JP3459423B2 - ワイヤレス通信システムにおける過剰な時間遅延を軽減する方法および装置 - Google Patents
ワイヤレス通信システムにおける過剰な時間遅延を軽減する方法および装置Info
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- Japan
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- communication system
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/04—Reselecting a cell layer in multi-layered cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、一般にワイヤレス通信システムに関し、さ
らに詳しくは、このようなワイヤレス通信システムにお
ける過剰な時間遅延の軽減に関する。
らに詳しくは、このようなワイヤレス通信システムにお
ける過剰な時間遅延の軽減に関する。
発明の背景
ワイヤレス通信システムの動作は、当技術では周知で
ある。一般的に述べて、基地局は発信源（たとえば公衆
交換電話網すなわちPSTN内のユーザ）から、ワイヤレス
通信システムのユーザに情報信号を伝えるために利用さ
れる。ワイヤレス通信システムのユーザは、普通、移動
局と呼ばれる。典型的なワイヤレス通信システムにおい
ては、移動局は基地局によりサービスを提供されるカバ
レージ・エリア内を移動する。移動局がある基地局によ
りサービスを受ける１つのカバレージ・エリアから、異
なる移動局によりサービスを受ける別のカバレージ・エ
リアへと移動すると、第１基地局との移動局の通信は、
第２移動局に「ハンドオフ」され、通信が維持される。
このマクロセル環境における１つのカバレージ・エリア
から別のカバレージ・エリアに対する移動局のハンドオ
フは、当技術においては周知である。
ある。一般的に述べて、基地局は発信源（たとえば公衆
交換電話網すなわちPSTN内のユーザ）から、ワイヤレス
通信システムのユーザに情報信号を伝えるために利用さ
れる。ワイヤレス通信システムのユーザは、普通、移動
局と呼ばれる。典型的なワイヤレス通信システムにおい
ては、移動局は基地局によりサービスを提供されるカバ
レージ・エリア内を移動する。移動局がある基地局によ
りサービスを受ける１つのカバレージ・エリアから、異
なる移動局によりサービスを受ける別のカバレージ・エ
リアへと移動すると、第１基地局との移動局の通信は、
第２移動局に「ハンドオフ」され、通信が維持される。
このマクロセル環境における１つのカバレージ・エリア
から別のカバレージ・エリアに対する移動局のハンドオ
フは、当技術においては周知である。
マイクロセルと呼ばれる、より小さな低電力のセルに
おいて移動局にサービスを提供するためにも、基地局を
同様に用いることができる。マイクロセル機能を有する
このようなワイヤレス通信システムも、当技術では周知
のものであり、第１図に一般的に示される。第１図に示
されるように、第１カバレージ・エリア103は、基地局1
06によりサービスを提供される。この実施例において
は、通信経路109〜116は、マイクロセル118〜125にサー
ビスを提供するように設定される。移動局128がマイク
ロセル118からマイクロセル125に移動すると、移動局12
8に起こる時間遅延tdは、通信経路109〜116の長さが変
動することにより増大する。第１図に示されるように時
間延伸tdが増大するためには、通信経路109から始まる
各通信経路は、累進的に長くなることが必要である。
おいて移動局にサービスを提供するためにも、基地局を
同様に用いることができる。マイクロセル機能を有する
このようなワイヤレス通信システムも、当技術では周知
のものであり、第１図に一般的に示される。第１図に示
されるように、第１カバレージ・エリア103は、基地局1
06によりサービスを提供される。この実施例において
は、通信経路109〜116は、マイクロセル118〜125にサー
ビスを提供するように設定される。移動局128がマイク
ロセル118からマイクロセル125に移動すると、移動局12
8に起こる時間遅延tdは、通信経路109〜116の長さが変
動することにより増大する。第１図に示されるように時
間延伸tdが増大するためには、通信経路109から始まる
各通信経路は、累進的に長くなることが必要である。
移動局128が第１カバレージ・エリア103から第２カバ
レージ・エリア130に向かって移動すると、最終マイク
ロセル125（通信経路116）からカバレージ・エリア130
にサービスを提供する基地局133までの総（累積）時間
遅延tdは、70マイクロ秒と考えることができる。通常の
場合は、基地局106から移動局128への通信は、移動局が
（第１カバレージ・エリア103内の）マイクロセル125か
ら第２カバレージ・エリア130に移動すると基地局133に
（当技術では周知の方法で）ハンドオフされることにな
る。
レージ・エリア130に向かって移動すると、最終マイク
ロセル125（通信経路116）からカバレージ・エリア130
にサービスを提供する基地局133までの総（累積）時間
遅延tdは、70マイクロ秒と考えることができる。通常の
場合は、基地局106から移動局128への通信は、移動局が
（第１カバレージ・エリア103内の）マイクロセル125か
ら第２カバレージ・エリア130に移動すると基地局133に
（当技術では周知の方法で）ハンドオフされることにな
る。
ある種のワイヤレス通信システムでは、ハンドオフが
起こる場合に、発信源／目的地のカバレージ・エリア間
の最大タイミング差分を特定する（移動局128に見られ
るように）。例えば、CDMAワイヤレス通信システムが米
国内で実現される場合の機能／動作要件を決定する暫定
規準95（IS−95）は、60マイクロ秒の最大許容タイミン
グ差分（発信源／目的地のカバレージ・エリア間）を指
定するIS−95に関する詳細は、TIA/EIA/IS−95,Mobile
Station−Base Station Campatibility Standard for D
ual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System
（1993年７月発行）を参照のこと。タイミング差分が60
マイクロ秒の制限を超えると、移動局128は「目的の」
基地局133に固定してハンドオフを実行することができ
なくなる。その場合、このような過剰な時間遅延のため
に、移動局128への通信をハンドオフ中に維持すること
ができない。言い方を変えると、タイミング遅延がワイ
ヤレス通信システムの仕様により許される値を超える
と、移動局128はハンドオフ中の通信を維持する機能を
制限されることになる。その結果、移動局の通信が終了
されてしまう確率が高くなる。
起こる場合に、発信源／目的地のカバレージ・エリア間
の最大タイミング差分を特定する（移動局128に見られ
るように）。例えば、CDMAワイヤレス通信システムが米
国内で実現される場合の機能／動作要件を決定する暫定
規準95（IS−95）は、60マイクロ秒の最大許容タイミン
グ差分（発信源／目的地のカバレージ・エリア間）を指
定するIS−95に関する詳細は、TIA/EIA/IS−95,Mobile
Station−Base Station Campatibility Standard for D
ual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System
（1993年７月発行）を参照のこと。タイミング差分が60
マイクロ秒の制限を超えると、移動局128は「目的の」
基地局133に固定してハンドオフを実行することができ
なくなる。その場合、このような過剰な時間遅延のため
に、移動局128への通信をハンドオフ中に維持すること
ができない。言い方を変えると、タイミング遅延がワイ
ヤレス通信システムの仕様により許される値を超える
と、移動局128はハンドオフ中の通信を維持する機能を
制限されることになる。その結果、移動局の通信が終了
されてしまう確率が高くなる。
かくして、ワイヤレス通信システム内の過剰な時間遅
延の効果を軽減して、過剰な時間遅延が存在しても移動
局に対する通信が維持されるような方法および装置が必
要である。
延の効果を軽減して、過剰な時間遅延が存在しても移動
局に対する通信が維持されるような方法および装置が必
要である。
図面の簡単な説明
第１図は、過剰な時間遅延の問題が起こる従来技術に
よる通信システムを一般的に示す。
よる通信システムを一般的に示す。
第２図は、本発明による過剰な時間遅延を軽減する好
適な実施例のワイヤレス通信システムを一般的に示す。
適な実施例のワイヤレス通信システムを一般的に示す。
第３図は、本発明による過剰な時間遅延を軽減する、
第２図のワイヤレス通信システムの代替の実施例を一般
的に示す。
的に示す。
第４図は、本発明による過剰な時間遅延を軽減する代
替実施例のワイヤレス通信システムを一般的に示す。
替実施例のワイヤレス通信システムを一般的に示す。
第５図は、本発明による過剰な時間遅延を軽減する、
第４図のワイヤレス通信システムの代替の実施例を一般
的に示す。
的に示す。
第６図は、本発明により、基地局においてタイミング
先行／遅延を実行することのできる回路構成を一般的に
示す。
先行／遅延を実行することのできる回路構成を一般的に
示す。
好適な実施例の詳細説明
ワイヤレス通信システムは、通信経路の長さが変動す
ることによる過剰な時間遅延の効果を軽減する。ある一
般的実行例においては、時間的に先行するタイミング基
準信号を伝えるために移行通信経路を用いて、移行セル
における累積時間遅延を減少させる。別の実行例におい
ては、タイミング基準信号を全通信経路において時間的
に先行させ、特定の通信経路が目的のカバレージ・エリ
ア付近のエリアの累積時間遅延が小さくなるような時間
遅延を含む。目的のカバレージ・エリア付近のエリアの
累積時間遅延を小さくすることにより、目的のカバレー
ジ・エリアに対する移動局の通信のハンドオフを実行す
ることができる。
ることによる過剰な時間遅延の効果を軽減する。ある一
般的実行例においては、時間的に先行するタイミング基
準信号を伝えるために移行通信経路を用いて、移行セル
における累積時間遅延を減少させる。別の実行例におい
ては、タイミング基準信号を全通信経路において時間的
に先行させ、特定の通信経路が目的のカバレージ・エリ
ア付近のエリアの累積時間遅延が小さくなるような時間
遅延を含む。目的のカバレージ・エリア付近のエリアの
累積時間遅延を小さくすることにより、目的のカバレー
ジ・エリアに対する移動局の通信のハンドオフを実行す
ることができる。
本発明により時間遅延の効果を軽減するために、ワイ
ヤレス通信システムは、複数の通信経路を介して移動局
への通信を維持するための、第１カバレージ・エリア内
に位置する第１基地局を構築する。第１基地局は、タイ
ミング基準信号を利用して、複数の通信経路のうち１つ
からの発信源信号の通信が、残りの通信経路からの発信
源信号の通信に関して、発信源信号の時間遅延を起こす
ようにする。ワイヤレス通信システムは、移動局への通
信を維持するために、第２カバレージ内に位置する第２
基地局も構築する。第２基地局もタイミング基準信号を
利用する。ワイヤレス通信システムは、発信源信号の時
間遅延を調整して、移動局が第１カバレージ・エリアか
ら第２エリアに移動すると発信源信号の時間遅延が過剰
な時間遅延よりも小さくなるようにする手段も備える。
この方法で、第１カバレージ・エリアから第２エリアに
対する移動局のハンドオフを実行することができる。
ヤレス通信システムは、複数の通信経路を介して移動局
への通信を維持するための、第１カバレージ・エリア内
に位置する第１基地局を構築する。第１基地局は、タイ
ミング基準信号を利用して、複数の通信経路のうち１つ
からの発信源信号の通信が、残りの通信経路からの発信
源信号の通信に関して、発信源信号の時間遅延を起こす
ようにする。ワイヤレス通信システムは、移動局への通
信を維持するために、第２カバレージ内に位置する第２
基地局も構築する。第２基地局もタイミング基準信号を
利用する。ワイヤレス通信システムは、発信源信号の時
間遅延を調整して、移動局が第１カバレージ・エリアか
ら第２エリアに移動すると発信源信号の時間遅延が過剰
な時間遅延よりも小さくなるようにする手段も備える。
この方法で、第１カバレージ・エリアから第２エリアに
対する移動局のハンドオフを実行することができる。
好適な実施例においては、調整手段は、移行通信経路
を介した移動局への通信を維持するための、第１カバレ
ージ・エリア内に位置する移動基地局によって構成され
る。移行基地局は、時間的に先行したタイミング基準信
号を利用して、時間的に先行した発信源信号を生成し、
第１カバレージ・エリアに実質的に近いカバレージ・エ
リアにサービスを提供する。代替の実施例においては、
調整手段は、それぞれが第１カバレージ・エリア内に位
置して、それぞれが、対応する複数の移行通信経路を介
して移動局への通信を維持する複数の移行局によって構
成されることもある。この実施例では、複数の移行局の
各々が時間的に先行した異なるタイミング基準信号を利
用して、時間的に先行した異なる発信源信号を生成す
る。
を介した移動局への通信を維持するための、第１カバレ
ージ・エリア内に位置する移動基地局によって構成され
る。移行基地局は、時間的に先行したタイミング基準信
号を利用して、時間的に先行した発信源信号を生成し、
第１カバレージ・エリアに実質的に近いカバレージ・エ
リアにサービスを提供する。代替の実施例においては、
調整手段は、それぞれが第１カバレージ・エリア内に位
置して、それぞれが、対応する複数の移行通信経路を介
して移動局への通信を維持する複数の移行局によって構
成されることもある。この実施例では、複数の移行局の
各々が時間的に先行した異なるタイミング基準信号を利
用して、時間的に先行した異なる発信源信号を生成す
る。
さらに別の実施例においては、調整手段は、時間的に
先行したタイミング基準を生成するタイミング先行手段
と、特定の通信経路において、対応する特定の時間量だ
け時間的に先行するタイミング基準信号を遅延させる遅
延手段とによって構成される。時間的に先行したタイミ
ング基準信号を対応する特定の時間量だけ遅延させるこ
とにより、移動局が第１カバレージ・エリアから第２エ
リアに移動するとき、発信源信号の時間遅延は過剰な時
間遅延よりも小さくなる。この実施例においては、タイ
ミング先行手段は、所定量のタイミング基準のタイミン
グ先行を提供する。さらにこの実施例においては、特定
の通信経路の各々に関する遅延手段は、特定の通信経路
の各々に対する共通する量の遅延を与えるか、あるいは
特定の通信経路の各々に対する異なる量の遅延を提供す
ることができる。
先行したタイミング基準を生成するタイミング先行手段
と、特定の通信経路において、対応する特定の時間量だ
け時間的に先行するタイミング基準信号を遅延させる遅
延手段とによって構成される。時間的に先行したタイミ
ング基準信号を対応する特定の時間量だけ遅延させるこ
とにより、移動局が第１カバレージ・エリアから第２エ
リアに移動するとき、発信源信号の時間遅延は過剰な時
間遅延よりも小さくなる。この実施例においては、タイ
ミング先行手段は、所定量のタイミング基準のタイミン
グ先行を提供する。さらにこの実施例においては、特定
の通信経路の各々に関する遅延手段は、特定の通信経路
の各々に対する共通する量の遅延を与えるか、あるいは
特定の通信経路の各々に対する異なる量の遅延を提供す
ることができる。
本発明によるワイヤレス通信システムにおいては、第
１および第２カバレージ・エリアは、マクロセル・カバ
レージ・エリアでも、マイクロセル・カバレージ・エリ
アでも、この２つの組み合わせでもよい。好適な実施例
においては、複数の通信経路は、分配アンテナ構造に結
合される複数の光ファイバ・リンクによって構成され
る。同様に好適な実施例においては、ワイヤレス通信シ
ステムは、符号分割多重接続（CDMA:code−division mu
ltiple access）ワイヤレス通信システムによって構成
されるが、本発明により説明される方法は、本明細書に
開示される時間遅延の悪影響を受ける任意の種類の通信
システムに適応することができることを、当業者には理
解頂けよう。
１および第２カバレージ・エリアは、マクロセル・カバ
レージ・エリアでも、マイクロセル・カバレージ・エリ
アでも、この２つの組み合わせでもよい。好適な実施例
においては、複数の通信経路は、分配アンテナ構造に結
合される複数の光ファイバ・リンクによって構成され
る。同様に好適な実施例においては、ワイヤレス通信シ
ステムは、符号分割多重接続（CDMA:code−division mu
ltiple access）ワイヤレス通信システムによって構成
されるが、本発明により説明される方法は、本明細書に
開示される時間遅延の悪影響を受ける任意の種類の通信
システムに適応することができることを、当業者には理
解頂けよう。
第２図は、本発明により過剰な時間遅延を軽減する好
適な実施例のワイヤレス通信システムを一般的に示す。
好適な実施例においては、第２図のワイヤレス通信シス
テム200は、符号分割多重接続（CDMA）ワイヤレス通信
システムである。第２図に示されるように、CDMAワイヤ
レス通信システム200は、移動交換センター（MSC:Mobil
e Switching Center）139に結合される公衆交換電話網
（PSTN:public switched telephone network）136を備
える。PSTN136およびMSC139を通じて、発信源信号は第
１カバレージ・エリア103にサービスを提供する基地局1
06に転送される。好適な実施例においては、基地局106
は、マイクロセル118〜125により定義されるマイクロセ
ル・カバレージ・エリアにサービスを提供し、基地局は
通信経路109〜116に結合されてこのサービスを提供す
る。何種類のリンクを用いてもよいが、好適な実施例に
おける通信経路109〜116は、分配アンテナ構造127に結
合された光ファイバ・リンクである。
適な実施例のワイヤレス通信システムを一般的に示す。
好適な実施例においては、第２図のワイヤレス通信シス
テム200は、符号分割多重接続（CDMA）ワイヤレス通信
システムである。第２図に示されるように、CDMAワイヤ
レス通信システム200は、移動交換センター（MSC:Mobil
e Switching Center）139に結合される公衆交換電話網
（PSTN:public switched telephone network）136を備
える。PSTN136およびMSC139を通じて、発信源信号は第
１カバレージ・エリア103にサービスを提供する基地局1
06に転送される。好適な実施例においては、基地局106
は、マイクロセル118〜125により定義されるマイクロセ
ル・カバレージ・エリアにサービスを提供し、基地局は
通信経路109〜116に結合されてこのサービスを提供す
る。何種類のリンクを用いてもよいが、好適な実施例に
おける通信経路109〜116は、分配アンテナ構造127に結
合された光ファイバ・リンクである。
第２図に図示される実施例に関しては、マイクロセル
118〜125は、従来のワイヤレス構造ではカバーすること
が困難なエリア（たとえばトンネル内のセルラ・カバレ
ージなど）にワイヤレス・カバレージを設けるよう整合
される。第２図に示されるように、分配アンテナ127を
有する１つの基地局106を採用することにより、トンネ
ルをカバーするために容易に実現できてコストの安い解
決策が実現される。しかし、この構造には、上記のよう
な（第１図を参照）タイミング遅延の問題がある。
118〜125は、従来のワイヤレス構造ではカバーすること
が困難なエリア（たとえばトンネル内のセルラ・カバレ
ージなど）にワイヤレス・カバレージを設けるよう整合
される。第２図に示されるように、分配アンテナ127を
有する１つの基地局106を採用することにより、トンネ
ルをカバーするために容易に実現できてコストの安い解
決策が実現される。しかし、この構造には、上記のよう
な（第１図を参照）タイミング遅延の問題がある。
ワイヤレス通信システム200は、第１図に示される設
備のすべてと、さらに、本発明による発信源信号の時間
遅延を調整する手段とを備える。時間遅延調整手段は、
移動局128が第２（目的）カバレージ・エリア130に移行
するときの時間遅延を過剰な時間遅延よりも小さくする
ように、時間遅延を補償する。好適な実施例において
は、調整手段は移行基地局203であり、これは第１カバ
レージ・エリア103（好ましくは基地局106付近）内に物
理的に位置する。移行基地局203は、移行通信経路206を
介して移行マイクロセル209にサービスを提供する。
備のすべてと、さらに、本発明による発信源信号の時間
遅延を調整する手段とを備える。時間遅延調整手段は、
移動局128が第２（目的）カバレージ・エリア130に移行
するときの時間遅延を過剰な時間遅延よりも小さくする
ように、時間遅延を補償する。好適な実施例において
は、調整手段は移行基地局203であり、これは第１カバ
レージ・エリア103（好ましくは基地局106付近）内に物
理的に位置する。移行基地局203は、移行通信経路206を
介して移行マイクロセル209にサービスを提供する。
タイミング基準信号tdを用いて、移行マイクロセル20
9にサービスを提供する移行基地局203は、一定の所定量
だけタイミングを先行させる能力を有する。第２図に示
される好適な実施例においては、所定量のタイミング先
行は45マイクロ秒である。45マイクロ秒という値は、説
明のためだけに選定されたもので、実際のシステム実行
例において必要とされるタイミング先行量は、システム
内の実際の通信経路109〜116に起こる時間遅延量に依存
することになる。
9にサービスを提供する移行基地局203は、一定の所定量
だけタイミングを先行させる能力を有する。第２図に示
される好適な実施例においては、所定量のタイミング先
行は45マイクロ秒である。45マイクロ秒という値は、説
明のためだけに選定されたもので、実際のシステム実行
例において必要とされるタイミング先行量は、システム
内の実際の通信経路109〜116に起こる時間遅延量に依存
することになる。
先行／遅延タイミング基準信号を生成するために用い
られる方法は、当技術では周知である。このような方法
の１つを第６図に示すが、ここでは基地局203に位置す
るクロック発生回路構成に対する調整が行われる。第６
図に示されるように、GPS（またはLORAN）などの何らか
の外部的な時間および周波数基準値を用いて、タイミン
グ基準信号tdを生成する。これは、通常、システム内の
全セルが、IS−95規準の規定に従い時間的に同期して送
信するよう同期することができるように設けられる。GP
S受信器603は、タイミング基準信号tdを受信し、この信
号は次に時間同期手段609および周波数ロック手段606に
提供される。これから、時間同期信号607と周波数ロッ
ク信号608とが、時間カウンタ612に送られ、これらは時
間同期信号607により設定され、周波数ロック信号608に
よって時間設定がなされる。カウンタ先行／遅延手段61
5は、タイミング先行／遅延量を制御して、先行／遅延
情報を時間カウンタ612に送る。たとえば、△ｔだけ先
行された基準タイミング信号を生成しようとする場合
は、時間カウンタ612はGPS外部基準に時間的に同期され
た後で、（カウンタ先行／遅延手段615の指示に従い）
数量△ｔだけ先行するように調整される。調整された時
間カウンタ612の出力は、時間的に先行したタイミング
基準信号tdとなる。
られる方法は、当技術では周知である。このような方法
の１つを第６図に示すが、ここでは基地局203に位置す
るクロック発生回路構成に対する調整が行われる。第６
図に示されるように、GPS（またはLORAN）などの何らか
の外部的な時間および周波数基準値を用いて、タイミン
グ基準信号tdを生成する。これは、通常、システム内の
全セルが、IS−95規準の規定に従い時間的に同期して送
信するよう同期することができるように設けられる。GP
S受信器603は、タイミング基準信号tdを受信し、この信
号は次に時間同期手段609および周波数ロック手段606に
提供される。これから、時間同期信号607と周波数ロッ
ク信号608とが、時間カウンタ612に送られ、これらは時
間同期信号607により設定され、周波数ロック信号608に
よって時間設定がなされる。カウンタ先行／遅延手段61
5は、タイミング先行／遅延量を制御して、先行／遅延
情報を時間カウンタ612に送る。たとえば、△ｔだけ先
行された基準タイミング信号を生成しようとする場合
は、時間カウンタ612はGPS外部基準に時間的に同期され
た後で、（カウンタ先行／遅延手段615の指示に従い）
数量△ｔだけ先行するように調整される。調整された時
間カウンタ612の出力は、時間的に先行したタイミング
基準信号tdとなる。
第２図からわかるように、本発明によるタイミング先
行がないと、マイクロセル・カバレージ・エリア125か
らカバレージ・エリア130への時間差分（△td）は70マ
イクロ秒となり、これはIS−95により許容される量を超
過する。この場合、カバレージ・エリア125からカバレ
ージ・エリア130への、移動局128の通信ハンドオフを実
行することはできない。時間的に先行したタイミング基
準信号tdが移行マイクロセル209において用いられる
と、マイクロセル125から移行マイクロセル209への時間
遅延は35ミリ秒だけ減少する。時間遅延が45マイクロ秒
減ることはない。これは、移行通信経路206が移行通信
経路116よりも長いので、移行通信経路206により10マイ
クロ秒の追加の時間遅延が加算されると推定されるため
である。その結果、時間遅延の正味の減少分は35マイク
ロ秒となる。移行マイクロセル209と第２カバレージ・
エリア130との間の時間遅延tdはこれで35マイクロ秒と
なるので、タイミング差分△tdがIS−95により許容され
る範囲（60マイクロ秒）内になるために、移動局128は
両基地局203,133に固定することができる。そのため、
移行マイクロセル209から第２カバレージ・エリア130へ
の移動局128のハンドオフを、第１図の従来技術による
ワイヤレス通信システム100に起こるような呼損失の問
題を起こさずに行うことができる。第２図に示されるよ
うに移行基準局を用いることにより、本発明によるワイ
ヤレス通信システムにおける過剰な時間遅延を軽減す
る。
行がないと、マイクロセル・カバレージ・エリア125か
らカバレージ・エリア130への時間差分（△td）は70マ
イクロ秒となり、これはIS−95により許容される量を超
過する。この場合、カバレージ・エリア125からカバレ
ージ・エリア130への、移動局128の通信ハンドオフを実
行することはできない。時間的に先行したタイミング基
準信号tdが移行マイクロセル209において用いられる
と、マイクロセル125から移行マイクロセル209への時間
遅延は35ミリ秒だけ減少する。時間遅延が45マイクロ秒
減ることはない。これは、移行通信経路206が移行通信
経路116よりも長いので、移行通信経路206により10マイ
クロ秒の追加の時間遅延が加算されると推定されるため
である。その結果、時間遅延の正味の減少分は35マイク
ロ秒となる。移行マイクロセル209と第２カバレージ・
エリア130との間の時間遅延tdはこれで35マイクロ秒と
なるので、タイミング差分△tdがIS−95により許容され
る範囲（60マイクロ秒）内になるために、移動局128は
両基地局203,133に固定することができる。そのため、
移行マイクロセル209から第２カバレージ・エリア130へ
の移動局128のハンドオフを、第１図の従来技術による
ワイヤレス通信システム100に起こるような呼損失の問
題を起こさずに行うことができる。第２図に示されるよ
うに移行基準局を用いることにより、本発明によるワイ
ヤレス通信システムにおける過剰な時間遅延を軽減す
る。
第３図は、これも、本発明により過剰な時間遅延を軽
減する第２図のワイヤレス通信システムの代替実施例を
一般的に示す。第３図には、第１図と同様に、第１およ
び第２カバレージ・エリア（それぞれ103,130）にサー
ビスを提供する基地局106,133が図示される。しかし、
マイクロセル312〜318にサービスを提供する通信経路30
3〜309は、第３図の通信経路303〜309が20マイクロ秒の
遅延をワイヤレス通信システム300内に導入する点にお
いて第１図の通信経路109〜116とは異なる。その結果、
マイクロセル312からマイクロセル318へと移行する間に
移動局128が経験する総時間遅延は120マイクロ秒とな
る。60マイクロ秒がIS−95において許容される最大の時
間差分であるので、この時間遅延を第２図に示される単
独の移行基地局により軽減することはできない。
減する第２図のワイヤレス通信システムの代替実施例を
一般的に示す。第３図には、第１図と同様に、第１およ
び第２カバレージ・エリア（それぞれ103,130）にサー
ビスを提供する基地局106,133が図示される。しかし、
マイクロセル312〜318にサービスを提供する通信経路30
3〜309は、第３図の通信経路303〜309が20マイクロ秒の
遅延をワイヤレス通信システム300内に導入する点にお
いて第１図の通信経路109〜116とは異なる。その結果、
マイクロセル312からマイクロセル318へと移行する間に
移動局128が経験する総時間遅延は120マイクロ秒とな
る。60マイクロ秒がIS−95において許容される最大の時
間差分であるので、この時間遅延を第２図に示される単
独の移行基地局により軽減することはできない。
そのため、第３図は、本発明により複数の移行基地局
321,327を構築する。第２図と同様に通信経路303〜309,
323,329は、分配アンテナ構造333に結合される光ファイ
バ・リンクである。第３図から明らかなように、通信経
路323は60マイクロ秒だけ先行したタイミング基準信号t
dを有するので、マイクロセル318から移行マイクロセル
325への時間遅延は40マイクロ秒だけ減る（ここでも、
移行通信経路323が通信経路309に関して20マイクロ秒に
時間遅延を導入することを前提とする）。しかし、80マ
イクロ秒の時間遅延はIS−95に関しては過剰な時間遅延
であることは言うまでもない。この過剰な時間遅延をさ
らに軽減するために、第２移行通信経路329が120マイク
ロ秒だけ先行されたタイミング基準信号tdを有して、最
終的に40マイクロ秒の時間遅延の減少を生成する。40マ
イクロ秒はIS−95により許容される60マイクロ秒の時間
差分（△td）よりも小さいので、移動局128は両基地局3
27,133に固定することができ、本発明により移行マイク
ロセル331から第２（目的）カバレージ・エリア130にハ
ンドオフを成功させることができる。
321,327を構築する。第２図と同様に通信経路303〜309,
323,329は、分配アンテナ構造333に結合される光ファイ
バ・リンクである。第３図から明らかなように、通信経
路323は60マイクロ秒だけ先行したタイミング基準信号t
dを有するので、マイクロセル318から移行マイクロセル
325への時間遅延は40マイクロ秒だけ減る（ここでも、
移行通信経路323が通信経路309に関して20マイクロ秒に
時間遅延を導入することを前提とする）。しかし、80マ
イクロ秒の時間遅延はIS−95に関しては過剰な時間遅延
であることは言うまでもない。この過剰な時間遅延をさ
らに軽減するために、第２移行通信経路329が120マイク
ロ秒だけ先行されたタイミング基準信号tdを有して、最
終的に40マイクロ秒の時間遅延の減少を生成する。40マ
イクロ秒はIS−95により許容される60マイクロ秒の時間
差分（△td）よりも小さいので、移動局128は両基地局3
27,133に固定することができ、本発明により移行マイク
ロセル331から第２（目的）カバレージ・エリア130にハ
ンドオフを成功させることができる。
第４図は、本発明により過剰な時間遅延を軽減する代
替実施例のワイヤレス通信システムを一般的に示す。第
２図と同様に、通信経路403〜411は、分配アンテナ構造
430に結合される光ファイバ・リンクである。第４図を
参照して、ワイヤレス通信システム400は第１図に示さ
れるカバレージ・エリア（それぞれ）103,130にサービ
スを提供する基地局106,133を備え、リンク間の時間遅
延の増加分は10マイクロ秒である。この実施例において
は第４図の調整手段は、時間的に先行したタイミング基
準信号tdを生成するタイミング先行手段（基地局106内
に位置する）を備える。基地局106内のタイミング先行
手段は、第６図に関して上記に説明されたタイミング先
行手段と機能的に同等である。
替実施例のワイヤレス通信システムを一般的に示す。第
２図と同様に、通信経路403〜411は、分配アンテナ構造
430に結合される光ファイバ・リンクである。第４図を
参照して、ワイヤレス通信システム400は第１図に示さ
れるカバレージ・エリア（それぞれ）103,130にサービ
スを提供する基地局106,133を備え、リンク間の時間遅
延の増加分は10マイクロ秒である。この実施例において
は第４図の調整手段は、時間的に先行したタイミング基
準信号tdを生成するタイミング先行手段（基地局106内
に位置する）を備える。基地局106内のタイミング先行
手段は、第６図に関して上記に説明されたタイミング先
行手段と機能的に同等である。
調整手段は、さらに遅延手段423〜427を備え、これは
特定の通信リンク403〜407において時間的に先行された
タイミング基準信号tdを遅延させる。この実施例におい
ては、特定の通信リンク403〜407において生成される時
間遅延は、対応する特定の量であり、（PSTN136およびM
SC139を介する）発信源信号の時間遅延は、移動局128に
関してIS−95により許容される過剰な時間遅延より小さ
くなる。ここでも、便宜上、60マイクロ秒を超える時間
遅延は、移動局が第１カバレージ・エリア103から第２
カバレージ・エリア130にハンドオフされた場合に、移
動局が通信を維持する機能を制限する。
特定の通信リンク403〜407において時間的に先行された
タイミング基準信号tdを遅延させる。この実施例におい
ては、特定の通信リンク403〜407において生成される時
間遅延は、対応する特定の量であり、（PSTN136およびM
SC139を介する）発信源信号の時間遅延は、移動局128に
関してIS−95により許容される過剰な時間遅延より小さ
くなる。ここでも、便宜上、60マイクロ秒を超える時間
遅延は、移動局が第１カバレージ・エリア103から第２
カバレージ・エリア130にハンドオフされた場合に、移
動局が通信を維持する機能を制限する。
第４図に示されるように、基地局106内のタイミング
先行手段は、タイミング基準信号tdの所定量のタイミン
グ先行を提供する。この実施例では、タイミング基準信
号tdの所定量のタイミング先行は45マイクロ秒である。
第４図からわかるように、通信経路403〜407は、遅延手
段423〜427を備え、これらの手段は特定の経路403〜407
の各々に対して共通する所定量である45マイクロ秒の遅
延を与える。通信経路403〜411の各々は45マイクロ秒だ
け時間的に先行したタイミング基準信号tdを有するの
で、遅延手段（それぞれ）423〜427をその中に有する通
信経路403〜407は、第２図に示されるマイクロセル118
〜122に関するタイミング遅延と同様のタイミング遅延
をマイクロセル413〜417に有することになる。しかし、
通信経路408はその中に遅延手段をもたないが、マイク
ロセル418において見られる50マイクロ秒の遅延を導入
する。その結果、（移動局128に見られる）マイクロセ
ル418における最終的な時間遅延は５マイクロ秒（50マ
イクロ秒の時間遅延プラス45マイクロ秒の時間先行）と
なる。通信経路409〜411についても同様の分析が当ては
まる。そのため、移動局128が最終マイクロセル421から
第２カバレージ・エリア130に移動すると、時間遅延の
差分（△td）は35マイクロ秒となり、IS−95により許容
される時間差分内に充分に入る。かくして、第４図に示
されるワイヤレス通信システム400は、本発明により過
剰な時間遅延を軽減する。
先行手段は、タイミング基準信号tdの所定量のタイミン
グ先行を提供する。この実施例では、タイミング基準信
号tdの所定量のタイミング先行は45マイクロ秒である。
第４図からわかるように、通信経路403〜407は、遅延手
段423〜427を備え、これらの手段は特定の経路403〜407
の各々に対して共通する所定量である45マイクロ秒の遅
延を与える。通信経路403〜411の各々は45マイクロ秒だ
け時間的に先行したタイミング基準信号tdを有するの
で、遅延手段（それぞれ）423〜427をその中に有する通
信経路403〜407は、第２図に示されるマイクロセル118
〜122に関するタイミング遅延と同様のタイミング遅延
をマイクロセル413〜417に有することになる。しかし、
通信経路408はその中に遅延手段をもたないが、マイク
ロセル418において見られる50マイクロ秒の遅延を導入
する。その結果、（移動局128に見られる）マイクロセ
ル418における最終的な時間遅延は５マイクロ秒（50マ
イクロ秒の時間遅延プラス45マイクロ秒の時間先行）と
なる。通信経路409〜411についても同様の分析が当ては
まる。そのため、移動局128が最終マイクロセル421から
第２カバレージ・エリア130に移動すると、時間遅延の
差分（△td）は35マイクロ秒となり、IS−95により許容
される時間差分内に充分に入る。かくして、第４図に示
されるワイヤレス通信システム400は、本発明により過
剰な時間遅延を軽減する。
第５図は、本発明により過剰な時間遅延を軽減する第
４図のワイヤレス通信システムの代替実施例を一般的に
示す。図からわかるように、ワイヤレス通信システム50
0の実行例は、第４図のワイヤレス通信システム400と同
様であるが、特定の通信経路403〜407の各々に関する遅
延手段503〜507が異なる量の遅延を特定の通信経路403
〜407の各々に提供する点が相違する。この実行例の最
終的な結果は、マイクロセル413〜417に見られるタイミ
ング基準信号tdに時間遅延が起こらないということであ
る。移動局128がマイクロセル418（および後続のマイク
ロセル419〜421）に到達すると、時間遅延は第４図に示
されるように増大する。第４図に見られるように、移動
局128が最終のマイクロセル421から第２カバレージ・エ
リア130に移動すると、時間遅延の差（△td）は35マイ
クロ秒となり、IS−95により許容される時間差分内に充
分に入る。そのため、第５図に示されるワイヤレス通信
システム500は、本発明により過剰な時間遅延を軽減す
る。
４図のワイヤレス通信システムの代替実施例を一般的に
示す。図からわかるように、ワイヤレス通信システム50
0の実行例は、第４図のワイヤレス通信システム400と同
様であるが、特定の通信経路403〜407の各々に関する遅
延手段503〜507が異なる量の遅延を特定の通信経路403
〜407の各々に提供する点が相違する。この実行例の最
終的な結果は、マイクロセル413〜417に見られるタイミ
ング基準信号tdに時間遅延が起こらないということであ
る。移動局128がマイクロセル418（および後続のマイク
ロセル419〜421）に到達すると、時間遅延は第４図に示
されるように増大する。第４図に見られるように、移動
局128が最終のマイクロセル421から第２カバレージ・エ
リア130に移動すると、時間遅延の差（△td）は35マイ
クロ秒となり、IS−95により許容される時間差分内に充
分に入る。そのため、第５図に示されるワイヤレス通信
システム500は、本発明により過剰な時間遅延を軽減す
る。
当業者には理解頂けようが、本発明により過剰な時間
遅延の軽減を実行する多くの異なる代替実施例が存在す
る。たとえば、第２図ないし第５図に示されるマイクロ
セルを、第２カバレージ・エリア130内まで容易に拡張
することもできる。この場合は、マイクロセルの配列を
両基地局106,133から実行して、本発明により過剰な時
間遅延を軽減することができる。事実、本発明は広義に
おいて、別個の局を用いて過剰差分タイミングの領域間
でタイミングを移行させたり、タイミング先行／遅延手
段を組み合わせて用いて第１カバレージ・エリアから第
２カバレージ・エリアへの過剰な時間遅延を軽減する任
意の実行例を網羅する。
遅延の軽減を実行する多くの異なる代替実施例が存在す
る。たとえば、第２図ないし第５図に示されるマイクロ
セルを、第２カバレージ・エリア130内まで容易に拡張
することもできる。この場合は、マイクロセルの配列を
両基地局106,133から実行して、本発明により過剰な時
間遅延を軽減することができる。事実、本発明は広義に
おいて、別個の局を用いて過剰差分タイミングの領域間
でタイミングを移行させたり、タイミング先行／遅延手
段を組み合わせて用いて第１カバレージ・エリアから第
２カバレージ・エリアへの過剰な時間遅延を軽減する任
意の実行例を網羅する。
本発明は、特定の実施例に関して図示および説明され
たが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、
形式および詳細において種々の変更が可能であることは
当業者には理解頂けよう。対応構造，材料，作用および
全手段または段階の等価物と、以下の請求項の機能要素
とは、他の被請求要素と組み合わせて機能を実行する任
意の構造，材料または作用を明示的に請求されるものと
して包含するものである。
たが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、
形式および詳細において種々の変更が可能であることは
当業者には理解頂けよう。対応構造，材料，作用および
全手段または段階の等価物と、以下の請求項の機能要素
とは、他の被請求要素と組み合わせて機能を実行する任
意の構造，材料または作用を明示的に請求されるものと
して包含するものである。
フロントページの続き
(72)発明者 クサポ、ジョン・エス
アメリカ合衆国イリノイ州グレンビュ
ー、バンテージ・レーン3508
(72)発明者 トンプソン、デニス・ジェイ
アメリカ合衆国イリノイ州ジェネバ、ア
レン・ドライブ 1815
(72)発明者 スピア、ステファン・エル
アメリカ合衆国イリノイ州スコーキー、
ウィリアムズ バーグ・テラス25
(56)参考文献 特開 平２−238732（ＪＰ，Ａ)
特表 平８−500474（ＪＰ，Ａ)
国際公開93／006663（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 7/24 - 7/26
H04Q 7/00 - 7/38
Claims (10)
- 【請求項１】複数の通信経路を介して移動局に発信源信
号を通信するワイヤレス通信システムであって、前記移
動局は前記発信源信号の過剰な時間遅延が存在する場合
に通信を維持する機能が制約され、前記ワイヤレス通信
システムは： 第１カバレージ・エリア内に位置して前記移動局に応答
する第１基地局であって、前記第１基地局がタイミング
基準信号を利用し、前記複数の通信経路のうち１つの通
信経路からの前記発信源信号の通信に、前記複数の通信
経路のうち別の通信経路からの前記発信源信号の通信に
関して、前記発信源信号の時間遅延が起こる第１基地
局； 第２カバレージ・エリア内に位置して、前記移動局に応
答し、前記タイミング基準信号を利用する第２基地局；
および 前記発信源信号の前記時間遅延を調整して、前記移動局
が前記第１カバレージ・エリアから前記第２カバレージ
・エリアに移動するときに、前記発信源信号の前記時間
遅延が前記過剰な時間遅延よりも、小さくなるようにす
る調整手段； によって構成されることを特徴とするワイヤレス通信シ
ステム。 - 【請求項２】前記調整手段が前記第１カバレージ・エリ
ア内に位置して、前記移動局に移行通信経路を介して応
答し、時間的に先行した前記タイミング基準信号を利用
して時間的に先行した前記発信原信号を生成する移行基
地局によってさらに構成される請求項１記載のワイヤレ
ス通信システム。 - 【請求項３】前記移行基地局によりサービスを提供され
るカバレージ・エリアが実質的に前記第２カバレージ・
エリア付近にある請求項２記載のワイヤレス通信システ
ム。 - 【請求項４】前記調整手段が、それぞれ前記第１カバレ
ージ・エリア内に位置して、対応する複数の移行通信経
路を介して前記移動局にそれぞれが応答し、時間的に先
行した異なる前記タイミング基準信号をそれぞれが利用
して時間的に先行した異なる前記発信源信号を生成する
複数の移動局によってさらに構成される請求項１記載の
ワイヤレス通信システム。 - 【請求項５】前記調整手段が： 時間的に先行した前記タイミング基準信号を生成するタ
イミング先行手段；および 特定の通信経路において、前記時間的に先行したタイミ
ング基準信号を、対応する特定時間量だけ遅延させて、
前記移動局が前記第１カバレージ・エリアから前記第２
カバレージ・エリアに移動するときに、前記発信源信号
の前記時間遅延が前記過剰な時間遅延より小さくなるよ
うにする遅延手段； によってさらに構成される請求項１記載のワイヤレス通
信システム。 - 【請求項６】前記タイミング先行手段が所定量の前記タ
イミング基準信号のタイミング先行を提供する請求項５
記載のワイヤレス通信システム。 - 【請求項７】各特定通信経路の前記遅延手段が共通量の
遅延を前記特定の通信経路の各々に、あるいは異なる量
の遅延を各特定通信経路に提供する請求項５記載のワイ
ヤレス通信システム。 - 【請求項８】通信経路がアンテナに結合される１つの光
ファイバ・リンクまたは分配アンテナ構造に結合される
複数の光ファイバ・リンクのいずれかによって構成され
る請求項１記載のワイヤレス通信システム。 - 【請求項９】前記ワイヤレス通信システムが符号分割多
重接続（CDMA）ワイヤレス通信システムによって構成さ
れる請求項１記載のワイヤレス通信システム。 - 【請求項１０】発信源信号を移動局に伝えるワイヤレス
通信システムにおいて通信をハンドオフする方法であっ
て、前記移動局は前記発信源信号の過剰な時間遅延が存
在する場合にハンドオフ中の前記通信を維持する能力が
制限される場合の方法であって： 第１カバレージ・エリア内の第１基地局を介して、複数
の通信経路を介して前記移動局への通信を開設する段階
であって、前記第１基地局がタイミング基準信号を利用
して前記複数の通信経路のうち１つの通信経路からの前
記発信源信号の前記通信に、前記複数の通信経路のうち
別の通信経路からの前記発信源信号の通信に関して前記
発信源信号の時間遅延が起こるようにする段階； 第２カバレージ・エリア内の第２基地局を介して、前記
移動局へ通信を開設し、前記タイミング基準信号を利用
する段階；および 前記発信源信号の前記信号遅延を調整して、前記移動局
の通信が前記第１カバレージ・エリアから前記第２カバ
レージ・エリアにハンドオフされるときに、前記発信源
信号の前記時間遅延が前記過剰な時間遅延よりも小さく
なるようにする段階； によって構成されることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/609,076 | 1996-02-29 | ||
| US08/609,076 US5819181A (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Apparatus and method for mitigating excess time delay in a wireless communication system |
| PCT/US1996/019986 WO1997032446A1 (en) | 1996-02-29 | 1996-12-13 | Apparatus and method for mitigating excess time delay in a wireless communication system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11504787A JPH11504787A (ja) | 1999-04-27 |
| JP3459423B2 true JP3459423B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=24439262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53092697A Expired - Fee Related JP3459423B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-12-13 | ワイヤレス通信システムにおける過剰な時間遅延を軽減する方法および装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5819181A (ja) |
| EP (1) | EP0824843B1 (ja) |
| JP (1) | JP3459423B2 (ja) |
| KR (1) | KR100294172B1 (ja) |
| CN (1) | CN1087581C (ja) |
| BR (1) | BR9604987A (ja) |
| CA (1) | CA2217574C (ja) |
| DE (1) | DE69636386T2 (ja) |
| WO (1) | WO1997032446A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6259687B1 (en) * | 1997-10-31 | 2001-07-10 | Interdigital Technology Corporation | Communication station with multiple antennas |
| KR100351425B1 (ko) * | 2000-01-26 | 2002-09-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 기지국 통화 반경 확장용 클럭 발생 장치 |
| CN100359956C (zh) * | 2003-02-09 | 2008-01-02 | 中兴通讯股份有限公司 | 无线通信系统中实现同步与测距的方法及其实施装置 |
| US7336646B2 (en) * | 2004-10-26 | 2008-02-26 | Nokia Corporation | System and method for synchronizing a transport stream in a single frequency network |
| CN101884243B (zh) * | 2007-11-21 | 2013-04-17 | 朗讯科技公司 | Cdma基站和用在其中的信号处理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5293423A (en) * | 1989-09-12 | 1994-03-08 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Synchronizing method in a mobile radio system |
| US5038403A (en) * | 1990-01-08 | 1991-08-06 | Motorola, Inc. | Simulcast system with minimal delay dispersion and optimal power contouring |
| FR2657211A1 (fr) * | 1990-01-18 | 1991-07-19 | Cit Alcatel | Procede de transfert de communication dans un reseau de radiotelephonie. |
| IL100213A (en) * | 1990-12-07 | 1995-03-30 | Qualcomm Inc | Mikrata Kedma phone system and its antenna distribution system |
| US5355515A (en) * | 1991-06-12 | 1994-10-11 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson | Method and apparatus for estimating initial time alignment in a cellular communications network |
| RU2107992C1 (ru) * | 1992-09-23 | 1998-03-27 | Сименс АГ | Способ переключения мобильных абонентов в мобильной радиосети |
| US5530915A (en) * | 1993-02-26 | 1996-06-25 | Motorola, Inc. | Method for determining and utilizing simulcast transmit times by master transceiver |
| AU677079B2 (en) * | 1993-06-14 | 1997-04-10 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Time alignment of transmission in a down-link of a CDMA system |
-
1996
- 1996-02-29 US US08/609,076 patent/US5819181A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-13 EP EP96943761A patent/EP0824843B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-13 CA CA002217574A patent/CA2217574C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-13 BR BR9604987A patent/BR9604987A/pt not_active Application Discontinuation
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- 1996-12-13 DE DE69636386T patent/DE69636386T2/de not_active Expired - Fee Related
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