JP2002503913A

JP2002503913A - 非同期符号分割多元接続移動体通信システム内の基地局のタイミングを容易にする方法及びシステム

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Publication number: JP2002503913A
Application number: JP2000531917A
Authority: JP
Inventors: ダハルマン、エリク、ベント、レンナルト; ヤマル、カリム; ニュストロム、ペル、ヨハン、アンデルス; セデルバル、マツ; ルンドクビスト、パトリック、ニルス
Original assignee: 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）
Priority date: 1998-02-12
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: EP1055295A1; KR100602836B1; CN1126298C; CA2320996C; CN1296679A; KR20010052164A; AR018283A1; CA2320996A1; WO1999041854A1; DE69939008D1; JP4373002B2; EP1055295B1; BR9907857A; AU2650899A; AU761795B2; US6526039B1

Abstract

(57)【要約】非同期ＣＤＭＡ移動体通信システム（２００）内の基地局（Ｂｓ）（ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３）のタイミング（例えば、既知の相対タイミング差）を容易にする方法及びシステムが開示される。複数の移動局（ＭＳ）（ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３）が種々の対をなすＢＳ間の相対時間差を測定し、かつこれらの測定がＢＳによって記憶される。ソースＢＳが、隣接リスト・メッセージで、ソースＢＳと隣接セル・リスト上のＢＳの各々との間の相対時間差の推定をＭＳへ送信（１０６）する。リスト上の各ＢＳは相対時間差推定テーブルを維持することができ、このテーブルはＭＳから受信された報告から連続的に更新され得る。その後、ＢＳは、このテーブルから項目をＭＳへ、隣接リスト・メッセージで、送信することができる。この新規な技術を使用して、ＢＳは相対タイミング差を知っている。したがって、ＭＳが候補ＢＳに対してセル探索を開始するとき、ＭＳはそのソースＢＳと比較してのその候補ＢＳのタイミングの推定を既に有している。そのような訳で、その結果起こるセル探索手順は、かなり低レベルの複雑性しか有さず、かつそれゆえ先行手順よりも遥かに敏速に達成することができる。加えて、相対時間差推定を第２移動局によって測定される相当する時間差と比較することができる。この比較に基づいて、第２ＭＳの位置を決定するために、第２ＭＳと種々のＢＳとの間の信号の伝搬遅延を計算することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の背景）（発明の技術分野）

【０００２】本願は、一般に移動体通信分野に、かつ特に非同期符号分割多元接続（Ｃｏｄ
ｅ−ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｌｐｅＡｃｃｅｓｓ；ＣＤＭＡ）移動体
通信システム内の基地局のタイミングを容易にする方法及びシステムに関する。

【０００３】（関連技術の説明）ダイレクトシーケンスＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ−ＳｅｑｕｅｎｃｅＣＤＭＡ
；ＤＳ−ＣＤＭＡ）移動体通信システムは、インタセル（ｉｎｔａ−ｃｅｌｌ
）同期又はインタセル非同期システムのどちらかであり得る。換言すれば、イン
タセル同期システム内の基地局（ｂａｓｅｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）は互いに
精確に同期しており、及びインタセル非同期システム内のＢＳは同期していない
。特に、非同期ＢＳは共通時間基準を共用せず、したがって、それらの伝送は随
意性を有し、互いに対して所定タイミングを有さない。インタセル同期システム
の例は、ノース・アメリカンＩＳ−９５（ＮｏｒｔｈＡｍｅｒｉｃａｎＩＳ
−９５）システムである。インタセル非同期システムの例は、ＣＯＤＩＴ技術明
細書、ＥＴＳＩＳＭＧ２グループ・アルファ（ＥＴＳＩＳＭＧ２Ｇｒｏｕ
ｐＡｌｐｈａ）技術明細書、及びＡＲＩＢ技術明細書に提案されたワイドバン
ドＣＤＭＡ（ＷｉｄｅｂａｎｄＣＤＭＡ；ＷＣＤＭＡ）システムである。

【０００４】インタセル同期システムの主な欠点は、ＢＳが（μｓレベルの短さにまで）非
常に精確に同期しなければならないと云うことである。この高レベルの精度は、
典型的に、全地球測位システム（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙ
ｓｔｅｍ；ＧＰＳ）受信機のような、基地局と共設（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅ）さ
れた高精度時間基準の使用を通して与えられる。しかしながら、衛星信号伝搬の
見通し性質が理由で、このような共設基準の使用は、地下、建物内、又はトンネ
ル内に設置されたＢＳには実行可能でない公算がある。他の関連欠点は、ＧＰＳ
システムが政府機関によって管理されると云うことである。したがって、ＢＳ網
同期のためのＧＳＰ受信機の使用は、或る国の領域では望ましくないことがある
。これらの欠点が、なぜインタセル非同期システムがいま考慮されつつあるかの
主な理由である。

【０００５】インタセル非同期システムが適正に働くためには、取り組む必要がある２つの
極めて重要な機能上の論争点がある。それらは、（１）ソフト・ハンドオーバ（
ＳｏｆｔＨａｎｄｏｖｅｒ；ＳＯＨＯ）、及び（２）セル探索（Ｃｅｌｌ−
Ｓｅａｒｃｈ）である。ＳＯＨＯの状態では、移動局（ｍｏｂｉｌｅｓｔａｔ
ｉｏｎ；ＭＳ）は、同時に２つ以上のＢＳと通信中である。ＳＯＨＯを容易に
するためには、ＭＳは、付近の他のＢＳを絶えず走査する。それによって、ＭＳ
は、多数のＢＳから受信した信号品質を監視しかつそれらのＢＳについて時間遅
延を決定することができる。ＳＯＨＯが起こるためには、ハンドオーバされるＭ
Ｓは、バッファリング要件を最少減にするために（すなわち、ＢＳ信号間の時間
差が小さいほど大きい時間差に比べて小さいバッファ・エリアを要求する）、「
ソース」ＢＳの信号とほぼ同じ時刻に「ターゲット」ＢＳの信号を受信すること
ができなければならない。また、ターゲットＢＳは、処理を行う資源を甚だしく
消耗することなくＭＳ信号を見付けることができなければならない。

【０００６】これらのＳＯＨＯ論争点は「パーコール（ｐｅｒ−ｃａｌｌ）」同期化技術に
よって同期システムについて解決され、この技術は、「ＣＤＭＡに基づく第３世
代移動体無線システム対する設計研究」、Ａ・バイアー他、ＩＥＥＥＪＳＡＣ
、巻１２、７３３〜７４３頁、１９９４年５月（“ＡＤｅｓｉｇｎＳｔｕｄ
ｙｆｏｒａＣＤＭＡ−ＢａｓｅｄＴｈｉｒｄ− ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＭｏｂｉｌｅＲａｄｉｏＳｙｓｔｅｍ，”ｂｙＡ．Ｂａｉｅｒｅｔ
ａｌ．，ＩＥＥＥＪＳＡＣ，Ｖｏｌ．１２，ｐｐ．７３３−７４３，Ｍａｙ
１９９４）に開示されている。この技術を使用して、ＳＯＨＯに係わるＭＳがタ
ーゲットＢＳとソースＢＳとの間の時間差を計算しかつ網に報告する。網は、基
地局コントローラ（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＢＳ
Ｃ）又は無線網コントローラ（ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌ
ｅｒ；ＲＮＣ）を通して時間差についてターゲットＢＳに通知する。それで、
ターゲットＢＳは、その差を補償するように、係わるＭＳに対して意図した信号
に対するその受信及び伝送タイミングを調節することができる。

【０００７】類似の既知のＳＯＨＯ技術が使用されており、この技術ではＭＳがターゲット
ＢＳの伝送とソースＢＳの伝送との間のタイミング差ではなくむしろターゲット
ＢＳの伝送とそのＭＳ自体の伝送との間のタイミング差を報告する。しかしなが
ら、ＭＳの伝送／受信タイミング関係は常に固定されているから、２つの上に説
明したＳＯＨＯ技術は本質的には等価である。これらの技術は、移動体援用ハン
ドオーバ（ｍｏｂｉｌｅａｓｓｉｓｔｅｄｈａｎｄｏｖｅｒ；ＭＡＨＯ）
と称される。換言すれば、ＭＳは、ターゲットＢＳがターゲットＢＳとソースＢ
Ｓとの間のタイミングの差を補償するのを援助する。

【０００８】セル探索は、ＭＳがＢＳとチップ同期、スロット同期、フレーム同期を達成し
、かつＢＳのダウンリンク・スクランブリング符号を検出する手順を一般に称す
る。この手順は、電源投入（初期同期）中にに使用され、及びその後は休止中に
又はＭＳがＳＯＨＯ候補ＢＳを探索している間の活性モード中に連続的に使用さ
れる。同期システムでは、同じスクランブリング符号を全てのＢＳが使用するこ
とができると云う理由で、セル探索を効率的に（すなわち、相対的に低レベルの
複雑性で以て）遂行することができる。そのような訳で、ＭＳは、単一整合フィ
ルタ（又は類似の機能性）のみを使用してＢＳの完全な探索を遂行することがで
きる。しかしながら、この同じ技術を非同期システムには簡単に使用することは
できない。その理由は、異なったＢＳによって異なったスクランブリング符号が
使用されると云うことにある。したがって、非同期ＣＤＭＡシステム向け低複雑
性、敏速なセル探索手順の必要が起こっている。

【０００９】非同期ＣＤＭＡシステム向け敏速、多重ステップ、セル探索手順が提案されて
おり、それによれば各ＢＳが１つの不変調記号を伝送する。この伝送された記号
は、各フレームの各スロット内で、スクランブリング符号なしで、大域的に知ら
れた短符号によって拡散される。１つのこのような提案では、この記号は「パー
チ１長符号被マスク記号（Ｐｅｒｃｈ１ＬｏｎｇＣｏｄｅＭａｓｋｅｄＳｙｍｂｏｌ；ＬＣＭＳ）」と表記される。第２提案では、この記号は、「
主同期化チャネル（ＰｒｉｍａｒｙＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＣｈａ
ｎｎｅｌ）」すなわち主ＳＣＨと表記される。提案された多重ステップ手順によ
ると、ＭＳは、それゆえ、主ＳＣＨに整合している単一整合フィルタを使用して
、ＢＳのチップ・タイミング及びスロット・タイミングを見付けることができる
。その後、ＭＳは、ＢＳのフレーム・タイミング及び（提案された多重ステップ
手順で１フレームにまたがる）ダウンリンク・スクンブリング符号を依然として
見付けなければならない。ＭＳは、「パーチ２ＬＣＭＳ」又は「二次ＳＣＨ」と
表記される第２の規則的に伝送される記号を検出することによってＢＳのフレー
ム・タイミングを見付けることができる。

【００１０】この第２記号は、第１記号と並列に伝送されるが、しかし第２記号は（やはり
スクランブリング符号なしで）第２短符号によって拡散される。第２記号もまた
フレーム当たり一意繰返し変調パターンを有してよく、このパターンを検出する
ことによって、ＭＳはＢＳのフレーム・タイミングを決定することができる。第
２記号に対して使用された拡散する符号は、可能なスクランブリング符号のどの
群に実際に使用したスクランブリング符号が属するかをＭＳに表示する。それで
、ＭＳは、上に識別したフレーム・タイミングに（又は異なった可能なフレーム
・タイミングに）、スクランブリング符号を、表示された群に属するスクランブ
リング符号と相関させることによって、見付けることができる。しかしながら、
提案された多重ステップ手順に伴う問題は、セル探索の複雑性のレベルが、特に
（ＭＳが規則制で遂行しなければならない）ＳＯＨＯ候補探索の場合に、依然相
対的に高いと云うことである。

【００１１】インタセル非同期システムに伴う他の問題は、ＢＳ間のタイミング差がＭＳの
位置を決定することを困難にすると云うことである。システム内のＭＳの位置を
決定する能力を有する移動体通信システムは、ますます望ましくなりつつある。
現在、移動体の位置決めは、ＧＰＳシステムのような外部システムの使用によっ
て一般に遂行される。しかしながら、好適には、移動体位置決めは、このような
外部システムの必要を伴わずにセルラ・システム自体によって遂行されることで
あろう。このようなセルラ位置決めを遂行するためには、ＭＳといくつかの異な
ったＢＳの各々との間の絶対又は相対距離を精確に決定する方法が必要である。
それらの距離は、ＭＳといくつかの異なったＢＳとの間に伝送された信号につい
ての伝搬時間測定、到達時間（ｔｉｍｅｏｆａｒｒｉｖａｌ；ＴＯ）測定
、又は到達の時間差（ｔｉｍｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆａｒｒｉｖａｌ
；ＴＤＯＡ）を使用して、計算される。いったん、これらの測定が利用可能にな
るならば、ＭＳの地理的位置を計算するいくつものアルゴリズムが存在する。例
えば、ＴＯＡ方法に従えば、ＭＳからＢＳの各々までの距離は、ＴＯＡ測定を使
用して得られる。これらの距離の各々は、それぞれのＢＳを中心とする円の半径
として概念化することができる。換言すれば、ＴＯＡ測定は特定ＢＳからのＭＳ
の半径方向距離（ｒａｄｉａｌｄｉｓｔａｎｃｅ）を決定するために使用する
ことができるが、しかしその方向は単一ＴＯＡ測定に基づいて決定することはで
きない。それゆえ、ＭＳは計算された半径によって定義される円上のどこにも存
在することができる。しかしながら、いくつかの異なったＢＳの各々と関連した
円の交差点を決定することによって、ＭＳの位置を決定することができる。他方
、ＴＤＯＡ方法は、２つのＢＳ間のＴＤＯＡを決定するためにこれら２つのＢＳ
間のＴＯＡの差を使用する。その場合、ＭＳの位置は、ＴＤＯＡ計算に従って、
曲線、すなわち、双曲線に沿っていると推定される。３つ以上のＢＳを使用して
、２つ以上のこのような曲線を得ることができる。これらの曲線の交差点がＭＳ
の近似位置を与える。

【００１２】最も簡単な移動体位置決め技術では、ＳＯＨＯがいくつものＢＳへ行われる。
これらのハンドオーバの各々の間中、各ＢＳとＭＳとの間の伝搬時間を測定する
ことができる。次いで、移動体の位置を三角測量によって決定することができる
。この位置決め方法は、移動体無線設計にほんの僅かの変化しか伴わないと云う
理由から実施するのが最も簡単である。加えて、ＢＳは絶対時間基準を必要とし
ない、すなわち、この方法は非同期セル・システムに使用されることがある。し
かしながら、ＢＳ間の地理的分離が理由で、２つの他の地理的に設置されたＢＳ
へのハンドオーバが少数の場合にのみ可能である。換言すれば、ＭＳが１つのＢ
Ｓに接近しているとき、他のＢＳとのＳＯＨＯはしばしば不可能であることにな
る。これは、普通、ＭＳと多数ＢＳとの間の信号の「可聴性（ｈｅａｒａｂｉｌ
ｉｔｙ）」が不満足であると云う理由による。

【００１３】他の可能な解決は、ＢＳにおいてアンテナ・アレイを使用することである。Ｂ
Ｓがアンテナ・アレイを有するとき、ＭＳの位置はアップリンク信号が伝搬しつ
つある方向を推定しかつ通信信号の往復遅延を測定することによって計算するこ
とができる。この方法では、ＭＳは、その位置を計算するために１つのＢＳと通
信していることが必要なだけである。しかしながら、位置決め目的のためのアン
テナ・アレイの広く行きわたった使用は、高価に付く。更に、アップリンク及び
ダウンリンクの多重路伝搬特性の影響が、信号が建物及び他の構造物から頻繁に
反射される特に都市部では、アンテナ・アレイをしばしば望ましくないものにす
る。

【００１４】上に述べたように、ＧＳＰを、余分の無線受信機を使用しないで、移動体に組
み入れることがまた可能である。しかしながら、この方法は、ＭＳ内に過剰な計
算上の複雑性及び受信機の複雑性を要求する。

【００１５】他の解決は、ＢＳによってＭＳへ、又はＭＳによってＢＳへ伝送された信号の
伝搬時間、ＴＯＡ、又はＴＤＯＡを測定することである。例えば、ダウンリンク
解決を使用することができ、この使用は、ＣＤＭＡの場合、ＭＳがいくつかの異
なったＢＳによって伝送されるパイロット・チャネル・データのＴＯＡを測定す
る。これに代えて、アップリンク解決を使用することができ、この使用ではいく
ついかのＢＳの各々が移動体によって多数のＢＳへ伝送された信号のＴＯＡを測
定する。しかしながら、これらの方法の両方共、それらＢＳ内に絶対時間基準又
は精確相対時間基準、或はそれらＢＳの同期を要求する。したがって、ダウンリ
ンク解決及びアップリンク解決の両方共、普通、非同期網内に余分のハードウェ
ア（例えば、ＢＳのタイミングを得るためにＢＳに設置されたＧＳＰ受信機）を
要求する。

【００１６】非同期網内のセル探索及び移動体位置決めの複雑性を和らげ及び探索、位置決
めの間中使用されて処理を行うリソースを減らすシステム及び方法が必要とされ
る。特に、セル探索に関する複雑性のレベルを低めかつ探索速度を高める援助を
するためかつ簡単化移動体位置決め解決を可能とするために可能な限り多くの事
前（ｐｒｉｏｒｉ）探索情報を利用するのが利点となるであろう。下に詳細に説
明するように、本発明は、上に説明した問題を見事に解決する。

【００１７】（発明の要約）非同期ＣＤＭＡ移動体通信システム内の基地局のタイミングを容易にする方法
及びシステムが提供され、それによってソースＢＳＣ（又はＲＮＣ）がソースＢ
Ｓと隣接セル・リスト上のＢＳの各々との間の相対時間差（Ｒｅｌａｔｉｖｅ
ＴｉｍｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ＲＴＤ）の推定を（例えば、隣接セル・リ
スト・メッセージで）ＭＳへ送信する。ＳＯＨＯ目的のために、複数のＭＳが推
定ＲＴＤを隣接ＢＳに関する信号品質情報と一緒に網へ報告することができる。
各ＢＳはＲＴＤ推定テーブルを維持することができ、このテーブルはＭＳから受
信されたＲＴＤ報告から連続的に更新され得る。その後、ＢＳは、このＲＴＤ推
定テーブルから項目を、相当するスクランブリング符号と一緒に、ＭＳへ送信す
ることができる。この新規な技術を使用して、ＢＳは相対タイミング差を知って
いる。したがって、ＭＳが潜在ターゲットＢＳについてセル探索を開始するとき
、ＭＳはそのソースＢＳに比較してのそのターゲットＢＳのタイミングの推定を
既に有している。そのような訳で、その結果起こる、非同期ＣＤＭＡに使用され
るセル探索手順は、かなり低レベルの複雑性しか有さず、かつ先行手順を用いる
よりも遥かに敏速に達成することができる。

【００１８】本発明の他の態様では、ＲＴＤを推定するために使用されるＭＳとＢＳとの間
の伝搬遅延を勘定することによって推定ＲＴＤの精度を極めて改善することがで
きる。これらの改善されたＲＴＤは、セル探索を遂行するに当たってタイミング
推定を更に改善するために使用することができる。これらの改善されたＲＴＤは
、移動体通信システム内のＭＳの位置を計算するためにまた使用することができ
る。いったん、高度に精確なＲＴＤが知られると、ＭＳとＢＳとの間の距離は、
ＭＳといくつかのＢＳとの間を走行する信号の伝搬時間、ＴＯＡ、又はＴＤＯＡ
を使用して容易に決定することができる。

【００１９】本発明の重要な技術的利点は、非同期ＣＤＭＡ移動体通信システム内の隣接Ｂ
Ｓが相対タイミング差を知っていると云うことである。

【００２０】本発明の他の重要な技術的利点は、非同期ＣＤＭＡ移動体通信システム内のＭ
Ｓのハードウェア及びソフトウェア複雑性が和らげられると云うことである。

【００２１】なお、本発明の他の重要な技術的利点は、非同期ＣＤＭＡ移動体通信システム
内のセル探索手順の複雑性の総合レベルが著しく低められると云うことである。

【００２２】なおまた、本発明の他の重要な技術的利点は、非同期ＣＤＭＡ移動体通信シス
テム内で遂行されるセル探索の速度が先行手順に比較して著しく高められると云
うことである。

【００２３】本発明の他の重要な技術的利点は、容易に得られるデータについての簡単な計
算によってかつ外部システムなしで移動体位置決めを非同期ＣＤＭＡ移動体通信
システム内で決定することができると云うことである。

【００２４】本発明の方法及び装置の更に完全な理解が、添付図面と関連して読まれるとき
下記の詳細な説明を参照することによって、得られると云ってよい。

【００２５】（図面の詳細な説明）本発明の好適実施の形態及びその利点が図１から５を参照することによって最
も良く理解され、同等の符号が種々の図面の同等及び相当する部品に対して使用
されている。

【００２６】本質的に、非同期ＣＤＭＡシステムでは、ＢＳＣがそのＢＳの全てに対するダ
ウンリンク・スクランブリング符号を「知る」。典型的に、隣接セルのリストが
（休止モードで動作しているＭＳに対して）各セル内で放送され、又は（活性モ
ードで動作しているＭＳに対して）専用制御チャネルで伝送される。ＭＳが隣接
セル情報を受信するとき、そのＭＳは潜在ＳＯＨＯ候補セルであるリストされた
隣接セルのスクランブリング符号を決定する。候補ＳＯＨＯセルについてのこの
スクランブリング符号情報のこのような事前知識を有することが、ＭＳに合計Ｓ
ＯＨＯセル探索時間（又は複雑性レベル）を短縮することを可能とする。その理
由は、可能なスクランブリング符号の数が初期同期化（電力投入）に対する数に
比較して減らされることにある。しかしながら、たとえＭＳによって探索される
スクランブリング符号の集合が比較的小さくても、ＭＳはこれらの符号のタイミ
ングを依然として知らない。タイミング情報のこの欠如がなぜ非同期システム・
セル探索に対する現行の提案が同期システム・セル探索よりも多くの時間を要す
る（及び更に複雑である）かの主な理由である。

【００２７】本発明は、ソースＢＳにソースＢＳとその隣接セル・リスト上のＢＳの各々と
の間の推定ＲＴＤをＭＳへ（隣接セル・リストと一緒に）送信させることによっ
てタイミング情報の欠如の問題を解決する。換言すると、隣接ＢＳのスクランブ
リング符号のみをＭＳへ送信する代わりに、ソースＢＳが隣接ＢＳの推定ＲＴＤ
の各々をまた伝送する。ＳＯＨＯ目的のために、ＭＳは、（規則制で、或る事象
にトリガされて、又はＢＳＣからの要求に応じて）推定ＲＴＤを隣接ＢＳについ
ての信号品質情報（例えば、信号強度、信号対干渉比、又はＳＩＲ等）と一緒に
網へ報告することができる。したがって、各ＢＳＣはＲＴＤ推定テーブルを維持
することができ、このテーブルをＭＳから受信したＲＴＤ報告から連続的に更新
することができる。本発明の好適実施の形態では、ＲＴＤ推定テーブルは、ＢＳ
Ｃにおいてデータベースに維持される。

【００２８】その後、ＢＳＣは隣接セル・リスト・メッセージでこのＲＴＤ推定テーブルか
ら項目を、相当するスクランブリング符号と一緒に、送信することができる（と
共に、ＢＳＣはそれが先行メッセージでＭＳへ既に送信してある推定ＲＴＤ情報
の追跡を維持する）。この新規な技術を使用して、ＢＳは相対タイミング差を知
っている。したがって、模範的実施の形態では、ＭＳが潜在ターゲットＢＳの探
索を開始するとき、ＭＳはそのソースＢＳに比較しての（すなわち、ＲＴＤ情報
からの）ターゲットＢＳのタイミングの推定を既に有している。そのような訳で
、その結果の、非同期ＣＤＭＡシステムに使用されたセル探索手順は、先行技術
を用いてよりも遥かに敏速に達成することができる。ＭＳが潜在ターゲットＢＳ
と同期してあるとき、ＭＳはＲＴＤの改善推定を有し、これを、立ち代わって、
ＭＳがソースＢＳへ（好適には、潜在ターゲットＢＳについての品質情報と一緒
に）報告することができる。それで、ソースＢＳ（又はその関連ＢＳＣ）は、Ｒ
ＴＤ推定テーブル内のこの項目を更新することができる。

【００２９】更に特に、図１は、本発明の好適実施の形態に従って、非同期ＣＤＭＡ移動体
通信システム内のＢＳのタイミングを容易にしかつハンドオーバ候補セル探索の
速度を高めるために使用することができる模範的方法１００を説明する流れ図で
ある。図１に示した模範的方法のステップ１０４で、ＢＳＣが（好適には、ＢＳ
Ｃでデータベースに維持された）ＲＴＤ推定テーブルからソースＢＳとそれぞれ
のハンドオーバ候補ＢＳとの間の複数のＲＴＤ推定と一緒に、それぞれのスクラ
ンブリング符号を用いて隣接セル・リスト（例えば、ＩＳ−９５システムにおけ
る「隣接集合（ｎｅｉｇｈｂｏｒｓｅｔ）」を準備する。ステップ１０６で、
ソースＢＳが「隣接リスト・メッセージ」でスクランブリング符号を備えた隣接
セル・リスト及びＲＴＤ推定を係わるＭＳへ放送又は伝送する。実際には、ＢＳ
Ｃは、ＭＳが既に有するかもしれないＲＴＤ情報を不必要に重複しないために、
そのＢＳＣがＭＳへ送信する推定ＲＴＤの追跡を維持する。この時点で、ＭＳは
、それが同期することのできる相手のＢＳのリストをいまや受信している（かつ
またそれについての品質情報を報告する）。受信された隣接リスト・メッセージ
は、（下に更に詳細に説明する）不確定推定をまた含むことができる。ＭＳは、
局部メモリに隣接セル・リスト情報を記憶する。

【００３０】ステップ１０８で、容易に手にした事前隣接セルＲＴＤ推定（タイミング）情
報を、他の相当する隣接セル情報と一緒に、用いて、ＭＳは、在来の整合フィル
タ構成を使用して一次セル探索を開始することができる。ＭＳが一次セル探索整
合フィルタを利用することが、ハンドオーバ候補セルとして適格するに充分な品
質で以て受信することができるＢＳに相当する信号ピークを生しる。ステップ１
１０で、ＭＳは、どのピークが隣接セル・リスト内のスクランブリング符号に相
当する公算が最もあるか決定するためにＲＴＤ推定を生じた整合フィルタ信号ピ
ークと相関させる（ステップ１１２）。ステップ１１４で、ステップ１１２で生
じた相関に基づいて、ＭＳは、隣接セル・リストから公算の最もあるハンドオー
バ候補セルに対するスクランブリング符号を選択することができる。次いで、Ｍ
Ｓは、セル探索を開始することができる（ステップ１１６）。

【００３１】論理的には、もし上に説明したＲＴＤ推定が完全に精確であるならば、ＭＳは
ＲＴＤ「推定」情報に相当しない整合フィルタ出力信号ピークの全てを（アップ
フロント（ｕｐ−ｆｒｏｎｔ））破棄することができるであろう。この仮設的状
況では、スクランブリング符号相関手順（例えば、ステップ１１２）も一緒に省
くことができるであろう。しかしながら、いかなる場合にも、本発明に従えば、
隣接セル・リストから公算の最もあるハンドオーバ候補セルを決定するためにＲ
ＴＤ推定をＭＳが利用することは、ＭＳに整合フィルタ・ピークの著しい数を無
視すること、及び／又はこれらのピークの或る種のものを相当するスクランブリ
ング符号と関連させることを可能とし、このことがセル探索手順の複雑性を著し
く和らげかつ探索の速度を著しく高める。

【００３２】上に説明した発明の方法を使用することによって、各ＢＳ（セル）は、それに
接続されたＭＳの援助で、その隣接ＢＳ（セル）に対する相対タイミング差を知
っている。もし、或る理由から、特定ＢＳに接続されたＭＳがないならば、その
ＢＳに相当するＲＴＤ推定テーブルが更新されない。したがって、隣接ＢＳどう
し間の相対タイミングが連続的にシフトしているかもしれないから、このＢＳに
対するＲＴＤ推定テーブル項目の不確定性（又は分散（ｖａｒｉａｎｃｅ））が
強まることになる。一般に、ＲＴＤ推定の不確定性は時間と共に強まると云える
が、しかしこの不確定性は（例えば、ＭＳから受信されたＲＴＤ報告等に基づい
て）更新が完了した直後には典型的に最も弱い。したがって、通信システムをＭ
Ｓ不活動の期間（例えば、夜、又は私設屋内システムの休日中）いっそう堅牢で
あるようにするためには、先に説明したように、ＲＴＤ不確定性推定を、隣接リ
スト・メッセージで、ＲＴＤ推定と一緒にＢＳから放送又は伝送することができ
る。ＭＳは、それに従って、例えば、その時間−探索窓をセット（例えば、増大
）して、不確定性の追加レベルに対処する。それゆえ、ＭＳは、ＢＳのＲＴＤに
ついての相対的に不確定な知識を持つそれらのＢＳに適応することができ、かつ
また、相対的に確かなＲＴＤ推定が提供されてあるときその複雑性レベルを最低
限低める。

【００３３】比較的長い期間にわたり余りに少数の活性ＭＳしかないときに出合う不確定性
問題を更に少なくする追加の方法は、システム全体を通して固定位置に「ダミー
」ＭＳを置くことである。これらの「ダミー」ＭＳは限定機能性を有することが
でき、かつこのＭＳを、相対的に強い不確定性ＲＴＤ推定テーブルを有するＢＳ
によって、いっそう現在に則してＲＴＤを更新するために、呼び出すことができ
る。それゆえ、このような「ダミー」ＭＳを、利点になるように、それらが複数
のＢＳによって到達され得る所（例えば、セル境界の近くに）設置することがで
きる。

【００３４】図２は、本発明の好適実施の形態に従って、ＢＳのタイミング（例えば、既知
の相対タイミング差）を容易にしかつセル探索の速度を高める方法１００（図１
）を実施するために使用することができる模範的移動体通信システム２００の簡
単化ブロック図である。システム２００は、好適には、非同期ＣＤＭＡ移動体通
信システムであって、例示目的のために、３つのＢＳと３つのＭＳを含む。しか
しながら、云うまでもなく、示したＢＳ及びＭＳの数は例示目的のために過ぎず
、典型的システムは４つ以上のＢＳ及び４つ以上のＭＳを含むことができる。こ
の例に対しては、ＭＳ１が活性モードで動作しておりかつエア・インタフェース
・リンク２０２を経由してＢＳ１に接続されている。方法１００（図１）のステ
ップ１０６に従って、ＭＳ１は、ＢＳＣ２０４からそれぞれのＲＴＤ推定及び、
オプショナルに、専用制御チャネル上の関連不確定性推定を（ＢＳ１がいったん
ＭＳ１に「接続」されている限りＢＳ１を経由して）受信してある。ＲＴＤ推定
テーブル内の項目としてリストされた隣接（セル）の中の少なくとも２つは、Ｂ
Ｓ２及びＢＳ３である。周期制で（又は要求に応じて）、ＭＳ１は、これらのＢ
Ｓの品質（信号強度、ＳＩＲ、信号対雑音比すなわちＳＮＲ、ビット誤り率すな
わちＢＥＲ等）を監視しかつ（ＢＳ１を経由して）ＢＳＣ２０４に報告する。Ｍ
Ｓ１はＢＳＣ２０４から（ＢＳ１を経由して）ＲＴＤ推定を受信してあるから、
ＭＳ１がＢＳ２及びＢＳ３を探索する少なくとも最初の機会中、ＭＳ１はそれ自
体をＢＳ２及びＢＳ３と相対的に敏速に同期することができる。ＭＳ１がＢＳ２
（又はＢＳ３）と同期してあるとき、ＭＳ１がそのＢＳについて「良好な」ＲＴ
Ｄ推定を有すると想定することができる。周期制で、又は要求に応じて、ＭＳ１
は、隣接セル・リスト内の項目の少なくとも１つの推定信号品質を（ＢＳ１を経
由して）ＢＳＣ２０４に報告することができる。品質推定に加えて、ＭＳ１は、
現在ＲＴＤ推定をＢＳＣ２０４にまた報告することができる。

【００３５】ＭＳ２にとってセル探索状況は、示した例では、ＭＳ２がＢＳ１及びＢＳ２の
両方とのＳＯＨＯに係わっており、かつ１つだけの他のＢＳ（例えば、エア・イ
ンタフェース・リンク２１４を経由してＢＳ３）を監視することを除き、ＭＳ１
のそれと類似している。この例では、ＭＳ３は休止モードで動作している（接続
をセットアップされていない）が、しかしＭＳ３は、それが聴く「最良のもの」
と考えるＢＳの放送チャネルで受信した隣接セル・リストに従ってそれらＢＳを
依然監視することができる（例えば、この場合、ＢＳ３はエア・インタフェース
・リンク２１８を経由する）。そのような訳で、ＭＳ３は、（エア・インタフェ
ース・リンク２０８を経由して）ＢＳ１を、及び（エア・インタフェース・リン
ク２１２を経由して）ＢＳ２を監視することがまたできる。やはり、ＢＳ３によ
るＲＴＤ推定放送は、ＭＳ３がＢＳ１及びＢＳ２といっそう敏速に同期するのを
、又は少なくとも初回に同期手順が起こるのを援助する。それゆえ、セル探索の
複雑性が和らげられ、かつセル探索の速度がそれによって著しく高められる。

【００３６】好適には、移動体通信システム２００内で動作する各ＭＳが、周期制で又は要
求に応じて、その測定したＲＴＤ推定を（ＢＳ１を経由して）ＢＳＣ２０４へ伝
送することになる。ＢＳＣ２０４は、ＭＳから受信したＲＴＤ推定をＲＴＤ推定
テーブルに記憶する。これに代えて、ＲＴＤ推定テーブル（すなわち、１対をな
す基地局間の推定差を表す）に記憶された各項目を複数の異なったＭＳから受信
された推定に基づいて計算することができる。例えば、記憶された推定は、先行
ｘの受信された推定の平均を構成するか、又は先行するｙ分に受信された推定か
らなることができる。テーブル内の値を、先行推定を置換することによって、又
は新たに受信されたデータに基づいて特定推定を再計算することによって更新す
ることができる。次いで、テーブルに記憶された値を、上に説明したように、隣
接セル・リストと一緒に、他のＭＳへ送信して、必要に従って、それらのＭＳが
隣接ＢＳと同期するのを援助する。加えて、当業者が承知するように、ＲＴＤ推
定テーブルをＢＳＣ２０４に記憶する必要はなく、むしろそのテーブルを網内の
どこかに仮想的に設置された１つ以上のデータベース（例えば、ＭＳＣと関連し
たレジスタ又は全体的に別個のデータベース）に記憶することができる。

【００３７】本発明の他の態様では、ＲＴＤ推定をＭＳの位置を決定するために使用するこ
とができる。しかしながら、位置決め計算は、セル探索の場合よりも精確なＲＴ
Ｄ推定を要求する。これは、移動体位置決め構想がＭＳと複数のＢＳの各々との
間の伝搬遅延の決定に又は種々のＢＳの間のＴＯＡ又はＴＤＯＡ測定に本質的に
依存すると云う理由による。ほとんどの場合、セル探索の速度は、伝搬遅延を勘
定することを要せずして著しく改善することができる。それゆえ、ＢＳの各々か
らＭＳによって受信されたダウンリンク信号の伝搬遅延の影響を考慮することな
く１つ以上の移動体によって測定された２つのＢＳ間の時間差についてのＲＴＤ
推定の基づくことで通常充分である。他方、移動体位置決めを遂行するには、Ｒ
ＴＤのいっそう精確な推定が必要とされる。

【００３８】本発明は、この問題を改善ＲＴＤ（ｉｍｐｒｏｖｅｄＲＴＤ）を計算するこ
とによって解決し、この計算はアップリンク信号及びダウンリンク信号の伝搬遅
延を勘定する。本質的に、改善ＲＴＤは、第１ＢＳがそのダウンリンク信号を伝
送し始める時刻と第２ＢＳがそのダウンリンク信号を伝送し始める時刻との差で
ある。この改善ＲＴＤ推定は、次を使用して計算することができる。すなわち、
（１）注目のそれぞれのＢＳの各々において測定されたそれら注目のＢＳでのア
ップリンク信号の局域受信時刻及びダウンリンク信号の伝送時刻、及び（２）移
動体によって報告された、それらＢＳからのダウンリンク信号のＭＳにおけるＴ
ＯＡ差。この改善ＲＴＤ情報を、他の移動体によって位置決め目的のために使用
することができる。

【００３９】好適実施の形態では、改善ＲＴＤ推定がＢＳＣ又はＭＳＣにおいてデータベー
スに記憶される。その後、第２ＭＳに対する位置決め決定が（規則制で、或る事
象にトリガされて、或はＢＳＣ又はＭＳによるリクエストに応じて）所望される
。第２ＭＳは、各ＢＳからのダウンリンク信号の第２ＭＳにおける受信時刻に基
づいてそれらのＢＳ間の時間差を測定しかつ測定時間差をＢＳＣに報告する。次
いで、ＢＳＣは、特定対をなすＢＳ間の記憶された改善ＲＴＤ推定をＭＳによっ
て報告された同じ対をなすＢＳ間の測定時間差と比較する。この比較に基づいて
、いくつかのＢＳの各々とＭＳとの間の伝搬遅延を計算することができ、かつそ
のＭＳ位置の精確な決定を行うことができる。やはり、ＴＯＡ測定又はＴＤＯＡ
測定を位置決定に使用することがまたできる。しかしながら、どの位置決め方法
を使用するかにかかわらず、位置決め計算は、移動体環境内の伝搬遅延の存在に
本質的に依存する。

【００４０】一般に、たとえ３部分（ｔｈｒｅｅ−ｐａｒｔ）ＳＯＨＯ（すなわち、ＳＯＨ
Ｏが３つの異なったＢＳに係わる）が起こり得ても、或る１つのＭＳによる各Ｒ
ＴＤ推定の決定は２つのみのＢＳに係わる。多数の異なったＳＯＨＯ手順中ＲＴ
Ｄ決定を繰り返すことによって、かなりの数の可能な対をなすＢＳ間の改善推定
ＲＴＤを決定することができる。それで、改善ＲＴＤ推定は、他のＭＳ（例えば
、推定ＲＴＤ計算に係わらなかったＭＳ）によって、これら他のＭＳの位置を決
定するために普通使用される。しかしながら、承知のように、推定ＲＴＤ計算に
係わったＭＳの位置も改善ＲＴＤ推定を使用して決定することがまたできる。い
かなる場合にも、位置決め手順は推定位置の精度を改善するために、好適には、
可能な限り多くのＢＳを利用する。

【００４１】図３は、ＳＯＨＯ中の又はＳＯＨＯに入ろうとしているＭＳの概略を示す。第
１基地局ＢＳ１が、第１基地局ＢＳ１の時間基準で測定された時刻Ｔ_t1にダウン
リンク信号３０２のフレーム（パイロット・フレーム又はトラフィック・フレー
ムのどちらか）を伝送する。移動局ＭＳ１からのアップリンク信号３０４が、第
１基地局ＢＳ１の時間基準でまた測定された時刻Ｔ_r1に第１基地局ＢＳ１によっ
て受信される。同様に、第２基地局ＢＳ２が、第２基地局ＢＳ２の時間基準で測
定された時刻Ｔ_t2にダウンリンク信号３０６を伝送し、及び時刻Ｔ_r2に移動局Ｍ
Ｓ１からのアップリンク信号３０４を受信する。一般に、非同期網内の２つの基
地局は、相対時間差（ＲＴＤ）Δを持つことになる。換言すれば、もし（パイロ
ット・フレームの伝送のような）事象が時刻Ｔ₁ に基地局ＢＳ１に起こるならば
、相当する事象が

【００４２】

【数１】

【００４３】時刻に第２基地局ＢＳ２に起こることになる。いったんＲＴＤΔが知られると、
それを他のＭＳによって移動体位置決めに使用することができる。

【００４４】加えて、各ダウンリンク信号は、パイロット・チャネル・フレームの伝送時刻
に対してオフセットｔ₁ を有する。それゆえ、第１基地局ＢＳ１からのトラフィ
ック・チャネル・データが次の時刻に伝送される。

【００４５】

【数２】

【００４６】ここに、Ｔ_p1は、第１基地局ＢＳ１からのパイロット・チャネル・フレームの伝
送時刻である。同様に、ＢＳ２からのダウンリンク信号のトラフィック・チャネ
ル・データが次の時刻に伝送される。

【００４７】

【数３】

【００４８】ＳＯＨＯが開始されるとき、移動局ＭＳ１は、パイロットを単に聴きかつｔ₂ ＝
０である。その後で、移動局ＭＳ１がＳＯＨＯ中のとき、第２基地局ＢＳ２がデ
ータを伝送することになり、かつそれらの信号のオセットｔ₂ が調節されるので
第１基地局ＢＳ１からのデータと第２基地局ＢＳ２からのデータが近似的に同時
刻にその移動体に到達するようになる。下記の議論では、総称的シナリオを考え
ることができ、このシナリオではオフセットｔ₁ 及びｔ₂ が知られていると仮定
する。このシナリオは、ＳＯＨＯ開始の場合及びＳＯＨＯが既にセットアップの
場合の両方を取り扱う。

【００４９】図４は、図３のシステム内で伝送及び受信される種々のＳＯＨＯ信号の相対タ
イミング線図を示す。この図中の全ての時刻は、共通の任意の時間基準で示して
ある。しかしながら、本発明に従ってＲＴＤ計算を行う目的のために、各事象の
時刻は、その事象と関連した局（すなわち、ＭＳ又はＢＳ）の局域時間基準で報
告される。

【００５０】第１基地局ＢＳ１の時間基準で測定された時刻Ｔ_t1に、パイロット又はトラフ
ィック・フレーム４０２が第１基地局ＢＳ１によって伝送される。フレーム４０
２は、移動局ＭＳ１の時間基準で測定される時刻Ｔ_mr1 に移動局ＭＳ１によって
受信される。時刻Ｔ_mr1 は伝搬遅延時間τ₁ だけ伝送時刻より遅延され、この伝
搬遅延時間は信号が第１基地局ＢＳ１から移動局ＭＳ１へ又はこの逆に走行する
ために要する時間である。移動局ＭＳ１は、そのアップリンク信号４０４を時刻
Ｔ_mtに伝送する。簡単のためにかつ一般適用性を失うことなく、移動局ＭＳ１が
そのアップリンク信号４０４をそれが第１基地局ＢＳ１からダウンリンク信号４
０２を受信する同時刻に伝送すると仮定する。それゆえ、

【００５１】

【数４】

【００５２】かつアップリンク信号４０４が次の時刻に第１基地局ＢＳ１に受信される。

【００５３】

【数５】

【００５４】移動局ＭＳ１からのアップリンク信号４０４が時刻Ｔ_r2に第２基地局ＢＳ２に受
信されかつ伝搬遅延時間τ₂ だけ伝送時刻Ｔ_mtより遅延される。

【００５５】第２基地局ＢＳ２が時刻Ｔ_t2にトラフィック又はパイロット・フレーム４０６
をまた伝送する。伝搬遅延τ₂ の後、ダウンリンク信号４０４が移動局ＭＳ１に
よって時刻Ｔ_mr2 に受信される。

【００５６】ＲＴＤΔを計算するために、移動局ＭＳ１が第２基地局ＢＳ２からのダウンリ
ンク信号４０６の受信時刻Ｔ_mr2 と移動局ＭＳ１からのアップリンク信号４０４
の伝送時刻Ｔ_mtとの間の時間差ｔ_diffを報告する。それゆえ、

【００５７】

【数６】

【００５８】注意を要するのは、図４で時間差ｔ_diffが相対的に大きいが、これは典型的に初
期捕捉シナリオを表示すると云うことである。

【００５９】上の表記法（ｎｏｔａｔｉｏｎ）を使用して、第２基地局ＢＳ２におけるアッ
プリンク信号の受信時刻Ｔ_r2を下記の式で表すことができる。

【００６０】

【数７】

【００６１】最後に、ｔ_diffを下記の式で表すことができる。

【００６２】

【数８】

【００６３】これは、第２基地局ＢＳ２からのダウンリンク信号４０６（ＳＯＨＯ開始におけ
るパイロット・フレーム又はＳＯＨＯ中のトラフィック・データのどちらか）の
到来時刻Ｔ_mr2 を移動局ＭＳ１からのアップリンク信号４０４の伝送時刻Ｔ_mtか
ら減算することによって得られ、全て第２基地局ＢＳ２の時間基準で測定される
。それゆえ、当業者に云うまでもないように、第２基地局の時間基準で、

【００６４】

【数９】

【００６５】いま、３つの等式（５）、（７）、（８）、及び次の３つの未知数がある。すな
わち、１）移動局ＭＳ１と第１基地局ＢＳ１との間の伝搬遅延時間τ₁ 、２）移
動局ＭＳ１と第２基地局ＢＳ２との間の伝搬遅延時間τ₂ 、及び３）第１基地局
ＢＳ１と第２基地局ＢＳ２との間の時間差Δである。解いてΔを得るのは容易で
、

【００６６】

【数１０】

【００６７】これが基地局ＢＳ１とＢＳ２との間の所望ＲＴＤΔに対する解である。

【００６８】本発明の好適実施の形態に従えば、移動局ＭＳ１は時間差ｔ_diffを、及び基地
局ＢＳ１とＢＳ２はそれらそれぞれの伝送時刻及び受信時刻を網に報告する。次
いで、ＲＴＤΔの計算がＢＳＣ又はＭＳＣで行われる。代替実施の形態では、こ
の計算は、いったん必要なタイミング・データが供給されると、移動局ＭＳ１で
又は基地局で行われる。

【００６９】非同期移動体通信システム内の種々の対をなすＢＳ間の改善ＲＴＤ推定を計算
することによって、アップリンク又はダウンリンク解決を絶対時間基準の必要な
くシステム内のＭＳの位置を決定するために使用することができる。例えば、図
５は、本発明の１実施の形態に従う、非同期ＣＤＭＡ移動体通信システム内のＢ
Ｓのタイミングを容易にしかつ選択されたＭＳの位置を決定する１つの可能な方
法５００を説明する流れ図である。当業者が承知するように、ＴＯＡ又はＴＤＯ
Ａのような数々の他の位置決め方法を本発明に従って位置決めを容易にするため
に改善ＲＴＤ推定と関連して使用することがまたできる。ステップ５０４で、Ｂ
ＳＣは、ＢＳＣによって制御される又は隣接セル・リスト上にリストされている
種々の対をなすＢＳ間の複数の改善ＲＴＤ推定を計算する。この計算は、移動体
通信システム内の他のＭＳによって供給されたデータを使用することによって行
われる。したがって、高度に精確なＲＴＤ推定を計算するように伝搬遅延の影響
が計算に入れられる。好適には、これらの改善ＲＴＤ推定のテーブルがＢＳＣの
データベースに記憶される。ステップ５０６で、選択されたＭＳが隣接セル内の
ＢＳを監視する。本位置決め方法５００の目的のために、これは、例えば、ＢＳ
によって周期的に伝送される既知のシーケンスを監視することに係わる。この監
視手順は、潜在ハンドオーバ候補についてのＢＳの普通の監視を含むことができ
る。注意を要するのは、ＢＳからの既知のシーケンスの監視は、限定「可聴性」
がそのＢＳとのＳＯＨＯを禁止する場合であっても、通常遂行することができる
と云うことである。

【００７０】ステップ５０８で、ＭＳはいくつかのＢＳによって伝送されたダウンリンク信
号のＴＯＡを測定する。各ＴＯＡ測定は、ＭＳの時間基準で或はソースＢＳ又は
或る他のＢＳ対する相対値として測定することができる。ＴＯＡ測定は、各ＴＯ
Ａ測定に相当するＢＳを識別する情報と一緒に局部メモリに一時的に記憶される
。次いで、このデータが更に処理されるためにＢＳＣへ送信される。ステップ５
０８の測定をパイロット・チャネル・データ又はトラフィック・チャネル・デー
タについて行うことができる。ＢＳはオフセットｔ₁ を一般に「知る」から、ト
ラフィック・チャネルが使用されているときでもＢＳ間の時間差（すなわち、Ｂ
Ｓのパイロット・フレーム伝送間の時間差）は知られている。ステップ５１０で
、ＢＳＣは、ＲＴＤ推定をＴＯＡ測定に加算することによって、種々のＢＳ間の
ＲＴＤを勘定するためにＴＯＡ測定を調節する。ステップ５１２で、伝搬遅延時
間が調節されたＴＯＡ測定を使用して各ダウンリンク信号ついて計算され、かつ
ＭＳの位置が計算された伝搬遅延時間を使用してステップ５１４で推定される。
次いで、位置決め情報を、例えば、ＭＳへ伝送し、ＢＳＣに記憶し、又はホーム
・ロケーション・レジスタ（ＨｏｍｅＬｏｃａｔｉｏｎＲｅｇｉｓｔｅｒ；
ＨＬＲ）へ送信することができる。代替実施の形態では、ステップ５１０、５１
２、及び５１４の計算をＭＳ、ＭＳＣ内で、又は網内の或る他の位置で行うこと
ができる。

【００７１】図５に示した方法５００は、ダウンリンク信号のＴＯＡについてＭＳで行われ
た測定に基づいて位置決め推定を与える。他の代替実施の形態では、移動体位置
決めは、アップリンク信号を使用して決定される。アップリンク解決は、ステッ
プ５０８でダウンリンク信号のＴＯＡを測定する代わりに、ＴＯＡ測定がＭＳに
よって伝送されるアップリンク信号について多数のＢＳにおいて行われることを
除き、ダウンリンク解決と本質的に同じである。次いで、これらのアップリンク
信号測定がＢＳＣ又はＭＳＣへ供給され、かつ、ダウンリンク解決方法５００の
ステップ５１０及び５１２におけるように、調節されたＴＯＡ測定及び伝搬遅延
時間が計算される。

【００７２】標準ＲＴＤ推定と関連して上に論じたように、改善ＲＴＤ推定における不確定
性は、もし特定ＢＳに対するそのＲＴＤ推定テーブルが更新されないならば、時
間と共にまた強まることになる。しかしながら、位置決め目的のためには、ＲＴ
Ｄ推定の要求される精度は、セル探索の文脈におけるよりも遥かに高い。それゆ
え、ＳＯＨＯ中に得られた改善ＲＴＤ推定は、ＢＳ内のクロックが互いと比較し
てドリフトしていないように、充分に最近のものであるべきである。そうでなけ
れば、精確移動体位置決め決定を遂行することは、たとえ不可能でないにしても
、困難なことになる。標準ＲＴＤ推定文脈の中で不確定性問題に取り組む上に説
明したのと同じ方法の多くが、改善ＲＴＤ推定文脈の中で不確定性に取り組むた
めに同じ仕方で使用することができる。

【００７３】改善ＲＴＤ推定を得る方法は、図１及び２と関連して説明したセル探索プロセ
スを更に改善するために使用することがまたできる。セル探索方法１００（図１
参照）の１好適実施の形態において、ＳＯＨＯ中のＭＳによって報告された時間
差はＲＴＤ推定を計算するために直ちに使用され、ＢＳからの情報は要求されな
い。それゆえ、図４を再び参照すると、標準ＲＴＤ推定は、第１基地局ＢＳ１か
らのダウンリンク信号のＭＳの受信時刻Ｔ_mr1 を第２基地局ＢＳ２からのダウン
リンク信号のＭＳの受信時刻Ｔ_mr2 から減算したものに等しい。図４で、この値
は時間差ｔ_diffによって示されている。ＭＳによって報告された時間差の直接の
使用は、先行セル探索手順に優る著しい改善をもたらしかつ、ほとんどの場合、
セル探索プロセスの複雑性を著しく和らげて他の潜在位置決め方法に見られた問
題を克服する。

【００７４】しかしながら、いっそう高い精確性が要求されるならば、ＳＯＨＯ探索を行う
ＭＳ内のタイミング不正確性は、伝搬遅延を計算に入れる改善ＲＴＤ推定を使用
することによって５０パーセントほども更に弱めることができる。改善ＲＴＤ推
定を使用することによって、ＭＳがセル探索プロセス中に探索しなければならな
い時間遅延の集合が、特に先行技術のセル探索方法と比較するとき、かなり小さ
くされる。その場合、セル探索不確定性区間は、セルの寸法及びセルの区域化（
ｓｅｃｔｏｒｉｚａｔｉｏｎ）の量に依存することになる。例えば、約３０キロ
メータのセル半径を有する非区域化セル・システムでは、移動体の位置が３セル
半径内にまで推定することができると仮定すると、不確定性は３００マイクロ秒
未満である。対照的に、先行セル探索方法に対する正規探索窓は、約１０ミリ秒
である。それゆえ、改善推定ＲＴＤの使用は、探索複雑性に２桁の大きさの改善
を施す。それらの結果は、もっと小形のセル又は区域セルを持つセルラ・システ
ムでは更に良好でさえある。ターゲットＢＳとセル探索を遂行中の移動体との間
の往復遅延を推定することによって、特に区域化セルの場合、セル探索に対する
不確定性区間を更に縮めることもまた可能である。推定往復遅延は、ＲＴＤ計算
を行うとき又はもし移動体の近似位置が知られているならば利用可能なデータか
ら容易に計算することができる。

【００７５】本発明の方法及び装置のいくつかの好適実施の形態が添付図面に示されかつ上
の詳細な説明で説明されたが、云うまでもなく本発明は開示された実施の形態に
限定されない。例えば、本発明に従って行われる、ＢＳの相対タイミングの測定
は、ＢＳの疑似同期に対してもまた使用することができる。それゆえ、本発明は
、前掲の特許請求の範囲に記載されかつ定義された本発明の精神に反することな
く数々の再構成、変形、及び置換を行う能力を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施の形態に従って、非同期ＣＤＭＡ移動体通信システム内で基
地局のタイミングを容易にするために使用することができる模範的方法を示す流
れ図である。

【図２】本発明の好適実施の形態に従って、図１に示した方法を実施するために使用す
ることができる模範的移動体通信システムの簡単化ブロック図である。

【図３】本発明の好適実施の形態に従って、非同期ＣＤＭＡ移動体通信システム内でＳ
ＯＨＯ中の又はＳＯＨＯに入ろうとしているかつＢＳの改善タイミング計算を容
易にするために使用することができるＭＳの簡単化ブロック図である。

【図４】図３に描いたＳＯＨＯシナリオに係わる信号の相対タイミング線図である。

【図５】本発明の１好適実施の形態に従って、ＭＳの位置を決定するために使用するこ
とができる模範的方法を示す流れ図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年４月２８日（２０００．４．２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項４８】請求項４６記載のシステムにおいて、前記レジスタが各相
対タイミング差推定についての誤りデータを更に記憶するシステム。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年８月１７日（２０００．８．１７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，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，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ニュストロム、ペル、ヨハン、アンデルススウェーデン国ストックホルム、クロノベルグスガタン 22 (72)発明者セデルバル、マツスウェーデン国バレントゥナ、クラベルグスベーゲン 33 (72)発明者ルンドクビスト、パトリック、ニルススウェーデン国ソレナ、トラパグランド４Ｆターム(参考） 5K067 AA21 BB04 BB21 CC10 DD30 EE02 EE10 EE23 HH36 JJ51 【要約の続き】え先行手順よりも遥かに敏速に達成することができる。加えて、相対時間差推定を第２移動局によって測定される相当する時間差と比較することができる。この比較に基づいて、第２ＭＳの位置を決定するために、第２ＭＳと種々のＢＳとの間の信号の伝搬遅延を計算することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非同期移動体通信システム内の複数の基地局のタイミングを
容易にする方法であって、前記複数の基地局の中の少なくとも１つが移動局へ少なくとも１つの推定相対
時間差値を送信するステップであって、前記少なくとも１つの推定相対時間差値
が前記複数の基地局の中の前記少なくとも１つと隣接基地局との間の推定タイミ
ング差を含む前記送信するステップと、前記移動局が前記少なくとも１つの推定相対時間差値を受信するステップとを包含する方法。
【請求項２】請求項１記載の方法であって、前記移動局が前記少なくとも１つの推定相対時間差値を整合フィルタ出力信号
と相関させるステップと、前記相関させるステップの結果に基づいてセル探索を開始するステップとを更に包含する方法。
【請求項３】請求項２記載の方法であって、前記移動局と前記複数の基地
局の中の少なくとも１つとの間の伝搬遅延を推定するステップであって、前記推
定伝搬遅延が前記相関させるステップにおける不確定性を弱めるために使用され
る前記推定するステップを更に包含する方法。
【請求項４】請求項２記載の方法において、前記相関させるステップが前記少なくとも１つの推定相対時間差値を前記整合フィルタ出力信号と比較す
るステップと、前記少なくとも１つの推定相対時間差値が整合フィルタ出力信号ピークに相当
する公算があるかどうか決定するステップとを含む方法。
【請求項５】請求項４記載の方法において、前記開始するステップが前記決定するステップの結果に基づいてスクランブリング符号を選択するステ
ップを含む方法。
【請求項６】請求項１記載の方法において、前記移動体通信システムが非
同期ＤＳ−ＣＤＭＡ（ダイレクトシーケンス符号分割多元接続）システムを含む
方法。
【請求項７】請求項１記載の方法において、前記送信するステップが隣接
リスト・メッセージ中で前記少なくとも１つの推定相対時間差値を放送又は伝送
することを含む方法。
【請求項８】請求項７記載の方法において、前記隣接リスト・メッセージ
が前記隣接基地局と関連した少なくとも１つのスクランブリング符号を含む方法
。
【請求項９】請求項１記載の方法において、前記送信するステップが前記
少なくとも１つの推定相対時間差値と関連した不確定性値を送信するステップを
更に含む方法。
【請求項１０】請求項１記載の方法において、前記移動局が前記複数の基
地局の中の前記少なくとも１つへ隣接セル品質報告と一緒に前記少なくとも１つ
の推定相対時間差値を伝送する方法。
【請求項１１】請求項１０記載の方法において、前記複数の基地局の中の
前記少なくとも１つと関連した基地局コントローラがデータベースに前記少なく
とも１つの推定相対時間差を記憶する方法。
【請求項１２】請求項１記載の方法であって、前記少なくとも１つの相対
時間差値を使用して前記移動局の近似位置を決定するステップを更に包含する方
法。
【請求項１３】請求項１２記載の方法において、近似位置を前記決定する
ステップが前記複数の基地局の中の前記少なくとも１つによって伝送された第１ダウンリ
ンク信号の受信時刻と前記隣接基地局によって伝送された第２ダウンリンク信号
の受信時刻との間の時間差を前記移動局において計算するステップと、前記複数の基地局の中の前記少なくとも１つと前記隣接基地局とに対して前記
移動局の少なくとも１つの可能な位置を決定するために前記少なくとも１つの相
対時間差値を前記計算された時間差と比較するステップとを含む方法。
【請求項１４】移動体通信システム内の複数の基地局を同期させるシステ
ムであって、前記複数の基地局の中の第１基地局であって、前記第１基地局が少なくとも１
つの推定相対時間差値を放送又は伝送するように動作可能であり、前記少なくと
も１つの推定相対時間差値が前記第１基地局と隣接基地局と間の推定タイミング
差を含む前記第１基地局と、前記少なくとも１つの推定相対時間差値を受信する移動局とを包含する同期させるシステム。
【請求項１５】請求項１４記載のシステムにおいて、前記移動局が前記少
なくとも１つの推定相対時間差値を整合フィルタ出力信号と相関させかつセル探
索を開始するように動作可能であるシステム。
【請求項１６】請求項１５記載のシステムにおいて、前記移動局が前記少
なくとも１つの推定相対時間差値を前記整合フィルタ出力信号と比較し、かつ前
記少なくとも１つの推定相対時間差値が整合フィルタ出力信号ピークに相当する
公算があるかどうか決定するように動作可能であるシステム。
【請求項１７】請求項１５記載のシステムにおいて、前記移動局が前記少
なくとも１つの推定相対時間差値を整合フィルタ出力信号ピークと相関させる結
果に基づいてスクランブリング符号を選択するように動作可能であるシステム。
【請求項１８】請求項１４記載のシステムにおいて、前記移動体通信シス
テムが非同期ＤＳ−ＣＤＭＡシステムを含むシステム。
【請求項１９】請求項１４記載のシステムにおいて、前記第１基地局が隣
接リスト・メッセージで前記少なくとも１つの推定相対時間差値を放送又は伝送
するように動作可能であるシステム。
【請求項２０】請求項１４記載のシステムにおいて、前記第１基地局が前
記少なくとも１つの推定相対時間差値と関連した不確定性値を送信するように更
に動作可能であるシステム。
【請求項２１】請求項１４記載のシステムにおいて、前記移動局が前記第
１基地局へ隣接セル品質報告と一緒に前記少なくとも１つの推定相対時間差値を
伝送するシステム。
【請求項２２】請求項１４記載のシステムにおいて、前記第１基地局と関
連した基地局コントローラがデータベースに前記少なくとも１つの推定相対時間
差を記憶するシステム。
【請求項２３】請求項１４記載のシステムであって、前記少なくとも１つ
の推定相対時間差値を使用して前記移動局の近似位置を決定するプロセッサを更
に包含するシステム。
【請求項２４】請求項２３記載のシステムにおいて、前記プロセッサが前
記複数の基地局の中の前記少なくとも１つと前記隣接基地局とに対して前記移動
局の少なくとも１つの可能な位置を決定するために前記少なくとも１つの推定相
対時間差値を前記移動局によって測定された時間差と比較するシステム。
【請求項２５】非同期移動体通信システム内の複数の基地局の相対タイミ
ングを推定する方法であって、前記基地局の中の第１基地局によって伝送された第１ダウンリンク信号と前記
基地局の中の第２基地局によって伝送された第２ダウンリンク信号とを第１移動
局において受信するステップと、前記第１ダウンリンク信号と前記第２ダウンリンク信号とを使用して前記第１
基地局の時間基準と前記第２基地局の時間基準との間の推定相対時間差を計算す
るステップとを包含する方法。
【請求項２６】請求項２５記載の方法において、前記第１移動局がハンド
オーバの状態にある方法。
【請求項２７】請求項２５記載の方法であって、相対時間差テーブルに前
記計算された差を記憶するステップを更に包含する方法。
【請求項２８】請求項２５記載の方法であって、前記第１移動局から前記第１基地局と前記第２基地局とへアップリンク信号を
伝送するステップと、前記アップリンク信号の前記第１基地局における受信時刻と前記第２基地局に
おける受信時刻と、前記第１ダウンリンク信号の伝送時刻と前記第２ダウンリン
ク信号の伝送時刻と、前記第２ダウンリンク信号の受信時刻と前記アップリンク
信号の伝送時刻との間の前記第１移動局における時間差とを使用して前記推定相
対時間差を計算するステップであって、前記アップリンク信号の前記受信時刻と
前記第１ダウンリンク信号の前記伝送時刻と前記第２ダウンリンク信号の前記伝
送時刻とがそれぞれの前記信号を伝送する又は受信する前記基地局の時間基準に
拠っており、前記計算が前記第１移動局と前記第１基地局との間の伝搬遅延と前
記第１移動局と前記第２基地局との間の伝搬遅延とを勘定する前記計算するステ
ップとを包含する方法。
【請求項２９】請求項２８記載の方法であって、前記第１局と前記第２局
との各々によって伝送されたダウンリンク信号の第２移動局における受信時刻を
使用してかつ前記推定相対時間差を使用して前記第２移動局の少なくとも１つの
可能な位置を決定するステップを更に包含する方法。
【請求項３０】請求項２８記載の方法であって、第２移動局によって伝送
されたアップリンク信号の前記第１基地局における受信時刻と前記第２基地局に
おける受信時刻とを使用してかつ前記推定相対時間差を使用して前記第２移動局
の少なくとも１つの可能な位置を決定するステップを更に包含する方法。
【請求項３１】請求項２８記載の方法において、前記推定相対時間差が前
記第１基地局と前記第２基地局とを同期させるために使用される方法。
【請求項３２】請求項２５記載の方法において、推定相対時間差を前記計
算するステップが前記第１ダウンリンク信号の伝搬遅延と前記第２ダウンリンク
の伝搬遅延とを勘定するステップを更に含む方法。
【請求項３３】請求項３２記載の方法であって、第２移動局へ前記推定相
対時間差の値を伝送するステップを更に包含する方法。
【請求項３４】請求項３３記載の方法であって、前記第２移動局が前記推定相対時間差値を整合フィルタ出力信号と相関させる
ステップと、前記相関させるステップの結果に基づいてセル探索を開始するステップとを更に包含する方法。
【請求項３５】請求項３３記載の方法であって、前記第２移動局の近似位置に基づいて前記第２移動局と前記第１基地局との間
に伝送された信号の伝搬遅延と前記第２移動局と前記第２基地局との間に伝送さ
れた信号の伝搬遅延とを推定するステップと、前記移動局における局域推定相対時間差値を決定するために前記推定伝搬遅延
内で因数分解することによって前記推定相対時間差値を調節するステップと、前記第２移動局が前記局域推定相対時間差値を整合フィルタ出力信号と相関さ
せるステップと、前記相関させるステップの結果に基づいてセル探索を開始するステップとを更に包含する方法。
【請求項３６】請求項２５記載の方法であって、第２移動局と、前記第１
基地局と前記第２基地局との中の少なくとも１つとの間の距離を決定することに
よって前記第１基地局と前記第２基地局との中の少なくとも１つに対する前記第
２移動局の少なくとも１つの可能な位置を計算するために前記推定相対時間差を
利用するステップを更に包含する方法。
【請求項３７】請求項３６記載の方法であって、前記第２移動局と複数の
基地局の各々との間の距離を計算するために複数の異なった対をなす前記基地局
間の複数の相対時間差を使用することによって前記第２移動局の位置を決定する
ステップを更に包含する方法。
【請求項３８】非同期移動体電気通信網内の移動局と基地局との間のタイ
ミングを容易にする方法であって、複数の移動局の各々から相対タイミング差データを受信するステップであって
、各移動局からの相対タイミング差データが前記移動局によって測定されるた少
なくとも２つの基地局の時間基準間の測定差を含む前記受信するステップと、受信された前記相対タイミング差データに基づいて相対タイミング差推定を決
定するステップであって、前記相対タイミング差推定が少なくとも２つの基地局
の時間基準間の差の推定を表す前記決定するステップと、相対タイミング差テーブルに前記相対タイミング差推定を記憶するステップと
、受信する移動局へ前記相対タイミング差推定を伝送するステップとを包含する方法。
【請求項３９】請求項３８記載の方法において、隣接セル・リストからの
データが前記相対タイミング差推定と一緒に伝送される方法。
【請求項４０】請求項３８記載の方法において、前記受信する移動局へ伝
送された前記相対タイミング差推定が前記受信する移動局を基地局と同期させる
援助をするために使用される方法。
【請求項４１】請求項３８記載の方法において、前記相対タイミング差推
定が前記複数の移動局の中の１つから受信された測定差を含む方法。
【請求項４２】請求項３８記載の方法において、前記相対タイミング差推
定が前記複数の移動局から受信された複数の測定差からの相対タイミング差推定
値を計算することによって決定される方法。
【請求項４３】請求項３８記載の方法において、前記相対タイミング差推
定を前記決定するステップが測定する移動局と前記時間基準差を測定される前記
少なくとも２つの基地局との間の伝搬遅延を勘定するステップを更に含む方法。
【請求項４４】請求項４３記載の方法において、前記受信する移動局へ伝
送された前記相対タイミング差推定が前記受信する移動局の位置を推定するため
に使用される方法。
【請求項４５】請求項３８記載の方法であって、前記相対タイミング差推定についての誤りの範囲を推定するステップと、前記受信する移動局へ前記誤り範囲を伝送するステップとを更に包含する方法。
【請求項４６】非同期移動体電気通信システムであって、複数の移動局へデータを伝送しかつ前記複数の移動局からデータを受信する複
数の基地局であって、前記複数の基地局が相対タイミング差データを個々に受信
し、各移動局からの前記相対タイミング差データが前記移動局によって測定され
た前記複数の基地局の中の２つの時間基準間の測定差を含む前記複数の基地局と
、相対タイミング差テーブルを記憶するレジスタであって、前記テーブル内の複
数の項目の各々が前記相対タイミング差データから計算された相対タイミング差
推定を含む前記レジスタとを包含し、前記複数の基地局の中の第１基地局が前記移動局と前記複数の基地局の中の第
２基地局との間の通信のタイミングを容易にするために前記受信する移動局へ相
対タイミング差推定を伝送するシステム。
【請求項４７】請求項４６記載のシステムにおいて、前記レジスタが隣接
セル・リストを更に記憶するシステム。
【請求項４８】請求項４６記載のシステムにおいて、前記レジスタが各相
対タイミング差推定についての誤りデータを更に記憶するシステム。