JP2000102068A - 拡大範囲同心セル基地局 - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、無線通信システムのアクセス範囲
の拡大に関する。 【解決手段】 本発明は、拡大範囲同心セル基地局と、
ＡＳＩＣ相関器の再設計を招くことなしにセル・サイズ
またはアクセス範囲を拡大する方法を提供する。これは
多重タイミング・プロトコルを組み込んだ同心セル基地
局の設計によって達成される。同心基地局は関連するマ
イクロセルとマクロセルを有し、これらのマイクロセル
とマクロセルは異なったタイミング・プロトコルを使用
するので、対応するセル内で移動無線機によって送信さ
れた信号がタイミング・プロトコルに関連する探索ウィ
ンドウの制限内で受信されるようになる。
の拡大に関する。 【解決手段】 本発明は、拡大範囲同心セル基地局と、
ＡＳＩＣ相関器の再設計を招くことなしにセル・サイズ
またはアクセス範囲を拡大する方法を提供する。これは
多重タイミング・プロトコルを組み込んだ同心セル基地
局の設計によって達成される。同心基地局は関連するマ
イクロセルとマクロセルを有し、これらのマイクロセル
とマクロセルは異なったタイミング・プロトコルを使用
するので、対応するセル内で移動無線機によって送信さ
れた信号がタイミング・プロトコルに関連する探索ウィ
ンドウの制限内で受信されるようになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、無線通信
システムに関し、特に無線通信システムのアクセス範囲
の拡大に関する。
システムに関し、特に無線通信システムのアクセス範囲
の拡大に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】図
１は、電気通信工業会の周知のＩＳ−９５規格に基づく
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術を利用する無線通信
システム１０を示す。無線通信システム１０は、移動交
換局（ＭＳＣ）１２とＭＳＣ１２に接続された複数の基
地局（ＢＳ）１４−ｉを備えている。各ＢＳ１４−ｉ
は、ここで、セル１８−ｉと呼ばれ半径Ｒi を有する関
連する地理的通達範囲の中で、移動電話１６−ｋのよう
な移動電話（ＭＴ）にサービスを提供する。例示の目的
で、セル１８−ｉは基地局１４−ｉを中央に配置した円
形として示される。セル１８−ｉは基地局が中心以外に
配置された非円形（例えば、六角形）のこともあり、
「半径Ｒi 」という用語は基地局とセル１８−ｉの円周
上の点の距離（円周の特定の点によって変化し得る）を
定義するものと解釈されることを理解されたい。
１は、電気通信工業会の周知のＩＳ−９５規格に基づく
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術を利用する無線通信
システム１０を示す。無線通信システム１０は、移動交
換局（ＭＳＣ）１２とＭＳＣ１２に接続された複数の基
地局（ＢＳ）１４−ｉを備えている。各ＢＳ１４−ｉ
は、ここで、セル１８−ｉと呼ばれ半径Ｒi を有する関
連する地理的通達範囲の中で、移動電話１６−ｋのよう
な移動電話（ＭＴ）にサービスを提供する。例示の目的
で、セル１８−ｉは基地局１４−ｉを中央に配置した円
形として示される。セル１８−ｉは基地局が中心以外に
配置された非円形（例えば、六角形）のこともあり、
「半径Ｒi 」という用語は基地局とセル１８−ｉの円周
上の点の距離（円周の特定の点によって変化し得る）を
定義するものと解釈されることを理解されたい。
【０００３】各基地局１４−ｉには、移動電話への基地
局信号を変調および送信し、関連するセル１８−ｉの中
の移動電話からの移動電話信号を受信および復調する無
線機とアンテナが含まれる。各基地局１４−ｉにはさら
に、周知の全地球測位衛星を使用してタイミング情報を
受信する受信機（以下「ＧＰＳ受信機」と呼ぶ）が含ま
れる。
局信号を変調および送信し、関連するセル１８−ｉの中
の移動電話からの移動電話信号を受信および復調する無
線機とアンテナが含まれる。各基地局１４−ｉにはさら
に、周知の全地球測位衛星を使用してタイミング情報を
受信する受信機（以下「ＧＰＳ受信機」と呼ぶ）が含ま
れる。
【０００４】信号は、ＧＰＳ受信機を使用してＧＰＳ時
間と整合されたタイミング・プロトコルに従って基地局
１４−ｉおよび移動電話によって送信される。図２は、
ＩＳ−９５規格に基づくタイミング・プロトコルの実施
を組み込んだタイミング・スケジュール２０を示す。タ
イミング・スケジュール２０は一連のフレーム２２−ｎ
を含み、各フレーム２２−ｎは時間間隔ｔの長さを有す
る。各フレーム２２−ｎの開始は、ＧＰＳ時間と整合す
る時間Ｔn のフレーム境界によって示される。タイミン
グ・プロトコルによれば、基地局１４−ｉはフレーム境
界で基地局信号の送信を開始するよう設定され、基地局
信号には、ゼロかそれ以上の情報伝達信号と、移動電話
とシステムのアクセス動作による情報伝達信号の一貫し
た復調のためのパイロット信号が含まれる。それと対照
的に、移動電話１６−ｋは、移動電話１６−ｋが基地局
信号の受信を開始した後、フレーム時間周期の約ｘ倍
（すなわち、ｔｘ）の時点で移動電話信号の送信を開始
するよう設定されており、ここで、ｘはゼロより大きい
かまたは等しいある整数である。基地局信号と異なっ
て、移動電話信号には１つかそれ以上の情報伝達信号が
含まれ、パイロット信号は含まれず、疑似雑音（ＰＮ）
順序（または、周知の符号）と組み合わされた１組の直
交符号（ウォルシュ符号と呼ばれる）を使用して符号化
されるので、情報伝達信号は一貫せずに復調される。Ｐ
Ｎ順序は無作為の０と１のデジタル信号を含み、０また
は１を送信する持続期間は、ここでは、ＰＮチップと呼
ばれる。
間と整合されたタイミング・プロトコルに従って基地局
１４−ｉおよび移動電話によって送信される。図２は、
ＩＳ−９５規格に基づくタイミング・プロトコルの実施
を組み込んだタイミング・スケジュール２０を示す。タ
イミング・スケジュール２０は一連のフレーム２２−ｎ
を含み、各フレーム２２−ｎは時間間隔ｔの長さを有す
る。各フレーム２２−ｎの開始は、ＧＰＳ時間と整合す
る時間Ｔn のフレーム境界によって示される。タイミン
グ・プロトコルによれば、基地局１４−ｉはフレーム境
界で基地局信号の送信を開始するよう設定され、基地局
信号には、ゼロかそれ以上の情報伝達信号と、移動電話
とシステムのアクセス動作による情報伝達信号の一貫し
た復調のためのパイロット信号が含まれる。それと対照
的に、移動電話１６−ｋは、移動電話１６−ｋが基地局
信号の受信を開始した後、フレーム時間周期の約ｘ倍
（すなわち、ｔｘ）の時点で移動電話信号の送信を開始
するよう設定されており、ここで、ｘはゼロより大きい
かまたは等しいある整数である。基地局信号と異なっ
て、移動電話信号には１つかそれ以上の情報伝達信号が
含まれ、パイロット信号は含まれず、疑似雑音（ＰＮ）
順序（または、周知の符号）と組み合わされた１組の直
交符号（ウォルシュ符号と呼ばれる）を使用して符号化
されるので、情報伝達信号は一貫せずに復調される。Ｐ
Ｎ順序は無作為の０と１のデジタル信号を含み、０また
は１を送信する持続期間は、ここでは、ＰＮチップと呼
ばれる。
【０００５】上記で説明したタイミング・プロトコル
が、ここで、基地局１４−ｉと移動電話１６−ｋによる
送信と受信の順序を示す時間チャート２８を示す図３を
参照して説明する。時間Ｔ1 で、ＢＳ１４−ｉはＭＴ１
６−ｋに向けて基地局信号Ｓ1の送信を開始するが、Ｍ
Ｔ１６−ｋはセル１８−ｉのどこかに位置する。ＭＴ１
６−ｋは時間Ｔ1 ＋ｄBS→MTで信号Ｓ1 の受信を開始す
るが、ここで、ｄBS→MTはＢＳ１４−ｉからＭＴ１６−
ｋまでの伝播遅延である。伝播遅延という用語には見通
し線伝播遅延と非見通し線伝播遅延とが含まれることに
留意されたい。
が、ここで、基地局１４−ｉと移動電話１６−ｋによる
送信と受信の順序を示す時間チャート２８を示す図３を
参照して説明する。時間Ｔ1 で、ＢＳ１４−ｉはＭＴ１
６−ｋに向けて基地局信号Ｓ1の送信を開始するが、Ｍ
Ｔ１６−ｋはセル１８−ｉのどこかに位置する。ＭＴ１
６−ｋは時間Ｔ1 ＋ｄBS→MTで信号Ｓ1 の受信を開始す
るが、ここで、ｄBS→MTはＢＳ１４−ｉからＭＴ１６−
ｋまでの伝播遅延である。伝播遅延という用語には見通
し線伝播遅延と非見通し線伝播遅延とが含まれることに
留意されたい。
【０００６】ＭＴ１６−ｋは、ＭＴ１６−ｋが信号Ｓ1
の受信を開始してから移動電話信号Ｓ2 の送信を開始す
るまで時間間隔ｔｘだけ待機する。すなわち、ＭＴ−１
６ｋは、時間Ｔ1 ＋ｄBS→MT＋ｔｘ（または、あるフレ
ーム境界の後ｄBS→MTの時点）に信号Ｓ2 の送信を開始
する。例えば、ｘ＝２の場合、ＭＴ１６−ｋは、時間Ｔ
3 ＋ｄBS→MT（または、基地局信号Ｓ1 の受信の２フレ
ーム後）に信号Ｓ2 の送信を開始する。
の受信を開始してから移動電話信号Ｓ2 の送信を開始す
るまで時間間隔ｔｘだけ待機する。すなわち、ＭＴ−１
６ｋは、時間Ｔ1 ＋ｄBS→MT＋ｔｘ（または、あるフレ
ーム境界の後ｄBS→MTの時点）に信号Ｓ2 の送信を開始
する。例えば、ｘ＝２の場合、ＭＴ１６−ｋは、時間Ｔ
3 ＋ｄBS→MT（または、基地局信号Ｓ1 の受信の２フレ
ーム後）に信号Ｓ2 の送信を開始する。
【０００７】ＭＴ１６−ｋからＢＳ１４−ｉまでの伝播
遅延ｄMT→BSのため、ＢＳ１４−ｉは時間Ｔ1 ＋ｄBS→
MT＋ｔｘ＋ｄMT→BSに信号Ｓ2 の受信を開始する。説明
を簡単にするために、ＭＴ１６−ｋからＢＳ１４−ｉま
での伝播遅延ｄMT→BSは伝播遅延ｄBS→MTと同じである
と想定され、これら２つの伝播遅延は以下個別に一方向
伝播遅延ｄowと呼ばれる、すなわちｄow＝ｄMT→BS＝ｄ
BS→MTであるか、または、集合的に往復伝播遅延２ｄow
と呼ばれる。すなわち、ＢＳ１４−ｉは時間Ｔ 1 ＋ｔｘ
＋２ｄowに信号Ｓ2 の受信を開始する。
遅延ｄMT→BSのため、ＢＳ１４−ｉは時間Ｔ1 ＋ｄBS→
MT＋ｔｘ＋ｄMT→BSに信号Ｓ2 の受信を開始する。説明
を簡単にするために、ＭＴ１６−ｋからＢＳ１４−ｉま
での伝播遅延ｄMT→BSは伝播遅延ｄBS→MTと同じである
と想定され、これら２つの伝播遅延は以下個別に一方向
伝播遅延ｄowと呼ばれる、すなわちｄow＝ｄMT→BS＝ｄ
BS→MTであるか、または、集合的に往復伝播遅延２ｄow
と呼ばれる。すなわち、ＢＳ１４−ｉは時間Ｔ 1 ＋ｔｘ
＋２ｄowに信号Ｓ2 の受信を開始する。
【０００８】受信信号Ｓ2 を復調するために、ＢＳ１４
−ｉはまず信号Ｓ2 を検出しなければならない。各無線
機には相関器が含まれるが、これは移動電話信号を検出
する装置である。例えば、相関器は着信信号にＰＮ順序
を掛けることで移動電話信号Ｓ2 を検出するが、ここ
で、ＰＮ順序は、結果として生じる（ＰＮ順序と着信信
号の）積が移動電話信号Ｓ2 を示すしきい値を超えるま
で、ある期間または時間間隔（ここでは、探索ウィンド
ウＷn と呼ばれる）にわたって離散的ステップで時間シ
フトされる。ＢＳ１４−ｉが探索ウィンドウＷn の制限
内に信号Ｓ2 の受信を開始しない場合、ＢＳ１４−ｉは
（図２に組み込まれたタイミング・プロトコルを使用し
て）信号Ｓ2 を検出することはできない。
−ｉはまず信号Ｓ2 を検出しなければならない。各無線
機には相関器が含まれるが、これは移動電話信号を検出
する装置である。例えば、相関器は着信信号にＰＮ順序
を掛けることで移動電話信号Ｓ2 を検出するが、ここ
で、ＰＮ順序は、結果として生じる（ＰＮ順序と着信信
号の）積が移動電話信号Ｓ2 を示すしきい値を超えるま
で、ある期間または時間間隔（ここでは、探索ウィンド
ウＷn と呼ばれる）にわたって離散的ステップで時間シ
フトされる。ＢＳ１４−ｉが探索ウィンドウＷn の制限
内に信号Ｓ2 の受信を開始しない場合、ＢＳ１４−ｉは
（図２に組み込まれたタイミング・プロトコルを使用し
て）信号Ｓ2 を検出することはできない。
【０００９】ＢＳ１４−ｉが探索ウィンドウＷn の制限
内に確実に信号Ｓ2 の受信を開始するように、探索ウィ
ンドウＷn は、セル１８−ｉの中の移動電話１６−ｋの
位置と無関係に、（移動電話と基地局間の直線または見
通し線経路を移動する）信号Ｓ2 の可能な到着時間を含
む時間にわたっていなければならない。上記で説明した
タイミング・プロトコルに基づいて、基地局１４−ｉは
信号Ｓ2 を、フレーム境界より遅く、かつフレーム境界
の後２ｄow-radius より前に受信すると予想されるが、
ここで、ｄow-radius は半径Ｒi に等しい距離を移動す
る信号の一方向伝播遅延（従って２ｄow-radius は往復
伝播遅延）である。すなわち、探索ウィンドウＷn は、
時間Ｔn に始まりＴn ＋２ｄow-radius 以後に終わる少
なくとも２ｄow-radius の持続期間にわたらなければな
らない。実際には、探索ウィンドウＷnの持続期間は、
ここで、基地局のアクセス範囲とも呼ばれる、セル１８
−ｉの有効半径（または、サイズ）を制限している。
内に確実に信号Ｓ2 の受信を開始するように、探索ウィ
ンドウＷn は、セル１８−ｉの中の移動電話１６−ｋの
位置と無関係に、（移動電話と基地局間の直線または見
通し線経路を移動する）信号Ｓ2 の可能な到着時間を含
む時間にわたっていなければならない。上記で説明した
タイミング・プロトコルに基づいて、基地局１４−ｉは
信号Ｓ2 を、フレーム境界より遅く、かつフレーム境界
の後２ｄow-radius より前に受信すると予想されるが、
ここで、ｄow-radius は半径Ｒi に等しい距離を移動す
る信号の一方向伝播遅延（従って２ｄow-radius は往復
伝播遅延）である。すなわち、探索ウィンドウＷn は、
時間Ｔn に始まりＴn ＋２ｄow-radius 以後に終わる少
なくとも２ｄow-radius の持続期間にわたらなければな
らない。実際には、探索ウィンドウＷnの持続期間は、
ここで、基地局のアクセス範囲とも呼ばれる、セル１８
−ｉの有効半径（または、サイズ）を制限している。
【００１０】探索ウィンドウＷn の持続期間は相関器の
実施に依存する。通常、相関器は、（基地局から移動局
に移動しまた基地局に戻る信号の）往復遅延を表す所定
の数のビット（ここでは、「ビット制限」とも呼ばれ
る）を有する特定用途向け集積回路（ここでは、「ＡＳ
ＩＣ相関器」と呼ばれる）の形態で実施される。このビ
ット制限は探索ウィンドウの持続期間を制限し、それが
上記で説明したように、セル１８−ｉの有効なサイズま
たは基地局１４−ｉのアクセス範囲を制限する。ビット
制限が探索ウィンドウＷn を２ｄow-radius より小さい
持続期間に制限しなければ、基地局１４−ｉは、（Ｒi
が円周上のすべての点について同じであると想定すれ
ば）セル１８−ｉのどこかに位置する何れかの移動電話
によって送信された信号Ｓ2 を検出できるはずである。
実施に依存する。通常、相関器は、（基地局から移動局
に移動しまた基地局に戻る信号の）往復遅延を表す所定
の数のビット（ここでは、「ビット制限」とも呼ばれ
る）を有する特定用途向け集積回路（ここでは、「ＡＳ
ＩＣ相関器」と呼ばれる）の形態で実施される。このビ
ット制限は探索ウィンドウの持続期間を制限し、それが
上記で説明したように、セル１８−ｉの有効なサイズま
たは基地局１４−ｉのアクセス範囲を制限する。ビット
制限が探索ウィンドウＷn を２ｄow-radius より小さい
持続期間に制限しなければ、基地局１４−ｉは、（Ｒi
が円周上のすべての点について同じであると想定すれ
ば）セル１８−ｉのどこかに位置する何れかの移動電話
によって送信された信号Ｓ2 を検出できるはずである。
【００１１】ＩＳ−９５によるＣＤＭＡ無線通信システ
ムにおける基地局の通常の実施には、往復遅延を表す１
２ビット制限を有するＡＳＩＣ相関器が含まれる。高い
遅延解像度を有するために、１／８ＰＮチップの通常の
値が最小解像度単位として使用される。１／８ＰＮチッ
プの単位中の１２ビット制限（または、往復遅延表示）
は５１２ＰＮチップ（すなわち、２12ビット×１／８Ｐ
Ｎチップ／ビット）の範囲を生じる。１．２２８８ＭＨ
ｚの送信帯域幅（これはＩＳ−９５によるＣＤＭＡ無線
通信システムの場合、通常のものである）に対して、１
２ビット制限は４１６マイクロ秒（すなわち、５１２Ｐ
Ｎチップ÷１．２２８８ＰＮチップ／マイクロ秒）の往
復遅延を表す。空中伝播速度を５．３３マイクロ秒／マ
イルとすると、４１６マイクロ秒の往復遅延（すなわち
２０８マイクロ秒の一方向遅延）は、移動電話が基地局
から約３９マイル（すなわち、２０８マイクロ秒＋５．
３３マイクロ秒／マイル）の位置にあるならば、移動電
話は、無線経路損失が許容できる程度で探索ウィンドウ
が正しく設定されている場合基地局と通信できるような
制限を表し、すなわち、１２ビット制限（または、５１
２の時間チップ遅延インデックス表示）は、約３９マイ
ルの半径Ｒi （または、最大往復遅延）を考慮してい
る。従来技術のタイミング・プロトコルにより、ＢＳ１
４−ｉから３９マイルより遠くから移動電話によって送
信された信号は、探索ウィンドウＷn の制限内のＢＳ１
４−ｉに到達しないことがあり、１２ビットＡＳＩＣ相
関器によって確実に検出できない。
ムにおける基地局の通常の実施には、往復遅延を表す１
２ビット制限を有するＡＳＩＣ相関器が含まれる。高い
遅延解像度を有するために、１／８ＰＮチップの通常の
値が最小解像度単位として使用される。１／８ＰＮチッ
プの単位中の１２ビット制限（または、往復遅延表示）
は５１２ＰＮチップ（すなわち、２12ビット×１／８Ｐ
Ｎチップ／ビット）の範囲を生じる。１．２２８８ＭＨ
ｚの送信帯域幅（これはＩＳ−９５によるＣＤＭＡ無線
通信システムの場合、通常のものである）に対して、１
２ビット制限は４１６マイクロ秒（すなわち、５１２Ｐ
Ｎチップ÷１．２２８８ＰＮチップ／マイクロ秒）の往
復遅延を表す。空中伝播速度を５．３３マイクロ秒／マ
イルとすると、４１６マイクロ秒の往復遅延（すなわち
２０８マイクロ秒の一方向遅延）は、移動電話が基地局
から約３９マイル（すなわち、２０８マイクロ秒＋５．
３３マイクロ秒／マイル）の位置にあるならば、移動電
話は、無線経路損失が許容できる程度で探索ウィンドウ
が正しく設定されている場合基地局と通信できるような
制限を表し、すなわち、１２ビット制限（または、５１
２の時間チップ遅延インデックス表示）は、約３９マイ
ルの半径Ｒi （または、最大往復遅延）を考慮してい
る。従来技術のタイミング・プロトコルにより、ＢＳ１
４−ｉから３９マイルより遠くから移動電話によって送
信された信号は、探索ウィンドウＷn の制限内のＢＳ１
４−ｉに到達しないことがあり、１２ビットＡＳＩＣ相
関器によって確実に検出できない。
【００１２】現在、セル・サイズまたはアクセス範囲が
ＡＳＩＣ相関器の１２ビット制限を超える（すなわち３
９マイルを超える）場合、ＡＳＩＣ相関器を再設計する
必要がある。すなわち、ＡＳＩＣ相関器のアクセス範囲
の１２ビット制限を超える位置にある移動電話によって
送信された信号も検出されるようにＡＳＩＣ相関器を再
設計してビット制限を増大しなければならない。しか
し、ＡＳＩＣ相関器の再設計は望ましくなく、小規模用
途の場合経済的でない。従って、ＡＳＩＣ相関器の再設
計に関連する高い費用を招くことなしにセル・サイズま
たはアクセス範囲を拡大する必要が存在している。
ＡＳＩＣ相関器の１２ビット制限を超える（すなわち３
９マイルを超える）場合、ＡＳＩＣ相関器を再設計する
必要がある。すなわち、ＡＳＩＣ相関器のアクセス範囲
の１２ビット制限を超える位置にある移動電話によって
送信された信号も検出されるようにＡＳＩＣ相関器を再
設計してビット制限を増大しなければならない。しか
し、ＡＳＩＣ相関器の再設計は望ましくなく、小規模用
途の場合経済的でない。従って、ＡＳＩＣ相関器の再設
計に関連する高い費用を招くことなしにセル・サイズま
たはアクセス範囲を拡大する必要が存在している。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、拡大範囲同心
セル基地局と、ＡＳＩＣ相関器の再設計を招くことなし
にセル・サイズまたはアクセス範囲を拡大する方法であ
る。これは多重タイミング・プロトコルを組み込んだ同
心セル基地局の設計によって達成される。同心基地局は
関連するマイクロセルとマクロセルを有し、これらのマ
イクロセルとマクロセルは異なったタイミング・プロト
コルを使用するので、対応するセル内で移動電話によっ
て送信された信号がタイミング・プロトコルに関連する
探索ウィンドウの制限内で受信されるようになる。１つ
の実施形態では、マイクロセルは従来技術のタイミング
・プロトコルを使用し、マクロセルは、探索ウィンドウ
および／または基地局送信時間をフレーム境界に対して
シフトする修正タイミング・プロトコルを使用する。す
なわち、修正タイミング・プロトコルはそれぞれ探索ウ
ィンドウ開始および終了前のある時間ｑとｑ＋ｐに基地
局信号を送信することを伴うが、ここでｑはタイミング
先取り値を表し、ｐはＡＳＩＣ相関器ビット制限に対応
する時間間隔を表す。本発明の特長、態様および利点
は、以下の説明、添付の特許請求の範囲および添付の図
面に関連してよりよく理解されるだろう。
セル基地局と、ＡＳＩＣ相関器の再設計を招くことなし
にセル・サイズまたはアクセス範囲を拡大する方法であ
る。これは多重タイミング・プロトコルを組み込んだ同
心セル基地局の設計によって達成される。同心基地局は
関連するマイクロセルとマクロセルを有し、これらのマ
イクロセルとマクロセルは異なったタイミング・プロト
コルを使用するので、対応するセル内で移動電話によっ
て送信された信号がタイミング・プロトコルに関連する
探索ウィンドウの制限内で受信されるようになる。１つ
の実施形態では、マイクロセルは従来技術のタイミング
・プロトコルを使用し、マクロセルは、探索ウィンドウ
および／または基地局送信時間をフレーム境界に対して
シフトする修正タイミング・プロトコルを使用する。す
なわち、修正タイミング・プロトコルはそれぞれ探索ウ
ィンドウ開始および終了前のある時間ｑとｑ＋ｐに基地
局信号を送信することを伴うが、ここでｑはタイミング
先取り値を表し、ｐはＡＳＩＣ相関器ビット制限に対応
する時間間隔を表す。本発明の特長、態様および利点
は、以下の説明、添付の特許請求の範囲および添付の図
面に関連してよりよく理解されるだろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】図４は、本発明によって使用され
る符号分割多元接続用の周知のＩＳ−９５規格に基づく
基地局３０を示す。基地局３０には、移動電話への基地
局信号を変調して送信し、かつセル３４内の移動電話か
らの移動電話信号を受信し復調する無線機およびアンテ
ナと、周知の全地球測位衛星を使用してタイミング情報
を受信するＧＰＳ受信機が含まれる。各無線機には、移
動電話信号が復調されるように移動電話信号を検出する
よう動作する、ＡＳＩＣの形態で実施された相関器（以
下「ＡＳＩＣ相関器」と呼ばれる）が含まれる。
る符号分割多元接続用の周知のＩＳ−９５規格に基づく
基地局３０を示す。基地局３０には、移動電話への基地
局信号を変調して送信し、かつセル３４内の移動電話か
らの移動電話信号を受信し復調する無線機およびアンテ
ナと、周知の全地球測位衛星を使用してタイミング情報
を受信するＧＰＳ受信機が含まれる。各無線機には、移
動電話信号が復調されるように移動電話信号を検出する
よう動作する、ＡＳＩＣの形態で実施された相関器（以
下「ＡＳＩＣ相関器」と呼ばれる）が含まれる。
【００１５】説明の目的で、ＡＳＩＣ相関器は、背景の
節で説明したように、（基地局３０から移動電話に移動
し基地局３０に戻る信号の）往復遅延を表す１２ビット
制限（または、５１２ＰＮチップ）を有する。これは本
発明を１２ビット制限を有するＡＳＩＣ相関器に制限す
る意味に解釈されるべきではない。本発明が、他のビッ
ト制限を有するＡＳＩＣ相関器またはＡＳＩＣ以外の形
態で実施される相関器を有する基地局にも等しく適用可
能であることが、当業技術分野に普通に熟練した者には
明らかである。１２ビット（または、５１２ＰＮチッ
プ）ＡＳＩＣ相関器は持続期間約４１６マイクロ秒の探
索ウィンドウＷn を有する。ＩＳ−９５規格に基づくタ
イミング・プロトコルを使用する従来技術のＣＤＭＡ無
線通信システムでは、この探索ウィンドウＷn は、時間
Ｆn （フレームの開始を示す）に開始され、時間Ｆn ＋
４１６マイクロ秒に終了するよう設定されており、基地
局３０が、基地局３０から約３９マイル以内に位置する
移動電話から送信された信号を検出できるようにする。
すなわち、基地局３０から３９マイルの範囲を超える移
動電話は、１２ビットＡＳＩＣ相関器を備えた基地局３
０のアクセス範囲外とみなされる。
節で説明したように、（基地局３０から移動電話に移動
し基地局３０に戻る信号の）往復遅延を表す１２ビット
制限（または、５１２ＰＮチップ）を有する。これは本
発明を１２ビット制限を有するＡＳＩＣ相関器に制限す
る意味に解釈されるべきではない。本発明が、他のビッ
ト制限を有するＡＳＩＣ相関器またはＡＳＩＣ以外の形
態で実施される相関器を有する基地局にも等しく適用可
能であることが、当業技術分野に普通に熟練した者には
明らかである。１２ビット（または、５１２ＰＮチッ
プ）ＡＳＩＣ相関器は持続期間約４１６マイクロ秒の探
索ウィンドウＷn を有する。ＩＳ−９５規格に基づくタ
イミング・プロトコルを使用する従来技術のＣＤＭＡ無
線通信システムでは、この探索ウィンドウＷn は、時間
Ｆn （フレームの開始を示す）に開始され、時間Ｆn ＋
４１６マイクロ秒に終了するよう設定されており、基地
局３０が、基地局３０から約３９マイル以内に位置する
移動電話から送信された信号を検出できるようにする。
すなわち、基地局３０から３９マイルの範囲を超える移
動電話は、１２ビットＡＳＩＣ相関器を備えた基地局３
０のアクセス範囲外とみなされる。
【００１６】セル３４は外側半径Ｒouter （または、Ｒ
34）と内側半径Ｒinner （または、Ｒ32）を有するが、
ここで、外側半径ＲouterはＡＳＩＣ相関器のビット制
限のアクセス範囲を超える距離であり（例えば、１２ビ
ット制限のＡＳＩＣ相関器の場合Ｒouter ＞３９マイル
である）、内側半径Ｒinner はＲouter より小さく、２
つの半径Ｒouter とＲinner の差ΔＲはＡＳＩＣ相関器
ビット制限に対応する距離（または、最大往復遅延）以
下である（例えば、ΔＲ≦３９マイル）。すなわち、セ
ル３４の一部は、本発明によるＡＳＩＣ相関器ビット制
限のアクセス範囲を超える。
34）と内側半径Ｒinner （または、Ｒ32）を有するが、
ここで、外側半径ＲouterはＡＳＩＣ相関器のビット制
限のアクセス範囲を超える距離であり（例えば、１２ビ
ット制限のＡＳＩＣ相関器の場合Ｒouter ＞３９マイル
である）、内側半径Ｒinner はＲouter より小さく、２
つの半径Ｒouter とＲinner の差ΔＲはＡＳＩＣ相関器
ビット制限に対応する距離（または、最大往復遅延）以
下である（例えば、ΔＲ≦３９マイル）。すなわち、セ
ル３４の一部は、本発明によるＡＳＩＣ相関器ビット制
限のアクセス範囲を超える。
【００１７】本発明によれば、基地局３０は、ＡＳＩＣ
相関器の再設計なしに、ＡＳＩＣ相関器のビット制限の
アクセス範囲を超える（例えば、３９マイルを超える）
位置を含む、セル３４の中のどこに位置する移動電話か
らでも送信された信号を検出できる。本発明は、探索ウ
ィンドウおよび／または基地局送信時間をフレーム境界
に対してシフトすることで、ＡＳＩＣ相関器の制限を超
えた位置にある移動電話によって送信される信号が探索
ウィンドウ内で受信されるようにする修正タイミング・
プロトコルを使用して達成される。これはフレーム境界
に対応する時間ｒに基地局信号を送信することと、それ
ぞれ時間ｒの後のある時間ｑとｑ＋ｐに探索ウィンドウ
Ｗn を開始および終了するよう設定することを伴うが、
ここで、ｑは、セル３４の基地局と内側半径の間の往復
を超えない距離を移動する信号に対応する伝播遅延を表
すゼロより大きい時間先取り値であり（すなわち、ｑ
は、ゼロより大きいが内側半径Ｒinner を超えない伝播
遅延に対応する）、ｐはＡＳＩＣ相関器ビット制限に対
応する時間間隔または移動電話信号が相関されることで
検出される時間間隔を表す。
相関器の再設計なしに、ＡＳＩＣ相関器のビット制限の
アクセス範囲を超える（例えば、３９マイルを超える）
位置を含む、セル３４の中のどこに位置する移動電話か
らでも送信された信号を検出できる。本発明は、探索ウ
ィンドウおよび／または基地局送信時間をフレーム境界
に対してシフトすることで、ＡＳＩＣ相関器の制限を超
えた位置にある移動電話によって送信される信号が探索
ウィンドウ内で受信されるようにする修正タイミング・
プロトコルを使用して達成される。これはフレーム境界
に対応する時間ｒに基地局信号を送信することと、それ
ぞれ時間ｒの後のある時間ｑとｑ＋ｐに探索ウィンドウ
Ｗn を開始および終了するよう設定することを伴うが、
ここで、ｑは、セル３４の基地局と内側半径の間の往復
を超えない距離を移動する信号に対応する伝播遅延を表
すゼロより大きい時間先取り値であり（すなわち、ｑ
は、ゼロより大きいが内側半径Ｒinner を超えない伝播
遅延に対応する）、ｐはＡＳＩＣ相関器ビット制限に対
応する時間間隔または移動電話信号が相関されることで
検出される時間間隔を表す。
【００１８】１つの実施形態では、本発明は、タイミン
グ先取り技術を組み込んだ修正タイミング・プロトコル
を使用する。図５は、本発明のこの実施形態によって使
用されるタイミング・プロトコルのタイミング・スケジ
ュール５０を示す。タイミング・スケジュール５０には
一連のフレーム５２−ｎが含まれるが、ここで、各フレ
ーム５２−ｎは時間間隔ｆにわたり、各フレーム５２−
ｎの開始は、ＧＰＳ受信機を使用するＧＰＳ時間と整合
した時間Ｆn のフレーム境界によって示される。この修
正タイミング・プロトコルによれば、基地局３０はフレ
ーム境界前の時間ｑ（すなわち、時間Ｆn −ｑ）に基地
局信号の送信を開始し、時間Ｆn から始まりＦn ＋ｐま
でに終了する探索ウィンドウＷn の中で移動電話信号を
探索するよう設定されている。同様に、移動電話３８
は、移動電話が基地局信号の受信を開始した後フレーム
時間間隔の約ｘ倍の時点（すなわち、ｆｘ）で信号の送
信を開始するよう設定されているが、ここで、ｘはゼロ
より大きいかそれに等しい整数である。
グ先取り技術を組み込んだ修正タイミング・プロトコル
を使用する。図５は、本発明のこの実施形態によって使
用されるタイミング・プロトコルのタイミング・スケジ
ュール５０を示す。タイミング・スケジュール５０には
一連のフレーム５２−ｎが含まれるが、ここで、各フレ
ーム５２−ｎは時間間隔ｆにわたり、各フレーム５２−
ｎの開始は、ＧＰＳ受信機を使用するＧＰＳ時間と整合
した時間Ｆn のフレーム境界によって示される。この修
正タイミング・プロトコルによれば、基地局３０はフレ
ーム境界前の時間ｑ（すなわち、時間Ｆn −ｑ）に基地
局信号の送信を開始し、時間Ｆn から始まりＦn ＋ｐま
でに終了する探索ウィンドウＷn の中で移動電話信号を
探索するよう設定されている。同様に、移動電話３８
は、移動電話が基地局信号の受信を開始した後フレーム
時間間隔の約ｘ倍の時点（すなわち、ｆｘ）で信号の送
信を開始するよう設定されているが、ここで、ｘはゼロ
より大きいかそれに等しい整数である。
【００１９】図６は、基地局３０と、セル３４内のどこ
かに位置する移動電話３８による、図５のタイミング・
プロトコルによる送信と受信の順序を示す時間チャート
６０を示す。基地局３０は、時間Ｆ1 −ｑに基地局信号
Ｓ1 の送信を開始する。移動電話３８は、時間Ｆ1 −ｑ
＋ｄowに信号Ｓ1 の受信を開始するが、ここで、ｄowは
基地局３０から移動電話３８への（または、移動電話３
８から基地局３０への）一方向伝播遅延である。説明を
簡単にするために、基地局３０から移動電話３８への伝
播遅延は移動電話３８から基地局３０への伝播遅延と同
一であると想定されていることに留意されたい。移動電
話３８が移動電話信号Ｓ2 を基地局３０に送信すると、
移動電話３８は、移動電話３８が信号Ｓ1 の受信を開始
した時から信号Ｓ2 の送信を開始するまでフレーム時間
間隔の何倍かの間（すなわち、ｆｘ）待機する。すなわ
ち、移動電話３８はある時間Ｆ1 −ｑ＋ｄow＋ｆｘ（ま
たは、あるフレーム境界後ｄow−ｑの時点）に信号Ｓ2
の送信を開始する。移動電話３８から基地局３０への伝
播遅延ｄowのために、基地局３０は、ある時間Ｆ1−ｑ
＋ｄow＋ｆｘ＋ｄow（または、Ｆ1 −ｑ＋２ｄow＋ｆ
ｘ）にＳ2 信号の受信を開始し、それによって信号は時
間Ｆn （すなわち、フレーム境界）と時間Ｆn＋ｐ（ｐ
はＡＳＩＣ相関器ビット制限（または、探索ウィンドウ
Ｗn の制限内）に対応する４１６マイクロ秒である）の
間に受信される。次に信号Ｓ2 は当業技術分野で周知の
技術を使用して検出され処理される。すなわち、時間Ｆ
n −ｑに基地局３０が信号Ｓ1 を送信することは、移動
電話３８によって送信された信号が探索ウィンドウＷn
の中で受信されることに帰結するので、移動電話３８が
ＡＳＩＣ相関器ビット制限のアクセス範囲を超えたとこ
ろにあるにもかかわらず、移動電話信号は基地局３０に
よって検出され復調される。
かに位置する移動電話３８による、図５のタイミング・
プロトコルによる送信と受信の順序を示す時間チャート
６０を示す。基地局３０は、時間Ｆ1 −ｑに基地局信号
Ｓ1 の送信を開始する。移動電話３８は、時間Ｆ1 −ｑ
＋ｄowに信号Ｓ1 の受信を開始するが、ここで、ｄowは
基地局３０から移動電話３８への（または、移動電話３
８から基地局３０への）一方向伝播遅延である。説明を
簡単にするために、基地局３０から移動電話３８への伝
播遅延は移動電話３８から基地局３０への伝播遅延と同
一であると想定されていることに留意されたい。移動電
話３８が移動電話信号Ｓ2 を基地局３０に送信すると、
移動電話３８は、移動電話３８が信号Ｓ1 の受信を開始
した時から信号Ｓ2 の送信を開始するまでフレーム時間
間隔の何倍かの間（すなわち、ｆｘ）待機する。すなわ
ち、移動電話３８はある時間Ｆ1 −ｑ＋ｄow＋ｆｘ（ま
たは、あるフレーム境界後ｄow−ｑの時点）に信号Ｓ2
の送信を開始する。移動電話３８から基地局３０への伝
播遅延ｄowのために、基地局３０は、ある時間Ｆ1−ｑ
＋ｄow＋ｆｘ＋ｄow（または、Ｆ1 −ｑ＋２ｄow＋ｆ
ｘ）にＳ2 信号の受信を開始し、それによって信号は時
間Ｆn （すなわち、フレーム境界）と時間Ｆn＋ｐ（ｐ
はＡＳＩＣ相関器ビット制限（または、探索ウィンドウ
Ｗn の制限内）に対応する４１６マイクロ秒である）の
間に受信される。次に信号Ｓ2 は当業技術分野で周知の
技術を使用して検出され処理される。すなわち、時間Ｆ
n −ｑに基地局３０が信号Ｓ1 を送信することは、移動
電話３８によって送信された信号が探索ウィンドウＷn
の中で受信されることに帰結するので、移動電話３８が
ＡＳＩＣ相関器ビット制限のアクセス範囲を超えたとこ
ろにあるにもかかわらず、移動電話信号は基地局３０に
よって検出され復調される。
【００２０】例えば、Ｒinner が３９マイルに等しく、
Ｒouter が７８マイルに等しいと仮定すると、ΔＲは３
９マイルに等しいが、これは１２ビットＡＳＩＣ相関器
の制限に対応する距離に等しい。この例では、基地局３
０は、フレーム境界の前のｑ＝４１６マイクロ秒（すな
わち、２×３９マイル×５．３３マイクロ秒／マイル）
の時点で送信を開始するので、移動電話信号は、時間Ｆ
n とＦn ＋ｐ（ｐはＡＳＩＣ相関器ビット制限（また
は、探索ウィンドウＷn の制限内）に対応する４１６マ
イクロ秒である）の間に基地局３０によって受信され
る。
Ｒouter が７８マイルに等しいと仮定すると、ΔＲは３
９マイルに等しいが、これは１２ビットＡＳＩＣ相関器
の制限に対応する距離に等しい。この例では、基地局３
０は、フレーム境界の前のｑ＝４１６マイクロ秒（すな
わち、２×３９マイル×５．３３マイクロ秒／マイル）
の時点で送信を開始するので、移動電話信号は、時間Ｆ
n とＦn ＋ｐ（ｐはＡＳＩＣ相関器ビット制限（また
は、探索ウィンドウＷn の制限内）に対応する４１６マ
イクロ秒である）の間に基地局３０によって受信され
る。
【００２１】別の例では、セル３４が２０マイルの内側
半径Ｒinnerと４８マイルの外側半径Ｒouter を有する
と仮定する。すなわち、ΔＲは２８マイルの距離に等し
い。ΔＲは３９マイル（または、１２ビットＡＳＩＣ相
関器の制限に対応する距離）より小さいので、ｑの値は
９６マイクロ秒（２×（４８−３９）マイル×５．３３
マイクロ秒／マイル）と２１３．２マイクロ秒（すなわ
ち、２×２０マイル×５．３３マイクロ秒／マイル）の
間であり、セル３４内の移動電話によって送信される信
号が、フレーム境界で始まりフレーム境界後ｐ＝４１６
マイクロ秒の時点で終わる探索ウィンドウＷn の制限内
で受信される可能性が保証されるかまたは増大する。
半径Ｒinnerと４８マイルの外側半径Ｒouter を有する
と仮定する。すなわち、ΔＲは２８マイルの距離に等し
い。ΔＲは３９マイル（または、１２ビットＡＳＩＣ相
関器の制限に対応する距離）より小さいので、ｑの値は
９６マイクロ秒（２×（４８−３９）マイル×５．３３
マイクロ秒／マイル）と２１３．２マイクロ秒（すなわ
ち、２×２０マイル×５．３３マイクロ秒／マイル）の
間であり、セル３４内の移動電話によって送信される信
号が、フレーム境界で始まりフレーム境界後ｐ＝４１６
マイクロ秒の時点で終わる探索ウィンドウＷn の制限内
で受信される可能性が保証されるかまたは増大する。
【００２２】本発明の他の実施形態では、基地局３０
は、シフトまたはオフセットされた探索ウィンドウＷn
を組み込んだ修正タイミング・プロトコルを使用して移
動電話３８から送信された信号を検出するよう動作す
る。図７は、本発明のこの実施形態によって使用される
タイミング・プロトコルのタイミング・スケジュール７
０を示す。タイミング・スケジュール７０によれば、基
地局３０はフレーム境界で信号の送信を開始し、時間Ｆ
n ＋ｑから始まりＦn ＋ｑ＋ｐ以前に終わるシフトされ
た探索ウィンドウＷn の中で移動電話信号を探索するよ
う設定されている。同様に、移動電話３８は、移動電話
が基地局信号の受信を開始した後フレーム時間間隔の約
ｘ倍（すなわち、ｆｘ）の時点で信号の送信を開始する
よう設定されている。タイミング・スケジュール５０と
同様、タイミング・スケジュール７０を使用する基地局
３０は、（シフトされた）探索ウィンドウＷnの中で移
動電話３８が送信した信号の受信を開始する。
は、シフトまたはオフセットされた探索ウィンドウＷn
を組み込んだ修正タイミング・プロトコルを使用して移
動電話３８から送信された信号を検出するよう動作す
る。図７は、本発明のこの実施形態によって使用される
タイミング・プロトコルのタイミング・スケジュール７
０を示す。タイミング・スケジュール７０によれば、基
地局３０はフレーム境界で信号の送信を開始し、時間Ｆ
n ＋ｑから始まりＦn ＋ｑ＋ｐ以前に終わるシフトされ
た探索ウィンドウＷn の中で移動電話信号を探索するよ
う設定されている。同様に、移動電話３８は、移動電話
が基地局信号の受信を開始した後フレーム時間間隔の約
ｘ倍（すなわち、ｆｘ）の時点で信号の送信を開始する
よう設定されている。タイミング・スケジュール５０と
同様、タイミング・スケジュール７０を使用する基地局
３０は、（シフトされた）探索ウィンドウＷnの中で移
動電話３８が送信した信号の受信を開始する。
【００２３】本発明の修正タイミング・プロトコルだけ
を組み込んだ基地局はセル３２内に位置する移動電話に
よって送信された移動電話信号を検出することができな
いことに留意されたい。このような移動電話信号を検出
できるようにするために、本発明は、ここで説明するよ
うに、セル３４内に位置する移動電話と通信するために
使用されるタイミング・プロトコルおよび周波数帯と異
なったタイミング・プロトコルおよび周波数帯を使用す
る。
を組み込んだ基地局はセル３２内に位置する移動電話に
よって送信された移動電話信号を検出することができな
いことに留意されたい。このような移動電話信号を検出
できるようにするために、本発明は、ここで説明するよ
うに、セル３４内に位置する移動電話と通信するために
使用されるタイミング・プロトコルおよび周波数帯と異
なったタイミング・プロトコルおよび周波数帯を使用す
る。
【００２４】図８は、本発明によって使用される階層セ
ル構造を有する基地局８０を示す。基地局８０は関連す
るマイクロセル８２とマクロセル８４を有する。マイク
ロセル８２はマイクロセル半径Ｒmicro またはＲ82を有
するが、ここでマイクロセル半径Ｒmicro は、ＡＳＩＣ
相関器ビット制限に対応する距離より小さいかまたはそ
れに等しい（例えば、Ｒmicro ≦３９マイル）。マクロ
セル８４は外側マクロセル半径Ｒmacro-outer またはＲ
84と、内側マクロセル半径Ｒmacro-inner またはＲ86を
有するが、ここで、内側マクロセル半径Ｒmacro-inner
はゼロより大きく、かつＲmicro より小さいかそれと等
しく、マクロセル半径Ｒｍａｃｒｏ−ｏｕｔｅｒとＲ
macro-inner の差ΔＲはＡＳＩＣ相関器ビット制限に対
応する距離以下である（例えば、１２ビットＡＳＩＣ相
関器の場合、ΔＲ≦３９マイル）。図８はマイクロセル
８２とマクロセル８４を２つの別個のセルとして示して
いるが、マイクロセル８２とマクロセル８４が部分的に
重なることもあることを理解されたい。
ル構造を有する基地局８０を示す。基地局８０は関連す
るマイクロセル８２とマクロセル８４を有する。マイク
ロセル８２はマイクロセル半径Ｒmicro またはＲ82を有
するが、ここでマイクロセル半径Ｒmicro は、ＡＳＩＣ
相関器ビット制限に対応する距離より小さいかまたはそ
れに等しい（例えば、Ｒmicro ≦３９マイル）。マクロ
セル８４は外側マクロセル半径Ｒmacro-outer またはＲ
84と、内側マクロセル半径Ｒmacro-inner またはＲ86を
有するが、ここで、内側マクロセル半径Ｒmacro-inner
はゼロより大きく、かつＲmicro より小さいかそれと等
しく、マクロセル半径Ｒｍａｃｒｏ−ｏｕｔｅｒとＲ
macro-inner の差ΔＲはＡＳＩＣ相関器ビット制限に対
応する距離以下である（例えば、１２ビットＡＳＩＣ相
関器の場合、ΔＲ≦３９マイル）。図８はマイクロセル
８２とマクロセル８４を２つの別個のセルとして示して
いるが、マイクロセル８２とマクロセル８４が部分的に
重なることもあることを理解されたい。
【００２５】基地局８０は複数の無線機９０、１つかそ
れ以上のアンテナ９２およびＧＰＳ受信機９４を備えて
いる。複数の無線機９０の各々は第１周波数帯ｆｒｅｑ
1 および／または第２周波数帯ｆｒｅｑ2 を使用して信
号を変調および復調するよう動作するが、ここで第１周
波数帯ｆｒｅｑ1 と第２周波数帯ｆｒｅｑ2 は異なった
周波数帯であり、周波数帯ｆｒｅｑ1 とｆｒｅｑ2 には
各々アップリンクとダウンリンクの周波数チャネルが含
まれる。各無線機９０にはＡＳＩＣの形態で実現される
相関器９６が含まれる。アンテナ９２は、第１周波数帯
ｆｒｅｑ1 および／または第２周波数帯ｆｒｅｑ2 を使
用して信号を送信および受信するよう動作する。基地局
８０（または、無線機９０）は、マイクロセル８２内に
位置する移動電話がｆｒｅｑ1 パイロット信号（すなわ
ち、周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用して送信されたパイロッ
ト信号）を許容可能な信号強度で受信し、マイクロセル
８２外またはマクロセル８４内に位置する移動電話がｆ
ｒｅｑ1 パイロット信号を許容可能な信号強度で受信し
ないように、周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用して信号を送信
するよう設定されている。
れ以上のアンテナ９２およびＧＰＳ受信機９４を備えて
いる。複数の無線機９０の各々は第１周波数帯ｆｒｅｑ
1 および／または第２周波数帯ｆｒｅｑ2 を使用して信
号を変調および復調するよう動作するが、ここで第１周
波数帯ｆｒｅｑ1 と第２周波数帯ｆｒｅｑ2 は異なった
周波数帯であり、周波数帯ｆｒｅｑ1 とｆｒｅｑ2 には
各々アップリンクとダウンリンクの周波数チャネルが含
まれる。各無線機９０にはＡＳＩＣの形態で実現される
相関器９６が含まれる。アンテナ９２は、第１周波数帯
ｆｒｅｑ1 および／または第２周波数帯ｆｒｅｑ2 を使
用して信号を送信および受信するよう動作する。基地局
８０（または、無線機９０）は、マイクロセル８２内に
位置する移動電話がｆｒｅｑ1 パイロット信号（すなわ
ち、周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用して送信されたパイロッ
ト信号）を許容可能な信号強度で受信し、マイクロセル
８２外またはマクロセル８４内に位置する移動電話がｆ
ｒｅｑ1 パイロット信号を許容可能な信号強度で受信し
ないように、周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用して信号を送信
するよう設定されている。
【００２６】基地局８０は、第１周波数帯ｆｒｅｑ1 と
第１タイミング・プロトコルを使用してマイクロセル８
２内の、移動電話８６のような移動電話に無線通信サー
ビスを提供する。１つの実施形態では、第１タイミング
・プロトコルは、前に背景の節で説明したように、ＩＳ
−９５によるＣＤＭＡ無線通信システムで現在利用され
ているタイミング・プロトコルである。基地局８０は、
第２周波数帯ｆｒｅｑ 2 と第２タイミング・プロトコル
を使用して、マクロセル８４内の、移動電話８８のよう
な移動電話に無線通信サービスを提供する。第２タイミ
ング・プロトコルは本発明の上記の修正タイミング・プ
ロトコルの何れかである。説明の目的で、本発明は、こ
こでは図５で示されたタイミング・プロトコルに関連し
て説明される。
第１タイミング・プロトコルを使用してマイクロセル８
２内の、移動電話８６のような移動電話に無線通信サー
ビスを提供する。１つの実施形態では、第１タイミング
・プロトコルは、前に背景の節で説明したように、ＩＳ
−９５によるＣＤＭＡ無線通信システムで現在利用され
ているタイミング・プロトコルである。基地局８０は、
第２周波数帯ｆｒｅｑ 2 と第２タイミング・プロトコル
を使用して、マクロセル８４内の、移動電話８８のよう
な移動電話に無線通信サービスを提供する。第２タイミ
ング・プロトコルは本発明の上記の修正タイミング・プ
ロトコルの何れかである。説明の目的で、本発明は、こ
こでは図５で示されたタイミング・プロトコルに関連し
て説明される。
【００２７】第１および第２タイミング・プロトコルの
タイミング・スケジュール１００が図９に示される。タ
イミング・スケジュール１００には一連のフレーム１０
２−ｎが含まれるが、ここで各フレーム１０２−ｎは時
間間隔ｆにわたり、各フレーム１０２−ｎの開始は、Ｇ
ＰＳ受信機９４を使用するＧＰＳ時間と整合した時間Ｆ
n のフレーム境界によって示される。第１タイミング・
スケジュールによれば、基地局８０はフレーム境界で第
１周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用して基地局信号の送信を開
始し、時間Ｆn から開始されＦn ＋ｐ1 以前に終了する
第１探索ウィンドウＷ1-n 内で第１周波数帯ｆｒｅｑ1
を使用する移動電話信号を探索するよう設定されるが、
ここで、ｐ1 は第１探索ウィンドウまたは第１探索ウィ
ンドウに関連する相関器のビット制限に対応する時間間
隔を表す。それと対照的に、第２タイミング・プロトコ
ルによれば、基地局８０はフレーム境界以前の時間ｑに
第２周波数帯ｆｒｅｑ2を使用して基地局信号の送信を
開始するよう設定されるが、ここで、タイミング先取り
値ｑは、この場合、基地局から距離Ｒmacro-inner間の
往復までの距離を移動する信号に対応する伝播遅延を表
す。基地局８０は、時間Ｆn から開始され時間Ｆn ＋ｐ
2 以前に終了する第２探索ウィンドウＷ2-n内で第２周
波数帯ｆｒｅｑ2 を使用する移動電話信号を探索する
が、ここで、ｐ 2 は、第２探索ウィンドウまたは第２探
索ウィンドウに関連する相関器のビット制限に対応する
時間間隔を表す。
タイミング・スケジュール１００が図９に示される。タ
イミング・スケジュール１００には一連のフレーム１０
２−ｎが含まれるが、ここで各フレーム１０２−ｎは時
間間隔ｆにわたり、各フレーム１０２−ｎの開始は、Ｇ
ＰＳ受信機９４を使用するＧＰＳ時間と整合した時間Ｆ
n のフレーム境界によって示される。第１タイミング・
スケジュールによれば、基地局８０はフレーム境界で第
１周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用して基地局信号の送信を開
始し、時間Ｆn から開始されＦn ＋ｐ1 以前に終了する
第１探索ウィンドウＷ1-n 内で第１周波数帯ｆｒｅｑ1
を使用する移動電話信号を探索するよう設定されるが、
ここで、ｐ1 は第１探索ウィンドウまたは第１探索ウィ
ンドウに関連する相関器のビット制限に対応する時間間
隔を表す。それと対照的に、第２タイミング・プロトコ
ルによれば、基地局８０はフレーム境界以前の時間ｑに
第２周波数帯ｆｒｅｑ2を使用して基地局信号の送信を
開始するよう設定されるが、ここで、タイミング先取り
値ｑは、この場合、基地局から距離Ｒmacro-inner間の
往復までの距離を移動する信号に対応する伝播遅延を表
す。基地局８０は、時間Ｆn から開始され時間Ｆn ＋ｐ
2 以前に終了する第２探索ウィンドウＷ2-n内で第２周
波数帯ｆｒｅｑ2 を使用する移動電話信号を探索する
が、ここで、ｐ 2 は、第２探索ウィンドウまたは第２探
索ウィンドウに関連する相関器のビット制限に対応する
時間間隔を表す。
【００２８】基地局８０は、基地局８０の方向およびそ
れから離れる方向に移動する信号の往復遅延を表す同じ
かまたは異なったビット制限を有する相関器を使用する
ことを理解されたい。例えば、基地局８０は第１タイミ
ング・プロトコルに関連するｇ−ビットＡＳＩＣ相関器
と、第２タイミング・プロトコルに関連するｈ−ビット
ＡＳＩＣ相関器を使用するが、ここで、ｇとｈはゼロで
ない正の整数である。この場合、ｇ−ビットＡＳＩＣ相
関器は持続期間ｐ1 にわたり、ｈ−ビットＡＳＩＣ相関
器の探索ウィンドウは持続期間ｐ2 にわたる。しかし、
説明を容易にするために、第１および第２探索ウィンド
ウＷ1-n 、Ｗ2-n （図９に示す）について使用されるＡ
ＳＩＣ相関器は同じビット制限を有すると想定される。
れから離れる方向に移動する信号の往復遅延を表す同じ
かまたは異なったビット制限を有する相関器を使用する
ことを理解されたい。例えば、基地局８０は第１タイミ
ング・プロトコルに関連するｇ−ビットＡＳＩＣ相関器
と、第２タイミング・プロトコルに関連するｈ−ビット
ＡＳＩＣ相関器を使用するが、ここで、ｇとｈはゼロで
ない正の整数である。この場合、ｇ−ビットＡＳＩＣ相
関器は持続期間ｐ1 にわたり、ｈ−ビットＡＳＩＣ相関
器の探索ウィンドウは持続期間ｐ2 にわたる。しかし、
説明を容易にするために、第１および第２探索ウィンド
ウＷ1-n 、Ｗ2-n （図９に示す）について使用されるＡ
ＳＩＣ相関器は同じビット制限を有すると想定される。
【００２９】移動電話８６、８８は、移動電話が基地局
信号の受信を開始した後フレーム時間間隔（すなわち、
ｆｘ）の約ｘ倍の時点で信号の送信を開始するよう設定
されるが、ここで、ｘはゼロより大きいかそれと等しい
ある整数である。移動電話８６、８８のどちらが第１ま
たは第２周波数帯ｆｒｅｑ1 、ｆｒｅｑ2 のどちらを使
用して信号を送信するかは、移動電話８６、８８の位置
に依存する。例えば、移動電話８６はセル８２に位置す
るように示されているので、移動電話８６は周波数帯ｆ
ｒｅｑ1 を使用して信号を送信する。このため基地局８
０は、探索ウィンドウＷn の制限内で周波数帯ｆｒｅｑ
1 を使用して移動電話８６が送信した信号を受信するこ
とができる。
信号の受信を開始した後フレーム時間間隔（すなわち、
ｆｘ）の約ｘ倍の時点で信号の送信を開始するよう設定
されるが、ここで、ｘはゼロより大きいかそれと等しい
ある整数である。移動電話８６、８８のどちらが第１ま
たは第２周波数帯ｆｒｅｑ1 、ｆｒｅｑ2 のどちらを使
用して信号を送信するかは、移動電話８６、８８の位置
に依存する。例えば、移動電話８６はセル８２に位置す
るように示されているので、移動電話８６は周波数帯ｆ
ｒｅｑ1 を使用して信号を送信する。このため基地局８
０は、探索ウィンドウＷn の制限内で周波数帯ｆｒｅｑ
1 を使用して移動電話８６が送信した信号を受信するこ
とができる。
【００３０】基地局８０とのアクセス動作（例えば、シ
ステム・アクセス）を容易にするために、移動電話８
６、８８はまずｆｒｅｑ1 パイロット信号を探索するよ
う設定される。移動電話８６、８８が許容可能な信号強
度でｆｒｅｑ1 パイロット信号を検出する場合（すなわ
ち、パイロット信号強度＝Ｒｘパイロット電力／合計Ｒ
ｘ電力≧−１４ｄＢといったあるしきい値レベル）、移
動電話８６、８８は周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用して基地
局８０と通信する（または、信号を基地局８０に送信す
る）。さもなければ、移動電話８６、８８はｆｒｅｑ2
パイロット信号（すなわち、周波数帯ｆｒｅｑ2 を使用
して送信されたパイロット信号）を探索し、そのパイロ
ット信号を検出すると、移動電話８６、８８は周波数帯
ｆｒｅｑ2を使用して基地局８０と通信する（または、
信号を基地局８０に送信する）。この設定によって、移
動電話８６、８８はマイクロセル８２に位置する時周波
数帯ｆｒｅｑ2 ではなく周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用する
ことができる。同様に、この設定によって、移動電話８
６、８８は、マクロセル８４に位置する時周波数帯ｆｒ
ｅｑ1 ではなく周波数帯ｆｒｅｑ2 を使用することがで
きる。
ステム・アクセス）を容易にするために、移動電話８
６、８８はまずｆｒｅｑ1 パイロット信号を探索するよ
う設定される。移動電話８６、８８が許容可能な信号強
度でｆｒｅｑ1 パイロット信号を検出する場合（すなわ
ち、パイロット信号強度＝Ｒｘパイロット電力／合計Ｒ
ｘ電力≧−１４ｄＢといったあるしきい値レベル）、移
動電話８６、８８は周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用して基地
局８０と通信する（または、信号を基地局８０に送信す
る）。さもなければ、移動電話８６、８８はｆｒｅｑ2
パイロット信号（すなわち、周波数帯ｆｒｅｑ2 を使用
して送信されたパイロット信号）を探索し、そのパイロ
ット信号を検出すると、移動電話８６、８８は周波数帯
ｆｒｅｑ2を使用して基地局８０と通信する（または、
信号を基地局８０に送信する）。この設定によって、移
動電話８６、８８はマイクロセル８２に位置する時周波
数帯ｆｒｅｑ2 ではなく周波数帯ｆｒｅｑ1 を使用する
ことができる。同様に、この設定によって、移動電話８
６、８８は、マクロセル８４に位置する時周波数帯ｆｒ
ｅｑ1 ではなく周波数帯ｆｒｅｑ2 を使用することがで
きる。
【００３１】本発明は、いくつかの実施形態を参照して
かなり詳細に説明したが、他の変形も可能である。例え
ば、本発明は、内側と外側の半径を有するマイクロセル
とマクロセルを有する基地局（図１０参照）や、時分割
多重アクセスのような他の種類の多重アクセス技術を利
用する無線通信システムにも適用できる。従って、本発
明の精神と範囲は実施形態の説明に制限されない。
かなり詳細に説明したが、他の変形も可能である。例え
ば、本発明は、内側と外側の半径を有するマイクロセル
とマクロセルを有する基地局（図１０参照）や、時分割
多重アクセスのような他の種類の多重アクセス技術を利
用する無線通信システムにも適用できる。従って、本発
明の精神と範囲は実施形態の説明に制限されない。
【図１】周知のＩＳ−９５規格に基づく符号分割多元接
続（ＣＤＭＡ）技術を利用する無線通信システムを示す
図である。
続（ＣＤＭＡ）技術を利用する無線通信システムを示す
図である。
【図２】ＩＳ−９５規格に基づくタイミング・プロトコ
ルの１つの実施形態によって使用されるタイミング・ス
ケジュールを示す図である。
ルの１つの実施形態によって使用されるタイミング・ス
ケジュールを示す図である。
【図３】図２のタイミング・スケジュールによる基地局
および移動電話の送信および受信の順序を示す時間チャ
ートを示す図である。
および移動電話の送信および受信の順序を示す時間チャ
ートを示す図である。
【図４】本発明によって使用される符号分割多元接続用
の周知のＩＳ−９５規格に基づく基地局を示す図であ
る。
の周知のＩＳ−９５規格に基づく基地局を示す図であ
る。
【図５】本発明の１つの実施形態によって使用されるタ
イミング・プロトコルのタイミング・スケジュールを示
す図である。
イミング・プロトコルのタイミング・スケジュールを示
す図である。
【図６】セルの拡大範囲内に配置された基地局と移動電
話による送信および受信の順序を示す時間チャートを示
す図である。
話による送信および受信の順序を示す時間チャートを示
す図である。
【図７】本発明の他の実施形態によって使用されるタイ
ミング・プロトコルのタイミング・スケジュールを示す
図である。
ミング・プロトコルのタイミング・スケジュールを示す
図である。
【図８】本発明によって使用される階層セル構造を有す
る基地局を示す図である。
る基地局を示す図である。
【図９】図８の基地局によって使用される第１および第
２タイミング・プロトコルを組み込んだタイミング・ス
ケジュールを示す図である。
２タイミング・プロトコルを組み込んだタイミング・ス
ケジュールを示す図である。
【図１０】マイクロセルとマクロセルを有し、マイクロ
セルとマクロセルがどちらも内側と外側の半径を有する
基地局を示す図である。
セルとマクロセルがどちらも内側と外側の半径を有する
基地局を示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 7/30 (72)発明者 ウェン−イー クオ アメリカ合衆国 07054 ニュージャーシ ィ，パーシパニー，ドリック アヴェニュ ー 16
Claims (13)
- 【請求項１】 移動電話信号を検出する方法であって、 第１フレーム境界で第１周波数を使用して基地局信号を
送信するステップと、 第２フレーム境界に対応する時間ｒに第２周波数を使用
して基地局信号を送信するステップと、 第３フレーム境界に開始され前記第３フレーム境界後の
時間ｐ1 に終了する第１探索ウィンドウ内に前記第１周
波数上で送信された移動電話信号を受信するステップで
あって、ｐ1 が第１相関器のビット制限に対応する時間
間隔を表すステップと、 第４フレーム境界に対応する時間ｒの後の時間ｑに開始
され前記第４フレーム境界に対応する前記時間ｒの後の
時間ｑ＋ｐ2 に終了する第２探索ウィンドウ内に前記第
２周波数上で送信された移動電話信号を受信するステッ
プであって、ｑがタイミング先取り値でありｐ2 が第２
相関器のビット制限に対応する時間間隔を表すステップ
とを含む方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、さら
に、 相関器を使用して前記第１周波数で送信された前記移動
電話信号を検出するステップを含む方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、周知の
符号によって掛け算された着信信号の結果として生じる
信号がしきい値を超える時、前記第１周波数上で送信さ
れた前記移動電話信号が検出される方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、前記周
知の符号が疑似ランダム雑音順序である方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の方法において、さら
に、 相関器を使用して前記第２周波数上で送信された前記移
動電話信号を検出するステップを含む方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の方法において、周知の
符号によって掛け算された着信信号の結果として生じる
信号がしきい値を超える時、前記第２周波数上で送信さ
れた前記移動電話信号が検出される方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、前記周
知の符号が疑似ランダム雑音順序である方法。 - 【請求項８】 マイクロセルとマクロセルに関連する基
地局にアクセスする方法であって、 前記マイクロセルに関連する第１周波数上で送信された
第１パイロット信号について移動電話を探索するステッ
プと、 前記移動電話が許容可能な信号強度で第１パイロット信
号を検出する場合前記第１周波数を使用して移動電話信
号を送信するステップと、 前記移動電話が許容可能な信号強度で第１パイロット信
号を検出しない場合前記マクロセルに関連する第２周波
数を使用して前記移動電話信号を送信するステップとを
含む方法。 - 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、第２周
波数を使用して前記移動電話信号を送信する前記ステッ
プが、 前記第２周波数上で送信される第２パイロット信号につ
いて前記移動電話を探索するステップを含む方法。 - 【請求項１０】 基地局であって、 フレーム境界で第１周波数を使用して基地局信号を送信
する第１無線機であって、前記第１無線機が前記第１周
波数上で送信される移動電話信号を検出する第１相関器
を有し、前記第１相関器が、前記フレーム境界で開始さ
れ、前記フレーム境界の後、時間ｐ1 で終了する第１時
間間隔中に前記第１周波数について移動電話信号を探索
するように設定され、ｐ1 が前記第１相関器のビット制
限に対応する時間間隔を表す第１無線機と、 前記フレーム境界に対応する時間ｒに第２周波数を使用
して基地局信号を送信する第２無線機であって、前記第
２無線機が前記第２周波数上で送信される移動電話信号
を検出する第２相関器を有し、前記第２相関器が、前記
時間ｒの後時間ｑで開始され前記時間ｒの後、時間ｑ＋
ｐ2 で終了する第２時間間隔中に前記第２周波数につい
て移動電話信号を探索するように設定され、ｐ2 が前記
第２相関器のビット制限に対応する時間間隔を表す第２
無線機とを備える基地局。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の基地局において、
周知の符号によって掛け算された着信信号の結果として
生じる信号がしきい値を超える時、前記第１相関器が前
記第１周波数移動電話信号を検出する基地局。 - 【請求項１２】 請求項１０に記載の基地局において、
周知の符号によって掛け算された着信信号の結果として
生じる信号がしきい値を超える時、前記第２相関器が前
記第２周波数移動電話信号を検出する基地局。 - 【請求項１３】 請求項１０に記載の基地局において、
さらに、前記フレーム境界と整合したタイミング情報を
受信するＧＰＳ受信機を含む基地局。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/143,666 US6212405B1 (en) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | Extended range concentric cell base station |
| US09/143666 | 1998-08-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000102068A true JP2000102068A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=22505057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11244240A Abandoned JP2000102068A (ja) | 1998-08-31 | 1999-08-31 | 拡大範囲同心セル基地局 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6212405B1 (ja) |
| EP (1) | EP0984644A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000102068A (ja) |
| KR (1) | KR20000017641A (ja) |
| CN (1) | CN1248831A (ja) |
| AU (1) | AU4475199A (ja) |
| BR (1) | BR9903881A (ja) |
| CA (1) | CA2278392A1 (ja) |
| TW (1) | TW439374B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7142582B2 (en) * | 1993-02-17 | 2006-11-28 | Interdigital Technology Corporation | Receiving and selectively transmitting frequency hopped data signals using a plurality of antennas |
| US5459759A (en) * | 1993-02-17 | 1995-10-17 | Interdigital Technology Corporation | Frequency hopping code division multiple access system and method |
| US20070064771A1 (en) * | 1994-08-29 | 2007-03-22 | Interdigital Technology Corporation | Receiving and selectively transmitting frequency hopped data signals using a plurality of antennas |
| JP3308549B2 (ja) * | 1997-06-16 | 2002-07-29 | 三菱電機株式会社 | 移動通信システム |
| KR100329520B1 (ko) * | 1998-12-08 | 2002-03-23 | 조정남 | 이동통신시스템에서 지연소자 또는 궤환지연소자를 이용한 셀 커버리지 확장 방법 |
| KR100551163B1 (ko) * | 1999-01-09 | 2006-02-13 | 유티스타콤코리아 유한회사 | Ｃｄｍａ 이동통신시스템의 타이밍적으로 제한된 통화권역의 확장시 이동국의 통화권역이동에 따른 통화불능상태를 해결하는 기지국 운용방법 |
| US6792276B1 (en) * | 1999-07-13 | 2004-09-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Hot spot with tailored range for extra frequency to minimize interference |
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| ITTO20010496A1 (it) * | 2001-05-25 | 2002-11-25 | Telecom Italia Lab Spa | Rete di comunicazione mobile. |
| US6830213B1 (en) | 2003-05-21 | 2004-12-14 | Lucent Technologies Inc. | Wireless guidance system |
| KR20050012490A (ko) * | 2003-07-25 | 2005-02-02 | 유티스타콤코리아 유한회사 | 이동통신 시스템에서의 호 셋업시 다중 액세스 채널 할당방법 |
| KR20050012491A (ko) * | 2003-07-25 | 2005-02-02 | 유티스타콤코리아 유한회사 | Ｃｄｍａ 통신 시스템에서의 핸드 오프시 역방향 트래픽채널 할당 방법 |
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| US20060292982A1 (en) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Lucent Technologies, Inc. | Method for accomodating timing drift between base stations in a wireless communications system |
| US8547948B2 (en) * | 2005-10-06 | 2013-10-01 | Lockheed Martin Corporation | Antenna management system |
| JP5048831B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2012-10-17 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | 移動体通信システムにおける出力アップリンクおよびダウンリンク電力レベルを制御するための方法およびネットワークノード |
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|---|---|---|---|---|
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| US5103459B1 (en) | 1990-06-25 | 1999-07-06 | Qualcomm Inc | System and method for generating signal waveforms in a cdma cellular telephone system |
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| NZ272084A (en) | 1994-06-08 | 1997-02-24 | Alcatel Australia | Tdma mobile radio: extended range with adjacent located transceivers |
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-
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- 1999-07-06 TW TW088111408A patent/TW439374B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-07-22 CA CA002278392A patent/CA2278392A1/en not_active Abandoned
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- 1999-08-26 AU AU44751/99A patent/AU4475199A/en not_active Abandoned
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Also Published As
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040603 |