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JP2000512098A - セルラシステムにおける無線受信機の同期の方法および装置 - Google Patents

セルラシステムにおける無線受信機の同期の方法および装置

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JP2000512098A JP10500477A JP50047798A JP2000512098A JP 2000512098 A JP2000512098 A JP 2000512098A JP 10500477 A JP10500477 A JP 10500477A JP 50047798 A JP50047798 A JP 50047798A JP 2000512098 A JP2000512098 A JP 2000512098A
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ハールトセン,ヤコブス,コルネリウス
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テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン(パブル)
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Abstract

(57)【要約】 本発明は共通のエアインターフェースを用いる異なった特性の多数の無線トランシーバ構成を同期する特別目的のネットワークにおける方法および装置に関する。各トランシーバ構成は無線伝送リンクを介して相互に通信を行なう少なくとも2つのトランシーバを具備している、全てのトランシーバは、同一の繰り返し速度を有する2つの交互に配列されたビーコンパルス列信号(TX1、TX2)からなる共通の同期信号に同期する。トランシーバは、それらトランシーバからの信号送信を制御する自己の内部タイマを2つのビーコンパルス列信号のうちの最強のものに、対応する組の時間窓(RX1、RX2)の1つの間で聴取を行なって同期する。2つのビーコンパルスの受信の間で、各トランシーバはビーコンパルスそれ自体を送信し、このようにして他のトランシーバがロックすることができる他のビーコンパルス列信号の発生に寄与する。

Description

【発明の詳細な説明】 セルラシステムにおける無線受信機の同期の方法および装置 発明の技術分野 本発明は共通エアインターフェースを使用する無線トランシーバの同期の方法 および装置に関する。それに加えて、直交トラフィックチャンネルを得る方法が 与えられる。 従来技術の説明および発明の背景 今日の多くの無線システムはバースト伝送を使用しており、すなわち情報を送 信機から受信機に転送するために反復バーストが使用されている。バースト伝送 の長所は送信および受信回路がバーストが存在する間に動作するだけでよいとい うことである。バーストとバーストの間では、送信機はスタンバイモードにされ て、それにより電力を節約することができる。これは、受信機が連続して動作さ れる必要があるFMあるいはスペクトル拡散伝送のような連続波(CW)変調と は対照的である。従って、バースト伝送は、電力消費が極めて重要である電池駆 動の携帯用装置においては魅力的である。 GSM(移動通信用グローバルシステム)およびD−AMPS(デジタル高度 移動電話システム)のような現在のセルラシステムおよびDECT(デジタル欧 州コードレス電話)のようなオフィス通信システムはTDMA(時分割多元接続 )を適用することによって共通エアインターフェースで多ユーザ接続(アクセス )を与えるように構築されている。時間はチャンネルを表す時間スロットに分割 される。各ユーザはその自己の時間スロットあるいは時間スロットの組を有する 。しかしながら、干渉を避けるため、時間スロットは厳密に分離される必要があ り、重なりが生じてはならない。これは、TDMAネットワークの一部であるト ランシーバの正確な同期を必要とする。 伝送プロトコルにおいてある種の時間スロットを用いるシステムの他の例はF H−CDMA(周波数ホッピング符号分割多元接続)であり、そこでは周波数ス ペクトルがホップチャンネルと呼ばれる多数の周波数帯に分割される。各トラン シーバは特異なホッピングシーケンスに従ってホップチャンネルからホップチャ ンネルにジャンプするように指令される。異なったリンクは相互に直交する異な つたホッピングシーケンスを用いる必要があり、このためあるユーザが一つのホ ッピングチャンネルを使用している場合には、他のユーザはこのホップチャンネ ルを同時には使用してはならない。ホッピングシーケンスを直交状態にしておく ために、トランシーバの時間同期が必要である。 全ての実在のスロット化無線通信システムにおいて、同期の方法は中央局の内 部クロックタイマに基づいており、それにシステムの全ての他の局の内部タイマ が調節される。GSMのような移動電話システムにおいては、基地局はまたビー コン(報知制御)と呼ばれる固定の同期信号を送出し、これに全ての移動トラン シーバが同期することができる。適切なチャンネル割当により、各ユーザはその 自己の時間スロットを得て、チャンネルは直交状態に留まる。 中央同期あるいは制御が存在しない無線システムは典型的に私的な短距離通信 に適用され、好ましくはISM(産業、科学、医学)帯のようなライセンス無し 周波数帯を使用する。文献で、主制御ユニットの管理無しで同一のエアインター フェースを共用する個別のトランシーバのこのようなクラスタは特別目的のネッ トワークとして知られている。トランシーバは点対点ベースあるいは点対多数点 ベースで通信を行なうことができるが、他のトランシーバ装置との間でどのよう な通信を行なっているかについては殆ど僅かな知識しか持たないかあるいは知識 を全然持たない。しかしながら、全てのトランシーバは同一の共通エアインター フェースを使用する。この結果、回線争奪の問題が生じ、同期がないため、リン クはそれらのバースト伝送が時間的に重なり衝突が生じる場合には相互に干渉す ることになる。特別目的のネットワークにおける無線接続の典型的な例はコンピ ュータおよびローカルエリアネットワーク(LAN)間の無線リンク並びに固定 、移動あるいは携帯電話機およびそれらの周辺機器間の無線接続である。後者の 例はラップトップ−電話機あるいは電話機−ヘッドセット接続である。 衝突の問題に対処するために、再伝送を適用する通信プロトコルが開発されて いる。バーストが正しく受信されなければ、送信機は同じ情報を再送信する。受 信機が正しい受信を確認応答するまでこの処理手順が繰り返される。この処理手 順に応じて働くしばしば使用されるプロトコルはアロハ(ALOHA)プロトコ ルである。再送信プロトコルはパケット無線システムで普及しており、そこでは 情報はそれぞれがアドレスと配列番号とを有するデータパッケージに配列される 。衝突のためにデータパッケージが失われたら、それは後に再送信されて、その 特異な配列番号のためパッケージ列に挿入されることができる。 アロハプロトコルはユーザの数がチャンネル数よりもかなり少ない限りうまく 働く。この時には、衝突の可能性は少なく、リンク当りのスループットと遅延の 両方は許容値に留まる。アロハプロトコルと組み合せられ、衝突回避方法を用い ることは今日では普通のことである。この場合に、トランシーバは最初にその送 信前にある特定のチャンネルを聴取する。トランシーバがアクティビティを測定 する場合、それは任意の時間期間を待機し、次いでアクティビティが認められな くなるまで再度聴取を行なう。その後、トランシーバは送信を開始する。往々C SMA(キャリア検知多重アクセス)と呼ばれるこの技術は遅延差のため依然と して生じてしまう衝突の回数を減少する。 アロハプロトコルの他の変形はスロット付きアロハと呼ばれている。スロット 付きアロハシステムにおいて、時間スケールは等長の間隔に分割される。送信を 望むどのユーザも、ある間隔の初めに開始するようにその送信を同期する必要が ある。トラフィック強度のある状況下でスロット付きアロハシステムのスループ ットが純粋のアロハシステムの最大スループット2倍高くなることが説明され得 る。このスロット付きアロハシステムのための個々のトランシーバの適切な同期 の改善は明白なこととなる。 リンクがデータおよび/または音声を転送することができるような応用に対し ては、パケット無線技術およびアロハプロトコルは魅力のあるものではない。音 声通信はデータ通信とは同一の特性を持たず、すなわちそれは連続的で遅延感応 性であり、音声サンプルは正しい順序で受信されなければならない(適当な遅延 窓内で)。再送信はそれが蓄積遅延を与えることになるため行なうことができず 、それは音声リンクでの誤り率が許容できるほど低く留まらなければならないこ とを意味する。従って、衝突の可能性は低くなければならず、これはユーザの数 がチャンネルの数よりもかなり少ない時に達成されるに過ぎない。従って、共通 の エアインターフェースを用いることができるユーザの数はかなり制限される。そ の時でさえ、2ユーザのバースト繰り返し速度が相互の方向にドリフトする場合 に問題が生じる恐れがあり、バーストが互いから再度ドリフトするまである期間 の間連続的な衝突を与える。従って、同期無しでは、相互ドリフトによるある程 度の干渉は避けられない。 上で述べた応用に対して、共通主制御無しの音声、データあるいは両者を担う リンクがある場合、チャンネルを直交に保持する強い要請が存在する。これは共 通エアインターフェースを共用するトランシーバ間で同期を要求する。更に、2 ユーザが同一のチャネルをアクセスすることを避けるために矛盾しないチャンネ ル割当が与えられなければならない。 米国特許出願第5,285,443号は定められた地理的区域内でコードレス 電話のための多数の基地局の同期を行なう方法を開示している。基地局の1つは 主局として構成され、残りの基地局は従局として構成される。主局は従局が同期 する同期信号を発信する。主局からの同期信号が欠落した場合、従局の1つは従 モードから主モードに変わり、他の基地局が同期することができる同期信号の送 信を開始する。このようにして、ここで述べられた同期処理手順は基地局を同期 させ、基地局がTDD(時分割2重)を適用することによって通信を行なうコー ドレス電話機は基地局によって個別に同期されなければならない。この同期技術 では干渉に関連した問題が同期域の境界で容易に生じてしまう。同期信号を受信 することができる区域の周辺部に位置したトランシーバからの送信をこの同期区 域の外側のトランシーバが受信し、これにより干渉が生じてしまう。これら周辺 部のトランシーバはまた同じ理由で干渉に対しては弱い。従って、この同期技術 には干渉の問題を生じさせないような注意深い計画が必要である。 米国特許第5,124,698号はページングネットワークにおいて基地局の 同期を行なう方法を開示している。第1の主基地局は少なくとも1つの隣接基地 局に同期メッセージを送信する。この基地局は同期メッセージを読取り、この受 信情報を同期のために用い、他の基地局が同期のために使用することができる新 たな同期メッセージを送信する。この処理手順は全ての基地局が同期されるまで 所定の経路を追従して反復される。これによって、基地局はただ1つの他の基地 局からの情報をそれぞれ同期のために使用する。基地局のここで記載された同期 方法は詳細な経路計画を必要とする。従って、この方法は中央制御無しの静的シ ステムに適用可能であるに過ぎない。 発明の概要 上で記載したように、情報が複数の無線トラフィックチャンネルで伝送されな ければならない電気通信ネットワークにおいて無線トランシーバを同期すること は幾つかの理由のために好ましい。また、同期を行なうことが特別な送信機ある いは専用の中央制御局を必要としないことも好ましいことである。更に、変動す る遅延感度、伝送における間欠中断の感度および無線通信システムにおけるトラ ンシーバ間の伝送速度での音声およびデータのような異なった性質の情報を送信 することができることは所望の事項である。このような場合において特に望まれ るのはトランシーバ間の情報の伝送が利用可能な無線チャンネルと伝送能力を効 果的に利用することである。当該種類の無線通信ネットワークにおいて、それら の所望事項を同時に満足することがこれまで問題となっていた。 上に述べた問題点は、本発明において、各トランシーバをそれらトランシーバ によって発生される共通の同期信号に同期させることによって解決される。これ らトランシーバは、各トランシーバ構成が1つの無線リンクを介して通信を行な う2つあるいはそれ以上のトランシーバからなるようなトランシーバ構成を形成 するように構成される。 トランシーバが同期する同期信号は、好ましくは、それぞれが同一の繰り返し 速度を有している少なくとも2つのビーコンパルス列信号からなる。トランシー バはこれらビーコンパルス列信号の1つと同期し、その際に各トランシーバ構成 はビーコンパルスを送信することによる他のビーコンパルス列信号の少なくとも 1つの発生に寄与する。個々のトランシーバからのビーコンパルスは、それらが 同期信号を一緒になって構成するビーコンパルス列信号を形成するように重なり 合う。個々のトランシーバがロックするビーコンパルス列信号は、好ましくは、 トランシーバの受信機で最も高い信号強度を有するビーコンパルス列信号となる ことができる。これらのことにより、トランシーバは、常に、より弱いビーコン パルス列信号に寄与する。極めて多数のトランシーバがある場合には、これはパ ルス列信号の信号強度がほぼ等しくなるようにする。 本質的に、1つのリンクを形成するあらゆるトランシーバ構成のただ1つのト ランシーバは同期信号に寄与する必要がある。これは、好ましくは、最も低い電 力消費要求を持つユニットとなる。他のユニットが寄与してもよいが、それは必 要ではなく、ユニットが携帯情報端末(PDA)あるいはコードレスヘッドセッ トのような低電力容量を有する場合には好ましくない。 本発明の1つの目的は異なった特性を有する多トランシーバ構成の同期のため の無線通信の方法および装置を作り出すことである。 本発明の他の目的は特別な送信機あるいは外部制御を何等必要とせずにトラン シーバのタイマの同期を可能とする無線通信の方法および装置を作り出すことで ある。 本発明の更に他の目的は、利用可能な無線チャンネルと伝送能力が効果的に使 用されるようにトランシーバ構成の同期と情報の伝送とを可能にする無線通信の 方法および装置を作り出すことである。 本発明の更に他の目的は中央制御無しで固定および/または移動トランシーバ の同期を可能とする無線通信の方法および装置を作り出すことである。 本発明の重要な長所は直交無線リンクのための十分なチャンネル割当の作成を 可能とする無線通信同期の方法および装置の案出である。特に、チャンネル割当 が異なった特性を有するトランシーバ構成に適用可能であることが長所である。 本発明の他の長所は中断感応情報に容認し難い中断を生じさせずに多数の通信 リンクの同期を可能にする無線通信同期の方法および装置を案出することである 。 本発明は添付図面に関連して実施例によってここに更に説明される。 図面の簡単な説明 図1には中央同期あるいは制御無しのトランシーバに関連した適用環境の例を 示す図が示されている。 図2は同期信号の性質を示す信号図である。 図3にはトランシーバの内部タイマに対する同期の作用を示す簡略化したブロ ック図が示されている。 図4は周波数ダイバーシチを与える相互同期トランシーバクラスタのための同 期信号を示す信号図である。 図5はTDMAチャンネル割当手法を示す信号図である。 図6は携帯電話機の簡略化したブロック図である。 図7は直交ホッピングシーケンスを開いた周波数ホッピング送信機のためのチ ャンネル割当手法を示す時間−周波数図である。 図8は本発明の一実施例により直交チャンネルを得る処理手順を示す流れ図で ある。 図9は図2の実施例に関連した別態様の実施例を示す信号図である。 実施例の詳細な説明 図1には本発明が典型的に使用される環境が示されている。外部同期あるいは 制御無しで、異なった特性を有する短距離リンクL1、・・・L5を介して通信 を行なう多数のトランシーバ構成は制限された空間および共通エアインターフェ ースを共用する。このようなトランシーバクラスタは特別目的のネットワークを 形成するものとみなされ得る。 携帯電話機1は、PSTN(公衆電話交換網)を介して公衆電話網に接続した 家庭基地局(HBS)2とPDA(携帯情報端末)に交替的に通信を行なってい る。通信は、この例ではライセンス無し帯域で音声およびデータを伝送する2つ の点対点リンクL1およびL2で行なう。同じエアインターフェースを共用して 、パーソナルコンピュータ(PC)4およびプリンタ5からなる他のトランシー バ構成9が存在する。PCは更にローカルエリアネットワーク(LAN)6への 類似した無線接続を有している。同一のエアインターフェースで、LANは同一 の無線リンク上でデータ端末7にも接続されている。 短距離のために、リンクが無調整で送信する場合には干渉の問題が生じる。衝 突回避手法、すなわち時間窓で測定を行なって信号エネルギーが測定されなかっ た場合に送信のためにその窓を用いるようにすることはこれらの応用においては 十分ではない。最初に、衝突回避手法は同期接続のための長時間直交チャンネル を与えず、相互ドリフトのため、スロットはしばらくたって重なり始める可能性 がある。更にまた、スペクトルは通常ライセンス無し帯域を用いるこれら適用に おいては不十分となる恐れがある。この際に、スロットは最適な容量を得るため にできるだけ密にパックされなければならない。チャンネル割当の間での衝突回 避に加えて、直交チャンネルを得るために同期が与えられなければならない。 中央化制御が無いために、全てのユーザを同期することができる中央同期信号 を与えることが可能中央ユニットは存在しない。その代わりに、本発明において は、全てのユーザは繰り返しビーコンパルス列の形態を有する同期信号を作成し かつそれに寄与する。本発明の好適実施例において、図2に示されるように、ビ ーコン周期Tの半分で交互に配置された2つのビーコン列信号TX1、TX2が設 けられる。各トランシーバはビーコン列信号TX1、TX2の1つにロックし、次 いで他方に寄与する。図2において、TX1は第1のトランシーバが寄与するビ ーコン列信号を表し、TX2は第2のトランシーバが寄与するビーコン列信号を 表し、RX1、RX2は2つの時間窓列であり、その間で上記トランシーバはそれ ぞれビーコン列信号TX2およびTX1と同期する。表示tは時間を表し、Δtは 時間窓列RX1、RX2の時間窓の持続時間を表す。各トランシーバにより送信さ れるビーコンパルスは全て共に加えられるため、並びに完全にロックされた場合 、伝播遅延による誤り整合が短距離のため無視され得るという理由でそれらビー コンパルスが完全に加わるため、それらは全てのユーザがロックし寄与すること ができる1つの強力なビーコン信号を形成する。 本質的に、トランシーバ対のただ1つのユニットがビーコン列信号に寄与しな ければならない(本明細書でこれは活動トランシーバと表される)。他の遊休ユ ニットは、同期されるために単に聴取を行なうだけである。後者は、好ましくは 、低電力消費に関する最も高い要求を有するユニットになることができる。実際 、ビーコン列信号のデューティサイクルは電力を節約するため活動および遊休ト ランシーバの両者において極めて低いものとなる。トランシーバ構成がそれぞれ 1つの単一の無線接続リンクでの通信において2つ以上のトランシーバを含んで 、これによりトランシーバ対ではなくトランシーバ群を形成する場合に、これら トランシーバのただ1つだけはなお同期信号の発生に積極的に寄与しなければな らない。同一のビーコン列信号にロックした全てのトランシーバはトランシーバ の同期クラスタを形成する。 しかしながら、本発明の好適性が低い実施例においては、トランシーバ構成の あるものは同期信号に寄与せずに消極的に同期するようにされてもよい。これら トランシーバ構成は、好ましくは、最初に同期信号の走査を行なう必要がある。 同期信号を見い出したら、トランシーバ構成はそれに同期する。同期信号が存在 しない場合のみ、トランシーバ構成はビーコンパルスそれ自体を送信する。 最も単純な場合において、2つのトランシーバが互いにロックされる。各トラ ンシーバはそのビーコンパルス送信をそのビーコン受信に合わせるためにある種 類の位相ロックループ(PLL)回路を用いる。2つのトランシーバで、本質的 に2つのPLL回路は図3に示されるように互いにロックされる。第1のPLL 回路200は第1の移相器28の出力に接続される。このPLL回路の出力は第 2の移相器24に接続され、その出力は第2のPLL回路201に接続される。 次いで、第2のPLL回路は第1の移相器28に接続される。PLL回路200 、201はそれぞれ位相検出器21、25と低域フィルタ22、26とVCO( 電圧制御発振器)23、27とからなる。PLL回路は移相器28、24からの それらの入力信号20、29に従ってVCOの周波数および位相を調節する。 移相器は、PLL入力が180度の位相差を有するように2つのビーコンパル ス列信号の交互の配置をシミュレートしている。PLL組立体が安定する周波数 が2つのVCO23および27の静止周波数間のどこかにあることを証明するこ とができる。静止周波数とはVCOでの制御信号がOである時のVCOの周波数 である。PLL回路がそれらの静止周波数は別として同一であるならば、最終周 波数は実際2つの静止周波数の中央となる。これ以上のPLL回路が含まれる時 には、最終周波数は幾つかの因子、例えば構成要素の値、(距離に関連した)相 対信号強度並びに個々の静止周波数に依存する。しかしながら、最終の安定周波 数は最低および最高個別静止周波数間のどこかに存在することになる。 新たな活動トランシーバが同期信号にロックする前に、それは最初ビーコンパ ルスの走査を行なう。次いで、トランシーバは最強のビーコンパルス列信号にロ ックし、従って他の交互に位置したより弱いビーコンパルス列信号の発生に自動 的に寄与する。この結果、2つのビーコン列信号が平均の等しい信号強度を得て 、共に同期を与えるのにふさわしくなる。また、最強のビーコン列信号の選択に より、トランシーバは2つの主ビーコン列信号と一時的に誤り整合したトランシ ー バにロックしないようにされる。ノイズによる小さな揺らぎはビーコンロックの ために適用されるPLL回路のループ帯域幅が小さいため平均化されて除かれる 。 活動トランシーバが同期信号を見い出し得なければ、PLL回路のVCOへの 制御信号は無くVCOはその静止周波数に留まる。しかしながら、それはリンク の他の部分および新たに到来するトランシーバがロックすることができる同期信 号を作成するように送信を行なわなければならない。未ロックのトランシーバが 同期済みユーザのクラスタになりかかる時には、衝突を回避する幾つかの処置が なされ得る。好適実施例において、ビーコン受信窓で何も測定しないトランシー バは環境が変わったかどうかを検査するため例えば1分に1度といった極めて小 さなデューティサイクルで反復して走査するように命令される。それがビーコン パルス列信号を見い出すと、これにロックされる。しかしながら、次の事項を用 いることもまた可能である。誤り整合のユーザが同期リンクのクラスタに関連す る区域に入ると、そのユーザはそのクラスタの能力を一時的に減少させる。どれ もがそれと同期しない(そのビーコンパルスがクラスタの蓄積されたビーコンパ ルスよりもかなり低くなるためである)。更に、割当が行なわれる前にチャンネ ルが測定されるために、ユーザは不適正ユーザが部分的に占める場所を回避する 。ドリフトのためだけで問題が生じてしまうが、それらは、いわゆるソフトガー ド時間である、占有チャンネルに対して最大の開きを有するチャンネルを選択す るチャンネル割当技術を用いることによって最小化され得る。しかしながら、ド リフトのため、不適正トランシーバのビーコン列信号は主たる交互位置のビーコ ン列信号の1つとある時に一致してしまう。その時に、その不適正トランシーバ の受信窓に信号が現れ、それは最終的にそのクラスタでロックする。従って、相 互ドリフトが大きければ大きいほど、可能な衝突に関する問題は大きくなるが、 高速になればなるほど迅速なロックのため問題は消滅するようになる。 同期済みトランシーバの2つの独立クラスタに対しても同一の理由付けが成立 し得る。これら2つのクラスタが相互に同期されていなければ、境界での回線争 奪の問題が生じ、能力低下を引き起こす。しかしながら、相互ドリフトのため、 2つの独立ビーコン列信号がある時に一致するようになる。その時に、それらそ れぞれのビーコンパルスが加わり、それらは相互に同期するようになる。 異なったトランシーバからのビーコンパルスの重畳の結果として、任意のトラ ンシーバでの受信同期信号は、信号が異なった距離を経かつ異なった反射を受け るため位相だけが必然的に異なる(ある程度は振幅が)多数の基本的に同一の信 号の和となる。従って、同期信号はいわゆるマルチパスあるいはレイリーフェー ジングといった周知の妨害効果を受ける。 ベクトルのように信号を加える間に、好ましくないことに、ベクトル和はゼロ に極めて接近するようになることが生じてしまい、これは信号強度もゼロに極め て近くになることを意味し、この結果極めて重大なフェージングディップが生じ る。このフェージング現象は地理的位置および周波数に大きく依存し、フェージ ングディップは種々の周波数に対して種々の場所で生じる。 レイリーフェージングの効果は、平均のビーコン列信号への新しく到来したト ランシーバからのビーコンパルスを有する信号の重畳がそのビーコン列信号を強 化するが、ある地理点ではレイリーディップが生じるため信号が大きく減衰され るということを意味する。 このフェージング効果を消すために2つの方法が知られている。最初に、ビー コン列信号は広帯域の信号となることができる。送信前のビーコンパルスが高速 シーケンス、例えばバーカ(Barker)シーケンスあるいは最大長シーケン スのような疑似ランダムあるいは疑似ノイズ(PN)シーケンスと掛算される場 合、レイリーフェージングはできる信号が広い帯域幅を有するため問題が少ない ものとなる。これは、特定の地理的位置でのレイリーディップのために1つの周 波数成分が大きく減衰しても、信号の帯域幅のより小さな部分のみがレイリーデ ィップによって損なわれるに過ぎないため同一地点での受信信号に対する効果が 制限されることを意味する。 ビーコンパルス列信号に対して単純なパルスの代わりに2進シーケンスを使用 することは一層の長所を持つ。信号の到来時間の精度はその自動相関関数に依存 する。自動相関が広ければ広いほど、タイミングの不確定性は大きくなる。狭い 自動相関は良好な自動相関特性を備えた大きな帯域幅信号を必要とし、すなわち 自動相関関数は反復的な狭いパルススパイクを与え、そうでなければゼロに等し くなる。疑似ランダムシーケンスは極めて良好な自動相関特性を有するシーケン スの例である。本発明の好適実施例において、疑似ランダムシーケンスが同期信 号に対して与えられる。それにより、受信機はビーコンシーケンスに合致した相 関器を含むことになる。相関器の出力はビーコンシーケンスの自動相関を与える 。 レイリーフェージングの影響を消す第2の別対策は同一のトランシーバのため に異なった位置に配置された2つあるいはそれ以上の受信アンテナを使用しかつ これら2つの受信信号の最良のものを選択することによってアンテナダイバーシ チを適用することである。勿論、この技術は携帯用の応用に対してはそれほど魅 力的なものではない。第3の別対策は周波数ダイバーシチを用いることであり、 すなわちビーコンパルス列信号は異なったキャリア周波数で逐次的に送信される 。この例は図4に与えられ、そこでは同期信号は2つの交互配置のビーコンパル ス列信号B1、B2からなる。各ビーコンパルス列信号は2つのキャリア周波数 で交互に送信される。 tが時間を表すような図4を参照すると、1つのトランシーバクラスタのトラ ンシーバのほぼ半分を構成する第1の組のトランシーバはビーコン列信号B1を 発生する。この第1の組のトランシーバは周波数f1およびf2でそれらのビーコ ンパルス401、・・・、406を交互に送信する。周波数f1のパルスと周波 数f2のパルスとの間において、それらは周波数f4の走査を行ない、周波数f2 のパルスと周波数f1のパルスとの間において、それらは周波数f3の走査を行な う。このトランシーバクラスタのトランシーバの残りを構成する第2の組のトラ ンシーバはビーコン列信号B1と同期し、パルス407、・・・、411からな るビーコン列信号B2を同一の態様で発生する。この例において、全てのトラン シーバは同期チャンネルに寄与する。しかしながら、既に述べたように、これは 必要ではない。 到来するユニットは同期信号に割り当てられた全ての周波数f1からf4を逐次 的に走査する。次いで、それは最強のビーコンパルス列信号、例えば周波数f3 のビーコン列信号と同期する。次いで、それは周波数f1およびf2のビーコンパ ルスを送信し、送信の間において周波数f3およびf4のビーコン列信号と同期す る。それら周波数の1つのビーコンパルスがフェージングのため受信され得なか った場合には、ビーコン列信号が送信される他の周波数のビーコンパルスが(2 つの周波数間の間隔が十分である限り)大きな確率で受信されることができる。 2つの送信例のタイミング関係が一定であるため、全ての第2のビーコンパルス へのこのような同期は十分である。 各ビーコンパルス列信号が3つあるいはそれ以上の周波数で送信されるように することもなおまた可能である。しかしながら、各追加の周波数に対して初期走 査期間は増大する。更にまた、各同期信号に対して例えば3つのビーコンパルス 列信号を与えることも可能である。次いで、これらは、好ましくは、ビーコンパ ルス速度の3分の1で交互に配置される。 同期信号のため単純なパルスを使用する場合において、最大ビーコン列信号で のロックは粗い同期を与える。しかしながら、僅かに誤り整合したビーコンパル スの蓄積により、ビーコンパルスは広がり、これはビーコンパルスの単一の縁だ けが同期のために使用される場合に精度を減少する。従って、本発明の別態様の 実施例においては、ビーコンパルスの2縁検出が適用され、これはトランシーバ がパルスの中心に正確に同期することを意味する。異なったトランシーバの2つ のビーコン送信の僅かな誤り整合により広がったビーコンパルスがトランシーバ で受信されたとしても、そのトランシーバからの寄与は蓄積されたパルス中央に 関連することになる。これは元のパルスの中央に同様ドライブされる他のトラン シーバに対する効果を有する。従って、2縁検出はビーコンパルス送信を時間的 に正確な位置にして正確な整合を得るようにする方法を与える。2縁検出を与え る位相ロックループ回路はそれ自体従来技術である。また、回路の当業者は2縁 検出を構成化する他の態様をも知るであろう。 トランシーバが上に記載した方法で同期されると、直交チャンネル割当手法が 構成化されることができる。チャンネルは例えばTDMA時間スロットあるいは スロットホップ組合せとし得る。主制御ユニットがチャンネルを割り当てる特別 目的のネットワークに存在しないために、各チャンネルの状態が割当を行なう前 に監視されるような適応割当手法が使用される必要がある。これはCSMA(キ ャリア検知多重アクセス)に対してSSMA(スロット検知多重アクセス)と呼 ぶことができる。 最初に、同期信号は全てのチャンネルを含んだマルチフレームを定めるように 使用され得る。チャンネルの数は必要なフレーム速度とフレーム当りのチャンネ ル数とに依存する。後者は単一の時間スロットの持続時間、許容できる重なりあ るいは必要なガード時間に依存する。図5に示された本発明の実施例においては 、ビーコン列が定められた後に全てのリンクが同一のチャンネルフォーマットを 適用するものと想定している。共通エアインターフェースの帯域幅内に信号が収 まる限り、かつバーストが割当時間スロットを越えない限り、各個々のリンクに おいてどの種類の変調技術あるいはビット伝送速度が使用されるかは重要ではな い。これらの条件下では、リンクは全く異なった特性を持つ可能性がある。 図5において、TDMAチャンネル割当手法の例が示されている。図5におい て、tは時間を表す。2つの交互配列のビーコン列信号B3およびB4からのビ ーコンパルスからなる同期信号SSはTDMAチャンネルCHを定める上での基 準を与える。多数のフレームF1、・・・、F5からなるマルチフレームMは同 期信号SSの2つの近接したビーコンパルス間の時間期間τ内に置かれる。フレ ームは時間スロットに分割される。各フレームは制御チャンネルCと多数のトラ フィックチャンネルT1、・・・、T5とからなる。 チャンネルフォーマットが定められた後に、1つのフレームあるいはマルチフ レームの1つのあるいはそれ以上のスロットが制御チャンネルとして定められる ことができる。制御チャンネルは多数の機能を有している。最初に、それは、例 えば呼出をセットアップするためページングメッセージが置かれることができる 位置となる。従って、遊休ユニットのみはページを検査するため制御時間スロッ トに問に活動状態でなければならない。更に、それは同期を復元するためビーコ ンパルスの間に時折活動状態でなければならない。ユニットは各制御スロットの 間に活動状態である必要がないが、マルチフレーム内の例えば幾つかの特定の制 御スロット位置で活動状態でなければならない。トランシーバ構成は、好ましく は、制御スロットをページングのため無作為に選択して、あらゆるトランシーバ がマルチフレーム内の同一の制御スロットに各度に呼出をセットアップするよう に試みないようにすべきである。図5において、マルチフレームMは5つのフレ ームF1、・・・、F5に分割されており、それらそれぞれは6つの時間スロッ トからなる。これらはこの実施例で正に任意の数であり、通常はマルチフレーム 当りのフレーム数はかなり大きくなる。あらゆるフレームF1、・・・、F5の 最初のスロットは制御チャンネルCとして予約されており、残りの5つはトラフ ィックチャンネルT1、・・・、T5となる。1つのリンクでのユーザは、例えば 、マルチフレーム内の3番目の制御スロットだけがページングのために使用され 得ることを決定している。このスロットはページングスロットPとなる。従って 、そのスロットPの間でのみ、上記トランシーバはページングを検査するため活 動状態になる必要がある。 ページングは別として、制御チャンネルCはトラフィックチャンネル割当を処 理するために使用される。ページが認識された後に、連続制御スロットはチャン ネルセットアップ等に関するより多くの情報を運ぶために使用されることができ る。この際に、制御チャンネルCは後に続くトラフィックチャンネルに対するス クリーンのように働く。制御チャンネルを通ったものだけでトラフィックチャン ネルの割当が行なわれることができる。制御チャンネルが占有されている限り、 他のユーザはこの制御チャンネルでページあるいは呼出セットアップ要求メッセ ージを送信することは許されず、そのページングスロットが空になるまで待機し なければならない。リンクセットアップの間に、制御スロットは他のユーザによ るアクセスの試みを防ぐため連続して使用される。この時間の間に、当該トラン シーバ構成の2つのトランシーバはトラフィックスロットでの測定を行ない、ど のトラフィックチャンネルで最小量の干渉が測定されるかといった、選定チャン ネルで優先リストを作成する。次いで、これらのリストの1つが制御チャンネル で他のパーティに転送され、そこでリストが結合され、この実施例では2つのチ ャンネルすなわち時間スロットからなる2重リンクを選択する。この決定におい て、占有トラフィックチャンネルに対する時間間隔ができるだけ長いガード時間 を与えるように組み込まれることができる。この決定は、行なわれた後に、制御 チャンネルで他のパーティに送られる。次いで、選択されたトラフィックスロッ トでトラフィックが開始し、制御チャンネルCが開放される。その時に、他のユ ーザはチャンネル割当プロセスを開始することができるが、丁度割り当てられた トラフィックチャンネルを用いることを避ける(それがそれらチャンネルでのト ラフィックを測定するためである)。この例でトランシーバ構成のトランシーバ の数は2である。しかしながら、この割当方法は3つあるいはそれ以上のトラン シーバを有するトランシーバ構成にも適用可能である。 全体の音声セッションが完了した後、単一のデータパケットが送られた後ある いは全体のデータセッションが完了した後にトラフィックチャンネルCは開放さ れることができる。チャンネルが維持されなければならない限り、他のユーザが このチャンネルを取らないようにするために送信が存在することが必要である。 これにはデータが存在しない場合にダミーバーストを挿入することを必要とする 。 リンクセッションの間に、制御チャンネルを再度検査するために、制御情報が トラフィックチャンネルを介して搬送されることができ、あるいはフラグがトラ フィックにおいて受信機への信号に挿入されることができる。この態様で、特別 なトラフィックチャンネルが割り当てられることができ、あるいは短データメッ セージが現在のリンクセッションに影響せずに制御チャンネルを介して搬送され ることができる。 上の記載において、時分割2重(TDD)手法が想定された。この手法は図1 に示される形式の短距離の適用のためには適切である。トランシーバは等しいレ ベルにあり、そのためセルラ通信システムの場合のアップリンクあるいはダウン リンクは規定することが困難である。更にまた、ある場合には、あるユニットは 主ユニット(「主」携帯電話機1は「従」PDA3に話す)にみなされ、他の場 合には、従ユニット(「従」携帯電話機1は「主」家庭基地局2に話す)にみな される。想像された環境では必ずしも何等特定の主あるいは従トランシーバであ る必要はないため、好ましくはどのユニットもどの他のユニット通信を行なうこ とができなければならない。この際、2重スロットの自由選択を備えたTDDは 好適な実施例である。しかしながら、周波数分割2重(FDD)も同様に使用す ることが可能である。勿論、本発明はこれらの場合のみには限定されない。最初 に、本発明は無線通信リンクの同期の一般的な方法を与える。上で述べたように 、TDMAは別にして多くの異なった状況で同期が要求される。システムの例は スロット付きアロハおよびTDDを備えたFDMAである。更にまた、図5の場 合のTDMAチャンネル手法において、あるリンクによる通信は、時間スロット あるいは組の時間スロット(それがそれ自体に割り当てた)内で、任意のビット 速 度および変調形式で音声、データあるいはその両方を送信する。それによる制限 は、時間スロットの時間制限が越えられない限り、許される最大帯域幅だけであ る。 全てのトランシーバ構成が相互に同期されるような同期域が大きければ、その 同期域の1つの隅の第1のトランシーバ構成からの信号が低信号強度のため同期 域の他の隅の第2のトランシーバ構成によって検出されないような状況が生じる 恐れがある。チャンネル割当は異なった時間スロットでの信号強度についての測 定に基づいているため、第2のトランシーバ構成は第1のトランシーバ構成が使 用する時間スロットを割り当てる可能性がある。これは、それがクラスタ内での チャンネル再利用を与えるため長所になることができ、これは同期クラスタが理 論的に地理的拡張およびトランシーバ構成の数の両方において無制限にされ得る ことを意味する。しかしながら、同じ時間スロットを用いる2つのトランシーバ 構成が互いに接近すれば、伝送品位に重大なディップを生じさせる干渉が起こる 可能性がある。この問題は、殆どの応用においては、チャンネル割当で解決され ることができる。行内の多数の時間スロットがトランシーバ構成の受信トランシ ーバによって誤り解釈された場合には、トランシーバ構成のトランシーバは音声 およびデータ伝送で使用する新たな時間スロットあるいは組の時間スロットの選 択のため制御チャンネルを介してネゴシエーションを行なう。 図1の携帯電話機2の簡略化したブロック図が図6に示されている。この携帯 電話機は音声およびデータ伝送のために意図されている。それは音声エンコーダ 61に結合された音響−電気(A/E)変換器60を含んでおり、この音声エン コーダはマイクロフォン60からの音声情報をデジタル化する。第1のスイッチ ング手段62を介して、音声エンコーダ61はチャンネルエンコーダ63に接続 される。このチャンネルエンコーダは無線送信機64に接続される。この送信機 はアンテナ65に接続される。 無線受信機74はアンテナ65と同一であってもよいアンテナ75に接続され る。この受信機はチャンネルデコーダ73に接続され、これは第2のスイッチン グ手段72を介して音声デコーダ71に接続される。音声デコーダ71は電気− 音響(E/A)変換器70の形態の音響再生手段に接続され、かつデジタル情報 をアナログ音響情報に復号する。 制御ユニット67はキーパッド68に接続した第1のデータ入力と第1のスイ ッチング手段62に接続した第1のデータ出力とを有している。ユニット67は 更に第2のスイッチング手段72に接続した第2のデータ入力とディスプレイ6 9に接続した第2のデータ出力とを有している。更に、制御ユニットは図には示 されていない制御出力を有している。 信号相関器76は信号強度測定の手段78と無線受信機74と位相ロックルー プ(PLL)回路によって構成されるタイミング回路77とに接続される。PL L回路および信号強度測定の手段は制御ユニット67に接続される。 制御ユニット67は、その制御出力を介して、とりわけトラフィックチャンネ ルの選択のため送信機64および受信機74を制御することができる。更に、制 御ユニットはその制御出力を介してスイッチング手段を作動させ、該手段が音声 情報あるいは他の種類のデータのいずれかを送ったり受けたりできるようにする 。 始動時に、この携帯電話機は、PNシーケンスでコード化されているビーコン パルスが送信されることができる周波数にその無線受信機74を同調する。無線 受信機74からの出力信号は相関器76によって解析される。この相関器はPN シーケンスと整合され、相関器が整合PNシーケンスでコード化された各ビーコ ンパルスに対するスパイクを生じるようにされている。相関器からの出力信号は PLL回路77の静止周波数信号の2つの周期に対応する時間期間にわたって信 号強度測定の手段76で測定され、その時に結果は制御ユニット67によって解 析起される。この処理手順は同期信号のために割り当てられた各周波数に対して 反復される。時間走査の結果を評価することによって、制御ユニットはもしあれ ばどの利用可能なビーコンパルス列信号が最強であるかを決定することができる 。トランシーバが同期することができるビーコン列信号を見い出し得なかった場 合には、トランシーバは同期無しでPLL回路77によって制御されて送信を開 始する。 しかしながら、同期信号の存在が確認され得た場合には、最強の利用可能なビ ーコン列信号のパルスの周りの時間窓が制御ユニット67の制御かで開かれる。 次いで、PLL回路77はそれが同期することができる信号を受ける。トランシ ーバが活動のものであるものと仮定すると、すなわちそれがビーコンパルスを送 信するように意図される場合、PLL回路77によって制御されてそれを行なう ことを開始する。 携帯電話機から例えば家庭固定局(HBS)に音声を送信する際に、音声は送 信前に音声エンコーダ61においてデジタル化される。音声を表すこのデジタル 信号は第1のスイッチング手段62を介してチャンネルエンコーダ63に入り、 そこでそれらは、携帯局に割り当てられた3つあるいはそれ以上の連続時間スロ ットにわたって延びる誤差訂正コードを用いて無線トラフィックチャンネルで送 信のため符号化される。送信機はデジタル信号を変調し、制御ユニットからの制 御信号の制御下で時間スロットの間にそれらを高速で送信する。 トランシーバから無線トラフィックチャンネルで音声を携帯電話機に送信する 際に、デジタル信号は無線受信機74において制御ユニット67からの信号の制 御下で時間スロットに高速で受信される。デジタル信号は復調され、受信機74 からチャンネルデコーダ73に入り、そこで、原理的にはチャンネルエンコーダ 63で行なわれた符号化の逆である誤差訂正復号が行なわれる。チャンネルデコ ーダ73からのデジタル信号は第2のスイッチング手段72を介して音声デコー ダ71に供給される。このスイッチング手段からのデジタル情報は音声デコーダ においてアナログ音響情報に復号される。 携帯電話機1の同期処理手順は図8の流れ図に更に示されており、そこではY は肯定選択を表し、Nは否肯定選択を表す。始動時に、図6で74で示された無 線受信機がPNシーケンスでコード化されたビーコンパルスが送信されることが できる周波数に同調されるようなステップ81が行なわれる。PNシーケンスに 整合された相関器で受信信号の自動相関を行なうことによって、特定のPNシー ケンスでコード化されたあらゆるビーコンパルスに対してスパイクが作られる。 生じた信号の信号強度は図6で77で示されたPLL回路の静止周波数信号の2 つの周期に対応する時間期間の間解析される。この処理手順は同期信号に割り当 てられた各周波数に対して反復される。 ステップ82において、時間走査の結果が解析される。ビーコンパルス列信号 の存在が確認され得る場合には、PLL回路は、ステップ83で示されるように 、 最強の利用可能なビーコン列信号と同期するようにさせる。トランシーバが同期 されると、それはステップ84で受信ビーコンパルス間の正確に中央でビーコン パルスを送る。 ステップ85において、トランシーバは受信ビーコンパルスが見い出されると 予期される時間窓で聴取を行なう。ステップ86でパルスの存在が確認され得る 場合には、PLL回路はステップ87で示されるようにそのパルスの位置を考慮 するようにさせる。 ステップ88において、トランシーバは2つの受信ビーコンパルス間の中央で 、PLL回路からの同期済み出力信号に従ってビーコンパルスを送信する。ステ ップ88の完了後、当該方法の実行はステップ85に続く。 ビーコンパルス列信号がステップ82で見い出し得なかった場合、あるいはビ ーコンパルスがステップ86で見い出されなかった場合、ビーコンパルスがPL Lからの出力信号に従って送信されるようにするステップ89が行なわれる。 ステップ90において、2つの送信ビーコンパルス間の中央で時間窓が開かれ る。ステップ91において、この時間窓の間にビーコンパルスの存在が決定され る。パルスの存在が確認され得る場合には、当該方法の実行はステップ87に続 く。しかしながら、パルスが見い出されなければ、当該方法の実行はステップ8 9に続く。しかしながら、ステップ89、90および91が連続して反復された ならば、すなわちトランシーバが時定数TLよりも大きいかあるいはそれに等し い時間期間の間外部同期無しでビーコンパルスを送信していた場合、当該方法の 実行はステップ81に続く。時定数TLに達するかどうかの決定はステップ92 で行なわれる。 ステップ81での再始動によって、トランシーバはそれが同期され得る前に未 検出のビーコンパルス列信号の走査を行なう。しかしながら、既に述べたように 、この処理手順は必要ではない。2つの未同期ビーコン列信号の相互ドリフトの お蔭で、これらの列は最後には一致するようになる。この時にトランシーバはこ のための特別な手段を何等取らなくても相互に同期するようになる。 この実施例において、トランシーバはそれが同期した後にはあらゆる受信ビー コンパルスを聴取し続ける。しかしながら、あらゆるビーコンパルスを活動状態 にして聴取すること並びに生じる可能性がある誤り整合があればこれを訂正する ことは必要がない。同期したトランシーバに対しては、より低い周波数で活動状 態にしかつビーコン列信号のビーコンパルスのより小さな部分のみを聴取するだ けで十分である。 図4に示された例においては、同期信号に対して周波数ホッピングを与えるシ ステムが示された。しかしながら、この周波数ホッピングをトラフィックチャン ネルに対しても適用することができる。このようなシステムはFH−CDMAと 呼ばれる。FH−CDMAシステムにおいて、時間スロットは図5に示された実 施例の場合と同じ態様でビーコン繰り返し速度に基づいて定められる。周波数ホ ッピングのための時間−周波数図の例が図7に示されている。tが時間を表す図 7を参照すると、同期信号SSは2つの交互に配列されたビーコンパルス列信号 B1およびB2から構成される。ビーコン列信号B1はビーコンチャンネルBC 1で送信され、ビーコン列信号B2はビーコンチャンネルBC2で送信される。 各ビーコンチャンネルは2つのキャリア周波数faおよびfc間をジャンプし、そ のためビーコン列信号B1およびB2はこれら2つの周波数で交互に送信される 。2つの周波数faおよびfcは8つの他の周波数fb、fd、・・・、fjと共 にトラフィックチャンネルのために同様使用される。これらトラフィックチャン ネルTAおよびTBのうちの2つが図に示されている。2つのビーコンパルス間の 時間は、この例において、最初の7つが図に示された極めて多数の時間スロット に分割される。図7に示された周波数の数は任意の値にすぎない。通常、周波数 の数は大きな値となる。 ホッピングシーケンスに対しては、PNシーケンスが使用される。これらシー ケンスは各ビーコンパルス後に反復される。異なったトランシーバチャンネルの PNシーケンスが直交でありかつ全てのトランシーバが相互に同期されていれば 、衝突は生じない。 新たに来たトランシーバ対が実在のFH−CDMA特別目的ネットワークでの 接続のセットアップを行なうことを望む時には、これらトランシーバは最初に同 期信号SSと同期し、その際にそれらはビーコンパルスの後の各最初の時間スロ ットの間のトラフィックの周波数を走査する。トラフィックチャンネルは全て相 互に直交である。これは、それが当該トラフィックチャンネルの全体のホッピン グシーケンスを決定するために1つの時間スロットの間トラフィックチャンネル の周波数位置を知るのに理論的に十分であることを意味する。しかしながら、占 有トラフィックチャンネルの各最初の時間スロットは適用される特定のホッピン グシーケンスの情報を同様含んでもよい。これらのことにより、新たに来たトラ ンシーバ対は自由なホッピングシーケンスを選択することができ、CDMA接続 を確立することができる。 トラフィックチャンネルは同期信号SSに割り当てられた周波数faおよびfc を使用する。これは、音声およびデータトラフィックが理論的に同期に影響を及 ぼし得ることを意味する。しかしながら、トランシーバの正しい同期は、各トラ ンシーバがビーコンパルスの疑似ランダムシーケンスに合致する相関を含んでい るためなお達成され、従って確率が小さくともランダムデータシーケンスに応答 する。 既に述べたように、ビーコンパルス列信号は好ましくは交互に配列される。こ の態様で、活動トランシーバはビーコンパルスを聴取する必要もなく同じに他の ものを送信する必要もない。しかしながら、図9に示されるように、相互に同期 された2つの列を持つことは可能で、そのため2つのビーコンパルス列信号が2 つの異なった直交コードでコード化されている場合には活動トランシーバはビー コンパルスを同時に受信および送信することができる。好ましくは、これらのコ ードはPNコードとなることができる。 図9において、tは時間を表し、Δtは時間窓の持続時間を表す。TX3およ びTX4は同一の繰り返し速度を有する2つのビーコンパルス列信号であり、こ れらは共になって同期信号を形成する。トランシーバは、これらトランシーバか らの信号送信を制御するそれらの内部タイマを2つのビーコンパルス列信号TX3 、TX4のうちの最強のものへ、時間窓RX3、RX4の対応する組のうちの1 つの間の聴取を行なって同期する。 本発明のこの実施例において、各トランシーバは並列に配置された相関器を装 備している。各相関器はビーコンパルスをコード化するPNシーケンスの1つと 合致する。トランシーバの出力および入力間のクロストークを抑制するために、 トランシーバが同期する受信ビーコン列信号からの第1のビーコンパルス並びに 第1のビーコンパルスを受信したと同時にトランシーバから送信される第2のビ ーコンパルスは、好ましくは、2つの離れたキャリア周波数で送信される。これ らのことにより、トランシーバは、種々の相関器を逐次的に用い、ビーコンパル ス列信号を送信することができる周波数を走査しそしてその結果を解析すること により、最強の利用可能なビーコンパルス列信号を選択することができるように なる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年8月14日(1998.8.14) 【補正内容】 請求の範囲 1.それぞれのトランシーバ構成が無線リンク(L3)を介して通信を行なう 少なくとも2つのトランシーバ(4、5)を具備しているトランシーバ構成(9 )を形成するように構成されている無線トランシーバを同期する方法であって、 上記トランシーバは共通のエアインターフェースを用いかつ共通の同期信号(S S)と同期するようになっており、 −各トランシーバが同期信号(SS)の走査を行なうようにする走査ステップ と、 −上記同期信号(SS)を検出することができる上記トランシーバ(4、5) のそれぞれがこの信号(SS)に同期されるようにする同期ステップと、 を具備した方法において、 −上記同期信号(SS)が少なくとも2つのトランシーバによって発生される ようにする発生ステップ、 を具備したことを特徴とする方法。 2.請求の範囲第1項記載の方法において、上記トランシーバ構成(9)は重 ね合わされて上記同期信号(SS)を形成する少なくとも2つのビーコンパルス 列信号(B1、B2)を発生するようになっており、少なくともある数の上記ト ランシーバ構成(9)の少なくとも1つのトランシーバ(4、5)は上記第1の ビーコンパルス列信号とは同一ではない上記ビーコンパルス列信号(B1、B2 )の少なくとも1つの発生に寄与するようになっていることを特徴とする方法。 3.請求の範囲第2項記載の方法において、上記ビーコンパルス列信号(B1 、B2)は同一の繰り返し周期(T)を有するようにしたことを特徴とする方法 。 4.請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の方法において、各トランシ ーバ構成(9)のトランシーバ(4、5)は短距離無線伝送リンク(L3)を介 して音声またはデータを交換するようになっていることを特徴とする方法。 5.請求の範囲第4項記載の方法において、上記トランシーバは特定の時間ス ロットの間に音声またはデータを送信するように要求され、特徴として、各リン クの伝播遅延は上記時間スロットの持続時間に比較して相対的に小さくされてい る方法。 6.請求の範囲の先行する項のうちの任意の1項記載の方法において、上記ト ランシーバ(1、・・・、9)はバースト送信を行なうようになっていることを 特徴とする方法。 7.請求の範囲第2項から第6項のうちの任意の1項記載の方法において、上 記ビーコンパルス列信号(B1、B2)は交互に配置されたことを特徴とする方 法。 8.請求の範囲第2項から第7項のうちの任意の1項記載の方法において、各 ビーコンパルス列信号(B1、B2)は少なくとも2つの離れたキャリア周波数 (f1、f2、f3、f4)で交互に送信されるようになっていることを特徴とする 方法。 9.請求の範囲第2項から第8項のうちの任意の1項記載の方法において、各 ビーコンパルス列信号(B1、B2)は一連のパルスからなり、各パルス(40 1、・・・、406、407、・・・、411)は2進シーケンスからなってい ることを特徴とする方法。 10.請求の範囲第9項記載の方法において、上記ビーコンパルス列信号(B 1、B2)の全てのパルスは実質的に同一の2進シーケンスからなっており、異 なったビーコンパルス列信号の上記2進シーケンスは相互に直交となっているこ とを特徴とする方法。 11.請求の範囲第2項から第10項のうちの任意の1項記載の方法において 、各トランシーバ(4、5)はトランシーバ(1、・・・、9)にあって信号の 送受信を制御する内部タイミング回路(77、200、201)を具備しており 、特徴として、各トランシーバは、最高信号強度を有しこのトランシーバによっ て受信されたビーコンパルス列信号(B1、B2)に自己の内部タイミング回路 (200、201)を同期するようになっている方法。 12.請求の範囲の先行する項のうちの任意の1項記載の方法において、上記 同期信号(SS)は同一の繰り返し周期(T)を有する2つの交互配置のビーコ ンパルス列信号(B1、B2)からなっていることを特徴とする方法。 13.請求の範囲第12項記載の方法において、上記2つのビーコンパルス列 信号(B1、B2)は1つのビーコンパルス列信号の2つの近接したパルス間の 時間期間の実質的に2分の1だけ互いにシフトされていることを特徴とする方法 。 14.請求の範囲第13項記載の方法において、少なくともある数の上記トラ ンシーバ構成(9)の少なくとも1つのトランシーバ(4、5)はトランシーバ (4、5)が同期するビーコンパルス列信号(B1)の2つの受信ビーコンパル ス(401、404)間の中央でビーコンパルス(409)を送信することによ り上記同期信号(SS)の発生に寄与するようになっていることを特徴とする方 法。 15.各トランシーバ構成(9)が無線リンク(L3)を介して通信を行なう 少なくとも2つのトランシーバ(4、5)からなる多トランシーバ構成を備えた 特別目的のネットワークで直交無線チャンネルを得る方法において、 −共通の同期信号に各トランシーバ(4、5)を同期するステップと、 −時間スケールを間隔に分割して時間スロットを定めるステップと、 −時間スロットを各無線リンク(L3)に割り当てるステップと、 を具備しており、特徴として、 少なくともある数のトランシーバ構成(9)の少なくとも1つの上記トランシ ーバ(4、5)がビーコンパルス列信号(B1、B2)の発生に寄与するように し、 上記ビーコンパルス列信号(B1、B2)はそれらが上記同期信号(SS)を 形成するように重ね合わせられようになっており、 上記トランシーバ(4、5)のそれぞれは上記同期信号の聴取を行なってそれ と同期するようにされている、 ようにした方法。 16.請求の範囲第15項記載の方法において、新たな前に未同期のトランシ ーバはビーコンパルス列信号(B1、B2)を走査することによって上記ネット ワークと同期し、どれかのビーコンパルス列信号が見い出されれば、利用可能な ビーコンパルス列信号(B1、B2)の最強のものへのロックが行なわれるよう にしたことを特徴とする方法。 17.請求の範囲第16項記載の方法において、各ビーコンパルス列信号(B 1、B2)は一連のビーコンパルス(401、・・・、406、・・・、411 )からなっており、特徴として、新たなトランシーバのうち上記同期信号(SS )の発生に寄与するものは、個々のトランシーバがロックされるビーコンパルス 列信号(B1、B2)の受信ビーコンパルス間でビーコンパルス(401、・・ ・、411)を送信するようになっている方法。 18.請求の範囲第15項、第16項または第17項記載の方法において、上 記時間スロットは上記ビーコンパルス(401、・・・、411)のタイミング に関連して定められるようになっていることを特徴とする方法。 19.請求の範囲第15項から第18項のうちの任意の1項記載の方法におい て、トランシーバ構成(9)のトランシーバ(4、5)は音声またはデータトラ フィックのために利用可能な時間スロットで信号レベルを測定して音声またはデ ータ伝送のために一組の時間スロットを割り当て、トラフィックが認められる時 間スロットを除いた時間スロットの上記組を選択するようにしたことを特徴とす る方法。 20.請求の範囲第15項から第19項のうちの任意の1項記載の方法におい て、上記無線リンク(L1、L2)は短距離のものであり、そのため上記時間ス ロットの持続時間に対する各リンク(L1、・・・、L5)の伝播遅延の比が比 較的小さくされていることを特徴とする方法。 21.それぞれのトランシーバ構成(9)が無線リンク(L3)を介して通信 を行なう少なくとも2つのトランシーバ(4、5)を具備している少なくとも1 つのトランシーバ構成を具備した装置であって、上記トランシーバ構成が共通の エアインターフェースを用いかつ共通の同期信号(SS)にロックするようにな っている装置において、上記同期信号(SS)は上記トランシーバ構成(9)に よって発生されるようになっており、少なくとも2つのトランシーバ(4、5) は上記同期信号(SS)に寄与するように構成されていることを特徴とする装置 。 22.請求の範囲第21項記載の装置において、各トランシーバ構成(9)の トランシーバ(4、5)は短距離無線伝送リンク(L3)を介して音声またはデ ータを交換するように構成されていることを特徴とする装置。 23.請求の範囲第21項または第22項記載の装置において、上記トランシ ーバ(1、・・・、7)はバースト送信を行なうように構成されていることを特 徴とする装置。 24.請求の範囲第21項、第22項または第23項記載の装置において、上 記同期信号(SS)は、それぞれが一連のビーコンパルス(401、・・・、4 06、407、・・・、411)からなる少なくとも2つのビーコンパルス列信 号(B1、B2)の重ね合わせからなっていることを特徴とする装置。 25.請求の範囲第24項記載の装置において、上記ビーコンパルス列信号( B1、B2)は同一の繰り返し周期(T)を有し、それらそれぞれのビーコンパ ルス(401、・・・、406、407、・・・、411)が一致しないような 態様で構成されていることを特徴とする装置。 26.請求の範囲第24項または第25項記載の装置において、各ビーコンパ ルス列信号(B1、B2)は少なくとも2つの離れたキャリア周波数(f1、f2 、f3、f4)で交互に送信されるように構成されていることを特徴とする装置。 27.請求の範囲第24項、第25項または第26項記載の装置において、各 パルス(401、・・・、406、407、・・・、411)は2進シーケンス からなっていることを特徴とする装置。 28.請求の範囲第27項記載の装置において、ビーコンパルス列信号(B1 、B2)の全てのパルスは実質的に同一の2進シーケンスからなっており、異な ったビーコンパルス列信号の上記2進シーケンスは相互に直交となっていること を特徴とする装置。 29.請求の範囲第24項から第28項のうちの任意の1項記載の装置におい て、各トランシーバ(1、・・・、7)はトランシーバにあって信号の送受信を 制御する内部タイミング回路(200、201)を具備しており、特徴として、 各トランシーバ(1、・・・、7)は、最高信号強度を有しこのトランシーバ( 1、・・・、7)によって受信されたビーコンパルス列信号(B1、B2)に自 己の内部タイミング回路(200、201)を同期するように構成されている装 置。 30.請求の範囲第24項から第29項のうちの任意の1項記載の装置におい て、ビーコンパルス列信号の数は2としたことを特徴とする装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU ,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH, CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G B,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG, UZ,VN,YU

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.それぞれのトランシーバ構成が無線リンク(L3)を介して通信を行なう 少なくとも2つのトランシーバ(4、5)を具備しているある数のトランシーバ 構成(9)を形成するように構成されている無線トランシーバを同期する方法で あって、上記トランシーバが共通のエアインターフェースを用いかつ共通の同期 信号(SS)と同期するようになっている方法において、 上記同期信号(SS)は上記トランシーバによって発生されるようになってお り、 少なくともある数の上記トランシーバ構成(9)の少なくとも1つのトランシ ーバ(4、5)は上記同期信号(SS)の発生に寄与するようになっている、 ことを特徴とする方法。 2.請求の範囲第1項記載の方法において、各トランシーバ構成(9)の少な くとも1つのトランシーバ(4、5)は上記同期信号(SS)の発生に寄与する ようになっていることを特徴とする方法。 3.請求の範囲第1項または第2項記載の方法において、 上記トランシーバ構成(9)は、重ね合わされて上記同期信号(SS)を形成 する少なくとも2つのビーコンパルス列信号(B1、B2)を発生するようにな っており、 上記トランシーバ(1、・・・、9)はそれぞれ上記ビーコンパルス列信号( B1、B2)のうちの任意のものと同期するようになっている、 ことを特徴とする方法。 4.請求の範囲第3項記載の方法において、少なくともある数の上記トランシ ーバ構成(9)の少なくとも1つのトランシーバ(4、5)は上記第1のビーコ ンパルス列信号とは同一ではない上記ビーコンパルス列信号(B1、B2)の少 なくとも1つの発生に寄与するようになっていることを特徴とする方法。 5.請求の範囲の先行する項のうちの任意の1項記載の方法において、各トラ ンシーバ構成(9)のトランシーバ(4、5)は短距離無線伝送リンク(L3) を介して音声またはデータを交換するようになっていることを特徴とする方法。 6.請求の範囲第5項記載の方法において、上記トランシーバは特定の時間ス ロットの間に音声またはデータを送信するように要求され、特徴として、各リン クの伝播遅延は上記時間スロットの持続時間に比較して相対的に小さくされてい る方法。 7.請求の範囲の先行する項のうちの任意の1項記載の方法において、上記ト ランシーバ(1、・・・、9)はバースト送信を行なうようになっていることを 特徴とする方法。 8.請求の範囲第3項から第7項のうちの任意の1項記載の方法において、各 ビーコンパルス列信号(B1、B2)は少なくとも2つの離れたキャリア周波数 (f1、f2、f3、f4)で交互に送信されるようになっていることを特徴とす る方法。 9.請求の範囲第3項から第8項のうちの任意の1項記載の方法において、各 ビーコンパルス列信号(B1、B2)は一連のパルスからなり、各パルス(40 1、・・・、406、407、・・・、411)は2進シーケンスからなってい ることを特徴とする方法。 10.請求の範囲第9項記載の方法において、上記ビーコンパルス列信号(B 1、B2)の全てのパルスは実質的に同一の2進シーケンスからなっており、異 なったビーコンパルス列信号の上記2進シーケンスは相互に直交となっているこ とを特徴とする方法。 11.請求の範囲第3項から第10項のうちの任意の1項記載の方法において 、各トランシーバ(4、5)はトランシーバ(1、・・・、9)にあって信号の 送受信を制御する内部タイミング回路(77、200、201)を具備しており 、特徴として、各トランシーバは、最高信号強度を有しこのトランシーバによっ て受信されたビーコンパルス列信号(B1、B2)に自己の内部タイミング回路 (200、201)を同期するようになっている方法。 12.請求の範囲の先行する項のうちの任意の1項記載の方法において、上記 同期信号(SS)は同一の繰り返し周期(T)を有する2つの交互配置のビーコ ンパルス列信号(B1、B2)からなっていることを特徴とする方法。 13.請求の範囲第12項記載の方法において、上記2つのビーコンパルス列 信号(B1、B2)は1つのビーコンパルス列信号の2つの近接したパルス間の 時間期間の実質的に2分の1だけ互いにシフトされていることを特徴とする方法 。 14.請求の範囲第13項記載の方法において、少なくともある数の上記トラ ンシーバ構成(9)の少なくとも1つのトランシーバ(4、5)は、トランシー バ(4、5)が同期するビーコンパルス列信号(B1)の2つの受信ビーコンパ ルス(401、404)間の中央でビーコンパルス(409)を送信することに より上記同期信号(SS)の発生に寄与するようになっていることを特徴とする 方法。 15.各トランシーバ構成(9)が無線リンク(L3)を介して通信を行なう 少なくとも2つのトランシーバ(4、5)からなる多トランシーバ構成を備えた ネットワークで直交無線チャンネルを得る方法において、 −共通の同期信号に各トランシーバ(4、5)を同期するステップと、 −時間スケールを間隔に分割して時間スロットを定めるステップと、 −時間スロットを各無線リンク(L3)に割り当てるステップと、 を具備しており、特徴として、 上記トランシーバ構成の少なくとも1つのトランシーバが対応する内部タイマ (77)に従ってビーコンパルス(401、・・・、406、・・・411)を 送信するようにされている送信ステップを具備しており、 上記ビーコンパルスはそれらがビーコンパルス列信号(B1、B2)を形成す るように重ね合わされるようになっており、 上記ビーコンパルス列信号(B1、B2)はそれらが上記同期信号(SS)を 形成するように重ね合わされるようになっている、方法。 16.請求の範囲第15項記載の方法において、上記トランシーバ構成(9) は特別目的のネットワークを形成するようになっていることを特徴とする方法。 17.請求の範囲第15項または第16項記載の方法において、新たな前に未 同期のトランシーバはビーコンパルス列信号(B1、B2)を走査することによ って上記ネットワークと同期し、どれかのビーコンパルス列信号が見い出されれ ば、利用可能なビーコンパルス列信号(B1、B2)の最強のものへのロックが 行なわれるようにしたことを特徴とする方法。 18.請求の範囲第17項記載の方法において、各ビーコンパルス列信号(B 1、B2)は一連のビーコンパルス(401、・・・、406、・・・、411 )からなっており、特徴として、新たなトランシーバのうち上記同期信号(SS )の発生に寄与するものは、個々のトランシーバがロックされるビーコンパルス 列信号(B1、B2)の受信ビーコンパルス間でビーコンパルス(401、・・ ・、411)を送信するようになっている方法。 19.請求の範囲第15項から第18項のうちの任意の1項記載の方法におい て、上記時間スロットは上記ビーコンパルス(401、・・・、411)のタイ ミングに関連して定められるようになっていることを特徴とする方法。 20.請求の範囲第15項から第19項のうちの任意の1項記載の方法におい て、トランシーバ構成(9)のトランシーバ(4、5)は音声またはデータトラ フィックのために利用可能な時間スロットで信号レベルを測定して音声またはデ ータ伝送のために一組の時間スロットを割り当て、トラフィックが認められる時 間スロットを除いた時間スロットの上記組を選択するようにしたことを特徴とす る方法。 21.請求の範囲第15項から第20項のうちの任意の1項記載の方法におい て、上記無線リンク(L1、L2)は短距離のものであり、そのため上記時間ス ロットの持続時問に対する各リンク(L1、・・・、L5)の伝播遅延の比が比 較的小さくされていることを特徴とする方法。 22.それぞれのトランシーバ構成(9)が無線リンク(L3)を介して通信 を行なう少なくとも2つのトランシーバ(4、5)を具備している少なくとも1 つのトランシーバ構成を具備した装置であって、上記トランシーバ構成が共通の エアインターフェースを用いかつ共通の同期信号(SS)にロックするようにな っている装置において、上記同期信号(SS)は上記トランシーバ構成(9)に よって発生されるようになっており、少なくともある数の上記トランシーバ構成 の少なくとも1つのトランシーバ(4、5)は上記同期信号(SS)に寄与する ように構成されていることを特徴とする装置。 23.請求の範囲第22項記載の装置において、各トランシーバ構成(9)の トランシーバ(4、5)は短距離無線伝送リンク(L3)を介して音声またはデ ータを交換するように構成されていることを特徴とする装置。 24.請求の範囲第22項または第23項記載の装置において、上記トランシ ーバ(1、・・・、7)はバースト送信を行なうように構成されていることを特 徴とする装置。 25.請求の範囲第22項、第23項または第24項記載の装置において、上 記同期信号(SS)は、それぞれが一連のビーコンパルス(401、・・・、4 06、407、・・・、411)からなる少なくとも2つのビーコンパルス列信 号(B1、B2)の重ね合わせからなっていることを特徴とする装置。 26.請求の範囲第25項記載の装置において、上記ビーコンパルス列信号( B1、B2)は同一の繰り返し周期(T)を有し、それらそれぞれのビーコンパ ルス(401、・・・、406、407、・・・、411)が一致しないような 態様で構成されていることを特徴とする装置。 27.請求の範囲第25項または第26項記載の装置において、各ビーコンパ ルス列信号(B1、B2)は少なくとも2つの離れたキャリア周波数(f1、f2 、f3、f4)で交互に送信されるように構成されていることを特徴とする装置。 28.請求の範囲第25項、第26項または第27項記載の装置において、各 パルス(401、・・・、406、407、・・・、411)は2進シーケンス からなっていることを特徴とする装置。 29.請求の範囲第28項記載の装置において、ビーコンパルス列信号(B1 、B2)の全てのパルスは実質的に同一の2進シーケンスからなっており、異な ったビーコンパルス列信号の上記2進シーケンスは相互に直交となっていること を特徴とする装置。 30.請求の範囲第25項から第29項のうちの任意の1項記載の装置におい て、各トランシーバ(1、・・・、7)はトランシーバにあって信号の送受信を 制御する内部タイミング回路(200、201)を具備しており、特徴として、 各トランシーバ(1、・・・、7)は、最高信号強度を有しこのトランシーバ( 1、・・・、7)によって受信されたビーコンパルス列信号(B1、B2)に自 己の内部タイマ(200、201)を同期するように構成されている装置。 31.無線ネットワークのトランシーバ構成(9)を同期する方法であって、 上記トランシーバ構成は無線通信リンク(L3)を介して通信を行なう少なくと も2つのトランシーバ(4、5)を具備し、各トランシーバは内部タイマ(77 )を具備しており、 各トランシーバ(4、5)が最強の利用可能な同期信号(SS)の走査を行な うようにするステップと、 上記最強の利用可能な同期信号(SS)の存在を確認することができる上記ト ランシーバ(4、5)のそれぞれが対応する内部タイマ(77)を上記最強の利 用可能な同期信号(SS)と同期させるようにする同期ステップと、 を具備するような方法において、 上記トランシーバ構成の少なくとも1つのトランシーバが対応する内部タイマ (77)に従ってビーコンパルス(401、・・・、406、407、・・・、 411)を送信させるようにする送信ステップを具備しており、 上記ビーコンパルスは上記同期信号(SS)に寄与するようになった、 ことを特徴とする方法。 32.請求の範囲第31項記載の方法において、上記トランシーバ構成(9) の上記トランシーバ(4、5)は短距離無線通信リンク(L3)を介して音声ま たはデータを交換するようになっていることを特徴とする方法。 33.請求の範囲第31項または第32項記載の方法において、個々のトラン シーバ(1、・・・9)からのビーコンパルス(401、・・・、406、40 7、・・・、411)は、それらが同期信号(SS)を一緒になって構成する少 なくとも2つのビーコンパルス列信号(B1、B2)を形成するように重畳する ようになっていることを特徴とする方法。 34.請求の範囲第31項から第33項のうちの任意の1項記載の方法におい て、上記ビーコンパルス列信号(B1、B2)は交互に配置されたことを特徴と する方法。 35.無線ネットワークのトランシーバ構成(9)を同期する方法であって、 上記トランシーバ構成は無線通信リンク(L3)を介して通信を行なう少なくと も2つのトランシーバ(4、5)を具備し、各トランシーバは内部タイマ(77 )を具備しており、 各トランシーバ(4、5)が最強の利用可能な同期信号(SS)の走査を行な うようにする走査ステップと、 上記最強の利用可能な同期信号(SS)の存在を確認することができる上記ト ランシーバ(4、5)のそれぞれが、対応する内部タイマ(77)を上記最強の 利用可能な同期信号(SS)と同期させるようにする同期ステップと、 を具備するような方法において、 上記同期信号(SS)は少なくとも2つのビーコンパルス列信号(B1、B2 )から構成され、それぞれは少なくとも2つの無線トランシーバ(1、・・・、 9)によって発生されたビーコンパルスの重ね合わせで構成されるようにした、 ことを特徴とする方法。
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