(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＭＴＳモードで動作する移動電話機の時間基準の誤差を補正するための方法において、
信号の到着時間を測定するステップと、
測定した信号の到着時間と予想到着時間とを比較し、時間基準誤差を求めるステップと、
前記時間基準誤差で前記時間基準を補正するステップと、
予め定められた期間における前記時間基準誤差の平均値を求め、予測時間基準誤差とするステップと、
前記予測時間基準誤差を次に到着する信号のための予想到着時間に適用し、それによって求められる時間基準誤差の大きさを縮小するステップ、
とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ＵＭＴＳモードで動作する移動電話機の時間基準を補正するための装置において、
信号の到着時間を測定する手段と、
前記到着時間とその信号の予想到着時間とから時間基準誤差を求める手段と、
前記時間基準誤差で前記時間基準を補正する手段と、
予め定められた期間における前記時間基準誤差の平均値を求めて、予測補正値とする手段と、
前記予測補正値を次に到着する信号のための予想到着時間に適用し、それによって求められる時間基準誤差の大きさを縮小する手段、
とを含むことを特徴とする装置。
【請求項３】
デュアルモード移動電話機のＵＭＴＳ時間基準の誤差を補正するための請求項１に記載の方法。
【請求項４】
デュアルモード移動電話機のＵＭＴＳ時間基準の誤差を補正するための請求項２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＳＭ（Global System for Mobile communication: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）及びＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System:ユニバーサル  モバイル  テレコミュニケーション  システム）の両ネットワーク上で動作するデュアルモード移動電話機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のデュアルモード移動電話機は、ＧＳＭネットワーク及びＵＭＴＳネットワークの双方と、定期的に同期測定を行わなければならない。電話機が通話中でないとき、必要な測定を全て行うために利用できる時間が十分にあるので、問題とはならない。電話機がＵＭＴＳネットワーク上で通話中のときは、伝送間隔を空け、それによりＧＳＭネットワークと同期をとる時間を確保するのに利用できるコマンドがあるので、同様に問題とならない。
【０００３】
しかしながら、電話機がＧＳＭネットワーク上で通話中のときには、ＵＭＴＳネットワークにおける測定は、１ＧＳＭフレーム長さに等しい、約１２０ｍｓの休止期間においてのみ実行することができる。確実なＵＭＴＳ測定を実行するには、１２０ｍｓより長い時間を要し、それゆえ、確実なＵＭＴＳ測定は、１より多い休止フレームに分割されなければならない。したがって、首尾よくそのような測定を終了するために、電話機は、ＵＭＴＳ測定が続けられるかまたは終了することができるとき、次のＧＳＭ休止フレームまで、（最初のＧＳＭ休止フレーム内で確立された）ＵＭＴＳフレームタイミングを見失わないようにしなければならない。
【０００４】
以下、図１を参照して、既存のデュアルモード移動電話機（携帯電話機）のバーストモード受信工程について説明する。
【０００５】
ＵＭＴＳ基地局から携帯電話機まで信号が進むのに要する時間は、信号の速度とその信号が進まなければならない距離とに基づいて、単純に計算できる。携帯電話機が、送信側と受信側とを結ぶ軸に沿って移動しているなら、信号が送信されてから受信されるまでの絶対遅延は、信号が基地局から携帯電話機へと進む間に、その信号が進んだ距離と、上記軸に沿った携帯電話の移動方向とに依存して変化する。
【０００６】
図１に示される既存のバーストモード受信工程において、携帯電話機は、ＵＭＴＳ信号がいつ到着するのかを予想するためにＧＳＭクロックを使用する。これはステップ２において行われ、ステップ４で、予想到着時間に受信ウィンドウを開く。信号の実際の到着時間は、ステップ６で測定され、測定された信号到着時間と予想到着時間との差が、測定誤差としてステップ８で求められる。ＵＭＴＳ時間基準のための最新情報が、ステップ１０で測定誤差から求められ、ステップ１２でＵＭＴＳ時間基準に適用される。この時間基準は、その後、ステップ２において、次のＵＭＴＳ信号の予想到着時間を計算するのに用いられる。
【０００７】
以上のように、既存の携帯電話機では、ＵＭＴＳ信号がいつ到着するのかを予想するためにＧＳＭ時計を使用し、それにしたがって受信ウィンドウを開く。信号到着の予想時間と信号到着の実際の時間との差を測定することによって、ＧＳＭ時計時間基準誤差とＵＭＴＳ信号遅延における何らかの変化との組み合わせの影響が捕捉されるだろう。ＧＳＭ時間基準誤差（発明が解決しようとする課題の欄において述べる第２の要素）の影響が、２００１年４月２０日に出願された、我々のイギリス国特許出願０１０９７９４．８で述べられている技術を使用して最小化されると、結果として、上記差は減少し、そして、それは、最新の信号を受信したあとの携帯電話機の移動による信号伝播遅延の変動の大きさを示すであろう。イギリス国特許出願０１０９７９４．８号において述べられた方法は、移動携帯電話機が、その携帯電話機の基地局に対する移動の変化割合を求めるためのタイミングを進める信号を使って、ＧＳＭ信号中のドップラー偏移を補正する。タイミングの進みは、携帯電話機とおよそ５５ｍの分離度を持つ基地局との間の距離の大まかな単位である。タイミング進みデータにおける変化は検出され、予め定められた時間間隔のあと、そのタイミング進みデータは、それが変化していないか再び検査される。それが変化していれば、ＵＭＴＳ信号のための補正が成される。
【０００８】
【特許文献１】
イギリス国特許出願０１０９７９４．８
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、既存の携帯電話機では、ＵＭＴＳフレームタイミングを見失わないために、時間基準が用いられる。この時間基準に必要な精度は、ＵＭＴＳデコーダーのウィンドウサイズに依存する。ウィンドウサイズは、必要な処理能力に直接関係し、それゆえ、デコーダーの電力消費に関係するので、できるだけ小さく保つ必要がある。あいにく、ＵＭＴＳ動作の時間を決めるのに利用できる唯一の時計は、ＧＳＭのものであり、これは、ＵＭＴＳシステムの時間基準に関して、著しく異なることが有り得る。さらに、携帯電話機がＵＭＴＳ基地局の方へ移動し、あるはＵＭＴＳ基地局から遠ざかる方へ移動するので、ＵＭＴＳ信号の到着時間は、変動し得る。従って、時間基準の大きさ、到着時間の変動、及び、必要なウィンドウサイズは、次の３つの要素に依存する。
【００１０】
１．  ＵＭＴＳネットワークの基地局にある時計とＧＳＭネットワークにある時計との差。
【００１１】
２．  ＧＳＭ時計が、ＧＳＭ信号の送信周波数よりも、むしろ受信周波数に追従するので、（ＧＳＭ基地局に対する携帯電話機の移動のため）受信ＧＳＭ信号周波数内のドップラー偏移によって引き起こされるＧＳＭ時計の誤差。
【００１２】
３．  ＵＭＴＳ基地局に対する携帯電話機の移動のため、携帯電話機に到着したＵＭＴＳ信号によって生じるタイミング遅れの変動。
【００１３】
上記第１の要素については、携帯電話機側では何もできない。上記第２の要素については、上述したように、イギリス国特許出願０１０９７９４．８号に記載された、ＧＳＭネットワークに設けられたタイミングを進める（ＴＡ）機構に基づく予測技術を使用することにより補償できる。
【００１４】
しかしながら、上記第３の要素については、未だ何の対策も成されていない。そこで、本発明は、ＵＭＴＳにおける伝送遅延時間変動の影響（上記第３の要素３）を補償するための方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ＵＭＴＳモードで動作する移動電話機の時間基準の誤差を補正するための方法において、信号の到着時間を測定するステップと、測定した信号の到着時間と予想到着時間とを比較し、時間基準誤差を求めるステップと、前記時間基準誤差で前記時間基準を補正するステップと、予め定められた期間における前記時間基準誤差の平均値を求め、予測時間基準誤差とするステップと、前記予測時間基準誤差を次に到着する信号のための予想到着時間に適用し、それによって求められる時間基準誤差の大きさを縮小するステップとを含むことを特徴とする方法が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、ＵＭＴＳモードで動作する移動電話機の時間基準を補正するための装置において、信号の到着時間を測定する手段と、前記到着時間とその信号の予想到着時間とから時間基準誤差を求める手段と、前記時間基準誤差で前記時間基準を補正する手段と、予め定められた期間における前記時間基準誤差の平均値を求めて、予測補正値とする手段と、前記予測補正値を次に到着する信号のための予想到着時間に適用し、それによって求められる時間基準誤差の大きさを縮小する手段とを含むことを特徴とする装置が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
本発明の一実施の形態に係る携帯電話機は、ＵＭＴＳモードで動作する移動電話機であって、ＵＭＴＳモードの信号の到着時間を測定する手段と、測定された実際の到着時間とＵＭＴＳ信号の予想到着時間とから時間基準誤差を求める手段と、求められた時間基準誤差で時間基準（ＧＳＭクロックを利用して定めた時間基準）を補正する手段と、予め定められた期間における前記時間基準誤差の平均値を求めて、それを予測補正値とする手段と、予測補正値を次に到着する信号のための予想到着時間に適用し、それによって求められる時間基準誤差の大きさを縮小する手段とを含むことを特徴とする。本発明の一実施の形態に係る携帯電話機は、測定された実際の到着時間とＵＭＴＳ信号の予想到着時間とから時間基準誤差（タイミング差）を測定し、これを蓄積するとともにそれ以前に記録されたいくつかの値と比較して、現在の平均遅延変化率（時間基準誤差の平均値）を求めることによって、信号伝播遅延の変化が支配的である測定タイミング差を補償する。そして、平均遅延変化率は、次の予想到着時間を求め、それによって、信号伝播遅延の予測できる変化によって引き起こされる予想信号到着時間と現実の信号到着時間との間の差を最小化するために使用される。このように、ＵＭＴＳ信号伝播遅延への以前の変化に基づく情報が、今後の変動を予測し、必要なウィンドウサイズを減少させるために用いられる。
【００１９】
本発明は、ＵＭＴＳタイミング誤差の原因を最小化することによって、特に、タイミングを進める信号を用いた予測技術により、ＧＳＭ信号周波数内のドップラー偏移を補償する技術と組み合わされることにより、ＵＭＴＳデコーダーにおいて必要なウィンドウサイズが±１サンプルに収められ、必要な処理能力が既存のものに比べ、４０％ほど減少する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態に係る携帯電話機の動作を示す。これは、ＵＭＴＳ信号の測定到着時間と予測到着時間との間の差に関して平均誤差を求めるために、ステップ８で得られた測定誤差のスライディングウィンドウ平均をとる予測ブロック１４が設けられていることを除いて、図２と同様である。
【００２１】
即ち、この形態電話機は、ＧＳＭクロックを利用して定めたＵＭＴＳ時間基準を記憶しており、そのＵＭＴＳ時間基準を利用して、ＵＭＴＳ信号が到着する時間を予想する（ステップ２）。
【００２２】
次に、携帯電話機は、予想到着時間に、後述するように予測ブロック１４から与えられる平均誤差（時間）を加えて補正予想到着時間を求め、補正予想到着時間に受信ウィンドウを開く（ステップ４）。
【００２３】
次に、携帯電話機は、ＵＭＴＳ信号を受信し、実際の信号到着時間を測定する（ステップ６）。
【００２４】
続いて、携帯電話機は、測定到着時間と補正予想到着時間との差（測定誤差、或いは時間基準誤差という）を求め、記憶装置に記憶させる（ステップ８）。
【００２５】
次に、携帯電話機は、ステップ８で得られた測定誤差を使って、ＵＭＴＳ時間基準を更新するための更新情報が生成する（ステップ１０）。
【００２６】
そして、携帯電話機は、ステップ１０で生成された更新情報を用いて、ＵＭＴＳ時間基準を更新する（ステップ１２）。
【００２７】
予測ブロック１４では、ステップ１０で更新情報が生成される毎に、最新のものからＮ個の（即ち、予め定められた所定の期間にわたる）更新情報（測定誤差値）を使って、平均誤差（予測時間基準誤差、或いは予測補正値ともいう）を求める。求められた平均誤差は、次のＵＭＴＳ信号を受信する際に用いられる予測到着時間を補正し、それによって、測定誤差を補正するために利用される。
【００２８】
予測ブロック１４では、予め定められた最大数（Ｎ）のサンプルが用いられる。望ましくは、この数は変更可能である。通常、それは携帯電話機に設定される。そして、予測ブロック１４で求めた平均誤差は、予測到着時間を補正するために、ステップ４で使用される。したがって、携帯電話機が、例えば、一定の速度で移動しているとき、平均誤差は、比較的一定となり、これは、良好な補正を与える。一定の速度で動いていない携帯電話機についてさえ、何らかの良好な結果が、平均誤差による補正によって得られる。
【００２９】
特に、平均時間基準誤差を追跡記録することにより、時間基準のための予測補正を提供でき、それによって、実際に発生する時間基準誤差を減少させることができる。例えば、一定の速度で高速道路上を移動する車内において、これは、時間基準誤差を本質的に除去することができる。より散発的な動きでは、補正はあまり役立たないが、時間基準誤差における基本的な傾向に適用されるシステムを確立できる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、予め定められた期間における時間基準誤差の平均値を求め、それを次に到着する信号のための予想到着時間に適用するようにしたことで、時間基準誤差の大きさを縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る携帯電話機のバーストモード受信工程を説明するためのブロック図である。
【図２】既存の携帯電話機のバーストモード受信工程を説明するためのブロック図である。
【図１】
0004154573.tif 000002
【図２】
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