JPH10505970A - デジタル無線電話における送信タイミング制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基地局と加入者ユニットとの間のタイムドメイン・マルチプレックス／タイムドメイン・マルチプル・アクセス通信において、基地局はタイミング基準信号を送信する。加入者ユニットは、送信時間に関わりなく基地局によって正しく受信されることを確実にするに十分な短さのデータパケット(a)によって応答する。基地局は、所要の送信時間を決定して、より長いデータパケット(b)が、予期されるときに受信されるように送信され得るように、そのタイミングを先行させるように加入者ユニットに命令する。タイミング調整は、基地局と加入者ユニットとの近似的な距離に依存する固定された現在の成分、および、上記の所要の送信時間の測定から得られた第2の成分を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 デジタル無線電話における送信タイミング制御 本発明は、複数の固定長の時間フレームの複数の所定のタイムスロットに複数 のデータパケットを送信するタイミングの制御に関する。 時分割多重化／時分割多元接続（ＴＤＭ／ＴＤＭＡ）通信では、基地局と通信 している種々の加入者ユニットからの信号が適切な時間に基地局に届かなければ ならない。さもなければ、異なる加入者ユニットからの２以上のデータパケット の部分が、同時に基地局に届くかもしれず、そのとき、基地局は全てのパケット を正しく受信することができないであろう。例えば、GSM（"Global System for Mobile communications",「移動通信のためのグローバルシステム」）のような 従来のＴＤＭ／ＴＤＭＡシステムにおいては、基地局は複数の基準タイミング信 号を複数の加入者ユニットに送信し、各加入者ユニットに対して、それら複数の 加入者ユニットからの複数の送信が基地局において正しいタイミングで受信され るためには、その加入者ユニットが上記の基準信号よりどれくらい先行して送信 すべきであるかを知らせる。結果として、基地局においては、各データパケット は、そのＴＤＭＡタイムスロット内に正しく整列される。このような適応的タイ ム・アラインメント(adaptive time alignment)がないならば、複数の加入者ユ ニットと基地局との間で生じ得る最大遅延を考慮に入れた十分に大きいガード時 間を以って、複数のパケット同士を切り離さなければならないであろう。これは 、結果として、スペクトルの使用効率を悪くする。 本発明の種々の形態は、ここで参照されるべき請求の範囲におい て明らかにされている。 本発明の１つの形態は、好適には、複数の加入者ユニットからの複数の送信の タイミングを、複数の所定のタイムスロットにおいて基地局が受信するように、 制御する方法に関する。ここで、上記の基地局はタイミング基準信号を加入者ユ ニットに送信する。該加入者ユニットは、基地局によって受信される相対的に短 いパイロット・パケットを送信する。上記の基地局は、上記のパイロット・パケ ットの受信の時刻から、上記の加入者ユニットと上記の基地局との間の伝播遅延 時間に依存する値を決定する。そして、上記の基地局は加入者ユニットに通知し 、それに応答して続いて上記の加入者ユニットから送信されるタイミングを早め るようにさせる。 加入者ユニットのためのタイミング調整は、加入者ユニットと基地局との間の 近似的な距離に従って予め決定される第１の固定された成分、および、加入者ユ ニットからパイロット・パケットが到着するに要する時間を測定することによっ て決定される第２の成分を含む。上記の第２の成分は可変であり、一旦、上記の 第２の成分が決定されると、上記の加入者ユニットにメッセージを送信して、後 に続く複数の情報パケットのために使用されるべきタイミング調整を設定する。 本発明による適応的タイム・アラインメントは、加入者ユニットから基地局に 複数のパイロット・パケットを送信することを含む。パイロット・パケットは、 正規のパケットより短い継続時間を有する。パイロット・パケットの、より短い 継続時間は、異なる加入者ユニットからのパイロット・パケットが基地局におい て時間的に重ならないように受信されるということを確実にする。パイロット・ パケットは、システム・コントロール・データ、および/または、短い情報メッ セージを含むことができる。一方、より長い正規のパ ケットは、システム・コントロール・データ、および、例えば、ユーザ・データ のような、その他の情報の両方を含むことができる。 本発明の他の形態は、好適には、TDMAの呼設定の方法に関する。ここでは、呼 設定に対するアロハ(aloha)要求がパイロット・パケットにて送信され、基地局 により受信されるように、複数のパイロット・パケットが、ある期間にわたって 反復して送信される。パイロット・パケットは、正規のパケットより相対的に短 い。こうして、もし、１つのパイロット・パケットが正しく受信されないとき、 あるいは、１つのパイロット・パケットによってタイミング調整が決定されない ときでも、依然、アロハ要求は正しく受信され得、また、依然、次のパイロット ・パケットを用いてタイミング調整が決定され得る。種々の環境条件の下でも信 頼性の高い受信を確実にするために、次に続くパイロット・パケットは、異なる 周波数に設定されてもよい。 本発明の他の形態は、好適には、基地局から加入者ユニットへ複数の初期化パ ケットを送信することである。ここで、タイミング信号の列を含む初期化パケッ トが、加入者ユニットから基地局への複数の信号のタイミングを調整するために 使用される。 １つのシステムにおける基地局と加入者ユニットとの間の複数のパケットのタ イミングの調整は、アップリンクおよびダウンリンクの送信の間にオフセットを 設けるための固定された成分を含み得る。 本発明の他の形態は、好適には、TDMAシステムにおける、アップリンクおよび ダウンリンクの複数のパケットのタイミングの調整の方法に関する。この方法は 、以下の要件を含む。基準信号が基地局から送られること。この基準信号に応答 して加入者ユニットからパイロット・パケットが送られること。タイミングの調 整は、上記の パイロット・パケットの受信の時間から、基地局において決定されること。そし て、上記のタイミング調整を示す信号が、加入者ユニットのタイミングを調整す るために、加入者ユニットに送られる。一度、調整がなされると、正規の長さの パケットが送信される。 本発明は、また、上記の方法を実施する装置にも関する。 本発明の好適な実施例は、以下に、図面を参照して、例として記述されるであ ろう。 図１は、基地局（BTE−基地終端装置）、および、加入者ユニット（NTE−ネッ トワーク装置）を含むシステムを図示する回路図である。 図２は、二重の(duplex)リンクのためのフレーム構造およびタイミングを示す 図である。 図３は、ダウンリンク/アップリンクのタイミング、および、アップリンクの パイロット・パケットの送信を示す図である。ここで、アップリンクは加入者ユ ニット（NTE−ネットワーク端末装置）から基地局（BTE−基地局端末装置）へ至 る。 図４は、アップリンクに送信される正規のパケットのタイミング調整を示す図 である。 図5(a)は、アップリンクのパイロット・パケットを示す図である。 図5(b)は、図3(a)に示されるアップリンクのパイロット・パケットとの比較の ためにアップリンクの正規のパケットを示す図である。 図6(a)は、ダウンリンクのパイロット・パケットを示す図である。 図6(b)は、図6(a)との比較のためにダウンリンクの正規のパケットを示す図で ある。 基本システム 図１に示されるように、好適なシステムは、交換機から加入者へのローカルな 有線ループが、固定された基地局と固定された加入者ユニットとの間の全二重の 無線リンクに置き替えられた電話システムの一部である。好適なシステムは二重 の無線リンクを含み、更に、必要なプロトコルを実行するために送信機および受 信機を含む。当該技術分野にて知られているGSM のようなデジタル・セルラー移 動自動車電話システムと好適なシステムとの間には複数の類以点がある。このシ ステムは、階層化されたモデル、特に、以下の層に基づくプロトコルを使用する 。PHY（物理）、MAC（媒体アクセス制御）。ＤＬＣ（データ・リンク制御）、NW K（ネットワーク）。 GSM と比較したときの相違点の１つは、好適なシステムにおいては、加入者ユ ニットが固定された位置にあり、ハンドオフの取り決め、または、移動性に関す る他の特徴は必要ないことである。これは、例えば、好適なシステムにおいては 、指向性のアンテナ、および、本線からとった（コンセントを使う）電気が使用 され得ることを意味する。 近くの基地局の間の干渉を最小にするために、好適なシステムにおける各基地 局は、全周波数割当てから選ばれた12の周波数で6 つの二重(duplex)無線リンク を提供する。二重のリンクに対するそのフレーム構造およびタイミングは、図2 に示される。二重の無線リンクの各々は、加入者ユニットから基地局へのアップ リンクと、該アップリンクに対して固定された周波数オフセットを有する、上記 の基地局から上記の加入者ユニットへのダウンリンクとを含む。上記のダウンリ ンクはＴＤＭである、そして、上記のアップリンクはＴＤＭＡである。全てのリ ンクに対する変調はπ/4‐DQPSKであり、全てのリンクに対する基本フレーム構 造は、2560ビットのフレー ムにつき10のスロットである。ビット伝送速度は、512kbps である。ダウンリン クは、連続的に送信され、本質的なシステム情報のために放送チャネルを組み入 れる。送信されるべきユーザ情報が存在しないとき、上記のダウンリンク送信は 、上記の基本フレームおよびスロット構造を使用し続け、適当なフィルパターン (fill pattern)を含む。 アップリンクおよびダウンリンク送信の両方のために２つのタイプのスロット がある。呼設定の後に使われる正規のスロット、および、呼設定の間に使われる パイロット・スロットである。 図6bに示されるように、ダウンリンクの正規のスロットの各々は、24ビットの 同期情報、続いて、８ビットのヘッダを含むS フィールドと称する24ビット、続 いて、Ｄフィールドと称する160 ビットを含む。この後には、24ビットの順方向 誤り訂正(Forward Error Correction)および８ビットの末尾が続き、更に、12ビ ットの放送チャネルが続く。この放送チャネルは、１つのフレームの複数のスロ ットの各々の中で複数のセグメントから成り、これらの複数のセグメントは、共 に、ダウンリンク共通シグナリング・チャンネルを形成する。上記のダウンリン ク共通シグナリング・チャンネルは、基地局によって送信され、スロット・リス ト、マルチフレームおよびスーパーフレーム情報、コネクションレス・メッセー ジ、および、上記のシステム動作に基本的なその他の情報のようなリンク情報を 含む複数の制御メッセージを含む。 呼設定の間は、ダウンリンクの各パイロット・スロットは、図6aに示されるよ うに、周波数訂正データ、および、受信機の初期化のためのトレーニング・シー ケンスを含み、短いS フィールド情報は有するが、Ｄフィールドはない。 アップリンクのスロットは、基本的には、図5 に示されるように 、２つの異なるタイプのデータ・パケットを含む。パイロット・パケットと称さ れる第１のタイプのパケットは、例えば、Aloha の呼要求のため、および、適応 的タイム・アラインメントを実行するために、接続が設定される前に使用される （図5aを参照）。正規のパケットと称される他のタイプのデータ・パケットは呼 が設定されたときに使用され、適応的タイム・アラインメントの使用によって、 より大きいデータパケットである（図5bを参照）。 アップリンクの正規のパケットの各々は、244 ビットのデータパケットを含む 。このデータパケットの前後には、それぞれ、4 ビットの長さのランプ(ramp)を 伴っている。上記のランプ、および、256 ビットのスロットの残りのビットは、 タイミング・エラーによる近隣のスロットからの干渉に対してガード・ギャップ (guard gap)を提供する。各加入者ユニットは、信号が基地局に届くに要する時 間を補償するように、スロット送信のタイミングを調整する。アップリンクの正 規のデータパケットの各々は24ビットの同期データを有し、この同期データの後 には、ダウンリンクの正規のスロットにおけると同じビット数のS フィールドお よびＤフィールドが続く。 アップリンクのパイロット・スロットの各々は、192 ビットの長さであって、 前後には、それぞれ、4 ビットのランプ(ramp)を伴っているパイロット・データ パケットを含む。これらの4 ビットのランプは、60ビットの拡張されたガード・ ギャップの境界を定める。利用できるタイミング情報が存在しないため、また、 それなしでは、伝播遅延のために近隣のスロットが干渉するため、上記のより大 きいガード・ギャップが必要である。上記のパイロット・パケットは、64ビット の同期を含み、その後には、104 ビットのS フィールドが続く。S フィールドは 、８ビット・ヘッダから始まり、１６ビットの周期冗長検査(Cyclic Redundancy Check)、予備の2 ビット 、14ビットの順方向誤り訂正FEC ビット、および、末尾の8 ビットで終わる。Ｄ フィールドは存在しない。 上記のデータパケットにおけるS フィールドは、２つのタイプのシグナリング (signalling、制御情報伝達）のために使用され得る。 上記の第１のタイプは、MAC シグナリング（MS）であって、基地局のMAC 層と 加入者ユニットのMAC 層との間のシグナリングのために使用される。ここではタ イミングが重要である。上記の第２のタイプは、関連シグナリング(associated signalling)と称され、遅くても速くてもよく、基地局と加入者ユニットとの間 のＤＬＣまたはNWK 層におけるシグナリングのために使用される。 上記のD フィールドは最も大きいデータフィールドであり、正規の電話の場合 、ディジタル化されたスピーチ・サンプルを含むが、また、非スピーチ・データ ・サンプルを提供することもできる。 好適なシステムにおいては、呼掛け応答プロトコル(challenge response prot ocol)を使用する加入者ユニットの確認(authentication)のための設備が設けら れている。一般的な暗号化は、送信されたスーパーフレーム・ナンバ(number)に 同期するキー・ストリーム・ゼネレータ（生成子）によって作られる予測不可能 な暗号ビット列と、スピーチまたはデータとを組み合わせることにより提供され る。 加えて、上記の送信された信号は、直流成分を取り除くためにスクランブルさ れる。 適応的タイム・アラインメント 適応的タイム・アラインメントによって伝搬による遅延を補償することにより 、正規のアップリンク・パケットの間のガード期間を短くすることができるよう になる。 （基地局より加入者を経て基地局までの）ラウンド・トリップ伝播遅延は、そ れぞれの加入者ユニット毎に、受信した複数のパケットのタイミングをダウンリ ンクのタイミングと比較することによって、基地局で決定される。基地局は、複 数のパケットがそれぞれの受信用に割り当てられた複数のタイムスロットの範囲 内で基地局によって正確に受信されることを確実にするように、加入者ユニット が、上記の測定されたラウンドトリップ伝播時間だけ先行する時間に送信するよ うにプログラムする。 適応的タイム・アラインメントなしでは、正規のアップリンク・パケットが使 用されるときに許されるガード期間では不十分であろう。それ故に、加入者ユニ ットの正規の送信のタイミングがセットされるまでは、次のタイムスロットの内 容と衝突するであろう危険が存在するので、正規のパケットは送信できない。こ の状況において送信されるのは、アップリンクのパイロット・パケットである。 上記のパイロット・パケットは、より短いので、ガード期間を拡張し、拡張され たガード期間は、上記の加入者ユニットの送信タイミングの調整を要求すること 無しに上記のパイロット・パケットが正しく受信されることを可能にする。 タイミングを先行することなしにアップリンクのパイロット・パケットを使用 する場合、サポートされる加入者ユニットと基地局との間の最大距離は、約10km である。この距離を越えると、上記のラウンドトリップ伝播時間は、上記の、よ り短いパイロット・パケットを使用することによって提供される上記の拡張され たガード期間を超える。しかし、より大きい距離については、プリセットされる タイミングの先行時間をより大きくすることにより対応可能である。このことは 、より大きい距離離れた加入者ユニットも使用され得るということを意味する。 上記のプリセットされるタイミングの先 行時間は、アップリンクのパイロット・パケットの送信に適用され、これにより 、送信されたパイロット・パケットが基地局によって正しいタイムスロットの範 囲内で受信されるようにする。基地局は、受信したパケットのタイミングをその ダウンリンクのタイミングと比較して、加入者ユニットが、対応する先行時間(c orresponding advance)を有するようにプログラムする。これは適応先行時間(ad aptive advance)として知られている。こうして、アップリンクの正規のパケッ トの送信に適用される全先行時間は、上記のプリセットされた先行時間と上記の 適応先行時間との和である。この全先行時間は、上記のラウンドトリップ伝播時 間と等しい。 アップリンクおよびダウンリンクのパケットの間の正確なタイミング関係は図 3 に示され、適応的タイム・アラインメントを行ったときのアップリンクの正規 のパケットのタイミングは図4 に示される。 アップリンク・パケットとダウンリンク・パケットとの間のタイミングは、ま た、図3 および4 にアップリンクのパイロット・パケットおよびアップリンクの 正規のパケットの両方について示すタイミング・オフセット t_fixedによって調 整される。 以下のパラメーターは、適応的タイム・アラインメントのために定義される。 適応先行時間の最小識別時間(resolution)、tadv = 1ビット 適応先行時間の最小値、tadv = 0ビット 適応先行時間の最大値、tadv = 36 ビット（加入者から基地局への最大距離 ＝約10km） プリセットされる先行時間の最小識別時間は、t_preset=1ビット プリセットされる先行時間の最小値は、t_preset= 0 ビット 加入者における全先行時間の最大値は、t_adv+t_preset=104 ビ ット プリセットされる先行時間は、加入者ユニットのインストールプロセスの一部 としてプログラムされ、もし、その加入者ユニットが可変成分のみでサポートさ れる最大10kmの距離内にあるならば、0 にセットされる。 しかし、この距離の外側では、加入者は基地局からの距離に従って複数のゾー ンにグループ分けされてもよい。そして、これらのゾーンと共に加入者は基地局 に登録され、加入者に割り当てられる、より大きいプリセット先行時間t_preset は以下のように割り当てられる。 最小距離は、t_preset+t_advの最小値、に等しい全先行時間によってサポートさ れる実際の最小の距離に対応する。 最大距離は、t_preset+t_advの最大値、に等しい全先行時間によってサポートさ れる実際の最大の距離に対応する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年１０月９日 【補正内容】 明細書 本発明の1 つの形態は、少くとも1 つの第１の送受信ユニット（NTE）からの 複数のデータパケットの送信のタイミングを、複数の固定長め時間フレーム内の 複数の所定のタイムスロットにおいて第２の送受信ユニット（BTE）が、これら の複数のデータパケットを受信するように、制御する方法に関する。ここで、上 記の第２のユニットはタイミング基準信号を第１のユニットに送信する。該第１ のユニットは、応答して、プリセットされた第１の値に依存する時間に、相対的 に短い第１のパケットを選択可能に送信する。上記の第１の値は、上記の第１の ユニットと上記の第２のユニットとの間の近似的な距離に依存する伝播遅延の所 定の推定値である。上記の第２のユニットは、上記の第１のパケットの受信の時 刻から伝播遅延時間に依存する第２の値を決定する。そして、上記の第２のユニ ットは、それに応答して続いて上記の加入者ユニットから送信される複数の相対 的に長いパケットの送信のタイミングを調整するために、上記の第２の値に依存 する調整信号を上記の第１のユニットへ送信する。 第１のユニットのためのタイミング調整は、上記の加入者ユニットからパイロ ット・パケットが到着するに要する時間を測定することによって決定される第２ の値を表示する第１の成分、および、加入者ユニットと基地局との間の近似的な 距離に従って予め決定されプリセットされる第１の値を表示する第２の成分を含 む。上記の第１の成分は可変であり、一旦、上記の第１の成分が決定されると、 上記の加入者ユニットにメッセージを送信して、後に続く複数の情報パケットの ために使用されるべきタイミング調整を設定する。 本発明による適応的タイム・アラインメントは、加入者ユニットから基地局に 複数のパイロット・パケットを送信することを含む。パイロット・パケットは、 正規のパケットより短い継続時間を有す る。パイロット・パケットの、より短い継続時間は、異なる加入者ユニットから めパイロット・パケットが基地局において時間的に重ならないように受信される ということを確実にする。パイロット・パケットは、システム・コントロール・ データ、および/または、短い情報メッセージを含むことができる。一方、より 長い正規のパケットは、システム・コントロール・データ、および、例えば、ユ ーザ・データのような、その他の情報の両方を含むことができる。 第１の送受信ユニット（NTE）からの複数のデータパケットの送信のタイミン グを、第２の送受信ユニット（BTE）が固定長の時間フレーム内の複数の所定の タイムスロットにおいて、これらのデータパケットを受信するように、制御する ためのタイミング制御手段。ここで、上記の第２のユニットはタイミング基準信 号送信手段を含む。そして、上記の第１のユニットは、タイミング基準信号の受 信に応答して、プリセットされた第１の値に依存する時間に、相対的に短い第１ のパケットを選択可能に送信するように動作する応答手段を含む。上記の第１の 値は、上記の第１のユニットと上記の第２のユニットとの間の近似的な距離に依 存する伝播遅延の所定の推定値である。上記の第２のユニットは、更に、上記の 第１のパケットの受信の時刻から伝播遅延時間に依存する第２の値を決定するよ うに動作する決定手段を含む。そして、上記の第２のユニットは、更に、上記の 第２の値に依存する調整信号を第１のユニットに送信するように動作する制御手 段を含む。上記の第１のユニットは、更に、それに応答して、相対的に長い複数 のパケットを引き続いて送信するタイミングを調整するように動作する調整手段 を含む。 固定長の複数の時間フレーム内の複数のタイムスロット内に送られるアップリ ンクおよびダウンリンクの複数のパケットのタイミングの調整の方法であって、 該方法は以下の要件を含む。基準信号が 基地局から送られること。この基準信号に応答して加入者ユニットから相対的に 短い第１のパケットが送られること。上記の相対的に短い第１のパケットはプリ セット値に依存する時刻に送られること。上記のプリセット値が、上記の第１の ユニットと上記の第２のユニットとの間の近似的な距離に依存する伝播遅延の所 定の推定値であること。タイミング調整は、上記の第１のパケットの受信のタイ ミングを測定することによって、基地局によって決定されること。そして、続い て送信される相対的に長い複数のパケットの送信のタイミングを調整するために 、上記のタイミング調整に依存する調整信号が上記の加入者ユニットに送信され ること。 請求の範囲 １．少くとも1 つの第１の送受信ユニット（NTE）からの複数のデータパケッ トの送信のタイミングを、複数の固定長の時間フレーム内の複数の所定のタイム スロットにおいて第２の送受信ユニット（BTE）が前記複数のデータパケットを 受信するように制御する方法において、 前記第２のユニットは、タイミング基準信号を第１のユニットに送信し、 前記第１のユニットは、応答して、相対的に短い第１のパケットを、第１のプ リセットされる値に依存する時間に選択可能に送信し、 前記第１の値は、前記第１のユニットと前記第２のユニットとの近似的な距離 に依存する伝播遅延時間の所定の推定値であり、 前記第２のユニットは、前記第１のパケットの受信の時間から、前記伝播遅延 時間に依存する第２の値を決定し、 前記第２のユニットは、それに応答して前記加入者ユニットから引き続いて送 信される相対的に長いパケットの送信のタイミングを調整するために、前記第２ の値に依存する調整信号を、前記第１のユニットに送信することを特徴とする方 法。 ２．第１のユニットへの前記タイミング調整信号は、前記第２の値を示す第１ の成分、および、前記プリセットされる第１の値を示す第２の成分を含む請求項 １に記載の送信のタイミングを制御する方法。 ３．一旦、前記第１の成分が決定されると、後に続く複数の情報パケットのた めに使用されるように前記タイミング調整を設定するために、前記調整信号が前 記第１のユニットに送信される請求項２ に記載の送信のタイミングを制御する方法。 ４．前記送信が無線による請求項１から３の何れかに記載の送信のタイミング を制伽する方法。 ５．前記第１のユニットの各々は、固定された位置にある加入者ユニットを含 み、前記第２のユニットは基地局である請求項１から４の何れかに記載の送信の タイミングを制御する方法。 ６．前記第１のパケットは、システム・コントロール・データ、及び/又は、 短い情報メッセージを含む請求項１から５の何れかに記載の送信のタイミングを 制御する方法。 ７．前記相対的に長いパケットが、システム・コントロール・データ、および 、ユーザ・データのような他の情報の両方を含む請求項１から６の何れかに記載 の送信のタイミングを制御する方法。 ８．複数の第１のパケットが、前記第２のユニットによって受信されるように 、ある期間にわたってくり返して送信され、前記複数の第１のパケットの最初の １つが受信さないときにもタイミング調整の正しい決定を可能にする請求項１か ら７の何れかに記載の送信のタイミングを制御する方法。 ９．前記複数の第１のパケットのうち、次に続くパケットはそれぞれ異なる周 波数で送られる請求項８に記載の送信のタイミングを制御する方法。 10．第１の送受信ユニット（NTE）からの複数のデータパケットの送信のタイ ミングを、複数の固定長の時間フレーム内の複数の所定のタイムスロットにおい て第２の送受信ユニット（BTE）が前記複数のデータパケットを受信するように 制御するタイミング制御手段において、 前記第２のユニットは、タイミング基準信号送信手段を含み、 前記第１のユニット（NTE）は、タイミング基準信号の受信に応 答して、プリセットされる第１の値に依存する時間に、相対的に短い第１のパケ ットを選択可能に送信するように動作する応答手段を含み、 前記第１の値は、前記第１のユニットと前記第２のユニットとの近似的な距離 に依存する伝播遅延時間の所定の推定値であり、 前記第２のユニットは、更に、前記第１のパケットの受信の時間から、前記伝 播遅延時間に依存する第２の値を決定するように動作する決定手段を含み、 前記第２のユニットは、更に、前記第２の値に依存する調整信号を前記第１の ユニットに送信するように動作する制御手段を含み、 前記第１のユニットは、更に、それに応答にして、次に続いて送信する相対的 に長いパケットのタイミングを調整するように動作する調整手段を含むことを特 徴とするタイミング制御手段。 11．前記制御手段は、第１の成分および第２の成分を含む調整信号を送信し、 前記第１の成分は前記第２の値を示し、前記第２の成分は前記プリセットされ る第１の値を示す請求項11に記載のタイミング制御手段。 12．前記第２のユニットは基地局を含み、前記第１のユニットは固定された位 置にある加入者ユニットを含む請求項9 から11の何れかに記載のタイミング制御 手段。 13．複数の固定長の時間フレーム内の複数のタイムスロットに送信されるアッ プリンクおよびダウンリンクの複数のパケットのタイミングの調整の方法におい て、 基地局から基準信号が送信されること、 前記基準信号に応答して、相対的に短い第１のパケットが加入者ユニットから 送信されること、 前記相対的に短い第１のパケットはプリセットされる値に依存する時間に送信 されること、 前記プリセットされる値は、前記第１のユニットと前記第２のユニットとの近 似的な距離に依存する伝播遅延時間の所定の推定値であること、 前記第１のパケットの受信のタイミングを測定することによってタイミング調 整が前記基地局によって決定されること、 引き続いて送信される複数の相対的に長いパケットの送信のタイミングを調整 するために、前記タイミング調整に依存する調整信号が前記加入者ユニットに送 信されることを具備する方法。 【手続補正書】 【提出日】１９９７年８月１１日 【補正内容】 (1)明細書全文を別紙のように補正する。 (2)請求の範囲を別紙のように補正する。 全文補正明細書 デジタル無線電話における送信タイミング制御 本発明は、複数の固定長の時間フレームの複数の所定のタイムスロットに複数 のデータパケットを送信するタイミングの制御に関する。 時分割多重化／時分割多元接続（ＴＤＭ／ＴＤＭＡ）通信では、基地局と通信 している種々の加入者ユニットからの信号が適切な時間に基地局に届かなければ ならない。さもなければ、異なる加入者ユニットからの2 以上のデータパケット の部分が、同時に基地局に届くかもしれず、そのとき、基地局は全てのパケット を正しく受信することができないであろう。例えば、GSM（"Global System for Mobile communications",「移動通信のためのグローバルシステム」）のような 従来のＴＤＭ／ＴＤＭＡシステムにおいては、基地局は複数の基準タイミング信 号を複数の加入者ユニットに送信し、各加入者ユニットに対して、それら複数の 加入者ユニットからの複数の送信が基地局において正しいタイミングで受信され るためには、その加入者ユニットが上記の基準信号よりどれくらい先行して送信 すべきであるかを知らせる。結果として、基地局においては、各データパケット は、そのＴＤＭＡタイムスロット内に正しく整列される。このような適応的タイ ム・アラインメント(adaptive time alignment)がないならば、複数の加入者ユ ニットと基地局との間で生じ得る最大遅延を考慮に入れた十分に大きいガード時 間を以って、複数のパケット同士を切り離さなければならないであろう。これは 、結果として、スペクトルの使用効率を悪くする。 本発明の種々の形態は、ここで参照されるべき請求の範囲において明らかにさ れている。 本発明の１つの形態は、少くとも１つの第１の送受信ユニット（NTE）からの 複数のデータパケットの送信のタイミングを、複数の固定長の時間フレーム内の 複数の所定のタイムスロットにおいて第２の送受信ユニット（BTE）が、これら の複数のデータパケットを受信するように、制御する方法に関する。ここで、上 記の第２のユニットはタイミング基準信号を第１のユニットに送信する。該第１ のユニットは、応答して、プリセットされた第１の値に依存する時間に、相対的 に短い第１のパケットを送信する。上記の第１の値は、上記の第１のユニットと 上記の第２のユニットとの間の近似的な距離に依存する伝播遅延の所定の推定値 である。上記の第２のユニットは、上記の第１のパケットの受信の時刻から伝播 遅延時間に依存する第２の値を決定する。そして、上記の第２のユニットは、そ れに応答して続いて上記の第１のユニットから送信される複数の相対的に長いパ ケットの送信のタイミングを調整するために、上記の第２の値に依存する調整信 号を上記の第１のユニットへ送信する。 第１のユニットのためのタイミング調整は、上記の加入者ユニットからパイロ ット・パケットが到着するに要する時間を測定することによって決定される第２ の値を表示する第１の成分、および、加入者ユニットと基地局との間の近似的な 距離に従って予め決定されプリセットされる第１の値を表示する第２の成分を含 む。上記の第１の成分は可変であり、一旦、上記の第１の成分が決定されると、 上記の加入者ユニットにメッセージを送信して、後に続く複数の情報パケットの ために使用されるべきタイミング調整を設定する。 本発明による適応的タイム・アラインメントは、加入者ユニットから基地局に 複数のパイロット・パケットを送信することを含む。パイロット・パケットは、 正規のパケットより短い継続時間を有する。パイロット・パケットの、より短い 継続時間は、異なる加入者ユニットからのパイロット・パケットが基地局におい て時間的に重ならないように受信されるということを確実にする。パイロット・ パケットは、システム・コントロール・データ、および/または、短い情報メッ セージを含むことができる。一方、より長い正規のパケットは、システム・コン トロール・データ、および、例えば、ユーザ・データのような、その他の情報の 両方を含むことができる。 本発明の他の形態は、第１の送受信ユニット（NTE）からの複数のデータパケ ットの送信のタイミングを、第２の送受信ユニット（BTE）が固定長の時間フレ ーム内の複数の所定のタイムスロットにおいて、これらのデータパケットを受信 するように、制御するためのタイミング制御システムを提供する。ここで、上記 の第２のユニットはタイミング基準信号送信手段を含む。そして、上記の第１の ユニットは、タイミング基準信号の受信に応答して、プリセットされた第１の値 に依存する時間に、相対的に短い第１のパケットを送信するように動作する応答 手段を含む。上記の第１の値は、上記の第１のユニットと上記の第２のユニット との間の近似的な距離に依存する伝播遅延の所定の推定値である。上記の第２の ユニットは、更に、上記の第１のパケットの受信の時刻から伝播遅延時間に依存 する第２の値を決定するように動作する決定手段を含む。そして、上記の第２の ユニットは、更に、上記の第２の値に依存する調整信号を第１のユニットに送信 するように動作する制御手段を含む。上記の第１のユニットは、更に、それに応 答して、相対的に長い複数のパケットを引き続いて送信するタイミングを調整す るように動作する調整手段を含む。 本発明の他の形態は、固定長の複数の時間フレーム内の複数のタイムスロット 内に送られるアップリンクおよびダウンリンクの複数のパケットのタイミングの 調整の方法を提供する。この方法は以下の要件を含む。基準信号が基地局から送 られること。この基準信号に応答して加入者ユニットから相対的に短い第１のパ ケットが送られること。上記の相対的に短い第１のパケットはプリセット値に依 存する時刻に送られること。上記のプリセット値が、上記の第１のユニットと上 記の第２のユニットとの間の近似的な距離に依存する伝播遅延の所定の推定値で あること。タイミング調整は、上記の第１のパケットの受信のタイミングを測定 することによって、基地局によって決定されること。そして、続いて送信される 相対的に長い複数のパケットの送信のタイミングを調整するために、上記のタイ ミング調整に依存する調整信号が上記の加入者ユニットに送信されること。 本発明は、また、上記の方法を実施する装置にも関する。 本発明の好適な実施例は、以下に、図面を参照して、例として記述されるであ ろう。 図１は、基地局（基地局における送受信装置）、および、加入者ユニット（加 入者端末における送受信装置）を含むシステムを図示する回路図である。 図２は、二重の(duplex)リンクのためのフレーム構造およびタイミングを示す 図である。 図３は、ダウンリンク/アップリンクのタイミング、および、アップリンクの パイロット・パケットの送信を示す図である。ここで、アップリンクは加入者ユ ニットから基地局へ至る。 図４は、アップリンクに送信される正規のパケットのタイミング調整を示す図 である。 図5(a)は、アップリンクのパイロット・パケットを示す図である。 図5(b)は、図5(a)に示されるアップリンクのパイロット・パケットとの比較の ためにアップリンクの正規のパケットを示す図である。 図6(a)は、ダウンリンクのパイロット・パケットを示す図である。 図6(b)は、図6(a)との比較のためにダウンリンクの正規のパケットを示す図で ある。 基本システム 図１に示されるように、好適なシステムは、交換機から加入者へのローカルな 有線ループが、固定された基地局と固定された加入者ユニットとの間の全二重の 無線リンクに置き替えられた電話システムの一部である。好適なシステムは二重 の無線リンクを含み、更に、必要なプロトコルを実行するために送信機および受 信機を含む。当該技術分野にて知られているGSMのようなデジタル・セルラー移 動自動車電話システムと好適なシステムとの間には複数の類以点がある。このシ ステムは、階層化されたモデル、特に、以下の層に基づくプロトコルを使用する 。PHY（物理）、MAC（媒体アクセス制御）。ＤＬＣ（データ・リンク制御）、NW K（ネットワーク）。 GSMと比較したときの相違点の１つは、好適なシステムにおいては、加入者ユ ニットが固定された位置にあり、ハンドオフの取り決め、または、移動性に関す る他の特徴は必要性ないことである。これは、例えば、好適なシステムにおいて は、指向性のアンテナ、および、本線からとった(コンセントを使う)電気が使用 され得ることを意味する。 近くの基地局の間の干渉を最小にするために、好適なシステムにおける各基地 局は、全周波数割当てから選ばれた12の周波数で６つの二重(duplex)無線リンク を提供する。二重のリンクに対するそのフレーム構造およびタイミングは、図２ に示される。二重の無線リンクの各々は、加入者ユニットから基地局へのアップ リンクと、該アップリンクに対して固定された周波数オフセットを有する、上記 の基地局から上記の加入者ユニットへのダウンリンクとを含む。上記のダウンリ ンクはＴＤＭである、そして、上記のアップリンクはＴＤＭＡである。全てのリ ンクに対する変調はπ/4‐DQPSKであり、全てのリンクに対する基本フレーム構 造は、2560ビットのフレームにつき10のスロットである。ビット伝送速度は、51 2kbpsである。ダウンリンクは、連続的に送信され、本質的なシステム情報のた めに放送チャネルを組み入れる。送信されるべきユーザ情報が存在しないとき、 上記のダウンリンク送信は、上記の基本フレームおよびスロット構造を使用し続 け、適当なフィルパターン(fill pattern)を含む。 アップリンクおよびダウンリンク送信の両方のために2 つのタイプのスロット がある。呼設定の後に使われる正規のスロット、および、呼設定の間に使われる パイロット・スロットである。 図6bに示されるように、ダウンリンクの正規のスロットの各々は、24ビットの 同期情報、続いて、８ビットのヘッダを含むS フィールドと称する24ビット、続 いて、Ｄフィールドと称する160 ビットを含む。この後には、24ビットの順方向 誤り訂正(Forward Error Correction)および８ビットの末尾が続き、更に、12ビ ットの放送チャネルが続く。この放送チャネルは、１つのフレームの複数のスロ ットの各々の中で複数のセグメントから成り、これらの複数のセグメントは、共 に、ダウンリンク共通シグナリング・チャンネルを形成する。上記のダウンリン ク共通シグナリング・チャンネルは、基地局によって送信され、スロット・リス ト、マルチフレームおよびスーパーフレーム情報、コネクションレス・メッセー ジ、および、上記のシステム動作に基本的なその他の情報のようなリンク情報を 含む複数の制御メッセージを含む。 呼設定の間は、ダウンリンクの各パイロット・スロットは、図6aに示されるよ うに、周波数訂正データ、および、受信機の初期化のためのトレーニング・シー ケンスを含み、短いS フィールド情報は有するが、Ｄフィールドはない。 アップリンクのスロットは、基本的には、図５に示されるように、2 つの異な るタイプのデータ・パケットを含む。パイロット・パケットと称される第１のタ イプのパケットは、例えば、Aloha の呼要求のため、および、適応的タイム・ア ラインメントを実行するために、接続が設定される前に使用される（図5aを参照 ）。正規のパケットと称される他のタイプのデータ・パケットは呼が設定された ときに使用され、適応的タイム・アラインメントの使用によって、より大きいデ ータパケットである（図5bを参照）。 アップリンクの正規のパケットの各々は、244 ビットのデータパケットを含む 。このデータパケットの前後には、それぞれ、４ビットの長さのランプ(ramp)を 伴っている。上記のランプ、および、256 ビットのスロットの残りのビットは、 タイミング・エラーによる近隣のスロットからの干渉に対してガード・ギャップ (guard gap)を提供する。各加入者ユニットは、信号が基地局に届くに要する時 間を補償するように、スロット送信のタイミングを調整する。アップリンクの正 規のデータパケットの各々は24ビットの同期データを有し、この同期データの後 には、ダウンリンクの正規のスロットにおけると同じビット数のS フィールドお よびＤフィールドが続く。 アップリンクのパイロット・スロットの各々は、192 ビットの長さであって、 前後には、それぞれ、4 ビットのランプ(ramp)を伴っているパイロット・データ パケットを含む。これらの4 ビットのランプは、60ビットの拡張されたガード・ ギャップの境界を定める。利用できるタイミング情報が存在しないため、また、 それなしでは、伝播遅延のために近隣のスロットが干渉するため、上記のより大 きいガード・ギャップが必要である。上記のパイロット・パケットは、64ビット の同期を含み、その後には、104 ビットのS フィールドが続く。S フィールドは 、８ビット・ヘッダから始まり、１６ビットの周期冗長検査(Cyclic Redundancy Check)、予備の2 ビット、14ビットの順方向誤り訂正FEC ビット、および、末 尾の8 ビットで終わる。Ｄフィールドは存在しない。 上記のデータパケットにおけるS フィールドは、2 つのタイプのシグナリング (signalling、制御情報伝達)のために使用され得る。 上記の第１のタイプは、MAC シグナリング（MS）であって、基地局のMAC 層と 加入者ユニットのMAC 層との間のシグナリングのために使用される。ここではタ イミングが重要である。上記の第２のタイプは、関連シグナリング(associated signalling)と称され、遅くても速くてもよく、基地局と加入者ユニットとの間 のＤＬＣまたはNWK 層におけるシグナリングのために使用される。 上記のD フィールドは最も大きいデータフィールドであり、正規の電話の場合 、ディジタル化されたスピーチ・サンプルを含むが、また、非スピーチ・データ ・サンプルを提供することもできる。 好適なシステムにおいては、呼掛け応答プロトコル(challenge response prot ocol)を使用する加入者ユニットの確認(authentication)のための設備が設けら れている。一般的な暗号化は、送信されたスーパーフレーム・ナンバ(number)に 同期するキー・ストリーム・ゼネレータ（生成子）によって作られる予測不可能 な暗号ビット列と、スピーチまたはデータとを組み合わせることにより提供され る。 加えて、上記の送信された信号は、直流成分を取り除くためにスクランブルさ れる。 適応的タイム・アラインメント 適応的タイム・アラインメントによって伝搬による遅延を補償することにより 、正規のアップリンク・パケットの間のガード期間を短くすることができるよう になる。 （基地局より加入者を経て基地局までの）ラウンド・トリップ伝播遅延は、そ れぞれの加入者ユニット毎に、受信した複数のパケットのタイミングをダウンリ ンクのタイミングと比較することによって、基地局で決定される。基地局は、複 数のパケットがそれぞれの受信用に割り当てられた複数のタイムスロットの範囲 内で基地局によって正確に受信されることを確実にするように、加入者ユニット が、上記の測定されたラウンドトリップ伝播時間だけ先行する時間に送信するよ うにプログラムする。 適応的タイム・アラインメントなしでは、正規のアップリンク・パケットが使 用されるときに許されるガード期間では不十分であろう。それ故に、加入者ユニ ットの正規の送信のタイミングがセットされるまでは、次のタイムスロットの内 容と衝突するであろう危険が存在するので、正規のパケットは送信できない。こ の状況において送信されるのは、アップリンクのパイロット・パケットである。 上記のパイロット・パケットは、より短いので、ガード期間を拡張し、拡張され たガード期間は、上記の加入者ユニットの送信タイミングの調整を要求すること 無しに上記のパイロット・パケットが正しく受信されることを可能にする。 タイミングを先行することなしにアップリンクのパイロット・パケットを使用 する場合、サポートされる加入者ユニットと基地局との間の最大距離は、約10km である。この距離を越えると、上記のラウンドトリップ伝播時間は、上記の、よ り短いパイロット・パケットを使用することによって提供される上記の拡張され たガード期間を超える。しかし、より大きい距離については、プリセットされる タイミングの先行時間をより大きくすることにより対応可能である。このことは 、より大きい距離離れた加入者ユニットも使用され得るということを意味する。 上記のプリセットされるタイミングの先行時間は、アップリンクのパイロット・ パケットの送信に適用され、これにより、送信されたパイロット・パケットが基 地局によって正しいタイムスロットの範囲内で受信されるようにする。基地局は 、受信したパケットのタイミングをそのダウンリンクのタイミングと比較して、 加入者ユニットが、対応する先行時間(corresponding advance)を有するように プログラムする。これは適応先行時間(adaptive advance)として知られている。 こうして、アップリンクの正規のパケットの送信に適用される全先行時間は、上 記のプリセットされた先行時間と上記の適応先行時間との和である。この全先行 時間は、上記のラウンドトリップ伝播時間と等しい。 アップリンクおよびダウンリンクのパケットの間の正確なタイミング関係は図 ３に示され、適応的タイム・アラインメントを行ったときのアップリンクの正規 のパケットのタイミングは図４に示される。 アップリンク・パケットとダウンリンク・パケットとの間のタイミングは、ま た、図３および４にアップリンクのパイロット・パケットおよびアップリンクの 正規のパケットの両方について示すタイミング・オフセットt_fixedによって調整 される。 以下のパラメーターは、適応的タイム・アラインメントのために定義される。 適応先行時間の最小識別時間(resolution)、t_adv=１ビット 適応先行時間の最小値、t_adv=0ビット 適応先行時間の最大値、t_adv=36 ビット（加入者から基地局への最大距離 ＝約10km） プリセットされる先行時間の最小識別時間は、t_preset=1ビット プリセットされる先行時間の最小値は、t_preset= 0 ビット 加入者における全先行時間の最大値は、t_adv+t_preset=104 ビット プリセットされる先行時間は、加入者ユニットのインストールプロセスの一部 としてプログラムされ、もし、その加入者ユニットが可変成分のみでサポートさ れる最大10kmの距離内にあるならば、0 にセットされる。 しかし、この距離の外側では、加入者は基地局からの距離に従って複数のゾー ンにグループ分けされてもよい。そして、これらのゾーンと共に加入者は基地局 に登録され、加入者に割り当てられる、より大きいプリセット先行時間t_preset は以下のように割り当てられる。 最小距離は、t_preset+t_advの最小値、に等しい全先行時間によってサポートさ れる実際の最小の距離に対応する。 最大距離は、t_preset+t_advの最大値、に等しい全先行時間によってサポートさ れる実際の最大の距離に対応する。 請求の範囲 １．少くとも1 つの第１の送受信ユニットからの複数のデータパケットの送信 のタイミングを、複数の固定長の時間フレーム内の複数の所定のタイムスロット において第２の送受信ユニットが前記複数のデータパケットを受信するように制 御する方法において、 前記第２の送受信ユニットは、タイミング基準信号を各々の第１の送受信ユニ ットに送信し、 前記各々の第１の送受信ユニットは、応答して、相対的に短い第１のパケット を、第１のプリセットされる値に依存する時間に送信し、 前記第１の値は、前記各々の第１の送受信ユニットと前記第２の送受信ユニッ トとの近似的な距離に依存する伝播遅延時間の所定の推定値であり、 前記第２の送受信ユニットは、前記第１のパケットの受信の時間から、前記伝 播遅延時間に依存する第２の値を決定し、 前記第２の送受信ユニットは、それに応答して前記各々の第１の送受信ユニッ トから引き続いて送信される相対的に長いパケットの送信のタイミングを調整す るために、前記第２の値に依存する調整信号を、前記各々の第１の送受信ユニッ トに送信することを特徴とする方法。 ２．第１の各々の送受信ユニットへの前記タイミング調整信号は、前記第２の 値を示す第１の成分、および、前記プリセットされる第１の値を示す第２の成分 を含む請求項１に記載の送信のタイミングを制御する方法。 ３．一旦、前記第２の値が決定されると、後に続く複数の情報パケットのため に使用されるように前記タイミング調整を設定するために、前記調整信号が前記各々の 第１の送受信ユニットに送信される請求項２に記載の送信のタイミングを 制御する方法。 ４．前記送信が無線による請求項１から３の何れかに記載の送信のタイミング を制御する方法。 ５．前記各々の第１の送受信ユニットの各々は、固定された位置にある加入者 ユニットを含み、前記第２の送受信ユニットは基地局である請求項１から４の何 れかに記載の送信のタイミングを制御する方法。 ６．前記第１のパケットは、システム・コントロール・データ、及び/又は、 短い情報メッセージを含む請求項１から５の何れかに記載の送信のタイミングを 制御する方法。 ７．前記相対的に長いパケットが、システム・コントロール・データ、および 、ユーザ・データのような他の情報の両方を含む請求項１から６の何れかに記載 の送信のタイミングを制御する方法。 ８．複数の第１のパケットが、前記第２の送受信ユニットによって受信される ように、ある期間にわたってくり返して送信され、前記複数の第１のパケットの 最初の１つが受信さないときにもタイミング調整の正しい決定を可能にする請求 項１から７の何れかに記載の送信のタイミングを制御する方法。 ９．前記複数の第１のパケットのうち、次に続くパケットはそれぞれ異なる周 波数で送られる請求項８に記載の送信のタイミングを制御する方法。 10．第１の送受信ユニットからの複数のデータパケットの送信のタイミングを 、複数の固定長の時間フレーム内の複数の所定のタイムスロットにおいて第２の 送受信ユニットが前記複数のデータパケットを受信するように制御するタイミン グ制御システムにおいて、 前記第２の送受信ユニットは、タイミング基準信号送信手段を含み、 各々の第１の送受信ユニットは、タイミング基準信号の受信に応答して、プリ セットされる第１の値に依存する時間に、相対的に短い第１のパケットを送信す るように動作する応答手段を含み、 前記第１の値は、前記各々の第１の送受信ユニットと前記第２の送受信ユニッ トとの近似的な距離に依存する伝播遅延時間の所定の推定値であり、 前記第２の送受信ユニットは、更に、前記第１のパケットの受信の時間から、 前記伝播遅延時間に依存する第２の値を決定するように動作する決定手段を含み 、 前記第２の送受信ユニットは、更に、前記第２の値に依存する調整信号を前記各々の 第１の送受信ユニットに送信するように動作する制御手段を含み、 前記各々の第１の送受信ユニットは、更に、それに応答にして、次に続いて送 信する相対的に長いパケットのタイミングを調整するように動作する調整手段を 含むことを特徴とするタイミング制御システム。 11．前記制御手段は、第１の成分および第２の成分を含む調整信号を送信し、 前記第１の成分は前記第２の値を示し、前記第２の成分は前記プリセットされ る第１の値を示す請求項10に記載のタイミング制御システム。 12．前記第２の送受信ユニットは基地局を含み、前記各々の第１の送受信ユニ ットは固定された位置にある加入者ユニットを含む請求項10 および11の何れかに 記載のタイミング制御システム。 13．複数の固定長の時間フレーム内の複数のタイムスロットに送信されるアッ プリンクの複数のパケットのタイミングの調整の方法において、 基地局から基準信号が送信されること、 前記基準信号に応答して、相対的に短い第１のパケットが加入者ユニットから 送信されること、 前記相対的に短い第１のパケットはプリセットされる値に依存する時間に送信 されること、 前記プリセットされる値は、前記基地局前記加入者ユニットとの近似的な距離 に依存する伝播遅延時間の所定の推定値であること、 前記第１のパケットの受信のタイミングを測定することによってタイミング調 整が前記基地局によって決定されること、 引き続いて送信される複数の相対的に長いパケットの送信のタイミングを調整 するために、前記タイミング調整に依存する調整信号が前記加入者ユニットに送 信されることを具備する方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ブラック，サイモン アレキサンダー イギリス国，ケンブリッジ，シービー５ ８ディーエス，オックランド ロード，オ ークランド コート 52 (72)発明者 カーター，リー イギリス国，ケンブリッジ，シービー３ ７エルユー，ハスリングフィールド，カン テループ ロード 50 (72)発明者 グディングズ，ルパート レスリー アレ キサンダー イギリス国，ケンブリッジ，シービー４ １ディーディー，エリザベス ウェイ 33 (72)発明者 マーティン，ポール マックスウェル イギリス国，サフォーク，シービー８ ９ エックスエス，ニューマーケット，ダリン ハム，テイラーズ フィールド ９ (72)発明者 ピアシー，ニール フィリップ イギリス国，ケンブリッジ，シービー２ ５ピーエー，ニュートン，ハーストンロー ド 13

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少くとも1 つの第１の送受信ユニットからの複数のデータパケットの送信 のタイミングを、複数の固定長の時間フレーム内の複数の所定のタイムスロット において第２の送受信ユニットが前記複数のデータパケットを受信するように制 御する方法において、 前記第２のユニットは、タイミング基準信号を第１のユニットに送信し、 前記第１のユニットは、応答して、相対的に短く、前記第２のユニットによる 受信を確実にするために十分な長さの複数のガード期間を有する第１のパケット を送信し、 前記第２のユニットは、前記第１のパケットの受信の時間から、伝播遅延時間 に依存する値を決定し、 前記第２のユニットは前記値に依存する調整信号を前記第１のユニットに送信 し、それに応答して前記加入者ユニットから次に続いて送信される相対的に長い パケットの送信のタイミングを調整するようにすることを特徴とする方法。 ２．送信が無線による請求項1 に記載の送信のタイミングを制御する方法。 ３．前記第１のユニットの各々は、固定された位置にある加入者ユニットを有 し、前記第２のユニットは基地局である請求項1 または2 の何れかに記載の送信 のタイミングを制御する方法。 ４．前記第１のパケットの前記ガード期間が、前記基地局と加入者ユニットと の間の前記伝播遅延時間に関わりなく前記基地局によって受信されることを確実 にするに十分な長さである請求項1 から３の何れかに記載の送信のタイミングを 制御する方法。 ５．加入者ユニットのための前記タイミング調整信号は、加入者 ユニットと基地局との近似距離に従ってプリセットされる第１の固定成分と、 前記加入者装置からの前記第１のパケットの受信の時間を測定することによっ て決定される第２の成分とを含む請求項1 から４の何れかに記載の送信のタイミ ングを制御する方法。 ６．１度、前記第２の成分が決定されると、次に続く情報パケットのために使 用されるべきタイミング調整を設定するために、前記調整信号が前記加入者ユニ ットに送られる請求項1 から５の何れかに記載の送信のタイミングを制御する方 法。 ７．前記第１のパケットが、システム・コントロール・データ、および/また は、短い情報メッセージを含む請求項1 から６の何れかに記載の送信のタイミン グを制御する方法。 ８．正規のパケットが、システム・コントロール・データ、および、ユーザ・ データのような他の情報の両方を含む請求項1 から７の何れかに記載の送信のタ イミングを制御する方法。 ９．第１の送受信ユニットからの複数のデータパケットの送信のタイミングを 、複数の固定長の時間フレーム内の複数の所定のタイムスロットにおいて第２の 送受信ユニットが前記複数のデータパケットを受信するように制御するためのタ イミング制御手段において、 前記第２のユニットはタイミング基準信号送信手段を含み、 前記第１のユニットは、タイミング基準信号の受信に応答して、相対的に短く 、前記第２のユニットによる受信を確実にするに十分な大きさの複数のガード期 間を有する第１のパケットを送信するように動作する応答手段を有し、 前記第２のユニットは、更に、前記第１のパケットの受信の時間から、伝播遅 延時間に依存する値を決定するように動作する決定手 段を有し、 前記第２のユニットは、更に、前記値に依存する調整信号を前記第１のユニッ トに送信するように動作する制御手段を有し、 前記第１のユニットは、更に、それに応答して次に続いて送信される相対的に 長いパケットの送信のタイミングを調整するように動作する調整手段をを有する ことを特徴とするタイミング制御手段。 10．前記制御手段は、第１の固定された成分と第２の成分とを含む調整信号を 送信し、前記第１の固定された成分は、前記第１のユニットと前記第２のユニッ トとの間の近似的な距離に従ってプリセットされ、前記第２の成分は、前記加入 者ユニットからの前記第１のパケットの送信に要する時間を測定することによっ て決定される請求項9 に記載のタイミング制御手段。 11．前記第２のユニットは基地局を含み、前記第１のユニットは、固定された 位置にある加入者ユニットを含む請求項9 または10の何れかに記載のタイミング 制御手段。 12．複数の固定長の時間フレーム内の複数のタイムスロットに送信される複数 のアップリンクおよびダウンリンクのパケットのタイミングの調整の方法におい て、 基準信号が基地局から送信され、 前記基準信号に応答して、相対的に短い第１のパケットが加入者ユニットから 送信され、 タイミング調整は、前記基地局によって、前記第１のパケットの受信のタイミ ングから決定され、 次に続く相対的に長いパケットの送信のタイミングを調整するために、前記タ イミング調整に依存する調整信号が前記加入者ユニットに送信されることを特徴 とする方法。 13．呼設定の方法において、 複数の送信が複数の固定長の時間フレーム内の複数の所定のタイムスロットに なされ、 呼設定に対するアロハ要求が加入者ユニットによってパイロット・パケットに て送信され、 パイロット・パケットは、正規の(normal)パケットより相対的により短く、 前記アロハ要求の正しい受信、および/または、タイミング調整の正しい決定 を確実にするために、もし、最初のパイロット・パケットが受信されないならば 、基地局による受信のために複数のパイロット・パケットが、ある期間にわたっ て反復して送信されることを特徴とする方法。 14．次に続くパイロット・パケットが異なる周波数で送られる請求項13に記載 の方法。 15．複数の固定長の時間フレーム内の複数の所定のタイムスロットに複数の加 入者ユニットから基地局へ複数のデータ・パケットを送信するタイミングを制御 する方法において、 前記基地局から加入者ユニットに初期化パケットを送り、該初期化パケットは タイミング・データを含み、前記タイミング・データに応答して、前記加入者ユ ニットから前記基地局への信号のタイミングを調整することを特徴とする方法。 16．前記基地局から前記加入者ユニットへの前記タイミング・データが、基地 局と加入者ユニットとの距離に依存する固定された成分を含む請求項15に記載の データ・パケットを送信するタイミングを制御する方法。 17．前記タイミング・データが、前記基地局と前記加入者ユニットとの間の伝 送に要する時間を測定することによって決定された可変成分を含む請求項15また は16の何れかに記載のデータパケットの 送信のタイミングを制御する方法。 18．複数の加入者ユニットから基地局へ複数の所定のタイムスロットに複数の ＴＤＭＡデータパケットを送信するタイミングを制御するためのタイミング制御 手段において、 前記基地局は、初期化パケットを前記加入者ユニットに送信するための手段を 含み、 初期化パケットはタイミング・データを含み、 前記加入者ユニットは、信号送信手段および調整手段を含み、前記タイミング ・データに応答して、前記信号送信手段によって送信される信号のタイミングを 調整することを特徴とするタイミング制御手段。 19．調整は、基地局と加入者ユニットとの距離に依存する固定された成分を有 するタイミング・オフセットを適用することによる請求項18に記載のタイミング 制御手段。 20．調整は、前記基地局と加入者ユニットとの間の伝送に要する時間を測定す ることによって決定された可変成分を適用することによる請求項18または19の何 れかに記載のタイミング制御手段。