JP2001245363A - Ｔｄｍａ方式の電気通信システムにおいて受信器を基地局と同期させる方法 - Google Patents

Ｔｄｍａ方式の電気通信システムにおいて受信器を基地局と同期させる方法

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JP2001245363A
JP2001245363A JP2001002741A JP2001002741A JP2001245363A JP 2001245363 A JP2001245363 A JP 2001245363A JP 2001002741 A JP2001002741 A JP 2001002741A JP 2001002741 A JP2001002741 A JP 2001002741A JP 2001245363 A JP2001245363 A JP 2001245363A
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Agnes Taverdet
タヴェルデ アニエス
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 送信されたＴＤＭＡフレームの単一のタイム
スロットに同期ワードが入れられた場合でも信頼性が高
く有効な同期方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本装置は、周波数シンセサイザと、ｍ個
の場所ＲＥＧ１乃至ＲＥＧｍを有し、基地局によって送
信されるＴＤＭＡフレームが格納されることを可能とす
る記憶手段ＳＴＯと、場所の内容の部分と同期ワードＳ
ＹＮＣを含む同期メッセージの一部の相関の生成物を並
行して計算する相関手段ＣＯＲと、受信器によって認識
される基地局識別子を含む同期メッセージが受信される
とすぐに相関手段を中断させ、受信器の場所の中の同期
位置の位置の決定に基づいて行われる基地局に対する受
信器の同期を確実とする制御器ＣＯＮとを含む。失敗し
た場合、同期方法は新しい周波数で再び開始され、受信
器によって認識される基地局識別子が得られるまで進め
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＤＭＡ方式の電
気通信システムにおいて受信器を基地局と同期させる方
法に関連する。本発明はまた、ＴＤＭＡ方式の電気通信
システムにおいて受信器を基地局と同期させることを可
能とする同期装置を含む受信器に関連する。本発明はま
た、少なくとも１つのの受信器と少なくとも１つの基地
局とを含むＴＤＭＡ方式の電気通信システムに関連す
る。本発明は、例えばＤＥＣＴ方式のワイヤレスディジ
タル電気通信システムにおいて多くの適用があるが、Ｇ
ＳＭ方式の移動無線通信システムにおいても多くの適用
がある。
【０００２】
【従来の技術】本発明による電気通信システムは、ＴＤ
ＭＡフレームを用いる。各フレームは、複数のタイムス
ロットを多重化したものである。ＤＥＣＴシステムの場
合は、例えば、各フレームは１０ｍｓの持続時間を有
し、夫々が４８０ビット長の２４のタイムスロットを含
む。基地局（Ｂ１）及び受信器（Ｂ２）の時間基準は、
図１に示されるように最初は同期しておらず、受信され
たＴＤＭＡフレームのタイムスロット（ｘ）は、送信さ
れたＴＤＭＡフレームの対応するタイムスロット（ｙ）
に対して時間についてシフトされる。
【０００３】受信器の時間基準を、参照として用いられ
る基地局の時間基準に調整するために、かかるシステム
の基地局は、フレーム毎に少なくとも１回、チャネルを
通じて同期メッセージを送信する。チャネルは、タイム
スロットとシステムの動作周波数の組合せであり、ＤＥ
ＣＴ方式のシステムは一般的には１０の周波数を用い
る。図２中、ＤＥＣＴシステムの同期メッセージの構造
が例として示されている。このメッセージは、以下のフ
ィールド、即ち、１６ビット長のプレアンブルＰＲＥ
と、１６ビット長の同期ワードＳＹＮＣと、１つのチェ
ックワードＣＲＣを含み、全体で６４ビット長のフィー
ルドＡと、を含む。
【０００４】かかる同期メッセージが検出され、このメ
ッセージが受信器によって認識される基地局識別子を含
む場合に、同期が可能である。
【０００５】ＴＤＭＡ方式の電気通信システムについて
は、例えば英国特許第２２８６９４Ａ号明細書に開示さ
れるような、様々な同期方法が既に用いられている。か
かる同期方法は、図２に示されるメッセージとは異なる
構造を有する同期メッセージが検出されたときに受信器
が基地局と同期することを可能とする。この英国特許明
細書では、ＴＤＭＡフレームの各タイムスロットは、同
期ワードの部分を実際に含み、ＴＤＭＡフレーム全体が
受信されない限り完全な同期ワードを検出することがで
きない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここで問題となるの
は、送信されたＴＤＭＡフレームの単一のタイムスロッ
トの中に同期ワードが入れられ、それにより従来技術の
方法が適用されないような電気通信システムである。
【０００７】本発明は、上記のように問題となる電気通
信システムの同期メッセージの構造に適応される信頼性
が高く有効な同期方法を提供することによって問題を解
決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、基
地局によって送信されるＴＤＭＡフレームを受信器のｍ
のタイムスロットに格納する段階と、上記受信器のタイ
ムスロットの内容の部分と同期メッセージの少なくとも
一部との相関の生成物を並行して計算する相関段階と、
上記受信器のタイムスロット中に上記受信器に知られて
いる基地局識別子を含む同期メッセージが見つかるとす
ぐに上記相関段階を中断させ、上記タイムスロット中の
上記同期メッセージの位置を決定する監視段階と、上記
受信器のタイムスロット中の同期メッセージの位置の決
定に基づいて、上記受信器を上記基地局と同期させる段
階とを含む.同期方法を提供する。
【０００９】かかる同期メッセージは、複数の基地局及
び複数の受信器を含み特に様々なタイムスロットを並行
に走査することにより妨害のある環境において、信頼性
が高く有効である。
【００１０】本発明は、上記監視段階は、ｎの連続する
サブステップで相関窓ＣＷの中に上記相関段階の結果を
受信し、ｎは１よりも大きく、上記相関窓の幅はタイム
スロットのビット総数をｎで割ることによって得られた
比の整数部の値に等しい参照値よりも大きく、上記受信
器のタイムスロットの内容は各サブステップにおいて上
記参照値の左側へシフトされる同期方法を提供する。
【００１１】これは、方法の有効性を改善し、この方法
はタイムスロット全体が走査されることを可能とする。
【００１２】最後に、本発明は、かかる方法を実施する
受信器及び少なくとも１つのかかる受信器を含むＴＤＭ
Ａ方式の電気通信システムに関連する。
【００１３】
【発明の実施の形態】上述及び他のより詳細な面につい
ては、添付の図面を参照して限定的でない例として与え
られる本発明の多数の実施例についての以下の説明を読
むことにより明らかとなろう。以下の説明は、ＤＥＣＴ
方式の電気通信システムに関連する。しかしながら、当
業者によれば提案される同期方法がＴＤＭＡ方式の任意
の他の同期電気通信システムに適用されうることが明ら
かとなろう。
【００１４】本発明による同期方法は、受信器が基地局
を見つけ、受信器の時間基準をこの基地局の時間基準に
対して調整することを可能とする。このために、受信器
は、図３に示されるような以下の要素を有する同期装置
を含む。
【００１５】まず、周波数シンセサイザＳＹＮＴは、電
気通信システムの動作周波数のうちの１つに対してプロ
グラムされる。本発明による方法を実行するために、シ
ンセサイザは閉ループ上で動作する。従って、周波数受
信は、少なくとも１つのフレームの持続時間に等しい時
間に亘って安定した状態で維持される。
【００１６】受信器の格納手段ＳＴＯは、情報を送信又
は受信するよう作用しここでは受信のために使用される
ｍ個の場所（ＤＥＣＴシステムではｍ＝２４）を有す
る。これらの場所は、受信器のタイムスロットとも称さ
れ、例えばレジスタＲＥＧ１乃至ＲＥＧｍであり、基地
局によって送信されるＴＤＭＡフレームが格納されるこ
とを可能とする。
【００１７】続いて、相関手段は、受信器のタイムスロ
ットの内容の部分と同期メッセージの少なくとも一部と
の相関生成物を並行して計算する。望ましい実施例で
は、同期メッセージの一部は、ＤＥＣＴシステムでは１
６ビット長であり、本例ではメモリＭＥＭに格納される
同期ワードＳＹＮＣに対応する。
【００１８】監視手段は、相関手段を制御し、受信器の
タイムスロット中に同期ワードＳＹＮＣを含む同期メッ
セージが検出されるとすぐに相関手段を中断させる。続
いて、監視手段は、ＤＥＣＴシステムでは６４ビット長
であり同期ワードに後続するフィールドＡがチェックワ
ードＤＲＤと受信器に知られている基地局識別子とを含
むことを確認する。これらの３つの要素（同期ワード、
チェックワード、受信器に知られている基地局識別子）
を有する同期メッセージが見つからなければ、シンセサ
イザは新しい周波数にプログラムされ、同期方法は正し
い基地局が得られるまで進められる。望ましい実施例で
は、周波数は昇順で走査されるが、他の順序で走査され
てもよい。基地局が見つかると、監視手段は受信器のタ
イムスロットの中の同期メッセージの位置を決定する。
【００１９】次に、同期手段は、基地局の時間基準に対
して調整するために、この位置に対応するビット数だけ
受信器の時間基準をシフトさせる。
【００２０】望ましい実施例では、監視手段及び同期手
段は、制御器ＣＯＮＴによって実現される。この制御器
は、例えば、フィリップス社の制御器ＰＣＤ８０１Ｘで
ある。かかる装置により、受信器の時間基準は１ビット
だけシフトされ、受信器のタイムスロットの中の同期メ
ッセージの位置が決定されうる。望ましい実施例では、
制御器は相関窓ＣＷを使用する。同期ワードが、レジス
タＲＥＧ１乃至ＲＥＧｍのうちの１つの中で、また窓Ｃ
Ｗの中で検出されると、同期ワードの最後のビットに後
続する６４のビットが制御器によって処理される。
【００２１】相関窓ＣＷは、受信器のタイムスロットの
ビット３２から始まり、これはビット０からビット３１
に配置されるプレアンブルと同期ワードに対応する。相
関窓ＣＷは、ビット４１６の前に終わるべきであり、４
８０のビットからなるタイムスロットの場合、受信器
は、フィールドＡの内容が有効であることを確実とする
ために、６４ビットであるフィールドＡ全体を読むこと
が可能でなくてはならない。
【００２２】同期メッセージのフィールドＡが受信器
（図４参照）の２つのタイムスロット（ｘ−１及びｘ）
の間で分割される場合、受信器は上述の相関窓を有する
メッセージを検出することが可能ではなくなる。この問
題を克服するため、２つの間隔において走査する方法が
使用される。第１の間隔ＳＬ１では、受信器の各タイム
スロットの半分のみが走査され、これはビット３２から
始まりビット２７２で終わる相関窓ＣＷを用いて行なわ
れる。実際は、受信器時間基準の生じうるドリフトを許
容するために、図４に示されるように相関窓ＣＷの上限
に幾つかの追加的なビットが追加される。３つの主要要
素を有する同期メッセージが見つからない場合、制御器
はタイムスロットの半分に等しい長さ、即ち本例では２
４０ビットに亘ってレジスタの内容を左側へシフトす
る。相関窓の位置は変更されないままであるため、この
ようにして得られた受信器の新しいタイムスロットの半
分は第２の間隔ＳＬ２において走査される。この方法
は、このようにＴＤＭＡフレームが完全に走査されるこ
とを可能とする。
【００２３】一般的には、この方法は、４８０をｎによ
って割った場合の整数部の値に等しい幅を有し幾つかの
追加的なビットが追加された相関窓ＣＷを用いたｎ回の
連続する走査を使用する。これらの３つの主要要素を有
する同期メッセージが見つからなければ、制御器はレジ
スタの内容を４８０をｎで割った場合の整数部の値に等
しい長さに亘って左側へシフトさせ、これは有効な同期
メッセージが得られるまで、又はＴＤＭＡフレームの走
査が完了するまで行なわれる。
【００２４】ＤＥＣＴ方式の電気通信システムにおいて
現在使用されている同期方法は、様々なタイムスロット
中の同期メッセージ探索を用い、これは様々なチャネル
（ＤＥＣＴシステムでは２４０）において順次に行なわ
れる。以下の２つの探索モード、即ち、受信器の近傍で
測定される電力値の降順に配置されるチャネルを順次に
走査すること、又は、可能な様々な動作周波数について
タイムスロットを順次に走査することが可能である。
【００２５】一方では、本発明による方法を使用するこ
とにより、特に基地局が最後に走査された周波数で同期
メッセージを送信する場合は、順次走査モードは非常に
長くなりうるため、同期のための探索時間を減少させる
ことが可能となる。他方で、本発明による同期方法は、
チャネル走査モードと比較してより高い信頼性を有す
る。実際、電力測定が実行されてから長い時間の経過後
に同期メッセージを含む受信器タイムスロットが試験さ
れ、受信器の時間基準と基地局の時間基準との間にシフ
トが生じた場合は、妨害のある環境では同期は失敗する
ことがある。更に、これらの２つの順次走査モードにお
いて、同期メッセージが見つかるたびに受信器時間基準
は基地局について想定される時間基準に押し進められ
る。しかしながら、このメッセージが基地局についての
正しい識別子を含まない場合、時間基準が回復されねば
ならず、これは探索時間を長くする。
【００２６】図５は、本発明による同期方法による受信
器のタイムスロットの部分に適用される同期方法を表わ
すフローチャートである。フローチャートＰ１は、以下
の段階及び試験を含む。
【００２７】・まず、受信器と基地局の間の同期につい
ての探索が開始される（初期状態Ｓ１）。
【００２８】・次に、タイムスロットの部分の内容と同
期ワードＳＹＮＣとの間の相関段階（Ａ１）が続く。
【００２９】・相関段階の結果に対して試験Ｔ１が適用
される。相関窓ＣＷの中に同期ワードＳＹＮＣが検出さ
れると（Ｙ）、制御器は、同期ワードに後続しフィール
ドＡに対応する受信器タイムスロットの６４のビットに
ついて処理段階（Ａ２）を実行する。検出されなければ
（Ｎ）、試験Ｔ５が実行される。
【００３０】・次に、比較段階に結果に関して試験Ｔ２
が実行される。処理段階においてチェックワードＣＲＣ
が見つかれば（Ｙ）、試験Ｔ３が実行される。見つから
なければ（Ｎ）、試験Ｔ６が実行される。
【００３１】・試験Ｔ３は、フィールドＡが基地局の識
別子を含むかどうかを確認する。含む場合（Ｙ）、試験
Ｔ４が実行される。含まない場合（Ｎ）、試験Ｔ３に続
いて、新しいフレームがロードされることを待機する段
階（Ａ３）が続く。フレームがロードされると、同期方
法は相関段階（Ａ１）から再び開始する。
【００３２】・試験Ｔ４は、基地局識別子の有効性をチ
ェックする。この識別子が受信器によって認識されると
（Ｙ）、同期段階（Ａ４）が実行され、制御器は受信器
タイムスロットの中の同期メッセージの位置を決定し、
続いて基地局の時間基準に対して調整するために時間基
準をシフトさせる。認識されない場合（Ｎ）、相関窓の
寸法を縮小する段階（Ａ５）が実行される。相関窓の下
限はｚに等しくなり、ｚは受信器タイムスロットの中で
決定される同期ワードの最後のビットの番号よりも大き
い整数である。このように、後続フレームのロード中
（Ａ３）、方法は受信器タイムスロットの中の残る部分
が走査されることを可能とし、受信器によって認識され
る基地局識別子を含む同期メッセージに対応する他の同
期ワードは相関窓の中で検出されうる。
【００３３】・試験Ｔ５は、同期ワードと受信器タイム
スロットの部分の内容との間で複数の相関試験が実行さ
れることを可能とし、これは誤りが生ずる危険性を防止
するために実行される。合意された試験の数に達すると
（Ｙ）、同期方法は、考慮されているタイムスロットの
部分について停止され（中間状態Ｓ２）、達しない場合
（Ｎ）、方法は新しいフレームをロードした（Ａ３）
後、最初（Ａ１）から再び開始される。
【００３４】・試験Ｔ６は、チェックワードＣＲＣとフ
ィールドＡの内容との間で幾つかの比較がなされること
を可能とする。幾つかの試験が成功しなければ（Ｙ）、
後続フレームのロード（Ａ３）後にタイムスロットの残
る部分を走査するために相関窓が縮小される（Ａ５）。
成功した場合、次のフレームは変更されないままの相関
窓で走査される。
【００３５】・一旦、同期が達せられると（Ａ４）、同
期方法は終了し（最終段階Ｓ３）、受信器タイムスロッ
トの２３の他の部分に対して適用される試験は中止され
る。
【００３６】望ましい実施例では、次の試験に進むため
には相関結果は最大でなくてはならず、逆に言えば、複
数の試験が実行される。他の実施例では、例えば１つ又
は２つのユニットの相関結果に誤りがあることを許容
し、実行される試験の数を制限することが可能である。
【００３７】図６は、ｎの時間間隔でＴＤＭＡフレーム
を走査し、本発明による同期方法によって周波数走査を
行なうプロセスを表わすフローチャートＰ２を示す図で
ある。
【００３８】・まず、例えば受信器をオンとすることに
より、受信器と基地局との間の同期についての探索が開
始される（初期状態Ｓ１０）。
【００３９】・次に、第１の受信周波数を決めるため
に、周波数シンセサイザＳＹＮＴのためのプログラミン
グ段階（Ａ１０）が続く。
【００４０】・２４のタイムスロットの部分について基
地局との同期についての探索の状態に関する試験Ｔ１０
が行なわれる。これらの部分のうちの１つがその最終状
態Ｓ３に達していれば（Ｙ）、走査プロセスは終了され
る（Ｓ１１）。
【００４１】・最終状態に達していない場合（Ｎ）、受
信器のタイムスロットの全ての部分が、相関窓の中で同
期ワードが検出されていない状況に対応する中間状態Ｓ
２に達してるかどうかをチェックするために試験Ｔ１１
が実行される。中間状態に達していれば（Ｙ）、試験Ｔ
１２が実行される。達していなければ（Ｎ）、走査プロ
セスは試験Ｔ１０へ戻る。
【００４２】・試験Ｔ１２は、走査サブステップの数に
関連し、ＴＤＭＡフレームはｎの連続する走査サブステ
ップで走査される。この数がｎに等しければ（Ｙ）、即
ち、フレーム全体が走査されていれば、走査プロセスは
最初から再び開始され、新しい周波数が試験される（Ａ
１０）。
【００４３】・ｎに等しくなければ（Ｎ）、レジスタの
内容をシフトさせる段階（Ａ１１）が制御器によって行
われ、シフトは４８０をｎで割った場合の整数値に等し
く、走査プロセスは試験Ｔ１０へ戻る。
【００４４】「含む」という用語は、請求の範囲に記載
される段階又は要素以外の段階又は要素の存在を排除す
るものではないことに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】受信器及び基地局の時間基準が同期されていな
いことを示す図である。
【図２】ＴＤＭＡ方式の電気通信システムにおける同期
メッセージの構造を示す図である。
【図３】本発明による同期装置を含む受信器を示す図で
ある。
【図４】ＴＤＭＡフレームの２つの間隔においてＴＤＭ
Ａフレームを走査する方法を用いた実施例を示す図であ
る。
【図５】受信器のタイムスロットの部分に適用される同
期方法を表わすフローチャートである。
【図６】本発明による同期方法に従ってｎの間隔におい
てＴＤＭＡフレームを走査し周波数走査するプロセスを
表わすフローチャートである。
【符号の説明】
ＣＯＮＴ ＣＯＲ ＭＥＭ ＲＥＧ１，ＲＥＧ２ ＳＹＮＴ
フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＴＤＭＡ方式の電気通信システムにおい
    て受信器を基地局と同期させる方法であって、 基地局によって送信されるＴＤＭＡフレームを受信器の
    ｍのタイムスロットに格納する段階と、 上記受信器のタイムスロットの内容の部分と同期メッセ
    ージの少なくとも一部との相関の生成物を並行して計算
    する相関段階と、 上記受信器のタイムスロット中に上記受信器に知られて
    いる基地局識別子を含む同期メッセージが見つかるとす
    ぐに上記相関段階を中断させ、上記タイムスロット中の
    上記同期メッセージの位置を決定する監視段階と、 上記受信器のタイムスロット中の同期メッセージの位置
    の決定に基づいて、上記受信器を上記基地局と同期させ
    る段階とを含む方法。
  2. 【請求項２】 上記格納段階及び相関段階は、上記監視
    段階によって上記受信器に知られている基地局識別子を
    含む同期メッセージが決定されるまで様々な周波数の値
    について繰り返される、請求項１記載の同期方法。
  3. 【請求項３】 上記監視段階は、ｎの連続するサブステ
    ップで相関窓ＣＷの中に上記相関段階の結果を受信し、
    ｎは１よりも大きく、上記相関窓の幅はタイムスロット
    のビット総数をｎで割ることによって得られた比の整数
    部の値に等しい参照値よりも大きく、上記受信器のタイ
    ムスロットの内容は各サブステップにおいて上記参照値
    の左側へシフトされる、請求項１記載の同期方法。
  4. 【請求項４】 上記監視段階は、上記受信器のタイムス
    ロットのビットのうちの上記同期メッセージ中の同期ワ
    ードの最後のビットと同じビット番号であるビットの後
    に始まり、上記受信器の同様のタイムスロットのうちの
    タイムスロットのビット総数と上記基地局識別子を含む
    フィールドのビット数の差に対応するビット番号を有す
    るビットの前に終わる相関窓ＣＷの中に上記相関段階の
    結果を受信する、請求項１記載の同期方法。
  5. 【請求項５】 上記受信器のタイムスロット中で、有効
    でない先行する同期メッセージの同期ワードの最後のビ
    ットの番号よりも大きいビット番号を有するビットから
    始まる相関窓を縮小する段階を含む、請求項３又は４記
    載の同期方法。
  6. 【請求項６】 ＴＤＭＡ方式の電気通信システムにおい
    て受信器を基地局と同期させることを可能とする同期装
    置を含む受信器であって、 基地局によって送信されるＴＤＭＡフレームをｍ個の場
    所に格納する手段と、 上記ｍ個の場所のタイムスロットの内容の部分と同期メ
    ッセージの少なくとも一部との相関の生成物を並行して
    計算する相関手段と、 上記受信器のタイムスロット中に上記受信器に知られて
    いる基地局識別子を含む同期メッセージが見つかるとす
    ぐに上記相関段階を中断させ、上記受信器を上記基地局
    と同期させるために上記場所中の上記同期メッセージの
    位置を決定する制御器とを含む受信器。
  7. 【請求項７】 上記電気通信システムの様々な動作周波
    数にプログラム可能であり、上記受信器の場所に上記受
    信器に知られている基地局識別子を含む同期メッセージ
    が見つからない限り新しい周波数をプログラムする制御
    器を有する、周波数シンセサイザを含む、請求項６記載
    の受信器。
  8. 【請求項８】 上記周波数シンセサイザは、少なくとも
    フレームの持続時間に等しい時間に亘って受信周波数の
    安定性を確実とするよう閉ループ上で動作する、請求項
    ７記載の受信器。
  9. 【請求項９】 少なくとも１つの請求項６記載の受信器
    と、少なくとも１つの基地局とを含む、ＴＤＭＡ方式の
    電気通信システム。
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