(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのユーザ機器（モバイルユニット）をデジタル通信回線に属する少なくとも１つの送受信基地局に同期させる同期方法であって、前記送受信基地局によって送受信される無線信号は、所定の持続幅を有するフレーム（Fn）に細分割され、各フレームは、所定数のタイムスロット(Tn)およびコード(Cn)に細分割され、前記無線信号は、少なくとも同期信号(S)を含み、該同期信号(S)は、前記送受信基地局によって送信されるとともに、システムメッセージ(M)を含むサービスチャネルのタイムスロット(T1)および該サービスチャネルのコード(C1)を識別するための変調要素ユニット列を含む、同期方法において、
・前記送受信基地局によって、前記ユーザ機器に対してポインタメッセージ(P)の存在を示すために、それぞれの変調要素ユニットに対して少なくとも１つの極性反転した変調要素ユニットを含むようにして、少なくとも１フレーム(Fx)内で前記同期信号(S)をマーク付けするステップと、
・前記送受信基地局によって、かかるフレーム(Fx) のサービスチャネル内、または該フレーム(Fx)に続くフレーム(Fx+n)のサービスチャネル内に前記ポインタメッセージ(P)を送信するステップと、
・前記ユーザ機器によって、前記マーク付けされた同期信号(S’)を検出するステップと、
・前記ユーザ機器によって、前記ポインタメッセージ(P)を受信するステップと、
・前記ユーザ機器によって、このポインタメッセージ(P)から、前記ユーザ機器によって少なくともシステムメッセージ(M’)の位置を抽出するステップと、
を含むこと特徴とする同期方法。
【請求項２】
前記送受信基地局による前記同期信号(S)のマーク付けは、２つの順次のフレーム(Fx、Fx+n)内で、それぞれの変調要素ユニットに対して少なくとも１つの極性反転した変調要素ユニットを含むようにして、マーク付けすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の同期方法。
【請求項３】
前記マーク付けされた同期信号(S’)を有する前記少なくとも１つのフレーム（Fx）のサービスチャンネル内に前記ポインタメッセージ（P）を送信して、前記少なくとも１つのフレーム（Fx）に続くフレーム（Fx+n）では前記マーク付けされた同期信号(S’)を元の状態へと戻すようにしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の同期方法。
【請求項４】
前記マーク付けされた同期信号(S’)を有する前記少なくとも１つのフレーム（Fx）に続くフレーム（Fx+n）のサービスチャンネル内に前記ポインタメッセージ（P）を送信して、別のポインタメッセージの存在を示す必要があるまで、前記少なくとも１つのフレーム（Fx）に続くフレーム（Fx+n）では前記マーク付けされた同期信号(S’)の修正した状態を維持するようにしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の同期方法。
【請求項５】
１つのフレームのサービスチャンネル内に前記ポインタメッセージ（Ｐ）を送信するようにしたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の同期方法。
【請求項６】
前記ポインタメッセージ(P)から少なくともシステムメッセージ(M’)の位置を抽出するステップは、かかるシステムメッセージ(M’)が置かれるフレームのフレーム番号の抽出を含むようにしたことを特徴とする請求項１〜５の何れかの項に記載の同期方法。
【請求項７】
前記ポインタメッセージ(P)から少なくともシステムメッセージ(M’)の位置を抽出するステップは、かかるシステムメッセージ(M’) が置かれるフレームのマルチフレーム番号の抽出を含むようにしたことを特徴とする請求項６に記載の同期方法。
【請求項８】
前記送受信基地局による前記同期信号(S)のマーク付けは、マルチフレーム期間（周期）の繰返し倍数により行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の同期方法。
【請求項９】
少なくとも１つのユーザ機器をデジタル通信回線に属する少なくとも１つの送受信基地局に同期させるシステムであって、前記送受信基地局によって送受信される無線信号は、所定の持続幅を有するフレーム（Fn）に細分割され、各フレームは、所定数のタイムスロット(Tn)およびコード(Cn)に細分割され、前記無線信号は、少なくとも同期信号(S)を含み、該同期信号(S)は、前記送受信基地局によって送信されるとともに、システムメッセージ(M)を含むサービスチャネルのタイムスロット(T1)および該サービスチャネルのコード(C1)を識別するための変調要素ユニット列を含む、システムにおいて、該システムは、少なくとも送受信基地局を具え、
該送受信基地局は、
・前記ユーザ機器に対してポインタメッセージ(P)の存在を示すために、それぞれの変調要素ユニットに対して少なくとも１つの極性反転した変調要素ユニットを含むようにして、少なくとも１フレーム(Fx)内で前記同期信号(S)をマーク付けする手段と、
・かかるフレーム(Fx) のサービスチャネル内、または該フレーム(Fx)に続くフレーム(Fx+n)のサービスチャネル内に前記ポインタメッセージ(P)を送信する手段と、
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載の同期システムにおいて、該システムは、少なくともユーザ機器を具え、
該ユーザ機器は、
・前記送受信基地局からの前記マーク付けされた同期信号(S’)を検出する手段と、
・前記送受信基地局によって送信された前記ポインタメッセージ(P)を受信する手段と、
・このポインタメッセージ(P)から、少なくともシステムメッセージ(M’)の位置を抽出する手段と、
を有すること特徴とする、同期システム。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の同期システムにおいて、該システムは、前記マーク付けされた同期信号(S’)を検出するとともにかかるマーク付けされた同期信号(S’)を経て前記送受信基地局とマルチフレームで同期化するように構成された、前記送受信基地局とは異なる別の送受信基地局を具えることを特徴とする同期システム。
【請求項１２】
前記同期システムは、請求項１〜８の何れかの項に記載の同期方法を実施せしめるようにしたことを特徴とする請求項９〜１１の何れかの項に記載の同期システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はデジタル通信回線においてモバイルユニットを送受信基地局に同期化する方法に関するものである。
また、本発明はかかる方法を実施するシステムにも関するものである。
【０００２】
産業上の利用分野
かかるデジタル通信回線には、双方とも3GPP組織（第３世代パートナーシッププロジェクト）によって提案されたTDD-CDMAバージョン（時分割二元-符号分割多元接続方式）、またはCWTS組織（機構）（中国無線通信標準規格）によって提案されたTD-SCDMAバージョン（時分割-同期符号分割多元接続方式）において、UMTS標準規格（汎用移動通信システム）に属する、例えば、モバイル通信回線のような時分割二元接続方式(TDD)がある。
【０００３】
従来の技術
時分割二元接続方式（TDD access）によるモバイル通信回線においては、UMTS環境における基地局（所謂BS）から、または基地局への無線信号の送信および受信は同時には行い得ないが、所定の持続幅を有する周期の連続列で交互に行うことができ、これらのフレームと称される各々はシステムによって好都合に符号化し、確認される。例えば、一般にUMTS送受信基地局は、フレームまたはセミフレーム（リンク切断手順）の第１半部でUE（ユーザ機器）と称されるモバイルユニットに信号を伝送し、且つフレームの第２半部でユーザ機器自体によって送信された信号（リンク接続手順）を受信する。特に、各フレームは１０ms持続し、複数のタイムインターバル（タイムスロット）に細分割され、所定の持続幅を有するが、２つのセミフレームは等しいかまたは異なる持続幅を有するようにすることができる。各タイムスロット内では、有効な信号の受信／送信はTDMA（時分割多元接続）と称される時分割アクセス技術に従って発生する。さらに、各タイムスロットでは、複数の信号をCDMA（符号分割多元接続）アクセス技術に従って符号分割多重化することができるため、各無線チャネルは特定のタイムスロットおよび１つ以上の特定のアクセス符号によって規定する。
【０００４】
従って、送受信基地局およびユーザ機器間のインターフェースが危険となるのを防止するために、および／またはハンドオーバーと称される手順に従って、一つの基地局から他の基地局への通信伝送を最適にするために、フレームをこれら基地局間で同期化してユーザ機器の送信および受信を基地局の送信および受信から分離して、およびその逆とし得るようにする必要がある。さらに、周期的に、且つ時間的に繰返される各フレームに関連するデジタル符号の列を通信中整合してユーザ機器の上述したハンドオーバー手順を迅速化し得るようにする。この最後の同期化形式をマルチフレーム同期化と称する。スーパーフレームと称される追加の同期化レベルは周期的に、且つ時間的に繰返されるシーケンスによってマルチフレームをナンバーリングすることにある。スーパーフレームのマルチフレームおよびフレームへのハイアラーキー細分割によって、特定のマルチフレームおよび／またはスーパーフレームの内側の配列が予め知られている複数のサービスチャネル規定することができる。
【０００５】
ユーザ機器を同期化させるために、送受信基地局によって、SCH（3GPP環境における）または、他のチャネルとは異なるように符号化され、これらを非直交モードで重畳するSYNC（CWTS環境における）と称される特定のチャネルで同期信号を送信する。斯様にしてユーザ機器によって同期化チャネルを恐らく雑音性の電磁環境において残のチャネルから識別することができる。
【０００６】
特に、この同期信号は、ユーザ機器によって容易に識別するために最良の自己相関特性および相互相関特性を示すチップと称される変調単位ユニット列を含む。この変調単位ユニット列によって特定の送受信基地局の符号の群を識別せしめるとともにフレームの位置即ち、ブロードキャストと称される特定のサービスチャネルまたはCCPCH（共通制御物理チャネル）のタイムスロットおよびアクセスコードを識別せしめるようにする。このサービスチャネルは、例えばオペレータおよびセル識別子、利用可能なサービスの種類、到来呼（ページング）および他のメッセージのようなネットワークサービスにアクセスする必要があるユーザ機器に必要なシステムメッセージを含む。
【０００７】
しかし、各無線チャネルの制限された容量を考慮するに、このシステムメッセージは数個のセグメント、即ち、更なる時間多重連続フレームで送信されるバーストにしばしば細分割される。これは、メッセージの正しい再構成に対して、ユーザ機器が送信順序に従って受信した異なるセグメントを組合せてこのセグメントを再合成する必要があることを示す。サービスチャネルが異なる型のシステムメッセージを送信し得るため、各メッセージの型を識別してユーザ機器が正しい復号を行い、興味がないと考えられるメッセージを予め排除して利用可能なリソースの使用を低減し、斯様にして消耗を低減することができる。
【０００８】
送受信基地局によって送信されたシステムメッセージの種類は、送信チャネルの正味の容量を減少するヘッダーを追加することによって、または配置されるフレーム番号にメッセージの種類を関連させることによって識別し得るが、この場合にはマルチフレームでメッセージの時間多重化を永久的に無駄に符号化する必要がある。
【０００９】
発明が解決しようとする課題
従って、本発明の目的は、上述した欠点のない同期方法およびシステムを提供せんとするにある。
【００１０】
課題を解決するための手段
本発明による少なくとも１つのユーザ機器を少なくとも１つの送受信基地局に同期する方法は、少なくとも１つのユーザ機器（モバイルユニット）をデジタル通信回線に属する少なくとも１つの送受信基地局に同期させる同期方法であって、前記送受信基地局によって送受信される無線信号は、所定の持続幅を有するフレーム（Fn）に細分割され、各フレームは、所定数のタイムスロット(Tn)およびコード(Cn)に細分割され、前記無線信号は、少なくとも同期信号(S)を含み、該同期信号(S)は、前記送受信基地局によって送信されるとともに、システムメッセージ(M)を含むサービスチャネルのタイムスロット(T1)および該サービスチャネルのコード(C1)を識別するための変調要素ユニット列を含む、同期方法において、
・前記送受信基地局によって、前記ユーザ機器に対してポインタメッセージ(P)の存在を示すために、それぞれの変調要素ユニットに対して少なくとも１つの極性反転した変調要素ユニットを含むようにして、少なくとも１フレーム(Fx)内で前記同期信号(S)をマーク付けするステップと、
・前記送受信基地局によって、かかるフレーム(Fx) のサービスチャネル内、または次のフレーム(Fx+n)のサービスチャネル内に前記ポインタメッセージ(P)を送信するステップと、
・前記ユーザ機器によって、前記マークされた同期信号(S’)を検出するステップと、
・前記ユーザ機器によって、前記ポインタメッセージ(P)を受信するステップと、
・前記ユーザ機器によって、このポインタメッセージ(P)から、前記ユーザ機器によって少なくともシステムメッセージ(M’)の位置を抽出するステップと、を含むようにしたこと特徴とする。
【００１１】
本発明による少なくとも１つのユーザ機器を少なくとも１つの送受信基地局に同期するシステムは、前記送受信基地局によって送受信される無線信号は、所定の持続幅を有するフレーム（Fn）に細分割され、各フレームは、所定数のタイムスロット(Tn)およびコード(Cn)に細分割され、前記無線信号は、少なくとも同期信号(S)を含み、該同期信号(S)は、前記送受信基地局によって送信されるとともに、システムメッセージ(M)を含むサービスチャネルのタイムスロット(T1)および該サービスチャネルのコード(C1)を識別するための変調要素ユニット列を含む、システムにおいて、該システムは、少なくとも送受信基地局を具え、
該送受信基地局は、
・前記ユーザ機器に対してポインタメッセージ(P)の存在を示すために、それぞれの変調要素ユニットに対して少なくとも１つの極性反転した変調要素ユニットを含むようにして、少なくとも１フレーム(Fx)内で前記同期信号(S)をマーク付けする手段と、
・かかるフレーム(Fx) のサービスチャネル内、または該フレーム(Fx)に続くフレーム(Fx+n)のサービスチャネル内に前記ポインタメッセージ(P)を送信する手段と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
作用
双方とも送受信基地局によって実行される同期信号のマーク付けおよび特定のポイントメッセージの送信によれば、本発明方法によってユーザ機器の電力消費を低減させることができる。その理由はユーザ機器によるも興味がないと考えられるメッセージの検査を防止するシステムメッセージ聴取時間を最適とし得るからである。
【００１３】
本発明方法の他の利点は、システムメッセージの聴取時間だけでなく伝送容量をも最適化することにある。その理由は伝送容量を低減するヘッダー送信することなく、サービスチャネルでメッセージをマーク付けし得るからである。
【００１４】
本発明方法の更に他の利点は物理チャネルの構成を修正することなく、システムメッセージの種類を拡張または増加する可能性、および物理チャネルの論理チャネルへのポインティング、次いで他の論理チャネルへのポインティングを同期化の使用により強靭にすることを示し、従って同期化チャネル自体の容易な受信を可能にする点である。
【００１５】
本発明方法の特定の例によれば、送受信基地局により送信された同期信号のマーク付けを用いてこの信号を直接受信し得る他の送受信基地局をマルチフレームで同期化することができる。
【００１６】
本発明方法の他の特定の例によれば、同期信号の送受信基地局によるマーク付けは関連する変調単位ユニットの１つ以上の連続極性反転を含むようにする。斯様にして、同期信号の最良の自己−相関特性および相互相関特性が減少されず、従って特に雑音性の電磁環境においてその容易な受信を不変に保持することができる。
【００１７】
さらに、本発明方法は既知の遠隔通信システムを最小に修正するだけで容易に実施することができる。その理由は送受信基地局およびユーザ機器における関連する動作ステップの実行に、ソフトウエアの修正のみを必要とし、ハードウエアの修正必要としないからである。
【００１８】
実施例
図面につき本発明を説明する。
図１につき、本発明方法の第１例において、少なくとも１つの基地局によって既知のように１つ以上のユーザ機器により受信し得る無線信号を送信し、あるいはその逆とする。この無線信号は複数のフレームFn、例えばFx-1、Fx、Fx+1、Fx+2、Fx+3に細分割し、次いで、これらを複数のタイムスロットTn、例えばT1-Tiに細分割し、さらに複数のアクセスコードCn、例えばC1-Cmに細分割する。さらに、送受信基地局によって例えばBPSK技術（二進位相偏移キーイング）に従って無線搬送波を位相変調する他のチャネルとは異なるように符号化されたチャネルで同期信号Sを送信する。
【００１９】
この同期信号Sは、既知のように特定の送受信基地局のコード、およびタイムスロット並びにアクセスコード、例えばネットワークサービスへのアクセスを行うユーザ機器に必要なシステムメッセージMを含むサービスチャネルのタイムスロットT1およびコードC1の群を識別し得る一連の変調単位ユニットを含む。メッセージMの内容を得るために一層連続するフレームで送信されたセグメントに細分割して、ユーザ機器が同期信号Sを受信し、復号化する。
【００２０】
本発明方法の第１例では、送受信基地局は、フレームFn,例えばフレームFxの同期信号Sの変調単位ユニット列を修正し、同一のフレームまたはその位置があらかじめ知られている次のフレームのサービスチャネルにおける特定のポインタメッセージPの存在をユーザ機器に知らせるようにする。
【００２１】
アクイジション時間を迅速化するために単一のフレームのみを占めるのが好適なポインタメッセージPは、マルチフレーム、可能にはスーパーフレームに関する情報である、高次の階層順のフレーム同期を順次含む。この情報は、新たなシステムメッセージの第１セグメントが開始される際に知ることができ、従って特定のシステムメッセージM’の例えばフレームFx+3における位置を決め、この特定のシステムメッセージM’は一層連続するフレームに順次細分割することができる。変調単位ユニット列のうちの修正された変調単位ユニットによってマーク付けされた同期信号S’を受信すると、ユーザ機器はポインタメッセージPを復号化し、可能にはポインタメッセージPによってポインタされたシステムメッセージM’を、興味があろうがなかろうが、試験する。
【００２２】
特に、本例では、変調単位ユニット列のマーク付けは、論理係数が−１の、即ち、その極性を反転した同期信号Sで、変調単位ユニット列を変調して得るようにする。同期チャネル内にてマーク付けされた同期信号S’の変調単位ユニット列の極性は、多くの続くフレームの極性を平均化してコヒーレントを発生させて検出するか、またはインコヒーレントの場合では２つの順次のフレームの各極性間の差を形成させて検出する。
【００２３】
図２につき、本発明方法の第２例を示し、ここにおいて第２例は、マーク付けされた同期信号S’がユーザの機器に対して,マーク付けされた同期信号S’が存在するフレームに続くフレームFx+n（本例ではn=1）のサービスチャネル内にポインタメッセージPが存在することを示す、と云う点で第１例とは相違する。続くフレームFx+n+1では、この同期信号は、元の状態S、例えば非反転極性の状態に戻す代わりに、他のポインタメッセージPの存在を示す必要があるまで修正されたままの状態にする。このため、本例では、ポインタメッセージPの存在は送受信基地局によって同期信号の状態の遷移により示される。図１および図２において、矢印はマーク付けされた信号S’からポインタメッセージPへのポインティングと、ポインティングメッセージPから新たなシステムメッセージM’の第１セグメントへのポインティングを示す。
【００２４】
本発明方法の他の例では、送受信基地局による同期信号Sのマーク付けは多重周期対それ自体のマルチフレーム期間により発生する。斯様にして送受信基地局により送信された同期信号のマーク付けを用いてもかかる信号を直接受信し得る他の送受信基地局をマルチフレームで同期化することができる。
【００２５】
本発明方法は3GPP(第３世代パートナーシッププロジェクト)で提案されたサービスチャネルでのシステムメッセージ伝送の特定の機構に適用することもできる。この分野では、各々が例えば繰返し速度のような異なる特性を有するシステムメッセージをブロックで送る。これらブロック間では、マスターブロックを規定し、送受信基地局で現在使用するブロックの全てをリストアップし、記述し、且つ任意の情報の更新時を決める方法をも得るようにする。この場合には、同期信号Sのマーク付けおよびポインタメッセージPの伝送を行ってユーザ機器によりマスターブロックの識別を迅速に可能にし、従って必要なシステム情報の全てを有効に取得し得るようにする。
【００２６】
従って、本発明では上述した実施例を示し、記述したが、他の例および／またはこれに追加する例、特に同期信号Sのマーク付けアルゴリズムの例は発明の要旨を変更することなく当業者によって実施し得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明による方法の第１例における無線チャンネルの構成を示す説明図である。
【図２】  図２は本発明による方法の第２例における無線チャンネルの構成を示す説明図である。
【図１】
0004669983.tif 000002
【図２】
0004669983.tif 000003