内側にいる時に、「フェムトセル」に優る受信範囲を提供する、「家庭内ＲＢＳ」とも称される、小型無線基地局（ＲＢＳ）が含まれる。かかるフェムトセルに対して提案されている、異なるアーキテクチャがある。
【００１３】
要約すれば、異なる通信ネットワークは異なる同期化規格を有し、異なるサービスは異なる同期化の正確さを必要とする。同期化過程は、通常数百ミリ秒から数秒、さらには数分を必要とし、またノードには追跡機構を備える必要がある。この多様性が、ワイヤレスデバイスおよび中間機器中の実装を困難にし、帯域内信号方式および同期化機能の実際の実装における複雑さにより、システムリソースの浪費をもたらす。新興の技術およびシステムはこれらの課題を考慮に入れ、利用可能なリソースのより良い使用を提供し、より低コストでより良いサービスを可能にしなければならない。
【００１４】
したがって、モバイルデバイスユーザに提示されるサービスの強化、および利用可能なリソース（大域幅等）のより良い使用の提供の両方を視野に入れた、ワイヤレスアクセスネットワーク内およびワイヤレス通信ネットワーク全般内での、同期化の改善が必要である。この必要性は、新興のフェムトセル技術およびそれぞれの家庭用電子デバイスに、より関連する。
【発明の概要】
【００１５】
一態様において、本発明は、ワイヤレスネットワークの時刻および周波数の同期化を改善するための、方法およびシステムを提供する。
【００１６】
本発明の別の態様は、ワイヤレス通信ネットワークのノード内で、大域クロックを割り当てるための方法およびシステムを提供する。
【００１７】
したがって、本発明は、統合型ネットワークを介して接続された複数のネットワークデバイスに、大域クロックを割り当てる方法を提供し、該方法は、汎用クロック取得ステージで汎用クロックを取得し、前記汎用クロックから前記大域クロックを導出するステップと、前記大域クロックを、１つ以上のポイントツーポイント接続を介して制御ステージへ伝送するステップと、前記大域クロックを、１つ以上のポイントツーポイント接続を介してネットワークアクセスステージに割り当てるステップと、前記大域クロックを、前記ネットワークアクセスステージから統合型ネットワークを介して接続される全てのネットワークデバイスに割り当てるステップと、を含む。
【００１８】
汎用クロックは、典型的にはグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）クロックであるが、欧州のＧａｌｉｌｅｏシステムもしくはロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステム等の他の類似の衛星を利用したサービス、または可能性としては地上放送サービスを用い得ることが理解されよう。ポイントツーポイント接続は、典型的には有線接続であるが、当業者には、マイクロ波リンクまたは仮想ポイントツーポイント接続等の他のポイントツーポイント接続を用い得ることが理解されよう。
【００１９】
また、本発明は、ポイントツーポイントインターフェースを介して通信ネットワークに接続される、マイクロ基地局（ＭＢＳ）のためのタイミング装置も対象とし、前記ＭＢＳは、エアインターフェースを介してワイヤレス使用可能なユーザ端末に対応し、前記タイミング装置は、前記ＭＢＳのＭＢＳ回路を、前記ポイントツーポイントインターフェースを介して受信された大域クロックと同期化し、前記エアインターフェースを介して前記ユーザ端末に前記大域クロックを送信するための、同期化装置と、前記ユーザ端末から受信されたＨｅｌｌｏメッセージに応じて、再Ｈｅｌｌｏメッセージを生成するためのＭＢＳメッセージ生成器と、前記再Ｈｅｌｌｏメッセージを前記ユーザ端末に伝送し、かつ前記再Ｈｅｌｌｏメッセージ生成器をトリガするために、前記ユーザ端末から前記Ｈｅｌｌｏメッセージを受信する、送受信器と、を備える。
【００２０】
またさらに、本発明は、フェムトセル内で接続され、マイクロ基地局（ＭＢＳ）から受信されたＭＢＳクロックに対して局部発信器の偏差Δを補正するように適合される、ワイヤレス使用可能な端末のためのクロック統制器（ｃｌｏｃｋ  ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｒ）を提供し、クロック統制器は、前記ＭＢＳから受信されたタイミングデータ内のＭＢＳクロックを検出するための検出器と、端末クロックを、偏差Δを条件とするＭＢＳクロックと同期化するためのタイミング調整装置と、Ｈｅｌｌｏメッセージを生成するためのＨｅｌｌｏメッセージ生成器と、前記同期化された端末クロックに基づく時刻に、前記Ｈｅｌｌｏメッセージを前記ＭＢＳに伝送し、前記ＭＢＳクロックに基づく時刻に、前記ＭＢＳから伝送される再Ｈｅｌｌｏメッセージを受信するための、送受信器と、を備え、前記タイミング調整装置は、前記再Ｈｅｌｌｏメッセージの到達時刻から前記偏差Δを決定する。
【００２１】
本発明のさらに別の態様は、ワイヤレス使用可能な端末に対応するマイクロ基地局（ＭＢＳ）の受信範囲内に位置する、前記ワイヤレス使用可能な端末の局所クロックを、前記ＭＢＳから周期的ビットシーケンスで受信された大域クロックに調整する方法を提供し、該方法は、前記局所クロックを前記大域クロックに同期化するステップと、Ｈｅｌｌｏメッセージを伝送するステップと、Ｈｅｌｌｏメッセージに応じて前記ＭＢＳから伝送される再Ｈｅｌｌｏメッセージを受信するステップと、前記再Ｈｅｌｌｏメッセージおよび端末タイミングデータを使用して、前記大域クロックと前記局所クロックとの間の時間偏差Δを決定するステップと、を含む。
【００２２】
ワイヤレス使用可能な端末に対応するマイクロ基地局（ＭＢＳ）の受信範囲内に位置する、ワイヤレス使用可能な端末の局所クロックを、ＭＢＳから周期的ビットシーケンスで受信された大域クロックに調整する方法も、本発明の別の実施形態に従って提供される。本発明は、局所クロックを大域クロックに同期化するステップと、Ｈｅｌｌｏメッセージを伝送するステップと、Ｈｅｌｌｏメッセージに応じた前記ＭＢＳからの再Ｈｅｌｌｏメッセージを受信するステップであって、再Ｈｅｌｌｏメッセージは、ＭＢＳタイミングデータを含む、ステップと、ＭＢＳタイミングデータおよび端末タイミングデータを使用して、大域クロックと局所クロックとの間の時間偏差Δを決定するステップと、を含む。
【００２３】
本発明は、有利に、ユーザに、テレビを見ている間のフレームの脱落の少ない、より良質なＶｏＩＰサービスを可能にする。また、同期化の改善を通じたサービスの質（ＱｏＳ）の強化は、ネットワーク要素の動作の効率を高め、サービスの低下を最小限に抑え、全体的なネットワーク性能を改善する。
【００２４】
またさらに、信頼性のある同期製品、ならびに回復力のある同期化ネットワークの設計およびアーキテクチャの使用、有線ネットワークとワイヤレスネットワークとの継ぎ目のない統合を可能にし、ネットワーク内での同期障害の場合のサービスの中断を減少させ、したがって、数千のユーザのサービスの中断を回避する。
【００２５】
さらに、ネットワークの同期化に対するＧＰＳの使用は、既存のネットワークインフラストラクチャから、次世代ネットワーク内に提供される新技術へのより速い移行を可能にする。移行期間の間、現行、過渡期、および次世代のネットワークのインターフェースを管理するための、同期化ソリューションが必要である。
【００２６】
またさらに、ネットワークの同期化に一般的技術を使用することによって、機器業者およびデバイス製造業者が現在この点に関して直面している、実装の複雑さおよび材料の浪費が大幅に低減され、より低いネットワーク展開および維持コストをもたらす。実際、ルータ、スイッチ、ハブ、基地局等の多くのネットワーク構成要素が、種々の動作（例えば位置特定）に使用されるＧＰＳクロックをすでに搭載している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
次に、以下の図面を参照して本発明を説明し、図では類似の参照番号は、幾つかの図を通じて対応する部分を指定する。
【図１】ＩＥＥＥ１５８８によって提案されるＧＰＳクロックの割り当てを示す。
【図２Ａ】本発明の実施形態に従う、多技術ネットワークにわたるＧＰＳクロックの割り当ての例を図示し、図２Ａはアクセス側を示す。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に従う、多技術ネットワークにわたるＧＰＳクロックの割り当ての例を図示し、図２Ｂはネットワーク側を示す。
【図３Ａ】フェムトアクセスネットワーク内でＧＰＳ信号を伝送する、種々の手段を示す。
【図３Ｂ】フェムトアクセスネットワーク内でＧＰＳ信号を伝送する、種々の手段を示す。
【図３Ｃ】フェムトアクセスネットワーク内でＧＰＳ信号を伝送する、種々の手段を示す。
【図４Ａ】図２Ｂの例に示されるフェムトセル内のユーザ端末の同期化に使用される、タイミング装置のブロック図を図示する。
【図４Ｂ】図２Ｂの例に示されるフェムトセル内のＵＥの同期化に使用される、クロック統制器のブロック図を図示する。
【図５】ユーザデバイスが、そのクロックをＧＰＳクロックとどのように同期化するかを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、ＩＥＥＥ１５８８を使用するクロック割り当てシステムのブロック図を示す。本アーキテクチャのマスタークロックは、ノード１に提供されるＧＰＳクロック１０である。ノード１は、ＧＰＳマスタークロック１０をスレーブのＩＥＥＥ１５８８のＰＴＰクロック５、５’、および５”に割り当て、各ＰＴＰクロックは、この例ではノード４、４’、および４”に提供される。ノード４、４’、および４”は、それぞれアンテナ７、７’、および７”で示される、固定ワイヤレスノードのモバイルであり得る。本実施形態では、ノード１とモバイルノード４、４’、および４”との間の通信を確立するために、ルータまたはスイッチ３を使用する。同様に、図１は、２において、ノード１がＧＰＳクロックを図示されない他のノードに割り当て得ることを示す。
【００２９】
しかしながら、図１のアーキテクチャは、多くの不利点を有する。例えば、ＧＰＳクロック１０が利用できなくなると、ネットワーク全体が同期を失う。この欠点は、バックアップクロックを提供することによって対処され得る。しかし、かかるソリューションは、ネットワークコストを増加させるという点で、理想的ではない。図１に示される同期化スキームの別の不利点は、フェムト（またはピコ）セルに適用される場合、さほど信頼性がないことである。すなわち、ユーザ端末上のスレーブクロックは、地階もしくはトンネル等のいずれかの建物または遮蔽された空間では、フェムトＢＴＳからの信号を受信することができない場合がある。
【００３０】
図２Ａおよび２Ｂは、本発明の実施形態による、多技術ネットワーク（集合的に「統合型ネットワーク」または通信ネットワークと称される）にわたる、ＧＰＳクロック割り当ての例を図示する。図２Ａは本実施形態のネットワーク側を示し、図２Ｂはアクセス側を示す。このブロック図では、ネットワーク要素はそれらのクロック割り当てに関連する機能に基づいてグループ化され、場合によっては、これらの要素は、図２Ａおよび２Ｂ内のように物理的にグループ化されるが、他のアーキテクチャではそうではないことに留意されたい。図２Ａでは、一般的にＧＰＳクロックを利用可能なＢＴＳと称される基地局送受信器（ＢＴＳ）１４〜１８が、「ＧＳＰクロック取得ステージ」１１と指定される。図２Ａの挿入物は、ステージ１１のＢＴＳによって生成されるクロック信号の例を図示する。これは、２００ｍｓの持続時間および３０ｎｓの立ち上がり時間を有する、１パルス／秒（１ＰＰＳ）のクロック信号であり得る。ステージ１１のＢＴＳは、移動局および固定局と通信するための任意のエアインターフェースまたは技術を使用することができる。また、ステージ１１のＢＴＳのうちの一部が、異なるネットワークに対応してもよく、一方他のものは同じネットワークに対応してもよい。また、このステージのＢＴＳの数は、図２Ａにあるように５つに限定されないことに留意されたい。
【００３１】
ＢＴＳ１４〜１８は、ＧＰＳクロック１０を取得し、それを１２で表される次のステージへ伝送する。ステージ１２は、各ネットワークに対応する種々のコントローラを含む。例えば、ＢＳＣ１９は、ＧＳＭ（モバイル用グローバルシステム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ））またはＤＣＳ（デジタルセルラーシステム）ネットワーク用の、基地局コントローラである。ＲＮＣ２１は、無線ネットワークコントローラであり、これは、ＵＭＴＳ（ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム）無線アクセスネットワークにおける統率要素であり、Ｎｏｄｅ−Ｂ（コントローラに接続されるＵＴＭＳ基地局に使用される名称）の制御を担う。ＲＮＣは、メディアゲートウェイを通じて２０で示されるもの等の回線交換コアネットワークへ、およびパケット交換コアネットワーク２４内のＳＧＳＮ（サービスＧＰＲＳサポートノード）へ接続する。ＡＳＮゲートウェイ２３は、モバイルＷｉＭａｘ無線アクセスネットワーク内で使用される、アクセスサービスネットワークゲートウェイ（ＷＧ）である。ＡＳＮゲートウェイ２３は、加入者制御およびベアラデータトラフィックの処理を通じて、接続管理、ならびにセルサイトおよびサービスプロバイダのネットワーク境界全体での移動性を支援するように設計される。本明細書は、このステージを「制御ステージ」１２と称する。
【００３２】
ステージ１１とステージ１２との間のインターフェースは、管理および他のネットワーク動作（メッセージング）目的で、ＢＴＳをそれぞれのコントローラに接続するために日常的に提供される、有線接続である。しかし、光リンク等の他の種類のポイントツーポイント接続を用いてもよい。図２Ａは、単に例として、Ｔ１、Ｅ１、ＴＤＭ、ＡＴＭ、ＤＳＬ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、またはＩＰ等の接続を図示する。本配置では、ステージ１１のＢＴＳのうちのいずれかが失敗した時でも、他のＢＴＳが伝送し、同一ＧＰＳクロックをネットワーク２０、２４、および２２に割り当てる。この制御ステージの制御デバイスが、さらなる割り当てに最も良いＧＳＭクロックを選択する。また、それらはこの最も良いクロックに同期化する。例えば、仮に、ＲＮＣ２１が、ステージ１１の複数のＢＴＳから複数のＧＰＳクロックを受信するとする。受信されたクロックのうちで最も良いクロックが、例えば、一定期間の間に測定されたクロックの平均に最も近いクロックとして評価することができる。例えば、ＲＮＣ２１が５つのクロック値ｔ１〜ｔ５を取得した場合、これは、（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４＋ｔ５）／５に最も近いクロックを選択するであろう。
【００３３】
１３で表される次のステージは、本例示的ブロック図では、ルータ、ゲートウェイ、アクセスポイント（ＡＰ）等のアクセスデバイスを含む。これは、ＭＳＣ（マルチサービスセンター）２５を示し、音声、データ、およびビデオサービスを処理して、ネットワーク２０で示されるような、ＱｏＳを実現するためのパケット搬送ネットワークを介するパケット搬送を可能にし、パケットベースのサービスは、主にＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）またはＩＰベースである。かかるワイヤレスゲートウェイ（ＷＧ）は、単一の広帯域アクセス回線から、異なるサービスプロバイダへの複数の接続を提供する。パケット制御装置（ＰＣＵ）２６は、ネットワーク２４へのＧＳＭトラフィックへのアクセスを可能にする。これは、パケットデータ以外のＢＳＣの処理タスクのうちの一部を実行する。音声とデータとの間のチャネルの割り振りは、基地局によって制御されるが、一旦チャネルがＰＣＵに割り振られると、ＰＣＵはチャネルから完全な制御を引き継ぐ。
【００３４】
ＳＧＳＮ２８等のＳＧＳＮ（サービスＧＰＲＳサポートノード）は、その地理的サービスエリア内での移動局から、および移動局へのデータパケットの配信を担う。ＧＰＲＳ（汎用パケット無線システム）は、ＧＳＭおよびＣＤＭＡネットワークのインターネットプロトコルパケットサービスに移動性管理、セッション管理、および搬送を提供する、ワイヤレス技術である。該してＧＳＭと同様、ＧＰＲＳは、オープンスタンダード主導のシステムであり、標準化団体は、３ＧＰＰである。ＳＧＳＮノードのタスクには、パケットルーティングおよび転送、移動性管理（アタッチ／デタッチおよび所在管理）、論理リンク管理、ならびに認証および課金機能が含まれる。また、Ｕ−ＳＧＳＮ（ＵＭＴＳサービスＧＰＲＳサポートノード）２７をステージ１３で使用して、ＵＭＴＳトラフィックについて同様な機能を実行することができる。本明細書は、ステージ１３を「ネットワークアクセスステージ」１３と称する。
【００３５】
ステージ１２および１３を接続するインターフェースが専用リンク上に提供され、例えばＴ１／Ｅ１、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、フレームリレー、ＡＴＭ、ＩＰ等の、ステージ１１と１２との間のインターフェースのような、任意の種類のプロトコルを使用することができる。場合によっては、これらのステージのデバイスは共同設置されるか、または統合される。例えば、ＰＣＵ２６は、基地局内に構築されるか、ＢＳＣ内に構築されるか、あるいはさらにはＳＧＳＮ（サービスＧＰＲＳサポートノード）２８と同一サイトに提供することができる。ネットワークアクセスステージ１３のデバイスが、さらなる割り当てに最も良いＧＳＭクロックを選択する。また、それらはこの最も良いクロックに同期化する。最も良いクロックは、ステージ１２に関連して上で説明したように選択することができ、他の方法も等しく使用することができる。
【００３６】
図２Ａは、回線コアネットワーク２０を介する、パケットネットワーク２４を介する、およびさらにＰＳＴＮ／ＩＰネットワーク２２を介する、ＧＳＭクロックのさらなる割り当てを示す。結果としてネットワーク２２の全てのノードが、本明細書で「大域クロック」５０として称される、同一クロックに同期化する。実際、大域クロックがＧＰＳクロックから遅延する場合があるが、これは、全てのノードが、一旦同一タイミングおよび周波数基準を使用すれば、無関係である。
【００３７】
上述のように、本発明は、好ましくは、ワイヤレスフェムトセルを介して接続される、ユーザ機器（ＵＥ）装置のクロックの同期化を対象とする。本明細書では、ネットワーク３０を、顧客宅内で提供される、「家庭内ネットワーク」、または「フェムトネットワーク」もしくは「フェムトセル」と称する。ネットワーク３０は、家庭内ネットワークとして示されるが、事務所、建物等の、任意の他の種類の小さな範囲のワイヤレスネットワークであり得ることに留意されたい。「小さな」という用語はＭＢＳ３５から最低２０メートル延在する範囲を指す。
【００３８】
図２Ｂは、ネットワーク２２から、ユーザ宅内にインストールされたワイヤレスアクセス装置もしくはゲートウェイ３５への、およびそこからゲートウェイ３５の受信範囲、すなわちフェムトセル３０内に位置するユーザデバイス３２への、クロック割り当てを図示する。ユーザデバイス３２は、本明細書で「ユーザ端末」、または「ワイヤレス使用可能なデバイス／端末」、または「ユーザ機器」とも称される。かかる端末には、フェムトセル３０の受信範囲内に存在する、例えば、ノート型コンピュータ（ラップトップ型コンピュータ）、ＴＶ受像機、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙデバイス、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス、セルラーおよびアイフォン、家庭用デバイス（冷蔵庫、警報メータ、食器洗浄機）等の、ワイヤレス使用可能なデバイスが含まれる。本明細書において、「ネットワークデバイス」という用語は、ノード、ゲートウェイ、ユーザ端末、アクセスポイント、ならびに概して他のネットワークデバイスとの通信を確率するために、単独ネットワークもしくは複数のネットワーク（統合型ネットワーク）を介して接続されるデバイスを指す。
【００３９】
ワイヤレスアクセス装置は、小型基地局（ＢＳ）、Ｎｏｄｅ−Ｂ、コントローラであり得、受信範囲内のＵＥ３２とエアインターフェースを介して通信し、本装置は、本明細書においてマイクロ基地局（ＭＢＳ）、フェムトゲートウェイ、または家庭用ゲートウェイと称される。ＭＢＳ３５の全体的アーキテクチャを、図４Ａに示す。ＭＢＳ３５は、本発明の汎用回路４９およびＲＦ回路４８に関連するタイミング装置４５を備える。ＭＢＳ回路４９は、それぞれのネットワークプロトコルによるネットワーク（図示せず）とＭＢＳ３５との間の、およびそれぞれのエアインターフェース３４を介するＭＢＳ３５と端末３２との間の通信の確立を可能にする。
【００４０】
図２Ｂでは、ＧＰＳクロックから導出された大域クロック信号５０が、ワイヤレス接続および有線接続の両方を介して、マイクロ基地局３５に到達する。大域クロックは、３４で示されるワイヤレス接続を介して、ＭＢＳ３５のアンテナ３３に到達することができる。大域クロックは、有線接続を介してＭＢＳ３５に到達することもできる。この筋書きでは、ＰＳＴＮ２２から受信された大域クロックが、種々の電話局（ＣＯ）３１、３１’に割り当てられ、そこからさらにフェムトネットワーク３０に割り当てられる。ＣＯ３１、３１’は、概してサーバおよび電子キャビネットで表される。例として、大域クロック５０は、ＣＯ３１から光ファイバ２９を介してＤＳＬＡＭ（デジタル加入者回線アクセス多重化装置）３６へ伝送され、そこからツイストペア銅線２９−１を介してＭＢＳ３５へ割り当てられる。あるいは、例として、大域クロック５０は、ＣＯ３１’から光ファイバ２９を介して近隣ノード３７または３７’へ伝送され、そこから同軸ケーブル２９−２または２９−２を介してＭＢＳ３５へ割り当てられる。すでに配備されている他の接続配置を、有線に沿う大域クロックの割り当てに使用してもよい。
【００４１】
次いで、ＭＢＳ３５は、各エアインターフェースを介して、フェムトセル３０内のＵＥ３２にこのクロックを割り当てる。本発明は、現在のワイヤレスＬＡＮ／ＭＡＮ技術に本質的である、周期的制御信号を活用し、これにより、いずれかの種類の周期信号が、規則的な時間間隔でＵＥに伝送される。フェムト／ピコセル内でのワイヤレス伝送に好適なかかる技術は、ＷＬＡＮ技術（８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、もしくはｎ）、３ＧＰＰ、ＷｉＭａｘ等である。
【００４２】
したがって、ＬＡＮ技術（８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、もしくはｎ）と一致するゲートウェイ３５は、制御情報およびネットワークの同一性を知らせるために、ビーコンフレームを伝送する。受信範囲３０では、ＵＥ局３２は異なるデータ転送速度で作動している可能性が高く、全ての局がビーコンフレームを受信しなければならないため、それらは受信範囲内で動作する最も低いデータ転送速度で伝送される。概して、ビーコンフレームには、フレームの種類、ビーコンフレーム間隔／転送速度、シーケンス番号、タイムスタンプ、機能情報、ＳＳＩＤ、対応転送速度、１つ以上のＰＨＹパラメータ集合等の情報が含まれる。伝送範囲３５内に位置するＵＥ局がビーコンフレームを検出し、必要に応じてこの情報を使用するが、本発明に関連するのは、大域クロックに基づく、ゲートウェイに対するＵＥの正しいタイミングおよびチャネル周波数の同期化に必要とされる、タイミング情報の受信および使用である。
【００４３】
図３Ａは、タイムスタンプ４３、時間間隔４４、ならびにポイント協調機能（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）データ４１および分散協調機能データ５２等の対応転送速度に関する情報を搬送する、ＩＥＥＥ８０２．１１管理ビーコンフレームを示す。ポイント協調機能とは、ラウンドロビン式のスケジューリングを指し、分散協調機能とは、全ての受信機がリソースを求めて競合する、スケジューリングの種類を指す。本発明に関連して、スーパーフレーム４０は、ビーコン４３で始まり、目標ビーコン伝送時間（ＴＢＴＴ）４４もビーコンフレーム４０内に提供され、受信機に次のビーコンを伝送する目標時間を示す。
【００４４】
ＰＤＡ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、および将来のＩＥＥＥ標準（例えば８０２．１５）によって動作するデバイス等の個人用デバイス間の、他の低距離および低電力ワイヤレス（１０メートル未満）通信も、ゲートウェイ３５によって対応され得る。
【００４５】
図３Ｂは、例えば、より高速およびより良好なセキュリティのために使用される、Ｗ−ＣＤＭＡエアインターフェースによって使用される、一次同期チャネル（ＰＳＣ）を示す。Ｗ−ＣＤＭＡは、直接シーケンスの符号分割多重アクセス信号法（もしくはＣＤＭＡ）を利用して、２ＧのＧＳＭネットワークで使用される時分割多重方式（ＴＤＭＡ）の実装と比較して、より高速を達成し、より多くのユーザに対応する、広帯域のスペクトル拡散モバイルエアインターフェースである。Ｗ−ＣＤＭＡは、例えばＵＭＴＳ（ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム）によって使用される、３Ｇ携帯電話技術である。本技術によれば、加入者装置は、まず一次同期チャネルの構成要素である、一次同期符号（ＰＳＣ）を検索する。ＰＳＣは、それぞれの２，５６０チップのスロットの最初の２５６チップの間に伝送される、固定された２５６チップのシーケンスである。ＰＣＳは、該システム内の全てのセルについて同一である。一旦加入者装置が基地局の存在を決定すると、これは、その局からスロットタイミングを取得する。次いで、加入者装置は、二次同期チャネルを埋め合わせる二次同期符号（ＳＳＣ）を検索する。１６２５６チップのＳＳＣが存在する。各基地局が、各スロットの最初の２５６チップ内のＰＳＣと共に、１個のＳＳＣを伝送する（１６個のＳＳＣのそれぞれとＰＳＣとは直交する）。１５個のＳＳＣの６４個の固有のシーケンスが存在し、各シーケンスは、６４個のスクランブル符号群のうちの１つと関連する。各基地局が、その基地局のスクランブル符号を含む符号群に対応する、１個のＳＳＣシーケンス（フレームにつき１５個のＳＳＣ）を伝送する。６４個のＳＳＣシーケンスの組は、コンマフリーであるように選択され、それはつまり、シーケンスが、他のシーケンスのいずれの循環シフト、またはそれ自体のいずれの重要な循環シフトとも等しくない。この性質のために、一旦加入者装置が、いずれかの１５個の連続スロット内で伝送されるＳＳＣのシーケンスを決定すると、フレームタイミング、および６４個のＳＳＣシーケンスのうちのどれが伝送されたかの両方を決定することができ、したがって、基地局が属するスクランブル符号群が特定される。各スクランブル符号群には８個の符号が存在するため、候補者の数は８に減少している。
【００４６】
また、サービスプロバイダは、大都市圏での長距離ワイヤレス通信向けの、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭａｘ）ネットワークを展開している。ＷｉＭａｘは屋内で良好に動作することが知られており、家庭内ネットワークに好適である。図３Ｃは、ＷｉＭａｘフレーム７０をそれぞれのダウンリンクサブフレーム６６と共に示す。理解されるように、プリアンブル６５が各ダウンリンクサブフレームの初めに送信され、これは、セル／セクター識別、周波数再利用係数、同期化、およびチャネル性能評価のためにＵＥによって使用される。プリアンブルは、セルＩＤを使用してＢＴＳが伝送する各セクターを識別する、１２８個の独特なパターンのうちの１つを有し、ユーザ端末がセルもしくはセクターを他のものから区別できるように、近隣セルもしくはセクターが、異なるパターンを有する。同期化の初期動作が、プリアンブルを検出する目的で、プリアンブルの時間領域の複製の自己相関を観察することにより、フレームの開始を決定する。プリアンブルは、通常増強された電力（例えば、平均的データ信号強度より２．５ｄＢ高い）で送信される。
【００４７】
要約すれば、現在の技術は、同期化および接続を設定するために必要な他の基本的動作を可能にするために、ビーコン等の予め設定された制御信号、ＰＳＣ（一次同期チャネル）で受信される同期符号、またはユーザ機器に周期的に伝送されるプリアンブルを使用する。この信号を、本明細書では「周期的ビットシーケンス」と称し、「周期的」という語は、該ビットシーケンスが、ダウンリンクで（それぞれのダウンリンクフレームと共に）周期的に伝送されることを示すために使用される。この信号が、受信機に既知であるビットシーケンスで大域クロックを搬送し、これにより、受信機はシーケンスを検出し、クロックを抽出することができる。これらのビットシーケンスのそれぞれが、ユーザ端末３２の各局所クロックがこの１０パルス／秒（ＰＰＳ）クロックと同期化できるように、例として１００ミリ秒ごとに信号パルスを発生させる。
【００４８】
本発明は、現行／新興のワイヤレス技術の幾つかのための、上記の周期的ビットシーケンスの使用に限定されず、他の既存および／または新興のプロトコルが、同様の特性のビットシーケンスを提供することができ、これらも同様に、ワイヤレス使用可能なユーザ端末の時刻および周波数の同期化に使用できることが留意される。
【００４９】
図４Ａおよび４Ｂは、図２Ｂの例に示されるフェムトセル３０内の端末の、ＧＰＳクロックとの同期化に関連する装置を図示する、マイクロ基地局３５およびワイヤレス使用可能なユーザ端末３２の実施形態のブロック図を示す。次に、ユーザデバイスが、ＧＰＳクロックと整合するように、そのクロックを補正する方法を例示する、時間線図を提供する図５に関連して、図４Ａおよび４Ｂを説明する。
【００５０】
図４Ａは、ＭＢＳ３５のブロック図の実施形態を示し、ＭＢＳ３５は、ＭＢＳを通信ネットワーク（例えば図２Ｂの’ＰＳＴＮ／ＩＰネットワーク２２）とインターフェースで接続するＭＢＳ回路４９、ＭＢＳを、エアインターフェース３４を使用して、アンテナ３３を介してフェムトセル３０内に位置するユーザ端末３２とインターフェースで接続するＲＦ回路４８と、ユーザ端末がＭＢＳ３５によって使用されるクロックと同期化することを可能にするタイミング装置４５とを備える。図２Ｂに関連して示したように、この例では、装置４９は、例えば、概して２９で表される、ツイストペアもしくはケーブル接続を介して、ＤＳＬＡＭ３６、または近隣ノード３７に接続される。この接続が、各ユーザトラフィック（例えば音声、ビデオ、データ）に、上記のようにＧＰＳクロックと同期する大域クロックを提供する。本発明は、メッセージングを通じてＭＢＳ３５によって受信される他の同期信号と共に、等しく使用することができることに留意されたく、これはネットワークタイミング基準（ＮＴＲ）等であり得る。ＭＢＳ回路４９は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＩＰ、および／または各宅内ですでに利用可能であり得る他の技術等の、種々の技術の信号を処理することができる。この装置には、一般用語で送受信器、変調器／復調器、ベースバンドプロセッサ、増幅器、フィルタ等が含まれる。エアインターフェース３４は、図３Ａ、３Ｂ、および３Ｃに関連して示し、説明したように、フレームの先頭で所定のビットシーケンスを使用する種類のものである。
【００５１】
タイミング装置４５は、本発明による機能性を使用可能にする。同期化装置３８は、有線２９で受信された信号から大域クロックを抽出して、ＭＢＳの局所クロックを同期化することによりＭＢＳをこのクロックに同期化するために使用される。したがって、大域クロックは、エアインターフェース３４を介してユーザ端末に本質的に送信される、周期的ビットシーケンスを生成するために使用される。また、装置４５は、ユーザ端末３２から受信される「Ｈｅｌｌｏメッセージ」に応じて、「再Ｈｅｌｌｏメッセージ」を生成するメッセージ生成器４６と、Ｈｅｌｌｏおよび再Ｈｅｌｌｏメッセージを端末３２と交換するために使用される送受信器４７とを備える。送受信器４７はＭＢＳ送受信器に統合することができ、図４Ａの実施形態は、別個の送受信器が、ＭＢＳと端末との間の時間的整合を補正するために使用される例であることが留意される。時間測定装置３９も、タイミング装置４５の一部であり、装置３９は、本明細書ではＤ２で表されるＨｅｌｌｏメッセージの到達時間を測定し、ＭＢＳによって再Ｈｅｌｌｏメッセージが伝送される時、時間Ｄ３も測定する。この時間測定値は、ＭＢＳタイミング情報と称され、再Ｈｅｌｌｏメッセージに挿入されて、ユーザ端末に伝送される。
【００５２】
ＭＢＳタイミング情報は、大域クロックに同期するＭＢＳクロックを使用して測定される。ＭＢＳクロックは、図５（ａ）ではＴ０、Ｔ１、．．．Ｔｎで表される。グラフ（ａ）に示される例では、周期的ビットシーケンス（ＰＢＳ）が時間Ｔ０に伝送され、Ｈｅｌｌｏメッセージが時間Ｄ２に受信され、再Ｈｅｌｌｏメッセージが時間Ｄ３に伝送される。また、グラフ（ａ）は、ＭＢＳタイミング情報には、Ｈｅｌｌｏメッセージが受信される時間Ｄ２と再Ｈｅｌｌｏメッセージが伝送される時間Ｄ３との間の、ＭＢＳ３５内の遅延に相当する、βで表されるオフセットが含まれることを示し、このオフセットは、ユーザ端末に既知である。
【００５３】
図４Ｂは、本発明の実施形態による、ユーザ端末３２の例を示す。局部発信器７６は、ＭＢＳクロックとの整合を必要とする局所クロックを提供する。端末３２の回路は、一般的にユーザ端末回路７７として示され、変調器／復調器、フィルタ、プロセッサ、増幅器、電源回路等が含まれる。ＲＦ回路ブロック７４は、エアインターフェースを介して無線信号を受信および提供する、無線周波数インターフェースを表す。
【００５４】
本発明の好ましい実施形態によれば、それぞれのユーザデバイス３２は、ＭＢＳ３５によって使用される大域クロックから、局部発信器７６の偏差を補正するための、「クロック統制器」７５を含む。クロック統制器は、エアインターフェースを介してＭＢＳから受信された周期的ビットシーケンスを識別する、シーケンス検出器７１と、タイミングデータを処理して、大域クロックと局所クロックとの間の偏差を決定し、局所クロックを大域クロックに調整する、タイミング測定および調整装置７２とを含む。また、クロック統制器は、予め設定された時間間隔で、Ｈｅｌｌｏメッセージの伝送をトリガするメッセージ生成器７９と、ＭＢＳ３５とのタイミングデータの交換を可能にするための送受信器７３とを備える。送受信器７３は、端末の送受信器に統合することができ、図４Ｂの実施形態は、別個の送受信器が、ＭＢＳと端末との間の時間的整合を補正するために使用される例であることが留意される。
【００５５】
上述のように、デバイス３２の局所クロック７６は、例えば、ＧＰＳクロックから導出され、ＧＰＳクロックと同期する、１０ＰＰＳクロックであり得る、大域クロックにより「統制」される。図５のグラフ（ｂ）は、ｔ０、ｔ１．．．ｔｎで表される、ワイヤレス端末３２の受信機クロック（Ｒｘクロック）を図示し、グラフ（ｃ）は、端末３２の伝送クロック（Ｔｘクロック）を示す（Ｒｘクロックと同期する）。図５に見られるように、端末３２のＲｘ／Ｔｘクロックは、ゲートウェイ３５のクロックと整合せず、この例では、局所クロックが大域クロック５０に対してΔだけ遅延しており、この遅延が補正されなければならない。したがって、ＰＢＳは、大域クロックからΔだけ遅延して端末に到達し、Ｈｅｌｌｏメッセージは、デバイスクロックに対して遅延ΔでＭＢＳに到達し、再Ｈｅｌｌｏメッセージは、大域クロックに対して遅延Δで端末に到達する。
【００５６】
動作時、クロック統制器７５のシーケンス検出器７１は、時刻Ｔ０ではなくｔ０に周期的ビットシーケンス（ビーコン、ＰＳＣ、プリアンブル等）を検出し、ＭＢＳクロックＴ０に対する未知の遅延Δと共に、受信機クロックをｔ０に同期化する。
【００５７】
シーケンスを検出すると、メッセージ生成器７９は、端末３２からＭＢＳ３５へのＨｅｌｌｏメッセージの伝送を開始する。この時間はＤ１で表され、装置７２によって記録される。Ｄ１は、時刻ｔ１に、αで表される予め合意されたオフセットを加えることによって、測定または算出することができ、αは、クロックビットｔ１とＨｅｌｌｏメッセージが伝送される瞬間との間の、端末内の遅延に相当する。したがって、
Ｄ１＝ｔ１＋α＝Ｔ１＋α＋Δ
【００５８】
グラフ５（ａ）に見られるように、ＭＢＳ３５は、遅延Δ後にＨｅｌｌｏメッセージを受信する。上述の通り、ＭＢＳ３５は、大域クロックを使用して、Ｈｅｌｌｏメッセージを受信した時間Ｄ２を測定する。
Ｄ２＝Ｔ１＋α＋２Δ
【００５９】
次に、ＭＢＳ３５は、時間Ｄ３に再ＨｅｌｌｏメッセージでＨｅｌｌｏメッセージに応答し、これは、Ｄ２に対してオフセットβだけ遅延する。
Ｄ３＝Ｄ２＋β＝
＝Ｔ１＋α＋β＋２Δ
【００６０】
次に、Ｄ４で表される時間に、装置７２は、時間測定値Ｄ３と共に、再Ｈｅｌｌｏメッセージを受信し、Ｄ４、α、β、およびｔ１は装置に既知であるため、これから遅延（クロック偏差）Δを導出する。
Ｄ４＝Ｄ３＋Δ＝Ｔ１＋α＋β＋２Δ＝ｔｌ＋α＋β＋２Δ
【００６１】
これで、局所クロックをΔで補正することができる。この動作を、メッセージ生成器７９によって予め設定される規則的な時間間隔で繰り返す。時間測定値Ｄ１およびＤ４は、端末クロックを使用して測定されるため、本明細書はこれらの測定値を「端末タイミングデータ」と称する。
【００６２】
図に示される機能ブロックは、専用ハードウェア、ならびに適切なソフトウェアに関連して、ソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用を通じて提供され得ることが理解されよう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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