(57)【要約】【課題】  非同期ワイアレスネットワークにおける通信。【解決手段】  システム及び技術が、第１のソースから受信した信号のタイミングに対応する参照値を設定するためと、複数の第２のソースから受信した信号それぞれに対するタイミングを決定するためと、第２のソースの１から受信した信号のタイミングに参照値を調整するためであって、受信した信号のタイミングは未調整の参照値に時間が最も近くなるように参照値を調整するために使用され、及び送信のために参照値に信号を同期させるために開示される。この要約は、技術的開示の主題を迅速に確認することを検索者及び他の読者に可能にする要約を必要とする規則にしたがって与えられることが強調される。請求項の範囲若しくは意味を説明する若しくは制限するために使用されないことが、理解とともに意見として述べられる。
2005510123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信の方法であって、以下を具備する：
第１のソースから受信した信号のタイミングに対応する参照値を設定することと；
複数の第２のソースから受信した信号それぞれに対するタイミングを決定することと；
第２のソースの１から受信した信号のタイミングに参照値を調整することであって、受信した信号のタイミングは、未調整の参照値に時間が最も近くなるように参照値を調整するために使用される；及び
送信のために参照値に信号を同期させること。
【請求項２】
請求項１の方法、ここで、参照値は、第１のソースからの信号がそれ以上受信されなくなった後で調整される。
【請求項３】
請求項２の方法、ここで、参照値の調整は、第１のソースからの信号がそれ以上受信されなくなった後で参照値を決定するために同期された信号のタイミングを使用することを具備する。
【請求項４】
請求項１の方法、ここで、第１のソースから受信した信号は、フレームを具備し、未調整の参照値は、フレームの開始に対応する。
【請求項５】
請求項４の方法、ここで、第２のソースから受信した信号は、フレームをそれぞれ具備し、調整された参照値は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に対するフレームの開始に対応する。
【請求項６】
請求項５の方法、ここで、同期された信号は、参照値の後で送信される。
【請求項７】
請求項１の方法、ここで、第１のソースから受信した信号は、複数のマルチパス到着を具備し、そしてここで、未調整の参照値は、時間で第１のマルチパス到着に対応する。
【請求項８】
請求項７の方法、ここで、第２のソースから受信した信号は、複数のマルチパス到着をそれぞれ具備し、そしてここで、調整された参照値は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１のマルチパス到着に対応する。
【請求項９】
請求項８の方法、ここで、第１及び第２のソースから受信した信号は、フレームをそれぞれ具備し、そしてここで、未調整の参照値は、第１のソースから受信した信号の第１のマルチパス到着に対するフレームの開始に対応し、及び、調整された参照値は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に対する第１のマルチパス到着に対するフレームの開始に対応する。
【請求項１０】
請求項９の方法、ここで、同期された信号は、参照値の後で送信される。
【請求項１１】
請求項９の方法、ここで、第１及び第２のソースから受信した信号は、パイロット信号をそれぞれ具備し、その方法は、それぞれのパイロット信号を使用して第１及び第２のソースからのマルチパス到着のタイミングを決定すること、及び、第１及び第２のソースから受信した信号を復調するために決定されたタイミングを使用することをさらに具備し、ここで、参照値の調整は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１の第１のマルチパス到着を識別するためにマルチパス到着のタイミングを使用することを具備する。
【請求項１２】
装置であって、以下を具備する：
第１のソースから受信した信号のタイミングに対応する参照値を設定するためと、複数の第２のソースから受信した信号それぞれに対するタイミングを決定するためと、第２のソースの１から受信した信号のタイミングに参照値を調整するためであって、受信した信号のタイミングは未調整の参照値に時間が最も近くなるように参照値を調整するために使用され、及び送信のために参照値に信号を同期させるために構成されたサーチャ。
【請求項１３】
請求項１２の装置であって、第１及び第２のソースから信号を受信するために構成された受信機をさらに具備する。
【請求項１４】
請求項１２の装置であって、同期された信号を送信するために構成された送信機をさらに具備する。
【請求項１５】
請求項１４の装置、ここで、同期された信号は、参照値の後で送信される。
【請求項１６】
請求項１５の装置、ここで、サーチャは、参照値から時間が遅延したトリガを発生するために構成されたオフセット発生器をさらに具備し、トリガは同期された信号を送信するために使用される。
【請求項１７】
請求項１６の装置、ここで、送信機は、同期された信号を記憶するために構成されたデータバッファをさらに具備し、データバッファは、トリガに応答して送信のための同期された信号を放出するために構成される。
【請求項１８】
請求項１２の装置、ここで、サーチャは、第１のソースからの信号がそれ以上受信されなくなった後で参照値を調整するためにさらに構成される。
【請求項１９】
請求項１８の装置、ここで、サーチャは、第１のソースからの信号がそれ以上受信されなくなった後で同期された信号のタイミングから参照値の調整を決定するためにさらに構成される。
【請求項２０】
請求項１２の装置、ここで、第１のソースから受信した信号は、フレームを具備し、そしてここで、サーチャは、フレームの開始に一致させるために参照値を設定するためにさらに構成される。
【請求項２１】
請求項２０の装置、ここで、第２のソースから受信した信号は、フレームをそれぞれ具備し、そしてここで、サーチャは、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に対するフレームの開始に一致させるように参照値を調整するためにさらに構成される。
【請求項２２】
請求項１２の装置、ここで、第１のソースから受信した信号は、複数のマルチパス到着を具備し、そしてここで、サーチャは、時間で第１のマルチパス到着に一致させるように参照値を設定するためにさらに構成される。
【請求項２３】
請求項２２の装置、ここで、第２のソースから受信した信号は、複数のマルチパス到着をそれぞれ具備し、そしてここで、サーチャは、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１の第１のマルチパス到着に一致させるように参照値を調整するためにさらに構成される。
【請求項２４】
請求項２３の装置、ここで、第１及び第２のソースから受信した信号は、それぞれフレームを具備し、そしてここで、サーチャは、第１のソースから受信した信号の第１のマルチパス到着に対するフレームの開始に一致させるように参照値を設定するため、及び、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に対する第１のマルチパス到着に対するフレームの開始に一致させるように参照値を調整するためにさらに構成される。
【請求項２５】
請求項２３の装置、ここで、第１及び第２のソースから受信した信号は、パイロット信号をそれぞれ具備し、そしてここで、サーチャは、それぞれのパイロット信号を使用して第１及び第２のソースからのマルチパス到着のタイミングを決定するためにさらに構成され、その装置は、サーチャによって決定されたマルチパス到着のタイミングを使用して第１及び第２のソースから受信した信号を復調するために構成されたデモジュレータをさらに具備し、そしてここで、サーチャは、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に関するマルチパス到着の決定されたタイミングを使用することによって参照信号の調整を決定するためにさらに構成される。
【請求項２６】
通信の方法を実施するためのコンピュータプログラムによって実行可能な命令のプログラムを組み込んだコンピュータ読み取り可能なメディアであって、その方法は、以下を具備する：
第１のソースから受信した信号のタイミングに対応する参照値を設定することと；
複数の第２のソースから受信した信号それぞれに対するタイミングを決定することと；
第２のソースの１から受信した信号のタイミングに参照値を調整することであって、受信した信号のタイミングは、未調整の参照値に時間が最も近くなるように参照値を調整するために使用する；及び
送信のために参照値に信号を同期させること。
【請求項２７】
請求項２６のコンピュータ読み取り可能なメディア、ここで、参照値は、第１のソースからの信号がそれ以上受信されなくなった後で調整される。
【請求項２８】
請求項２７のコンピュータ読み取り可能なメディア、ここで、参照値の調整は、第１のソースからの信号がそれ以上受信されなくなった後で参照値を決定するために同期された信号のタイミングを使用することを具備する。
【請求項２９】
請求項２６のコンピュータ読み取り可能なメディア、ここで、第１のソースから受信した信号は、フレームを具備し、未調整の参照値は、フレームの開始に対応する。
【請求項３０】
請求項２９のコンピュータ読み取り可能なメディア、ここで、第２のソースから受信した信号は、フレームをそれぞれ具備し、調整された参照値は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に対するフレームの開始に対応する。
【請求項３１】
請求項２６のコンピュータ読み取り可能なメディア、ここで、第１のソースから受信した信号は、複数のマルチパス到着を具備し、そしてここで、未調整の参照値は、時間で第１のマルチパス到着に対応する。
【請求項３２】
請求項３１のコンピュータ読み取り可能なメディア、ここで、第２のソースから受信した信号は、複数のマルチパス到着をそれぞれ具備し、そしてここで、調整された参照値は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１の第１のマルチパス到着に対応する。
【請求項３３】
請求項３２のコンピュータ読み取り可能なメディア、ここで、第１及び第２のソースから受信した信号は、フレームをそれぞれ具備し、そしてここで、未調整の参照値は、第１のソースから受信した信号の第１のマルチパス到着に対するフレームの開始に対応し、及び、調整された参照値は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に対する第１のマルチパス到着に対するフレームの開始に対応する。
【請求項３４】
請求項３２のコンピュータ読み取り可能なメディア、ここで、第１及び第２のソースから受信した信号は、パイロット信号をそれぞれ具備し、その方法は、それぞれのパイロット信号を使用して第１及び第２のソースからのマルチパス到着のタイミングを決定すること、及び、第１及び第２のソースから受信した信号を復調するために決定されたタイミングを使用することをさらに具備し、ここで、参照値の調整は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１の第１のマルチパス到着を識別するためにマルチパス到着のタイミングを使用することを具備する。
【請求項３５】
装置であって、以下を具備する：
第１のソースから受信した信号のタイミングに対応する参照値を設定するための参照手段と；
複数の第２のソースから受信した信号それぞれに対するタイミングを決定するための手段と；
第２のソースの１から受信した信号のタイミングに参照値を調整するための調整手段であって、受信した信号のタイミングは、未調整の参照値に時間が最も近くなるように参照値を調整するために使用する；及び
送信のために参照値に信号を同期させるための手段。
【請求項３６】
請求項３５の装置であって、第１及び第２のソースから信号を受信するための手段をさらに具備する。
【請求項３７】
請求項３５の装置であって、同期された信号を送信するための送信手段をさらに具備する。
【請求項３８】
請求項３５の装置であって、参照値の後で同期された信号を送信するための送信手段をさらに具備する。
【請求項３９】
請求項３８の装置であって、参照値から時間でトリガオフセットを発生するための手段をさらに具備し、トリガは同期された信号を送信するための送信手段によって使用される。
【請求項４０】
請求項３９の装置、ここで、送信手段は、同期された信号を記憶するためのバッファ手段をさらに具備し、バッファ手段は、トリガに応答して送信のために同期された信号を放出するために構成される。
【請求項４１】
請求項３５の装置、ここで、調整手段は、第１のソースからの信号がそれ以上受信されなくなった後で参照値を調整する。
【請求項４２】
請求項４１の装置であって、調整手段は、第１のソースからの受信信号がそれ以上受信されなくなった後で同期された信号のタイミングから参照値の調整を決定するための手段をさらに具備する。
【請求項４３】
請求項３５の装置、ここで、第１のソースから受信した信号は、フレームを具備し、そしてここで、参照手段は、フレームの開始に一致させるように参照値を設定する。
【請求項４４】
請求項４３の装置、ここで、第２のソースから受信した信号は、フレームをそれぞれ具備し、そしてここで、調整手段は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に対するフレームの開始に一致させるように参照値を調整する。
【請求項４５】
請求項３５の装置、ここで、第１のソースから受信した信号は、複数のマルチパス到着を具備し、そしてここで、参照手段は、時間で第１のマルチパス到着に一致させるように参照値を設定する。
【請求項４６】
請求項４５の装置、ここで、第２のソースから受信した信号は、複数のマルチパス到着をそれぞれ具備し、そしてここで、調整手段は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１の第１のマルチパス到着に一致させるように参照値を調整する。
【請求項４７】
請求項４６の装置、ここで、第１及び第２のソースから受信した信号は、フレームをそれぞれ具備し、そしてここで、参照手段は、第１のソースから受信した信号の第１のマルチパス到着に対するフレームの開始に一致させるように参照値を設定し、そして、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に対する第１のマルチパス到着に対するフレームの開始に対応させるように参照値を調整する。
【請求項４８】
請求項４６の装置、ここで、第１及び第２のソースから受信した信号は、パイロット信号をそれぞれ具備し、その装置は、それぞれのパイロット信号を使用して第１及び第２のソースからのマルチパス到着のタイミングを決定するための手段と、マルチパス到着のタイミングを使用して第１及び第２のソースから受信した信号を復調するための手段とをさらに具備し、そしてここで、調整手段は、未調整の参照値に時間で最も近い上記第２のソースの１に対するマルチパス到着の決定されたタイミングを使用することによって参照信号を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年１１月９日に提出した、米国特許仮出願シリアル番号第６０／３３７，４７２に対して米国特許法３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づいて優先権を主張する。その内容は、ここに引用として組み込まれている。
【０００２】
本発明は、通信システムに係り、特に、通信デバイスを非同期ネットワークアクセスポイントに同期させるシステム及び技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
現代の通信システムは、共通の通信媒体を複数のユーザが共有することを可能にするように設計される。そのような通信システムの１つが、コード分割多元アクセス（ＣＤＡＭ）システムである。ＣＤＭＡ通信システムは、拡散スペクトル通信に基づいた変調及び多元アクセススキームである。ＣＤＭＡ通信システムでは、多数の信号が同じ周波数スペクトルを共有する、その結果、ユーザ能力の増加を提供する。これは、異なるコードを使用してそれぞれの信号を送信することによって達成される。コードは、キャリアを変調し、そしてそれによって、信号波形のスペクトルを拡散する。送信された信号は、信号のスペクトルをデスプレッドするために対応するコードを使用するコリレータによって受信機中で分離される。コードが合っていない要求されていない信号は、バンド幅の中でデスプレッドされず、単にノイズとして寄与する。
【０００４】
ＣＤＭＡ通信システムでは、ユーザは、ネットワークアクセスポイントを経由して、ネットワークにアクセスできる、若しくは他のユーザと通信できる。ネットワークアクセスポイントは、複数のノードをサポートしている無線ネットワークコントローラを一般に含む。この開示内容の目的に関して、用語“ノード”は、ノードＢ、基地局、若しくはいずれかの他の同様な通信局を呼ぶために使用される。各ノードは、一般にセル若しくはセクタと呼ばれる領域内の全てのユーザに働くために割り当てられる。いずれかの所定の領域内で、ユーザは、その領域で働いているノードと同様に任意の数の隣接するノードと通信する可能性がある。
【０００５】
あるＣＤＭＡ通信システムでは、ノードは、互いに同期される。例として、ナブスターグローバルポジショニング (Navstar Global Positioning) 衛星ナビゲーションシステムは、共通の時間参照値にノードを同期させるためにしばしば使用される。その結果、一旦、ユーザが、捕捉し、ノードに同期させると、領域から領域に移動するにしたがって、他のノードと同期して通信できる。これは、非同期ＣＤＭＡ通信システムと対照的である。非同期ＣＤＭＡ通信システムは、交信可能領域の種々の領域にわたって移動するにしたがって、ユーザが異なるノードに再同期することを要求する可能性がある。再同期プロセスは、迅速に実施されなければならず、ユーザが耐えられることができる通信中の可能性のある中断を最小にする。さらに、これが、参照ノード以外の他のノードへ落ち込んだ無線通信リンクのリスクを減少するため、ユーザが、再同期プロセスを実施している間の時間を最小にすることは有利であり、伝播遅延測定に基づいた位置推定値をさらに正確にする。
【発明の開示】
【０００６】
［サマリー］
本発明の１態様では、通信の方法は、第１のソースから受信した信号のタイミングに対応する参照値を設定することと、複数の第２のソースから受信した信号それぞれに対するタイミングを決定することと、第２のソースの１からの受信した信号のタイミングに参照値を調整することであって、受信した信号のタイミングは未調整の参照値に時間が最も近くなるように参照値を調整するために使用する、及び送信のために参照値に信号を同期させることを含む。
【０００７】
本発明の他の１態様では、装置は、第１のソースから受信した信号のタイミングに対応する参照値を設定するためと、複数の第２のソースから受信した信号それぞれに対するタイミングを決定するためと、第２のソースの１からの受信した信号のタイミングに参照値を調整するためであって、受信した信号のタイミングは未調整の参照値に時間が最も近くなるように参照値を調整するために使用され、及び送信のために参照値に信号を同期させるために構成される。
【０００８】
本発明のしかも他の１態様では、通信の方法を実施するコンピュータによって実行可能な命令のプログラムを組み込んだコンピュータ読み取り可能なメディアであって、その方法は、第１のソースから受信した信号のタイミングに対応する参照値を設定することと、複数の第２のソースから受信した信号それぞれに対するタイミングを決定することと、第２のソースの１から受信した信号のタイミングに参照値を調整することであって、受信した信号のタイミングは未調整の参照値に時間が最も近くなるように参照値を調整するために使用され、及び送信のために参照値に信号を同期させることを含む。
【０００９】
本発明のさらなる１態様では、装置は、第１のソースから受信した信号のタイミングに対応する参照値を設定するための参照手段と、複数の第２のソースから受信した信号それぞれに対するタイミングを決定するための手段と、第２のソースの１から受信した信号のタイミングに参照値を調整するための調整手段であって、受信した信号のタイミングは未調整の参照値に時間が最も近くなるように参照値を調整するために使用され、及び送信のために参照値に信号を同期させるための手段を含む。
【００１０】
本発明の他の実施形態は、以下の詳細な説明からこの分野に知識のあるものにとって容易に実現されるであろうことが、理解される。ここでは、説明として発明のイグゼンプラリな実施形態だけが示され、説明される。理解されるように、本発明は、他の及び異なる実施形態に可能であり、いくつかの詳細は、本発明の精神及び範囲から全て逸脱しないで、種々の他の関連する変形を可能にする。したがって、図面及び詳細な説明は、本質的に説明として見なされるべきであり、制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の観点は、添付した図面において例として説明され、制限するものではない。
【００１２】
添付した図面とともに以下に述べる詳細な説明は、本発明が実行されることが可能なイグゼンプラリな実施形態の説明として意図される。この説明で一貫して使用される用語“イグゼンプラリ”は、 “例、事例、若しくは実例として働くこと”を意味する。“イグゼンプラリ“としてここで開示されたいずれの実施形態が、他の実施形態に対して好ましい若しくは優位であるとして解釈される必要性はない。詳細な説明は、本発明の十分な理解を与えることの目的のために具体的な詳細を含む。しかしながら、本発明がこれらの具体的な詳細を使用しなくとも実行される可能性があることは、この分野で知識のある者にとって明らかである。いくつかの場合では、本発明の概念を不明瞭にしないために、良く知られた構造及び装置が、ブロック図の形式で示される。
【００１３】
本発明の様々な態様が、ＣＤＭＡ通信システムの状況で説明されるが、これらの態様は、種々の他の通信環境における使用に対して同様に適用できることを、この分野で知識のあるものは、価値を認めるであろう。したがって、ＣＤＭＡ通信システムに関するいずれの言及は、このような発明の観点が応用の広い範囲を有することの理解とともに、本発明の発明的な観点を説明することだけを意図している。
【００１４】
図１は、非同期ＣＤＭＡ通信システムの機能ブロック図である。無線ネットワークコントローラ１０２は、ネットワーク１０４と地理的な領域全体に分散された全てのノード１０６ａ−ｄとの間のインターフェースを与えるために使用できる。地理的な領域は、セル若しくはセクタとして知られる領域に一般に分割される。ノードは、１つの領域中の全てのユーザに使用されるために割り当てられる。ユーザ装置１０８は、ネットワーク１０４をアクセスする可能性がある、若しくは、無線ネットワークコントローラ１０２の制御の下で1若しくはそれ以上のノードを経由して他のユーザ装置と通信する可能性がある。ユーザ装置１０８が1以上のノードと通信している場合には、ユーザ装置１０８は、全てのノートへの送信のために同期ソースとして参照ノードを選択する。ユーザ装置１０８が参照ノードから遠くへ移動するにつれ、ユーザ装置は、最終的に同期ソースとして新しいノードを選択する必要がある。ユーザ装置は、送信を再同期させるために最小量のスルーイングしか必要としないノードを選択できる。スルーイングは、新しい同期ソースと同期させるためにユーザ装置の送信信号タイミングを調節するプロセスを呼ぶ。スルーイングを最小にするために、ユーザ装置は、その信号が、以前の参照ノードから受信した信号に最も近い時間で受信されるノードを選択できる。
【００１５】
イグゼンプラリな非同期ＣＤＭＡ通信システムは、ここでは３ＧＰＰと呼ぶ“第３世代パートナーシッププロジェクト”と名付けられたコンソーシアムによって提案され、ここでは、Ｗ−ＣＤＭＡ標準として呼ぶ文書番号３ＧＰＰ  ＴＳ２１．１０１、３ＧＰＰ  ＴＳ２５．２１１、３ＧＰＰ  ＴＳ２５．２１２、３ＧＰＰ  ＴＳ２５．２１３、３ＧＰＰ  ＴＳ２５．２１４、及び３ＧＰＰ  ＴＳ２５．１３３を含む文書のセットに具体的に示されている標準のＦＤＤモードのオペレーションをサポートするために設計されることができる。Ｗ−ＣＤＭＡ標準は、引用文献としてここに特に組み込まれている。３ＧＰＰによって発行されたＷ−ＣＤＭＡ仕様は、公式の記録であり、この分野では周知である。Ｗ−ＣＤＭＡ（ＵＴＲＡ−ＦＤＤとしても知られる）は、種々の標準化団体によって、例として、ヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）によって地域的な標準として採択され、発行される。３ＧＰＰ仕様は、Ｗ−ＣＤＭＡ通信システム中の各ノードによって送信された物理チャネルＳＣＨ及びＣＰＩＣＨの組み合わせの使用を記述する。ＳＣＨ及びＣＰＩＣＨは、ユーザ装置によって使用されることができ、ユーザ装置が交信地域全体を移動するにしたがって異なるノードと同期する。
【００１６】
図２は、Ｗ−ＣＤＭＡ通信システム中のノードによって送信された物理チャネルＳＣＨ、ＣＰＩＣＨ、及びＰ−ＣＣＰＣＨに関するダウンリンクフレーム構造を説明する図である。フレーム２０２は、固有のアプリケーション及び全体の設計制約に依存して任意の期間にできる。説明したイグゼンプラリなＷ−ＣＤＭＡ通信システムにおいて、フレーム期間は、１０ミリ秒であり、３８，４００チップを含む。フレームは、各スロットが２５６０チップを有する１５のスロット２０４に分割できる。各スロット２０４は、各パートが２５６チップを有する１０のパート２０６にさらに分割できる。
【００１７】
ＳＣＨ及びＰ−ＣＣＰＣＨは、時間マルチプレックスされる。ＳＣＨだけが、各スロット２０４の第１のパートの間に送信され、Ｐ−ＣＣＰＣＨは、各スロットのパート２から１０の間だけ送信される。ＣＰＩＣＨは、ＳＣＨ及びＰ−ＣＣＰＣＨと並行して送信される。ＳＣＨ、Ｐ−ＣＣＰＣＨ及びＣＰＩＣＨに対するフレームタイミングは、同一である。ＳＣＨは、主同期コード（ＰＳＣ）シーケンスを搬送する主ＳＣＨ、及び副同期コード（ＳＳＣ）シーケンスを搬送する副ＳＣＨにサブ分割される。ＰＳＣ及びＳＳＣシーケンスは、互いに直交する。これらは、一般化された階層体系化されたゴレー(Golay)シーケンス及びハダマード(Hadarmard)シーケンスを使用して発生され、互いの先頭で送信される。ＰＳＣシーケンスは、交信地域中のスロット毎に対して及びノード毎に対して同一のシーケンスである。ＳＳＣシーケンスは、各スロット中で１６の可能なシーケンスの１つである可能性がある。Ｐ−ＣＣＰＣＨは、送信しているノードのアイデンティティ及びそのノードと通信している全てのユーザ装置に汎用的な他の情報のようなブロードキャストデータを搬送する。ＳＣＨ及びＰ−ＣＣＰＣＨと並行して、ＣＰＩＣＨは継続的に送信される。ＣＰＩＣＨは、アプリオリ（理論に基づいて）知られたパイロット信号を搬送する。パイロット信号は、ノードに同期されるためにユーザ装置によって使用でき、そして、一旦、ユーザ装置がノードに同期され、システムへのアクセスアテンプトを良好に完了すると、ユーザ装置に送信されたデータをコヒーレントに復調するために位相参照値として働く。
【００１８】
パイロット信号は、データを含まない、そして、多くの場合変調されていない拡散スペクトル信号として特徴付けられる。各ノードからのパイロット信号は、一般に同じ直交コードで拡散されるが、ノードに特定の主スクランブリングコードでスクランブルされる。主スクランブリングコードは、各ＣＰＩＣＨフレームの終わりでトランケートされ、その後、各フレームの開始時に最初から繰り返される。イグゼンプラリなＷ−ＣＤＭＡ通信システムでは、所定のノードに対して５１２の可能性のある主スクランブリングコードがある。Ｐ−ＣＣＰＣＨも、主スクランブリングコードでスクランブルされる。ノードによって使用される主スクランブリングコードは、ユーザ装置によってアプリオリ知られていない。
【００１９】
図３は、ノードによるＳＣＨ、Ｐ−ＣＣＰＣＨ、及びＣＰＩＣＨチャネルの発生を説明する機能ブロック図である。ＰＳＣ発生器３０２は、ノードのスロットタイミング捕捉のためのユーザ装置において使用される予め決められた２５６チップシーケンスを具備するＰＳＣシーケンスを発生するために使用できる。ＳＳＣ発生器３０４は、ＳＳＣシーケンスを発生するために使用できる。ＳＳＣシーケンスは、２つの機能を働く。第１に、ＳＳＣシーケンスは、ノードのフレームタイミングを識別するためにユーザ装置において使用される。第２に、ＳＳＣシーケンスは、８つの可能性のある主スクランブリングコードのグループを識別するコードグループアイデンティファイアも与える。５１２の可能性のある主スクランブリングコードを使用するＷ−ＣＤＭＡ通信システムにおいて、６４のコードグループアイデンティファイアがある。ＳＳＣ発生器３０４は、まずグループアイデンティファイアを６４個の可能性のある１５のエレメントコードワードにマップし、その後、１６の異なる可能性のある値を持つことができる各コードワードエレメントを１６の可能性のある２５６チップシーケンスの１にマップする。１６個の可能性のある２５６チップシーケンスのそれぞれは、ＰＳＣシーケンスと同様に、互いに直交する。総和器３０６は、ＰＳＣシーケンスで１６個の２５６チップＳＳＣシーケンスのそれぞれを統合するために使用できる。パンクチャエレメント３０８は、総和器３０６からのＰＳＣ及びＳＳＣシーケンスを各スロットの第１のパートにパンクチャするために使用できる。主スクランブリングコード発生器３１０は、ノードに対する主スクランブリングコードを発生するために使用できる。ブロードキャストデータは、その後、乗算器３１２を使用して主スクランブリングコードでスクランブルされることができ、パンクチャエレメント３０８を使用して各スロットのパート２−１０へパンクチャされることができる。直交コード発生器３１４は、ＣＰＩＣＨを発生するために使用できる。ＣＰＩＣＨは、その後、乗算器３１６を使用して主スクランブリングコードでスクランブルできる。スクランブルされたＣＰＩＣＨは、総和器３１８を使用してパンクチャエレメント３０８からのスクランブルされたＰ−ＣＣＰＣＨ及び同様に他のダウンリンクチャネルとＳＣＨとを統合できる。
【００２０】
図４は、Ｗ−ＣＤＭＡ通信環境で動作するイグゼンプラリなユーザ装置の機能ブロック図である。1若しくはそれ以上のアンテナ４０４に接続されたＲＦアナログフロントエンド（ＡＦＥ）４０２は、ノードの無線通信リンクをサポートするために使用できる。受信モードでは、ノードから送信された信号は、アンテナ４０４からＡＦＥ４０２へ接続される。ＡＦＥは、信号をフィルタし、増幅し、信号をベースバンドにダウンコンバートし、そして、ベースバンド信号をディジタル化する。
【００２１】
ディジタルベースバンド信号は、捕捉及び同期の目的でサーチャ４０６へ与えられる。ノードのスロットタイミングの捕捉は、ディジタルベースバンド信号を介した探索を含み、ＳＣＨに埋め込まれたＰＳＣシーケンスを見つける。これは、ローカルに発生されたＰＳＣシーケンスでベースバンド信号をコリレートすることによって達成できる。後でより詳細に説明される方法では、フレームタイミングは、ＳＳＣシーケンスから抽出でき、そして、６４の可能性のあるコードグループの中のどのコードグループが、そのノードの主スクランブリングコードに属しているかを決定するために使用できる。主スクランブリングコードのコードグループを知ると、サーチャ４０６は、どの主スクランブリングコードが実際にノードによって使用されているかを決定できる。これは、ディジタルベースバンド信号をアプリオリ知られたパイロット信号の８の版で相関させることによって達成できる。そのパイロット信号は、コードグループの８の可能性のある主スクランブリングコードでスクランブリングすることによって、及び相関出力において最大のエネルギーを生み出すものを選択することによって発生される。スロットタイミング、フレームタイミング及び主スクランブリングコードに関する情報で、ユーザ装置は、ユーザ装置に送信されたデータのチャネル推定及びコヒーレントな復調に対してＣＰＩＣＨを使用することが可能である。
【００２２】
ディジタルベースバンド信号は、受信機４０７にも与えられる。受信機は、デモジュレータ４０８及びデコーダ４１０を含む。デモジュレータ４０８は、種々の方式で実行できる。例として、Ｗ−ＣＤＭＡ通信システム、若しくはにフェーディングを克服するためにダイバーシティ技術を使用するいずれかの他のタイプの通信システムおいて、レーキ受信機が、使用される可能性がある。レーキ受信機は、代表的に、分離できるマルチパスの独立したフェーディングを利用し、ダイバーシティ利得を達成する。これは、サーチャ４０６とレーキ受信機との間の統合された試みを介して達成できる。特に、サーチャ４０６は、パイロット信号の強いマルチパス到着を識別するために構成できる。フィンガーは、その後、サーチャ４０６によって割り当てられる可能性があり、マルチパスのタイミングオフセットを識別できる。フィンガーは、各々の予想したマルチパス反射に対するトラフィックを相関付けるためにタイミング参照値としてレーキ受信機によって使用される可能性がある。別々の相関は、その後、コヒーレントに統合されることが可能であり、デインターリービング、デコーディング、及びフレームチェック機能に関するデコーダ４１０へ与えられる。
【００２３】
ユーザ装置は、送信モードをサポートするために送信機４１１も含む。送信機４１１は、データキュー４１２、エンコーダ４１４、及びモジュレータ４１６を含む。データキュー４１２は、ユーザ装置がノードへ送信しようと予定しているデータをバッファするために使用できる。サーチャ４０６によって導出されたフレームタイミング情報は、対応するダウンリンクフレームからのタイムオフセットでデータキュー４１２からトラフィックを放出するために使用できる。Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムでは、データは、以下のような方法で、データキュー４１２から放出される。その方法は、アップリンク中の対応するフレームの送信に関係する参照ノードからのダウンリンクの第１の検出可能なマルチパスを経由してフレームの受信から１０２４のチップオフセット生成する。しかしながら、任意のオフセットが、特定のアプリケーション及び全体の設計パラメータに依存して使用される可能性がある。
【００２４】
データキュー４１２からのデータは、エンコーディング、インターリービング及びフレームチェック機能のためにエンコーダ４１４へ供給される。エンコーダ４１４からエンコードされたデータは、その後、直交コードでデータを拡散するモジュレータ４１６へ供給される。変調されたデータは、その後、フィルタされ、アップコンバートされ、増幅されそしてアンテナ４０４に接続されたＡＦＥ４０２へ供給される。
【００２５】
図５は、多元ノードＷ−ＣＤＭＡ通信環境で動作するユーザ装置の図である。Ｗ−ＣＤＭＡ通信環境では、４つのノード５０２ａ−ｄが示される。各ノード５０２ａ−ｄは、そのそれぞれの通信可能領域５０４ａ−d全体にパイロット信号を送信する。各ノード５０２ａ−ｄによって送信されたパイロット信号は、同じ直交コードで拡散されるが、異なる主スクランブリングコードを使用してスクランブルされる。主スクランブリングコードは、パイロット信号が互いに識別されることを可能にし、それゆえ、始点のノード５０２ａ−ｄを識別する。ユーザ装置５０６は、異なる通信可能領域を通り抜けることが一連の破線で示される。ユーザ装置５０６は、始めに第１の通信可能領域５０４ａを通り抜けることが示される。ユーザ装置５０６が、ネットワークと通信を確立することを試みていると仮定する。第１の通信可能領域５０４ａから、ユーザ装置５０６は、前に述べたように、捕捉及び同期のためにＳＣＨ及びＣＰＩＣＨを探す。これが達成された後で、ユーザ装置５０６は、ノードからのパイロット信号の強度を測定することによってノードへの無線通信リンクの品質を決定する。パイロット信号の強度がしきい値を超える場合、第１のノード５０２ａからのパイロット信号の場合、ユーザ装置５０６は、そのノード５０２ａをアクセスしようと試みる。利用可能なリソースに依存して、ノード５０２ａは、ダウンリンクトラフィック送信のためにユーザ装置５０６へ無線通信リンクを確立できる。アクセスアテンプトが良好に完了した後で、ユーザ装置５０６は、自身のアクティブセットにそのノード５０２ａ加え、そのノードへトラフィックを送信するために無線通信リンクを確立する。この時点で、ノード５０２ａだけが、ユーザ装置５０６のアクティブセットのメンバーである。ユーザ装置５０６は、自信のアップリンクフレームを同期させるための参照値としてそのノード５０２ａも使用する。
【００２６】
ユーザ装置５０６が、第１及び第２の通信可能領域５０４ａ−ｂが重なる地域に移動すると、第２のノード５０２ｂからのパイロット信号の強度は、しきい値を超えるまで増加する。その結果、第２のノード５０２ｂは、ユーザ装置５０６のアクティブセットとして追加される可能性があり、もう１つの無線通信リンクが確立される。その場合に、ユーザ装置５０６は、第１及び第２のノード５０２ａ−ｂの両者と通信するが、ユーザ装置５０６によるアップリンクフレームの送信は、参照ノード５０２ａに同期されたままである。
【００２７】
ユーザ装置５０６が、第１の通信可能領域５０４ａの外へ移動すると、第１のノード５０２ａからのパイロット信号の強度は、参照ノード５０２ａがユーザ装置５０６のアクティブセットから削除されることを生じさせるしきい値以下に低下するまで減少する。少なくとも1の実施形態では、参照ノードは、パイロット信号強度がしきい値以下に低下してもすぐにはアクティブセットから削除されない。むしろ、参照ノードがアクティブセットから削除される前に、パイロット信号強度は、所定の時間の間しきい値以下に維持されるはずである。このアプローチは、スプリアス信号レベルが変動するという理由で、参照ノードがユーザ装置のアクティブセットから削除されることの可能性を減少する。一旦、参照ノード５０２ａが、ユーザ装置５０６のアクティブセットから削除されると、この２つの間の無線通信リンクは、弱くなる。そして、ユーザ装置５０６は、ＳＣＨチャネル中に埋め込まれたＰＳＣとＳＳＣシーケンス及び第２のノード５０２ｂのＣＰＩＣＨから設定されたマルチパスタイミングとから抽出されたフレームタイミング情報を使用して第２のノード５０２ｂからのダウンリンクフレームにそのアップリンクフレームのタイミングを再同期させる。第２のノード５０２ｂは、これで参照ノードになる。
【００２８】
ユーザ装置５０６が最終目的地に向かってさらに移動すると、第２、第３及び第４の通信可能領域５０４ｂ−ｄが重なる地域へ移動する。この地域では、第３及び第４のノード５０２ｃ−ｄからのパイロット信号の強度は、それぞれの強度がしきい値を超えるまで増加する。その結果、第３及び第４のノード５０２ｃ−ｄは、ユーザ装置５０６のアクティブセットに加えられる可能性があり、無線通信リンクは、ユーザ装置５０６と第３及び第４のノード５０２ｃ−ｄのそれぞれとの間で確立される。この場合に、ユーザ装置５０６は、第２、第３及び第４のノード５０２ｂ−ｄと通信するが、アップリンクフレームの送信は、第２のノード５０２ｂに同期されたままである。
【００２９】
ユーザ装置５０６が第２のノード５０２ｂに同期されていると、ユーザ装置５０６が第２の通信可能領域５０４ｂの外へ移動するにつれて、参照ノードとして２つのノード５０２ｃ−ｄのどちらをユーザ装置５０６が選択すべきかという不明確さが生じる。この不明確さは、多様な方法で解決できる。例として、ユーザ装置５０６は、最小の量のスルーイングしか必要としないノードへ再同期できる。特に、ユーザ装置５０６は、ダウンリンクフレームの開始の第１のマルチパス到着が、第２のノード５０２ｂから以前に受信した同じダウンリンクフレームの第１のマルチパス到着の開始に時間で最も近くなるノードに再同期できる。
【００３０】
図６は、図４のユーザ装置で使用できるイグゼンプラリなサーチャの機能ブロック図である。サーチャは、ＰＳＣ検出器６０２を含む。ＰＳＣシーケンスが各スロットに対して同じであるので、ＰＳＣ検出器６０２は、この分野でよく知られた方法によって、受信したディジタルベースバンド信号をローカルに発生したＰＳＣシーケンスのレプリカと相関付けることによって、スロットタイミングを推定できる。
【００３１】
ＳＳＣ検出器６０４は、この分野でよく知られた方法によってＳＳＣシーケンスをデコードするために使用できる。特に、ＳＳＣ検出器６０４は、1若しくはそれ以上のフレームにわたって各スロット（これは、１６の可能性のあるシーケンスの１つであることがある）中のＳＳＣシーケンスを相関付け、１６のコードワードエレメントを決定する。結果としてのコードワードに基づいて、ＳＳＣ検出器６０４は、フレーム中の第１のスロットを決定することが可能であり、ＰＳＣ検出器６０２からのスロットタイミング情報を使用して、フレームタイミングを決定できる。ＳＳＣ検出器６０４は、コードワードをノードの主スクランブリングコードに関するコードグループアイデンティファイアへデマップ（demap）することも可能である。
【００３２】
パイロット検出器６０６は、ディジタルベースバンド信号をローカルに発生したスクランブルされた直交コードと相関付けるために使用できる。直交コード発生器６０８は、ＳＳＣ検出器６０４からのコードグループアイデンティファイアに基づいてノードが割り当てられるコードグループに関する８の可能性のあるスクランブルされた直交コードを発生するために使用されることが可能である。この分野で良く知られた方法で、受信したディジタルベースバンド信号の1若しくはそれ以上のスロットは、パイロット信号が検出されるまで、８の可能性のある直交コードで相関付けることが可能である。
【００３３】
このプロセスの結果として、ノードからのパイロット信号の複数のコピーは、マルチパス反射に起因して異なる時間において検出される可能性がある。タイミング発生器６１０は、パイロット信号のマルチパスを検出するために使用でき、したがって、レーキ受信機（図示していない）にフィンガを割り当てることが可能である。複数のノードを含む通信において、アクティブセット中の各ノードのフレームタイミングは、セレクタ６１２に与えられる可能性がある。タイミング発生器６１０は、参照ノードからの第１のマルチパス到着に関するフレームタイミングを選択するために使用できる。選択されたフレームタイミングは、オフセット発生器６１４へ供給され、対応するダウンリンクフレームの受信からアップリンク送信を遅延させる。説明したイグゼンプラリな実施形態では、任意の遅延が特定のアプリケーション及び全体の設計制約に依存して使用できる可能性があるが、遅延は１０２４チップである。オフセット発生器６１４は、したがってデータキュー４１２（図４参照）からデータの放出を遅延させるために使用できる。オフセット発生器６１４は、所望の遅延より小さいある遅延に設定されるはずであり、サーチャ４０６、エンコーダ４１４、モジュレータ４１６、及びＡＦＥ４０２（図４参照）のプロセシング遅延の原因となる。
【００３４】
ノードとユーザ装置との間のトラフィック通信の間に、パイロット検出器６０６は、新しいパイロット信号を探索し続ける。一旦、十分な強度を有する新しいパイロット信号が検出されると、その起点のノードは、アクティブセットに加えることができる。同時に、パイロット検出器６０６は、捕捉の間に各パイロット信号に対して設定された特定の主スクランブリングコードを使用してアクティブノードからパイロット信号をモニタし続ける。いずれのノードからのパイロット信号が、時間の延長された期間の間に所定のしきい値以下に低下するならば、そのノードは、アクティブセットから削除されるはずである。参照ノードからのパイロット信号が所定のしきい値以下に低下する場合には、パイロット検出器６０６は、アクティブセットからのタイミング参照値として新しいノードを選択することをタイミング発生器６１０にさせることができる。２若しくはそれ以上のノードがアクティブのままでいると仮定すると、タイミング発生器６１０は、最小の量のスルーイングしか必要としないノードを選択するはずである。これは、どのダウンリンクフレームに対する第１のマルチパス到着が、前の参照ノードから以前に送信されたダウンリンクフレームに対する第１のマルチパス到着に時間が最も近くなるノードを、タイミング発生器６１０が選択するはずであることを意味する。この選択基準は、前の参照ノードに対するＳＣＨからのフレームタイミング情報がそれ以上利用できない場合でも採用できるはずである。これは、様々な方法で達成できる。レーキ受信機を有するユーザ装置では、前の参照ノードに対するフィンガ割り当ては、再同期に対する適切なノードを選択するために使用できる。あるいは、アップリンク送信に対するフレームタイミングは、再同期に対する適切なノードを選択するために使用できる。具体的に、後者のアプローチに関して、タイミング発生器６１０は、アップリンク送信のフレームタイミングに対応する参照値を設定するために使用できる。参照値は、１０２４チップだけ時間で早く移動し、前の参照ノードからのダウンリンクフレームに対する第１のマルチパス到着を導出する。前の参照ノードに対するフィンガ割り当てがそれ以上存在しない場合でさえも、アップリンク送信に対するフレームタイミングが決定できるという理由で、このアプローチは、魅力のある解である。
【００３５】
方法によらず、タイミング発生器６１０は、その送信を再同期させるために参照値として新しいノードを選択する。セレクタ６１２は、参照ノードからの第１のマルチパス到着に対するフレームタイミングを選択するために使用できる。選択されたフレームタイミングは、オフセット発生器６１４に供給でき、新しい参照ノードからの対応するダウンリンクフレームの受信からのアップリンク送信を遅延させる。オフセット発生器６１４からのトリガは、送信機４１１（図４参照）中のデータキュー４１２からトラフィックを放出するために使用できる。再同期の間のアップリンク送信タイミングの調整は、瞬間的というよりはむしろスムースに行われるはずである。そうでなければ、ノード受信機は、送信タイミングのこの変化をトラックできないはずである。
【００３６】
ここに開示された実施形態に関連して述べられた、各種の解説的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションスペシフィック集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート若しくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア素子、若しくはここに記述した機能を実行するために設計されたこれらのいかなる組み合わせで、実行若しくは実施されることができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサである可能性があるが、あるいは、プロセッサは、いかなる従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、若しくはステートマシン(state machine)である可能性がある。プロセッサは、演算装置の組み合わせとして実行されることができる。例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと結合した１若しくはそれ以上のマイクロプロセッサ、若しくはいかなる他のそのような構成である可能性がある。
【００３７】
ここに開示された実施形態に関連して述べられた方法若しくはアルゴリズムは、ハードウェアにおいて、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールにおいて、若しくは、両者の組み合わせにおいて直接実現されることができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、脱着可能なディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、若しくは、この分野で知られている他のいかなる記憶媒体の中に存在できる。あるイグゼンプラリな記憶媒体は、プロセッサと接続され、その結果、プロセッサは、記憶媒体から情報を読み出し、そこに情報を書き込める。代案では、記憶媒体は、プロセッサに集積できる。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣ中に存在できる。ＡＳＩＣは、ユーザターミナル中に存在できる。代案では、プロセッサ及び記憶媒体は、ユーザターミナル中に単体素子として存在できる。
【００３８】
開示された実施形態のこれまでの説明は、本技術分野に知識のあるいかなる者でも、本発明を作成し、若しくは使用することを可能にする。これらの実施形態の各種の変形は、本技術分野に知識のある者に、容易に実現されるであろう。そして、ここで定義された一般的な原理は、本発明の精神及び版から逸脱しないで、他の実施形態にも適用できる。それゆえ、本発明は、ここに示された実施形態に制限することを意図したものではなく、ここに開示した原理及び卓越した特性と整合する広い範囲に適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、イグゼンプラリな非同期ＣＤＭＡ通信システムの概念的な全体図である。
【図２】図２は、非同期ＣＤＭＡ通信システム中のノードによって送信された同期チャネル（ＳＣＨ）、主共通制御物理チャネル（Ｐ−ＣＣＰＣＨ）、及び共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）に関するイグゼンプラリなダウンリンクフレーム構造を説明する図である。
【図３】図３は、非同期ＣＤＭＡ通信システム中のイグゼンプラリなノードによる同期チャネル（ＳＣＨ）、主共通制御物理チャネル（Ｐ−ＣＣＰＣＨ）、及び共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）の発生を説明する機能ブロック図である。
【図４】図４は、非同期ＣＤＭＡ通信システム中で動作するイグゼンプラリなユーザ装置の概念的な全体図である。
【図５】図５は、非同期ＣＤＭＡ通信システム中の使用に対するイグゼンプラリなユーザ装置の機能ブロック図である。及び
【図６】図６は、図５のユーザ装置中で利用することができるイグゼンプラリなサーチャの機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
２０２…フレーム，２０４…スロット，３１２，３１６…乗算器，４０４…アンテナ，５０４Ａ〜Ｄ…通信可能領域，５０６…ユーザ装置。
【図１】
2005510123.tif 000003
【図２】
2005510123.tif 000004
【図３】
2005510123.tif 000005
【図４】
2005510123.tif 000006
【図５】
2005510123.tif 000007
【図６】
2005510123.tif 000008
【国際調査報告】
2005510123.tif 000009
2005510123.tif 000010
2005510123.tif 000011