(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線デバイス（４）における同期のための周波数補正および時間スロット境界検出を判定するための方法であって、前記方法は、前記無線デバイスにおいて実行され、
複数のセルブロードキャスト周波数を取得するステップ（Ｓ２）と、
受信される前記複数のセルブロードキャスト周波数からセルブロードキャスト周波数のサブグループを判定するステップ（Ｓ４）と、
局部発振器を前記サブグループの中心周波数にチューニングすることにより、前記サブグループにおける周波数情報および時間スロット情報を回復するステップ（Ｓ６）と、
回復される前記周波数情報から同相および直交位相ＩＱサンプルを抽出することと、
前記ＩＱサンプルをデローテートすることにより、前記周波数情報のチャネルを分離することと、
によって、回復される前記周波数情報から個別周波数を抽出するステップ（Ｓ８）と、
周波数補正検出器に前記個別周波数を提供するステップ（Ｓ１０）と、
を含む方法。
【請求項２】
前記複数のセルブロードキャスト周波数は、同時に受信される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
個別周波数を抽出することは、
回復される前記周波数情報をフィルタリングすること（Ｓ８ａ）と、
アナログ−デジタル変換器によって回復されフィルタリングされた前記周波数情報を処理することにより、前記ＩＱサンプルを抽出すること（Ｓ８ｂ）と、
ベースバンドで前記ＩＱサンプルを受け取ること（Ｓ８ｃ）と、
前記ＩＱサンプルをデローテートすることにより、前記周波数情報のチャネルを分離し（Ｓ８ｃ）、それにより、各個別周波数について別個のバッファを取得することと、
を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
受信されるＡＲＦＣＮ（absolute  ratio-frequency  channel  number）コードについてＲＳＳＩ（received  signal  strength  indication）を測定すること（Ｓ１２）と、
前記ＲＳＳＩおよび前記ＡＲＦＣＮコードに従って、取得すべき前記複数のセルブロードキャスト周波数を判定すること（Ｓ１４）と、
をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
各々が自身の中心周波数を有する複数のサブグループを判定すること（Ｓ４ａ）と、前記局部発振器は各中心周波数へ順にチューニングされることと、をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
２個分の前記複数のセルブロードキャスト周波数を並列的に取得すること（Ｓ２ａ）と、前記２個分の前記複数のセルブロードキャスト周波数のうちの各１つについて、少なくとも１つのサブグループが判定されることと、をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記個別周波数のうちの１つにおいてＦＣＣＨの存在を検出すること（Ｓ１６）、
をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
無線デバイスにおいて周波数補正および同期を判定するための前記無線デバイス（４）であって、
複数のセルブロードキャスト周波数を取得するように構成される受信機と、
処理ユニットであって、
受信される前記複数のセルブロードキャスト周波数からセルブロードキャスト周波数のサブグループを判定し、
局部発振器を前記サブグループの中心周波数にチューニングすることにより、前記サブグループにおける周波数情報および時間スロット情報を回復し、
回復される前記周波数情報から同相および直交位相ＩＱサンプルを抽出し、
前記ＩＱサンプルをデローテートすることにより、前記周波数情報のチャネルを分離する、
ことによって、回復される前記周波数情報から個別周波数を抽出し、
前記個別周波数を周波数補正検出器に提供する、
ように構成される前記処理ユニットと、
を備える無線デバイス。
【請求項９】
前記受信機は、前記複数のセルブロードキャスト周波数を同時に受信するように構成される、請求項８に記載無線デバイス。
【請求項１０】
前記処理ユニットは、
回復される前記周波数情報をフィルタリングし、
アナログ−デジタル変換器によって回復されフィルタリングされた前記周波数情報を処理することにより、前記ＩＱサンプルを抽出し、
ベースバンドで前記ＩＱサンプルを受け取り、
前記ＩＱサンプルをデローテートすることにより、前記周波数情報のチャネルを分離し、それにより、各個別周波数について別個のバッファを取得する、
ことによって、個別周波数を抽出する、ように構成される、請求項８または９に記載の無線デバイス。
【請求項１１】
前記処理ユニットは、
受信されるＡＲＦＣＮ（absolute  ratio-frequency  channel  number）コードについてＲＳＳＩ（received  signal  strength  indication）を測定し、
前記ＲＳＳＩおよび前記ＡＲＦＣＮコードに従って、取得すべき前記複数のセルブロードキャスト周波数を判定する、
ようにさらに構成される、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の無線デバイス。
【請求項１２】
前記処理ユニットは、
各々が自身の中心周波数を有する複数のサブグループを判定し、前記局部発振器を各中心周波数へ順にチューニングする、ようにさらに構成される、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の無線デバイス。
【請求項１３】
前記複数のセルブロードキャスト周波数は、メイン受信機によって取得され、
前記無線デバイスは、前記複数のセルブロードキャスト周波数を取得するように構成される補助受信機をさらに備え、
前記処理ユニットは、前記補助受信機によって受信される前記複数のセルブロードキャスト周波数について追加のサブグループを判定するように構成される、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の無線デバイス。
【請求項１４】
前記処理ユニットは、前記個別周波数のうちの１つにおいてＦＣＣＨの存在を検出する、
ようにさらに構成される、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の無線デバイス。
【請求項１５】
無線デバイス（４）における周波数補正および同期を判定するためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、コンピュータプログラムコードを含み、前記コンピュータプログラムコードは、前記無線デバイス（４）上で実行されると、前記無線デバイスに、
複数のセルブロードキャスト周波数を取得させ（Ｓ２）、
受信される前記複数のセルブロードキャスト周波数からセルブロードキャスト周波数のサブグループを判定させ（Ｓ４）、
局部発振器を前記サブグループの中心周波数にチューニングすることにより、前記サブグループにおける周波数情報および時間スロット情報を回復させ（Ｓ６）、
回復される前記周波数情報から同相および直交位相ＩＱサンプルを抽出し、
前記ＩＱサンプルをデローテートすることにより、前記周波数情報のチャネルを分離する、
ことによって、回復される前記周波数情報から個別周波数を抽出させ（Ｓ８）、
周波数補正検出器に前記個別周波数を提供させる（Ｓ１０）、
コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで提示される実施形態は、無線デバイスにおける同期のための周波数補正および時間スロット境界検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル通信ネットワークでは、所与の通信プロトコル、そのパラメータおよび当該モバイル通信ネットワークが配備される物理的な環境について、良好な性能およびキャパシティを獲得するという課題が常に存在する。
【０００３】
今日のモバイル通信デバイスは、ＷＣＤＭＡ（wideband  code  division  multiple  access）、ＬＴＥ（long  term  evolution）通信標準、ＧＳＭ（global  system  for  mobile  communications）、ＤＣＳ（digital  cross  connected  system）およびＴＤＳＣＤＭＡ（time  division  synchronous  code  division  multiple  access）などといった複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）をサポートする。マルチＲＡＴ（例えば、ＬＴＥ／ＷＣＤＭＡ／ＧＳＭを包含）シナリオでは、モバイル通信デバイスは、どのセルへ動作可能に接続すべきかを判定する目的と共に、ハンドオーバ決定のために、無線アクセス技術間（ＩＲＡＴ）セルサーチおよび測定技法を用い得る。概して、モバイル通信デバイスにより、様々なＲＡＴからセルの送信無線信号の適切な測定によってのみ、システム間ハンドオーバをシームレスにすることが可能であり得る。
【０００４】
ＩＲＡＴセルサーチおよび測定を実行する目的で、ネットワークは、モバイル通信デバイスに、送信データパターンにおけるＩＲＡＴギャップを生成し得る。それにより、モバイル通信デバイスは、特定のＲＡＴからのセルと同期するために、ＩＲＡＴ固有の測定を実行し得る。ＬＴＥ、ＷＣＤＭＡおよびＧＳＭというＲＡＴ群が利用可能ないわゆるトリプルモードモバイル通信デバイスでは、ギャップの生成、測定の実行、および同期のために要する情報のサーチといった動作は、時間が重要であると一般に考えられている。追加的に、モバイル通信デバイスは、これら動作を実行するために利用可能な短い時間ピリオドしか有しないかもしれない。転じて、セル選択、再選択およびハンドオーバの性能はこれら動作に依存する。
【０００５】
よって、無線デバイスにおける改善された同期についてのニーズが存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここでの実施形態の目標は、無線デバイスにおける改善された同期を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
例えば、ＧＳＭ隣接セル測定の期間中に、モニタリングされるセルリスト内の例えば測定されるＲＳＳＩ（received  signal  strength  indicator）に基づく全ての検出された最も強いセル周波数について、例えばブロードキャスト周波数および時間スロット番号０というようにセルブロードキャストチャネル内で時間多重的な形で現れるＦＣＣＨ（frequency  correction  channel）を無線デバイスがサーチする必要があることを、包含される実施形態の発明者らは実用的な実験と理論的な導出との組合せを通じて発見した。
多くのセルがセルリストに存在する場合、これらセル周波数の各々について次々にＦＣＣＨを探索することは冗長な処理になりかねない。理由の１つは、ＦＣＣＨはブロードキャスト周波数チャネルにおいて連続的に表れず、むしろそれは時間多重的な形で現れることである。これは、無線デバイスが複数のＲＡＴ群をサポートする場合といったようなマルチＲＡＴシナリオにおいて問題をもたらしかねない。なぜならば、そのようなケースでは、アクティブなＲＡＴは、他の隣接セルについて測定およびモニタリング（例えば、ＲＳＳＩ測定およびＦＣＣＨ探索およびＳＣＨ（synchronization  channel）読込の実行のために）を実行するために小さい時間ギャップしか提供しないためである。よって、ＦＣＣＨサーチ動作の高速化およびリソースの最適化についてのニーズが存在する。
【０００８】
そのため、具体的な目標は、セルサーチ時間および同期時間の低減によって、改善された同期を提供することである。第１の側面によれば、無線デバイスにおける同期のための周波数補正および時間スロット境界検出を判定するための方法が提示される。当該方法は、無線デバイスにおいて実行される。当該方法は、複数のセルブロードキャスト周波数を取得することを含む。当該方法は、受信される複数のセルブロードキャスト周波数からセルブロードキャスト周波数のサブグループを判定することを含む。当該方法は、局部発振器をサブグループの中心周波数にチューニングすることにより、サブグループにおける周波数および時間スロット情報を回復することを含む。当該情報は、回復される周波数情報から個別周波数を抽出することを含む。当該方法は、周波数補正検出器に個別周波数を提供することを含む。
【０００９】
有利には、これは、既存の無線デバイスにおけるマルチモードデバイスハードウェアを用いてセルサーチ時間および同期時間を低減させることを可能とする。
【００１０】
有利には、リスト内の様々な周波数においてＦＣＣＨを次々にサーチする代わりに、これは、時間、消費電力、リソースの必要性などの点でサーチ処理を高速化および最適化させる。有利には、これは特にマルチＲＡＴシナリオでとても有用である。
【００１１】
有利には、いくつかの近くに位置するセル（ＢＣＣＨ）周波数の周波数の中心に局部発振器をチューニングすることにより、これは、様々な隣接セル（ＢＣＣＨ）周波数からの並列的なＦＣＣＨサーチメカニズムを用いることを可能にする。
【００１２】
有利には、それにより測定ギャップ時間は有効に活用されることになり、これはより高速なＧＳＭサーチを可能にするため、残り時間を他のＲＡＴ群の測定またはサーチまたは同期に用いることができる。転じて、これはギャップ時間ハンドリングの複雑性を低減し、それにより時間が重要な問題を解決し得る。
【００１３】
有利には、サーチ時間が低減されることから、バッテリパワー（エネルギー）もまた節約され得る。
【００１４】
有利には、様々な周波数についてのＦＣＣＨが並列的に判定されるため、様々な周波数におけるＦＣＣＨを見つけ出すために長時間ＲＦウィンドウをオープンする必要が無くなることになる。
【００１５】
第２の側面によれば、無線デバイスにおける周波数補正および同期を判定するための無線デバイスが提示される。当該無線デバイスは、複数のセルブロードキャスト周波数を取得するように構成される受信機を備える。当該無線デバイスは、処理ユニットを備える。当該処理ユニットは、受信される複数のセルブロードキャスト周波数からセルブロードキャスト周波数のサブグループを判定するように構成される。当該処理ユニットは、局部発振器をサブグループの中心周波数にチューニングすることにより、サブグループにおける周波数および時間スロット情報を回復するように構成される。当該処理ユニットは、回復される周波数情報から個別周波数を抽出するように構成される。当該処理ユニットは、周波数補正検出器に個別周波数を提供するように構成される。
【００１６】
第３の側面によれば、無線デバイスにおける周波数補正および同期を判定するためのコンピュータプログラムが提示され、当該コンピュータプログラムは、無線デバイス上で実行されると無線デバイスに第１の側面による方法を実行させるコンピュータプログラムコードを含む。
【００１７】
第４の側面によれば、第３の側面によるコンピュータプログラム、および当該コンピュータプログラムが格納されるコンピュータ読み取り可能な手段を含むコンピュータプログラムプロダクトが提示される。
【００１８】
第１、第２、第３および第４の側面のいずれの特徴も、適切であればいずれの他の側面に適用され得ることを留意されたい。同様に、第１の側面のいずれの利点も第２、第３および／または第４の側面にそれぞれ等しく適用され得て、その逆もまた然りである。同封の実施形態の他の目的、特徴および利点は、以下の詳細な開示から、添付の従属項からおよび図面から明らかとなる。
【００１９】
概して、特許請求の範囲において用いられる全ての用語は、ここで明確に別に定義されない限り、当該技術分野における通常の意味に従って解釈されるべきである。「１つの（“a/an/the”）要素、装置、コンポーネント、手段、ステップ等」への全ての言及は、明確に別に表明されない限り、当該要素、装置、コンポーネント、手段、ステップ等の少なくとも１つの例への言及として、オープンに解釈されるべきである。ここで開示されるいずれの方法のステップも、明確に表明されない限り、開示される順番で正確に実行されなければならないわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明は、添付の図面を参照して、例としてこれから説明される。
【図１】ここで提示される実施形態が適用されるモバイル通信ネットワークを説明する概略図である。
【図２】無線デバイスの機能モジュールを示す概略図である。
【図３】無線デバイスのアンテナ、受信機および処理ユニットの機能的なエンティティについての概略的なブロック図である。
【図４】無線デバイスのアンテナ、受信機および処理ユニットの機能的なエンティティについての概略的なブロック図である。
【図５】無線デバイスのアンテナ、受信機および処理ユニットの機能的なエンティティについての概略的なブロック図である。
【図６】周波数図を概略的に示している。
【図７】周波数図を概略的に示している。
【図８】コンピュータ読み取り可能な手段を含むコンピュータプログラムプロダクトの一例を示す図である。
【図９】実施形態に係る方法のフローチャートである。
【図１０】実施形態に係る方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明は、本発明のいくつかの実施形態が示される添付図面を参照して、以下により十分に説明されるであろう。しかし、この発明は、多様な形態で実施されてよく、ここで説明される実施形態に限定されるように解釈されるべきではない。むしろ、この開示が完璧で完全であり、当該分野における当業者へ本発明の範囲が十分に伝わるように、これら実施形態は例として提供される。類似の番号は、本説明を通して類似の要素を参照する。
【００２２】
図１は、ここで提示される実施形態が適用され得るモバイル通信ネットワーク１を説明するための概略図である。モバイル通信ネットワーク１は、そのうちの１つが参照番号２で図示される複数のネットワークノードおよびそのうちの１つが参照番号４で図示される複数の無線デバイス（ＷＤ）を備える。無線デバイス４は、ネットワークノード２のうちの１つに動作可能に接続されることにより、コアネットワーク５によって提供されるサービスにアクセスすることが可能である。次に、ネットワークノード２は、インタフェース７を介してコアネットワーク５に動作可能に接続される。
【００２３】
モバイル通信ネットワーク１は、マルチ無線アクセス技術（マルチＲＡＴ）モバイル通信ネットワーク１であり得る。そのため、無線デバイス４は、マルチＲＡＴ無線デバイス４であり得る。マルチＲＡＴ無線デバイス４では、その時点でアクティブなＲＡＴはアクティブＲＡＴと示される。１つのＲＡＴがアクティブである場合、残りのＲＡＴ群はパッシブである。アクティブＲＡＴは、無線デバイス４によってサポートされる全てのＲＡＴ群について無線デバイス４が測定を実行するためのギャップを提供し、それらＲＡＴ群はアクティブＲＡＴおよび何らかのパッシブＲＡＴを含む。ＧＳＭ測定およびセルサーチのための利用可能なギャップの数は限られており、測定される各ＲＡＴからの数多くのセルが存在する場合は特にそうである。各ＲＡＴは、モニタリングされることを必要とするいくつかのセルを有し得る。ＧＳＭがサポートされる無線デバイス４では、無線デバイス４は、様々な隣接するＧＳＭセルの強さを定期的にモニタリングすべきである。無線デバイス４が特定のセルへ動作可能に接続している間に隣接セルをモニタリングするために、ＢＣＣＨ（broadcast  control  channel）チャネルにおいてネットワークノード２から無線デバイス４へＢＣＣＨ割り当て（ＢＡ）リストが送信される。これは、（ＡＲＦＣＮ（absolute  radio-frequency  channel  number）によって決定されるような）どの隣接周波数を無線デバイス４がセルサーチのためにモニタリングすべきかを無線デバイス４に示す。ＧＳＭでは、全ての各セルは、マルチフレームチャネルシグナリングを送信するためのユニークなブロードキャスト周波数（ＢＣＣＨ周波数）を有する。それにより、全ての隣接セルはそれぞれ、無線デバイス４がモニタリングすることを必要とする様々なブロードキャスト周波数を有する。ＧＳＭでは、複数のチャネルが予め定義される手法で５１マルチフレーム構造に現れ、毎５１フレーム後に繰り返す。特定のセルのシグナリングチャネルは、当該特定のセルのブロードキャスト周波数上で、スロット番号０の時にのみ送信される。時分割多元接続（ＴＤＭＡ）の各フレームは、８スロットで構成され、４．６１５ｍｓの時間長を有する。５１マルチフレーム構造において現れるチャネル群は、ＦＣＣＨ（frequency  correction  channel）、ＳＣＨ（synchronization  channel）、ＢＣＣＨおよびＣＣＣＨ（common  control  channel）を含む。
【００２４】
測定、モニタリングおよびセル選択を目的として、無線デバイス４は、ＲＳＳＩ（received  signal  strength）測定のために、これら隣接周波数群（ＡＲＦＣＮ群）をモニタリングすることになる。それから、無線デバイス４は、ＲＳＳＩが予め決定される閾値を超えているＡＲＦＣＮ群のリストを生成する。次に、無線デバイス４は、選択されるＡＲＦＣＮ群（すなわち、ＲＳＳＩが予め決定される閾値よりも高いそれらＡＲＦＣＮ群）において、好ましくは最も高いＲＳＳＩを伴う周波数から開始して、（ＦＢ（Frequency  Correction  Burst）を用いて）ＦＣＣＨチャネル情報をサーチし得る。これは、ＲＳＳＩレベルが閾値よりも高いこれら周波数（ＡＲＦＣＮ）に、生成されるＲＳＳＩリストに従って、無線デバイス４の無線周波数モジュールにおける局部発振器が自身の周波数を次々にロックすることにより、達成され得る。ある周波数においてＦＣＣＨが発見されると、無線デバイス４は、ＢＳＩＣ（base  station  identity  code）をデコードするためおよびタイミング情報（ＳＣＨチャネルが含むＢＳＩＣおよびＲＦＮ（Reduced  Frame  Number）のような）を獲得するために、（ＳＢ（Synchronization  Burst）を含む）ＳＣＨチャネルを求めてその周波数をサーチし得る。
【００２５】
ＦＣＣＨ（ＦＢ）は、０番目、１０番目、２０番目、３０番目および４０番目のＴＤＭＡフレーム上の、５１シグナリングマルチフレーム構造のセルブロードキャスト周波数の０番目のスロット上にのみ現れる。これは、同じ周波数（同じセルについて）上の２つＦＣＣＨの間に約１０フレームの時間的なギャップが存在することを意味する。このＦＣＣＨの出現間の時間的なギャップは地味に大きく、測定のためにアクティブＲＡＴによって時間的なギャップが提供されるＩＲＡＴシナリオにおいて、ＦＣＣＨ（ＦＢ）のスロットに「ヒットする」（すなわち、一致させる）ことは概して困難であり、必ずしも保証されない。それに関する帰結として、典型的には、提供される測定ギャップ中の、単一のセルの（周波数）ＦＣＣＨのサーチについてであっても、いくらかの繰り返しを要する。これは、非効率で時間およびリソースを浪費するモバイル通信ネットワークの原因となる。
【００２６】
ＲＳＳＩレベルが閾値レベルを上回る場合、無線デバイス４は、モニタリングし、それらのセル周波数においてＦＣＣＨおよびＳＣＨチャネル情報をサーチするように構成される。概して、無線デバイス４は、測定されるＲＳＳＩレベルの降順なセルリストを生成するように構成される。無線デバイス４は、ＲＳＳＩレベルの降順に次々にそれらリスト化される周波数でＦＣＣＨのサーチを開始するように構成される。すなわち、無線デバイス４は、まず測定された最も高いＲＳＳＩを伴うセル周波数を処理し、ＦＣＣＨをサーチし、次いでＲＳＳＩ強度の降順に従ってＲＳＳＩレベルが２番目に続く次のセル周波数を処理するように構成される。
【００２７】
セルモニタリングリストにおけるセル周波数（隣接セル）の数が増加する（特に、マルチＲＡＴシナリオにおいて、または通常のＧＳＭシナリオにおいてであっても）と、それらリスト化される周波数においてＦＣＣＨを次々にサーチし、発見することは、相当な時間がかかりかねない。
【００２８】
ＲＳＳＩが測定され、ＲＳＳＩが予め決定される閾値よりも高いセル群が発見されると、モニタリングされることを必要とするそれらセル群がリスト化される。非限定例としては、セル周波数リストはＬ＝｛ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４，ｆ５，ｆ６｝であると想定されたい。
【００２９】
ＦＣＣＨチャネルは、全て０であるビット群を搬送する周波数補正バースト（ＦＢ：frequency  correction  burst）を用いる（３ＧＰＰ  ＧＥＲＡＮ  ＴＳ  ４５．００２参照）。そのため、ＧＭＳＫ（Gaussian  mean  shift  keying）変調（ＧＳＭで用いられるような）の後に、ＦＣＣＨチャネルは周波数２７０．８３３３／４＝６７．７７ＫＨｚ（ｆＦＣＣＨ＝ＧＳＭシンボルレート／４）の単一周波数信号（シングルトーン）となる。これは、ＲＦへアップコンバートされ、上述したような５１マルチフレーム構造におけるＦＣＣＨ  ＴＤＭＡフレーム番号に属するスロットにおけるスロット番号０で送信される。ＦＣＣＨ検出器は、ＦＣＣＨを検出するのに用いられる受信機側にある。図３に示されるように、復調または等化はＦＣＣＨ検出のためには実行されない。図３は、実施形態に従って図２の無線デバイス４のアンテナ１４、受信機１０および処理ユニット６によって実装されるような機能モジュールを図示する。
【００３０】
受信機のＲＦ局部発振器（ＬＯ：local  oscillator）は、ＦＣＣＨバーストを受信するための所要周波数（セルブロードキャスト周波数、例えばＢＣＣＨ周波数）へとチューニングされる。しかし、５１マルチフレーム構造にてＦＣＣＨバーストが位置する場所は受信機にとって既知ではない（３ＧＰＰ  ＴＳ  ４５．００２参照）。そのため、ＲＦウィンドウは長い時間長にわたってオープンされ、ベースバンドのバックグラウンドにおいて、受信されるＩ，Ｑデータ上でＦＢバースト（周波数補正バースト）がサーチされる。ＦＣＣＨが発見されると、ＲＦウィンドウはクローズされ、周波数エラーのような情報および次のＳＣＨスロットを発見するためのタイミング情報が導出される。
【００３１】
ここで開示される実施形態は、無線デバイス４における同期のための、改善された周波数補正判定および時間スロット境界検出に関する。無線デバイス４における同期のための、改善された周波数補正判定および時間スロット境界検出を目的として、無線デバイス４と、無線デバイス４において実行される方法と、例えば無線デバイス上で起動すると無線デバイスに当該方法を実行させるコンピュータプログラムプロダクトの形式における、コードを含むコンピュータプログラムとが提供される。
【００３２】
図２は、複数の機能モジュールの観点で、無線デバイス４の構成を概略的に図示する。処理ユニット６は、例えばメモリ１６の形式のコンピュータプログラムプロダクト１８（図８におけるような）に記憶されるソフトウェア命令を実行可能な、適したＣＰＵ（central  processing  unit）、マルチプロセッサ、マイクロコントローラ、ＤＳＰ（digital  signal  processor）、ＡＳＩＣ（application  specific  integrated  circuit）、ＦＰＧＡ（field  programmable  gate  arrays）等のうちの１つまたは複数のいずれかの組合せを用いて提供される。そのため、処理ユニット６は、それによってここで開示される方法を実行するように構成される。メモリ１６はまた、例えば、磁気メモリ、光メモリ、ソリッドステートメモリまたは遠隔的にマウントされるメモリのうちの単一または組合せであり得る永続的なストレージを含んでもよい。無線デバイス４は、情報を受け取り、ユーザインタフェースへ情報を提供するための入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース８をさらに含む。無線デバイス４はまた、アナログおよびデジタルコンポーネントと、ネットワークノード２との無線通信のための適切な数のアンテナ１４とを含む、１つまたは複数の送信機１２および受信機１０を含む。処理ユニット６は、例えば送信機１２および／または受信機１０に制御信号を送り、送信機１２および／または受信機１０からの無線デバイス４の動作のレポートを受け取ることにより、無線デバイス４の動作全般を制御する。関連づけられる機能性と共に、無線デバイス４の他の構成群は、ここで提示されるコンセプトを曖昧にしないことを目的として割愛される。
【００３３】
図９および図１０は、無線デバイスにおける同期のための周波数補正および時間スロット境界検出のための方法の実施形態を図示するフローチャートである。当該方法は、無線デバイス４において実行される。当該方法は、有利にはコンピュータプログラムとして提供される。図８は、コンピュータ読み取り可能な手段２２を含むコンピュータプログラムプロダクト１８の一例を示す。このコンピュータ読み取り可能な手段２２上に、コンピュータプログラム２０は格納されてよく、当該コンピュータプログラム２０は、処理ユニット６ならびに、それに加えて動作可能に連結される、メモリ１６、Ｉ／Ｏインタフェース８、送信機１２、受信機１０および／またはアンテナ１４のようなエンティティおよびデバイスに、ここで説明される実施形態に係る方法を実行させる。図８の例では、コンピュータプログラムプロダクト１８はＣＤ（compact  disc）またはＤＶＤ（digital  versatile  disc）またはＢｌｕ−ＲＡＹディスクのような光ディスクとして図示される。コンピュータプログラムプロダクトはまた、ＲＡＭ（random  access  memory）、ＲＯＭ（read-only  memory）、ＥＰＲＯＭ（erasable  programmable  read-only  memory）またはＥＥＰＲＯＭ（electrically  erasable  programmable  read-only  memory）のようなメモリとして、およびより具体的には、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）メモリのような外部メモリにおけるデバイスの不揮発性ストレージ媒体として具現化される。そのため、コンピュータプログラム２０は、描写される光ディスク上のトラックとしてここでは概略的に示されるが、コンピュータプログラム２０は、コンピュータプログラムプロダクト１８に適したいずれのやり方でも記憶され得る。
【００３４】
無線デバイス４における同期のための周波数補正および時間スロット境界検出を判定するための方法は、これから説明されるであろう。大まかに言えば、無線デバイス４は、ネットワーク１によって送信されるＢＡリストに示されるような各隣接セルについてＲＳＳＩを測定するように構成される。従って、ステップＳ２では、複数のセルブロードキャスト周波数が無線デバイス４によって取得される。ある実施形態によれば、当該複数のセルブロードキャスト周波数は、同時に受信される。ある実施形態によれば、当該複数のセルブロードキャスト周波数が取得される前に、受信されるＡＲＦＣＮ（absolute  radio-frequency  channel  number）コードについてのＲＳＳＩ（received  signal  strength  indication）が測定される（ステップＳ１２）。次いで、当該複数のセルブロードキャスト周波数は、ＲＳＳＩおよびＡＲＦＣＮコードに従って、ステップＳ１４にて判定され得る。
【００３５】
さらに、周波数リストＬ＝｛ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４，ｆ５，ｆ６｝がこれら周波数について測定されるＲＳＳＩ値の観点で順に並べられた周波数リストであると想定されたい。周波数値の観点で全ての周波数が共にクラスタリングされる、１つまたは複数のサブグループを判定することによって、より高速なサーチが達成され得る。そのため、ステップＳ４では、受信される複数のセルブロードキャスト周波数からの当該セルブロードキャスト周波数のサブグループが判定される。
【００３６】
ある実施形態によれば、当該サブグループは、受信される当該複数のセルブロードキャスト周波数のうちの隣り合う周波数のみを含むように判定される。例えば、ｆ１およびｆ３は周波数上で近傍であり、９００．２および９００．６ＭＨｚであるとする。同様に、ｆ２およびｆ４は周波数上で近傍であり、ｆ５およびｆ６は周波数上で近傍であるとする。ステップＳ４ａでは、複数のサブグループは、各サブグループがそれ自身の中心周波数をどこに有するのかを判定され得る。次いで、局部発振器は、順に各中心周波数へとチューニングされ得る。そのため、各サブグループが値において近傍な周波数を包含する、３つのサブリスト周波数グループが本例では判定され得る。すなわち、Ｓ１（ｆ１，ｆ３）、Ｓ２（ｆ２，ｆ４）、Ｓ３（ｆ５，ｆ６）が判定される当該３つのサブグループであるとする。
【００３７】
ステップＳ６では、ＬＯがサブグループの中心周波数へチューニングされることにより、サブグループにおける周波数および時間スロット情報が回復される。そして、上記したように、この処理は、全てのサブグループについて繰り返され得る。当該ＬＯの周波数は、｛（ｆ１＋ｆ３）／２｝にプログラムされ得る。大まかに言えば、ある実施形態によれば、中心周波数はサブグループにおける周波数値の平均値である。図６では、上部はインカミング周波数ｆ１およびｆ３ならびにそれら周波数における対応するＦＣＣＨ信号周波数の位置を描写する。図６の下部は、中央中心周波数（ｆ１＋ｆ３）／２）のミキシング後のＦＣＣＨ周波数の位置を描写する。ｆ１成分はセルＢＣＣＨキャリア周波数１であり、ｆ３成分はセルＢＣＣＨキャリア周波数２である。ＦＣＣＨチャネルトーン周波数は、インカミング受信周波数において（ｆｃ＋６７．７７ＫＨｚ）に位置することになり、ｆｃはキャリア周波数である。
【００３８】
受信周波数（ｆｃ＋６７．７７ＫＨｚ）がＬＯ周波数ｆｏとの乗算によりベースバンド周波数へダウンコンバートされると、ミキシング後に結果として得られる周波数は｛（ｆｃ＋６７．７７ＫＨｚ）＋ｆｏ｝および｛（ｆｃ＋６７．７７ＫＨｚ）−ｆｏ｝となるであろう。｛（ｆｃ＋６７．７７ＫＨｚ）＋ｆｏ｝での寄与は、アナログＲＦフィルタによってブロックされることになる一方で、｛（ｆｃ＋６７．７７ＫＨｚ）−ｆｏ｝での周波数寄与は、アナログフィルタを介して通過されることになる。概して、ゼロＩＦ受信機におけるＬＯ周波数は、所望されるインカミング信号周波数ｆｃを受信するために、所望されるインカミング周波数と同じ値に設定（例えばｆｏ＝ｆｃ）される。そのため、ｆｏ−ｆｃは、０となるであろう（それは０Ｈｚ周波数またはベースバンドへシフトされることを意味する）。例えば、ＦＣＣＨが６７．７７ＫＨｚにのみ存在する場合、周波数信号はベースバンドの内側に存在することになる。ＬＯをｆｏ周波数（ｆｃと等価である）にプログラミングする代わりに、ＬＯ周波数は｛（ｆ１＋ｆ３）／２｝すなわちｆ１およびｆ３の２つのキャリア周波数の中心に判定される。それにより、周波数キャリアｆ１およびｆ３の両方のＦＣＣＨは、単一のＦＣＣＨ推定と共に受信される。乗算後のｆ１およびｆ３周波数についてのＦＣＣＨ周波数は、周波数成分（ｆ１＋ｆ３）／２−（ｆ１＋６７．７７ＫＨｚ）＝（ｆ３−ｆ１）／２＋６７．７７ＫＨｚおよび（ｆ１＋ｆ３）／２−（ｆ３＋６７．７７ＫＨｚ）＝（ｆ１−ｆ３）／２＋６７．７７ＫＨｚに位置することになる。この処理は図６に概略的に図示される。
【００３９】
このミキシングされた広帯域の信号は、次いでＲＦフィルタを通過させられ、ＡＤＣによるサンプリング後に、Ｉ，Ｑサンプルがベースバンドモジュールへ受け渡されて、受け取られたＩ，Ｑサンプル内でＦＣＣＨを求めてサーチが行われ得る。すなわち、ステップＳ８ａでは、回復される周波数情報がフィルタリングされる。ステップＳ８ｂでは、同相および直交位相ＩＱサンプルが、回復されフィルタリングされた周波数情報をアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）によって処理することにより、抽出され得る。
【００４０】
概して、マルチモードおよび／またはマルチＲＡＴシナリオでは、無線デバイス４において用いられるＲＦアナログおよびデジタルフィルタは、先のミキシングから生成される広帯域のＩＦ信号を通過させる（なぜなら、ＡＤＣ回路は様々なＲＡＴ群内で再使用されるからである）。受け取られるバッファは、そのためＦＢサーチのためのデジタルベースバンドへ受け渡される。（仮にフィルタが十分広域でない場合、その場合においても、アナログフィルタ（図３および図４におけるバンドパスフィルタＢＰＦ）は、無線デバイス４がＦＣＣＨ受信を目的としてＲＦを用いるときにそれらの帯域幅を広げるように適応的にプログラムされ得る）。
【００４１】
受け取られるバッファは、ダウンコンバージョン後、ゼロを中心に置かれない、ｆ１およびｆ３周波数におけるＦＣＣＨサーチは、受け取られる（Ｉ，Ｑ）バッファをデローテートすることによって実行され、次いで、当該受け取られるサンプルにおいてＦＣＣＨを検出するために既存のＦＣＣＨサーチモジュールを使用し得る。すなわち、個別周波数の抽出は、ある実施形態によればさらに、ステップＳ８ｃにてベースバンドでＩＱサンプルを受け取ることと、ステップＳ８ｄにてＩＱサンプルをデローテートとすることにより周波数情報のチャネルを分離し、それにより各個別周波数についての別個のバッファを獲得することとを含む。入力Ｉ，Ｑ信号は、角度ｅｘｐ＋ｊ（ｆ１−ｆ３）／２および角度ｅｘｐ−ｊ（ｆ１−ｆ３）／２の分だけローテートされ、２つの別個の（Ｉ，Ｑ）バッファが、そのため「ｆ１」ＦＣＣＨモニタリングおよび「ｆ３」ＦＣＣＨモニタリングについてそれぞれ形成され得る。受け取られる（Ｉ，Ｑ）サンプルをｅｘｐ＋ｊ（ｆ１−ｆ３）／２の分だけローテートすることにより、当該信号は図７に示したようにゼロ中心周波数へシフトされることになり、図７は、周波数ｆ１についての各キャリア周波数について各中心周波数をゼロに移動させるための所要量の分だけＩ，Ｑ信号をローテートすることにより２つのバッファがどのようにして生成され得るのかを示している。この生成される（Ｉ，Ｑ）バッファ（（Ｉ，Ｑ）’とする）は、ＬＯがｆ１へとチューニングされた場合と同じであろう。
【００４２】
複数の実施形態によれば、周波数補正検出器は、周波数補正チャネルＦＣＣＨ検出器である。ステップＳ１６では、個別周波数の１つにおけるＦＣＣＨの存在が検出され得る（ＦＣＣＨ検出器によって）。バッファ（Ｉ，Ｑ）’は、そのため周波数ｆ１におけるＦＣＣＨを検出するために、既存のＦＣＣＨサーチアルゴリズムによって用いられ得る。同様に、受け取られるバッファは、ｅｘｐ−ｊ（ｆ１−ｆ３）／２の分だけローテートされ、結果として得られるバッファ（Ｉ，Ｑ）’’は、そのためＬＯがｆ３へチューニングされることに対応する。このデローテートされたバッファは、周波数ｆ３におけるＦＣＣＨを検出するために、既存のＦＣＣＨサーチアルゴリズムによって用いられ得る。これは、図４において示される。図４は、ある実施形態に従って図２の無線デバイス４のアンテナ１４、受信機１０および処理ユニット６によって実装される機能モジュールを図示する。ＦＣＣＨを検出するための機能ブロックと共に、ＩおよびＱのローテートするための機能ブロック構成が図４において処理ユニット６に関連付けられている。
【００４３】
そのため、既存のＦＣＣＨアルゴリズムは、既存のＦＣＣＨ検出モジュールのいずれの変更も要件とすることなく、バッファの両方について、例えば周波数ｆ１およびｆ３について別個に、ＦＣＣＨサーチのために用いられ得る。
【００４４】
それにより、２つ以上のＦＣＣＨが２つ以上のＢＣＣＨキャリア周波数から同時にサーチされ得る。各サブグループが３つ以上の周波数を含む場合、ＬＯはサブグループにおける各周波数の中心へと順にチューニングされ得る。
【００４５】
さらに、ＦＣＣＨ検出器アルゴリズムは、受信される周波数チャネルのＩ，Ｑサンプルを入力として取込み、以下を出力として提供し得る。
（ａ）受け取られるＩ，ＱサンプルにおいてＦＣＣＨが発見されたか否かに係る情報、
（ｂ）発見された場合、検出される周波数エラーに係る情報、
（ｃ）発見された場合、例えば時間スロットが開始する場所を、例えば時間スロットの開始位置によって示すことにより、ＦＣＣＨ（ＦＢ）データが受信ウィンドウ内のどこで開始されるかに係る情報。
【００４６】
時間スロット開始位置の知識を有すれば、無線デバイス４は、次のＴＤＭＡフレーム（例えば、８つの時間スロット後の）において同じ周波数チャネルにおけるＳＣＨ（ＳＢ）チャネル情報を予期できる（ＦＣＣＨおよびＳＣＨは、セルブロードキャスト周波数チャネルにおいて時間多重化され、スロット番号０においてのみ現れるため）ことを知っている。当該時間スロット位置は、そのため、無線デバイス４がＳＣＨ受信のためのＲＦウィンドウをオープンすべき時間を知ることに役立つ。このやり方で、無線デバイス４が時間スロット境界に合せて調整を行い得るように、ＦＣＣＨ情報がどこで開始するかを判定するためにＦＣＣＨ検出が用いられ得る。それにより、ＦＣＣＨは、周波数において；同期目的のために加えて、時間スロット境界の判定のために用いられ得る。
【００４７】
マルチＲＡＴ無線デバイス４では、概して２つのＲＦ受信パス、メイン受信のためのパスおよびダイバーシティ受信のためのパス（補助的なＲＦのＲｘパス）が存在する。測定またはＦＣＣＨ／ＳＣＨサーチが実行されるギャップ時間中に、ダイバーシティＲＦパスは利用されないままである。しかし、ダイバーシティＲＦのＲＸパスは、他の周波数の同時受信のために用いられてもよい。
【００４８】
ある実施形態によれば、ステップＳ２ａにて、２個分の複数のセルブロードキャスト周波数が並行に取得される。すなわち、複数のセルブロードキャスト周波数は、メイン受信機によってだけでなく、補助受信機によっても取得され得る。少なくとも１つのサブグループは、その場合、２個分の複数のセルブロードキャスト周波数のうちの各１つについて判定される。
【００４９】
すなわち、リストＬについてのＦＣＣＨサーチ中は、メインＲＦＲｘは、（ｆ１＋ｆ３）／２に設定され、そのため周波数ｆ１およびｆ３からＦＣＣＨをサーチし、それと同時に、ダイバーシティＲＦＲｘパスは、周波数（ｆ２＋ｆ４）／に設定され、そのため周波数ｆ２およびｆ４についてＦＣＣＨをサーチするのに用いられ得る。これは図５において示される。図５は、ある実施形態に従って図２の無線デバイス４のアンテナ１４、受信機１０および処理ユニット６によって実装される機能モジュールを図示する。受信機ブロック１０は、メイン受信機パスおよび様々なセル周波数からの同時のＦＣＣＨ受信のための補助受信機パス群についての機能ブロック群を含む。それにより、いくつかのＢＣＣＨ周波数（例えば、隣接セル群）についてのＦＣＣＨが効率的な手法で発見され、それによりマルチＲＡＴシナリオにおけるセルサーチ性能が改善され得る。
【００５０】
要約すると、高速なセル同期、測定および隣接セルモニタリングが可能な方法およびデバイスが提供される。複数のセルブロードキャスト周波数は同時に受信され、ＦＣＣＨはそれら周波数において並行してサーチされ得る。セルリスト内のモニタリングされるセル周波数群は、複数の小さなサブグループにグルーピングされ、当該サブグループの各１つは、周波数の値が近い周波数群を含む。次いで、各ＲＦ受信のために、局部発振器が各サブグループの中心周波数へと順にチューニングされて、１回のＲＦウィンドウのオープン時において１つのサブグループ内の全ての周波数が受信される。出力信号は、フィルタリングされ、アナログ−デジタル変換器によってデジタル化され、結果として生じるＩ，Ｑサンプルはベースバンドユニットへ受け渡され得る。０Ｈｚからの所望の周波数位置に基づいて要する通りの所要周波数量の分だけＩ，Ｑサンプルをデローテートすることにより、ベースバンドユニットにおいてチャネル分離が達成され得る。各周波数について様々な量のローテーションが与えられ、Ｉ，Ｑバッファがその周波数チャネルについて生成され、デローテーション後にその中心が０Ｈｚに位置する。このデローテーション後に、複数の並列したチャネルが生成されることになる。各チャネルのＩ，Ｑバッファは、そのセル周波数におけるＦＣＣＨの存在を検出するための無線デバイスにおける既存のＦＣＣＨ検出アルゴリズムに供給されることになる。これは、高速なＦＣＣＨサーチを可能にし、測定およびモニタリング処理を改善するであろう。
【００５１】
本発明は、主にいくつかの実施形態を参照して上述された。しかし、当業者によって容易に理解されるように、添付される特許請求の範囲によって定義されるような、先に開示された実施形態とは違った他の実施形態が本発明の範囲内で同等に可能である。例えば、ここで開示された主題は、初期のセルサーチ処理の期間中、すなわち無線デバイス４が電源を入れられ、動作可能に接続すべきセルを求めてサーチをする状況においても適用されてよい。ここで開示される主題を適用することによって、当該初期のセルサーチ処理がより高速になるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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