(57)【要約】【課題】フレームタイミング取得処理を再スタートする必要なく、不安定な送信環境によって引き起こされる取得失敗に対処すること。【解決手段】動的な無線環境によって引き起こされた短期間の品質低下に対処するメカニズムを備えることによって、非同期な基地局のフレームタイミング情報を正しく取得する可能性を最適化するために与えられた方法および装置。取得サーチが、複数の段階で実行される。ここでは、確認段階を用いることによって、ある段階における失敗を示す宣言が遅延される。この確認段階は、可変回数繰り返されうる。この確認段階の繰り返し数は、失敗が起きた段階に依存しうる。失敗の宣言は、予め定めた数の確認サーチがなされた後にのみなされる。【選択図】図３
2005503068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局によって基地局のタイミングを正しく取得する可能性を高める方法であって、
前記基地局からの複数の無線フレームからなる送信に基づいて、複数の段階からなるフレームタイミング取得サーチを実行することと、
前記複数の段階のうちの少なくとも１つにおいて失敗が判定された場合には、前記複数の段階のうちの少なくとも１つの後に、確認サーチを実行することと
を備えた方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記フレームタイミング取得サーチは、
複数のスロットピークを認識する段階と、
複数の無線フレームを認識する段階と、
前記基地局の認識を判定する段階と
を備えた方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記確認サーチは、複数のスロットピークを認識するサーチである方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記複数の段階のうちの少なくとも１つの後に前記確認サーチを実行するステップは、前記段階のタイプに基づく可変回数実行される方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
前記移動局内の局部発振器に対する周波数補正値を決定することと、
前記周波数補正値にしたがって前記局部発振器を補正することと、
前記移動局を前記基地局のブロードキャストチャンネルのタイミングに同期させることとを更に備えた方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
前記移動局が前記局部発振器を補正できないか、または前記ブロードキャストチャンネルのタイミングに同期できない場合には、確認サーチを実行することを更に備えた方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記移動局が前記局部発振器を補正できないか、または前記ブロードキャストチャンネルのタイミングに同期できない場合には、前記確認サーチを実行することが繰り返される方法。
【請求項８】
移動局によって基地局のタイミングが正しく取得される可能性を高める装置であって、
メモリ要素と、
前記メモリ要素に格納された１セットの指示を実行するように構成されたプロセッサとを備え、
前記１セットの指示は、
前記基地局からの複数の無線フレームからなる送信に基づいて、複数の段階からなる取得サーチを実行させ、
前記複数の段階のうちの少なくとも１つにおいて失敗が判定された場合には、前記複数の段階のうちの少なくとも１つの後に、確認サーチを実行させる装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、前記複数の段階は、
複数のスロットピークを認識する段階と、
複数の無線フレームを認識する段階と、
前記基地局の認識を判定する段階とを備えた装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の装置において、前記確認サーチは、複数のスロットピークを認識するためのサーチである装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の装置において、前記１セットの指示は更に、前記複数の段階のうちの少なくとも１つのおのおのの後に、前記確認サーチを、前記段階タイプに基づく可変回数実行させる装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の装置において、前記１セットの指示は更に、
前記移動局内の局部発振器のための周波数補正値を決定させ、
前記周波数補正値にしたがって前記局部発振器を補正させ、
前記移動局を前記基地局のブロードキャストチャンネルのタイミングに同期させる装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置において、前記１セットの指示は更に、前記移動局が前記局部発振器を補正できず、前記ブロードキャストチャンネルのタイミングに同期させることができない場合には、確認サーチを実行させる装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置において、前記１セットの指示は更に、前記移動局が前記局部発振器を補正できず、前記ブロードキャストチャンネルのタイミングに同期させることができない場合には、確認サーチを繰り返させる装置。
【請求項１５】
移動局において、基地局のフレームタイミング情報を正しく取得する可能性を最適化する装置であって、
複数の無線フレームからなる送信に基づいて、複数の段階からなる取得サーチを実行し、前記複数の段階のうちの少なくとも１つにおいて失敗が判定された場合には、前記複数の段階のうちの少なくとも１つの後に、確認サーチを実行する手段と、
局部発振器に周波数補正値を適用する手段と
を備えた装置。
【請求項１６】
動的な無線環境において変動に対するフレーム取得処理の許容範囲を増やす方法であって、
フレームタイミング取得サーチを、複数の部分取得サーチに分割することと、
前記複数の部分取得サーチの各々の間の確認サーチをインタリーブすることと、
前記複数の部分取得サーチのうちの１つにおいて失敗が検出された場合には、前記確認段階を実行することとを備えた方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、前記複数の部分取得サーチは、
スロットタイミング情報のサーチと、
フレームタイミング情報のサーチと、
基地局認識のサーチとを備えた方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法において、前記確認段階は、予め定めた回数繰り返され、前記予め定めた回数は、前記複数の部分取得サーチの各々にしたがって変化する方法。
【請求項１９】
動的な無線環境において変動に対するフレーム取得処理の許容範囲を増やす装置であって、
フレームタイミング取得サーチを、複数の部分取得サーチに分割する手段と、
前記複数の部分取得サーチの各々の間の確認サーチをインタリーブする手段と、
前記複数の部分取得サーチのうちの１つにおいて失敗が検出された場合には、前記確認段階を実行する手段とを備えた装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置において、前記フレームタイミング取得サーチを分割する手段は、
スロットタイミング情報をサーチする手段と、
フレームタイミング情報をサーチする手段と、
基地局認識をサーチする手段とを備えた装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の装置において、前記確認段階を実行する手段は更に、前記複数の部分取得サーチのおのおのに依存して変わる予め定めた回数、前記確認段階の実行を繰り返すようにした装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に通信に関し、更に詳しくは非同期セルサイトのサーチ失敗を確認するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の分野は、例えば、コードレス電話、ページング、無線ローカルループ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、インターネット電話、および衛星通信システムを含む多くのアプリケーションを有している。特に重要なアプリケーションは、移動加入者用の携帯電話システムである。ここに使われるように、「携帯」システムという用語は、携帯とパーソナルとの両方の通信サービス（ＰＣＳ）周波数を含んでいる。様々な無線インタフェースが、例えば周波数分割多元アクセス（ＦＤＭＡ）、時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）、およびコード分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）を含む携帯電話システム用に開発された。これらとの接続のために、例えば改良型移動電話サービス（ＡＭＰＳ：Advanced Mobile Phone Service）、移動用グローバルシステム（ＧＳＭ：Global System for Mobile）、および暫定規格９５（ＩＳ−９５：Interim Standard）を含む様々な国内および国際規格が確立された。ＩＳ−９５とその派生規格であるＩＳ−９５Ａ、ＩＡ−９５Ｂ、ＡＮＳＩ  Ｊ−ＳＴＤ−００８（ここではしばしば集合的にＩＳ−９５と称する）、および推奨された高データ速度システムは、情報通信産業協会（ＴＩＡ：Telecommunication Industry Association）およびその他の良く知られた規格法令によって公表されている。
【０００３】
ＩＳ−９５規格の用途に対応して構成された携帯電話システムは、非常に効率的で、頑強な携帯電話サービスを提供するために、ＣＤＭＡ信号処理技術を用いている。ＩＳ−９５規格の用途に対応して実質的に構成された典型的な携帯電話システムは、米国特許番号５，１０３，４５９（特許文献１）および米国特許番号４，９０１，３０７（特許文献２）に記載されている。これらは、本発明の譲受人に譲渡されており、ここでは参考文献として組み込まれている。ＣＤＭＡ技術を利用している典型的なシステムは、ＴＩＡによって発行されているｃｄｍａ２０００  ＩＴＵ−Ｒ  無線送信技術（ＲＴＴ）候補サブミッション（ここではｃｄｍａ２０００と称する）である。ｃｄｍａ２０００用の規格は、ＩＳ−２０００のドラフト版の中に与えられており、ＩＴＡによって承認されている。もう１つのＣＤＭＡ規格は、文書番号３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１１（非特許文献１）, ３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１２（非特許文献２）, ３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１３（非特許文献３）および３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１４（非特許文献４）のとおり、第３世代パートナーシッププロジェクト「３ＧＰＰ」で具体化されたＷ−ＣＤＭＡ規格である。
【０００４】
ＷＣＤＭＡシステムのコンポーネント部分間の送信は、有効な周波数帯域に対応して、時分割２重モード（ＴＤＤ：time division duplex mode）、または、周波数分割２重モード（ＦＤＤ：frequency division duplex mode）でサービスプロバイダへと送信することができる。何れのモードにおいても、動作を許容している複雑さのために、このシステムは、論理チャンネルと物理チャンネルとにしたがって情報を送信する（論理チャンネルはまた、ＷＣＤＭＡ規格では、輸送チャンネルとも称されている。）。データは、それが割り当てられている論理チャンネルにしたがって符号化され、インタリーブされる。その後、この論理チャンネルは、物理チャンネルにマップされる。論理チャンネルと物理チャンネルの数とタイプは、信号が送られている方向に依存して変化する。移動局から基地局への送信は「アップリンク」と称され、基地局から移動局への送信は「ダウンリンク」と称される。
【０００５】
アップリンクでは、物理チャンネルは、物理ランダムアクセスチャンネル（ＰＲＡＣＨ）、専用物理データチャンネル（ＤＰＤＣＨ）、専用物理制御チャンネル（ＤＰＣＣＨ）、および物理共通パケットチャンネル（ＰＣＰＣＨ）である。ダウンリンクでは、物理チャンネルは、同期チャンネル（ＳＣＨ）、共通パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）、第１の共通制御物理チャンネル（Ｐ−ＣＣＰＣＨ）、第２の共通制御物理チャンネル（Ｓ−ＣＣＰＣＨ）、ページング表示チャンネル（ＰＩＣＨ）、取得表示チャンネル（ＡＩＣＨ）、専用物理チャンネル（ＤＰＣＨ）、物理ダウンリンク分割チャンネル（ＰＤＳＣＨ）、共通パケットチャンネル（ＣＰＣＨ）、およびＣＰＣＨ状況表示チャンネル（ＣＳＩＣＨ）である。
【０００６】
物理チャンネルを介して送信された信号またはデータは、無線フレームを用いて構成されており、メッセージエンティティの中に運ばれる。各無線フレームは、１５のスロットからなり、各スロットは２５６０チップに相当する。「チップ」は、オリジナルの情報信号が、拡散コードで拡散された後に形成されたシーケンス内のビットに相当する。それゆえ、各無線フレームは、３８，４００チップからなっている。しかしながら、各メッセージエンティティは、可変数の無線フレームから構成されうるので、メッセージエンティティの長さは可変である。現在のＷＣＤＭＡ規格において、無線フレームは、持続時間１０ｍｓとして指定されており、メッセージエンティティは、１，２，４または８の無線フレームで供給され送信されうる。
【０００７】
ＷＣＤＭＡサービスプロバイダは、各基地局が独立したタイミング参照を持つことができるように、非同期モードで基地局を設定できる。そのような非同期の基地局の範囲内で動作するために、移動局は、通信を希望する各基地局のフレームタイミングを取得できなくてはならない。基地局からの可変長メッセージエンティティを適切に受信し、デコードするために、この移動局は、基地局のフレームタイミング情報を伝える信号の取得サーチによって、基地局のフレームタイミングを先ず取得しなくてはならない。それゆえ、万が一、複数の基地局が存在する場合には、この移動局は、各基地局のタイミングに対して、複数の取得サーチを実行しなくてはならない。
【０００８】
このような取得サーチを実行するために必要なコンピュータ処理の複雑さと合計時間とは、複数の基地局の範囲内を移動する移動局にとって極端に問題になりうる。特に、万が一、この移動局が、ある基地局の範囲から別の基地局の範囲に移動する場合には、この新たな基地局のフレームタイミング信号取得を決定する遅れが、ドロップコールの結果をもたらしうる。移動局がある基地局の通信範囲から別の基地局の通信範囲に移動する間のコールを維持する処理は、「ハンドオフ」と呼ばれている。ハンドオフは、基地局のセクタ間、単一のサービスプロバイダの基地局間、異なるサービスプロバイダの基地局間、異なる周波数で動作している基地局間で生じうる。それゆえ、移動中の移動局は、多数の基地局からのフレームタイミング情報を取得することの必要性をより経験するであろう。
【０００９】
あいにく、移動局と基地局との間の送信は、動的でランダムな無線環境にさらされている。ここでは、「減衰」とよばれる現象が、受信された送信の品質の変動をもたらす。減衰は、同一信号の多数のコピーが、異なる位相で受信機に到達した場合に引き起こり、潜在的には、破壊的な干渉をもたらす。極僅かな遅延拡散を持つ実質的な複数経路干渉は、全体の周波数帯域幅の平坦な減衰を引き起こすように生じうる。
【００１０】
それゆえ、移動局は、迅速に変化しているチャンネル条件に直面している基地局のフレームタイミングとの同期を図れなくてはならない。この変化によって移動局は、基地局からの信号を一時的に喪失して受信するかもしれないからである。この技術分野では目下、仮に、移動局が、フレームタイミング取得処理の間に、信号の受信を喪失した場合には、初めからフレームタイミング取得処理を再スタートしている。フレームタイミング取得処理を再スタートすることは、時間を浪費し、処理リソースを無駄に使い、バッテリ寿命を消耗する。したがって、当該技術では現在、取得処理を再スタートする必要なく、不安定な送信環境によって引き起こされる取得失敗に対処するメカニズムの必要性がある。ここに説明された実施例は、取得サーチの成功確率を高めるための確認サーチメカニズムを適用することによって、前述した必要性を満足する。
【特許文献１】
米国特許番号５，１０３，４５９
【特許文献２】
米国特許番号４，９０１，３０７
【非特許文献１】
Ｗ−ＣＤＭＡ規格  文書番号３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１１
【非特許文献２】
Ｗ−ＣＤＭＡ規格  文書番号３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１２
【非特許文献３】
Ｗ−ＣＤＭＡ規格  文書番号３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１３
【非特許文献４】
Ｗ−ＣＤＭＡ規格  文書番号３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１４
【発明の開示】
【００１１】
ここでは、前述した必要性に対処するための方法と装置が記載されている。ある局面では、移動局によってなされる基地局のタイミング取得の成功確率を高めるための方法が開示されている。この方法は、基地局からの送信についてフレームタイミング取得サーチを実行することを含んでいる。ここで、フレームタイミング取得サーチは、複数の段階からなっており、送信は、複数の無線フレームからなっている。更にこの方法は、複数の段階のうちの少なくとも１つにおいて失敗が判定された場合には、複数の段階のうちの少なくとも１つの後に、確認サーチを実行することを含んでいる。
【００１２】
別の局面では、移動局によってなされる基地局のタイミング取得の成功確率を高めるための装置が開示されている。この装置は、メモリ要素と、メモリ要素に格納された１セットの指示を実行するように構成されたプロセッサとを備えている。この１セットの指示は、基地局からの送信に基づいて取得サーチを実行させる。この取得サーチは、複数の段階からなり、この送信は、複数の無線フレームからなっている。さらにこの指示は、複数の段階のうちの少なくとも１つにおいて失敗が判定された場合には、複数の段階のうちの少なくとも１つの後に、確認サーチを実行させることを含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１に示すように、無線通信ネットワーク１０は一般的に、複数の移動局（加入者ユニットまたはユーザ機器とも呼ばれる）１２ａ〜１２ｄ、複数の基地局（基地局トランシーバ（ＢＴＳ）またはノードＢとも呼ばれる）１４ａ〜１４ｃ、基地局コントローラ（ＢＳＣ）（無線ネットワークコントローラまたはパケット制御機能とも呼ばれる）１６、移動切換センタ（ＭＳＣ）またはスイッチ１８、パケットデータ提供ノード（ＰＤＳＮ）またはインターネット動作機能（ＩＷＦ）２０、公衆切換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）２２（一般に電話会社）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク２４（一般にインターネット）を含んでいる。簡略化のために、４つの移動局１２ａ〜１２ｄと、３つの基地局１４ａ〜１４ｃと、１つのＢＳＣ１６と、１つのＭＳＣ１８と、１つのＰＤＳＮ２０とが示されている。当業者であれば、移動局１２、基地局１４、ＢＳＣ１６、ＭＳＣ１８、およびＰＤＳＮ２０はいかなる数をも取りうることが理解されよう。
【００１４】
ある実施例では、この無線通信ネットワーク１０は、パケットデータサービスネットワークである。この移動局１２ａ〜１２ｄは、例えば、ポータブル電話、ＩＰベースのＷｅｂブラウザアプリケーションで動作するラップトップコンピュータに接続された携帯電話、関連するハンドフリーカーキットを備えた携帯電話、ＩＰベースのＷｅｂブラウザアプリケーションで動作するパーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、ポータブルコンピュータに組み込まれた無線通信モジュール、あるいは、無線ローカルループまたはメータ読取システムで見出されるような固定型通信モジュールのような異なるタイプの任意の数の無線通信デバイスでありうる。最も一般的な実施例では、移動局は、あらゆるタイプの通信ユニットでありうる。
【００１５】
移動局１２ａ〜１２ｄは、例えば、ＥＩＡ／ＴＩＡ／ＩＳ−７０７規格に記載されたような１つ以上の無線パケットデータプロトコルを実行するように都合良く構成されうる。特定の実施例では、この移動局１２ａ〜１２ｄは、ＩＰネットワーク２４に指定されたＩＰパケットを生成し、ポイントツゥポイントプロトコル（ＰＰＰ）を用いて、このＩＰパケットをフレームにカプセル化する。
【００１６】
ある実施例では、ＩＰネットワーク２４はＰＤＳＮ２０に、ＰＤＳＮ２０はＭＳＣ１８に、ＭＳＣ１８はＢＳＣ１６とＰＳＴＮ２２とに、ＢＳＣ１６は基地局１４ａ〜１４ｃに、例えばＥ１、Ｔ１、非同期送信モード（ＡＴＭ）、ＩＰ、ＰＰＰ、フレームリレー、ＨＤＳＬ、ＡＤＳＬ、あるいはｘＤＳＬ等を含むいくつかの公知のプロトコルにしたがって音声および／またはデータのパケットを送信するために構成された有線によって結合されている。別の実施例では、ＢＳＣ１６はＰＤＳＮ２０に直接的に結合され、ＭＳＣ１８はＰＤＳＮ２０に結合されていない。
【００１７】
この無線通信ネットワーク１０の典型的な動作の間、基地局１４ａ〜１４ｃは、電話コール、ウェブブラウジング、またはその他のデータ通信に従事していた種々の移動局１２ａ〜１２ｄからのアップリンク信号のセットを受信し、復調する。与えられた基地局１４ａ〜１４ｃによって受信された各アップリンク信号は、基地局１４ａ〜１４ｃ内で処理される。各基地局１４ａ〜１４ｃは、移動局１２ａ〜１２ｄへのダウンリンク信号のセットを変調し、送信することによって、複数の移動局１２ａ〜１２ｄと通信しうる。例えば、図１に示すように、基地局１４ａは、第１および第２の移動局１２ａおよび移動局１２ｂと同時に通信し、基地局１４ｃは、第３および第４の移動局１２ｃおよび移動局１２ｄと同時に通信する。結果として生じるパケットは、ＢＳＣ１６へ転送される。ＢＳＣ１６は、コールリソース割り当てと、ある基地局１４ａ〜１４ｃから別の基地局１４ａ〜１４ｃへの特定の移動局１２ａ〜１２ｄへのコールのソフトハンドオフの統合を含む移動管理機能とを与える。例えば、移動局１２ｃは、２つの基地局１４ｂ，１４ｃと同時に通信している。結局、移動局１２ｃが基地局１４ｃのうちの１つから十分に遠く移動する場合には、このコールは、他の基地局１４ｂへとハンドオフされる。
【００１８】
もしもこの送信が従来型の電話コールであれば、ＢＳＣ１６は、この受信データを、ＰＳＴＮ２２とのインタフェースのための付加的なルーティングサービスを提供するＭＳＣ１８へとルーティングするであろう。もしもこの送信が、ＩＰネットワーク２４に指定されたデータコールのようなパケットベースの送信である場合には、ＭＳＣ１８は、このデータパケットを、ＰＤＳＮ２０にルーティングするであろう。ＰＤＳＮ２０は、このパケットをＩＰネットワーク２４に送る。代わりに、ＢＳＣ１６は、このパケットを、ＰＤＳＮ２０に直接的にルーティングする。ＰＤＳＮ２０は、このパケットをＩＰネットワーク２４に送る。
【００１９】
前述したように、ＷＣＤＭＡ通信システムは、近くの基地局が、互いに独立したタイミング参照を持つことができるように、非同期基地局によって設定されることができる。第１の非同期基地局と第２の非同期基地局との間のハンドオフ状況では、万が一、移動局が第２の非同期基地局と適切な同期ができなかった場合には、この移動局は、コールを失うであろう。第２の非同期基地局と同期するために、この移動局は、第２の非同期基地局のフレームタイミング情報を持っていなければならない。ＷＣＤＭＡシステムのある適用例では、第１の非同期基地局は、第２の非同期基地局のタイミング情報を既に持っていて、このタイミング情報を移動局に伝える。しかしながら、仮に第１の非同期基地局が、第２の非同期基地局のタイミング情報を持っていない場合には、移動局は、フレームタイミング情報を自分自身で決定しなければならないタスクと直面する。
【００２０】
ＷＣＤＭＡ規格によると、基地局のタイミング情報の取得は、複雑な３段階の処理で実行される。第１のステップでは、この移動局は、基地局によって各スロットの初めの２５６チップに送信される第１の同期コード（ＰＳＣ）をサーチすることによって、基地局のスロット同期を取得する。このＰＳＣは、一般化された階層的なＧｏｌａｙシーケンスを用いて構成されており、スロット期間の初めにおいて常に発見される。それゆえ、２５６０チップスロット期間の始まりを決定するために、この移動局は、全ての可能なチップ位置を相関付けているＰＳＣの相関ピークの発見を試みる。
【００２１】
このスロットタイミングが決定された後に、移動局は、無線フレームの始まりがどこにあるかを判定しなければならない。第２のステップでは、この移動局は、基地局によって、ＰＳＣと一緒に各スロットの初めの２５６チップに送信された第２の同期コード（ＳＳＣ）のシーケンスをサーチすることによって、基地局のフレーム同期を取得する。ＷＣＤＭＡ規格では、５１２の異なる第１のスクランブルコードを、６４のスクランブルコードグループに分けるために、１６の直交ＳＳＣから６４のシーケンスが構成される。このサーチは、受信信号を、可能なＳＳＣから構成されたシーケンスに関連付け、しかる後に最大の相関値を認識することによって実行される。このＳＳＣシーケンスは、あるシーケンスの周期的なシフトが、他のあらゆるシーケンスの周期的なシフトと等価にならないように構成されているので、ＳＳＣシーケンスの決定は、ＳＳＣシーケンスで関連付けられた第１のスクランブルコードグループを認識するために用いることができる。
【００２２】
第３のステップでは、移動局は、パイロットシンボルを、上述された第２のステップのサーチによって認識されたコードグループにおける全ての可能な第１のスクランブルコードに関連付けることによって、基地局の認識を判定する。「パイロット」信号は、如何なる情報ビットをも運ばない。パイロット信号は典型的には、時間、位相、および信号強度のリファレンスとして使用されうる公知のシンボルで構成される。この公知のシンボルは、特定の拡散コードまたはスクランブルコードを使用して得られる。
【００２３】
各基地局は、毎１０ｍｓの無線フレームの開始時に繰り返されるユニークな第１のスクランブルコードによって認識されうる。このスクランブルコードは、５１２セットに分割される。ここで、各セットは、１つの第１のスクランブルコードと、１５の第２のスクランブルコードとからなっている。第１のスクランブルコードはまた、６４のスクランブルコードグループに分類されており、各グループは、８つの第１のスクランブルコードから構成されている。第３のステップでサーチされたコードグループは、第２のステップで発見されたＳＳＣシーケンスによって認識される。それゆえ、第２のステップで、コードグループがいったん認識されると、５１２の第１のスクランブルコードを介したサーチが、８つの第１のスクランブルコードを介したサーチに簡略化される。
【００２４】
図２は、上述した３段階からなるフレーム取得サーチを示している。リファレンスカウンタ２００は、１５のスロットを持つ１０ｍｓの無線フレームを示している。各スロットは、０．６６７ｍｓの持続時間である。第１のステップ２１０では、特定のＰＳＣが用いられたスロットの開始に位置している相関ピークをサーチする。第２のステップ２２０では、スロットを、ＳＳＣから構成されたシーケンスに関連付けることによって、無線フレームの始まりをサーチする。無線フレームの始まりがいったん認識されると、第３のステップ２３０が、無線フレームの始まりにおいて初めの２５６チップに配置されている第１のスクランブルコードをサーチする。無線フレームの始まりにおける第１のスクランブルコードの認識は、無線フレームをブロードキャストする基地局を認識するのに役立つ。
【００２５】
スロットタイミング、フレームタイミング、および基地局認識の取得は、移動局が、基地局からのメッセージを正しく受信しデコードするための事前必須要件である。しかしながら、未知の基地局からのフレームタイミング情報を取得する処理は、送信媒体の可変の性質のために複雑化される。上述したように、減衰は、信号の送信エネルギーレベルの変動をもたらしうる。仮に、移動局が、無線環境における迅速な変化を補償できない場合には、３段階からなるフレームタイミング取得処理の中断が起こるであろう。その後、この移動局は、この３段階からなるフレームタイミング取得処理を再び開始させられる。というのも、前述した処理には、何の補償メカニズムもないからである。この実施例は、送信媒体における迅速な変化に対して柔軟なフレームタイミング取得処理を実行するための方法および装置を記載している。
【００２６】
図３は、成功結果の可能性を最適化する確認メカニズム内におけるフレームタイミング取得処理を示すフローチャートである。この取得手続きは、移動局内の追加の処理要素とメモリ要素とによって実現することができる。あるいは、この取得手続きは、既に移動局内に存在している処理要素とメモリ要素とに導入することができる。ステップ３００では、移動局が、移動局内の復調要素を、第１の周波数Ｆ１にロックすることによって取得処理を開始する。ステップ３０２では、移動局内のプロセッサが、第１の同期コード（ＰＳＣ）を介したスロットタイミング情報のサーチを制御する。このスロットタイミング情報のサーチは、３段階のフレームタイミング取得サーチのための上述された第１段階のサーチにしたがって実行される。ステップ３０４では、プロセッサが、スロットピークが発見されたか否かを判定する。仮にスロットピークが発見された場合には、このプログラムフローは、ステップ３０６に進む。仮にスロットピークが発見されない場合には、このプログラムフローはステップ３３０に進む。
【００２７】
確認処理の開始はステップ３３０において始まる。ここでは、プロセッサが、現在の周波数における更なるサーチが必要であることを確認する。仮に、更なる確認が必要である場合には、このプログラムフローは、ステップ３３２に進む。ここでは、プロセッサが、確認サーチを実行する。ある実施例では、ＰＳＣを用いる確認サーチは、スロットタイミングサーチを備えうる。仮に、更なる確認サーチが必要ではない場合には、取得失敗が宣言され、このプログラムフローは、ステップ３３６に進む。これによって、第１の周波数Ｆ１における取得処理が終了する。
【００２８】
仮に、確認サーチがステップ３３２で実行される場合には、次にステップ３３４に進み、ここで、確認サーチの結果が解析される。仮にこの結果が、フレームタイミング取得処理の再スタートが必要ではないことを確認した場合には、このプログラムフローは、ステップ３０６に進む。仮に、この確認サーチの結果が、このフレームタイミング取得処理の再スタートが必要であることと示す場合には、プログラムフローは、ステップ３３０に戻る。確認サーチがスロットタイミングサーチである実施例では、スロットピークの発見は、フレームタイミング取得処理を再スタートさせる必要があることを示す。仮に、スロットピークが発見されない場合には、フレームタイミング取得処理を更に再スタートする必要はない。
【００２９】
ステップ３０６では、プロセッサは、受信信号の復調の間に、第２の同期コード（ＳＳＣ）のシーケンスを関連付けることによって、フレームタイミング情報をサーチする。このフレームタイミング情報のサーチは、３段階のフレームタイミング取得サーチのための上述された第１段階のサーチにしたがって実行される。ステップ３０８では、プロセッサは、フレームピークが発見されたか否かを判定する。仮に、フレームピークが発見された場合には、このプログラムフローは、ステップ３１０に進む。仮に、フレームピークが発見されない場合には、このプログラムフローは、ステップ３３０に進む。
【００３０】
ステップ３１０では、プロセッサは、パイロットシンボルをスクランブルコードに関連付けることによって、本サーチの主題である基地局の認識をサーチする。この認識は、３段階のフレームタイミング取得サーチのための上述された第３段階のサーチにしたがって実行される。ステップ３１２では、プロセッサが、基地局が認識されたか否かを判定する。仮に基地局が認識された場合には、このプログラムフローは、ステップ３１４に進む。仮に基地局が認識されない場合には、このプログラムフローはステップ３３０に進む。
【００３１】
ステップ３１２が成功した後は、スロットタイミング、フレームタイミング、および送信している基地局の認識が知られるので、この移動局内のプロセッサは、復調要素を、基地局の送信チャンネルに割り当てることができる。ステップ３１４では、プロセッサは、この基地局のパイロット信号エネルギーを使って、局部発振器に対する周波数補正値を決定する。
【００３２】
ステップ３１６では、プロセッサは、この局部発振器が、周波数追跡メカニズムを用いて補正可能か否かを判定する。この周波数追跡メカニズムは、移動局の復調要素内に含められるか、または、この復調要素から離れて配置される。周波数追跡メカニズムは、当該技術分野では良く知られているので、これ以上の議論は避ける。仮に、この周波数補正値が適用できない場合には、このプログラムフローは、ステップ３３０に進む。仮に、この周波数補正値を適用できる場合には、このプログラムフローは、ステップ３１８に進む。
【００３３】
ステップ３１８では、プロセッサは、復調要素を、ブロードキャストチャンネルのタイミングに同期させるよう試みる。ステップ３２０では、プロセッサは、正しくブロードキャストチャンネルのタイミング同期が起こったか否かを判定する。仮に、移動局がこのブロードキャストチャンネルに同期できない場合には、このプログラムフローは、ステップ３３０に進む。仮に、移動局がこのブロードキャストチャンネルに同期される場合には、このプログラムフローは、ステップ３３６に進む。ここでは、取得成功が宣言され、処理が終了する。
【００３４】
上述された実施例は、仮に、取得処理の何れかのステップで失敗があった場合には、この移動局は、この取得処理の迅速な失敗の宣言をするのではなく、追加の確認サーチを実施できることを保証している。それゆえ、追加の確認サーチは、この取得処理の失敗を遅らせる。これによって、無線環境における、迅速で一時的な変動が、取得処理における時期尚早な失敗を引き起こさないようにしている。
【００３５】
この実施例で実行される確認サーチの回数は、失敗が発生する段階に依存している。プロセッサが、更なる確認サーチが必要な否かを判定するステップ３３０では、このプロセッサは、確認サーチがコールされている段階に応じて予め定めた量値を使うことができる。例えば、ステップ３０４で失敗が発生した場合、すなわちスロットピークが発見されなかった場合には、ステップ３３０において、このプロセッサは、実行される確認サーチの合計数のために例えば１または２のような小さな値を格納しているルックアップテーブルを参照することができる。しかしながら、ステップ３２０において仮に失敗が発生した場合、すなわちこの移動局がブロードキャストチャンネルのタイミングに同期されなかった場合には、ステップ３３０において、このプロセッサは、実行される確認サーチの合計数のために例えば２または３のような大きな値を格納しているルックアップテーブルを参照することができる。ルックアップテーブルの数の実際の範囲は、本実施例のスコープに影響しない。
【００３６】
確認サーチにおいて許可された数の相違は、後半の段階で起きる失敗は、無線周波数変化よりも瞬間的な減衰や環境条件によってより引き起こされるという論理的な理由と、現在の無線周波数Ｆ１におけるパイロット信号の存在は、前のサーチ段階が正しく終了したことによって証明されているという理由とに基づいている。
【００３７】
移動局を、基地局のブロードキャストチャンネルのタイミングに同期させるステップは、移動局を、基地局のフレームタイミングに同期させることとは異なるタイミング問題であることに留意されたい。上述したように、ＷＣＤＭＡ基地局からのブロードキャストは、可変サイズのメッセージエンティティを含む異なる物理チャンネルで送られる。メッセージエンティティユニットは、送信時間間隔（ＴＴＩ）と称される。ＴＴＩ内で送られたデータは、重畳的にエンコードされ（またはターボコードによってエンコードされ）、シンボル反復を経て、インタリーブされる。ＷＣＤＭＡ規格では、ブロードキャストチャンネルのタイミングの同期は、２つの局面で実行される。第１の局面は、第１の共通制御物理チャンネル同期化である。これは、上述した３段階サーチによってなされる。第２の局面は、ＴＴＩ同期化である。これは、ブロードキャストチャンネルメッセージを正しくデコードすることによってなされる。
【００３８】
当業者であれば、これら情報および信号が、種々異なった技術や技法を用いて表されることを理解するであろう。例えば、上述した記載で引用されているデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学微粒子、あるいはこれら何れかの結合によって表現されうる。
【００３９】
これらの知識によって、ここで開示された実施例に関連する様々に例示された論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして適用されることが更に理解されよう。ハードウェアとソフトウェアとの相互互換性を明確に説明するために、様々に例示された部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能に関して一般的に記述された。それら機能がハードウェアとしてあるいはソフトウェアとして適用されているかは、特有の応用例および全体システムに課せられている設計条件による。熟練した技術者であれば、各特定のアプリケーションに応じて変更することによって上述した機能を実施しうる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲から逸脱したものと解釈すべきではない。
【００４０】
様々に示された論理ブロック、モジュール、および上述された実施例に関連して記載された回路もまた実装され、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア部品、あるいは上述された機能を実現するために設計された何れかの組み合わせとともに実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他の配置のような計算デバイスの組み合わせとして実装することも可能である。
【００４１】
ここで開示された実施例に関連して記述された方法やアルゴリズムのステップは、ハードウェアや、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールや、これらの組み合わせによって直接的に具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。好適な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに不可欠となりうる。このプロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣに収納することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に収納することもできる。または、このプロセッサと記憶媒体が、ユーザ端末におけるディスクリートな部品として収納されることもある。
【００４２】
開示された実施例における上述の記載は、いかなる当業者であっても、本発明の活用または利用を可能とするようになされている。これらの実施例への様々な変形例もまた、当業者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲を逸脱しない他の実施例にも適用されうる。このように、本発明は、上記で示された実施例に制限されるものではなく、ここで記載された原理と新規の特徴に一致した広い範囲に相当するものを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】無線通信ネットワークを示す図。
【図２】取得サーチを説明しているタイミング図。
【図３】取得サーチの成功確率を高めるための確認メカニズムを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４４】
１０…無線通信ネットワーク、１２…移動局、１４…基地局、１６…基地局コントローラ、１８…移動切換センタまたはスイッチ、２０…パケットデータ提供ノードまたはインターネット動作機能、２２…公衆切換電話ネットワーク、２４…インターネットプロトコルネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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