(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報がバーストにおいて送信され、あるバーストは無線受信器が到来信号と同期できるようにする同期フィールドを有しているような無線システムにおいて通信を行うための無線受信器であって、前記同期フィールドは、ロック回復に使用されるビット同期ストリングと、それに続くスロット回復に使用されるスロット同期ストリングを備え、前記ビット同期ストリングにおけるロック回復点を決定するための手段と、該決定されたロック回復点に基づいて同期を達成するに要したインターバルを決定し該決定されたインターバルに基づいて信号の質の尺度を与えるように動作できる処理手段とを備え、前記同期を達成するのに要したインターバルは、前記決定されたロック回復点と、前記スロット同期ストリング内の所定の点との間のインターバルから決定されることを特徴とする無線受信器。
【請求項２】
あるバーストは、更に、エラー検出フィールドを備え、前記処理手段は、前記エラー検出フィールドからの情報を用いて、信号の質の更に別の尺度を与えるように動作する請求項１に記載の無線受信器。
【請求項３】
前記処理手段は、信号の質が所定の質スレッシュホールドより下がったという決定に応答して別の通信チャンネルを選択するように動作できる請求項１又は２に記載に無線受信器。
【請求項４】
あるバーストは、更に、エラー検出フィールドを備え、前記処理手段は、前記エラー検出フィールドからの情報を用いて、信号の質の更に別の尺度を与えるように動作し、且つ信号の質が所定の質スレッシュホールドより下がったという決定に応答して別の通信チャンネルを選択するように動作でき、信号の質が所定の質スレッシュホールドより下がったという前記決定は、同期を達成するに要したインターバルから決定された質の尺度が所定のスレッシュホールドより下がり、そしてエラー検出フィールドから決定された質の尺度が所定の質スレッシュホールドより高い場合になされる請求項１に記載の無線受信器。
【請求項５】
前記無線受信器は、無線ハンドセットのトランシーバである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線受信器。
【請求項６】
情報がバーストで送信され、あるバーストは、到来信号と同期することができるようにする同期フィールドを有している無線電話システムにおいて通信を行うための無線ハンドセットの動作方法であって、前記同期フィールドは、ロック回復に使用されるビット同期ストリングと、それに続くスロット回復に使用されるスロット同期ストリングを備え、前記ビット同期ストリング（２０）におけるロック回復点を決定する決定段階と、該決定されたロック回復点に基づいて同期を達成するに要したインターバルを決定し該決定されたインターバルに基づいて信号の質の尺度を与えるようにする処理を行う処理段階と、を備え、前記同期を達成するのに要したインターバルは、前記決定されたロック回復点と、前記スロット同期ストリング内の所定の点との間のインターバルから決定されることを特徴とする方法。
【請求項７】
あるバーストは、更に、エラー検出フィールドを備え、前記処理段階では、信号の質の更に別の尺度を与えるために前記エラー検出フィールドからの情報が用いられる、無線電話システムにおいて通信を行うための請求項６に記載の無線ハンドセットの動作方法。
【請求項８】
前記処理段階では、信号の質が所定の質スレッシュホールドより下がったという決定に応答して別の通信チャンネルが選択される、無線電話システムにおいて通信を行うための請求項６又は７に記載の無線ハンドセットの動作方法。
【請求項９】
あるバーストは、更に、エラー検出フィールドを備え、前記処理段階では、信号の質の更に別の尺度を与えるために前記エラー検出フィールドからの情報が用いられ、且つ、信号の質が所定の質スレッシュホールドより下がったという決定に応答して別の通信チャンネルが選択されるものであり、信号の質が所定の質スレッシュホールドより下がったという前記決定は、同期を達成するに要したインターバルから決定された質の尺度が所定のスレッシュホールドより下がり、そしてエラー検出フィールドから決定された質の尺度が所定の質スレッシュホールドより高い場合になされる、無線電話システムにおいて通信を行うための請求項６に記載の無線ハンドセットの動作方法。
【請求項１０】
前記無線受信器は、無線ハンドセットのトランシーバである無線電話システムにおいて通信を行うための請求項６乃至９のいずれか１項に記載の無線ハンドセットの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線受信器に係り、より詳細には、ポータブル無線電話又はハンドセットのトランシーバの部分を形成し、無線電話システムのベースステーションと通信するための受信器に係るが、これに限定されるものではない。又、本発明は、このような無線受信器を動作する方法にも係る。更に、本発明は、各々所定数のタイムスロットより成るＴＤＭＡフレームのようなフレームにおける複数の搬送波周波数による送信を用いたデジタルセルラー無線電話システム内でベースステーションと通信するためのハンドセットにも係るが、これに限定されるものではない。
【０００２】
【従来の技術】
情報がバーストで送信される無線システムは、受信ステーションが受信信号との同期を維持する上で問題を生じる。多くの提案は、データ又は他の情報を保持する信号を受信する前に受信ステーションを信号と同期できるようにバーストの始めに同期フィールドを含ませることによりこの問題に対する解決策を与えるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
デジタルシステムにおいては、受信器は、データを回復できるようにする到来信号との「ロック回復」即ち「ビット同期」と、バーストのどの点が受信されるかを受信器が決定できるようにする「スロット回復」即ち「スロット又はバースト同期」との両方を達成しなければならない。このため、既知のビットストリングより成る同期フィールドが各バーストの始めに設けられ、これにより、受信ステーションは、そのタイミングを到来信号に対して相関させることができる。既知のストリングは、良好な条件において、即ち信号の質が高いときに、「ロック回復」即ち「ビット同期」を比較的迅速に達成できるようにする。しかしながら、「ロック回復」に使用されるビット同期ストリング（フィールド）は、信号の質が情報を与えるのに適当である全ての状況のもとでビット同期を達成するために充分長いものでなければならない。このビット同期ストリングに続いて、スロット回復に使用されるスロット同期ストリング（フィールド）があり、これは、受信ステーションがバースト内の特定点を位置決めできるようにし、これにより、そのバーストのその後に受け取られるビットに保持された情報の分類又は形式をバースト内のその位置により識別することができる。
【０００４】
信号プロトコルは、一般に、受信した良好なデータを欠陥データと区別できるようにするエラー検出を与える。信号を受信するチャンネルの質を監視して、ベースステーションからハンドセットへの或いはその逆の信号バーストに保持された情報の転送を保存するために新たなチャンネルが必要かどうかを決定することができる。多くの情報が失われる前に良質のチャンネルを使用できるようにするためにチャンネルの質を監視することが望まれる。受信した信号の質は、チャンネルを切り換えるための引き金として使用することができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、情報がバーストにおいて送信され、バーストは無線受信器を到来信号と同期させることのできるフィールドを有している無線システムにおいて通信を行うための無線受信器であって、同期を達成するためのインターバルを信号の質の尺度として利用するように動作できる処理手段を備えた無線受信器が提供される。
【０００６】
同期フィールド（同期フィールドは、ビット同期ストリングとスロット同期ストリングを備える）は、通常、信号の質が完全より低いときに同期を達成できるに充分なほど長いので、信号にはある程度の冗長性が組み込まれており、即ち良好な条件のもとで同期を得るのに必要な以上に長くなっている。これは、受信器が同期を得るためのインターバルに関する情報を利用して、信号の質に関する情報を形成するという余地を与える。
【０００７】
この情報は、得ることのできる他の信号の質の情報に代わって又はそれと共に使用することができる。同期フィールドを信号の質の測定に使用する利点は、データが失われる前にチャンネル切り換えのための判断を行えることである。
【０００８】
本発明により使用されるときには、同期フィールドは、データバーストの前端で情報のロスを生じさせるスライド衝突を検出するのに特に有用である。スライド衝突は、重畳する作用領域を有するシステムが同じプロトコルのもとで動作するときに生じることがある。これは、あるシステムのタイムスロットにおけるバーストが別のシステムのタイムスロットにおけるバーストと同時に生じることがあるためである。２つのシステムが同期していないときには、一方のシステムのタイミングが他方のシステムに対して必然的にドリフトし、干渉パターンを時間と共に相違させる。それ故、各々のシステムに使用された一対のベアラチャンネルは、ある時間周期で互いに干渉状態に入ったり出たりするように「スライド」することになる。この形式の干渉は、「スライド衝突」として知られている。
【０００９】
一般に、各々のシステムにはタイミングの精度に関して限界が課せられているので、スライド衝突によるデータロスは、多数のバーストにわたり比較的ゆっくりと増加する。これは、もし所望であれば、多数のバーストを使用してスライド衝突が発生したかどうか決定できる一方、バーストに保持された多量の情報が失われる前にこのような決定に基づきチャンネルを切り換える機会を与えることができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴によれば、情報がバーストで送信され、バーストは、到来信号と同期することのできる同期フィールドを有している無線電話システムにおいて信号の質の尺度を与える方法であって、同期を達成するためのインターバルを信号の質の尺度として利用する方法が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。添付図面に示された例において、無線電話システムは、ＤＥＣＴ（デジタル・ヨーロピアン・コードレス・テレコミュニケーションズ）規格に合致し、そして１８８０ＭＨｚないし１９００ＭＨｚの周波数帯域内で１．７２８ＭＨｚだけ分離された１０個の搬送波周波数を使用している。このシステムは、時間をＴＤＭＡフレームに分割し、各フレームは、１０ｍｓの時間巾を有する。又、各フレームは、０から２３と番号付けされた２４個のタイムスロットに分割される。各フレームは、２つの半部分に分けられ、第１の半部分（スロット０ないし１１）は、ベースステーションの送信に指定され、そして第２の半部分（スロット１２ないし２３）は、ハンドセットの送信に指定される。
【００１２】
ＤＥＣＴシステムは、通常、各セル３、４をサポートする１つ以上の固定部分及び多数の無線固定部分即ちベースステーション１、２を備えている。多数のポータブル部分即ちハンドセット５が各セルを使用できる。各固定部分は、標準的なワイヤライン電話システムに物理的に接続され、そして共通のシステムの各無線固定部分１、２が固定部分に物理的に接続される。
【００１３】
図２を参照すれば、各ハンドセット５は、アンテナ６と、トランシーバ７と、バーストモードコントローラ８と、通信チャンネルを経てベースステーションとの通信を制御するアルゴリズムでプログラムされた処理手段９とを有している。情報は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１０に表示される。
【００１４】
フレームの１つのタイムスロットにおける送信は、信号バーストを送信することにより行われる。各信号バーストは、４つのフィールドに分割され、その構造が図３に示されている。同期に使用されるＳフィールド１１（上述した「同期フィールド」に対応する）、及びＤＥＣＴプロトコルに基づいて信号情報を送信するのに使用されるＡフィールド１２は、両方とも、ロックオンのとき、即ちシステム情報を受信するためのチャンネル（搬送波周波数及びタイムスロットの組合せ）を見つけるときに使用される。Ｂフィールド１３は、システムユーザにスピーチ又はデータを送信するのに使用され、そしてＺフィールドは、特にスライドエラー検出のために設けられている。Ｚフィールドに加えて、Ａ及びＢフィールドは、繰り返し冗長度チェック（ＣＲＣ）Ｒ−ＣＲＣ１５及びＸ−ＣＲＣ１６として各々知られているそれら自身のエラー検出サブフィールドを有している。Ａフィールドは、６４ビット長さで、最後の１６ビット、即ちＲ−ＣＲＣ１５は、その手前の４８ビットに対するエラーチェックを与える。Ｂフィールドは、３２０ビットである。４ビットのＸ−ＣＲＣ１６は、Ｂフィールドに対するエラーチェックを行う。Ｚフィールド１４は、Ｘ−ＣＲＣ１６の繰り返しである。
【００１５】
図４、５は、ＤＥＣＴ規格のもとで使用される２つの形式のＳフィールドを示す。その一方は、固定部分による送信に使用され（図４）、そしてその他方は、ハンドセットによる送信に使用される（図５）。これら両方のＳフィールド１１は、「ロック回復」又は「ビット同期」に使用される前置部分２０と、「スロット回復」又は「スロット又はバースト同期」に使用される同期ワード２１とを含むという点で同様である。各々の場合の前置部分は、０／１遷移のシーケンスである。検出された同期ワードが既知の同期ワードである場合には、ビット同期が確認され、バースト内の既知の位置が確立されている。受信器は、同期ワードを用いて、Ａフィールドの開始と、バーストに保持された情報を得るためのその後のフィールドとを位置決めする。
【００１６】
ロック回復は多数の方法で達成でき、その１つを図６に示す。図６は、２つの２ｘ９ビットバンク３０、３１が、受信信号を９回オーバーサンプリングするための次々のオーバーサンプル周期中に見られるようなシーケンスを示している。到来するビット流は、９回サンプリングされ、そしてオーバーサンプルされた１及び０がシフトレジスタのバンクに記憶される。バンクの内容は、０−１又は１−０の遷移が２つのビットバンク間の接合部に入るまで各オーバーサンプルクロックサイクルに比較される。バンクが９個の０と９個の１を各々含むときには、バーストモードコントローラにおけるビットレートクロックの位相が、オーバーサンプリングから決定されたクロックサイクルの位相に合致するようにシフトされる。この例は、９回のオーバーサンプリングを使用している。しかしながら、他のオーバーサンプリングレートも使用できる。
【００１７】
悪い信号受信状態のもとでは、バンクが９個の０及び９個の１を含む必要がない。ロック回復を依然達成するためには、妥協が必要となり、例えば、７個以上の１と０が各バンクの中央の７個のビットに存在するときにロック回復が識別される。しかしながら、０／１遷移の位置を確立するために他の基準を選択することもできる。しかしながら、これらの状態のもとでは、単一の０／１遷移の位置が、通常は、ロック回復を一貫して達成するのに充分でなくなる。
【００１８】
図７は、ロック回復点を決定するための装置を示す。図７は、到来バーストを受信する遷移検出器５０を示している。この遷移検出器は、シフトレジスタ５１を含み、２つのビットバンク３０、３１が上記のように遷移を登録するときに遷移を検出する。遷移が検出されると、ＢＭＣにおけるクロック５２の位相が調整され又はリセットされる。検出された０−１遷移の数は、遷移カウンタ５３でカウントされる。遷移カウンタ５３は、所定数の適切な遷移が遷移カウンタ５３で識別されると、ＢＭＣクロック５２に信号を送り、このクロックがそれ以上調整又はリセットされるのを防止する。
【００１９】
図８は、図７の装置の動作を示すフローチャートである。オーバーサンプルされた到来信号がビットバンク３０、３１に入れられて、２つのバンクの接合部に０−１遷移が生じると、遷移が検出される（７０）。遷移が検出されると、ＢＭＣクロック５２が調整され（７１）そしてカウンタ５３が１だけ増加される（７２）。カウンタが２より多くを登録すると（７３）、それは、検出された第３の首尾良い遷移を意味し、ロック回復が達成されたと考えられる（７４）。ＢＭＣクロック５２は凍結され（７５）、即ちクロックの位相にそれ以上の調整は行われず、クロックは、受信バーストの時間中同じに保たれる。次いで、遷移カウンタ５３は、同期ワードの始めまで遷移の数をカウントし続ける（７６）。これは、バーストを受信するのがベースステーションであるかハンドセットであるかに基づいて前置部分の後に最初の１−１又は０−０遷移を検出し、そしてその段階でカウントを停止することにより達成することができる。或いは又、同期の終わりを検出し、そしてその終了点から１６ビットを差し引くことによりその始めまでのカウント数を計算することもできる。同期に対するビット数は、これらの方法又は他の方法で決定することができる。むしろ、同期の達成までのインターバルの他の尺度を使用することができる。
【００２０】
カウンタが２より多くを登録しない（７３）場合には、オーバーサンプルクロックが１だけ増加され（７７）、次いで、別の遷移が検出される（７８）。その後に、最後の遷移以来、厳密に９個のオーバーサンプルビットがあったかどうかの判断がなされる（７９）。もしそうであれば、ＢＭＣクロックが調整され（７１）、カウンタが増加され、そしてプロセスは次の遷移を検出するように続く。もしそうでなければ、カウンタはリセットされ（８０）、オーバーサンプルクロックが増加され（７７）、その後、次の遷移が検出される（７８）。ロック回復が達成されると、同期までのビット数をカウントすることができる。
【００２１】
同期ワードが受け取られるまで０−１、１−０遷移をカウントし続けることにより、ビット同期がいかに容易に達成されたかの指示が与えられる。これは、信号の質の尺度として使用することができる。というのは、受信信号が良質のときの方が、質の悪いときよりも、ロック回復の達成が容易だからである。同期ワードの検出までに残っている遷移が少数なほど、信号の質が低い。次々のバーストに対して得られた結果を比較することにより、信号の質の低下又は改善を監視することもできる。
【００２２】
例えば、多数のバーストにわたり、ロック回復と同期ワードとの間の遷移の数は、次のようになる。
８、８、７、８、８、７、８、８、７、７、７、６、６、６、５、５
ロック回復を確立するのに必要なインターバルの増加は、おそらく、バーストがスライド衝突を受けていて、バーストの前端でデータを浸食していることを指示する。
【００２３】
この情報を信号の質の尺度としていかに使用できるかの例が、図９に示されている。バーストを受け取ると（９０）、受信信号がオーバーサンプルされ、そしてロック回復が達成されたかどうかの判断が、例えば、図７について述べた方法により行われる（９１）。ロック回復がなされたと判断されると、同期ワードの開始が識別されるまでビット遷移がカウントされる（９２）。同期ワードが処理されると、スロット同期の達成を確認でき（９３）、そして受け取ったバーストが処理される（９４）。ロック回復点が識別されると、例えば、最新の４つのバーストに対するロック回復点の連続平均を計算することができ（９５）、２つの最新のバーストに対するロック回復点との比較が行われる（９６）。このバースト及び手前のバーストに対する平均よりも３以上のビット遷移の後にロック回復が達成された場合には、受信した同期フィールドの質が低下したと仮定することができる。スライド衝突を高速フェードの後端と区別するためには、２つのバーストを考慮する必要がある。スライド衝突を検出するのに、それ以上のヒステリシスは必要でない。従って、これは、バーストの同期フィールドを崩壊するスライド衝突を検出するための効率的な方法を与える。
【００２４】
ロック回復が平均より３ビット以上後で生じたと決定されると、信号バーストの１つ以上の他のエラーフィールドが、２つの最新のバーストの両方に対し受信信号のエラーを指示するかどうかのチェックがなされる（９７）。受信信号のエラーが指示されない場合には、バーストがスライド衝突を受けいているという判断がなされ（９８）、通信のための新たなチャンネルが選択される。ロック回復が２つの最新のバーストに対する平均よりも３ビット以上長くかかり、且つ他のエラー検出フィールドがエラーを示す場合には、同期が達成された速度によって与えられる情報が、チャンネルの質が低いという更に別の指示となる（９９）。ロック回復を２つの最新のバーストに対する平均よりも３ビット以上後で達成させる同期フィールドの質の低下が、ＣＲＣにエラーが検出されるときのスライド衝突によるものでない場合にも、チャンネルの質が低いと決定することができ、ハンドオーバーを要求することができる。従って、同期フィールドは、単に別のエラー検出フィールドとして使用することができる。
【００２５】
同期フィールドが別のエラー検出フィールドとして使用される場合には、エラーが、高速フェード又は他の一時的な信号劣化によるのではなく、永久的なチャンネル劣化により生じると判断するために必要な内蔵ヒステリシスが、高速フェード又は他の一時的な信号劣化による不必要なハンドオーバーを防止するために必要となる。ハンドオーバーのための適当な方法及び装置は、英国特許出願第９５００７９９．３号及び第９５００６１９．３号に開示されている。
【００２６】
本発明は、請求の範囲に述べた発明に係るか又は前記したいずれか又は全ての問題を軽減するかに関わりなく、明確に又は一般的にここに開示した新規な特徴又は特徴の組合せを包含するものとする。
【００２７】
以上の説明から、本発明の範囲内で種々の変更がなされ得ることが当業者に明らかであろう。本発明は、ワイヤレス・カスタマー・プレマイズ・イクイップメント（ＷＣＰＥ）及びパーソナル・ハンディフォーン・システム（ＰＨＳ）を含むＤＥＣＴ以外のプロトコルのもとでコードレスシステムに適用することができそしてコードレスシステムへの適用に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いるのに適した無線電話システムの概略図である。
【図２】本発明によるハンドセットの概略図である。
【図３】信号プロトコルの信号バーストを示す図である。
【図４】図３のバーストのＳフィールドを示す図である。
【図５】図３のバーストのＳフィールドを示す図である。
【図６】図４のＳフィールドを用いてロック回復を達成する方法を示す図である。
【図７】ロック回復のための装置を示す図である。
【図８】図６の装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１、２  ベースステーション
３、４  セル
５  ハンドセット
６  アンテナ
７  トランシーバ
８  バーストモードコントローラ
９  処理手段
１０  ＬＣＤ
１１  Ｓフィールド
１２  Ａフィールド
１３  Ｂフィールド
１４  Ｚフィールド
２０  前置部分
２１  同期ワード
３０、３１  バンク
５０  遷移検出器
５１  シフトレジスタ
５２  クロック
５３  遷移カウンタ
【図１】
0003672693.tif 000002
【図２】
0003672693.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003672693.tif 000009
【図９】
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