(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非調整型周波数ホッピング・セルラ・システムで使用する移動体ユニットであって、
基地局のセットに関する情報をもたらす照会手順を実行する無線手段と、
セット内の少なくとも１つの基地局に、セット内の少なくとも１つの他の基地局に関する情報を供給する無線手段と、を備えることを特徴とする移動体ユニット。
【請求項２】
情報が、基地局のセットに対応するアドレス情報を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の移動体ユニット。
【請求項３】
情報が、前記少なくとも１つの基地局に関するクロック値と、セット内の少なくとも１つの他の基地局に関するクロック値との差を表わすクロック・オフセット情報を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の移動体ユニット。
【請求項４】
前記少なくとも１つの基地局から付加情報を受信する無線手段を更に備えており、前記付加情報が基地局のセットにない少なくとも１つの基地局に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の移動体ユニット。
【請求項５】
基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局との通信を確立するために付加情報を使用する手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の移動体ユニット。
【請求項６】
付加情報が、基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局に関する同期情報を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の移動体ユニット。
【請求項７】
前記少なくとも１つの基地局から付加情報を受信する無線手段を更に備えており、前記付加情報が基地局のセットにある少なくとも１つの基地局に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の移動体ユニット。
【請求項８】
移動体ユニットと基地局のセットとを備える非調整型周波数ホッピング・セルラ・システムであって、
移動体ユニットが、
基地局のセットに関する情報をもたらす照会手順を実行する無線手段と、
セット内の少なくとも１つの基地局に、セット内の少なくとも１つの他の基地局に関する情報を供給する無線手段と、を備え、
基地局のセットのそれぞれが、
自身の情報を移動体ユニットに供給する手段と、
セット内の少なくとも１つの他の基地局に関する情報を受信する手段と、を備えることを特徴とするシステム。
【請求項９】
情報が、基地局のセットに対応するアドレス情報を含んでいることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
情報が、前記少なくとも１つの基地局に関するクロック値と、セット内の少なくとも１つの他の基地局に関するクロック値との差を表わすクロック・オフセット情報を含んでいることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記移動体ユニットが、
前記少なくとも１つの基地局から付加情報を受信する無線手段を更に備えており、前記付加情報が基地局のセットにない少なくとも１つの基地局に関する情報を含んでおり、
前記少なくとも１つの基地局が、
付加情報を移動体ユニットに供給する手段を更に備えていることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局を更に備え、
前記移動体ユニットが、
基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局との通信を確立するために付加情報を使用する手段を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
付加情報が、基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局に関する同期情報を含んでいることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記移動体ユニットが、
前記少なくとも１つの基地局から付加情報を受信する無線手段を更に備えており、前記付加情報が基地局のセットにある少なくとも１つの基地局に関する情報を含んでおり、
前記少なくとも１つの基地局が、
付加情報を移動体ユニットに供給する手段を更に備えていることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
非調整型周波数ホッピング・セルラ・システムで使用する基地局であって、
自身の情報を移動体ユニットに供給する無線手段と、
移動体ユニットからシステム内の少なくとも１つの他の基地局に関する他の情報を受信する手段と、を備えることを特徴とする基地局。
【請求項１６】
自身の情報が基地局との通信を確立するためのアドレス情報を含んでおり、他の情報がシステム内の前記少なくとも１つの他の基地局との通信を確立するための他のアドレス情報を含んでいることを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項１７】
他の情報が、システム内の前記少なくとも１つの他の基地局との通信を確立するための他のクロック・オフセット情報を含んでいることを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項１８】
移動体ユニットによって実行された照会手順に応答しなかった少なくとも１つの基地局に関する情報を含む付加情報を、移動体ユニットに供給する無線手段を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項１９】
前記付加情報が、移動体ユニットの位置によって定められる地理的領域内にない少なくとも１つの基地局に関する同期情報を含むことを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
【請求項２０】
移動体ユニットによって実行された照会手順に応答した少なくとも１つの基地局に関する情報を含む付加情報を、移動体ユニットに供給する無線手段を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項２１】
基地局内にある自身のクロックと、システム内の別の基地局内にある別のクロックとの間のクロック・ドリフトのレートを推定する手段を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項２２】
自身のクロックに関するクロック値と、システム内の前記別の基地局内にある前記別のクロックに関するクロック値との差を表わす、格納されたクロック・オフセット値を補正するために、推定されたクロック・ドリフトのレートを使用する手段を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の基地局。
【請求項２３】
非調整型周波数ホッピング・セルラ・システムで使用する移動体ユニットの運営方法であって、
基地局のセットに関する情報をもたらす照会手順を実行するステップと、
セット内の少なくとも１つの基地局に、セット内の少なくとも１つの他の基地局に関する情報を供給するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項２４】
情報が、基地局のセットに対応するアドレス情報を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
情報が、前記少なくとも１つの基地局に関するクロック値と、セット内の少なくとも１つの他の基地局に関するクロック値との差を表わすクロック・オフセット情報を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの基地局から付加情報を受信するステップを更に備えており、前記付加情報が基地局のセットにない少なくとも１つの基地局に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局との通信を確立するために付加情報を使用するステップを更に備えることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
付加情報が、基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局に関する同期情報を含んでいることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの基地局から付加情報を受信するステップを更に備えており、前記付加情報が基地局のセットにある少なくとも１つの基地局に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
非調整型周波数ホッピング・セルラ・システムの運営方法であって、
前記移動体ユニットにおいて、
基地局のセットに関する情報をもたらす照会手順を実行するステップと、
セット内の少なくとも１つの基地局に、セット内の少なくとも１つの他の基地局に関する情報を供給するステップと、を実行し、
基地局のセットのそれぞれにおいて、
自身の情報を移動体ユニットに供給するステップと、
セット内の少なくとも１つの他の基地局に関する情報を受信するステップと、を実行することを特徴とする方法。
【請求項３１】
情報が、基地局のセットに対応するアドレス情報を含んでいることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
情報が、前記少なくとも１つの基地局に関するクロック値と、セット内の少なくとも１つの他の基地局に関するクロック値との差を表わすクロック・オフセット情報を含んでいることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記移動体ユニットが、
前記少なくとも１つの基地局から付加情報を受信するステップを更に実行し、前記付加情報が基地局のセットにない少なくとも１つの基地局に関する情報を含んでおり、
前記少なくとも１つの基地局が、
付加情報を移動体ユニットに供給するステップを更に実行することを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記移動体ユニットが、
基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局との通信を確立するために付加情報を使用するステップを更に実行することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
付加情報が、基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局に関する同期情報を含んでいることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記移動体ユニットが、
前記少なくとも１つの基地局から付加情報を受信するステップを更に実行し、前記付加情報が基地局のセットにある少なくとも１つの基地局に関する情報を含んでおり、
前記少なくとも１つの基地局が、
付加情報を移動体ユニットに供給するステップを更に実行することを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
非調整型周波数ホッピング・セルラ・システムで使用する基地局の運営方法であって、
自身の情報を移動体ユニットに供給するステップと、
移動体ユニットからシステム内の少なくとも１つの他の基地局に関する他の情報を受信するステップと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項３８】
自身の情報が基地局との通信を確立するためのアドレス情報を含んでおり、他の情報がシステム内の前記少なくとも１つの他の基地局との通信を確立するための他のアドレス情報を含んでいることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
他の情報が、システム内の前記少なくとも１つの他の基地局との通信を確立するための他のクロック・オフセット情報を含んでいることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
移動体ユニットによって実行された照会手順に応答しなかった少なくとも１つの基地局に関する情報を含む付加情報を、移動体ユニットに供給するステップを更に備えることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記付加情報が、移動体ユニットの位置によって定められる地理的領域内にない少なくとも１つの基地局に関する同期情報を含むことを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
移動体ユニットによって実行された照会手順に応答した少なくとも１つの基地局に関する情報を含む付加情報を、移動体ユニットに供給するステップを更に備えることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４３】
基地局内にある自身のクロックと、システム内の別の基地局内にある別のクロックとの間のクロック・ドリフトのレートを推定するステップを更に備えることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４４】
自身のクロックに関するクロック値と、システム内の前記別の基地局内にある前記別のクロックに関するクロック値との差を表わす、格納されたクロック・オフセット値を補正するために、推定されたクロック・ドリフトのレートを使用するステップを更に備えることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は周波数ホッピング（ＦＨ）無線システムに関する。詳細には、固定された基地局と、移動の間にある基地局から別の基地局へ接続する移動携帯装置とを含む、マルチセルあるいはセルラ・アプリケーションに適用されるＦＨ無線システムに関する。本発明は、基地局が何も調整されていない場合でも、ＦＨ基地局間でのハンドオーバの実行を可能にする。
【０００２】
移動電話は幅広く使用されているので、セルラ・システムは良く知られており、完成度が高いレベルに達している。セルラ・システムは通常、それぞれがセルと呼ばれる限定された領域をカバーし、計画的な位置に配置された多くの基地局を有する移動体ネットワークを備えている。隣接するセルは部分的にオーバーラップしているので、携帯装置は移動体ネットワークとの接続を失わずに、あるセルから別のセルへと移動できる。携帯装置が呼の間に移動するとき、携帯装置の基地局に対する相対位置に応じて、ある基地局から別の基地局へ接続が渡される。
【０００３】
ネットワークへのアクセスとハンドオーバ機能をサポートするために、基地局は通常、予め定められた（既知の）無線信号、いわゆる制御チャネルあるいはビーコンを送信する。制御チャネルは携帯装置に基地局の存在を知らせる。携帯装置が受信した制御チャネルの信号強度に基づいて、呼の前あるいは呼の間に携帯装置がどの基地局に接続すべきかについての決定がなされ得る。
【０００４】
制御チャネルは携帯装置が容易に見つけられる固定チャネルである。制御チャネルは、周波数分割多元アクセス（ＦＤＭＡ）、時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）ベースのシステムにおいては専用の周波数及び／又はタイムスロット、あるいは直接拡散の符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）ベースのシステムにおいては固定の拡散コードのいずれかを使用する。全ての場合において、制御チャネルが位置するキャリア周波数は、基地局毎に異なってはいるが固定されている。携帯装置は、適切なキャリア周波数への同調と、復号可能な信号が見つかるまで信号をスキャンすることだけを行えばよい。
【０００５】
周波数ホップのＣＤＭＡに基づいたシステムでは、状況は全く異なっている。これらのシステムでは、擬似ランダム・ホップ・シーケンスに従ってキャリア周波数が周期的に変わる。従って、特に携帯装置がホップ・タイミングとホップ・シーケンスの情報を持ってないときには、携帯装置がＦＨ制御チャネルを探し出すのが困難であるので、ＦＨシステムのセルラ・システムを構成するのは困難である。過去においては、ＦＨは干渉ダイバーシティによって容量を増やすためにＧＳＭ等のデジタル・セルラ・システムに適用された。しかしながら、これらのシステムでは、ホップするのはトラフィック・チャネルだけであり、制御チャネルは決してホップしない。
【０００６】
基地局間のホッピングを調整すれば、ＦＨセルラ・システムでの携帯装置のサーチの手間をかなり削減できる。この場合、携帯装置が一旦ある基地局に同期すると、ＦＨの伝送が現在の基地局と調整されているならば、他の近くにある基地局にロック・オンするのにわずかな手間しか要しない。このように、調整されたシステムではサーチの手間は、携帯装置での同調時のパワー・アップにおけるような、携帯装置が移動体ネットワークに加わる最初のときにだけ費やされる。
【０００７】
しかしながら、無線インタフェースが一定の周波数帯域を使用するとき、米国における米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）や欧州における欧州電気通信標準化機構等の調整組織によって設定された規制及び規則により、基地局の調整が禁止される。その例は認可の不要な２．４ＧＨｚの工業／医療／科学用（ＩＳＭ）帯域である。この帯域を使用するためには、無線システムは、直接シーケンス（ＤＳ）の拡散あるいは周波数ホッピングの拡散のいずれかによって信号を拡散しなければならない。上記で説明したように、ＤＳ拡散に基づいたセルラ・システムは、制御チャネルをサポートするのに固定のキャリア周波数を使用できるので魅力がある。しかしながら、未知の妨害がある環境においてＦＨ拡散はより頑健であり、結果として送受信機が安くなる。残念ながら、ＩＳＭ帯域を管理する一連の規則は、ＦＨ基地局の調整を認めていない。これがこの帯域における、例えば、ハンドオーバをサポートするマルチセル及びセルラＦＨシステムの発展を妨げている。
【０００８】
規制で基地局の調整が認められている無線帯域が使用されたとしても、低コストの解決策として調整は望ましくない。ＰＳＴＮ、イーサネット、あるいは他の従来のＬＡＮ等の既存の有線ネットワークへの無線アクセスのためのアクセス・ポイントとして使用されている基地局は、有線の調整及び同期信号に依存することができない。そのような場合、アクセス・ポイントによって必要とされる移動のための機能を処理するために、専用のネットワークが必要となるであろう。これは魅力的な解決策ではない。アクセス・ポイントが、調整及び同期信号を要求せずに従来の有線バックボーンにつながれ得るのが好適である。
【０００９】
このため、調整されてない基地局間でのハンドオーバを実行する通信システムにおいて、周波数ホッピングを適用するシステム及び方法を提供することが望まれている。
【００１０】
発明の簡単な概要
本発明の目的は、非調整型周波数ホッピング・セルラ・システム、非調整型周波数ホッピング・セルラ・システムで使用する移動体ユニット、非調整型周波数ホッピング・セルラ・システムで使用する基地局、上記の移動体ユニット、基地局及びシステムを運営する方法を提供することである。
【００１１】
本発明の一態様によれば、移動体ユニットは、移動体ユニットの位置によって定められる地理的領域内にある基地局のセットに関する情報を求める。そして移動体ユニットは、セット内の少なくとも１つの基地局に、セット内の少なくとも１つの他の基地局に関する情報を供給する。各基地局でこの情報が受信されて蓄積され得る。
【００１２】
本発明の別の態様では、情報が基地局のセットに対応するアドレス情報を含んでいてもよい。
【００１３】
本発明の更に別の態様では、情報が前記少なくとも１つの基地局に関連するクロック値とセット内の少なくとも１つの他の基地局に関連するクロック値との差を表わす、クロックのオフセット情報を含んでいてもよい。
【００１４】
本発明の更にまた別の態様では、移動体ユニットは前記少なくとも１つの基地局から付加情報を受信し、該付加情報が基地局のセットにない少なくとも１つの基地局に関連する情報を含んでいる。例えば、付加情報は基地局のセットにない少なくとも１つの基地局に関連する同期情報を含んでいてもよい。そしてこの付加情報は基地局のセットにない前記少なくとも１つの基地局との通信を確立するのに使用され得る。
【００１５】
基地局は移動体とのより新しいコンタクトから更新された情報を時々受信してもよい。このように、本発明の更に別の態様では、基地局は基地局内にある自身のクロックとシステム内の別の基地局内にある別のクロックとの間のクロックのドリフトのレートを推定することができる。
【００１６】
本発明の更にまた別の態様では、自身のクロックに関連するクロック値とシステム内の前記別の基地局内にある前記別のクロックに関連するクロック値との差を表わす、格納されたクロックのオフセット値を訂正するために、推定したクロックのドリフトのレートを使用してもよい。
【００２２】
本発明の目的及び利点は、添付図面と共に以下の詳細な説明を読むことによって理解されるであろう。
【００２３】
発明の詳細な説明
本発明の様々な特徴を、同様な部分が同じ参照符号で示されている添付図面を参照して以下に説明する。
【００２４】
ここで説明するシステムの好適な実施形態は、１９９６年７月２３日に出願された米国特許出願番号  ０８／６８５，０６９（P.W.Dent及びJ.C.Haartsenによる"Short-range radio communications system and method of use"）に記載された無線エア・インタフェースと、１９９６年１２月２３日に出願された米国特許出願番号  ０８／７７１，６９２（J.C.Haartsen及びP.W.Dentによる"Access technique of channel hopping communications system"）に記載されたチャネル・アクセスの方法を用いる。米国特許出願番号  ０８／６８５，０６９及び０８／７７１，６９２を参照により本明細書に組み込む。検討されるエア・インタフェースは、二重リンクをサポートするために送受信機が送信及び受信を交互に行う、いわゆる時分割二重の物理インタフェースが記載されている。加えて、各タイムスロットは、擬似ランダム・ホップ・パターンに従って異なったホップ周波数で送信される。ホップ・パターンは、リンクに関与しているユニットの１つのＩＤによって決定される。ホップ・パターンの位相は、その同じユニット固有のシステム・クロックによって決定される。接続の設定の間に、ＩＤ及びクロック情報があるユニットから他のユニットに転送され、その結果両者が同じホッピング・パターン及び位相を使用できるので、同期が保たれる。
【００２５】
スタンバイ状態のユニットは、規則的な間隔で起動しページ・メッセージをスキャンする。起動するユニットにおけるホップ周波数は、新たな起動間隔それぞれで異なるが、起動間隔の間は一定である。スタンバイ状態のユニットとの接続を所望するユニットは、多数の異なったホップ周波数でページ・メッセージを順次送信する。スタンバイ状態のユニットが起動すると予想される周波数に近い周波数が最初に試される。何も応答がなければ、予想される周波数からかなり離れた周波数が調べられる。予想される周波数は、以前の接続あるいは以前の照会処理から得られる。２つのユニットが接続されたとき、それらは互いのシステム・クロックの正確な情報を得る。クロックのオフセットは切断の前に格納され、その結果、後でのページングの試みにそれらを使用できる。特に、他のユニットのクロック値は固有のシステム・クロックにオフセット値を加算することで求められる。ホッピング・シーケンスを決定するＩＤと併せて、２つのユニットは迅速に接続することができる。切断の後は、クロック推定の精度はクロックのドリフトによって決まる。クロックのドリフトが大きくなると、不確実性が大きくなり、ユニットが別のユニットに接続するのに要する時間が長くなる。
【００２６】
図１に示された代表的シグナリングをここで参照すると、受取人にページが一旦到着すると（ステップ１０１）、受取人は確認を返送する（ステップ１０３）。この確認を受信したら、ページング・ユニットはページング・ユニットのＩＤとシステム・クロックを含むメッセージを送信する（ステップ１０５）。この情報を受信したら、受取人はページング・ユニットに同期し接続を継続するために、ＩＤとクロック値を使用する。アクセス手順のより詳細な説明は、上記で参照した米国特許出願番号  ０８／７７１，６９２に記載されている。
【００２７】
上記で参照した米国特許出願番号  ０８／７７１，６９２に記載されたようなアクセス手順に基づいて、図２を参照して照会手順を以下に説明する。照会手順とページング手順とには重要な違いがあるが、いくつかの点で照会手順はページング手順に類似している。照会ユニットＸ１は、照会要求メッセージを全てのホップ周波数で順次送信する（ステップ２０１）。メッセージが受取人に到着したら（例えば、メッセージ２０３、２０５いずれかがそれぞれのユニットＹ１あるいはＹ２に到着）、受取人（Ｙ１、Ｙ２）は受取人のＩＤ及びクロックを含むメッセージで応答する手順を開始する。これはページャのＩＤ及びクロックを含むメッセージを受信するのが受取人であるページング手順で起こることとは逆である。照会手順の間、照会人Ｘ１は原則として範囲内にある全てのユニットから多くの応答を受信する。好適な実施形態では、２つの受取人が同時に送信すること、及びそのため照会人Ｘ１の受信者において衝突することを防止する手順が含まれている。最初の照会要求メッセージを受信したら（例えば、ステップ２０３、２０５）、受取人は再度照会要求メッセージを聴取するまでのランダムな時間間隔だけ待つ。受取人（例えば、Ｙ１及び／又はＹ２）がランダムな待ち時間の後に再度聴取し２回目の照会要求メッセージを受信したとき（このときはそれぞれのホッピング周波数の次の周波数で）（ステップ２０６、２０８）、受取人は自身のＩＤとクロック値を含むメッセージで照会人Ｘ１に直接応答する（ステップ２０７及び／又は２０９）。待ち時間がランダム化されているので、返信メッセージもランダム化され、異なった受取人からの返信メッセージが衝突する可能性が減少される。
【００２８】
上記で説明し、上記で参照した文書に記載されたページング及び照会の概念が、ここで単一セル及びマルチセルの無線システムを構成するのに使用される。従来の単一セルの無線システムが図３に示されている。これは固定された位置にある基地局ＢＳ１から構成される。この基地局は、ＰＳＴＮあるいはＩＳＤＮネットワーク（不図示）などの有線ネットワークに接続されている。自身の存在を移動端末に知らせるために、基地局はビーコンあるいは制御チャネルを送信する。基地局ＢＳ１のカバレージ領域内を移動する端末（例えば、移動局ＭＳ１又はＭＳ２のいずれか）は、周期的にビーコンをスキャンする。基地局の範囲内に入ったら、ビーコンにロックしてセルに「留まる(camp)」。
【００２９】
図４はマルチセル環境における状況を示している。基本的には同じ手順が用いられる。各基地局が自身のセルを図４に破線で示したように定義して、多数の基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４、ＢＳ５）が領域をカバーしている。カバーされた領域内を移動する端末は、基地局から送信されたビーコンあるいは制御チャネルをスキャンし、通常は信号を最も強く受信した基地局のセルに留まる。例えば、移動端末ＭＳ２はＢＳ１に留まった可能性がある。別の移動端末ＭＳ１が２つの基地局、主にＢＳ１及びＢＳ２のサービス領域内におり、そのためＢＳ１あるいはＢＳ２のいずれに留まるか選択する。ＢＳ１の信号がＢＳ２の信号よりも強く受信されたと仮定すると、ＭＳ１はＢＳ１へ留まることを選択する。端末がある基地局との接続状態で隣接する基地局のセル内を移動するとき（例えば、端末ＭＳ１はＢＳ１のカバレージ領域からＢＳ２のカバレージ領域へ移動するかもしれない）、現在の基地局ＢＳ１は接続を新たな基地局（ＢＳ２）にハンドオーバできる。通常は、新たな基地局へのコンタクトを開始するのに端末の相互作用が必要となる。その前に、新たな基地局の制御チャネルには既にロックされている。そのため、ハンドオーバの間、端末は短時間だけ両方の基地局にロックする。
【００３０】
背景の項目で説明したように、制御チャネルやビーコンが周波数領域でホップすると問題が生じる。その場合、ビーコンを探し出すために端末が大変な努力をする。この問題は先に説明したページング及び照会技術を用いることによって解決され得る。本発明の代替的実施形態では、基地局が何も送信しないか、あるいはそうでなければ非常に低いデューティ・サイクルでビーコンを送信する（このビーコンは低電力の装置をロックあるいは一時的に留める(park)のに使用できる、１９９８年１月１３日にJ.C.Haartsen及びJ.Elgによって出願され、参照により本明細書に組み込む、"Central multiple access control for FH radio network"という題名の米国予備出願番号  ６０／０７１，２７２も参照せよ）。いずれの場合でも、端末は照会要求を送信することによって基地局を探し出す。基地局からの照会応答メッセージの受信で、端末は基地局のＩＤ及びタイミング（例えば、クロック値）についての十分な情報を得、端末から基地局へのページにより迅速にアクセスできる。コンタクトしたときに、必要であれば、基地局は端末に基地局によってサポートされる低いデューティ・サイクルのＦＨビーコン・チャネルを知らせることができる。何の接続も所望されていないとき、端末は開放されてアイドル・モードに戻ることが可能となる。基地局がビーコン・チャネルをサポートしていれば、端末はアイドル・モードの間にこのビーコンにロック・オンするのに必要な全ての情報を得たこととなる。
【００３１】
本発明による代表的単一セル・システムが図５に示されている。端末ＭＳ１及びＭＳ２からの照会メッセージの範囲が、端末の周囲の「フローティング」・セルを決定する。そのためこの場合、セルを定義するのは基地局ではなく、端末である。なぜなら、この例では２つのそのようなフローティング・セルがあり、単一セル・システムと言うよりは、単一基地システムと言う方が適切である。基地局が端末のセルの内側にあれば（例えば、端末ＭＳ１及びＭＳ１それぞれが定義する各フローティング・セル内に位置するＢＳ１）、照会メッセージに応答するであろう。そして端末（ＭＳ１、ＭＳ２）は基地局（ＢＳ１）のＩＤ及びクロックを入手する。この情報によって、端末（ＭＳ１、ＭＳ２）は基地局（ＢＳ１）に迅速にアクセスできる。基地局ＢＳ１が低いデューティのビーコンを送信する場合、従来のシステムと同様に、端末（ＭＳ１、ＭＳ２）はこのビーコンを追従しこれによりこの基地局に「ロック・オン」することができる。この概念では移動する端末は周期的に照会メッセージを発信する。
【００３２】
本発明の別の態様では、適切な基地局からの応答が一旦返信されたら、端末は後での使用のために基地局のＩＤ及びクロック・オフセットを格納することができ、基地局が低いデューティ・サイクルのビーコンを送信するときにはこのビーコンにロックする。ビーコンが全く提供されなければ、端末は基地局がまだ範囲内にいるかどうかを知るために照会メッセージを周期的に再送する。
【００３３】
図６に示す代表的システムのようなマルチ基地環境では、１つ以上の基地局が端末の範囲内にある。例えば、端末ＭＳ１はそのフローティング・セルのカバレージ領域内に３つの基地局（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）を有している。その結果、照会メッセージの送信の後で、いくつかの基地局（実際は端末のフローティング・セル内にある全ての基地局）が応答するであろう。端末は応答した基地局の全てのＩＤと全てのクロック・オフセットを格納する。基地局は互いに調整や同期されていなくてもよい、すなわち、基地局及び端末が通常は同じレートのクロックを有している限り、オフセットは１つの固有のクロック（例えば、端末のクロック）と共に、範囲内にある全ての基地局にアクセスできるのに十分な情報を端末に提供する。
【００３４】
図７は図６の代表的端末ＭＳ１に格納される基地局情報のリストの例を示している。基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＢＳ３が範囲内にあり、それらのＩＤ、クロック・オフセット、及びＲＳＳＩが記載されている。基地局ＢＳ４及びＢＳ５は範囲内にないが、この例ではそれらが以前の照会手順で応答したものとし、その結果端末ＭＳ１はそれらの存在に気づいており、従ってそれらのＩＤ及びクロック・オフセット値を格納している。これらの基地局ＢＳ４及びＢＳ５に対する現在のＲＳＳＩ値は低すぎるので重要ではない、すなわち、基地局ＢＳ４及びＢＳ５は端末の範囲の外側にある。
【００３５】
端末は、端末の変位により基地局が端末のセルの範囲内に入ったのか外れたのかどうかを知るために、照会手順を周期的に繰り返す必要がある。呼の設定の前に基地局がビーコンを送信しない実施形態では、端末は受信した信号強度の指示値（ＲＳＳＩ）に基づいて、どの基地局が最も近くにあるかを判定するのに照会を発信する必要がある。しかしながら、２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯域で要求される例として、好適には調整されていない、低いデューティ・サイクルのＦＨビーコンを基地局が送信する場合、ビーコンが送信されるときにそれに短時間同調することにより、端末は各基地局をモニタすることができる。そして端末はオフセットを調整し（クロックのドリフトを補正するため）、ＲＳＳＩをモニタすることができる。呼の設定時点で、端末はＲＳＳＩが最も大きな基地局を選択することができる。
【００３６】
ある基地局から別の基地局へのハンドオーバが要求されるとき、既存の接続の間にいくつかの手順が実行され得る。現在の接続が劣化したとき、端末は自身のセル内の新たなかつ良好な基地局を探し出すために照会を発信する。ビーコンが入手できれば、ビーコンのモニタを呼の間に連続して行い、別の基地局に接続するのが今好ましいのかどうかの指示値を得られる。しかしながら、照会メッセージの送信は新たな基地局を発見するのに依然として重要である。
【００３７】
ＦＨ及びタイムスロットに基づいたエア・インタフェースにより、端末は照会及び別の基地局との接続の間に現在の基地局との接続を維持できる。これは図８に示されている。この場合、６スロット毎に送りと戻りのパケットを交換することにより二重トラフィックの接続が提供されている。トラフィックのパケットは影付きの長方形で示されている。トラフィックに使用されていないスロットで、この例では現在ＢＳ１に接続している（例えば、ステップ８０１、８０３、８０５及び８０７での通信トラフィックを参照せよ）端末ＭＳ１は、他の基地局の照会あるいはモニタすることができる。この場合、ＭＳ１はＢＳ２をモニタした、すなわち、ＢＳ２から受信したビーコン（ステップ８０９）の直後に、ＭＳ１はアクセス要求をＢＳ２に送信する（ステップ８１１）（制御パケットが黒っぽい長方形で示されている）。ＭＳ１の準備ができたら、トラフィック接続がＢＳ１からＢＳ２へ渡される。この場合、ＢＳ２はＭＳ１の準備ができるまでハンドオーバを待機する（例えば、ステップ８１３）。ハンドオーバの後で、トラフィック・パケットはＭＳ１とＢＳ２との間で交換される（例えば、ステップ８１５、８１７、８１９、８２１）。
【００３８】
本発明の別の態様によれば、端末が接続する基地局が自身のステータスに関する情報だけでなく周囲の基地局の情報も同様に明らかにすれば、端末のフローティング・セル内にある基地局の発見及びハンドオーバ手順を促進することができる。例えば、図６に示された状況について考察する。ＭＳ１との接続を確立した後に、ＢＳ２がＭＳ１に自身の特徴を表わす情報だけでなく、ＢＳ１、ＢＳ３、ＢＳ４及びＢＳ５のアドレス及びクロック・オフセットを表わす情報も提供すれば、ＭＳ１がＢＳ２以外の基地局に接続する必要があるとき、ＢＳ２から提供されたアドレス及びクロック情報を用いて、ＭＳ１はＢＳ１、ＢＳ３、ＢＳ４あるいはＢＳ５を直接ページすることを試みることができる。そのため、各基地局が周囲の基地局のアドレス及び可能であればそれらのクロック・オフセット（リストを保持する基地局に関して）に関する情報を含むリストを持つことは有利である。
【００３９】
そのようなリストは、基地局を接続する有線バックボーン・ネットワークを介して交換したメッセージによって作成され得る。しかしながら、従来の有線ネットワークであれば、例えば、基地局は隣接していることを知らないであろうから、これらの機能はサポートされない。もちろん、基地局は無線インタフェースを介して情報を交換することができる。すなわち、基地局は照会手順をそれら自身で実行することができ、そのため他の基地局を探し出すことができる。しかしながら、このやり方はそれぞれの基地局からの無線通信の範囲が、他の基地局まで十分に届くことを必要とする。最少数の基地局でカバレージを最適化しようとする、セルラ・ネットワークでは通常このようにはならない。
【００４０】
他の基地局を表わす情報のリストを基地局に提供する代替的実施形態は、リストを作成するのに必要な情報を供給する移動端末を備えるものである。１つ以上の端末が、基地局のアドレス及び相互のクロック・オフセットを求めるために基地局をモニタしてもよい。そしてこの情報は１つ又は複数の端末から基地局に送信されて、基地局はそれらのリストを作成し更新することができる。新たな端末が基地局に到達したとき、その端末には更新されたリストが与えられる。そしてこの新たに到達した端末は、リスト内の基地局にロックし、必要であれば更新したクロック情報を基地局に返送する。このようにして、自己学習型システムとなる。
【００４１】
基地局が設置されるときには、そのいずれも情報リストは持っていない。領域に入った最初の端末は、照会手順によって各基地局を別個に探し出す必要がある。照会及び応答の受信の後で、基地局が基地局リストを作成することができるように、端末は基地局にこれらの応答を知らせることができる。異なった位置に来た端末が領域に入る数が増えるに従い、この領域の基地局リストは、ほとんど完全になるまで、すなわち、周囲の基地局（ほとんど）全てのアドレスがわかるまで、更新される。基地局に関連するクロック・オフセット値は、基地局が時間的に同期していないときに一時的に使用されるだけである。ドリフトによりオフセット値は不正確になる。しかしながら、オフセット情報は端末により同様に更新され得る。すなわち、端末によって供給される最新のオフセット情報で基地局のリストが更新されることによって、移動中の端末は基地局をたどった跡を残す。
【００４２】
基地局リストと生じる学習の概念とを表わす例について以下に説明する。図９はＢＳ１からＢＳ５で表わされる５つの基地局を示している。これらの基地局が設置されたときには、これらは単に有線バックボーン（不図示）につながれただけであり、利用できる基地局リスト（ＢＳＬ）はない。ここで基地局が低いデューティ・サイクルのＦＨビーコン・チャネルをサポートできると仮定する。加えて、全ての基地局は互いに同期していないが基準レートが同じである、自由に動作するクロックを有しているとする。最初の端末ＭＳ１が領域に入り、図９に破線で示したルートに沿って移動する。最初の端末ＭＳ１はその周囲の環境を知るために照会要求を周期的に送信する。位置Ａ１でＭＳ１がＢＳ３からの応答を受信すると仮定する。ＭＳ１はＢＳ３に接続し、ＢＳ３の低いデューティ・サイクルのビーコンにロック・オンできる。これは端末ＭＳ１のシステムへの最初の加入であるので、ＭＳ１はＢＳ３に提供する情報をまだ何も持っていない。次に、端末がＢ１に到達する。ここで照会信号に応じて、端末ＭＳ１がＢＳ１及びＢＳ３からの応答を受信すると仮定する。ＭＳ１はＢＳ１及びＢＳ３両方のビーコン信号にロック・オンできる。加えて、ＭＳ１はＢＳ１に短時間接続して、この基地局に端末ＭＳ１はＢＳ３からも同様に聴取することを知らせ、ＢＳ１にＢＳ３のアドレス並びにＢＳ１のクロックに対するＢＳ３のクロック・オフセットを提供することができる。端末ＭＳ１は同様ではあるがここではＢＳ１の存在、アドレス及びクロック・オフセットに関するステータス情報をＢＳ３に提供することができる。端末はＢＳ１とＢＳ３との両方のクロックの情報を持っているので、オフセットを求めてそれらを基地局に返送することができる。ＢＳ１はＢＳＬ１にＢＳ３のアドレス及びＢＳ３の（自身のクロックに対する）クロック・オフセットを格納する。基地局ＢＳ３はＢＳ１に関する同様のリストを格納する。この例についての説明を続けると、位置Ｃ１に達したときに端末ＭＳ１の範囲内にＢＳ２も入って来ると仮定する。ここで端末はＢＳ１及びＢＳ３両方に関する情報（ここでクロック・オフセットはＢＳ２のクロックに対して求められてもよい）をＢＳ２に提供することができる。端末によって受信されたＢＳ２からの新たなステータス情報（そのアドレスとクロックなど）が、ここでＢＳ１及びＢＳ３に送信され得る。この付加情報により、ＢＳ１及びＢＳ３それぞれは自身のＢＳＬを拡張する。再度この例についての説明を続けると、端末ＭＳ１がＤ１に達したときに、端末がＢＳ１及びＢＳ３とのコンタクトを失うと仮定する。その結果、ここで端末はＢＳ２だけにロックしている。端末ＭＳ１が照会要求を送信したとき、ＢＳ２だけが応答する。しかしながら、位置Ｅ１に達すると、ＢＳ５がここで範囲内となる。その結果端末ＭＳ１はＢＳ２及びＢＳ５の両方にロック・オンする。そして端末ＭＳ１は、自身が格納したステータス情報のいくつかあるいは全てをＢＳ５に供給できる。本発明の一実施形態では、端末ＭＳ１が現在もビーコン・チャネルによって「見える」あるいはロック・オンできる基地局に関するステータス情報だけが伝えられるという方針に従って、ＭＳ１はＢＳ２に関するステータス情報だけをＢＳ５に供給する。この方針に従って、端末ＭＳ１はＢＳ５にＢＳ１及びＢＳ３に関するステータス情報は提供しない、なぜなら基地局ＢＳ１及びＢＳ３はＢＳ５に隣接していないからである。対照的に、端末はＢＳ５のステータスをＢＳ２に提供することができる。再度この例についての説明を続けると、位置Ｆ１で端末はほとんど領域から外れ、その結果ここでＢＳ５だけを聴取できる。新たな情報は何も与えられない。この例から異なった基地局で得られるＢＳＬが図１０ａから１０ｅに示されている。ｘを１から５の範囲とすると、ＢＳＬｘがＢＳｘに格納されている。クロック・オフセット値は例示的なものであり、単純化のため図７で示されたオフセット値から求められている。図７には、端末ＭＳ１にあるクロックに対して全てのオフセット値が明記されている。ＢＳＬで用いるオフセット情報を求めるために、図７に記載されたオフセット間の差を求める必要がある。例えば、ＢＳ１ではＢＳ１内の固有のクロックに対するオフセット値を明示することが望まれる。そのため、ＢＳ１とＢＳ２との差の大きさは、＋１０−（−２０３０）＝２０４０クロック単位であり、ＢＳ２に対するＢＳ１のオフセットが−２０４０で、ＢＳ１に対するＢＳ２のオフセットが＋２０４０となる。端末がまだこの基地局を全く通っていないので、ＢＳ４のリストは空であることに注意されたい。同様の理由で、ＢＳ４はＢＳ３に隣接しているという事実にも関わらず、ＢＳ３のリストにはＢＳ４はない。
【００４３】
図９及び図１０ａから１０ｅに関して説明した上記の例は、システム内の他の基地局に関する情報を知らせる初期リストを各基地局がどのようにして得ることができるのかを示している。これらの初期リストがどのようにして改訂及び／又は拡張されるのかを示すために、ここで基地局リストが生成された後に第２の端末ＭＳ２が領域に入ると仮定する。この例では、第２の端末ＭＳ２が図１１に破線で示した経路に沿って移動する。位置Ａ２で、端末ＭＳ２はＢＳ５の範囲内となり、照会要求の応答を受信した後に、ＢＳ５のビーコンにロック・オンする。第２の端末ＭＳ２はシステムによってサービスされる領域に入ったばかりなので、ＢＳ５に提供するステータス情報は何も持っていない。端末ＭＳ２が位置ＢＳに達したときに、ＢＳ４及びＢＳ５の両方から聴取し、両方にロック・オンできると仮定する。端末ＭＳ２にこれら２つの基地局へ情報を供給させることにより、ＢＳ５のＢＳＬ５はＢＳ４に関するステータス情報で拡張される。同様に、ＢＳ４はＢＳ５に関するステータス情報を得ることができ、それにより自身のリストを拡張する。この例についての説明を続けると、位置Ｃ２で、端末ＭＳ２はＢＳ５、ＢＳ４及びＢＳ２にロック・オンすると仮定する。そして端末はこれら３つの基地局それぞれに、他の２つの基地局に関するステータス情報を供給する。位置Ｄ２で、端末ＭはＢＳ２及びＢＳ１にロックし、その結果これら基地局それぞれに更新した情報を供給する。本発明の一実施形態によるこの場合には、端末ＭＳ２はＢＳ１にＢＳ２に関するステータス情報だけを提供し、ＢＳ２にＢＳ１に関するステータス情報だけを提供することに注意されたい。しかしながら、これは本発明の本質的な特徴ではなく、他の実施形態では、ＭＳ２が、例えば、各基地局にＭＳ２が知っている全ての基地局に関するステータス情報を供給してもよいことは理解できるであろう。
【００４４】
再度この例についての説明を続けると、位置Ｅ２に達すると、端末ＭＳ２はＢＳ１だけにロック・オンすると仮定する。移動端末が現在ロックしている基地局に関する情報だけを伝える実施形態では、端末ＭＳ２はこの時点で交換できる新たなステータス情報を何も持っていない。端末ＭＳが領域に最初に入ったときに、図１０ａから１０ｅに示したような状態で開始したＢＳＬは、ＭＳ２が領域から出るときには、図１２ａから１２ｅに示したリストのように変更される。ＢＳＬ１及びＢＳＬ３は変更されていないことに注意されたい。ＭＳ２がＢＳ１の領域内にいたときに、他のいずれの基地局にもＭＳ２はロックしなかったので、ＢＳＬ１は変更されないままである。ＢＳ３は一度もＭＳ２の範囲内とはならなかったので、ＢＳＬ３は変更されないままである。この結果、ＢＳ３は依然としてＢＳ４に関する情報を持っていない、なぜならこれは端末がＢＳ４及びＢＳ３両方が範囲内となる位置を通過することを必要とするからである。上記の例ではオフセットが依然として十分に正確であると想定しているので、図１０ａから１０ｅに示された既存のオフセットは図１２ａから１２ｅで変更されていない。もしドリフトによりオフセット値が変わったら、ＢＳＬｘのオフセット値が最新となるように、ＭＳ２はオフセット値を更新する。
【００４５】
多くの端末が領域を通過するに従い、ＢＳＬは補充され連続的に更新される。システムは端末の助けにより自身でＢＳＬを補充する点で自己学習型である。他の端末が異なった経路で領域を通り、上記のようにステータス情報の更新を実行すると仮定すると、ＢＳＬを完全に埋めることが可能となる。完全に埋められたＢＳＬの組の代表例を図１３ａから１３ｅに示した。この時点で、端末によって供給される新たなアドレス情報はない、すなわち、クロック・オフセット値の更新だけが実行される。
【００４６】
本発明の別の態様では、リストの各項目の寿命を制限するための手順が設けられる。すなわち、基地局（及びそれに関連する情報）がリストから削除され得る。基地局が物理的にシステムから取り除かれたとき、リストからも同様に消滅する。これは以下のようにして達成され得る。リストの１つ以上の項目が更新される度に、更新されない項目の寿命が減分される。寿命がなくなると、該当する項目がこれまで影響を受けずに多くの更新がなされたことを意味し、その項目はリストから削除される。これは各項目に寿命カウンタを設けることで簡単に実現できる。項目が更新されるとき、そのカウンタは大きな数Ｎ（その寿命を表わす）にリセットされる。カウンタが０に達すると、その項目（すなわち、この基地局に関する情報）がリストから削除される。
【００４７】
基地局リストによって達成可能な利益を示す例を以下に説明する。この例では、先に説明した例のＢＳＬが図１３ａから１３ｅに示すように埋められたと仮定する。更に、新たな端末ＭＳ３が領域に入り図１４に破線で示すようなルートをたどると仮定する。最初に、端末ＭＳ３は位置Ａ３に到達し、自身とＢＳ３との間にリアルタイムの接続を確立する。ＭＳ３は先に説明したような照会手順を実行することができ、その情報をＢＳ３と応答した他のあらゆる基地局と共有する。先に説明した例で明らかであるが、ＭＳ３の照会手順は照会信号の範囲内にある基地局だけに関する情報をもたらすものである。
【００４８】
しかしながら、本発明のこの態様によれば、接続を確立するとＢＳ３は自身のリストＢＳＬ３をＭＳ３に提供する。ＭＳ３の範囲内にない基地局に関する情報を含むこのリストは、端末ＭＳ３にはまだ利用できない。ＭＳ３が位置Ｂ３を通過したときにおいても、基地局ＢＳとの接続を保ったままとすることができる。しかしながら、ＭＳ３がその後Ｃ３に到達したとき、ＢＳ３の信号は距離により劣化し始める。結果として、端末ＭＳ３は接続を維持するために新たな基地局と接続する必要がある。接続がリアルタイム情報を伝送するとき、ある基地局から別の基地局へのスムースな移行が要求される。もちろん端末は周囲の環境を知るために照会手順を実行することができる。しかしながら、端末はＢＳＬ３を受信したのでこの学習は実際は必要ではない。従って、端末はどの基地局が周囲にあるのか知っている。端末はリストにある基地局それぞれのページを直接試みることができる。アドレスとクロック・オフセットが既知であるので、基地局が範囲内にあれば高速に設定される。図１４に示した例では、位置Ｃ３から接続するのに最も適した基地局は基地局ＢＳ２である。端末が強制的なハンドオーバが必要となる地点に達する前に、端末がこの基地局ＢＳ２に接続するのが好ましい。ＢＳ３とのリンクがまだ許容できる状態である間に、端末がＢＳ２のビーコンにロックできれば、実際にＢＳ３からＢＳ２へのハンドオーバが必要となるときに要する手間の量は減少される。位置Ｃ３にある間に接続がＢＳ３からＢＳ２へ渡されるが、端末ＭＳ３はＢＳ３のビーコンにロックし続けるべきである。この理由は、端末がＢＳ３の方向に戻った場合に、ＢＳ３に接続を渡し戻すことを容易とするためである。代表的実施形態では、端末はできるだけ多くの基地局のビーコン・チャネルにロック・オンする。更に、本発明によれば、ＢＳ２との接続により、端末ＭＳ３はリストＢＳＬ２を受信する。このリストにはＢＳ５及びＢＳ４（並びにＢＳ３）に関する情報が含まれており、この情報は位置Ｄ３でＢＳ２からＢＳ５へのハンドオーバを実行する必要があるときに好適に利用され得る。
【００４９】
本発明の更に別の態様では、基地局のそれぞれでクロック・ドリフトの予測を行うことによりシステムが一層改善され、この予測によりクロック・オフセット値の精度が上げられる。先に説明した実施形態では、各基地局は端末に提供されたままのオフセット値を入手し、ＢＳＬに以前に格納された古いオフセット値を書き換える。これら格納されたオフセット値は、到着する端末による新たな更新まで変更されない。しかしながら、新たな更新データが受信されるとき、更新の間のオフセット値の変化及び経過した時間が、オフセットが参照するクロック間のドリフトを表している。例えば、時刻Ｔ１でオフセット値がＸ１であり、時刻Ｔ２でオフセット値がＸ２であれば、（Ｘ２−Ｘ１）／（Ｔ２−Ｔ１）によってドリフトが計算されるであろう。一定のドリフトを１次の近似式で仮定すれば、基地局は時刻Ｔ３で発生すると思われるオフセット値Ｘ３を、時刻Ｔ３で実際に更新データを受信せずに予測することができる。ここで近似式は、
Ｘ３＝Ｘ２＋（Ｘ２−Ｘ１）／（Ｔ２−Ｔ１）×（Ｔ３−Ｔ２）
である。もちろん、代替的実施形態では上記の１次近似式に代えて、クロック・ドリフトに高次の近似式を用いてもよい。
【００５０】
従って、クロック・オフセット値は、上記の式に従って基地局により連続的に更新され得る。端末により受信されたあらゆる実際のオフセット値の更新データは、予測値及びドリフト・レートの推定値の調整に使用され得る。各オフセット値に対して２つの異なった基地局が関係しているので、ドリフトは各オフセット値とは別個に計算されることに注意されたい。更に、基地局のＢＳＬには、対応するクロック・オフセット値と共に各基地局に対するドリフト・レートの推定値を格納すべきである。
【００５１】
要約すると、説明したシステムは、ビーコン又は制御チャネルを全く送信しない基地局、あるいはそうでなければＦＨビーコンを非常に低いデューティ・サイクルで送信する基地局のいずれかを使用する。基地局によってカバーされる領域内を移動する携帯ユニット（あるいはまた携帯ユニット自身のフローティング・セルの範囲内にこれら基地局が入って来るとみなされる）は、どの基地局が範囲内にありそれらのステータスがどうかを知るために、その環境のステータスについて繰り返して照会する。照会処理の間に、携帯ユニットは範囲内にある各基地局からホッピング・パターンとこのホッピング・パターンにおける位相に関する情報を得る。好適な実施形態では、ホッピング・パターンは基地局のＩＤに基づいており、ホッピング・シーケンスにおける位相は基地局の自由に動作するクロックに基づいている。携帯ユニットが基地局のクロックを得てそれを自身のクロックに対するオフセットとして格納する場合、携帯ユニットと基地局とのクロックが同期して動作すれば、この基地局への同期は保たれる。クロック・ドリフトを調整するために、クロック・オフセットは周期的に調整する必要がある。照会処理により、携帯ユニットは範囲内にある基地局のアドレスとクロック・オフセットとの全てを得ることができる。基地局自身は調整される必要はない、すなわち、全てのユニット（携帯ユニット及び基地局）が同じ基準のクロック・レートを用いることが唯一の必要条件である。
【００５２】
基地局がＦＨビーコンを送信する場合、携帯ユニットは照会処理の間に得た同期情報を用いて基地局をモニタすることができる。そしてクロック・ドリフトを補正するためにクロック・オフセットをしばしば調整することができ、この基地局が受信した信号レベルを追跡することができる。基地局がビーコンを全く送らない場合、照会処理はより頻繁に実行されるべきである。
【００５３】
いくつかの観点において、説明した概念を従来のセルラ・システムにおいて実行されるものに対する逆の動作とみなすことができる。セルラ・システムでは、ネットワークはセルを構成する、すなわち、基地局の送信がセルを定義する。本発明によるシステムでは、どの基地局が範囲内にあり自身の「フローティング」・セル内に存在するのかを調べる携帯ユニットによってセルが決定される。従って、携帯ユニットは自身のセル内にある新たな基地局を探し出すために信号を規則的に送信する。照会処理によって、携帯ユニットは、いくつの基地局が自身のフローティング・セル内に存在するのか、及びこれらの基地局の位置とどれだけ離れているのかの様相を得る。基地局が（ＦＨ）ビーコンを送信する場合、携帯ユニットは照会手順の間にも基地局をモニタできる。
【００５４】
現在の基地局が携帯ユニットのセルから外れるときにハンドオーバを実行するために、接続している間には照会及びモニタをより頻繁に実行すべきである。
【００５５】
この概念による利点は、１）基地局が調整される必要がない点、及び２）携帯ユニットをサポートしていない基地局は送信しないかあるいは非常に低いデューティ・サイクルで送信するかのいずれかであるので、費やされる容量がわずかであり、不必要な干渉が避けられる点である。
【００５６】
本発明の別の態様では、基地局が他の近くにある基地局の照会情報を収集する。そしてこの情報は接続モードにおいて移動端末に転送され得る。移動端末はこの情報を、他の基地局を効率的に探してスキャン時間を短縮するのに使用できる。このようにして配布される情報は、最初は任意の移動端末が基地局とコンタクトするときに移動端末によって収集されて基地局に転送される。この情報を格納するこれらの基地局は、コンタクトするようになる他の移動端末にこの格納した情報を後で供給することができる。そして次にこれらの移動端末は、既に遭遇した基地局から供給された情報を用いて、新たにコンタクトをするようになる他の基地局との接続をより簡単に確立することができる。
【００５７】
本発明の更に別の態様では、基地局はその他の基地局の所与の一つに関するクロック・オフセットのサンプルをいくつか使用し、これらサンプルの間にどれだけ時間が経過したかに従って、それぞれのクロック・レート間のドリフトを求める。そしてこれらのドリフト値は、今後のオフセット値をより性格にも富めるのに使用され得る。
【００５８】
特定の実施形態に関して本発明を説明した。しかしながら、本発明を上記の好適な実施形態以外の特定の形態で実施できることは、当業者には容易に理解されよう。好適な実施形態は単に説明のためのものであり、あらゆる意味で限定的に解釈すべきではない。本発明の範囲は上述の説明ではなく特許請求の範囲によって定められるものであり、特許請求の範囲に含まれる全ての変形例や等価物は本発明の範囲に含まれると解釈されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  周波数ホッピング通信システムにおける２つのユニット間のページング手順を示す図である。
【図２】  本発明の一態様による照会手順を示す図である。
【図３】  基地局の制御チャネルの範囲によって固定セルが決定される、従来の単一セル・システムを示す図である。
【図４】  各基地局の制御チャネルの範囲によって固定セルが決定される、従来のマルチセル・システムを示す図である。
【図５】  携帯ユニットの照会信号の範囲によってフローティング・セルが決定される、本発明の実施形態による単一セル・システムを示す図である。
【図６】  携帯ユニットの照会信号の範囲によってフローティング・セルが決定される、本発明の実施形態によるマルチセル・システムを示す図である。
【図７】  本発明の一態様による、マルチセル環境における携帯ユニットの照会結果のリストの代表例を示す図である。
【図８】  本発明の一態様によるハンドオーバの間のエア・インタフェースを介した信号のタイミングと方向の例を示す図である。
【図９】  非調整型周波数ホッピング・システムの５つの基地局と、そのシステムの第１の移動端末の経路とを示す図である。
【図１０ａ】、
【図１０ｂ】、
【図１０ｃ】、
【図１０ｄ】、
【図１０ｅ】本発明によるシステムの第１の移動端末のアクティビティから生じる基地局リストの結果を示す図である。
【図１１】  代表的非調整型周波数ホッピング・システムの５つの基地局と、そのシステムの第２の移動端末の経路とを示す図である。
【図１２ａ】、
【図１２ｂ】、
【図１２ｃ】、
【図１２ｄ】、
【図１２ｅ】本発明によるシステムの第２の移動端末のアクティビティから生じる基地局リストの結果を示す図である。
【図１３ａ】、
【図１３ｂ】、
【図１３ｃ】、
【図１３ｄ】、
【図１３ｅ】本発明による完全に保存された基地局リストのセットの代表例を示す図である。
【図１４】  代表的非調整型周波数ホッピング・システムの５つの基地局と、そのシステムの第３の移動端末の経路とを示す図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１０ｅ】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１２ｄ】
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【図１２ｅ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１３ｅ】
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【図１４】
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