(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて通信チャネルを残す方法及びシステム【解決手段】Ｅ９１１のＧＰＳ測定が実行された後に、無線通信システムにおける情報チャネルに確実に戻る方法及びシステム。該方法は、少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システム内のデバイスを用いて通信リンクを確立する。また、該デバイスは、プロセッサとチューナとを含み、該通信チャネルを介して通信を確立するように構成されている。該通信は、データフレームを含む第１の無線周波（ＲＦ）信号を受信することに基づいている。該方法は、第２のＲＦ信号を受信するように同調することを含み、該同調は、該第１のＲＦ信号の受信を中断する。該通信チャネルを介した通信は、該中断中、維持される。また、該方法は、該同調中に、該データフレームを処理することと、該処理中に、該第１のＲＦ信号と関連付けられた信号サーチ空間を更新することと、該更新されたサーチ空間内で、該第１のＲＦ信号をサーチすることとを含む。そして、該第１のＲＦ信号は、該サーチに従って再取得される。
2005536115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システムにおいて、デバイスを用いて通信リンクを確立する方法であって、前記デバイスは、（ｉ）プロセッサ及びチューナを含み、かつ（ｉｉ）第１の無線周波（ＲＦ）信号を受信することに基づいて、前記通信チャネルを介して通信を確立するように構成されている方法であって、
データフレームを含む第２のＲＦ信号を受信するように前記デバイスを同調させることと、
前記同調工程中に、前記第１のＲＦ信号の受信を中断することであって、前記通信リンクは、該中断中に維持されることと、
前記同調工程中に、前記第２のＲＦ信号の前記データフレームを処理することと、
前記処理工程中に、前記第１のＲＦ信号と関連付けられた信号サーチ空間を更新することと、
前記更新されたサーチ空間内で、前記第１のＲＦ信号をサーチすることと、
前記サーチに従って、前記第１のＲＦ信号を再取得するように試みて、前記通信リンクの維持を容易にすることとを含む、方法。
【請求項２】
前記中断することは、前記第１のＲＦ信号に関連するトラッキングパラメータを維持することを含み、
前記更新することは、維持されたトラッキングパラメータを更新することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記デバイスは無線通信デバイスである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１及び第２のＲＦ信号は、地上携帯電話、低軌道、拡散スペクトル、符号分割多元接続、広帯域符号分割多元接続、及び移動体通信無線通信システムのためのグローバルシステムを含む群とは異なる通信と関連付けられている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のＲＦ信号は、デバイス位置のロケーション情報を得ることと関連付けられている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記位置のロケーション情報は、無線ユーザ位置要求に対応している、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記無線ユーザ位置要求は、Ｅ９１１要求を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記デバイスは、前記処理中、システム間のハンドオフ測定を実行している、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システムにおいて、デバイスを用いて通信リンクを確立する装置であって、前記デバイスは、（ｉ）プロセッサ及びチューナを含み、かつ（ｉｉ）第１の無線周波（ＲＦ）信号を受信することに基づいて、前記通信チャネルを介して通信を確立するように構成されている装置であって、
データフレームを含む第２のＲＦ信号を受信するように同調させ、前記第１のＲＦ信号の受信を中断させる手段であって、前記通信チャネルを介した通信は、該中断中に維持される手段と、
前記同調中に、前記データフレームを処理する手段と、
前記処理中に、前記第１のＲＦ信号と関連付けられた信号サーチ空間を更新する手段と、
前記更新されたサーチ空間内で、前記第１のＲＦ信号をサーチする手段と、
前記サーチに従って、前記第１のＲＦ信号を再取得するように試みる手段であって、該再取得することは、前記通信リンクの維持を容易にする手段とを備える、装置。
【請求項１０】
前記通信チャネルは情報チャネルである、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサは、特定用途向けＩＣ、ソフトウェアで形成した無線電話及びＦＰＧＡを含む群からの１つ以上の回路タイプを含み、
前記１つ以上の回路タイプの各々は、通信システムからなる群の１つの通信システムと関連付けられている、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記通信チャネルは情報チャネルである、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記プロセッサは、特定用途向けＩＣ、少なくとも１つのソフトウェアで形成した無線電話及び少なくとも１つのＦＰＧＡを含む群からの１つ以上の回路タイプを含み、
前記１つ以上の回路タイプの各々は、前記通信システムからなる群の１つの通信システムと関連付けられている、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
１つ以上のプロセッサによる実行のための１つ以上の命令からなる１つ以上のシーケンスを有するコンピュータ読取り可能な媒体であって、前記１つ以上のプロセッサは、少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システム内のデバイスを用いて通信リンクを確立するように構成されたシステムに含まれており、前記デバイスは、（ｉ）プロセッサ及びチューナを含み、かつ（ｉｉ）第１の無線周波（ＲＦ）信号を受信することに基づいて、前記通信チャネルを介して通信を確立するように構成されており、前記１つ以上のプロセッサにより実行されたときに、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサに、
データフレームを含む第２のＲＦ信号を受信するように前記デバイスを同調させる工程と、
前記同調工程中に、前記第１のＲＦ信号の受信を中断する工程であって、前記通信チャネルを介した前記通信は、該中断中に維持される工程と、
前記同調工程中に、前記データフレームを処理する工程と、
前記処理工程中に、前記第１のＲＦ信号と関連付けられた信号サーチ空間を更新する工程と、
前記更新されたサーチ空間内で、前記第１のＲＦ信号をサーチする工程と、
前記サーチに従って、前記第１のＲＦ信号を再取得するように試みて、前記通信リンクの維持を容易にする工程とを実行させる、コンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１５】
少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システム内のデバイスを用いて通信リンクを確立する方法であって、前記デバイスは、（ｉ）プロセッサと、チューナと、復調器とを含み、かつ（ｉｉ）前記通信システムとの通信を確立するように構成され、前記デバイスは、受信した第１の無線周波（ＲＦ）信号に基づいて、前記通信チャネルを用いて通信する方法であって、
予定された時間に前記通信を中断することであって、該中断することは、中断期間の開始を規定することと、
前記中断期間中に、第２のＲＦ信号を受信するように同調することと、
前記中断期間が終わった後に、前記第１のＲＦ信号と関連付けられた信号取得パラメータを決定することと、
前記決定された信号取得パラメータに従って、前記第１のＲＦ信号を再取得することとを含む、方法。
【請求項１６】
前記デバイスは携帯電話である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記復調器は、前記中断期間中に停止状態にされる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２のＲＦ信号は、デバイス位置のロケーション情報を得ることと関連付けられている、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記位置のロケーション情報はＥ９１１要求に対応している、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記決定することは、第１のＲＦ信号ドップラーを計算することと、現在のシステムタイムを計算すること、及び前記第１のＲＦ信号のためのサーチ空間を計算することとを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１のＲＦ信号ドップラーを計算することは、エラーの量を定量化することを含み、前記エラーの量は、動作エラー及び同期クロックエラーを含む群からの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記予定された時間は、最初のシステムタイムであり、前記現在のシステムタイムを計算することは、前記最初のシステムタイムを、前記中断期間と前記定量化されたエラーの量との合計に等しい量だけ進めることを含み、前記進められた最初のシステムタイムは、前記現在のシステムタイムを決める、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１のＲＦ信号が再取得されたときに、前記通信チャネルを介した通信を再開することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システム内のデバイスを用いて通信リンクを確立する装置であって、前記デバイスは、（ｉ）プロセッサと、チューナと、復調器とを含み、かつ（ｉｉ）前記通信システムとの通信を確立するように構成され、前記デバイスは、受信した第１の無線周波（ＲＦ）信号に基づいて、前記通信チャネルを用いて通信する装置であって、
予定された時間に前記通信を中断する手段であって、該中断することは、中断期間を規定する手段と、
前記中断期間中に、第２のＲＦ信号を受信するように同調させる手段と、
前記中断期間が終わった後に、前記第１のＲＦ信号と関連付けられた信号取得パラメータを決定する手段と、
前記決定された信号取得パラメータに従って、前記第１のＲＦ信号を再取得するように試みる手段とを備える、装置。
【請求項２５】
前記中断期間は、開始点と終了点とを含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
１つ以上のプロセッサによる実行のための１つ以上の命令からなる１つ以上のシーケンスを有するコンピュータ読取り可能な媒体であって、前記１つ以上のプロセッサは、少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システム内のデバイスを用いて通信リンクを確立するように構成されたシステムに含まれており、前記デバイスは、（ｉ）プロセッサと、チューナと、復調器とを含み、かつ（ｉｉ）前記通信システムとの通信を確立するように構成され、前記デバイスは、受信した第１の無線周波（ＲＦ）信号に基づいて、前記通信チャネルを用いて通信し、前記１つ以上のプロセッサにより実行されたときに、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサに、
予定された時間に前記通信を中断する工程であって、該中断することが、中断期間の開始を規定する工程と、
前記中断期間中に、第２のＲＦ信号を受信するように同調させる工程と、
前記中断期間が終わった後に、前記第１のＲＦ信号と関連付けられた信号取得パラメータを決定する工程と、
前記決定された信号取得パラメータに従って、前記第１のＲＦ信号を再取得するように試みる工程とを実行させる、コンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項２７】
前記中断することは、中断期間の終了を規定することをさらに含む、請求項２６に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項２８】
少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システム内のデバイスを用いて通信リンクを確立する方法であって、前記デバイスは、（ｉ）プロセッサと、チューナと、復調器とを含み、かつ（ｉｉ）前記通信システムとの通信を確立するように構成され、前記デバイスが、受信した第１の無線周波（ＲＦ）信号に基づいて、前記通信チャネルを用いて通信する方法であって、
前記通信チャネルと関連付けられた識別及び状態データを格納することと、
前記識別データが格納されたときに、第２のＲＦ信号を受信するように同調させることであって、一定期間、前記第１のＲＦ信号の受信を中断させることと、
前記一定期間が終わった後に、前記第１のＲＦ信号を再取得することと、
前記第１のＲＦ信号が再取得されたときに、前記格納された識別及び状態データを検索することと、
前記検索された識別及び状態データに従って、前記通信を再開することとを含む、方法。
【請求項２９】
前記デバイスは携帯電話である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記識別データは、パイロット信号位相と、（ｉ）関連する基地局及び（ｉｉ）衛星ビームのうちの少なくとも一方の識別と、情報チャネルの識別と、サービスの種類とを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記位置のロケーション情報はＥ９１１要求に対応している、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２のＲＦ信号は、デバイス位置のロケーション情報を得ることに関連付けられている、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記再取得工程は、（ｉ）第１のＲＦ信号サーチ空間を決める工程と、（ｉｉ）前記決められた第１のＲＦ信号サーチ空間内をサーチする工程と、（ｉｉｉ）前記サーチ中に、前記第１のＲＦ信号を選択することとを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システム内のデバイスを用いて通信リンクを確立する装置であって、前記デバイスは、（ｉ）プロセッサと、チューナと、復調器とを含み、かつ（ｉｉ）前記通信システムとの通信を確立するように構成され、前記デバイスは、受信した第１の無線周波（ＲＦ）信号に基づいて、前記通信チャネルを用いて通信する装置であって、
前記通信チャネルと関連付けられた識別及び状態データを格納する手段と、
前記識別データが格納されたときに、第２のＲＦ信号を受信するように同調させる手段であって、一定期間、前記第１のＲＦ信号の受信を中断させる手段と、
前記一定期間が終わった後に、前記第１のＲＦ信号を再取得する手段と、
前記第１のＲＦ信号が再取得されたときに、前記格納された識別及び状態データを検索する手段と、
前記検索された識別及び状態データに従って、前記通信を再開する手段とを備える、装置。
【請求項３５】
前記プロセッサは、特定用途向けＩＣ、ソフトウェアで形成した無線電話及びＦＰＧＡを含む群からの１つ以上の回路タイプを含む、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記通信チャネルは情報チャネルである、請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
１つ以上のプロセッサによる実行のための１つ以上の命令からなる１つ以上のシーケンスを有するコンピュータ読取り可能な媒体であって、前記１つ以上のプロセッサは、少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システム内のデバイスを用いて通信リンクを確立するように構成されたシステムに含まれており、前記デバイスは、（ｉ）プロセッサと、チューナと、復調器とを含み、かつ（ｉｉ）前記通信システムとの通信を確立するように構成され、前記デバイスは、受信した第１の無線周波（ＲＦ）信号に基づいて、前記通信チャネルを用いて通信し、前記１つ以上のプロセッサにより実行されたときに、前記命令は、前記１つ以上のプロセッサに、
前記通信チャネルと関連付けられた識別及び状態データを格納する工程と、
前記識別データが格納されたときに、第２のＲＦ信号を受信するように同調させる工程であって、一定期間、前記第１のＲＦ信号の受信を中断させる工程と、
前記一定期間が終わった後に、前記第１のＲＦ信号を再取得する工程と、
前記第１のＲＦ信号が再取得されたときに、前記格納された識別及び状態データを検索する工程と、
前記検索された識別及び状態データに従って、前記通信を再開する工程とを実行させる、コンピュータ読取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、無線通信ネットワークに関する。より具体的には、本発明は、地上移動体通信システム又は衛星無線通信システムにおいて情報チャネルを残すシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、異なる地上ベースの無線通信方式及び異なる衛星ベースの無線通信方式を含む、多くの異なる種類の無線電話又は無線通信方式がある。該異なる地上ベースの無線方式は、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）やセルラーシステムを含むことができる。公知のセルラーシステムの実例は、セルラーアナログＡＭＰＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式、及び以下のディジタルセルラー方式、すなわち、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ；符号分割多元接続）方式、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ；時分割多元接続）方式及びＴＤＭＡ及びＣＤＭＡ技術の両方式を用いた最新のハイブリッドディジタル通信方式を含む。
【０００３】
多元接続通信方式におけるＣＤＭＡ技術の利用は、「衛星リピータ又は地上リピータを用いた拡散スペクトル多元接続通信方式（Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｏｒ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒｅｐｅａｔｅｒｓ）」というタイトルの米国特許第４，９０１，３０７号明細書及び「ＣＤＭＡセルラー電話方式において信号波形を生成するシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ  Ｉｎ  Ａ  ＣＤＭＡ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）」というタイトルの米国特許第５，１０３，４５９号明細書に開示されており、両特許は、本発明の譲受人に譲渡されており、かつ参照によりここに組み込まれる。
【０００４】
ＣＤＭＡ移動通信を可能にする方法は、米国において、全米通信工業協会（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）／電子工業協会（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）により、本願明細書中でＩＳ−９５と呼ぶ「デュアルモードの広帯域拡散スペクトルセルラー方式のための移動局ベースの局互換性規格（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ−Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）」というタイトルのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａにおいて規格化されている。複合ＡＭＰＳ＆ＣＤＭＡ方式は、ＴＩＡ／ＥＩＡ規格ＩＳ−９８に説明されている。他の通信方式は、ＩＭＴ−２０００／ＵＭ、又はＩＭＴ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）２０００方式／ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、（例えば、ｃｄｍａ２０００  １ｘ又は３ｘ規格等の）ｃｄｍａ２０００あるいはＴＤ−ＳＣＤＭＡと呼ばれるものをカバーする規格に説明されている。
【０００５】
上述の特許においては、各々がトランシーバを有する多数の移動局ユーザが、衛星リピータ又は地上基地局を介して通信するＣＤＭＡ技術が開示されている。衛星リンク及びゲートウェイは、地上基地局を介して受信される。該ゲートウェイ又は基地局は、ユーザ端末を、他のユーザ端末、あるいは、公衆電話交換網等の他の通信方式のユーザに接続する通信リンクを形成する。ＣＤＭＡ通信を利用することにより、周波数スペクトルを多数の端末で使用することができ、それにより、システムユーザ容量の増加が可能になる。ＣＤＭＡ技術の利用は、他の多元接続技術を用いて達成できるものよりもかなり高いスペクトル効率をもたらす。
【０００６】
典型的なＣＤＭＡ通信方式において、遠隔ユニット及び基地局は、共に、高周波擬似雑音（ｐｓｅｕｄｏ−ｎｏｉｓｅ；ＰＮ）符号、直交ウォルシュ符号（Ｗａｌｓｈ  ｃｏｄｅｓ）、あるいは両方を用いた送信データの変調及び復調を用いて、互いに同時に受信した信号を弁別する。例えば、フォワードリンク（ｆｏｗａｒｄ  ｌｉｎｋ）、すなわち、基地局から移動局方向においては、ＩＳ−９５は、各送信に対する異なるウォルシュ符号の使用により、同じ基地局からの送信を分離し、異なる基地局からの送信は、固有のオフセットＰＮ符号の使用によって弁別される。リバースリンク（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｌｉｎｋ）、すなわち、移動局から基地局方向においては、異なるＰＮ系列を用いて異なるチャネルが弁別される。
【０００７】
フォワードＣＤＭＡリンクは、パイロットチャネル、同期チャネル、いくつかのページングチャネル及び多数の情報チャネルを含む。リバースリンクは、アクセスチャネル及び多数の情報チャネルを含む。パイロットチャネルは、パイロット信号として知られている無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＲＦ）標識符号を送信し、かつ移動局に、ＣＤＭＡ規格に対応している基地局の存在を知らせるのに用いられる。該パイロット信号は、まず、移動局のＲＦ受信経路によって受信される。該パイロット信号を良好に取得した後、該移動局は、フレームレベルの同期及びシステムタイム等を実現するために、上記同期チャネルを受信して復調することができる。該同期チャネルは、該基地局を具体的に識別する繰り返しメッセージを有し、システムレベルタイミングを供給し、パイロット信号の絶対位相を与える。この特徴を、以下に、詳細に議論する。上記ページングチャネルは、通信チャネルを割り当てるため、及び該ページングチャネルが情報チャネルに割り当てられていない場合に、移動局と通信するために、該基地局によって使用される。しかし、個々の移動局は、結局、特定の情報チャネルに割り当てられる。情報チャネルは、音声やデータ等のユーザの通信トラヒックを伝えるのに用いられる。
【０００８】
ＣＤＭＡ方式において正しく通信するには、選択された特定の符号の状態を、基地局及び移動局において同期させなければならない。符号レベル同期は、移動局システムにおける該符号の状態が、処理に費やしたり伝送遅延をなくすためのある程度のオフセットを除いて、基地局における該符号の状態と等しい場合に実現される。ＩＳ−９５においては、このような同期は、各基地局からの固有オフセットＰＮ符号（パイロットＰＮ符号）の繰り返し伝送を含むパイロット信号の伝送によって容易にされる。パイロットＰＮ符号レベルでの同期の容易化に加えて、上記パイロットチャネルは、該パイロットチャネルの位相オフセットを用いて、該基地局の周囲に配置された他の基地局に対する各基地局の識別を可能にする。そのため、該パイロットチャネルは、該移動局に、詳細なＰＮ系列タイミング情報の第１のレベルへのアクセスを与える。
【０００９】
移動局は、まず、限定可能なサーチウィンドウ内で有効パイロット信号を探すことにより、ＩＳ−９５ベースの通信方式を取得する。異なる基地局と関連付けられたパイロット信号は、該パイロット信号の位相に基づいて、互いに弁別される。従って、各基地局は、同一のパイロット信号を送信するが、異なる基地局からのパイロット信号は、異なる位相を有する。該パイロット位相を識別するために、９ビットの数字を用いることができ、該９ビットの数字は、パイロットオフセットと呼ばれる。
【００１０】
移動電話がパイロット信号を取得し、かつ該パイロット信号を特定の基地局と関連付けた後、該移動局は、同期チャネルを受信して復調することができる。該移動局に該パイロット信号の位相を与えること、及びその関連する基地局の識別に加えて、同期メッセージは、ＣＤＭＡ方式レベルのタイミング情報も含む。システムタイムは、多数の異なるタイミングソースを介して供給することができるが、従来の無線通信方式は、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）衛星システムを介してシステムタイミング情報を得ている。
【００１１】
移動電話のある程度の便利さ及び有用性のため、米国連邦通信委員会（Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ；ＦＣＣ）は、現在、無線通信方式（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ；ＷＣＳ）プロバイダが、ユーザの位置と共に、警察等への通報（９１１  ｃａｌｌ）を最も近い救急サービス処理センターに自動的に回すメカニズムを実施することを要求している。これは、Ｅ９１１要求と呼ばれている。また、ユーザの位置は、他の無線通信アプリケーションを収容する際にも有用である。Ｅ９１１要求及び他のアプリケーションを収容するためには、上記ＷＣＳは、移動電話の地理的位置を迅速かつ正確に判断することができなければならない。
【００１２】
例えば、Ｅ９１１に対応するのに必要な該ユーザの地理的位置は、ＧＰＳ測定によって得られる場合がある。マルチモード移動電話は、該ＧＰＳ測定を実行し、かつＥ９１１要求を実行する１つの従来のメカニズムである。マルチモード電話は、１つ以上のプロセッサを含み、特にチューナを含む単一のＲＦ受信経路の間で切り替え可能である。一方のプロセッサは、通常の通信に対応し、他方のプロセッサは、例えば、ＧＰＳ測定に対応することができる。Ｅ９１１ユーザ位置測定を容易にするため、該チューナは、ＧＰＳ信号を受信するために、通信信号周波数からＧＰＳ信号周波数に一時的に切り替わる。そのため、該移動電話が、継続している通信中に、Ｅ９１１の発呼を処理することを要求された場合、該継続中の通信呼は、強い影響を受けることになる。該影響の程度は、該通信呼又はリンクの最小限から完全な損失にわたる可能性がある。
【００１３】
従来のＷＣＳにおける通信呼の間、通信プロセッサは、上述したように、通信データ及び音声の伝送のために情報チャネルを使用する。上記チューナが、上記ＧＰＳ信号を受信するように同調した場合、該通信プロセッサは、一定期間、該情報チャネルを本質的に残す。該一定期間の長さは、該ＧＰＳ測定を完了するため及び適当な情報チャネルに戻るのにＧＰＳプロセッサに必要な時間を含む。中断された通信呼を復帰させることは、例えば、関連するパイロット信号を受信すること、同期チャネルを復調すること、及び割り当てられた情報チャネルを介して通信を再開することを含む。このプロセスは、ドップラー及び他の信号劣化作用により、特に、上記ＧＰＳ測定を完了するのに必要な時間の量により、問題となり、時間がかかり、かつ複雑になる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、必要なものは、Ｅ９１１又は他のＧＰＳ測定の後に、情報チャネルを介して通信を再開するという従来用いられていた方法の欠点をなくすシステム及び方法である。特に、必要なものは、該情報チャネルを介した通信を失うことなく、ＧＰＳ測定を容易にするシステム及び方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
方法及び装置は、情報チャネル等の少なくとも１つの通信チャネルを有する通信システムにおいて、無線電話又はモデム等の１つ以上のデバイスを用いて通信リンクを確立する。該デバイスは、プロセッサ又はコントローラと、チューナ又は受信エレメントとを備え、一般にデータフレームを含む第１のＲＦ信号を受信することに基づいて、通信チャネルを介して通信を確立するように構成されている。
【００１６】
一実施形態においては、上記方法は、データフレームを含む第２のＲＦ信号を受信するように同調することを含み、該同調工程は、上記第１のＲＦ信号の受信を中断し、該第２のＲＦ信号に対して動作を行うことができる。該第２のＲＦ信号は、可能な限り無線通信システム内で、デバイス位置のロケーション情報を得ることと関連付けることができる。一実施形態において、該位置のロケーション情報は、Ｅ９１１又は他の緊急通信サービス又は要求に対応する。上記通信リンクは、上記第１のＲＦ信号の中断中、維持される。また、上記方法は、同調中に該第２のＲＦ信号を処理することと、上記第１のＲＦ信号と関連付けられた信号サーチ空間を更新することとを含む。上記通信システムは、更新されたサーチ空間内で該第１のＲＦ信号をサーチし、該サーチに従って、該第１のＲＦ信号を再取得するために再取得し又は再取得を試みる。該再取得工程は、上記通信リンクの維持を容易にする。
【００１７】
あるいは、上記デバイスは、復調器を含み、上記方法は、中断期間のために選択された又は予定された時間に通信を中断することと、該中断期間中に、上記第２のＲＦ信号を受信するように同調することと、該中断期間が終わった後に、上記第１のＲＦ信号と関連付けられた信号取得パラメータを決定することと、該決定された信号取得パラメータに従って、該第１のＲＦ信号を再取得することとを含む。いくつかの実施形態においては、上記方法は、該第１のＲＦ信号が再取得されたときに、上記通信チャネルを介して通信を再開することを含む。上記復調器は、上記中断期間中に停止状態にしてもよい。別の実施形態においては、上記中断は、上記第１のＲＦ信号と関連付けられたトラッキングパラメータを維持することを含み、上記更新は、維持されたトラッキングパラメータを更新することを含む。上記デバイスは、この処理中に、システム間ハンドオフ測定を実行することとすることができる。
【００１８】
一実施形態において、信号取得パラメータを決定することは、第１のＲＦ信号ドップラーを計算することと、現在のシステムタイムを計算することと、該第１のＲＦ信号のためのサーチ空間を計算することとを含む。該第１のＲＦ信号ドップラーを計算することは、エラーの量を定量化することを含み、該エラーの量は、動作エラー及びシンセサイザクロックエラーを含む群からの少なくとも１つを含む。上記予定された時間は、初期システムタイムとすることができ、この場合、上記現在のシステムタイムを計算することは、現在のシステムタイムを定義する進められた初期システムタイムを用いて、上記中断期間と上記定量化されたエラーの量の合計に等しい量だけ、該初期システムタイムを進めることを含む。
【００１９】
上記方法の別の実施形態は、上記通信チャネルと関連付けられた識別及び状態データを格納することと、該識別データが格納されたときに第２のＲＦ信号を受信するように同調し、これにより、該第１のＲＦ信号の受信を一定期間中断し、該第１のＲＦ信号が再取得されたときに、該一定期間が、格納された識別及び状態データを検索することを終えた後に、該第１のＲＦ信号を再取得することと、該検索された識別及び状態データに従って通信を再開することとを含む。該識別データは、パイロット信号位相と、関連する基地局及び衛星ビームのうちの少なくとも一方の識別と、情報チャネルの識別と、サービスの種類とを含むことができる。上記再取得工程は、第１のＲＦ信号サーチ空間を決定することと、該決定された第１のＲＦ信号サーチ空間内でサーチすることと、該サーチ中に、該第１のＲＦ信号を選択することとを含むこともできる。
【００２０】
いくつかの実施形態においては、上記第１及び第２のＲＦ信号は、地上移動体、低軌道（ｌｏｗ−ｅａｒｔｈ  ｏｒｂｉｔ；ＬＥＯ）、スペクトル拡散、符号分割多元接続、広帯域符号分割多元接続、あるいは、移動体通信システムのためのグローバルシステム等の無線通信システムとは異なる通信と関連付けられている。
【００２１】
一実施形態において、上記装置は、データフレームを含む第２のＲＦ信号を受信するように同調する手段を備え、該同調手段は、上記第１のＲＦ信号の受信を中断し、上記通信チャネルを介した通信は、該中断中、維持される。該第２のＲＦ信号は、可能な限り無線通信システム内で、デバイス位置のロケーション情報を得ることと関連付けることができる。一実施形態において、該位置のロケーション情報は、Ｅ９１１又は他の緊急通信要求又はサービスに対応する。あるいは、他の位置のロケーションサービスをサポートすることができる。
【００２２】
上記装置は、さらに、上記同調中に、データフレームを処理する手段と、該処理中に、上記第１のＲＦ信号と関連付けられた信号サーチ空間を更新する手段と、該更新されたサーチ空間内で該第１のＲＦ信号をサーチする手段と、該サーチに従って、該第１のＲＦ信号を再取得するように試みる手段とを備え、該再取得することは、上記通信リンクの維持を容易にする。別の実施形態においては、上記処理する手段は、専用機能回路モジュール、ＡＳＩＣ、ソフトウェアで形成した無線電話及びＦＰＧＡ等の１つ以上の回路タイプを含む。該１つ以上の回路タイプの各々は、通信システムからなる群のうち１つの通信システムと関連付けてもよい。
【００２３】
別の実施形態において、上記デバイスは、復調器と、選択された中断期間、予定された時間に通信を中断する手段と、該中断期間中に、第２のＲＦ信号を受信するように同調する手段と、該中断期間が終わった後に、該第１のＲＦ信号と関連付けられた信号取得パラメータを決定する手段と、該決定された信号取得パラメータに従って、該第１のＲＦ信号を再取得するように試みる手段とを備える。
【００２４】
また、上記装置は、上記通信チャネルと関連付けられた識別及び状態データを格納する手段と、該識別データが格納されたときに、第２のＲＦ信号を受信するように同調する手段であって、該同調手段が、一定期間、該第１のＲＦ信号の受信を中断する手段と、該一定期間が終わった後に、該第１のＲＦ信号を再取得する手段と、該第１のＲＦ信号が再取得されたときに、該格納された識別及び状態データを検索する手段と、該検索された識別及び状態データに従って、通信を再開する手段とをさらに備える。
【００２５】
本発明は、プロセッサ又はコントローラと、チューナ又は受信器及び／又は第１の無線周波（ＲＦ）信号を受信することに基づいて、通信チャネルを介して通信を確立するように構成されたトランシーバとを備えるデバイスを用いて、通信リンクを確立するように構成されたシステムに含まれる１つ以上のプロセッサによる実行のための、１つ以上の命令からなる１つ以上のシーケンスを有するコンピュータ読取り可能な媒体を用いて、いくつかの実施形態において実施することができ、該命令は、上記１つ以上のプロセッサによって実行されたときに、該１つ以上のプロセッサに、データフレームを含む第２のＲＦ信号を受信するように該デバイスを同調させる工程と、選択された期間、該同調工程中に、該第１のＲＦ信号の受信を中断する工程であって、上記通信チャネルを介した通信が、該中断中に維持される工程と、該同調工程中に、該データフレームを処理する工程と、該処理工程中に、該第１のＲＦ信号と関連付けられた信号サーチ空間を更新する工程と、該更新されたサーチ空間内で、該第１のＲＦ信号をサーチする工程と、該サーチに従って、該第１のＲＦ信号を再取得するように試みて、上記通信リンクの維持を容易にする工程、又は、該第１のＲＦ信号が再取得されたときに、該通信チャネルを介した通信を再開する工程とを実行させる。いくつかの実施形態においては、上記復調器は、上記中断期間中に、停止状態にされる。
【００２６】
上記実施形態が復調器を備える場合、コンピュータ読取り可能な媒体のための１つ以上の命令からなる１つ以上のシーケンスは、中断期間に、予定された時間に通信を中断する工程と、該中断期間中に、第２のＲＦ信号を受信するように同調する工程と、該中断期間が終わった後に、該第１のＲＦ信号と関連付けられた信号取得パラメータを決定する工程と、該決定された信号取得パラメータに従って、該第１のＲＦ信号を再取得するように試みる工程とを実行させてもよい。
【００２７】
別の実施形態においては、コンピュータ読取り可能な媒体のための命令は、上記通信チャネルと関連付けられた識別及び状態データを格納する工程と、該識別データが格納されたときに、第２のＲＦ信号を受信するように同調する工程であって、該同調が、一定期間、該第１のＲＦ信号の受信を中断する工程と、該一定期間が終わった後に、該第１のＲＦ信号を再取得する工程と、該第１のＲＦ信号が再取得されたときに、該格納された識別及び状態データを検索する工程と、該検索された識別及び状態データに従って、通信を再開する工程とを実行させてもよい。
【００２８】
上記実施形態の特徴及び効果は、継続中の通信を失することなく、９１１のオペレータとのＥ９１１タイプの緊急の呼を処理する能力を含む。これらの特徴は、既存の携帯電話システム及び関連するソフトウェアコードベースに容易に組み込むことができる。また、本発明の実施形態の上記方法及びシステムは、通信呼を完全に失った場合には、最低限の時間内で、情報チャネルを再取得する能力を含む。そして、装置は、フェードタイマ（ｆａｄｅ  ｔｉｍｅｒｓ）の呼出しの前に、該情報チャネルを介した通信を再確立するように構成することもでき、それによって追加的な呼の中断を防ぐ。
【００２９】
本発明の別の実施形態、特徴及び効果、及び本発明の種々の実施形態の構造及び動作を、添付図面を参照して、以下に詳細に説明する。
【００３０】
本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部を構成する添付図面は、該記述と共に、本発明の実施形態を説明し、かつ本発明の目的、効果及び原理を説明するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施形態の以下の詳細な説明は、この発明と矛盾しない例示的な実施形態を示す添付図面について説明する。他の実施形態も可能であり、また、本発明の趣旨及び範囲内で、該実施形態に対して変更を行うこともできる。従って、以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。そうではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００３２】
当業者は、以下に記述する実施形態を、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又は図に描かれている構成要素からなる多くの異なる実施形態に実装することができることをはっきりと理解できるであろう。本発明を実施するための専門の制御ハードウェアを有するどのような実際のソフトウェアコードも、本発明を限定することはない。すなわち、本発明の操作及び動作は、本願明細書に示した詳細のレベルを考慮すれば、実施形態の変更例及び変形例が可能であることを理解することによって、説明できるであろう。
【００３３】
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明を実施することができる例示的な環境について説明することが役に立つ。本発明は、移動体通信環境において特に有用である。図１は、そのような環境を示す。
【００３４】
図１は、基地局１１２と、２つの衛星１１６ａ、１１６ｂと、（本願明細書においては、ハブとも呼ぶ）２つの関連するゲートウェイ１２０ａ、１２０ｂとを含む典型的なＷＣＳ１００のブロック図である。これらの構成要素は、ユーザ端末１２４ａ、１２４ｂ及び１２４ｃとの無線通信において作動する。一般に、基地局及び衛星／ゲートウェイは、別個の地上の及び衛星をベースとする通信システムの構成要素である。しかし、これらの別個のシステムは、総合的な通信インフラストラクチャとして相互運用してもよい。
【００３５】
基地局１１２は、地上をベースとする通信システム及び複数のＰＣＳ／セルラー通信セルサイト（ｃｅｌｌ−ｓｉｔｅｓ）を含むネットワークの一部を構成する。基地局１１２は、地上をベースとするＣＤＭＡ又はＴＤＭＡ（又はハイブリッドＣＤＭＡ／ＴＤＭＡ）ディジタル通信システムと結合することができ、地上ＣＤＭＡ又はＴＤＭＡ信号を移動ユーザ端末に送信し、又は該信号を該移動ユーザ端末から受信する。該地上信号は、ＩＭＴ−２０００／ＵＭＴ規格（すなわち、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  ２０００／Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｓｔａｎｄａｒｄｓ）に従ってフォーマットすることができる。該地上信号は、（ＷＣＤＭＡ信号と呼ばれる）広帯域ＣＤＭＡ信号、又は（例えば、ｃｄｍａ２０００  １ｘ又は３ｘ規格等の）ｃｄｍａ２０００規格に準拠する信号、あるいはＴＤ−ＳＣＤＭＡ信号とすることができる。他方では、基地局１１２は、アナログをベースとする通信信号を送受信する（ＡＭＰＳ等の）アナログをベースとする地上通信システムと結合することができる。
【００３６】
図１には、単一の基地局１１２と、２つの衛星１１６と、２つのゲートウェイ１２０とが示されているが、他の数のこれらの構成要素を用いて、所望の通信容量及び地理的な範囲を実現してもよい。例えば、ＷＣＳ１００の例示的な実施は、４８以上の衛星を含み、低軌道において、８つの異なる軌道面内を移動して、多数のユーザ端末１２４を処理する。
【００３７】
基地局及びゲートウェイという用語は、互換的に用いられる場合もあり、それぞれは、ゲートウェイ１２０等のゲートウェイを、当技術分野において、衛星リピータを介して直接通信する高度に専門化された基地局として考えた固定した中央通信局であり、基地局１１２等の（セルサイトとも呼ぶ場合がある）基地局は、地上アンテナを用いて、周囲の地理的領域と直接通信する。
【００３８】
ユーザ端末１２４は、それぞれ、限定するものではないが、セルラー電話、無線送受器、データトランシーバ、あるいは、ページング又は位置判断レシーバ等の装置又は無線通信デバイスを有し、又は備える。さらに、ユーザ端末１２４の各々は、要望通りに、（車、トラック、船、列車及び飛行機を含む）乗物に搭載又は固定する場合、ハンドヘルド式、携帯式とすることができる。例えば、図１は、ユーザ端末１２４ａを固定電話として、ユーザ端末１２４ｂをハンドヘルドポータブルデバイスとして、及びユーザ端末１２４ｃを乗物搭載デバイスとして描いている。
【００３９】
また、本発明の教示は、データ及び／又は音声トラヒックを転送するのに用いることができ、かつ例えば、ケーブル又は他の公知の無線リンク又は接続を用いて他のデバイスと通信して、情報、コマンド又はオーディオ信号を転送することができる、１つ以上のデータモジュール又はモデム等の無線デバイスに適用可能である。また、コマンドは、モデム又はモジュールを、所定の調整された又は関連付けられた方法で作動させて、多数の通信チャネルを介して情報を転送するのに用いることができる。また、無線通信デバイスは、ユーザ端末、移動局、移動ユニット、加入ユニット、移動無線又は無線電話、無線ユニットと呼ばれることもあり、あるいは、いくつかの通信システムにおいては、好みにより、単に「ユーザ」や「モバイル」と呼ばれることもある。
【００４０】
ユーザ端末１２４は、ＣＤＭＡ通信システムを介したＷＣＳ１００の他の構成要素との無線通信において作動する。しかし、本発明は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）及び周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）又は上述した他の波形又は技術等の他の通信技術を用いるシステムに用いてもよい。
【００４１】
一般に、基地局１１２又は衛星１１６等のビーム源からのビームは、予め決められたパターン内の異なる地理的領域をカバーする。ＣＤＭＡチャネル又は「サブビーム（ｓｕｂ−ｂｅａｍｓ）」とも呼ばれる、異なる周波数でのビームは、同じ領域に重なるように向けることができる。また、当業者は、複数の衛星の場合のビームカバレージ又はサービス領域、又は複数の基地局の場合のアンテナパターンを、通信システムデザイン及び提供するサービスの種類、及び空間ダイバーシティが実現されるか否かにより、与えられた領域内に完全に、又は部分的に重なるようにデザインすることができることを容易に理解するであろう。
【００４２】
図１は、いくつかの例示的な信号経路を示す。例えば、通信リンク１３０ａから１３０ｃは、基地局１１２とユーザ端末１２４の間の信号の交換を実行できる。同様に、通信リンク１３８ａから１３８ｄは、衛星１１６とユーザ端末１２４の間の信号の交換を実行できる。衛星１１６とゲートウェイ１２０の間の通信は、リンク１４６ａから１４６ｄによって容易にされる。
【００４３】
ユーザ端末１２４は、基地局１１２及び／又は衛星１１６との双方向通信において作動することができる。従って、通信リンク１３０及び１３８は、それぞれ、フォワードリンク及びリバースリンクを含む。フォワードリンクは、情報信号をユーザ端末１２４へ伝える。ＷＣＳ１００における地上をベースとする通信の場合、フォワードリンクは、情報信号を基地局１１２からリンク１３０を介してユーザ端末１２４へ伝達する。ＷＣＳ１００と関連する衛星をベースとするフォワードリンクは、情報を、リンク１４６を介してゲートウェイ１２０から衛星１１６へ、かつリンク１３８を介して衛星１１６からユーザ端末１２４へ伝達する。すなわち、地上をベースとするフォワードリンクは、一般に、単一の無線信号経路又はリンクを必要とし、衛星をベースとするフォワードリンクは、一般に、２つの無線経路又はリンクを必要とする。
【００４４】
ＷＣＳ１００と関連して、リバースリンクは、情報信号を、ユーザ端末１２４から基地局１１２又はゲートウェイ１２０へ伝達する。ＷＣＳ１００におけるフォワードリンクと同様に、リバースリンクは、一般に、地上をベースとする通信のための単一の無線接続と、衛星をベースとする通信のための２つの無線接続とを必要とする。ＷＣＳ１００は、これらのフォワードリンクを介して、ローデータレート（ｌｏｗ  ｄａｔａ  ｒａｔｅ；ＬＤＲ）サービス及びハイデータレート（ｈｉｇｈ  ｄａｔａ  ｒａｔｅ；ＨＤＲ）サービス等の異なる通信の提供を扱ってもよい。典型的なＬＤＲサービスは、３キロビット／秒（ｋｂｐｓ）から９．６ｋｂｐｓのデータ速度を有するフォワードリンクを実現でき、典型的なＨＤＲサービスは、６０４ｋｂｐｓ以上程度のデータ速度をサポートする。
【００４５】
ＨＤＲサービスは、本質的にバースト気味であってもよい。すなわち、ＨＤＲリンクを介して転送されるトラヒックは、予測できない状態で突然始まったり終了したりする可能性がある。従って、ある瞬間に、ＨＤＲリンクが０ｋｂｐｓで作動し、次の瞬間に、６０４ｋｂｐｓ等の非常に高いデータ速度で作動する可能性がある。
【００４６】
上述したように、ＷＣＳ１００は、ＣＤＭＡ技術に従って、無線通信を実行する。すなわち、リンク１３０、１３８及び１４６のフォワードリンク及びリバースリンクを介して送信される信号は、ＣＤＭＡ伝送規格に従って符号化され、拡散されかつチャネル化された信号を伝達する。また、ブロック交錯は、これらのフォワードリンク及びリバースリンクを介して用いられる。これらのブロックは、２０ミリ秒等の所定の期間を有するフレームで伝送される。
【００４７】
基地局１１２及びゲートウェイ１２０は、これらがＷＣＳ１００のフォワードリンクを介して送信する信号の電力を調節することができる。（本願明細書中においてフォワードリンク送信電力と呼ぶ）この電力は、ユーザ端末１２４により、及び時間により変化させてもよい。この時間で変化する特徴は、フレームごとの基準で用いることができる。このような電力調節は、特定の要求範囲内にフォワードリンクビット誤り率（ｂｉｔ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅｓ；ＢＥＲ）を維持するため、干渉を低減するため、及び送信電力を節約するために実行される。
【００４８】
例えば、ゲートウェイ１２０ａは、衛星１１６ａを介して、ユーザ端末１２４ｃに対して行うのとは異なるフォワードリンク送信電力で、信号をユーザ端末１２４ｂへ送信してもよい。また、ゲートウェイ１２０ａは、各連続するフレームのために、各フォワードリンクのユーザ端末１２４ｂ及び１２４ｃに対する送信電力を変化させてもよい。
【００４９】
図２は、通信衛星の信号が受信可能な地域（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）としても知られる典型的な衛星ビームパターン２０２を示す。図２に示すように、典型的な衛星の信号が受信可能な地域２０２は、１６のビーム２０４１から２０４１６を含む。各ビームは、ある程度のビームのオーバーラップがあるが、特定の地理的範囲をカバーする。図２に示す衛星の信号が受信可能な地域は、内部ビーム（ビーム２０４１）と、中間ビーム（ビーム２０４２から２０４７）と、外部ビーム（ビーム２０４８から２０４１６）とを含む。ビームパターン２０２は、それぞれ特定のビーム２０４と関連付けられた特定の予め決められた利得パターンの配置である。
【００５０】
ビーム２０４は、図示のためだけに、オーバーラップする地理的形状を有しないように描かれている。実際には、ビーム２０４は、それぞれ、図２に示す理想化された境界をある程度越えて拡がる利得パターン輪郭を有する。しかし、これらの利得パターンは、充分な利得を与えてユーザ端末１２４との通信をサポートしないように、これらの図示された境界を越えて減衰する。
【００５１】
ビーム２０４は、それぞれ、他のビームに対する近接及び／又は他のビーム利得パターン内の位置に基づいて、異なる領域を有するように考慮してもよい。例えば、図２には、中央領域２０６とクロスオーバ領域２０８とを有するビーム２０４２が描かれている。クロスオーバ領域２０８は、ビーム２０４１、２０４３、２０４７、２０４８、２０４９及び２０４１０に近接しているビーム２０４２の一部を含む。この近接性のため、クロスオーバ領域２０８（及び他のビームにおける同様の領域）内のユーザ端末１２４は、中央領域２０６におけるユーザ端末１２４よりも、隣接するビームに対してよりハンドオフしやすい。しかし、クロスオーバ領域２０８等のハンドオフ可能な領域内のユーザ端末１２４も、隣接するビーム２０４における通信リンクからの干渉を受けやすい。
【００５２】
図３は、当該発明で用いる典型的な携帯電話１２４ｂのより詳細な図である。上述したように、携帯電話１２４ｂは、多くの無線通信規格に従って作動することができるマルチモード又はマルチバンド携帯電話である。本出願は、主に、ＣＤＭＡ  ＩＳ−９５及びＬＥＯ衛星通信に焦点を当てているが、そのような規格に限定されない。広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、移動体通信のためのグローバルシステム（ｇｌｏｂａｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ；ＧＳＭ）又は他の適当な無線通信規格等の、多くの他のエアリンク規格に適応することができる。
【００５３】
図３の典型的な携帯電話１２４ｂは、ＷＣＳ１００に関連するエアリンク規格と互換性のあるＲＦ周波数で作動するアンテナ３０６を含む。典型的な携帯電話１２４ｂは、携帯電話１２４ｂ及びＷＣＳ１００と互換性のある異なるエアリンク規格の間で選択するのに使用される、多数のモードセレクトスイッチ３０２、３０４及び３０５を含む。さらに、典型的な携帯電話１２４ｂは、受話器３０８、ディスプレイパネル３１０、キーパッド３１２及び送話器３１４等のその他の主要構成を含む。モードセレクトスイッチ３０２は、例えば、地上エアリンク通信モードを選択するのに使用され、モードセレクトスイッチ３０４は、衛星エアリンク通信モードを選択するのに使用される。モードセレクトスイッチ３０５は、Ｅ９１１緊急応答モードを起動するのに使用される。
【００５４】
上述したように、ＦＣＣは、携帯電話サービスプロバイダが、携帯電話１２４ｂ等の携帯電話を用いて発呼される全ての９１１のコールのための所定のパラメータ範囲内で、位置情報を提供できることを要求している。Ｅ９１１サービスのための位置情報を提供するという要求を満たすために、ＷＣＳ１００は、ＬＥＯ衛星１１６ａ及び１１６ｂにより提供される、及びＧＰＳ衛星（図示せず）により提供される情報を利用する。携帯電話１２４ｂは、図４に示すように、様々な信号処理回路又は機能回路素子、コントローラ、又は、受信器／送信器、相関器及び変調器／復調器等のモジュールを用いて、ＬＥＯ衛星及びＧＰＳ衛星からの情報を処理するのに必要なマルチモード機能を実装することができる。一般に、単一のソフトウェア再構成可能なＡＳＩＣ、ソフトウェアで形成した無線電話（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｄｅｆｉｎｅｄ  ｒａｄｉｏ；ＳＤＲ）、又はＦＰＧＡタイプの無線電話が用いられる。あるいは、該電話は、各々が、特定のタスクを実現する用途のためのものである、２つ以上のＡＳＩＣ、あるいは、回路又はデバイスのセットを用いることができる。図４は、多数のＡＳＩＣを使用することによって実装されるマルチモード電話のブロック図である。
【００５５】
図４において、携帯電話制御部４００は、チューナ４０２と、チューナスイッチ４０４と、プロセッサ又はコントローラあるいは制御素子４０６とを含む。また、ＡＳＩＣ４０８及びＡＳＩＣ４１０も含んでいる。ＡＳＩＣ４０８は、例えば、ＷＣＳ１００等のＩＳ−９５方式に関連する通信信号を処理する専用素子である。ＡＳＩＣ４１０は、ＧＰＳ方式に関連する信号を処理する専用素子である。スイッチ４０４は、プロセッサ４０６からの信号に基づいて、チューナ４０２を、ＡＳＩＣ４０８とＡＳＩＣ４１０との間で切り替える。説明目的のため、ＡＳＩＣ４０８を通信ＡＳＩＣと呼び、ＡＳＩＣ４１０をＧＰＳ  ＡＳＩＣと呼ぶことにする。チューナ４０２は、マイクロプロセッサ４０６からの命令信号に従って、それぞれ通信ＡＳＩＣ４０８及びＧＰＳ  ＡＳＩＣ４１０に関連する通信入力信号４１２又はＧＰＳ入力信号４１４のいずれかを受け取るように設定される。該通信信号は、ＷＣＳシステム１００を介してユーザ通信をサポートし、該ＧＰＳ信号は、Ｅ９１１関連機能をサポートする。
【００５６】
ＡＳＩＣ４０８は、トランシーバパス４１６と、ＡＳＩＣコントローラ４１８と、メモリ４２０とを含む。メモリ４２０は、トランシーバパス４１６、コントローラ４１８の動作と関連付けられたデータと、通信信号４１２を処理するのに要するデータとを格納する。トランシーバパス４１６は、例えば、受信器／送信器４２７と、信号サーチを実行するように構成された相関器４２８と、変調器／復調器４２９とを含む。ＡＳＩＣ４１０は、同様に、トランシーバパスと、ＡＳＩＣコントローラ（図示せず）とを含む。ＡＳＩＣ４０８及びＡＳＩＣ４１０の動作は、制御ライン４２６に沿って流れる制御信号を用いて、マイクロプロセッサ４０６によって制御される。制御ライン４２６は、プロセッサ４０６から通信ＡＳＩＣ４０８及びＧＰＳ  ＡＳＩＣ４１０への制御信号の流れを可能にする。また、制御ライン４２６は、ＡＳＩＣ４０８とＡＳＩＣ４１０の間での、システムタイム等のハウスキーピングデータの共用を可能にする。
【００５７】
ＣＤＭＡ等の上記のエアリンク規格のうちのいずれかによる通信呼の処理中に、マイクロプロセッサ４０６からの制御信号は、スイッチ４０４を用いて、通信ＡＳＩＣ４０８とチューナ４０２との間の接続を確立する。マイクロプロセッサ４０６によって供給される他の制御信号、及びトランシーバパス４１６によって転送されるサーチ情報に基づいて、相関器４２８は、通信信号４１２に関連するパイロット信号をサーチする。該パイロット信号が見つかり、その位相情報が得られている場合、この情報は、ＡＳＩＣ４０８により同期メッセージを復調しかつ復号するのに用いることができる。上述したように、該同期メッセージは、特に、関連する衛星ビーム又は基地局の識別を含み、かつ携帯電話１２４ｂの特定の情報チャネルへの割当を容易にするのに用いられる。一旦、情報チャネルに割り当てられると、該携帯電話は、通信データを送受信することができる。従来使用されているプロトコルに従って、該情報チャネルは、２０ミリ秒（ｍｓ）のフレーム長を有するフレームで通信データを伝送する。しかし、既知のように、特定のシステムデザインに対して、要望通りに、他のフレーム長を用いることができる。
【００５８】
緊急事態が発生して、ユーザが、図３に示すモードセレクトスイッチ３０５の作動により、携帯電話１２４ｂのＥ９１１の形状構成を起動すると、マイクロプロセッサ４０６によって転送された制御信号が、スイッチ４０４を用いてＧＰＳ  ＡＳＩＣ４１０とチューナ４０２の接続を確立する。別の制御信号は、チューナ４０２に、ＧＰＳ信号４１４を受信するように同調させることを命令する。次いで、ＧＰＳ  ＡＳＩＣ４１０は、ユーザの位置を判断する等のＥ９１１の発呼処理の要求を満たすのに必要な、全ての既知の機能を実行する。この割込期間は、Ｅ９１１要求の実現を容易にすると共に、その結果として、通信信号４１２の受信を中断し、ユーザが継続している通信呼に、かなりの影響を与える。
【００５９】
図５は、Ｅ９１１の発生のシーケンスと、携帯電話１２４ｂ内での情報チャネル通信に対する可能性のある中断を説明する例示的なタイムラインである。図５において、情報チャネルタイムライン５００は、通信信号４１２に関連する、時刻５０２における第１の２０ｍｓの通信データフレームＦ１と、時刻５０４における第２の２０ｍｓの通信データフレームＦ２との受信を示す。フレームＦ２は、フレーム終端境界５０６を有するように示されている。通信データフレームＦ１及びＦ２は、ユーザが継続している通信呼に関連する音声等の通信データを伝送する。時刻５０８において、チューナ４０２は、通信信号４１２から離調してＧＰＳ信号４１４を受信し、数秒まで延ばすことができる一定期間５０９の間、通信呼を一時的に中断する。
【００６０】
時刻５１０において、Ｅ９１１コールに関連するＧＰＳ機能が終了し、マイクロプロセッサ４０６が、通信ＡＳＩＣ４０８とチューナ４０２との間の通信リンクを再確立する。Ｅ９１１の発呼処理の全体は、期間５１１の間続き、これは、離調５０８によって始まり、ＧＰＳ機能５１０の完了によって終了する。時刻５１２において、チューナ４０２は再び同調し、通信ＡＳＩＣ４０８は、通信信号４１２を再取得しようと試みる。該再取得プロセスは、約１００ｍｓから０．５秒以上の範囲とすることができる一定期間５１４の間、継続する。時刻５１６において、ＡＳＩＣ４０８は、通信信号４１２を再取得し、ユーザは、上記情報チャネルを介して、継続中の通信呼を再開する。タイムウィンドウ５１８は、ＧＰＳ機能５１０の終了と、上記情報チャネルを介した通信の再開５１６との間の期間を規定する。
【００６１】
本発明は、Ｅ９１１発呼処理中の、上記情報チャネル上での継続中の通信に対する期間５１８の影響を低減する多数の例示的な技術を提供する。これらの技術の議論において、背景の仮定条件は、上記携帯電話及び関連する基地局又は衛星ビームが、呼を設定するメッセージ及び該携帯電話に、ＧＰＳ衛星の配列の認識可能な部分を知らせるメッセージをすでに交換していることである。しかし、必要なことは、該携帯電話がＧＰＳ  ＡＳＩＣ４１０を用いてＧＰＳ測定を実行するために、上記情報チャネルを放置しなければならないことである。これを実行している間、該携帯電話は、好ましくは、通信ＡＳＩＣ４０８によりサポートされた継続中の通信呼を止めない。図６は、例示的な技術のうちの１つを示す。
【００６２】
図６には、Ｅ９１１コール中の、上記情報チャネルを介した通信の中断及び復帰を容易にする方法６００が示されている。より具体的には、方法６００は、マイクロプロセッサ４０６で機能するソフトウェアのユニットの後に、携帯電話１２４ｂを緊急モードに置き、通信信号４１２が、すでに中断されていることを認識する。このソフトウェアのユニットは、通信ＡＳＩＣ４０８のサーチ及び取得機能を制御する。このモードを呼び出す環境は、携帯電話のユーザが、橋の下を歩いて、入ってくる通信信号が一時的に遮断されたときに生成される環境に等しい。説明目的のため、方法６００は、ブリッジブロックモード又は緊急モードとして区別する。
【００６３】
通信ＡＳＩＣ４０８及びＧＰＳ  ＡＳＩＣ４１０は、制御ライン４２６を用いてシステムタイムを共用するため、ＧＰＳ  ＡＳＩＣ４１０は、通信信号４１２によって供給されるＡＳＩＣ４０８からの詳細なシステムタイム及びクロックレベルタイムを受信し続ける。そのため、ＡＳＩＣ４１０に関連する信号トラッキングループは、この詳細なシステムタイムの情報によって「待機（ｍａｒｋ  ｔｉｍｅ）」し、ドップラーずれにより生じるような関連するエラーを考慮することができる。このタイミング及びエラー情報は、後に、方法６００を実行することに関連する既知の計算に考慮される。
【００６４】
図６に示すように、及び上述したように、Ｅ９１１コールが処理されると、チューナ４０２は、ブロック６０２に示すように、ＧＰＳ信号４１４を受信するように同調する。このプロセスは、図５に示すように、少なくともＧＰＳ機能期間５１１の長さの間、通信信号４１２の受信を一時的に中断する。しかし、期間５１１が、１秒等の所定の時間以下の場合には、コントローラ４１８は、通信信号４１２が、もはや受信されていないことを認識はしない。そのため、コントローラ４１８は、ブロック６０２で示したように、割り当てられた情報チャネル上での通信を一時的に維持しようと試みる。その結果として、通信ＡＳＩＣ４０８は、ブロック６０４に示すように、上記通信信号が、まだ受信されているかのように、通信信号４１２に関連する残りのデータフレームを処理し続けることになる。期間５１１が著しく長い場合には、上記割り当てられた情報チャネルを介した通信が、完全に失われる可能性がある。
【００６５】
コントローラ４１８が、結局、通信信号４１２がもはやチューナ４０２によって受信されていないことを認識すると、該コントローラは、通信信号４１２を再取得することを試みる。再取得は、コントローラ４１８によって始動し、相関器４２８に、通信信号４１２に関連するパイロット信号が存在すると予想されるサーチ領域又はウィンドウ内で、連続的にサーチを実行するように命令する。このサーチは、メモリ４２０に格納された最後の使用可能なパイロット信号情報及び使用可能な信号ドップラー情報に基づいている。
【００６６】
相関器４２８がそのサーチを実行しているとき、該相関器は、メモリ４２０に格納されたデータを、現在のサーチから得られた更新情報に更新する。そして、該相関器は、ブロック６０８に示すように、更新されたサーチ領域内で、該パイロット信号に対するそのサーチを続ける。該相関器は、結局、ブロック６１０に示すように、上記通信信号を再取得する。コントローラ４１８は、通信信号４１２の受信の中断を認識しないため、通信信号４１２の再取得は、元々の割り当てられた情報チャネルを介した通信の再開及び前の通信状態の再開を可能にする。
【００６７】
上記割当てられた情報チャネルを介した通信の再開は、ＡＳＩＣ４０８が、該情報チャネルの割当プロセス等の再取得に通常必要な全ての工程を完了する必要性を排除する。この効果は、携帯電話のユーザが、Ｅ９１１の発呼処理によって生じる著しい呼の遅延をうける可能性を低減する。
【００６８】
方法６００によって表わされるブリッジブロックモードは、ファームウェア、ソフトウェアコード、あるいは、従来の携帯電話の他の制御及びコマンド機能又は要素に容易に組み込むことができる。より重要なことに、該ブリッジブロックモードは、現在の通信状態の終了を防ぎ、それにより、該携帯電話が、上記割り当てられた情報チャネルを用いて通信を維持できるようにする。しかし、上述したように、期間５１１が数秒等のように著しく長い場合には、該携帯電話は、通信の完全な中断にあい、かつその現在の情報チャネルの割り当てを失する可能性がある。通信の完全な中断の公知である１つの原理的説明は、フェードタイマの作動であり、該フェードタイマは、所定時間の後に、呼を自動的に終了する。図７は、通信の完全な損失の場合に、再取得時間を低減する例示的な方法７００を示す。
【００６９】
図７において、コールド再取得（ｃｏｌｄ−ｒｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）法とも呼ばれる方法７００は、図５に示す時刻５１０におけるＧＰＳ測定機能の集結を認識する。方法７００は、図６の方法６００とは違って、期間５１１が、上記情報チャネルを介した通信を完全に中断して、該通信状態を終了することを想定している。相関器４２８は、通信信号４１２を再取得することを試みるが、該相関器は、該通信状態の終了前に、該信号を見つけることはない。
【００７０】
図７に示すように、ＡＳＩＣ４０８は、ブロック７０２に示すように、通信信号４１２を用いて、通信に関連する識別及び通信状態データを定期的に格納する。格納される情報には、例えば、パイロット信号位相、基地局、衛星ビーム識別、システムタイム及び情報チャネル割当て等が含まれる。従って、Ｅ９１１機能が起動されたときに、該識別及び状態情報は、すでに格納されており、かつ信号再取得プロセスにおいて補助するために検索することできる。
【００７１】
図５の時刻５０８において、Ｅ９１１コールの処理機能が始動した後、プロセッサ４０６は、図７のブロック７０４に示すように、チューナ４０２に、ＧＰＳ信号４１４を受信するために同調するように命令する。Ｅ９１１コール処理機能の終結を表わす期間５１１の終了後、コントローラ４１８は、ブロック７０６に示すように、該チューナに、通信信号４１２を受信するために再同調するように命令する。
【００７２】
この時、ＡＳＩＣ４０８は、通信状態及び割当てられた情報チャネルを完全に失っているが、該ＡＳＩＣは、ブロック７０８に示すように、メモリ４２０から、格納されている識別及び状態データを検索し、かつ取得プロセスを本質的にジャンプスタートさせることができる。すなわち、ＡＳＩＣ４０８は、メモリからこのデータをローディングすることにより、及びこの情報を通信信号４１２を再取得する起点として用いることにより、コールドスタートから取得、同期及びチャネル割当て等を実現するのに通常要する時間をなくすことができる。さらに、ＡＳＩＣ４０８は、図５の期間５１１の間は、通信状態を維持する必要はないため、該ＡＳＩＣは、電源を切って電池の寿命を保護することができる。時刻５１０において、プロセッサ４０６は、ＡＳＩＣ４０８に、電源オフモードから立ち上がるように、かつ通信信号４１２を再取得するように命令する。
【００７３】
ＡＳＩＣ４０８が立ち上がると、該ＡＳＩＣは、まず、通常の取得を実行することを試みて、通信信号４１２を再取得する。しかし、プロセッサ４０６が介入して、メモリ４２０から検索した識別及び状態データに基づいて、コントローラ４１８に、関連するパイロット信号の位相、基地局識別、情報チャネル割当て等を思い出させる。
【００７４】
この識別及び状態データを用いることにより、ＡＳＩＣ４０８は、信号取得及び、例えば、パイロットチャネルから情報チャネルへの直接的なジャンプに通常必要ないくつかの工程をスキップすることができるようになり、数秒間の時間節約を容易にする。しかし、この特徴は、結果として、フェードタイマを延長する必要性を生じる可能性がある。ＡＳＩＣ４０８は、例えば、そのシンボルクロックを再調節して、該フェードタイマの終結前に、該信号を再取得することもできる。説明目的のため、情報チャネルを識別するためにＡＳＩＣ４０８が用いることができる１つの例示的な技術は、上述した対応するウォルシュ符号の利用である。しかし、通信の中断を予想することができる場合もある。該中断の長さが予め分かっているこれらの予想される中断期間の間、ＡＳＩＣ４０８は、全ての直前の通信状態を正確に再呼び出しして、通信を再開するようにプログラムすることができる。図８は、そのような例示的な方法を表わす。
【００７５】
図８は、スロットトラヒック（ｓｌｏｔｔｅｄ  ｔｒａｆｆｉｃ）法とも呼ばれる、通信信号４１２を再取得して、予めプログラムされた条件下で、情報チャネルを介して通信を再開するための方法８００を示す。すなわち、方法８００は、期間５１１の長さが、予め決まっており、よく知られている場合に用いることができる。従って、方法８００は、完全な予測性によって起動することができ、そのため、復調器４２９等のＡＳＩＣ４０８のリソースを遮断して、電池寿命を延ばすのに用いることができる。図５の期間５１１の間、通常の通信は中断され、ＡＳＩＣ４０８は、図８のブロック８０２に示すように、コマンド又はプログラム命令に応答して、所定の時間、休止状態に入る。この休止状態は、システムリソースを温存して、電池寿命を延ばす。また、該休止状態中、プロセッサ４０６は、ブロック８０４に示すように、ＧＰＳ信号４１４を受信するために、制御信号又はコマンドを用いて、チューナ４０２に、同調する周波数を調節するように命令する。
【００７６】
プログラムされた時間の終結時において、ＡＳＩＣ４０８が起動し、通信信号４１２を再取得するため、演算を実行し始める。例えば、ＡＳＩＣ４０８は、関連するパイロット信号をサーチし始め、該パイロット信号に関連するドップラーエラーを判断し、該システムタイムを正確に判断する。該パイロット信号は、上述した技術を用いて設けることができる。また、上記基地局及び／又は衛星ビーム割当ては、上述したように、ウォルシュ符号によって決めることができる。システムタイムを判断する例示的な方法は、期間５１１の長さを単に検索して、この量に、ドップラーずれ又はエラーを補正するのに用いる何らかのオフセットを加えた分だけ、該システムタイムを進める。これらのパラメータに基づいて、相関器４２８は、ブロック８０６及び８０８に示すように、通信信号４１２をサーチして、該信号を取得する。
【００７７】
スロットトラヒック法８００の予測性は、Ｅ９１１プロセス中に、通信信号４１２を再取得して、上記情報チャネルを介した通信に戻るプロセスを、より決定性にする。従って、Ｅ９１１機能の、ユーザの継続中の通信に対する影響を最少化することができる。
【００７８】
同様に、緊急モード法６００及びコールド再取得法７００は、Ｅ９１１プロセスが携帯電話１２４ｂの動作に与えるかもしれない影響の程度を最少化するように作動する。本発明の上記方法及びシステムは、ＬＥＯ通信規格又はＷ−ＣＤＭＡ規格等の多くの利用可能なエアリンク規格を用いて、及び現存する携帯電話のハードウェア構成に対する最小限の変更によって、実施することができる。実施する場合、本発明の技術は、システムリソースを温存し、かつ該携帯電話が、可能性のある問題のある期間中に、作動し続けることができるというユーザの信頼のレベルを増す。
【００７９】
上記好適な実施形態の上記の説明は、例証及び説明を示すが、網羅的にしようとするものではなく、かつ本発明を、開示したものと寸分違わない構成に限定しようとするものではない。変更例及び変形例は、上記の教示と矛盾せずに可能であり、かつ本発明の実施から得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】典型的な無線通信システムを示す図である。
【図２】複数のビームを有する典型的な衛星の信号が受信可能な範囲を示す図である。
【図３】典型的なマルチモード携帯電話の図である。
【図４】図３のマルチモード携帯電話のブロック図である。
【図５】取得プロセスを示す典型的なタイミング図の説明図である。
【図６】緊急モード中に通信チャネルを取得する方法のフローチャートである。
【図７】コールド取得モード中に通信チャネルを取得する方法のフローチャートである。
【図８】予めプログラムされた中断に基づいて通信チャネルを取得する方法のフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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