(57)【要約】  ワイヤレス通信システムにおいて、ネットワークタイミングは、位置ロケーション動作をアシストしうる。ユーザ機器は、ダウンリンクフレームが受信されるときをタグ付けするためにサーバから大まかなネットワーク時間を取得しうる。その時間は、特に同期ネットワークに関して、ネットワークフレーム境界に基づきうる。タイミング前進値の半分でありうる一方向の遅延の推定は、細かいタイミング推定に達するために追加されうる。細かいタイミングの推定は、ユーザ機器のロケーションを決定する際に位置ロケーション受信機による遅延がある場合に、位置ロケーションをアシストしうる。
2014517260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための方法であって、
受信された時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）時間プロトコルからの粗い時間に基づいてダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けすることと、
前記ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、前記タグ付けされたダウンリンクフレームに関して、ダウンリンクフレーム送信時間を導出することと、
前記ダウンリンクフレーム送信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延に基づいて細かい時間を推定することと
を備える方法。
【請求項２】
前記細かい時間を使用して位置ロケーションを導出すること、をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ダウンリンクフレーム送信時間を導出することは、前記ダウンリンクフレーム受信時間のフロア関数に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記送信遅延は、現在のタイミング前進値の半分を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記粗い時間は、フレーム境界に関連して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ワイヤレス通信のために構成されたユーザ機器（ＵＥ）であって、前記ＵＥは、
受信された時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）時間プロトコルからの粗い時間を使用してダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けするための手段と、
前記ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、前記タグ付けされたダウンリンクフレームに関してダウンリンクフレーム送信時間を導出するための手段と、
前記ダウンリンクフレーム送信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延に基づいて、細かい時間を推定するための手段と
を備えるユーザ機器。
【請求項７】
前記細かい時間を使用して位置ロケーションを導出するための手段、をさらに備える請求項６に記載のユーザ機器。
【請求項８】
前記ダウンリンクフレーム送信時間を導出することは、前記ダウンリンクフレーム受信時間のフロア関数に基づく、請求項６に記載のユーザ機器。
【請求項９】
前記送信遅延は、現在のタイミング前進値の半分を備える、請求項６に記載のユーザ機器。
【請求項１０】
前記粗い時間は、フレーム境界に関連して決定される、請求項６に記載のユーザ機器。
【請求項１１】
記録されたプログラムコードを有するノントランジトリ(non-transitory)コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プログラムコードは、
受信された時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）時間プロトコルからの粗い時間を使用して、ダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けするためのプログラムコードと、
前記ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、前記タグ付けされたダウンリンクフレームに関してダウンリンクフレーム送信時間を導出するためのプログラムコードと、
前記ダウンリンクフレーム送信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延に基づいて細かい時間を推定するためのプログラムコードと
を備えるコンピュータプログラム製品。
【請求項１２】
前記プログラムコードは、前記細かい時間を使用して位置ロケーションを導出するためのプログラムコードをさらに備える、請求項１１に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
前記ダウンリンクフレーム送信時間を導出することは、前記ダウンリンクフレーム受信時間のフロア関数に基づく、請求項１１に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
前記送信遅延は、現在のタイミング前進値の半分を備える、請求項１１に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
前記粗い時間は、フレーム境界に関連して決定される、請求項１１に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１６】
少なくとも１つのプロセッサおよび前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリを備える、ワイヤレス通信のために構成されたユーザ機器（ＵＥ）であって、前記少なくとも１つのプロセッサは、
受信された時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）時間プロトコルからの粗い時間を使用してダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けし、
前記ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、前記タグ付けされたダウンリンクフレームに関するダウンリンクフレーム送信時間を導出し、
前記ダウンリンクフレーム送信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延に基づいて、細かい時間を推定する
ように構成される、ユーザ機器。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記細かい時間を使用して、位置ロケーションを導出するようにさらに構成される、請求項１６に記載のユーザ機器。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記ダウンリンクフレーム受信時間のフロア関数に基づいて前記ダウンリンクフレーム送信時間を導出するようにさらに構成された、請求項１６に記載のユーザ機器。
【請求項１９】
前記送信遅延は、現在のタイミング前進値の半分を備える、請求項１６に記載のユーザ機器。
【請求項２０】
前記粗い時間は、フレーム境界に関連して決定される、請求項１６に記載のユーザ機器。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、ＣＨＩＮおよびその他の名義で、２０１１年４月６日に出願された米国特許仮出願６１／４７２，５３１号の利益を権利主張する。上記出願の開示は、参照によってその全体が本明細書に明示的に組み込まれている。
【技術分野】
【０００２】
本開示の態様は、一般的にはワイヤレス通信システムに関し、より具体的には、ＴＤ−ＳＣＤＭＡネットワークにおける位置ロケーション獲得をアシストするために細かいタイミング（fine timing）を導出する技法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信ネットワークは、電話通信、ビデオ、データ、メッセージング、ブロードキャスト、等といった、様々な通信サービスを提供するために広く展開されている。通常は多元接続ネットワークであるこのようなネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって複数のユーザのための通信をサポートする。このようなネットワークの一例は、ユニバーサル地上無線接続ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）である。ＵＴＲＡＮは、ユニバーサルモバイル電気通信システム（ＵＭＴＳ）の一部として定義された無線接続ネットワーク（ＲＡＮ）であって、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によってサポートされる第３世代（３Ｇ）モバイル電話技術である。グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ（登録商標））技術に取って代わる技術である、ＵＭＴＳは、ワイドバンド符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）、時分割符号分割多元接続（ＴＤ−ＣＤＭＡ）、および時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）といった、様々なエアインターフェース規格を現在はサポートする。例えば、中国は、コアネットワークとして既存のＧＳＭインフラストラクチャを有するＵＴＲＡＮアーキテクチャにおける基礎をなしているエアインターフェースとしてＴＤ−ＳＣＤＭＡを推し進めている。ＵＭＴＳはまた、関連したＵＭＴＳネットワークに、より高いデータ転送スピードおよび容量を提供する、高速パケット接続（ＨＳＰＡ）といった、強化された３Ｇデータ通信プロトコルをサポートする。ＨＳＰＡは、既存のワイドバンドプロトコルの性能を拡張し改善する、高速ダウンリンクパケット接続（ＨＳＤＰＡ）および高速アップリンクパケット接続（ＨＳＵＰＡ）の、２つのモバイル電話通信プロトコルの集合である。
【０００４】
モバイルブロードバンド接続に対する需要が増え続けるにつれ、研究と発展が、モバイルブロードバンド接続に対する高まる需要を満たすためだけでなく、モバイル通信でのユーザ経験を向上させ強化するためにＵＭＴＳ技術を向上させ続ける。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、テレコミュニケーションシステムの例を概念的に図示するブロック図である。
【図２】図２は、テレコミュニケーションシステムにおけるフレーム構造の例を概念的に図示するブロック図である。
【図３】図３は、テレコミュニケーションシステムにおいてＵＥと通信するノードＢの例を概念的に図示するブロック図である。
【図４】図４は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおけるアップリンクおよびダウンリンク送信を概念的に図示するタイミング図である。
【図５】図５は、本開示の一態様にしたがってＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおけるアップリンクおよびダウンリンク送信を概念的に図示するタイミング図である。
【図６】図６は、細かいタイミングモジュールによって実行されうる、本開示の一態様を実現するために実行されうる例示的なブロックを図示する機能ブロック図である。
【図７】図７は、本開示の一態様にしたがってワイヤレスネットワークにおいて通信するためのコンポーネントを図示するブロック図である。
【発明の概要】
【０００６】
ワイヤレス通信のための方法が提供される。方法は、受信された時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）時間プロトコルからの粗い時間（coarse time）を使用して、ダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けすることを含む。方法はまた、ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、タグ付けされたダウンリンクフレームに関してダウンリンクフレーム送信時間を導出することを含む。方法は、ダウンリンクフレーム送信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延に基づいて細かい時間（fine time）を推定することをさらに含む。
【０００７】
ワイヤレス通信のために構成されたユーザ機器が提供される。ユーザ機器は、受信された時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）時間プロトコルからの粗い時間を使用して、ダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けするための手段を含む。ユーザ機器はまた、ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、タグ付けされたダウンリンクフレームに関してダウンリンクフレーム送信時間を導出するための手段を含む。ユーザ機器は、ダウンリンクフレーム送信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延に基づいて細かい時間を推定するための手段をさらに含む。
【０００８】
記録されたプログラムコードを有するノントランジトリ(non-transitory)コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品が提供される。プログラムコードは、受信された時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）時間プロトコルからの粗い時間を使用して、ダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けするためのプログラムコードを含む。プログラムコードはまた、ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、タグ付けされたダウンリンクフレームに関してダウンリンクフレーム送信時間を導出するためのプログラムコードを含む。プログラムコードは、ダウンリンクフレーム送信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延に基づいて細かい時間を推定するためのプログラムコードをさらに含む。
【０００９】
ワイヤレス通信のために構成されたユーザ機器が提供される。ユーザ機器は、プロセッサと、プロセッサに結合されたメモリとを含む。プロセッサは、受信された時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）時間プロトコルからの粗い時間を使用して、ダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けするように構成される。プロセッサはまた、ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、タグ付けされたダウンリンクフレームに関してダウンリンクフレーム送信時間を導出するように構成される。プロセッサはまた、ダウンリンクフレーム送信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延に基づいて細かい時間を推定するように構成される。
【００１０】
これは、以下の詳細な説明がより良く理解されうるように、本開示の特徴および技術的利点を、どちらかといえば幅広く概説している。本開示のさらなる特徴および利点が以下に説明される。本開示が、本開示と同じ目的を実行するための他の構造を改良または設計するための基礎として容易に利用されうることは、当業者によって認識されるべきである。また、そのような等価の構成が、添付された特許請求の範囲に記載の本開示の教示から逸脱しないことは、当業者によって理解されるべきである。添付図面と関連して考慮されると、本開示の構成および動作の方法の両方についての、本開示の特徴であると考えられる新規の特徴は、さらなる目的および利点とともに、以下の説明からより良く理解されるであろう。しかしながら、図面の各々は、例示および説明のみの目的で提供されており、本開示の限定の定義として意図されないということは明示的に理解されるべきである。
【詳細な説明】
【００１１】
添付の図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、様々な構成の説明として意図され、本明細書に説明される概念が実施されうる唯一の構成を表すようには意図されない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を提供する目的で、具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしで実施されうるということは、当業者にとって明らかであろう。いくつかの例では、公知の構造およびコンポーネントは、このような概念を不明瞭にすることを避けるためにブロック図形式で示される。
【００１２】
図１を見ると、テレコミュニケーションシステム１００の例を図示しているブロック図が示される。本開示全体を通して提示される様々な概念は、幅広い種類のテレコミュニケーションシステム、ネットワークアーキテクチャ、および通信規格にわたり実現されうる。制限なしに例として、図１で図示される本開示の態様は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ規格を採用しているＵＭＴＳシステムを参照して提示される。この例において、ＵＭＴＳシステムは、電話通信、ビデオ、データ、メッセージング、ブロードキャスト、および／またはその他のサービスを含む様々なワイヤレスサービスを提供する（無線接続ネットワーク）ＲＡＮ １０２（例えばＵＴＲＡＮ）を含む。ＲＡＮ １０２は、ＲＮＣ １０６といった無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）によって各々制御される、ＲＮＳ １０７といった多数の無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）に分割されうる。明確にするために、ＲＮＣ １０６およびＲＮＳ １０７のみが示される。しかしながら、ＲＡＮ １０２は、ＲＮＣ １０６およびＲＮＳ １０７に加えて任意の数のＲＮＣおよびＲＮＳを含みうる。ＲＮＣ １０６は、とりわけ、ＲＮＳ １０７内で無線リソースを割り当てること、再構成すること、解放することを担う装置である。ＲＮＣ １０６は、任意の適切な転送ネットワークを使用して、直接的な物理接続、仮想ネットワーク、等といった様々なタイプのインターフェースを通してＲＡＮ １０２の他のＲＮＣ（図示されない）に相互接続されうる。
【００１３】
ＲＮＳ １０７によってカバーされる地理的領域は、各セルにサービス提供する無線トランシーバ装置を有する、多数のセルに分割されうる。無線トランシーバ装置は一般に、ＵＭＴＳアプリケーションにおいてノードＢと称されるが、また当業者によって、基地局（ＢＳ）、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、ベーシックサービスセット（ＢＳＳ）、拡張サービスセット（ＥＳＳ）、アクセスポイント（ＡＰ）、または何らかの他の適切な専門用語として称されうる。明確にするために、２つのノードＢ １０８が示される。しかしながら、ＲＮＳ １０７は、任意の数のワイヤレスノードＢを含みうる。ノードＢ １０８は、任意の数のモバイル装置にのためにコアネットワーク１０４にワイヤレスアクセスポイントを提供する。モバイル装置の例は、セルラ電話、スマートフォン、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）電話、ラップトップ、ノートブック、ネットブック、スマートブック、携帯情報端末（ＰＤＡ）、衛星ラジオ、全地球測位システム（ＧＰＳ）デバイス、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレイヤ（例えば、ＭＰ３プレイヤ）、カメラ、ゲーム機器、または同様に機能を有するその他のデバイスを含む。モバイル装置は一般に、ＵＭＴＳアプリケーションにおいてユーザ機器（ＵＥ）と称されるが、また当業者によって、モバイル局（ＭＳ）、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末（ＡＴ）、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、端末、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または何らかの他の適切な専門用語として称されうる。説明の目的のために、ノードＢ １０８と通信している３つのＵＥ １１０が示される。ダウンリンク（ＤＬ）はまた、順方向リンクとも呼ばれ、ノードＢからＵＥへの通信リンクを指し、アップリンク（ＵＬ）は、逆方向リンクとも呼ばれ、ＵＥからノードＢへの通信リンクを指す。
【００１４】
コアネットワーク１０４は、示されるように、ＧＳＭコアネットワークを含む。しかしながら、当業者が理解するように、本開示全体を通して提示される様々な概念は、ＧＳＭネットワーク以外の数タイプのコアネットワークへのアクセスをＵＥに提供するために、ＲＡＮまたは他の適切な接続ネットワークで実現されうる。
【００１５】
この例において、コアネットワーク１０４は、モバイル交換センタ（ＭＳＣ）１１２およびゲートウェイＭＳＣ（ＧＭＳＣ）１１４を有する回線交換サービスをサポートする。ＲＮＣ １０６といった、１つまたは複数のＲＮＣは、ＭＳＣ １１２に接続されうる。ＭＳＣ １１２は、呼設定、呼ルーティング、およびＵＥモビリティ機能を制御する装置である。ＭＳＣ １１２はまた、ＵＥが、ＭＳＣ １１２のカバレッジエリア内である継続期間の間、加入者に関連した情報を含むビジタロケーションレジスタ（ＶＬＲ）（図示されない）を含む。ＧＭＳＣ １１４は、ＵＥが回線交換ネットワーク１１６にアクセスするためにＭＳＣ １１２を通してゲートウェイを提供する。ＧＭＳＣ １１４は、特定のユーザが加入しているサービスの詳細を反映しているデータといった、加入者データを含むホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）（図示されない）を含む。ＨＬＲはまた、加入者固有の認証データを含む認証センタ（ＡｕＣ）と関連する。特定のＵＥについて呼が受信されると、ＧＭＳＣ １１４は、ＵＥのロケーションを決定し、そのロケーションにサービス提供している特定のＭＳＣに呼を転送するためにＨＬＲに問い合わせをする。
【００１６】
コアネットワーク１０４はまた、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１１８およびゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１２０とのパケットデータサービスをサポートする。ＧＰＲＳ、すなわち汎用パケット無線サービスは、標準的なＧＳＭ回線交換データサービスで使用可能なものよりも速いスピードでパケットデータサービスを提供するように設計される。ＧＧＳＮ １２０は、パケットベースのネットワーク １２２への接続をＲＡＮ １０２に提供する。パケットベースのネットワーク１２２は、インターネット、プライベートデータネットワーク、または他の適切なパケットベースのネットワークでありうる。ＧＧＳＮ １２０の主要機能は、パケットベースのネットワークの接続性をＵＥ １１０に提供することである。
【００１７】
データパケットは、ＳＧＳＮ １１８を通してＧＧＳＮ １２０とＵＥ １１０との間で転送され、それは主に、ＭＳＣ １１２が回線交換ドメインにおいて実行する機能と同様の機能をパケットベースのドメインで実行する。
【００１８】
ＵＭＴＳエアインターフェースは、スペクトル拡散直接シーケンス符号分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）システムである。スペクトル拡散ＤＳ−ＣＤＭＡは、チップと呼ばれる疑似ランダムビットのシーケンスでの乗算を通して、より広いバンド幅にわたってユーザデータを拡散する。ＴＤ−ＳＣＤＭＡ規格は、そのような直接シーケンススペクトル拡散技術に基づき、さらに、多くのＦＤＤモードＵＴＭＳ／Ｗ−ＣＤＭＡシステムで用いられる周波数分割複信（ＦＤＤ）というよりはむしろ、時分割複信（ＴＤＤ）を要求する。ＴＤＤは、ノードＢ １０８とＵＥ １１０との間でアップリンク（ＵＬ）およびダウンリンク（ＤＬ）の両方に同じキャリア周波数を使用するが、アップリンクおよびダウンリンク送信をキャリア内で異なる時間スロットに分割する。
【００１９】
図２は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡキャリアに関するフレーム構造２００を示す。ＴＤ−ＳＣＤＭＡキャリアは、示されるように、長さ１０ミリ秒であるフレーム２０２を有する。ＴＤ−ＳＣＤＭＡのチップレートは、１．２８メガチップ秒である。フレーム２０２は、２つの５ミリ秒のサブフレーム２０４を有し、各サブフレーム２０４は、７つのスロットＴＳ０〜ＴＳ６を含む。第１の時間スロットＴＳ０は、通常ダウンリンク通信に割り当てられ、第２の時間スロットＴＳ１は、通常アップリンク通信に割り当てられる。残りの時間スロットＴＳ２〜ＴＳ６は、アップリンクまたはダウンリンクのどちらかに使用されることができ、それは、アップリンクまたはダウンリンクのいずれかの方向において、より高いデータ送信時間の間、より大きい柔軟性を可能にする。ダウンリンクパイロット時間スロット（ＤｗＰＴＳ）２０６、ガード期間（ＧＰ）２０８、およびアップリンクパイロット時間スロット（ＵｐＰＴＳ）２１０（アップリンクパイロットチャネル（ＵｐＰＣＨ）としても知られている）は、ＴＳ０とＴＳ１との間に位置する。各時間スロットＴＳ０〜ＴＳ６は、最大１６個のコードのチャネルで多重送信されるデータ送信を可能にしうる。符号チャネル上のデータ送信は、ミッドアンブル２１４（１１４チップの長さを有する）によって分離され、ガード期間（ＧＰ）２１６（１６チップの長さを有する）が次に続く２つのデータ部２１２（各々３５２チップの長さを有する）を含む。ミッドアンブル２１４は、チャネル推定といった特徴に使用されることができ、ガード期間２１６は、バースト間干渉を避けるために使用されうる。同期シフト（ＳＳ）ビット２１８を含むいくつかのレイヤ１の制御情報もまた、データ部で送信される。同期シフトビット２１８は、データ部の第２の部分にしか現れない。ミッドアンブルの直後に続く同期シフトビット２１８は、減少シフト、増加シフト、またはアップロード送信タイミングにおいて何もしないという、３つのケースを示しうる。ＳＳビット２１８の位置は、アップリンク通信の間は、一般的に使用されない。
【００２０】
図３は、ＲＡＮ ３００においてＵＥ ３５０と通信するノードＢ ３１０のブロック図であり、ここで、ＲＡＮ ３００は、図１のＲＡＮ １０２であり、ノードＢ ３１０は、図１のノードＢ １０８であり、ＵＥ ３５０は、図１のＵＥ １１０でありうる。ダウンリンク通信において、送信プロセッサ３２０は、データソース３１２からデータを、コントローラ／プロセッサ３４０から制御信号を受信しうる。送信プロセッサ３２０は、基準信号（例えば、パイロット信号）と同様、データおよび制御信号に様々な信号処理機能を提供する。例えば、送信プロセッサ３２０は、エラー検出のための周期的冗長チェック（ＣＲＣ）コード、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を促進するためのコーディングおよびインターリービング、様々な変調スキームに基づく信号コンステレーションへのマッピング（例えば、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、Ｍ位相偏移変調（Ｍ−ＰＳＫ）、多値変調方式（Ｍ−ＱＡＭ）、等）、直交可変拡散係数（ＯＶＳＦ）を用いた拡散、および一連のシンボルを生成するためのスクランブリングコードとの倍数を提供しうる。チャネルプロセッサ３４４からのチャネル推定値は、送信プロセッサ３２０に関するコーディング、変調、拡散、および／またはスクランブリングスキームを決定するためにコントローラ／プロセッサ３４０によって使用されうる。これらのチャネル推定値は、ＵＥ ３５０によって送信された基準信号からまたはＵＥ ３５０からのミッドアンブル２１４（図２）に含まれるフィードバックから導出されうる。送信プロセッサ３２０によって生成されたシンボルは、フレーム構造を作り出すために送信フレームプロセッサ３３０に提供される。送信フレームプロセッサ３３０は、コントローラ／プロセッサ３４０からのミッドアンブル２１４（図２）とシンボルを多重化することによってこのフレーム構造を作り出し、これは、一連のフレームをもたらす。フレームは次に、送信機３３２に提供され、それは、スマートアンテナ３３４を通し、ワイヤレス媒体にわたってダウンリンク送信のためのキャリア上でフレームを増幅すること、フィルタリングすること、および変調することを含む様々な信号調節機能を提供する。スマートアンテナ３３４は、ビームステアリング双方向適応アンテナアレイまたは他の同様のビーム技術で実現され
うる。
【００２１】
ＵＥ ３５０において、受信機３５４は、アンテナ３５２を通してダウンリンク送信を受信し、キャリア上で変調された情報を復元するために送信を処理する。受信機３５４によって復元された情報は、各フレームを解析し、ミッドアンブル２１４（図２）をチャネルプロセッサ３９４に提供し、データ、制御および基準信号を受信プロセッサ３７０に提供する受信フレームプロセッサ３６０に提供される。受信プロセッサ３７０は次に、ノードＢ ３１０において送信プロセッサ３２０によって実行された処理と逆の処理を実行する。より具体的には、受信プロセッサ３７０は、シンボルをデスクランブリングおよび逆拡散し、次に、変調スキームに基づいて、ノードＢ ３１０によって送信された最も可能性のある信号コンステレーションポイントを決定する。これらのソフト決定は、チャネルプロセッサ３９４によって計算されたチャネル推定値に基づきうる。ソフト決定は次に、データ、制御、および基準信号を復元するために復号およびデインターリーブされる。ＣＲＣコードは次に、フレームが成功裏に復号されたかどうか決定するためにチェックされる。成功裏に復号されたフレームによって搬送されたデータは次に、ＵＥ ３５０および／または様々なユーザインターフェース（例えば、ディスプレイ）で実行するアプリケーションを表す、データシンク３７２に提供されるであろう。成功裏に復号されたフレームによって搬送された制御信号は、コントローラ／プロセッサ３９０に提供されるであろう。フレームが受信プロセッサ３７０によって成功裏に復号されないと、コントローラ／プロセッサ３９０はまた、それらのフレームに関する再送リクエストをサポートするための確認応答（ＡＣＫ）および／または否定応答（ＮＡＣＫ）プロトコルを使用しうる。
【００２２】
アップリンクにおいて、データソース３７８からのデータおよびコントローラ／プロセッサ３９０からの制御信号は、送信プロセッサ３８０に提供される。データソース３７８は、ＵＥ ３５０および様々なユーザインターフェース（例えば、キーボード）で実行するアプリケーションを表しうる。ノードＢ ３１０によるダウンリンク送信に関連して説明された機能性と同様に、送信プロセッサ３８０は、ＣＲＣコード、ＦＥＣを促進するためのコーディングおよびインターリービング、信号コンステレーションへのマッピング、ＯＶＳＦを用いた拡散、および一連のシンボルを生成するためのスクランブリングを含む様々な信号処理機能を提供する。ノードＢ ３１０によって送信された基準信号からのまたはノードＢ ３１０によって送信されたミッドアンブルに含まれるフィードバックからのチャネルプロセッサ３９４によって導出されたチャネル推定値は、適切なコーディング、変調、拡散、および／またはスクランブリングスキームを選出するために使用されうる。送信プロセッサ３８０によって生成されたシンボルは、フレーム構造を作り出すために送信フレームプロセッサ３８２に提供されるであろう。送信フレームプロセッサ３８２は、コントローラ／プロセッサ３９０からのミッドアンブル２１４（図２）とシンボルを多重化することによってこのフレーム構造を作り出し、これは、一連のフレームをもたらす。フレームは次に、送信機３５６に提供され、それは、アンテナ３５２を通し、ワイヤレス媒体にわたってアップリンク送信のためのキャリアでフレームを増幅すること、フィルタリングすること、および変調することを含む様々な信号調節機能を提供する。
【００２３】
アップリンク送信は、ＵＥ ３５０における受信機機能に関連して説明されるのと同様の方法でノードＢ ３１０において処理される。受信機３３５は、アンテナ３３４を通してアップリンク送信を受信しキャリア上で変調された情報を復元するために送信を処理する。受信機３３５によって復元された情報は、各フレームを解析し、ミッドアンブル２１４（図２）をチャネルプロセッサ３４４に提供し、データ、制御および基準信号を受信プロセッサ３３８に提供する受信フレームプロセッサ３３６に提供される。受信プロセッサ３３８は、ＵＥ ３５０において送信プロセッサ３８０によって実行された処理の逆の処理を実行する。成功裏に復号されたフレームによって搬送されたデータおよび制御信号は、それぞれ、次にデータシンク３３９およびコントローラ／プロセッサに提供されうる。いくつかのフレームが受信プロセッサによって成功裏に復号されないと、コントローラ／プロセッサ３４０もまた、それらのフレームに関する再送信要求をサポートするために確認応答（ＡＣＫ）および／または否定応答（ＮＡＣＫ）プロトコルを使用しうる。
【００２４】
コントローラ／プロセッサ３４０および３９０は、それぞれ、ノードＢ ３１０およびＵＥ ３５０における動作を指示するために使用されうる。例えば、コントローラ／プロセッサ３４０および３９０は、タイミング、周辺インターフェース、電圧制御、電力管理、および他の制御機能を含む様々な機能を提供しうる。メモリ３４２および３９２のコンピュータ可読媒体は、それぞれ、ノードＢ ３１０およびＵＥ ３５０に関するデータおよびソフトウェアを格納しうる。例えば、ＵＥ ３５０のメモリ３９２は、コントローラ／プロセッサ３９０によって実行されると、細かいタイミングモジュール用にＵＥ ３５０を構成する細かいタイミングモジュール３９１を、格納しうる。ノードＢ ３１０におけるスケジューラ／プロセッサ３４６は、ＵＥにリソースを割り当てるために使用され、ＵＥに関するダウンリンクおよび／またはアップリンク送信をスケジューリングしうる。
【００２５】
ＴＤ−ＳＣＤＭＡにおいて、アップリンク送信は、ノードＢで同期化される。例えば図４で示されるように、ＵＥ １ ４０４およびＵＥ ２ ４０６のアップリンク送信は、ノードＢ ４０２に同時に到着するように制御される。示されるように、ＵＥ １ ４０４からのアップリンク送信４０８およびＵＥ ２ ４０６からのアップリンク送信４１０は、ノードＢ ４０２に同時に到着する。ノードＢへの到着時間を調整するためのアップリンク送信の制御は、受信された１０ミリ秒のダウンリンクフレーム時間に対して、１０ミリ秒の長さのフレームのアップリンク送信を適切に前進させるためにＵＥによって実行される。この前進は、タイミング前進（ＴＡ）と呼ばれる。図４で示されるように、ＵＥ １のタイミング前進４１８は、ＵＥとノードＢとの間の伝搬遅延の２倍であり、それは、ＵＥ １ ４０４からのアップリンク信号４１２がノードＢ ４０２へ達するための時間と、ノードＢ ４０２からのダウンリンクメッセージがＵＥ 1 ４０４へ達するための時間を足した量である。同様に、ＵＥ ２のタイミング前進４２０は、ＵＥ ２の４０６からのアップリンク信号４１４がノードＢ ４０２へ達するための時間と、ノードＢ ４０２からのダウンリンクメッセージ４１６がＵＥ ２ ４０６へ達するための時間を足した量である。
【００２６】
ＴＤ−ＳＣＤＭＡプロトコルは、アップリンク送信タイミングを適切に前進させるための方法を提供する。第１に、ランダムアクセス手順において、ＵＥは、アップリンクパイロット時間スロット（ＵｐＰＴＳ）上で同期アップリンク（ＳＹＮＣ＿ＵＬ）コードを送信し、ノードＢは、高速物理アクセスチャネル（ＦＰＡＣＨ）上でタイミング情報を測定しＵＥに送信する。表１は、受信されたＵｐＰＣＨの開始位置（ＵｐＰＣＨＰＯＳ）パラメータが、ＵＥにおいてタイミング前進値を最初に決定するために使用されうる高速物理アクセスチャネルメッセージフォーマットを示す。  
【表１】
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【００２７】
ダウンリンク専用物理チャネル（ＤＬ ＤＰＣＨ）およびアップリンク専用物理チャネル（ＵＬ ＤＰＣＨ）がセットアップされると、ノードＢは、受信されたアップリンク専用物理チャネルのミッドアンブルを受信することができる。ノードＢは次に、タイミング前進値を調節するために、ダウンリンク専用物理チャネルにおける同期シフト（ＳＳ）コマンドを測定し、ＵＥに送ることができる。結果として、ＵＥは、受信されたダウンリンク時間に対してアップリンク送信タイミングを調節するために、高速物理アクセスチャネルメッセージおよび同期シフトコマンドを使用しうる。すなわち、タイミング前進は、高速物理アクセスチャネル確認応答（ＡＣＫ）と、ＵＥによって受信された集積同期シフトコマンドとによって決められうる。
【００２８】
通常モバイル局（ＵＥ）は、ロケーションベースの情報およびサービスを提供するために位置ロケーション（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ））受信機を有する。位置ロケーション受信機の１つの難点は、時間およびＵＥの位置の固定を獲得するための時間である。そのような位置／時間の獲得をスピードアップするためのアシスタンスが望まれうる。例えば、ネットワークは、ＵＥが位置ロケーション信号を獲得することをアシストするための衛星軌道情報を提供しうる。また、ＵＥがそのタイミングにおいて改善された正確さを有することができる場合、ＵＥは、衛星信号獲得および信号測定をスピードアップするために衛星信号の検索ウィンドウを狭めることができる。
【００２９】
ＴＤ−ＳＣＤＭＡ信号からタイミング情報を用いた位置／時間獲得を改善するためにＵＥタイミングの正確さを改善する方法が提供される。
【００３０】
ＴＤ−ＳＣＤＭＡネットワークにおける１つの特徴は、全てのノードＢがそれらの１０ミリ秒のフレームと同期であるということである。ＴＤ−ＳＣＤＭＡに関して、１０ミリ秒のフレームは、ＧＰＳ時間の第２のパルスと同期である。ＧＰＳ動作をアシストするために、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ信号を使用して、細かいタイミングを導出するための方法が提案される。ＧＰＳが説明されたが、本開示は、他の位置ロケーションシステムに適用されることができる。
【００３１】
第１に、ＵＥは、ネットワーク内のサーバから大まかな（rough）（「粗い」とも呼ばれる）時間を受信するためにネットワーク時間プロトコル（ＮＴＰ）を使用しうる。この時間は次に、特定のダウンリンクフレームが受信される時をタグ付し、それは、基準値ｔによって（ＴＤ−ＳＣＤＭＡフレームの長さに対応して、１０ミリ秒を単位として）で表示される。留意すべきは、ｔが必ずしも整数値ではなく分数部分を有しうるということである。次に、ＵＥは、１０ミリ秒のダウンリンクフレームがノードＢにおいて送信される時（Ｔ＿ＮＢと呼ばれる）を、式１を通して導出する。  
【数１】
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【００３２】
ＦＬＯＯＲは、ある数字未満の最大整数値を示す数学関数である。したがって、ＦＬＯＯＲ（ｘ）は  
【数２】
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【００３３】
と表現され、ｘ未満の最大整数値を意味する。例えば、ＦＬＯＯＲ（３．５）＝３であり、ＦＬＯＯＲ（２．３２４）＝２である。
【００３４】
式１に関して留意すべきは、ＮＢが１０ミリ秒の倍数で１０ミリ秒のフレームを送信するため、Ｔ＿ＮＢの結果は、整数値であるべきだということである。式１は、およそミリ秒のオーダである、上述された粗いネットワーク時間プロトコル時間のエラーを減らすまたは削除しうる。エラーを減少させること／削除することは、フロア関数足す０．５、ＦＬＯＯＲ｛*＋０.５｝によって達成され、それは、１０ミリ秒に最も近い値をとることができる。例えば、ｔ＝１００．１であり、エラーが＋／−０．１の場合、Ｔ＿ＮＢ＝ＦＲＯＯＲ｛１００．１＋０．５｝＝１００（全ての数字は１０ミリ秒を単位とする）である。
【００３５】
１０ミリ秒のダウンリンクフレームを受信する場合にＵＥにおいて正確なタイミングを推定するために、ノードＢとＵＥとの間の一方向の遅延が加えられうる。この一方向の遅延は、実際は現在のタイミング前進値（ＴＡ）の半分である。それゆえ、ＵＥにおいて受信された１０ミリ秒のダウンリンク時間（Ｔ）は、式２で説明される。  
【数３】
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【００３６】
タイミング調節（ＴＡ）は、Ｔの数値に関するより正確な（すなわち、細かい）タイミングの推定を可能にする、わずかなマイクロ秒の正確さのオーダであることができる。ＴＡ／２は式２において使用されるが、他の数値および機能が、ダウンリンク時間を推定するために使用されうる。
【００３７】
図５は、細かいタイミング値Ｔを算出するための上述の手順を示す。ＵＥ ５０４は、５２０において示されるように、ダウンリンクフレーム５０８と時間基準ｔとをタグ付けする。次にＵＥは、５２２において示されるように式１を使用して、ノードＢ５０２からのフレーム送信に関する時間Ｔ＿ＮＢを導出する。次に、ＵＥは、５２４において示されるようにＴＡ／２を使用してダウンリンクフレーム５０８の受信の細かい時間（Ｔ）を算出する。
【００３８】
上記時間がＵＥにおいて調節されると、時間は、継続的に流れ始めることができ、細かいタイミングは、位置ロケーションをアシストするために可能でありうる。細かいタイミングは、ＧＰＳ時間に関してわずかなマイクロ秒と同じくらい正確であることができる。
【００３９】
１つの構成において、ワイヤレス通信のための装置、例えばＵＥ ３５０は、タグ付けする手段、導出する手段、および推定する手段を含む。一態様では、前述の手段は、前述の手段によって記載された機能を実行するように構成されたアンテナ３５２、受信機３５４、チャネルプロセッサ３９４、受信フレームプロセッサ３６０、受信プロセッサ３７０、送信機３５６、送信フレームプロセッサ３８２、送信プロセッサ３８０、コントローラ／プロセッサ３９０、メモリ３９２、および／または細かいタイミングモジュール３９１でありうる。他の態様では、前述の手段は、前述の手段によって記載された機能を実行するように構成された任意の装置またはモジュールでありうる。
【００４０】
細かいタイミングモジュール３９１は、ハードウェア、ソフトウェアまたは２つの任意の組み合わせであることができる。細かいタイミングモジュール３９１のハイレベルな機能性が、図６に関連して説明される。図６のブロック６０２において示されるように、ＵＥは、細かいタイミングモジュール３９１を通して、ダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けするために受信されたＴＤ−ＳＣＤＭＡ時間プロトコルからの粗い時間を使用しうる。ＵＥはまた、ブロック６０４において示されるように、ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、タグ付けされたダウンリンクフレームのためのダウンリンクフレーム送信時間を導出しうる。ＵＥはまた、ブロック６０６において示されるように、ダウンリンクフレーム送信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延に基づいて、細かい時間を推定しうる。
【００４１】
図７は、ＵＥに関する装置７００の設計を示す。装置７００は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ時間プロトコルからの粗い時間を使用してダウンリンクフレーム受信時間とダウンリンクフレームとをタグ付けするためのモジュール７０２を含む。装置はまた、ダウンリンクフレーム受信時間に基づいて、タグ付けされたダウンリンクフレームに関してダウンリンクフレーム送信時間を導出するためのモジュール７０４を含む。装置はまた、ダウンリンクフレーム受信時間および基地局とユーザ機器との間の送信遅延とに基づいて細かい時間を推定するためのモジュール７０６を含む。図７のモジュールは、プロセッサ、電子デバイス、ハードウェアデバイス、電子コンポーネント、論理回路、メモリ、ソフトウェアコード、ファームウェアコード、等、またはそれらの任意の組み合わせでありうる。
【００４２】
テレコミュニケーションシステムのいくつかの態様は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムを参照して提示されている。当業者が容易に認識するように、本開示全体を通して説明される様々な態様は、他のテレコミュニケーションシステム、ネットワークアーキテクチャ、および通信規格に拡張されうる。例として、様々な態様は、Ｗ−ＣＤＭＡ、高速ダウンリンクパケット接続（ＨＳＤＰＡ）、高速アップリンクパケット接続（ＨＳＵＰＡ）、高速パケット接続プラス（ＨＳＰＡ＋）およびＴＤ−ＣＤＭＡといった他のＵＭＴＳシステムに拡張されうる。様々な態様はまた、（ＦＤＤ、ＴＤＤ、または両方のモードにおける）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、（ＦＤＤ、ＴＤＤ、または両方のモードにおける）ＬＴＥ−アドバンスド（ＬＴＥ−Ａ）、ＣＤＭＡ２０００、エボリューションデータ最適化（ＥＶ−ＤＯ）、ウルトラモバイルブロードバンド（ＵＢＭ） 、ＩＥＥＥ ８０２.１1（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２.１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）、ブルートゥースを採用しているシステム、および／または他の適切なシステムに拡張されうる。採用された実際のテレコミュニケーション規格、ネットワークアーキテクチャ、および／または通信規格は、特定のアプリケーションおよびシステムに課せられた全体的な設計制約に依存するだろう。
【００４３】
いくつかのプロセッサは、様々な装置および方法に関連して説明されている。これらのプロセッサは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせを使用して実現されうる。そのようなプロセッサがハードウェアとして実現されるかソフトウェアとして実現されるかは、特定のアプリケーションおよびシステムに課せられた全体的な設計制約に依存するだろう。例として、本開示において提示されるプロセッサ、プロセッサの任意の部分、またはプロセッサの任意の組み合わせは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理デバイス、ステートマシン、ゲート論理、離散的ハードウェア回路、および本開示全体を通して説明される様々な機能を実行するように構成された他の適切な処理コンポーネントで実現されうる。本開示において提示されるプロセッサ、プロセッサの任意の部分、またはプロセッサの任意の組み合わせの機能性は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＤＳＰ、または他の適切なプラットフォームによって実行されているソフトウェアで実現されうる。
【００４４】
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語で称されようと、または別なものとして称されるかに関わらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行ファイル、実行中のスレッド、手順、機能、等、を意味するために広く解釈されるべきである。ソフトウェアは、コンピュータ可読媒体上に存在しうる。コンピュータ可読媒体は、例として、磁気記憶デバイス（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、マグネットストライプ）、光ディスク、（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、スマートカード、フラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能なＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、またはリムーバブルディスクといったメモリを含みうる。メモリは、本開示を通して提示される様々な態様においてプロセッサと分離して示されるが、メモリは、プロセッサ（例えば、キャッシュまたはレジスタ）の内部にありうる。
【００４５】
コンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラム製品で具現化されうる。例として、コンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読媒体を包装材料に含みうる。当業者は、システム全体に課せられた全体的な設計制約および特定のアプリケーションに依存して、本開示全体にわたって提示される、説明された機能性をどのように最良に実現するかを認識するであろう。
【００４６】
開示された方法におけるステップの特定の順序および階層は、例示的なプロセスの実例であるということが理解されるべきである。設計の優先性に基づいて、方法におけるステップの特定の順序または階層は、再配列されうるということが理解される。添付の方法の請求項は、サンプルの順序で様々なステップの要素を提示し、本明細書で提示された特定の順序または階層に限定されることを意図されない。
【００４７】
前述の説明は、当業者が本明細書において説明される様々な態様を実施することを可能にするために提供される。これらの態様に対する様々な改良は、当業者に対して容易に明らかとなり、本明細書において定義された一般的な原理は、他の態様に適用されうる。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に示された態様に限定されるようには意図されておらず、特許請求の範囲の言語と一致する全範囲が与えられるべきである。ここにおいて、単数形の要素への参照は、そうであると明確に述べられない限り、「１つおよびただ１つ」を意味するように意図されておらず、むしろ「１つまたは複数の」を意味するように意図される。別途記載されていない限り、「いくつかの」という用語は１つまたは複数を指す。項目リストの「少なくとも１つ」を指すフレーズは、単一のメンバーを含む、これらの項目の任意の組み合わせを指す。例として、「ａ、ｂ、またはｃの少なくとも１つ」は、ａ、ｂ、ｃ、ａとｂ、ａとｃ、ｂとｃ、およびａ、ｂとｃをカバーすることが意図される。当業者に知られているまたは後に知られる本開示全体を通して提示された様々な態様の要素と同等である全ての構造および機能は、参照によって本明細書に明示的に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。さらに、本明細書におけるいずれの開示も、そのような開示が特許請求の範囲において明確に記載されるかどうかに関わらず、一般に対して捧げられることを意図しない。いずれの特許請求の要素も、要素が「のための手段」というフレーズを使用して明確に記載されない限り、または方法の請求項の場合、要素が「のためのステップ」というフレーズを使用して記載されない限り、米国特許法１１２条第６段落の規定のもと解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【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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【国際調査報告】
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