JPH04505994A - Ｔｄｍａセルラ・システムにおける同期および等化 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＴＤＭＡセルラ・システムにおける同期および等化発明の分野 本発明は、同期および等化に関する。

さらに詳しくは、本発明は時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ・システムにおけ るシステム同期および等化に関する。

発明の背景 加入者の移動に起因する異なる伝搬遅延を考慮するため、加入者送信の着信時間 をセル同期（進行または後退）で時間的に配列しなければならない陸上移動時分 割多元接続（ＴＤＭＡ）ワイヤレス・システムにおいて、通信チャンネルの時分 割多重（ＴＤＭ）スロット構造に同期された伝送を獲得しかつ維持するため、同 期情報を加入者に与えなければならない。

一つの方法として、有効情報を加入者が送出する前に十分なガード時間（ｇｕａ ｒｄ　ｔｉｍｅ）を与えて、最も予定されている伝送に対処する方法がある。そ の場合、この加入者は自己のその後の伝送を進め、セルと同期するように指示さ れる。既知の同期シーケンスはすべての伝送に重畳されており、セル同期を維持 するために用いられる。

セルラＴＤＭＡシステムにおける問題点は、（加入者がセル間を移動するため） 隣接セルはハンドオフの候補について隣接セル内の加入者をモニタしなければな らないことである。そのため、第１図に示すように、加入者が自己のホスト・セ ルに同期する（ただし、ホストからの各自の距離を考慮して）と、加入者伝送は 隣接セルの伝送と同期しなくなる（なぜならば、隣接セル・サイトからの各自の 距離の関係が反対である可能性があるためである）。例えば、第２Ａ図の移動加 入者１（Ｍｌ）の時間スロット以降の時間スロット２（第２Ｃ図）で着信するた め、移動加入者２（Ｍ２）が自己の伝送を８ビツトだけ（４８Ｋｂｐｓ：キロビ ット／秒で）進めて（第２Ｂ図）、セル・サイトＡからの３０マイルの距離差を 考慮する場合、Ｍ２の伝送はＭｌに向かって進む。しかし、隣接セルＢの場合、 Ｍｌの伝送はＭ２に向けて進められ、セル・サイトＢからの各距離差に対処する 。従って、時間スロット１におけるＭｌの伝送の終端は、セル・サイトＢによっ て受信される時間スロット２におけるＭ２の伝送の開始と一致する（これは第２ Ｄ図の網目部で示される）。従って、同期情報（隣接セルに対する目的の情報） は、時間スロットの開始に現われることがなく、あるいは（第２Ｄ図の網目部に おいて）衝突を受けることになる。

ワイヤレス伝送は、レシーバの途中にある多くの物体および障害で反射する。そ の結果、送信される情報の個々のビットを正しく検出するためには、等止器は受 信するさまざまな時間的に分散したエコーを時間的に整合させ、各ビットについ て判定しなければならない。従って、レシーバは、既知のシーケンスに対して各 エコー内に存在する同期シーケンスを相関させ、各エコーの相関定数を得ること により、これらの時間的に分散したエコーを時間的に整合させて、等化のための 時間分散係数をめることができる。

相関定数および時間分散関数が得られると、伝搬条件が変化し、時間分散特性を 変えるまで、後続の情報を検出すること（およびもし保存されていれば、遡及的 に前の情報を検出すること）が可能である。適応等化は演算集約的であるが、係 数を適応して、時間的に時間分散特性を追跡する。

同期／等化シーケンスの着信からの時間（ビット数によって測定される）が長け れば長いほど、適応等化に対する必要性は高くなる。適応等化についてのより広 範な説明は、５ｈａｈｉｄ　Ｑｕｒｅｓｈｉ、　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｅｑｕａｌ ｉｚａｔｉｏｎ、　ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｍａｇａｚｉｎｅ 、　Ｍａｒｃｈ　１９８２゜０１６３−６８０４／８２１０３００−０００９． ｐｐ９−１６においてみることができる。

汎欧州デジタル・セルラ（Ｐａｎ−Ｅｕｒｏｐｅａｎ　ＤｉｇｉｔａｌＣｅｌｌ ｕｌａｒ）システムは、ミツドアンプル（ｍｉｄ−ａｍｂｌｅ）を用いるＴＤＭ Ａセルラ・システムであり、同期情報は時間スロットの中間に現われる。そのデ ータ・レートおよびスロット長での固定等化は順時間方向および逆時間方向の画 方における確実な検出に十分であるので、このシステムでは問題は生じなかった 。しかし、米国におけるデータ・レートおよびスロット長では、逆時間方向の確 実な検出のためには適応等化が必要であり、等止器の複雑さがかなり増加し、同 期シーケンス以前の時間分散エコーを保存するため膨大なメモリを必要とする。

本発明は、これらの欠点を克服し、以下の特定の利点を実現することを目的とす る。

発明の概要 時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ・システムにおいて、同期／等化方式が提供 される。この方式は、隣接セルにおける同期情報の保全性を維持するため、ＴＤ Ｍスロットの開始から十分離れた同期情報を与え、かつ、十分確実に回復するた めに同期情報の前の情報を適応等化する必要があるほど、スロットの開始からそ れほど離れていない該同期情報を与える段階によって構成される。

同期情報とスロットの終端との間のほぼ中間において、追加情報を与え、その情 報に基づき等化を再トレイニング（ｒｅｔｒａｉｎ）することができることによ り、等化はさらに向上される。

従って、等止器は、同期情報以前の情報に対し遡及的な非適応等化を行ない、該 同期情報以降の情報に対し適応等化を行ない、そしてＴＤＭ内の他の部分の既知 のビット・シーケンスを利用して再トレイニングする。追加情報は、特定のセル を識別する既知のビット・シーケンスから成る。

図面の説明 本発明のさらなる目的、特長および利点は、添付の図面と共に以下の詳細な説明 からより明らかになり、本発明の好適な実施例において実施するための最良の形 態について理解されよう。ただし、この例はこれに限定されるものではない。

第１図は、本発明によって解決される問題および本発明の好適な実施例が動作す る環境を示す。

第２Ａ図ないし第２Ｄ図は、問題点および本発明の好適な実施例によって提供さ れる解決を示すタイミング図である。

このような装置の典型的な実施例の一つは、本譲受人であるＭｏｔｏｒｏｌａ社 に譲渡された米国特許第４，８２９，５４３号Ｂｏｒｔｈ　ｅｔ　ａｔ、におい で示されており、読者の便宜を図るため、従来技術の図として本明細書に内包さ れている。

詳細な説明 本発明は、同期情報（Ｓ／Ｓ）をＴＤＭスロットの開始から十分離れて配置する ことにより、同期情報の保全性が維持され、かつ前のスロットの終端と衝突しな いことに着目している。さらに、衝突を避ける範囲で同期をできるだけ前に配置 することにより、適応等止器ではなく固定係数等止器によりデータの遡及的検出 が可能になる。この方法は、演算集約性がはるかに低減され、メモリ要件を大幅 に低減する（なぜならば、遡及的な処理用に情報を保持する量が少なくてすむた めである）。

本発明の好適な実施例では、時間スロットの開始から１６ビツト（４８Ｋｂｐｓ で３０マイルの距離差の２半径）後に（すなわち、第２Ｄ［！ｌの網目部の直後 に）同期情報が与えられ、それにより隣接セルで必要な追加ガード時間を与える 。そのため、遡及的な処理用に１６ビツトのみを保存するだけでよく（それによ りメモリ要件を大幅に低減し）、また、時間分散特性がこの１６ビツト期間中に 大幅に変化する可能性は極めて少ないので、遡及的な適応等化の必要がなくなり （それにより等化の複雑度が大幅に低減される）。

制御情報（隣接セルには重要でない情報）は、スロットの最初の１６ビツトで送 出される。

さらなる改善として、すべての送信の必須の一部として定期的に交換される、ホ スト・セルを識別する既知のビット・シーケンス（ＣＣ：”ｃｏｌｏｒ　ｃｏｄ ｅ”またはデジタル監視音声トーン（Ｄｉｇｉｔａｌ　５ｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ 　Ａｕｄｉｏ　Ｔｏｎｅ）　：　Ｄ　５ＡＴ）は、スロット内の若干後で（ただ し、第２Ｄ図の網目部を避けて）送出することができ、それによりこのシーケン スは隣接セルに対しても利用可能になる。このように配置されると、シーケンス 上で相関するので、適応等化器を再トレイニングするために利用可能となる。こ の目的のため、同期シーケンスとスロット終端との間の中間が最適である。

このような分離セル識別フィールドの付随する利点は、送信の別の部分（例えば 、デジタル化音声メツセージまたは誤り訂正情報）を解読せずに、このフィール ドは容易に検出できることである。そのため、このフィールドは基本的な音声に 対応していない走査型レシーバによっても（ハンドオフ用の加入者候補の確認の ために）利用でき、その結果、ハードウェアおよび処理が大幅に簡略化される。

さらに、このフィールドは時間スロット内で有利な位置にあるためそのまま受信 されるので、他のセルから音声メツセージを不適切に復元する際に生じる　（異 なるｒｃｏｌｏｒ　ｃｏｄｅＪとの）同一チャンネル干渉（ｃｏ−ｃｈａｎｎｅ ｌ　１ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を能動的にミューティング（音声ミューティン グ）するために容易に利用できる。

本発明の付随する利点には、遡及的な適応等化（およびそれに付随する演算上の 犠牲）を除去することができ、メモリ要件を大幅に低減することがある。

時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ・システムにおいて、同期／等化方式が提供 され、この方式は、隣接セルにおける同期情報の保全性を維持するため、ＴＤＭ スロットの開始から十分離れた同期情報を与え、かつ、十分確実に回復するため に同期情報の前の情報を適応等化する必要がないように、スロットの開始からそ れほど離れていない該同期情報を与える段階によって構成される。

同期情報とスロットの終端との間のほぼ中間において、追加情報を与え、その情 報に基づき等化を再トレイニング（ｒｅｔｒａｉｎ）することができることによ り、等化はさらに向上される。

従って、等化器は、同期情報以前の情報に対し遡及的な非適応等化を行ない、該 同期情報以降の情報に対し適応等化を行ない、そしてＴＤＭスロット内の他の部 分の既知のビット・シーケンスを利用して再トレイニングする。追加情報は、特 定のセルを識別する既知のビット・シーケンスから成る。

上記の説明は、隣接セルにおいてのみ関係があるので、加入者／システム間通信 に対してのみ意義がある。

上記の発明を実施するための手段は容易に構築でき、当業者には明らかである。

このような装置の典型的な実施例の一つは、本譲受人であるＭｏｔｏｒｏｌａ社 に譲渡された米国特許第４，８２９，５４３号Ｂｏｒｔｈ　ｅｔ　ａｔ、におい で示されており、読者の便宜を図るため、従来技術の図として本明細書に内包さ れている。本発明の好適な実施例について説明してきたが、本発明の他の変形お よび修正は可能であることは当業者に明らかである。これらおよびその他の変形 例および適応例は、添付のクレームの範囲内にあるものとする。

国際調査報告　−

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ・システムにおける同期および等化方法 であって： 隣接セルにおいて同期情報の衝突を避けるため、ＴＤＭスロットの開始から離れ た同期情報を与える段階；および同期情報の前の情報の適応等化を行なうほど、 スロットの開始からそれほど離れていない該同期情報を与える段階；によって構 成されることを特徴とする方法。
2. ２．隣接セルにおいて衝突を受けない後続の追加情報を与え、この情報に基づい て等化の再トレイニングが可能な追加情報を与える段階； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．同期情報とスロット終端との間のほぼ中間で追加情報が与えられることを特 徴とする請求項２記載の方法。
4. ４．追加情報が、セルを識別するビット・シーケンスであることを特徴とする請 求項２記載の方法。
5. ５．ビット・シーケンスを用いて、ハンドオフ候補を確認することを特徴とする 請求項４記載の方法。
6. ６．ビット・シーケンスを用いて、音声ミューティングを行なうことを特徴とす る請求項４記載の方法。
7. ７．時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ・システムにおける同期および等化方法 であって： 隣接セルにおいて同期情報の衝突を避けるため、ＴＤＭスロットの開始から離れ た同期情報を与える段階；同期情報以前の情報の適応等化を行なうほど、スロッ トの開始からそれほど離れていない該同期情報を与える段階；および 隣接セルにおいて衝突を受けない後続の追加情報を与え、この情報に基づいて等 化の再トレイニングが可能な追加情報を与える段階； によって構成されることを特徴とする方法。
8. ８．時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ・システムにおける同期および等化方法 であって： 隣接セルにおいて同期情報の衝突を避けるため、ＴＤＭスロットの開始から離れ た同期情報を与える段階；同期情報以前の情報の適応等化を行なうほど、スロッ トの開始からそれほど離れていない該同期情報を与える段階；および 同期情報とスロット終端との間のほぼ中間において、追加情報を与え、この情報 に基づいて等化の再トレイニングが可能な追加情報を与える段階； によって構成されることを特徴とする方法。
9. ９．時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ・システムにおける同期および等化方法 であって： 同期情報以前の情報に対し遡及的な非適応等化を行なう段階；および 該同期情報以降の情報に対し適応等化を行なう段階；によって構成されることを 特徴とする方法。
10. １０．ＴＤＭスロット内の他の部分の既知のビット・シーケンスを利用して、適 応等化を再トレイニングする段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする 請求項９記載の方法。
11. １１．既知のビット・シーケンスが、セルを識別するシーケンスであることを特 徴とする請求項１０記載の方法。
12. １２．時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ・システムにおける同期および等化方 法であって： 同期情報以前の情報に対し遡及的な非適応等化を行なう段階； 該同期情報以降の情報に対し適応等化を行なう段階；および ＴＤＭスロット内の他の部分の既知のビット・シーケンスを利用して、適応等化 を再トレイニングする段階；によって構成されることを特徴とする方法。
13. １３．時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ・システムにおける同期および等化装 置であって： 同期情報以前の情報に対し遡及的な非適応等化を行なう手段；および 前記手段に結合され、該同期情報以降の情報に対し適応等化を行なう手段； によって構成されることを特徴とする装置。
14. １４．適応等化手段に結合され、ＴＤＭスロット内の他の部分の既知のビット・ シーケンスを利用して、適応等化を再トレイニングする手段； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１３記載の装置。
15. １５．既知のビット・シーケンスが、セルを識別するビット・シーケンスである ことを特徴とする請求項１４記載の装置。