(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１および第２のベース送受信機ステーションを具備する無線通信システムにおいて、前記第２のベース送受信機ステーションに対し、時間的に前記第１のベース送受信機ステーションとの同期を提供する方法であって、
移動ステーションにおいて前記第１および第２のベース送受信機ステーションのベースステーション識別番号およびＰＮ短コード時間オフセットを含む識別子を対応するベース送受信機ステーションから受信する段階、
前記第１のベース送受信機ステーションからの第１の信号および前記第２のベース送受信機ステーションからの第２の信号を、前記識別子に基づき、前記移動ステーションによって追跡して第１および第２の時間オフセットを生成する段階であって、前記移動ステーションにより第１の信号を追跡することは、
前記移動ステーションによりＰＮ短コードに対する相関によって前記第１のベース送受信機ステーションから前記第１の信号のパイロットチャネルを捕捉する段階、
前記第１の信号の同期チャネルをデコードして前記パイロットチャネルを伝達する信号によって提供されるコヒーレントな復調により前記第１のＰＮ短コード時間オフセットおよび前記第１のベースステーション識別番号を確認または検証する段階、
前記第１の信号のページングチャネルをデコードして、少なくとも前記第２のベース送受信機ステーションを含む、近隣のベース送受信機ステーションに関連するＰＮ短コード時間オフセットを含む近隣リストを獲得する段階、
前記移動ステーションによって前記第１の信号から第１の時間オフセットを抽出する段階、
前記移動ステーションによって前記第１の信号の追跡を終了する段階
を含む、前記移動ステーションによって追跡して第１および第２の時間オフセットを生成する段階、
前記移動ステーションによって前記第１の信号の前記第１の時間オフセットおよび前記第２の信号の前記第２の時間オフセットに基づきタイミング調整計算を決定する段階、そして
前記タイミング調整計算を前記第２のベース送受信機ステーションに送信する段階、
を具備することを特徴とする前記第２のベース送受信機ステーションに対し、時間的に前記第１のベース送受信機ステーションとの同期を提供する方法。
【請求項２】
前記移動ステーションにおいて位相同期ループアルゴリズムをイネーブルして前記第１のベース送受信機ステーションの発振器周波数に同期させるために前記移動ステーションのローカル発振器周波数の調整を開始する段階、
前記位相同期ループアルゴリズムをイネーブルしたことに応じて前記移動ステーションにおけるタイマを開始する段階、
前記タイマの経過に応じて前記位相同期ループアルゴリズムを凍結させ、それによって前記第１のベース送受信機ステーションの発振器周波数に実質的に等しい前記移動ステーションにおける安定なフリーランのローカル発振器周波数を生成する段階、
を含む、前記移動ステーションを前記第１のベース送受信機ステーションと同期させる段階を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記移動ステーションはタイミング調整計算を計算するための移動ステーションコントローラを具備するランダム移動ステーションであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記移動ステーションによる前記第２の信号の追跡の段階は、
前記移動ステーションによって前記ＰＮ短コードに対する相関によって前記第２のベース送受信機ステーションから前記第２の信号のパイロットチャネルを捕捉する段階、
前記第２の信号の同期チャネルをデコードして前記パイロット信号によって提供されるコヒーレントな復調により前記第１のＰＮ短コード時間オフセットおよび前記第２のベースステーション識別番号を確認または検証する段階、そして
前記第２の信号のページングチャネルをデコードして、少なくとも前記第１のベース送受信機ステーションを含む、近隣のベース送受信機ステーションに関連するＰＮ短コード時間オフセットを具備する近隣リストを獲得する段階、
前記移動ステーションによって前記第２の信号から第２の時間オフセットを抽出する段階、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記移動ステーションの前記位相同期ループアルゴリズムをイネーブルして前記第２のベース送受信機ステーションの発振器周波数に同期させるために前記移動ステーションのローカル発振器周波数の調整を開始する段階、
を具備することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の信号の第１の時間オフセットおよび前記第２の信号の第２の時間オフセットに基づきタイミング調整計算を決定する段階は、
前記第１および第２のＰＮ短コード時間オフセットの間の時間オフセット差分を計算して所望の時間オフセットを形成する段階、
前記第１の時間オフセットおよび前記第２の時間オフセットの間の時間オフセット差分を計算して測定された時間オフセットを形成する段階、そして
前記移動ステーションコントローラによって前記所望の時間オフセットを前記測定された時間オフセットと比較して前記タイミング調整計算を決定する段階、
を具備することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のベース送受信機ステーションに対し前記タイミング調整計算を送信する段階は、
前記第２のベース送受信機ステーションにアクセスチャネルメッセージを送信する段階であって、該アクセスチャネルメッセージは前記タイミング調整計算を具備する前記段階、
前記第２のベースステーション受信機によって前記チャネルアクセスメッセージを受信する段階、そして
前記タイミング調整計算に基づき、前記第２の時間オフセットが前記第２のＰＮ短コード時間オフセットと等価になるように調整し、それによって前記第１のベースステーションの前記ＰＮ短コード時間オフセットに同期された前記第２のベース送受信機ステーションにおけるＰＮ短コード時間オフセットを生成する段階、
を具備することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２のベース送受信機ステーションに対し前記タイミング調整計算を送信する段階はさらに、
前記第２のベース送受信機ステーションにアクセスチャネルメッセージを送信する段階であって、該アクセスチャネルメッセージは前記タイミング調整計算を含む前記段階、
前記第２のベース送受信機ステーションにおいて、前記タイミング調整計算を前のタイミング調整計算と平均して新しいタイミング調整計算を形成する段階、そして
前記新しいタイミング調整計算に基づき、前記第２の時間オフセットを前記第２のＰＮ短コード時間オフセットと等価になるように調整し、それによって前記第１のベースステーションの前記ＰＮ短コード時間オフセットに同期された前記第２のベース送受信機ステーションにおけるＰＮ短コード時間オフセットを生成する段階、
を具備することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記アクセスチャネルメッセージを送信する段階はさらに、
前記移動ステーションにおいて前記位相同期ループアルゴリズムをイネーブルして前記第２のベース送受信機ステーションのローカル発振器周波数に同期するためにそのローカル発振器周波数の調整を開始する段階、そして
前記移動ステーションを前記第２の時間オフセットに同期させてアクセスチャネルのメッセージングをイネーブルする段階、
を具備することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のベース送受信機ステーションは前記第２のベース送受信機ステーションが時間的に前記第１のベース送受信機ステーションに同期されるようにタイミングを調整することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記無線通信システムは少なくとも第１および第２のベース送受信機ステーションを含む複数のベース送受信機ステーションを具備するホームベース・コードレス電話システムであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記識別子を受信する段階は前記第１のベース送受信機ステーションの第１のベースステーション識別番号および第１のＰＮ短コード時間オフセットを受信する段階を具備することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記移動ステーションによって前記第１の信号を追跡する段階は、
前記移動ステーションによるＰＮ短コード時間オフセットへの相関および第１の信号強度測定によって前記第１のベース送受信機ステーションから前記第１の信号のパイロットチャネルを捕捉する段階、そして
前記移動ステーションによって前記第１の信号の同期チャネルをデコードして前記パイロット信号によって提供されるコヒーレントな復調によって前記第１のベースステーションの識別番号を確認または検証する段階、
を具備することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の信号を追跡する段階はさらに、
前記移動ステーションの位相同期ループアルゴリズムをイネーブルして前記第１のベース送受信機ステーションの発振器周波数に同期するために前記移動ステーションのローカル発振器周波数の調整を開始する段階、
前記位相同期ループアルゴリズムのイネーブルに応じて前記移動ステーションにおいてタイマを始動する段階、
前記タイマの経過に応じて前記位相同期アルゴリズムを凍結し、それによって前記第１のベース送受信機ステーションの発振器周波数に実質的に等しい安定なフリーランのローカル発振器周波数を前記移動ステーションにおいて生成する段階、
移動ステーションコントローラによって前記第１の信号から第１の時間オフセットを抽出する段階、そして
前記移動ステーションによって前記第１の信号の追跡を終了する段階、
を具備することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記移動ステーションによって前記第２の信号を追跡する段階は、
前記移動ステーションによる前記ＰＮ短コード時間オフセットに対する相関および第２の信号強度測定によって前記第１のベース送受信機ステーションから前記第２の信号のパイロットチャネルを捕捉する段階、そして
前記移動ステーションによって前記第２の信号の同期チャネルをデコードして前記パイロット信号によって提供されるコヒーレントな復調により前記第２のベースステーション識別番号を確認または検証する段階、
を具備することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の信号を追跡する段階はさらに、
前記移動ステーションにおいて前記位相同期ループアルゴリズムをイネーブルして前記第２のベース送受信機ステーションの発振器周波数に同期するために前記移動ステーションの前記ローカル発振器周波数の調整を開始する段階、そして
移動ステーションコントローラによって前記第２の信号から第２の時間オフセットを抽出する段階、
を具備することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の信号の前記第１の時間オフセットおよび前記第２の信号の前記第２の時間オフセットに基づき前記タイミング調整計算を決定する段階は、
前記第１および第２のＰＮ短コード時間オフセットの間の時間オフセット差分を計算して所望の時間オフセットを計算する段階、
前記第１の時間オフセットおよび前記第２の時間オフセットの間の時間オフセット差分を計算して測定された時間オフセットを形成する段階、そして
前記移動ステーションコントローラによって前記所望の時間オフセットと前記測定された時間オフセットとを比較し前記タイミング調整計算を形成する段階、
を具備することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２のベース送受信機ステーションに前記タイミング調整計算を送信する段階は、
前記第２のベース送受信機ステーションに対してアクセスチャネルメッセージを送信する段階であって、該アクセスチャネルメッセージは前記タイミング調整計算を含む前記段階、
前記第２のベース送受信機ステーションによって前記アクセスチャネルメッセージを受信する段階、そして
前記アクセスチャネルメッセージに基づき、前記時間オフセットを調整して前記第１の時間オフセットとの前記第２の時間オフセットの時間的な整列を防止する段階、
を具備することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記調整する段階はさらに、
前記アクセスチャネルメッセージに基づき、前記第２のベース送受信機ステーションの発振器周波数を調整して前記第１の時間オフセットとの前記第２の時間オフセットの時間的な整列を防止する段階、
を具備することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記無線通信システムは符号分割多元接続システムからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも第１および第２のベース送受信機ステーションを具備し、前記第１のベース送受信機ステーションはシステム基準時間に同期されており、かつ前記第２のベース送受信機ステーションは前記システム基準時間に同期されておらず、前記システム基準時間はシステム基準発振器周波数および絶対基準時間を含む、無線通信システムにおける、前記第２のベース送受信機ステーションに無線通信システム同期を提供する方法であって、
移動ステーションにおいて前記第１および第２のベース送受信機ステーションのベースステーション識別番号およびＰＮ短コード時間オフセットを含む識別子を対応するベース送受信機ステーションから受信する段階、
前記識別子に基づき、前記移動ステーションによって前記第１のベース送受信機ステーションからの第１の信号を追跡する段階であって、
前記移動ステーションによってＰＮ短コードに対する相関により前記第１のベース送受信機ステーションから前記第１の信号のパイロットチャネルを捕捉する段階、
前記移動ステーションによって前記第１の信号の同期チャネルをデコードして前記パイロット信号によって提供されるコヒーレントな復調により前記第１のベースステーション識別番号および前記第１のＰＮ短コード時間オフセットを確認または検証する段階、
前記第１の信号のページングチャネルをデコードして、少なくとも前記第２のベース送受信機ステーションを含む、近隣のベース送受信機ステーションに関連するＰＮ短コード時間オフセットからなる近隣リストを獲得する段階
を含む、第１の信号を追跡する段階、
前記移動ステーションを前記第１の信号によって前記システム基準時間に同期させる段階であって、
前記移動ステーションにおいて位相同期ループアルゴリズムをイネーブルして前記第１のベース送受信機ステーションの前記システム基準発振器周波数に同期させるためにそのローカル発振器周波数の調整を開始する段階、
前記位相同期ループアルゴリズムのイネーブルに応じて前記移動ステーションにおいてタイマを始動する段階、
前記タイマの経過に応じて前記位相同期ループアルゴリズムを凍結し、それによって前記第１のベース送受信機ステーションの前記システム基準発振器周波数に実質的に等しい安定なフリーランのローカル発振器周波数を前記移動ステーションにおいて生成する段階、
前記移動ステーションによって前記第１の信号の追跡を終了する段階、
を含む、前記システム基準時間に同期させる段階、
前記移動ステーションによって前記第２のベース送受信機ステーションからの第２の信号の、前記絶対基準時間に関する実際の時間オフセットを計算する段階、そして
前記実際の時間オフセットに基づき、前記第２のベース送受信機ステーションを前記システム基準時間に同期させる段階、
を具備することを特徴とする前記第２のベース送受信機ステーションに無線通信システム同期を提供する方法。
【請求項２２】
前記識別子を受信する段階はさらに前記第１のベース送受信機ステーションと前記移動ステーションとの間の第１の距離および前記第２のベース送受信機ステーションと前記移動ステーションとの間の第２の距離を受信する段階を具備することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の信号を介して前記移動ステーションを前記システム基準時間に同期させる段階は、
前記移動ステーションにおいて位相同期ループアルゴリズムをイネーブルして前記第１のベース送受信機ステーションの前記システム基準発振器周波数に同期させるためにそのローカル発振器周波数の調整を開始する段階、
前記位相同期ループアルゴリズムのイネーブルに応じて前記移動ステーションにおいてタイマを始動する段階、
前記タイマの経過に応じて前記位相同期ループアルゴリズムを凍結し、それによって前記第１のベース送受信機ステーションの前記システム基準発振器周波数に実質的に等しい安定なフリーランのローカル発振器周波数を前記移動ステーションにおいて生成する段階、そして
前記移動ステーションによって前記第１の信号の追跡を終了する段階、
を具備することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の信号によって前記システム基準時間に対し前記移動ステーションを同期させる段階は、
前記移動ステーションにおいてパイロットサーチャアルゴリズムを開始して前記移動ステーションの前記ローカル発振器周波数が実質的に前記第１のベース送受信機ステーションの前記システム基準発振器周波数に等しくなるように前記移動ステーションの位相同期ループアルゴリズムの調整を制御する段階、そして
前記移動ステーションによって前記第１の信号の追跡を継続する段階、
を具備することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２の信号の前記絶対基準時間に対する実際の時間オフセットを決定する段階は、
前記第２のベース送受信機ステーションの前記識別子に基づき前記移動ステーションによって前記第２のベース送受信機ステーションから前記第２の信号を追跡する段階、そして
移動ステーションコントローラによって前記第２の信号から前記実際の時間オフセットを抽出する段階、を具備することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２の信号を追跡する段階はさらに、
前記移動ステーションにおいて受信機を割り当て前記第２のＰＮ短コード時間オフセットにおける少なくとも１つの信号を復調する段階、
前記移動ステーションによってＰＮ短コードに対する相関により前記少なくとも１つの信号のパイロットチャネルを捕捉する段階、
前記移動ステーションによって前記少なくとも１つの信号の同期チャネルをデコードして前記パイロット信号により提供されるコヒーレントな復調により前記第２のＰＮ短コード時間オフセットおよび前記第２のベースステーションの識別番号を確認または検証する段階、そして
前記識別子に基づき、前記受信機による前記少なくとも１つの信号の捕捉を確認または検証する段階、
を具備することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記移動ステーションは前記第２のベース送受信機ステーションに同期するための固定された位置にある固定位置監視移動装置であることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２のベース送受信機ステーションを前記システム基準時間に同期させる段階は、
前記第１および第２のＰＮ短コード時間オフセットの間の時間オフセット差分を計算して所望の時間オフセットを形成する段階、
前記移動ステーションによって前記第２のベース送受信機ステーションの所望の時間オフセットと前記実際の時間オフセットとの間の差分を計算してタイミング調整計算値を形成する段階、
アクセスチャネルメッセージを前記第２のベース送受信機ステーションに送信する段階であって、前記アクセスチャネルメッセージは前記タイミング調整計算値を備えている前記段階、
前記タイミング調整計算値に基づき、前記実際の時間オフセットを前記第２のＰＮ短コード時間オフセットと等価になるように調整し、それによって前記第１のベースステーションの前記絶対基準時間に同期されたＰＮ短コード時間オフセットを生成する段階、そして
前記タイミング調整計算値に基づき、前記第２のベース送受信機ステーションの前記ローカル発振器周波数を調整することにより、前記第１のベースステーションの前記システム基準発振器周波数に実質的に等しいローカル発振器周波数を前記第２のベース送受信機ステーションにおいて生成する段階、
を具備することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記アクセスチャネルメッセージを送信する段階はさらに、
前記移動ステーションにおいて位相同期ループアルゴリズムをイネーブルしてそのローカル発振器周波数を前記第２のベース送受信機ステーションの前記ローカル発振器周波数に同期するよう調整し始める段階、そして
前記固定位置監視移動装置を前記実際の時間オフセットに同期してアクセスチャネルのメッセージングを動作可能にする段階、
を具備することを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記無線通信システムは符号分割マルチアクセスシステムからなることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも第１および第２のベース送受信機ステーションを具備し、前記第１のベース送受信機ステーションはシステム基準時間に同期されており、かつ前記第２のベース送受信機ステーションは前記システム基準時間に同期されておらず、前記システム基準時間はシステム基準発振器周波数および絶対基準時間を含む、無線通信システムにおける、前記第２のベース送受信機ステーションに対し無線通信システム同期を提供するための装置であって、
前記第１および第２のベース送受信機ステーションのベースステーション識別番号およびＰＮ短コード時間オフセットを含む識別子を対応するベース送受信機ステーションから移動ステーションに伝達するための手段、
前記識別子を受信するための前記移動ステーションであって、
前記識別子に基づき、前記第１のベース送受信機ステーションからの第１の信号および前記第２のベース送受信機ステーションからの第２の信号を追跡し、かつ前記移動ステーションを前記第１の信号を介して前記システム基準時間に同期させるための移動ステーション受信機であって、
短コードに対する相関によって前記第１のベース送受信機ステーションから前記第１の信号のパイロットチャネルを捕捉するための手段、
前記第１の信号の同期チャネルをデコードして前記パイロット信号によって提供されるコヒーレントな復調により前記第１のＰＮ短コード時間オフセットおよび前記第１のベースステーション識別番号を確認または検証するための手段、
少なくとも前記第２のベース送受信機ステーションを含む、近隣のベース送受信機ステーションに関連するＰＮ短コードオフセットからなる近隣リストを獲得するために前記第１の信号のページングチャネルをデコードする手段、
前記移動ステーションのローカル発振器周波数が実質的に前記第１のベース送受信機ステーションのシステム基準発振器周波数と等しくなるように位相同期ループアルゴリズムの調整を制御するためのパイロットサーチャアルゴリズム、
を含む、移動ステーション受信機、
そして
前記第２の信号の前記絶対基準時間に対する実際の時間オフセットを決定し、前記実際の時間オフセットに基づきタイミング調整計算値を計算し、かつ前記タイミング調整計算値を備えたアクセスチャネルメッセージの送信を調整するための移動ステーションコントローラ、
を具備する前記移動ステーション、
前記アクセスチャネルメッセージを受信しかつアクノレッジまたは肯定応答するための第２のベース送受信機ステーション、そして
前記タイミング調整計算に基づき修正信号を生成するための第２のベース送受信機ステーションの位相同期ループアルゴリズムであって、前記修正信号は第２のベース送受信機ステーションを前記システム基準時間に同期させるもの、
を具備することを特徴とする前記第２のベース送受信機ステーションに無線通信システム同期を提供するための装置。
【請求項３２】
前記移動ステーション受信機はさらに、
短コードに対する相関により前記第２のベース送受信機ステーションから前記第２の信号のパイロットチャネルを捕捉するための手段、そして
前記第２の信号の同期チャネルをデコードして前記パイロット信号により提供されるコヒーレントな復調により前記第１のＰＮ短コード時間オフセットおよび前記第２のベースステーション識別番号を確認または検証するための手段、
を具備することを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記移動ステーションコントローラはさらに、
第２の信号の前記絶対基準時間に対する前記実際の時間オフセットを決定するための手段、
前記実際の時間オフセットに基づき前記タイミング調整計算値を計算するための手段、そして
前記アクセスチャネルメッセージの送信を調整するための手段、
を具備することを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は一般的には無線通信システムに関し、かつより特定的には、無線通信システムにおいてタイミングを同期するための方法および装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
符号化された通信信号を使用する通信システムが技術的に知られている。１つのそのようなシステムは、以後ＩＳ−９５Ａと称する、電気通信工業会暫定標準９５Ａ（ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−９５Ａ）に記載されたような、ダイレクトシーケンス符号分割マルチアクセスまたは多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）セルラ通信システムである。ＩＳ−９５Ａによれば、前記ＤＳ−ＣＤＭＡシステムにおいて使用される符号化された通信信号は共通の１．２５ＭＨｚの帯域幅、従って、スペクトル拡散、によってシステムのベースサイトへと、該ベースサイトのカバレージエリアまたは到達範囲領域において通信している、移動または携帯用無線電話のような、通信ユニットから送信される信号からなる。前記無線周波（ＲＦ）スペクトルの各々の１．２５ＭＨｚの帯域幅部分は通常キャリヤ周波数と称され、ＣＤＭＡ通信信号に関連する複数の同期、ページングおよびデジタル音声チャネルを伝達することができる。
【０００３】
セルラ通信システムにおいては、移動ステーション、または加入者、とソースまたは発信元ベース送受信機ステーションとの間で一対の通信リンクが確立される。移動ステーションが発信元ベース送受信機ステーションの到達範囲から移動するに応じて、信号品質が劣化し前記一対の通信リンクの内の１つが最終的に壊され、あるいは呼が「中断される（ｄｒｏｐｐｅｄ）」ことになる。中断された呼から生じる通信リンクの損失を避けるため、前記通信リンクは発信元ベース送受信機ステーションから目標または相手側（ターゲット：ｔａｒｇｅｔ）ベース送受信機ステーションへと、あるいは前記発信元ベース送受信機ステーションのカバレージエリア内で発信元セクタから相手側セクタへとシフトされる。このシフトを行なうプロセスは通常セルラ通信領域においてはハンドオフプロセスと称される。ハンドオフは（例えば、トラフィックチャネルからトラフィックチャネルへの）進行中の呼の間に、あるいは呼のセットアップの間の初期シグナリングの間に生じ得る。
【０００４】
ハンドオフは一般に３つの種別に分類される。すなわち、ソフトハンドオフ（ｓｏｆｔ  ｈａｎｄｏｆｆ）、ソフターまたはよりソフトなハンドオフ（ｓｏｆｔｅｒ  ｈａｎｄｏｆｆ）およびハードハンドオフ（ｈａｒｄ  ｈａｎｄｏｆｆ）である。ソフトハンドオフは移動通信信号が発信元ベース送受信機ステーション（ＢＴＳ）から目標または相手側ＢＴＳへと転送される場合に生じ、前記ＢＴＳは異なるセルのカバレージエリアに対してサービスを行なっている。前記転送は移動ステーションが前記発信元および相手側ＢＴＳの双方と通信している間に行なわれる。同様に、ソフターハンドオフは移動通信信号が発信元セクタから相手側セクタへと転送される場合に生じ、両方のセクタは同じベース送受信機ステーションに関連している。前記転送は移動ステーションが発信元および相手側セクタの双方と通信している間に行なわれる。ソフトおよびソフターハンドオフの間には、移動通信信号は目標または相手側への転送が完了するまで発信元および相手側の双方によって同時にサポートされている。ハードハンドオフは移動ステーションが新しいキャリヤ周波数に再同調するよう指示され、および／または該移動通信信号をサポートしている資源の制御が発信元ベースステーションコントローラから目標または相手側ＣＢＳＣへと転送される場合に生じ得る。
【０００５】
時分割マルチアクセスまたは多元接続（ＴＤＭＡ）および符号分割マルチアクセスまたは多元接続（ＣＤＭＡ）システムのような、デジタルセルラシステムにおいては、ハンドオフは一般に移動ステーションによって開始されかつ通常移動援助ハンドオフ（ｍｏｂｉｌｅ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｈａｎｄｏｆｆs：ＭＡＨＯ）と称される。ＣＤＭＡ  ＭＡＨＯは一般に近隣のＢＴＳセクタおよび／またはＢＴＳから発出するローカルパイロット信号の測定に基づき移動ステーションによって開始され、各パイロット信号は信号強度測定Ｅｃ／Ｉｏ（チップ毎のエネルギを合計または総合の干渉で除算したもの）、および関連する短コード（ｓｈｏｒｔ  ｃｏｄｅ）ＰＮ時間オフセットを含む。各々の短コードＰＮ時間オフセットはＢＴＳカバレージエリアにおける特定のセクタに対応しかつ絶対時間オフセットから所定の擬似ランダムノイズシーケンスを時間シフト（位相シフトとも称される）することにより発生される。
【０００６】
ＩＳ−９５およびＪ−ＳＴＤ−００８  ＣＤＭＡシステムにおいては、１つの共通の擬似ランダムノイズシーケンスが使用される。毎秒１，２２８，８００ビット（チップ）のビットレートを有する擬似ランダムノイズシーケンスが、チップによって測定されて、時間シフトされ通信信号における識別可能なデジタルシーケンスを提供する。例えば、１のＰＮオフセットは絶対時間オフセットから６４チップシフトされた、擬似ランダムノイズシーケンスに対応し、一方２のＰＮオフセットは、絶対時間オフセットから１２８チップシフトされた、擬似ランダムノイズシーケンスに対応する。したがって、ＩＳ−９５は移動ステーションの通信信号を信頼性よくハンドオフするために各ベースサイトにおいて極めて正確な時間同期、例えば、＋／−３μｓｅｃ内への同期、を要求する。その結果、ＬＯＲＡＮ−Ｃのような他の正確な中央タイミングソースも使用できるが、ベースステーションは典型的にはそれらの絶対システム時間（タイミング同期としても知られている）を世界的測位衛星（ＧＰＳ）を介して受信する。
【０００７】
種々の理由のため、いくつかのベースステーションはシステムタイミング同期へのアクセスを持たない。これらの理由はＧＰＳの故障、ＧＰＳタイミングを使用することに対する顧客の困窮、並びにベースステーションの物理的位置を含むことができる。例えば、もしＣＤＭＡシステムにおいてＧＰＳが使用されなければ、すべてのＢＴＳを１つのマスタＢＴＳに時間同期させることが望ましいであろう。他の例では、ＧＰＳへの見通し線（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）アクセスによって提供されるシステムタイミングの同期の利益がない、地下鉄のトンネル内に位置するベースステーションは移動ステーションの通信信号に対してハンドオフの可能性を極めて提供しにくいことになる。その結果、移動ステーションの通信信号に対してハンドオフの可能性を提供するために、ＧＰＳ受信機へのアクセスを提供することに関連する補足的なケーブル布線その他の費用を招くことになる。
【０００８】
さらに、ＤＳ−ＣＤＭＡ技術を使用する家庭用のベースコードレス電話システムは他の種類の同期問題を提起する。それらはＧＰＳのような複雑な同期ソースを介して中央に同期されないから、隣接の家庭用ベース送受信機ステーションの短コードＰＮ時間オフセットがそれらが互いに整列するまで「ドリフト」する可能性がある。整列すると、一方の家庭用ベース送受信機ステーションから送信される信号は他方の家庭用ベース送受信機ステーションと破壊的に干渉しかつ逆も同様である。残念なことに、この破壊的干渉は一方または双方の家庭用ベース送受信機ステーションを不安定にし、それはその関連する移動ステーションがそれと隣接の家庭用ベース送受信機ステーションとの間を区別できないからである。
【０００９】
したがって、無線通信システムに対して時間調整を提供するための方法および装置の必要性が存在する。
【００１０】
【好ましい実施形態の詳細な説明】
一般的にいえば、本発明は無線通信システムに対して時間調整を提供するための方法を含む。時間調整は、ベース送受信機ステーションを無線通信システムの基準時間に同期させるために、移動ステーションからベース送受信機ステーションへと提供される。同様に、実質的に同じ方法を使用して、時間調整が近隣のベース送受信機ステーションのタイミングに関してベース送受信機ステーションのタイミングをシフトする目的で家庭用をベースとしたコードレス電話システムにおけるベース送受信機ステーションに提供される。
【００１１】
特定的に述べれば、少なくとも第１および第２のベース送受信機ステーションを含む、無線通信システムにおける、時間調整を前記第２のベース送受信機ステーションに提供する方法が開示される。前記方法は第１および第２のベース送受信機ステーションの識別子またはアイデンティティ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を供給する段階、およびその後前記識別子に基づき前記移動ステーションによって前記第１のベース送受信機ステーションからの第１の信号および前記第２のベース送受信機ステーションからの第２の信号を追跡して（ｔｒａｃｋｉｎｇ）第１および第２の時間オフセットを生成する段階を含む。前記方法はさらに前記移動ステーションによって前記第１および第２の時間オフセットに基づき前記移動ステーションによる時間調整計算または計算値を決定する段階、および次に前記時間調整計算値を前記第２のベース送受信機に送信する段階を含む。
【００１２】
さらに、本発明は無線通信システムにおいて同期されていないベース送受信機ステーションに無線通信システム同期を提供する方法を含む。前記無線通信システムは少なくとも第１および第２のベース送受信機ステーションを含み、前記第１のベース送受信機ステーションはシステムの基準時間に同期され、そして前記第２のベース送受信機ステーションは前記システムの基準時間に同期されておらず、前記システム基準時間はシステム基準発振周波数および絶対基準時間を含む。前記方法は前記第１および第２のベース送受信機ステーションの識別子またはアイデンティティを移動ステーションに供給する段階、そしてその後または引き続き、前記識別子に基づき、前記移動ステーションによって前記第１のベース送受信機ステーションからの第１の信号に追従する段階を含む。さらに、前記方法は前記第１の信号を介して前記システム基準時間に前記移動ステーションを同期させる段階、そして次に前記絶対基準時間に関して、前記移動ステーションにより前記第２のベース送受信機からの第２の信号の実際の時間オフセットを決定する段階を含む。最後に、前記方法は実際の時間オフセットに基づき、前記第２のベース送受信機ステーションをシステム基準時間に同期させる段階を含む。本明細書には、前記第２のベース送受信機ステーションに無線通信システム同期を提供するための対応する装置も開示されている。
【００１３】
次に図面に移ると、同じ参照番号は同じ構成要素を示しており、図１は典型的な従来技術の無線通信システム１００を示している。通信システム１００は好ましくは前記電気通信工業会暫定標準９５Ａ（ＴＩＡ  ＩＳ−９５Ａ）に記載されたもののような、ダイレクトシーケンス符号分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）セルラ通信システムから構成される。
【００１４】
通信システム１００はそれぞれカバレージエリア１２２，１２４および１２６に対してサービスを提供するベースサイト１０１，１０６，１０５、および１つまたはそれ以上の移動ステーションを含んでいるが、図では１つの移動ステーション１０３のみが示されている。ベースステーション１０１，１０５および１０６は、とりわけ、アンテナ１０２，プロセッサ１４０およびメモリ１５０を含む。ベースサイト１０１は該ベースサイト１０１のカバレージエリア１２２内の移動ステーション１０３に対し符号化された通信信号を送信し、かつ該移動ステーション１０３から符号化された通信信号を受信する送受信機を含んでいる。該送受信機内のレーキ（ＲＡＫＥ）受信機は移動ステーションからの入りまたは到来（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）マルチパス符号化通信信号の独立したトラッキング能力を提供し、レーキ受信機の構造および動作は技術的によく知られている。同様に、移動ステーション１０３はカバレージエリア１２２内のベースサイト１０１に符号化された通信信号を送信しかつ該ベースサイト１０１から符号化された通信信号を受信する送受信機を含む。
【００１５】
ベースサイト１０１，１０５および１０６はベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）１３０に接続され、該ベースステーションコントローラ１３０は、とりわけ、プロセッサ１４０およびメモリ１５０を含み、かつ移動交換センタ１６０に接続され、該移動交換センタ１６０はプロセッサ１４０およびメモリ１５０を含んでいる。移動交換センタ１６０は知られた技術を使用して公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１６２に結合されている。
【００１６】
信号１０７および１１１は、一対の無線周波（ＲＦ）リンクを通り、アンテナ１０２を介して移動ユニット１０３とベースサイト１０１との間で伝達される。前記一対のＲＦリンクは（移動ユニット１０３からベースサイト１０１への）逆方向リンク信号１０７および（ベースサイト１０１から移動ユニット１０３への）順方向リンク信号１１１を含む。逆方向リンク信号１０７は識別コードまたは移動独自擬似ランダム長コードマスク（ｍｏｂｉｌｅ  ｕｎｉｑｕｅ  ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ  ｌｏｎｇ  ｃｏｄｅ  ｍａｓｋ）（図示せず）を含んでいる。これは結果として移動ステーション１０３に排他的に関連する移動ステーションに独自の長コードを生じる。この移動ステーションに独自の長コードはその後ベースサイトのレーキ受信機によって特定の移動ステーション送信を識別するために使用される。順方向リンク信号１１１は、時間的にオフセットした、擬似ランダムノイズ（ＰＮ）短コードを含む。該ＰＮ短コードはすべてのＢＴＳセクタに対して同じであるが、各々のＢＴＳセクタに関連する時間のオフセットが選択され、それによって各々のＢＴＳセクタが独自に識別可能にされる。
【００１７】
システム基準発振周波数および関連する絶対基準時間からなるシステム基準時間は、世界的測位衛星（ＧＰＳ）受信機アンテナ１０４を介してベースサイト１０１，１０５および１０６に提供され無線通信システム１００に必要とされるタイミング同期を提供する。ＣＤＭＡタイミングはＧＰＳ時間の開始、１９８０年１月６日、および１２：００：００ａｍ、を基準としている。各々のＢＴＳセクタはその時間シフトされたＰＮ短コードが割り当てられかつその後それによって識別される。ＰＮ短コード位相オフセットとしても知られている、前記時間シフトされたＰＮ短コードは前記絶対基準時間から測定される。各ＢＴＳの発振周波数が前記システム基準発振周波数に実質的に等しく維持されている限り、その関連するＰＮ短コードの時間オフセットは一定の状態に留まっておりかつ識別可能である。
【００１８】
もしあるＢＴＳセクタの発振周波数が前記システム基準発振周波数からずれた場合、その関連するＰＮ短コード時間オフセットが、上または下に、シフトする。その割り当てられた時間オフセットからのＰＮ短コードの時間オフセットのシフトは結果として移動ステーション１０３が無線通信システム１００における第１のベース送受信機ステーションから第２のベース送受信機ステーションへと通信信号をハンドオフすることを不可能する可能性がある。
【００１９】
図２は、本発明の好ましい実施形態に係わる、全体としてランダム移動ステーションシステム２００として示される、ＣＤＭＡ無線通信システム１００において使用するためのランダム移動ステーション監視システムを示す。説明の目的で、ランダム移動ステーション監視システム２００はＧＰＳアンテナ１０４を介してシステム基準発振器周波数および絶対基準時間に同期された第１のベース送受信機ステーション（ＢＴＳ）１０１、および前記システム基準発振器周波数および絶対基準時間に同期されていない第２のＢＴＳ  ２０１を含んでいるものとする。第２のＢＴＳ  ２０１は、例えば、地下鉄のトンネル内に遠隔的に位置している可能性があるものとする。さらに、第１の移動ステーション（ＭＳ）１０３および第２の移動ステーション（ＭＳ）２０３が示されており、もちろんより多くの移動ステーションが存在し得る。
【００２０】
ＭＳ  １０３はアンテナ１０２から送信される順方向リンク１１１を介して第１のＢＴＳ  １０１から、ならびに、順方向リンク２１２を介して第２のＢＴＳ  ２０１から、パイロット、ページングおよび同期チャネルを含む、シグナリングを受信する。さらに、ＭＳ  １０３は、アクセスチャネルを介するメッセージング能力を含む、ＢＴＳ２０１に対し逆方向リンク２１１を介して通信する。同様に、ＭＳ２０３は順方向リンク２１３を介して第１のＢＴＳ  １０１から、ならびに順方向リンク２１５を介して第２のＢＴＳ  ２０１から、パイロット、ページングおよび同期チャネルを含む、シグナリングを受信する。ＭＳ  ２０３はまたアクセスチャネルを介するメッセージング能力を含むＢＴＳ  ２０１に対して逆方向リンク２１４を介して通信する。
【００２１】
図３は、本発明の好ましい実施形態に係わる、無線通信システム１００に時間調整を提供するための方法３００のフローチャートである。より特定的には、方法３００においては、任意のまたはランダム移動ステーション１０３および２０３が第２のＢＴＳ  ２０１のローカル発振器をシステム基準の発振器周波数、時間、日付および年に合わせるために必要なタイミング調整計算または計算値を提供する。方法３００はブロック３２０で開始し、そこで第１のＢＴＳ  １０１および第２のＢＴＳ  ２０１の識別子（アイデンティティ：ｉｄｅｎｔｉｔｙ）がランダム移動ステーション１０３に供給される。前記識別子は、前記加入者ステーションに対して、前記第１のベースステーション送受信機の第１のベースステーション識別番号および第１のＰＮ短コード時間オフセット、および第２のベースステーション送受信機の第２のＰＮ短コード時間オフセットを含む。
【００２２】
次に、ブロック３２２において、前記識別子に基づき、ランダム移動ステーション１０３は第１のベース送受信機ステーションから順方向リンク１１１を介して第１の信号をかつ第２のベース送受信機ステーションから順方向リンク２１２を介して第２の信号を、前記移動ステーションにより、捕捉または獲得しかつ追跡して、対応する第１および第２の時間オフセットを得る。始めに、ランダム移動ステーション１０３はＰＮ短コードへの相関によって前記第１のベースステーショ送受信機から第１の信号のパイロットチャネルを獲得することにより前記第１の信号をサーチしかつ前記第１の信号に追従または追跡する。ランダム移動ステーション１０３は次に前記第１の信号の同期チャネルをデコードして前記パイロット信号により提供される第１のＰＮ短コード時間オフセットおよび第１のベースステーション識別番号をコヒーレント復調を介して確認または確証する（ｖｅｒｉｆｙ）。さらに、ランダム移動ステーション１０３は前記第１の信号のページングチャネルをデコードして、少なくとも前記第２のベースステーション送受信機を含む、近隣のベースステーション送受信機に関連するＰＮ短コード時間オフセットからなる近隣リスト（ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｌｉｓｔ）を獲得する。第１のＰＮ短コード時間オフセットおよび第１のベースステーション識別番号を確認したことに応じて、ランダム移動ステーション１０３は第１のベースステーション送受信機の発振器周波数に同期させるためにそのローカル発振器周波数の調整を開始すべく位相同期ループアルゴリズムをイネーブルまたは使用可能にする。同時に、ランダム移動ステーション１０３はタイマ（図示せず）の動作を開始する。該タイマの経過に応じて、ランダム移動ステーション１０３は前記位相同期ループアルゴリズムを凍結させ、それによって前記第１のベース送受信機ステーションの発振器周波数と実質的に等しい移動ステーション１０３における安定なフリーランの（ｆｒｅｅ  ｒｕｎｎｉｎｇ）ローカル発振器周波数を生じさせる。ランダム移動ステーションコントローラが次に前記第１の信号から第１の時間オフセットを抽出する。最後に、ランダム移動ステーション１０３は前記第１の信号の追跡または追従（ｔｒａｃｋｉｎｇ）を終了する。
【００２３】
第２に、ランダム移動ステーション１０３は前記ＰＮ短コードへの相関を介して前記第２のベースステーション送受信機から第２の信号のパイロットチャネルを獲得することにより前記第２の信号をサーチしかつ追従する。ランダム移動ステーション１０３は次に前記第２の信号の同期チャネルをデコードして前記パイロット信号により提供される第２のＰＮ短コード時間オフセットおよび前記第２のベースステーション識別番号をコヒーレント復調により確認または確証する。さらに、ランダム移動ステーション１０３は前記第２の信号のページングチャネルをデコードして、少なくとも前記第１のベースステーション送受信機を含む、近隣のベースステーション送受信機に関連するＰＮ短コード時間オフセットからなる近隣リストを獲得する。前記第２のＰＮ短コード時間オフセットおよび前記第２のベースステーション識別番号の確認に応じて、ランダム移動ステーション１０３は位相同期ループアルゴリズムをイネーブルまたは使用可能にして前記第２のベースステーション送受信機の発振器周波数に同期するためにそのローカル発振器周波数の調整を開始する。同時に、ランダム移動ステーション１０３はそのタイマの動作を開始する。該タイマの経過に応じて、ランダム移動ステーションコントローラが前記第２の信号から第２の時間オフセットを抽出する。
【００２４】
ブロック３２４において、ランダム移動ステーション１０３は第１のベース送受信機ステーションからの前記第１の信号の第１の時間オフセットおよび第２のベース送受信機ステーションからの前記第２の信号の第２の時間オフセットに基づきタイミング調整計算を決定する。最初に、ランダム移動ステーション１０３におけるコントローラが前記識別子から生じる第１および第２のＰＮ短コード時間オフセットの間の時間オフセット差分を計算して所望の時間オフセットを形成する。該コントローラは次に前記第１の時間オフセットと前記第２の時間オフセットとの間の差分を計算して測定された時間オフセットを形成する。最後に、前記コントローラは前記所望の時間オフセットを前記測定された時間オフセットと比較してタイミング調整計算または計算値を決定する。
【００２５】
ブロック３２６において、ランダム移動ステーション１０３は前記タイミング調整計算を第２のベースステーション送受信機に送信する。ランダム移動ステーション１０３はアクセスチャネルメッセージを逆方向リンク２１１を介して第２のベース送受信機ステーション２０１に送信する。前記アクセスチャネルメッセージは前記タイミング調整計算を含む。前記タイミングアクセスメッセージを含むアクセスチャネルメッセージの受信に応じて、第２のベース送受信機ステーション２０１は前記第２のＰＮ短コード時間オフセットと等価であるべきその第２の時間オフセットを調整し、それによって第１のベースステーションの絶対基準時間に同期したＰＮ短コード時間オフセットを生じさせる。さらに、第２のベースステーション送受信機ステーション２０１はそのローカル発振器周波数を調整し、それによって前記第１のベースステーションのシステム基準発振器周波数と実質的に等しい第２のベースステーション送受信機におけるローカル発振器周波数を生じさせる。
【００２６】
別の実施形態においては、第２のＢＴＳ  ２０１は前記タイミング調整計算を前の、または数多くの前のタイミング調整計算と平均して新しいタイミング調整計算結果を形成する。第２の時間オフセットへのその後の調整が前記新しいタイミング調整計算結果に基づき行なわれる。
【００２７】
さらに、複数の位相同期ループアルゴリズムを同時に使用することができる。例えば、ランダム移動ステーション１０３は第１のＢＴＳ  １０１からの第１の信号および第２のＢＴＳ  ２０１からの第２の信号を同時に追従する場合に２つの位相同期ループアルゴリズムを使用することができ、第１の位相同期ループアルゴリズムは前記第１の信号にロックしかつ追従し、かつ前記第２の位相同期ループアルゴリズムは前記第２の信号にロックしかつ追従する。
【００２８】
図４は、本発明の別の実施形態に係わる、包括的にホームベース・コードレス電話システム４００で示された、ホームベース・コードレス電話システムにおいて使用するための移動ステーション監視システムを示す。ホームベース・コードレス電話システム４００は順方向リンク４１２および逆方向リンク（図示せず）を介して移動ステーション（図示せず）と通信する第１のベース送受信機ステーション４０２を含んでいる。順方向リンク４１２は第１の信号を送信するために使用される。第１のベース送受信機ステーション４０２は第１のアパートメントまたはアパートの部屋（ａｐａｒｔｍｅｎｔ）４２１に位置している。さらに、ホームベース・コードレス電話システム４００は順方向リンク４１５および逆方向リンク４１４を介して移動ステーション４０３と通信する第２のベース送受信機ステーション４０１を含んでいる。順方向リンク４１５は第２の信号を送信または伝送するために使用される。第２のベース送受信機ステーション４０１および移動ステーション４０３は第２のアパートメント４２０内に位置している。移動ステーション４０３は第２のベース送受信機ステーション４０１とのみ通信しているが、それはまたローカルベース送受信機ステーションから送信される信号、例えば、第１のベース送受信機ステーション４０２から順方向リンク４１２によって送信される信号、を監視することもできる。
【００２９】
説明の目的で、第１のベース送受信機ステーション４０２および第２のベース送受信機ステーション４０１は始めは異なる時間オフセット、ここでは第１のＰＮ短コード時間オフセットおよび第２のＰＮ短コード時間オフセットとして示されている、で動作しているものとする。異なる時間オフセットのため、順方向リンク４１２で送信される第１の信号は順方向リンク４１５で送信される第２の信号に対して干渉または妨害信号とはならないであろう。しかしながら、環境条件、ローカル発振器の周波数および精度、ならびに時間の経過により、第１および第２のＰＮ短コード時間オフセットはお互いに向かってドリフトし始めるかもしれない。その結果、順方向リンク４１２によって送信される第１の信号が順方向リンク４１５によって送信される第２の信号と干渉する可能性がある。
【００３０】
したがって、図３に関連して説明された無線通信システムに対し時間調整を提供する方法がホームベース・コードレス電話システム４００に適用できることが考えられる。さらに、ホームベース・コードレス電話システム４００における第２のベース送受信機４０１に対して時間調整を行なうことは隣接して位置するベース送受信機ステーション、例えば、第１のベース送受信機ステーション４０２および第２のベース送受信機ステーション４０１を非同期化する目的にとって有利であることが理解されるであろう。図４に示される無線通信システムは家庭用またはホームベース・コードレス電話システムであるから、移動ステーション４０３はタイミング調整計算を逆方向リンク４１４を介して第２のＢＴＳ  １０１にのみ送ることができる。
【００３１】
例えば、第２のＢＴＳ  ４０１のローカル発振器よりも高速で動作する第１のＢＴＳ  ４０２のローカル発振器の場合には、前記タイミング調整計算は第２のＢＴＳ  ４０１に対してそのローカル発振器周波数を増大するよう指示するであろう。同様に、もし第１のＢＴＳ  ４０２のローカル発振器が第２のＢＴＳ  ４０１のローカル発振器よりも低速で動作しておれば、タイミング調整計算は第２のＢＴＳ  ４０１に対しそのローカル発振器の周波数を低減するよう指示するであろう。さらに、もし第１のＢＴＳ  ４０２に関連するＰＮ短コードが第２のＢＴＳ  ４０１に関連するＰＮ短コードと数チップ、例えば、２チップ、内で整列しておれば、タイミング調整計算は第２のＢＴＳ  ４０１に対して、例えば、時間的に５チップだけジャンプするよう指示することができる。したがって、ホームベース・コードレス電話システム４００におけるもののような、近隣のベース送受信機ステーションに関連するＰＮ短コード時間オフセットが所定の時間オフセット差内に入ることを防止するという所望の結果が前に図３に関連して説明した方法を使用して達成できる。
【００３２】
さらに別の実施形態では、任意の移動ステーションによって提供されるタイミング調整計算は第１のＢＴＳ  １０１と第２のＢＴＳ  ２０１との間に配置された固定位置監視移動装置（ｆｉｘｅｄ  ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｍｏｂｉｌｅ：ＦＬＭＭ）によって行なうことが可能なことが考えられる。ＦＬＭＭは固定された位置に取り付けられた特注のまたはあつらえた（ｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄ）移動ステーションとして動作するよう構成でき、これはその主たる機能として同期されていないベース送受信機ステーションを同期する能力を有する。
【００３３】
図５は、本発明のさらに別の実施形態に係わる、無線通信システム１００において使用するための固定遠隔監視システムを示す。固定遠隔監視システム２００はシステム基準時間に同期された第１のベース送受信機ステーション（ＢＴＳ）１０１、および前記システム基準時間に同期されていない第２のＢＴＳ  ２０１を含む。システム基準時間はＧＰＳアンテナ１０４を介して第１のＢＴＳ  １０１において受信されたＧＰＳ時間から得られるシステム基準発振周波数および関連する絶対基準時間を含む。第２のＢＴＳ  ２０１は、例えば、地下鉄のトンネル内に遠隔的に位置している。さらに、加入者ステーション、例えば（図５および図６に関してさらに説明する）固定位置監視移動装置（ＦＬＭＭ）４００が示されている。
【００３４】
ＦＬＭＭは固定された位置に取り付けられた特注の移動ステーションであり、その主たる機能として、同期されていないベース送受信機ステーションを同期する能力を有する。ＦＬＭＭ  ５５０は順方向および逆方向リンク１１１，５１１および５１３によって無線通信信号を送信しかつ受信するためのＦＬＭＭアンテナ５０４、受信された信号をデコードするための受信機、ＦＬＭＭコントローラ５０６、およびコントローラ５０６に応答するタイマ５０８を含む。ＦＬＭＭ  ５５０は戦略的に第１のＢＴＳ  １０１と第２のＢＴＳ  ２０１と通信できるように配置される。ＦＬＭＭ  ５５０は順方向リンク１１１を介してＢＴＳ  １０１から、パイロット、ページングおよび同期チャネルを含む、シグナリングを受信する。同様に、ＦＬＭＭ  ５５０は順方向リンク５１１を介して第２のＢＴＳ  ２０１から、パイロット、ページングおよび同期チャネルを含むシグナリングを受信する。さらに、ＦＬＭＭ  ５５０は逆方向リンク５１３を介してＢＴＳ  ５１１へと通信し、これはアクセスチャネルを介してのメッセージング能力およびトラフィックチャネルを介しての音声およびデータ能力を含む。
【００３５】
図６は、本発明のさらに別の実施形態に係わる、同期されていないベース送受信機ステーションに対し無線通信システム同期を提供する方法６００のフローチャートを示す。より特定的には、方法６００において、固定位置監視移動装置（ＦＬＭＭ）４００は第２のＢＴＳ  ２０１に対しシステム基準を提供するのに必要なステップを提供し調整する。
【００３６】
方法６００はブロック６２０で開始し、そこで第１のＢＴＳ  １０１および第２のＢＴＳ  ２０１の識別子またはアイデンティティ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）がＦＬＭＭ  ５５０に供給される。該識別子は識別番号、および第１のＢＴＳ  １０１に関連するＰＮ短コード時間オフセットを含む。該識別子はまたＢＴＳ  １０１とＦＬＭＭ  ５５０との間の距離を含む。同様に、前記識別子は第２のＢＴＳ  ２０１に関連する識別番号、およびＰＮ短コード時間オフセット、ならびにＦＬＭＭ  ５５０からのその距離を含む。前記識別子はＦＬＭＭ  ５５０に対し数多くの方法で提供できる。例えば、前記識別子は無線による（ｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ａｉｒ）メッセージングを介してＦＬＭＭ  ５５０にロードされるデータベースによって提供でき、あるいはそれは直接ＦＬＭＭ  ５５０に接続されたプログラミング能力部５１０によって提供できる。
【００３７】
次に、ブロック６２２において、ＦＬＭＭ  ５５０は、前記識別子に基づき、第１のＢＴＳ  １０１から第１の信号を獲得する。該第１の信号はＦＬＭＭ  ５５０によって第１のベースサイト１０１との同期を獲得するために使用される前記第１のベースサイト１０１に特有のパイロットチャネルを含む。前記第１の信号はまた、復調されかつデコードされたときに、システム基準時間に対する第１のＢＴＳ  １０１のパイロットＰＮオフセットの時間を提供する同期チャネルを含む。前記第１の信号はさらに、とりわけ、パイロットＰＮオフセットの近隣リスト（ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｌｉｓｔｓ）を含むメッセージを送信するページングチャネルを含む。さらに、順方向リンク１１１および逆方向リンク（図示せず）を介して２方向トラフィックチャネルが提供される。前記パイロットチャネルは同期、ページングおよびトラフィックチャネルに対するコヒーレントな時間基準を提供するよう機能する。
【００３８】
ＦＬＭＭ  ５５０による前記第１の信号の獲得およびトラッキングは次のように行なわれる。始めに、ＦＬＭＭ  ５５０は前記ＰＮ短コードに対する時間領域での相関によって順方向リンク１１１によって送信される前記第１の信号に関連するパイロットチャネルをスキャニングまたは走査する。相関によって、送信される第１の信号に関連する同期チャネルがＦＬＭＭ  ５５０における受信機５０７によってデコードされ、割り当てられたＰＮ短コード時間オフセット（システム時間に関するＢＴＳのＰＮオフセットの時間としても知られている）ならびに第１のＢＴＳ  １０１の識別番号を検証または照合する。ＦＬＭＭ  ５５０が第１のＢＴＳ  １０１に関連する同期チャネルをデコードした後、ＦＬＭＭ受信機５０７におけるパイロットサーチャ（ｐｉｌｏｔ  ｓｅａｒｃｈｅｒ）は第１のＢＴＳ  １０１の絶対基準時間および発振周波数を維持する一方でパイロットチャネルのトラッキングまたは追従を続けることができる。
【００３９】
ＦＬＭＭ  ５５０はパイロットチャネルの相関およびＢＴＳ  １０１によって送信される前記第１の信号に関連する同期チャネルをデコードする前に、近隣のＢＴＳに関連する１つまたはそれ以上のパイロットチャネルを通ってサーチすることができる。さらに、ＦＬＭＭ  ５５０は第１のＢＴＳ  １０１の識別番号を検証しならびに、順方向リンク１１１によって送信される前記第１の信号に関連するページングチャネルをデコードすることにより、近隣のＰＮ短コードオフセットからなる近隣リストを獲得することができる。
【００４０】
第１のＢＴＳ  １０１に関連する信号のトラッキングにより、ＦＬＭＭ  ５５０はそのローカル発振器周波数を第１のＢＴＳ  １０１のシステム基準発振器周波数に同期させる、ブロック６２４。さらに、ＦＬＭＭ  ５５０はまた第１のＢＴＳ  １０１の絶対基準時間に関して同期するためにそのローカル時間、日付および年を設定する。第１のＢＴＳ  １０１によって送信される第１の信号に関連する同期チャネルをデコードする前に、ＦＬＭＭ  ５５０は特定の時間、日付および年に同期されない。さらに、ＦＬＭＭ  ４００のローカル発振器はいずれかの特定のＢＴＳのローカル発振器周波数に同期されているものではない。同期はＦＬＭＭ  ５５０における位相同期ループアルゴリズム（図示せず）を動作可能にまたはイネーブルすることによって始まりそのローカル発振器周波数を第１のＢＴＳ  １０１のシステム基準発振器周波数に同期するよう調整し始める。位相同期ループアルゴリズムのイネーブルの結果として、ＦＬＭＭ  ５５０におけるタイマ５０８がＦＬＭＭコントローラ５０６を介して開始される。タイマ５０８はあるプリセットされた時間インターバルを監視し、この時間インターバルは、監視されたとき、ＦＬＭＭ  ５５０および第１のＢＴＳ  １０１の間で同期が行なわれるのに十分な時間を提供しまたは許容する。タイマ５０８の経過によって、ＦＬＭＭコントローラ５０６は前記位相同期ループアルゴリズムを凍結させ、それによって、前記第１の信号を追従し続けることなく、第１のＢＴＳ  １０１のシステム基準発振器周波数に実質的に等しいＦＬＭＭ  ５５０における安定なフリーランのローカル発振器周波数を生じさせる。
【００４１】
次に、ブロック６２６において、ＦＬＭＭ  は第２のＢＴＳ  ２０１の絶対基準時間に対する実際の時間オフセットを決定する。第２のＢＴＳ  ２０１はシステム基準時間に同期されていない。第１のＦＬＭＭ  ５５０は前記第１の信号に関連するページングチャネルを復調することから生じる前記識別子または近隣リストに基づき、第２のＢＴＳ  ２０１から第２の信号を獲得する。該第２の信号は第２のベースサイト２０１に特定されるパイロットチャネルを含みかつ第２のベースサイト２０１との同期を獲得するためにＦＬＭＭ  ５５０によって使用される。前記第２の信号はまた、復調されデコードされたとき、システム基準時間に対する第２のＢＴＳ  ２０１のパイロットＰＮオフセットの時間を提供する同期チャネルを含む。前記第２の信号はさらに、とりわけ、パイロットＰＮオフセットの近隣リストを含むメッセージを送信するページングチャネルを含む。さらに、順方向リンク５１１および逆方向リンク５１３を介して２方向トラフィックチャネルが提供される。
【００４２】
ＦＬＭＭ  ５５０による前記第２の信号の捕捉または獲得（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）およびトラッキングはブロック６２２に関して前に説明した第１の信号の獲得およびトラッキングと実質的に同様である。したがって、第２の信号の獲得の検証または確認の後に、順方向リンク５１１によって送信される第２の信号に関連する同期チャネルをデコードすることによって第２のベース送受信機ステーション２０１に関連する実際の時間オフセットを生み出すことができる。該実際の時間オフセットは次にＦＬＭＭコントローラ５０６によって抽出される。環境条件その他により、ＦＬＭＭ  ５５０は第２のＢＴＳ  ２０１に関連する識別番号を突き止める（ｌｏｃａｔｅ）ために近隣のＢＴＳに関連する複数のパイロット／同期チャネル信号にわたり反復し、またはサーチしなければならないかもしれない。いったんデコードされると、ＦＬＭＭコントローラ５０６は後にブロック６２８に関して説明されるその後の計算において使用するために実際の時間オフセットを抽出する。
【００４３】
最後に、ブロック６２８において、ＦＬＭＭ  ５５０は第２のＢＴＳ  ２０１を次のようにしてシステム基準発振器周波数および絶対基準時間に同期させる。始めに、ＦＬＭＭコントローラ５０６は前記識別子を介して供給される第１および第２のＰＮ短コード時間オフセットの間の時間オフセットの差を計算して所望の時間オフセットを形成する。それは次に第２のＢＴＳ  ２０１の実際の時間オフセットと所望の時間オフセットとの間の差を計算してタイミング調整計算を形成する。さらに、ＦＬＭＭコントローラ５０６は前記絶対基準時間と第２のＢＴＳ  ２０１の時間、日付および年との間の時間的な差分を計算する。
【００４４】
ＦＬＭＭコントローラ５０６によって行なわれる計算はチップで行なわれ（ｉｎ  ｃｈｉｐｓ）、６４チップの倍数があるＰＮオフセットに対応する。例えば、１のＰＮオフセットは絶対時間オフセットから６４チップシフトされた、擬似ランダムノイズシーケンスに対応し、一方２のＰＮオフセットは、絶対時間オフセットから１２８チップシフトされた、擬似ランダムノイズシーケンスに対応する。
【００４５】
タイミング測定メッセージを含む、逆方向リンク５１３によって伝送されるアクセスチャネル信号はその後ＦＬＭＭ  ５５０によって第２のＢＴＳ  ２０１に送られ次のようにして適切な調整を行なう。始めに、前記タイミング調整計算が第２のＢＴＳ  ２０１の位相同期ループアルゴリズムにおいて使用される。該位相同期ループアルゴリズムは次に修正信号を第２のＢＴＳ  ２１０のローカル発振器に出力してそのローカル発振器周波数を前記第１のベースステーションのシステム基準発振器周波数に実施的に等しくなるよう調整する。さらに前記修正信号は前記時間、日付および年が第１のＢＴＳ  １０１の絶対基準時間と同期するように第２のＢＴＳ  ２０１の時間、日付および年を調整するために使用される。
【００４６】
前記アクセスチャネル信号におけるメッセージを逆方向リンク５１３によって送信するために、ＦＬＭＭ  ５５０は始めにそのローカル発振器周波数を第２のＢＴＳ  ２０１のローカル発振器周波数と整合するよう同調しなければならない。ＦＬＭＭ  ５５０はその位相同期ループアルゴリズムのイネーブルによって前記同調を達成しそのローカル発振器周波数を第２のＢＴＳ  ２０１の実際の時間オフセットに同期させるために調整し始める。いったん同期すると、ＦＬＭＭ  ５５０は第２のＢＴＳ  ２０１へのアクセスチャネルのメッセージングをイネーブルすることができる。その結果、前記タイミング測定メッセージが第２のＢＴＳ  ２０１によって使用されてそのローカル発振器、時間、日付および年を修正し、または前記システム基準発振器周波数および絶対基準時間に同期させる。
【００４７】
図５および図６に関して１つの同期されていないＢＴＳ、第２のＢＴＳ  ２０１、のみが説明されたが、無線通信システム１００において１つより多くの同期されていないＢＴＳを有することが可能である。複数の同期されていないＢＴＳの場合には、各々の対の同期されていないＢＴＳの間に１つずつ、複数のＦＬＭＭが使用されて前記同期されていないＢＴＳの間の同期メッセージングを中継できる。したがって、もし１つのＢＴＳがシステム基準発振器周波数およびシステム基準時間に同期されれば、無線通信システム１００における同期されていないＢＴＳは図６において説明された方法を使用して同期できる。
【００４８】
さらに、ＦＬＭＭコントローラ５０６におけるパイロットサーチャアルゴリズム（ｐｉｌｏｔ  ｓｅａｒｃｈｅｒ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）（図示せず）を使用して第１のＢＴＳ  １０１に対してＦＬＭＭ  ５５０の時間同期を次のように行なうことができる。始めに、順方向リンク１１１によって送信された前記第１の信号の受信の確認または検証がその同期チャネルをデコードすることによって行なわれる。第２に、ＦＬＭＭ  ５５０は前記パイロットサーチャアルゴリズムを使用してそのローカル発振器の周波数が実質的に第１のＢＴＳ  １０１のシステム基準発振器周波数に等しくなるようにその位相同期ループアルゴリズムの調整を制御する。同時に、ＦＬＭＭ  ５５０は第２のＢＴＳ  ２０１から順方向リンク５１１によって送信された前記第２の信号を獲得し、かつタイミング調整計算（上で説明した）に基づき第２のＢＴＳ  ２０１を同期させる。
【００４９】
実質的に同じであるが、任意の移動ステーションを使用する前記好ましい実施形態と比較して、前記ＦＬＭＭを使用するさらに他の実施形態は次のようないくつかの相違を有する。ＦＬＭＭを使用する場合は、第１のＢＴＳ  １０１および第２のＢＴＳ  ２０１に対する距離測定がＦＬＭＭによって使用されてタイミング調整計算の精度を改善することができる。例えば、もしＦＬＭＭが第１のＢＴＳ  １０１から１キロメートルでありかつ第２のＢＴＳ  ２０１から２キロメートルであり、かつ第１のＢＴＳ  １０１と第２のＢＴＳ  ２０１が時間的に同期されておれば、第１および第２のＢＴＳ  １０１および２０１から同時に送信される第１および第２の信号は３．３マイクロセカンド離れて到達することになる。前記第１および第２の信号の間の到達時間の差は、生じ得るマルチパス伝搬遅延と結合されて、前記タイミング調整計算を計算する上で使用できる。
【００５０】
第２に、任意のまたはランダムな移動ステーションが呼が活動中の状態にあり（ｉｎ  ａｎ  ａｃｔｉｖｅ  ｃａｌｌ）かつ従ってメッセージングおよび同期測定のためにトラフィックチャネルを使用することができる。ＦＬＭＭは必ずしもトラフィックチャネルを使用するとは限らない。第３に、任意の移動ステーションにおける移動ステーションコントローラは時間調整の目的で時間チャネルアクセスメッセージを第１のＢＴＳ  １０１および第２のＢＴＳ  １０２からまたはその逆の任意のハンドオフごとに１つに限定することができ、一方ＦＬＭＭは所定のインターバルでチャネルアクセスメッセージを使用することができる。最後に、前記好ましい実施形態は、平均されたとき、第２のＢＴＳ  ２０１におけるローカル発振器周波数、時間、日付および年を調整するために使用される複数の時間調整計算を可能にする。別の実施形態では、第２のＢＴＳ  ２０１の実際のオフセットに基づく個別のタイミング調整計算が使用されて第２のＢＴＳ  ２０１におけるローカル発振器の周波数、時間、日付および年を調整する。
【００５１】
前記ＩＳ−９５Ａ順方向リンクチャネルおよび移動ステーションおよびその無線ＣＤＭＡシステムにおける応用が特にここで述べられたが、本発明は、それらに限定されるものではないが、グループスペシャルモービル（ＧＳＭ）のようなすべてのＴＤＭＡシステム、欧州ＴＤＭＡシステム、パシフィックデジタルセルラ（ＰＤＣ）、日本のＴＤＭＡシステム、および暫定標準５４（ＩＳ−５４）、合衆国ＴＤＭＡシステムにおける、逆方向リンクＩＳ−９５Ａチャネル、すべての広帯域順方向および逆方向リンクチャネルおよびすべての順方向および逆方向リンクＴＤＭＡチャネルに応用可能である。
【００５２】
セルラベースのデジタル通信システムに適用される本発明の原理は、それらに限定されるものではないが、パーソナル通信システム、トランクドシステム（ｔｒｕｎｋｅｄ  ｓｙｓｔｅｍｓ）、衛星システムおよびデータネットワークへの適用を含む。同様に、すべての形式のデジタル無線周波チャネルに適用される本発明の原理はまた、無線周波シグナリングチャネル、電子データバス、無線チャネル、光ファイバリンクおよび衛星リンクのような、他の形式の通信チャネルにも適用できる。
【００５３】
さらに、本発明の他の形式および上で説明した特定の実施形態以外の実施形態が添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の精神および範囲から離れることなく考案できることも明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術のＣＤＭＡ無線通信システム１００のブロック図である。
【図２】  本発明の好ましい実施形態に係わる、ＣＤＭＡ無線通信システム１００において使用するためのランダム移動ステーション監視システムの説明図である。
【図３】  本発明の好ましい実施形態に係わる、無線通信システム１００に対しタイミング調整を提供する方法を示すフローチャートである。
【図４】  本発明の別の実施形態に係わる、ホームベース・コードレス電話システムにおいて使用するための移動ステーション監視システムを示す説明図である。
【図５】  本発明のさらに他の実施形態に係わる、無線通信システムにおいて使用するための固定遠隔監視システムを示す説明図である。
【図６】  本発明のさらに他の実施形態に係わる、ＣＤＭＡ無線通信システム１００に対しタイミング調整を提供するための方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００  ＣＤＭＡ無線通信システム
２００  ランダム移動ステーションシステム
１０１  第１のベース送受信機ステーション
２０１  第２のベース送受信機ステーション
１０３  第１の移動ステーション
２０３  第２の移動ステーション
１１１，２１２，２１３，２１５  順方向リンク
２１１，２１４  逆方向リンク
【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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