(57)【要約】【解決手段】基地局に対する移動端末のロケーションに関する情報を用いた方法および装置は、通信システムのパフォーマンスを向上できる。さらに、基地局に対する移動端末の速度に関する情報が、通信システムのパフォーマンスを向上させるために用いられてよい。ロケーション情報は、通信信号を処理するために、名目ＰＮオフセットと使用する１セットのＰＮオフセットとを推定するために使用されうる。速度情報が通信信号の名目周波数を推定するために使用されうる。
2005537726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信システムにおいて信号を処理するサーチウィンドウを決定する方法において、
少なくとも１つの移動端末と基地局の間の距離を、これら各自のロケーションに基づいて判定し、
少なくとも１つの移動端末と基地局との間の距離に基づいて、基地局と少なくとも１つの移動端末との間で送信される信号の名目ＰＮオフセットを推定し、
名目ＰＮオフセットの推定値に基づいて受信信号を処理するために使用されるサーチウィンドウを決定する方法。
【請求項２】
名目ＰＮオフセットを推定し、サーチウィンドウを決定することは、基地局で行われる請求項１記載の方法。
【請求項３】
推定名目ＰＮオフセットは基地局から少なくとも１つの移動端末へ送信される請求項２記載の方法。
【請求項４】
サーチウィンドウは基地局から少なくとも１つの移動端末へ送信される請求項２記載の方法。
【請求項５】
名目ＰＮオフセットを推定し、サーチウィンドウを決定することは、少なくとも１つの移動端末で行われる請求項１記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの移動端末で受信される信号はパイロット信号を含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
パイロット信号は、擬似ランダムコードで符号化される請求項６記載の方法。
【請求項８】
異なる基地局パイロット信号は固有のＰＮオフセットにより区別される請求項７記載の方法。
【請求項９】
基地局から通信信号を受信するよう構成された受信機と、
移動端末と基地局との間の距離に基づいて受信通信信号の名目ＰＮオフセットを推定し、移動端末と基地局との間の距離に応じて、サーチウィンドウを決定するよう構成された制御装置と、
サーチウィンドウを受け取り、このサーチウィンドウを用いて受信通信信号のサーチを行うよう構成されたサーチエンジンとを具備する移動端末。
【請求項１０】
受信通信信号はパイロット信号を含む請求項９記載の移動端末。
【請求項１１】
基地局から通信信号を受信するよう構成された受信機と、
ナビゲーション情報を受け取り、これによって移動端末のロケーションを判定するロケーションエンジンと、
移動端末のロケーションに基づく、移動端末と基地局との間の距離に基づいて受信通信信号の名目ＰＮオフセットを推定し、移動端末と基地局の間の距離に応じてサーチウィンドウを決定するよう構成された制御装置と、
サーチウィンドウを受け取り、このサーチウィンドウを用いて受信通信信号のサーチを行うサーチエンジンとを具備する移動端末。
【請求項１２】
基地局から通信信号を受信するよう構成された受信機と、
移動端末と基地局との相対速度に基づいて受信通信信号の名目周波数を推定し、周波数仮定を決定するよう構成された制御装置と、
周波数仮定を受け取り、この周波数仮定を用いて受信通信信号のサーチを行うよう構成されたサーチエンジンとを具備する移動端末。
【請求項１３】
受信通信信号はパイロット信号である請求項１２記載の移動端末。
【請求項１４】
基地局から通信信号を受信するよう構成された受信機と、
ナビゲーション情報を受け取ることにより移動端末の速度を判定するロケーションエンジンと、
移動端末と基地局との間の速度に基づいて受信通信信号の名目周波数を推定し、周波数仮定を決定するよう構成された制御装置と、
周波数仮定を受け取り、この周波数仮定を用いて受信通信信号のサーチを行うよう構成されたサーチエンジンとを具備する移動端末。
【請求項１５】
移動端末から通信信号を受信するよう構成された受信機と、
移動端末と基地局との間の距離に基づいて受信通信信号の名目ＰＮオフセットを推定し、移動端末と基地局との間の距離に応じてサーチウィンドウを決定するよう構成された制御装置と、
サーチウィンドウを受け取り、サーチウィンドウを用いて受信通信信号のサーチを行うよう構成されたサーチエンジンとを具備する基地局。
【請求項１６】
名目ＰＮオフセットは基地局から少なくとも１つの移動端末へ送信される請求項１５記載の基地局。
【請求項１７】
サーチウィンドウは基地局から少なくとも１つの移動端末へ送信される請求項１５記載の基地局。
【請求項１８】
移動端末から通信信号を受信するよう構成された受信機と、
ナビゲーション情報を受け取ることにより移動端末のロケーションを決定するロケーションエンジンと、
移動端末のロケーションに基づく、移動端末と基地局との間の距離に基づいて受信通信信号の名目ＰＮオフセットを推定し、移動端末と基地局との間の距離に応じてサーチウィンドウを決定するよう構成された制御装置と、
サーチウィンドウを受け取り、このサーチウィンドウを用いて受信通信信号のサーチを行うサーチエンジンとを具備する基地局。
【請求項１９】
名目ＰＮオフセットは基地局から移動端末へ送信される請求項１８記載の基地局。
【請求項２０】
サーチウィンドウは基地局から移動端末へ送信される請求項１８記載の基地局。
【請求項２１】
移動端末から通信信号を受信するよう構成された受信機と、
移動端末と基地局との間の相対速度に基づいて受信通信信号の名目周波数を推定し、周波数仮定を決定するよう構成された制御装置と、
周波数仮定を受け取り、この周波数仮定を用いて受信通信信号のサーチを行うよう構成されたサーチエンジンとを具備する基地局。
【請求項２２】
推定名目周波数は基地局から移動端末へ送信される請求項２１記載の基地局。
【請求項２３】
周波数仮定は基地局から移動端末へ送信される請求項２１記載の基地局。
【請求項２４】
移動端末から通信信号を受信するよう構成された受信機と、
ナビゲーション情報を受け取ることによって移動端末の速度を決定するよう構成されたロケーションエンジンと、
移動端末と基地局との間の速度に基づいて受信通信信号の名目周波数を推定し、周波数仮定を決定するよう構成された制御装置と、
周波数仮定を受け取り、この周波数仮定を用いて受信通信信号のサーチを行うよう構成されたサーチエンジンとを具備する基地局。
【請求項２５】
推定名目周波数は基地局から移動端末へ送信される請求項２４記載の基地局。
【請求項２６】
周波数仮定は基地局から移動端末へ送信される請求項２４記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にワイヤレス通信に関し、特に、基地局に対する遠隔端末の位置に基づいて信号を処理することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス通信システムは複数の遠隔端末と複数の基地局とを備えている。遠隔端末と基地局との間の通信は、ワイヤレスチャネルを通して流れ、限られた周波数スペクトルにおいて多数のユーザを円滑にするさまざまな多元接続技術のうちの１つを用いて達成できる。多元接続技術の例には、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、および符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）が含まれる。
【０００３】
ＣＤＭＡに基づくシステムは他のタイプの多元接続システムと比してある利点を提供する。例えば、ＣＤＭＡは周波数スペクトルが複数回再使用できるようにし、これによりシステムユーザ容量の増加を可能にする。さらに、ＣＤＭＡ技術の利用は、フェージングのようなマルチパスの悪影響を緩和する一方で、その利点も活用することによって、ワイヤレスチャネルの特別の課題を克服できるようにする。ＣＤＭＡシステムは一般的にＩＳ−９５、ＣＤＭＡ２０００、およびＷＣＤＭＡ標準規格のような１つ以上の標準規格を実現するよう設計されており、これらの全てが当該技術分野で知られており、ここにその全体が組み込まれる。
【０００４】
ＣＤＭＡに基づくシステムでは、通信信号は擬似ランダム（ＰＮ）コードを用いて“拡散”される。信号が共通周波数スペクトルを共有しているので、個別の信号は固有のＰＮコードによって区別される。ＣＤＭＡシステムでは、通信信号はまた互いに同期している。
【０００５】
一般的なＣＤＭＡシステムでは、基地局から遠隔端末へ送信される信号は、通常フォワードリンクと称され、共通ＰＮシーケンスを持つパイロット信号を含む。各基地局は隣接する基地局のパイロット信号からの時間オフセットとともにパイロット信号を送信するので、パイロット信号は遠隔端末で互いに区別されうる。任意の所定の時間で、遠隔端末はさまざまなパイロット信号を複数の基地局から受信する。ローカルＰＮ生成器によって生成されたＰＮシーケンスのコピーを用いて、端末は、受信パイロット信号の相対位相、すなわちＰＮオフセットを決定し、これによってパイロット信号を送信した対応する基地局を特定する。パイロット信号の相対位相は、ローカルＰＮシーケンスを受信信号にマッチングまたは相関することによって測定される。パイロットチャネルへの相関は、フォワードリンク上で送信される他の通信信号を復調するためのコヒーレント位相基準を提供する。遠隔端末によって基地局に送信されるパイロット信号はないが、通常リバースリンクと称されるものにおいては、遠隔端末は、基地局に信号を送信するために使用される固有のＰＮシーケンスに割り当てられる。基地局はリバースリンク信号内の遠隔ユニットに割り当てられたＰＮシーケンスに相関し、これによって信号を送信する遠隔端末が特定される。
【０００６】
一般的に、相関プロセスで使用されるサーチエンジンは、通常サーチウィンドウと呼ばれる１セットのＰＮオフセットを通過する。サーチウィンドウは通信信号のＰＮオフセットを含んでいることが多い。例えば、遠隔端末で受信された名目ＰＮオフセットは個別の基地局によってパイロット信号に導入されるオフセットの結果であるのみならず、遠隔端末とさまざまな基地局との相対ロケーションによるものでもある。パイロット信号がさまざまな基地局から遠隔端末へ異なる距離を流れるので、遠隔端末によって受信されるパイロット信号は遅延し、それゆえ個別のパイロット信号のそれぞれが流れる異なっている距離のせいで異なる時間量だけオフセットする。受信パイロット信号のＰＮオフセットにおける不確実性は、遠隔端末に大きなサーチウィンドウをサーチせしめ、他の機能に利用しうる端末内の稀少リソースを消費する。
【０００７】
名目ＰＮオフセットを決定することは、遠隔端末が携帯型であり、基地局に対して移動している場合には、より複雑にさえなることさえある。一般的な移動端末では、電力を節約し、バッテリ寿命を延ばすために、端末は“スリープモード”に入ってもよい。ここでは、サーチエンジンを含むほとんどの通信機能の電力が解除されている。電力が再び印加される前に移動端末が基地局に対して相対的に移動する場合、基地局から受信したパイロット信号の名目ＰＮオフセットが変化する。したがって、パイロット信号の名目ＰＮオフセットが知られていても、遠隔ユニットが“スリープ”に移行した時、移動端末がウェイクアップする時に、名目ＰＮオフセットが異なる可能性があり、新しいサーチが行われる必要があり、このことは更なる遠隔端末のリソースを消費する。
【０００８】
移動端末の移動によりもたらされる更なる課題は、端末が基地局に対して相対的に移動している状態の間、端末および基地局の両方で受信される信号の周波数が明らかに変化することである。この周波数の明らかな変化は、ドップラーシフトと称される良く知られた現象によるものである。ドップラーシフトによる周波数の変化は、移動端末と基地局の両方に対し、異なる周波数仮定を用いてサーチを行い、その後、どの仮定が最良の結果をもたらすかを判定するよう要求する。繰り返し説明すると、さまざまな仮定を用いたサーチがリソースを消費する。
【０００９】
したがって、パイロット信号の名目ＰＮオフセットの向上した推定を提供する技術に関する技術的な必要性が存在する。さらに、周波数仮定の選択を改良するための技術に関する技術的な必要性も存在する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
基地局に対する移動端末についてのロケーション情報を用いて、通信システムのパフォーマンスを向上させる方法および装置が説明される。さらに、基地局に対する移動端末の速度についての情報は、通信システムのパフォーマンスを向上させるために用いられてよい。ロケーション情報は、通信信号を処理するため、名目ＰＮオフセットと使用する１セットのＰＮオフセットを推定するために用いられてよい。速度情報は通信信号の名目周波数を推定するために用いられてよい。
【００１１】
１つの側面では、ワイヤレス通信システムにおいて信号を処理するためのサーチウィンドウが移動端末のロケーションに基づいて決定される。システムは既知のロケーションを持つ基地局に対する少なくとも１つの移動端末のロケーションを決定できる。移動端末と基地局との間の距離はこれらのそれぞれのロケーションに基づいて計算される。基地局と移動局との間で送信される信号の名目ＰＮオフセットは、移動端末と基地局との間の距離に基づいて推定される。推定ＰＮオフセットを用いて、システムは受信信号を処理するために用いられるサーチウィンドウを決定する。
【００１２】
別の側面によれば、移動端末は、移動端末と基地局との間の距離に基づいて、基地局からの信号が移動端末による受信を受けて有するであろう名目ＰＮオフセットを推定する。名目ＰＮオフセットを用いて、移動端末は１セットのＰＮオフセットを決定して、基地局により送信される信号をサーチする。さらに、基地局は、移動端末と基地局との間の距離に基づいて、基地局による受信を受けて移動端末からの信号が有するであろう名目ＰＮオフセットを推定する。名目ＰＮオフセットを用いて、基地局は１セットのＰＮオフセットを決定して、移動端末により送信される信号をサーチする。
【００１３】
別の側面では、移動端末、基地局、またはこれらの両方は、基地局に対する移動端末の速度に基づいて受信信号の名目周波数を推定できる。移動端末と基地局との間の相対移動によって生じるドップラー効果に因り、受信信号の周波数は変化する。
【００１４】
さらに別の側面では、移動端末のロケーションの決定は、移動端末内で行われる。例えば、移動端末はＧＰＳ、ＬＯＲＡＮ−Ｃ、または他の標準的なナビゲーションシステムのようなナビゲーションシステムからナビゲーション信号を受信できる。移動端末はナビゲーション信号を使用して、基地局に対する自身のロケーションを決定する。移動端末は基地局に対し、基地局が使用するためにそのロケーションを送信してもよい。
【００１５】
別の側面では、移動端末は受信ナビゲーション信号を測定し、測定値を基地局に送信する。基地局は移動端末が送信した測定値を使用して、移動端末のロケーションを決定する。基地局は移動端末に対し、移動端末が使用するためにそのロケーションを送信してもよい。
本発明の他の特徴や利点は、例示として本発明の原理を示している好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本願は、米国特許仮出願番号第６０／４０７，４１０号の優先権を主張するものである。
ワイヤレス通信システムにおける遠隔端末の位置および速度に関する情報は、信号の獲得およびトラッキングのパフォーマンスを向上させるのに利用される。例えば、ＴＩＡ  ＩＳ−９５、ＷＣＤＭＡ、またはＣＤＭＡ２０００のようなＣＤＭＡに基づく通信システムでは、隣接する基地局に対する移動端末のロケーションに関する情報は移動端末および基地局で受信された信号の名目ＰＮオフセットをよりよく推定するために用いられうる。ＰＮオフセットは一般的に信号のＰＮコードの１つのビットを表すチップで測定される。基地局に対する移動端末の速度に関する情報は、ドップラーシフトに起因する通信信号の名目周波数をよりよく推定するために使用されうる。
図１は、ＣＤＭＡに基づくワイヤレス通信システムで送信されるパイロット信号のＰＮオフセットを図示するブロック図である。図１で示されているように、基地局１０２は移動端末１０４と通信しており、この移動端末１０４は、２つの異なるロケーションで示されている。移動ユニット１０４が第１のロケーション１１０にあるとき、基地局１０２と移動端末１０４との間の通信信号１１２は、Ｄ１と表される第１の距離を流れる。移動端末が第２のロケーション１２０へ移ると、移動端末１０４と基地局１０２との間の通信信号１１２はＤ２として表される第２の距離を流れる。第２の距離Ｄ２は、第１の距離Ｄ１よりも大きいが、必ずしもこのようである必要はない。図１では、通信信号１１２が移動端末１０４と基地局１０２との間を流れるときで、移動ユニットが第２のロケーション１２０にある場合、通信信号１１２は、移動端末が第１のロケーション１１０にある場合により長い距離を、またこれに対応するより長い時間流れる。
【００１７】
移動端末と基地局との間の信号の流れ時間の差は、移動端末においてローカルに生成されたＰＮシーケンスに比較して、受信信号の異なるＰＮオフセットをもたらす。図１では、垂軸１３２は受信信号の強度を表し、水平軸１３４は、移動端末のローカルに生成されたＰＮシーケンスと受信信号１１２のＰＮシーケンスとの間のＰＮオフセットをチップで表す。ＣＤＭＡ通信システムでは、通信信号１１２が移動端末１０４で受信されるとき、一般に「相関」と称される処理が受信信号１１２の復調を支援するために行われる。相関において、ローカルに生成されたＰＮシーケンス、すなわちコードは、受信信号１１２のＰＮシーケンスすなわちコードが一致するまで、位相又は時間においてシフトされる。
【００１８】
ローカルに生成されたＰＮコードが、受信信号１１２のＰＮコードと相関するとき、受信信号強度で検出されるピーク電力、すなわち最大電力が存在する。例えば、移動端末が第１のロケーション１１０にあるとき、ローカルに生成されたＰＮコードの位相は１３６で表される量PN-offsetD1にオフセットされ、１３８で表される受信信号強度の電力のピークとなる。移動端末１０４が第２のロケーション１２０に移ると、移動端末で受信される通信信号１１２のＰＮオフセットは異なる。図１では、グラフ１４０が基地局１０２から第２のロケーション１２０に存在する移動端末１０４へ送信されるパイロット信号のＰＮオフセットを図示する。グラフ１３０で図示されるように、ローカルに生成されたＰＮコードと受信信号１１２のＰＮコードとの間の相関が１４２で表されるPN-offsetD2で生じ、１４４で表される受信信号強度の電力のピークとなる。
【００１９】
信号１１２は、移動端末が第２のロケーション１２０にあるときには、第１のロケーション１１０にあるときよりもより長い距離を流れるので、PN-offsetD2はPN-offsetD1よりも大きくなる。移動端末は仮定またはテスト値を、通信情報を復調可能な受信信号と相関させ、相関処理は移動端末のリソースを消費する。初期の相関を行うときに移動端末のロケーションが分かっていなければ、例えば、ロケーション１１０または１２０のいずれかであり得る場合、サーチエンジンはPN-offsetD1およびPN-offsetD2の両方を十分カバーできるほど長いＰＮオフセットのウィンドウをサーチする必要がある。しかしながら、遠隔端末が特定のロケーション１１０にあることが分かった場合には、より小さなサーチウィンドウが用いられてよい。より小さなサーチウィンドウを使用することは、移動端末が受信信号に相関するために必要な時間量の低減、およびこれに対応するリソースの低減をもたらす。
【００２０】
一般的なＣＤＭＡシステムでは、基地局に対する遠隔端末のロケーションが分からないので、サーチウィンドウのチップのサイズ（Ｗ）は、以下の式による通信セルの直径Ｒに関連する：
W=((2*R)/c)*2*chipRate  チップ                    式（１）
式（１）において、ｃは光速（ほぼ3×108m/s）である。
【００２１】
通信システムのより大きなセルサイズは潜在的により大きなサーチウィンドウに対応する。例えば、セルが３２０ｋｍの直径Ｒの場合、システムは１秒当たり3.84×106チップのチップレートを使用する。それゆえ、サーチウィンドウＷは以下の大きさになりうる：
W=((2*320*103)/3*108)*2*(3.84*106)  チップ              式（２）
W=8192  チップ
サーチが１／２倍のチップインクリメント、すなわち１／２オフセットで行われた場合、サーチウィンドウには潜在的に16384個のオフセットが存在するだろう。セルの直径が１０ｋｍの場合、対応するより小さなサーチウィンドウサイズの５１２個の１／２チップオフセットが用いられうる。サーチウィンドウのサイズが大きくなるほど、より多くの遠隔端末のリソースがサーチ時に消費される。さらに、サーチウィンドウのサイズは相関エラーの確率、すなわちフォールスアラームに影響を与え、より大きなサーチウィンドウのサイズは、所定のオフセットごとのフォールスアラーム確率に対するウィンドウごとのより高いフォールスアラーム率をもたらす。
【００２２】
セル内の遠隔端末のロケーション、すなわち基地局から遠隔端末までの距離が分かっている場合、対応するより小さなサーチウィンドウが用いられてよい。これにより、遠隔端末のリソースが節約され、フォールスアラームの潜在的な個数が低減される、本発明は、ロケーション情報を利用して、サーチウィンドウサイズをより効率的に調整する。例えば、セルの直径が３２０ｋｍであっても、遠隔ユニットが基地局から１０ｋｍ圏内にあることが分かっている場合には、ＰＮオフセットの16384のウィンドウをサーチする代わりに、たった512のＰＮオフセットのウィンドウをサーチするだけでよい。より小さなサーチウィンドウの使用は、遠隔端末がサーチ処理に捧げるのに必要なリソースを低減するだけでなく、フォールスアラームの確率も低下させる。
【００２３】
この例は遠隔または移動端末における相関処理を説明しているが、基地局と移動端末との間の距離によるPN-offsetの同一のバリエーションが、基地局で受信される信号で提示される。ＣＤＭＡシステムでは、移動端末は一般的にはパイロット信号を送信しないので、基地局は相関できるパイロット信号を受信しない。しかしながら、基地局はなお移動ユニットから受信した信号と相関する必要があり、移動端末が基地局の時間と同期した自身の信号を送信するので、移動端末と基地局との間の距離に関する情報は基地局で受信される信号のPN-offsetを推定するために使用できる。
【００２４】
以下でさらに論ずるように、移動ユニットと基地局との間の距離が分かっている場合、システムは受信信号とローカル信号の相関に対応するPN-offsetの推定値を決定する。推定されたPN-offsetの使用は、相関処理を行うために必要な時間およびリソースの量を低下させ、フォールスアラームの潜在的な個数を減少させる。
【００２５】
図２は、ワイヤレス通信システムで送信される信号のＰＮオフセットの更なる詳細を図示するブロック図である。図２において、基地局１０２による送信されるパイロット信号が示される。一般的に、パイロット信号は繰り返しの擬似ランダム（ＰＮ）コードである。このコードは擬似ランダムであり、すなわち、真のランダムではない。なぜなら、繰り返す“１”と“０”の既知のシーケンスだからである。ＰＮコードの最初のビットすなわちチップは、すなわちエポックは、ポイント２０４で指定される。移動端末では、既知のＰＮコードの複製２１０がローカルに生成される。ローカルに生成されたＰＮコードはポイント２１２で図示されるエポックを有する。
【００２６】
図１に関して説明されるように、パイロット信号が基地局から移動端末へ流れるにつれて、信号が移動端末により受信されると遅延を生ずるように時間が経過する。すなわち、図２に戻ると、流れた距離のせいで、パイロット信号のエポック２０４は、時間２２０より後の時間まで移動端末において信号２１８で受信されない。相関中、移動端末は、受信ＰＮコード２１８のエポック２２０と一致するか、またはアラインされるように、自身のローカルに生成されたＰＮコード２１０を調整する。図２で図示する例において、ローカルに生成されたＰＮコード２１０は受信信号２１８のＰＮコードと一致するように遅延される。移動端末１０４が第１のロケーション１１０にあるときに、２つのＰＮコード２１８、２１０のエポックがアラインするために必要な遅延の量は、PN-offsetD1であり、１３６と参照番号が付されている。移動端末が、基地局からより遠い第２のロケーション１２０に移る場合、受信されたＰＮコード２１８はさらにエポック２２２へ遅延される。移動ユニットの第２のロケーションで２つのＰＮコード２１８，２１０がアラインするために必要な遅延の量は、PN-offsetD2であり、１４２と参照符号が付されている。移動端末がロケーションを変えるにつれて、２つのＰＮコードをアラインするのに必要なPN-offsetの量が変化する。
【００２７】
移動端末はロケーションを変更するにつれてPN-offsetが変化するのに加えて、受信信号の周波数はドップラー効果に因り変化する。ドップラー効果は、送信機と受信機とが互いに相対的に移動しているときに送信機から受信される信号の周波数を変化させる。送信機と受信機が互いにより近づく方向に移動している場合、送信された周波数は圧縮され、受信信号の周波数を増大させる。送信機と受信機が互いに離れる方向に移動している場合、送信された周波数は拡張され、受信信号の周波数を縮小する。
【００２８】
基地局と移動局端末の間の相対移動のせいで、基地局と移動局との間で送信される通信信号は送信された周波数と異なる周波数で受信される。周波数の不明確さゆえ、受信機は一般的に複数の異なる周波数を受信して、可能性のあるドップラーシフトに対処するよう構成されている。受信機が可能性のあるすべての周波数を受信するようには構成されえないので、受信周波数がなりうる仮定を使用して、送信信号が受信されるのに適切な周波数の範囲が提供される。基地局に対する移動端末の相対周波数に関する情報は使用されるべき仮定の選択を向上できる。
【００２９】
図３は、本発明にしたがって構築された移動端末と基地局の実施形態を図示するブロック図である。移動端末１０４には、基地局１０２と信号を通信するための送信機３０１と受信機３０２が含まれる。受信機３０２の出力はサーチエンジン３０４に接続されている。以下で説明するように、サーチエンジン３０４は受信パイロット信号上でサーチを行って、これらに相関させる。移動端末はまた制御装置３０６およびロケーションエンジン３０８を含んでいる。
【００３０】
基地局１０２には、移動端末１０４と通信するための送信機３１０と受信機３１２が含まれる。受信機３１２の出力は受信信号上でサーチを行うサーチエンジン３１４に接続されている。基地局はまた制御装置３１６とロケーションエンジン３１８を含んでいる。
【００３１】
１つの実施形態では、移動端末は基地局１０２からの通信信号を受信する。ロケーションエンジン３０８はナビゲーション情報を受信して、移動端末１０４のロケーション、速度、および方向を判定し、これらを制御装置３０６に出力する。制御装置３０６はロケーションエンジンの出力に基づいて、受信信号周波数とPN-offsetについての仮定を決定する。サーチエンジン３０４は、制御装置３０６が決定した仮定を用いて、基地局から受信した通信信号内のパイロット信号をサーチする。１つの実施形態では、ロケーションエンジン３０８は、全世界測位システム（ＧＰＳ）やＬＯＲＡＮ−Ｃ、または他の標準的なナビゲーションシステムのようなナビゲーションシステムから信号の形式でナビゲーション情報を受信する。別の実施形態では、ロケーションエンジン３０８はセルラインフラストラクチャからナビゲーション情報を受信する。さらに別の実施形態では、ロケーションエンジンは標準的なナビゲーションシステムとセルラインフラストラクチャの両方からナビゲーション情報を受信する。別の実施形態では、遠隔ユニット１０４はナビゲーション情報信号を受信し、基地局にこれらを送る。基地局では、遠隔ユニットの位置、速度、および方向が決定され、遠隔ユニットに返信される。
【００３２】
別の実施形態では、基地局１０２は遠隔ユニット１０４からの通信信号を受信する。ロケーションエンジン３１８はナビゲーション情報を受信して、遠隔ユニットのロケーション、速度、方向を判定して、これらを制御装置３１６へ出力する。制御装置３１６は、ロケーションエンジンの出力に基づいて受信信号周波数とPN-offsetについての仮定を決定する。サーチエンジン３１４は、制御装置３１６が決定した仮定を用いて、移動端末１０２からの受信信号に相関させる。１つの実施形態では、ロケーションエンジン３１８は、移動端末１０２及び全世界測位システム（ＧＰＳ）やＬＯＲＡＮ−Ｃ、または他の標準的なナビゲーションシステムのようなナビゲーションシステムから、信号の形式でナビゲーション情報を受信する。さらに別の実施形態では、ロケーションエンジン３１８は遠隔端末１０２とセルラインフラストラクチャからナビゲーション情報を受信する。さらに別の実施形態では、ロケーションエンジンは、遠隔端末１０２、ならびに標準的なナビゲーションシステムおよびセルラインフラストラクチャの両方からナビゲーション情報を受信する。別の実施形態では、遠隔ユニット１０４の位置、速度、および方向が遠隔ユニットで決定され、基地局１０２に送信される。
【００３３】
図４は、本発明のさまざまな側面を実現するために用いうる例示的なハードウェアを図示するブロック図である。特に、図４はドップラーシフトによる周波数の不正確性と受信信号のＰＮ-offsetのバリエーションによる遅延の不正確性とを考慮するために使用されうるハードウェアを図示している。図４では、受信機３０２は通信信号を受け入れる。受信機３０２の出力は相関されるべき複数の経路に接続されている。単一経路４０６が詳細に説明される。
【００３４】
受信機３０２の出力は、ミキサ４１０に接続されて、適切な周波数で基準信号と共に受信信号をダウンコンバートする。論じたように、移動端末と基地局の間の相対速度によって生じるドップラーのせいで受信信号の周波数が変化するので、基準信号がどの周波数になる必要があるかは分からない。したがって、選択された仮定に基づいて異なる基準周波数（f1, f2, … ,fn）を持つ複数のミキサ４１０が必要となる。ミキサの出力は第２のミキサ４１２に接続されており、第２のミキサ４１２では、ローカルに生成されたＰＮコードが受信信号とミックスされる。ミキサ４１２で使用されるローカルに生成されたＰＮコードは、選択された仮定に基づいて異なるPN-offsetを有し、遠隔端末と基地局との間の距離に対応する予想PN-offset（PN1, PN2, …, PNn）をカバーする。
【００３５】
したがって、受信信号に対する１セットの潜在周波数、および１セットの潜在PN-offsetが仮定される。仮定の異なる組み合わせの数は非常に大きくなりえ、仮定の多くの異なる組み合わせを試行するため、移動端末において大量のリソースを消費する。
基地局に対する移動端末の相対スピードに関する情報は、周波数に対する仮定のより良好で、より少ない選択を可能にする。さらに、移動端末と基地局との間の距離に関する情報は、PN-offsetの仮定のより良好で、より少ない選択を可能にする。
【００３６】
図５は、サーチウィンドウを決定する技術を図示したフローチャートである。フローはブロック５０２から始まる。次に、フローはブロック５０４へ進み、ここで移動端末のロケーションが決定される。次に、ブロック５０６で、移動端末と基地局との間の距離が計算される。ブロック５０８では、受信信号の名目PN-offsetの仮定が作られる。フローは次にブロック５１０へ進み、ここでは、受信通信信号をサーチするために使用される１セットのPN-offset、すなわちサーチウィンドウが決定される。次にフローはブロック５１２で停止する。
【００３７】
図６は、周波数仮定を決定する技術を図示するフローチャートである。フローはブロック６０２で始まる。ブロック６０４で、基地局に相対する移動端末の速度が決定される。フローはブロック６０６へ進み、ここで受信通信信号に対する周波数仮定が、移動端末の速度に基づいて推定される。次にフローはブロック６０８へ進み、ここで推定周波数仮定を用いて通信信号のサーチが行われる。フローはブロック６１０で停止する。
【００３８】
先の説明は、本発明のある実施形態を詳述している。しかしながら、先の記載がどれほど詳細になされようと、本発明は、本発明の精神または必須の特性から逸脱することなく、他の特定の形態で具体化されてよい。記載された実施形態は、すべての面で例示として考慮されるだけでなく、限定的なものではないと考慮される。したがって、本発明の範囲は、先の説明ではなく、添付の請求の範囲によって示される。請求の範囲と同義および同範囲内で想到されるすべての変更が、本発明の範囲に含められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、ワイヤレス通信システムにおいて送信信号の位相遅延を図示するブロック図である。
【図２】図２は、ワイヤレス通信システムにおいて、送信された信号の位相遅延の更なる詳細を図示するブロック図である。
【図３】図３は、移動端末と基地局の実施形態を図示するブロック図である。
【図４】図４は、本発明のさまざまな側面を実現するために使用されうる例示的なハードウェアを図示するブロック図である。
【図５】図５は、サーチウィンドウを決定するための技術を図示するフローチャートである。
【図６】図６は、周波数仮定を決定するための技術を図示する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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【国際調査報告】
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