(57)【要約】【課題】内部及び外部ループを使用する周波数トラッキング。【解決手段】安定で、望まれるループ収束特性を提供する内部／外部ループ・トラッキングに関する技術が、開示される。１態様では、外部ループ（２６０）のトラッキング機能に対するいずれか１の内部ループからの寄与は、制限され、いずれか１の受信された信号成分が外部ループを支配することを禁止する。他の１の態様では、外部ループ・トラッキング変動のレートは、内部及び外部ループ安定性を提供するために制御される。種々の他の態様も示される。これらの態様は、安定な内部及び外部ループ制御を提供することの利点、同様に、種々のループによる効率的な収束及びトラッキングを有し、減少された周波数エラー及び改善された通信性能に帰結する。
2005533412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、下記を具備する：
それぞれが、受信された信号の成分をトラッキングするため、及び周波数エラー推定値及びそれに応じて成分信号強度インディケータを生成するための、複数の内部ループ；及び
下記のための外部ループ制御プロセッサ：
複数の周波数エラー推定値及び対応する複数の成分信号強度インディケータを受信すること；
各成分信号強度インディケータを所定の最大信号強度パラメータに制限すること；
複数の制限された成分信号強度インディケータによってそれぞれ重み付けされた複数の周波数エラー推定値の重み付けされた平均値を生成すること；及び
重み付けされた平均値に応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成すること。
【請求項２】
請求項１の装置、ここで、外部ループ・プロセッサは、複数の周波数エラー推定値を所定の最大周波数エラー・パラメータにさらに制限する。
【請求項３】
請求項１の装置であって、タイミング・リファレンスをさらに具備し、タイミング・リファレンスの周波数は、タイミング・リファレンス制御信号に応じて可変である。
【請求項４】
請求項３の装置、ここで、重み付けされた平均値は、固定されるように判断された内部ループに対応する周波数エラーに関して算出される。
【請求項５】
請求項３の装置、ここで、外部ループ制御プロセッサは、タイミング・リファレンス制御信号を生成する前に、重み付けされた平均値を所定の最大周波数エラー・パラメータにさらに制限する。
【請求項６】
請求項５の装置であって、重み付けされた平均値を受信し累積するアキュムレータ、タイミング・リファレンス制御信号を生成することにおける使用に関するアキュムレータ出力をさらに具備する。
【請求項７】
請求項６の装置、ここで、アキュムレータは、複数の内部ループの１若しくはそれより多くが、固定されるべきであると判断される場合に、アップデートされる。
【請求項８】
請求項６の装置、ここで、アキュムレータは、初期化値を用いてロード可能である。
【請求項９】
請求項６の装置、ここで、外部ループ制御プロセッサは、タイミング・リファレンス制御信号を生成する前に、重み付けされた平均値を所定の最大周波数エラー・パラメータにさらに制限する。
【請求項１０】
請求項１の装置、ここで、外部ループ制御プロセッサは共通周波数エラー推定値を算出し、そして１若しくはそれより多くの内部ループは共通周波数エラー推定値を用いて初期化される。
【請求項１１】
擬似ノイズ（ＰＮ）シーケンスを使用して受信された信号成分を捕捉するためのサーチャを用いて実施可能である、請求項１０の装置であって、ここで：
タイミング・リファレンス制御信号の変動は、可変タイム・ピリオドの間中断する；
周波数ドリフト推定値は、共通周波数エラー推定値及び可変タイム・ピリオドに応じて計算される；及び
ＰＮシーケンスは、可変タイム・ピリオドに続く再捕捉の間周波数ドリフト推定値に応じて調節される。
【請求項１２】
装置であって、下記を具備する：
それぞれが、受信された信号の成分をトラッキングするため、及び周波数エラー推定値及びそれに応じて成分信号強度インディケータを生成するための、複数の内部ループ；及び
下記のための外部ループ制御プロセッサ：
複数の周波数エラー推定値及び対応する複数の成分信号強度インディケータを受信すること；
複数の成分信号強度インディケータによってそれぞれ重み付けされた複数の周波数エラー推定値の重み付けされた平均値を生成すること；
重み付けされた平均値を所定の最大周波数エラーに制限すること；及び
制限された重み付けされた平均値に応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成すること。
【請求項１３】
ワイアレス通信装置であって、下記を具備する：
それぞれが、受信された信号の成分をトラッキングするため、及び周波数エラー推定値及びそれに応じて成分信号強度インディケータを生成するための、複数の内部ループ；及び
下記のための外部ループ制御プロセッサ：
複数の周波数エラー推定値及び対応する複数の成分信号強度インディケータを受信すること；
各成分信号強度インディケータを所定の最大信号強度パラメータに制限すること；
複数の制限された成分信号強度インディケータによってそれぞれ重み付けされた複数の周波数エラー推定値の重み付けされた平均値を生成すること；及び
重み付けされた平均値に応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成すること。
【請求項１４】
ワイアレス通信装置を含む、ワイアレス通信システムであって、下記を具備する：
それぞれが、受信された信号の成分をトラッキングするため、及び周波数エラー推定値及びそれに応じて成分信号強度インディケータを生成するための、複数の内部ループ；及び
下記のための外部ループ制御プロセッサ：
複数の周波数エラー推定値及び対応する複数の成分信号強度インディケータを受信すること；
各成分信号強度インディケータを所定の最大信号強度パラメータに制限すること；
複数の制限された成分信号強度インディケータによってそれぞれ重み付けされた複数の周波数エラー推定値の重み付けされた平均値を生成すること；及び
重み付けされた平均値に応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成すること。
【請求項１５】
複数の周波数トラッキング内部ループを用いて実施可能である、周波数トラッキングの方法であって、下記を具備する：
複数の内部ループのそれぞれから信号強度インディケータ及び周波数エラー推定値を受信すること；
各信号強度インディケータを最大信号強度パラメータに制限すること；
それぞれの複数の制限された信号強度インディケータによって重み付けされた複数の周波数エラー推定値に関する重み付けされた平均周波数エラーを算出すること；及び
重み付けされた平均周波数エラーに応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成すること。
【請求項１６】
請求項１５の方法であって、タイミング・リファレンス制御信号に応じて周波数変数を有するタイミング・リファレンスを生成することをさらに具備する。
【請求項１７】
請求項１５の方法であって、タイミング・リファレンス制御信号を生成する前に、重み付けされた平均周波数エラーを最大周波数エラー・パラメータに制限することをさらに具備する。
【請求項１８】
請求項１５の方法であって、タイミング・リファレンス制御信号を生成する前に、重み付けされた平均周波数エラーを累積することをさらに具備する。
【請求項１９】
請求項１８の方法であって、タイミング・リファレンス制御信号を生成する前に、累積された重み付けされた平均周波数エラーを最大累積パラメータに制限することをさらに具備する。
【請求項２０】
請求項１８の方法であって、重み付けされた平均値を生成する前に、累積を初期化することをさらに具備する。
【請求項２１】
請求項１５の方法であって、共通周波数エラー推定値を算出することをさらに具備する。
【請求項２２】
請求項２１の方法であって、共通周波数エラー推定値を用いて１若しくはそれより多くの内部ループを初期化することをさらに具備する。
【請求項２３】
請求項１５の方法であって、下記をさらに具備する：
タイム・ピリオドの間タイミング・リファレンス制御信号をアップデートすることを中断すること；
共通周波数エラー推定値及びタイム・ピリオドに応じて周波数ドリフトを推定すること；及び
周波数ドリフト推定値に応じてＰＮシーケンスを調節すること。
【請求項２４】
複数の周波数トラッキング内部ループを用いて実施可能である、周波数トラッキングの方法であって、下記を具備する：
複数の内部ループのそれぞれから信号強度インディケータ及び周波数エラー推定値を受信すること；
それぞれの複数の信号強度インディケータによって重み付けされた複数の周波数エラー推定値に関する重み付けされた平均周波数エラーを算出すること；
重み付けされた平均周波数エラーを最大周波数エラーに制限すること；及び
制限された重み付けされた平均周波数エラーに応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成すること。
【請求項２５】
装置であって、下記を具備する：
複数の内部ループのそれぞれから信号強度インディケータ及び周波数エラー推定値を受信するための手段；
各信号強度インディケータを最大信号強度パラメータに制限するための手段；
それぞれの複数の制限された信号強度インディケータによって重み付けされた複数の周波数エラー推定値に関する重み付けされた平均周波数エラーを算出するための手段；及び
重み付けされた平均周波数エラーに応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成するための手段。
【請求項２６】
請求項２５の装置であって、タイミング・リファレンス制御信号を生成する前に、重み付けされた平均周波数エラーを最大周波数エラー・パラメータに制限するための手段をさらに具備する。
【請求項２７】
装置であって、下記を具備する：
複数の内部ループのそれぞれから信号強度インディケータ及び周波数エラー推定値を受信するための手段；
それぞれの複数の信号強度インディケータによって重み付けされた複数の周波数エラー推定値に関する重み付けされた平均周波数エラーを算出するための手段；
重み付けされた平均周波数エラーを最大周波数エラーに制限するための手段；及び
制限された重み付けされた平均周波数エラーに応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成するための手段。
【請求項２８】
ワイアレス通信装置を含む、ワイアレス通信システムであって、下記を具備する：
複数の内部ループのそれぞれから信号強度インディケータ及び周波数エラー推定値を受信するための手段；
各信号強度インディケータを最大信号強度パラメータに制限するための手段；
それぞれの複数の制限された信号強度インディケータによって重み付けされた複数の周波数エラー推定値に関する重み付けされた平均周波数エラーを算出するための手段；及び
重み付けされた平均周波数エラーに応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成するための手段。
【請求項２９】
下記の工程を実施することが実施可能なプロセッサ読み取り可能なメディアであって：
複数の内部ループのそれぞれから信号強度インディケータ及び周波数エラー推定値を受信すること；
各信号強度インディケータを最大信号強度パラメータに制限すること；
それぞれの複数の制限された信号強度インディケータによって重み付けされた複数の周波数エラー推定値に関する重み付けされた平均周波数エラーを算出すること；及び
重み付けされた平均周波数エラーに応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成すること。
【請求項３０】
下記の工程を実施することが実施可能なプロセッサ読み取り可能なメディアであって：
複数の内部ループのそれぞれから信号強度インディケータ及び周波数エラー推定値を受信すること；
それぞれの複数の信号強度インディケータによって重み付けされた複数の周波数エラー推定値に関する重み付けされた平均周波数エラーを算出すること；
重み付けされた平均周波数エラーを最大周波数エラーに制限すること；及び
制限された重み付けされた平均周波数エラーに応じてタイミング・リファレンス制御信号を生成すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国仮出願番号第６０／３９４，８０５号、名称“ＶＣＴＣＸＯトラッキング・アルゴリズム”、２００２年７月９日提出、に基づいて優先権を主張する。これは、あらゆる目的のためにそのまま引用文献としてここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般に、通信に係わり、より具体的に内部及び外部ループを使用する周波数トラッキングに関する新規で改善された方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイアレス通信システムは、音声及びデータのような種々のタイプの通信を提供するために広く展開される。これらのシステムは、コード分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）、時間分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）、若しくはいくつかのその他の多元アクセス技術に基づく可能性がある。ＣＤＭＡシステムは、他のタイプのシステムに対してある種の利点を提供する可能性があり、システム能力の増加を含む。
【０００４】
ＣＤＭＡシステムは、下記のような１若しくはそれより多いＣＤＭＡ標準をサポートするために設計される可能性がある。例えば、（１）“ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ  ２重モード広帯域拡散スペクトル・セルラ・システムに関する移動局−基地局互換性標準”（ＩＳ−９５標準）、（２）“第３世代パートナーシップ・プロジェクト”（３ＧＰＰ）と命名されたコンソーシアムによって提案され、文書番号３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１１、３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１２、３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１３、及び３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１４を含む１組の文書に盛り込まれた標準（Ｗ−ＣＤＭＡ標準）、（３）“第３世代パートナーシップ・プロジェクト２”（３ＧＰＰ２）と命名されたコンソーシアムによって提案され、“Ｃ．Ｓ０００２−Ａ  ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムに関する物理レイヤ標準”、“Ｃ．Ｓ０００５−Ａ  ｃｄｍａ２０００拡散スペクトル・システムに関する上位レイヤ（レイヤ３）シグナリング標準”、及び“Ｃ．Ｓ００２４  ｃｄｍａ２０００高レート・パケット・データ・エアー・インターフェース仕様書”（ｃｄｍａ２０００標準）”、及び（４）いくつかのその他の標準である。非−ＣＤＭＡシステムは、ＡＭＰＳ及びＧＳＭシステムを含む。
【０００５】
ワイアレス通信システムは、基地局及び移動局のような、種々の通信装置内部のローカル周波数リファレンスを、一般に利用する。周波数リファレンスは、送信されたデータを変調するため及び復調するために使用される。通信性能の向上のために、及びシステム・リソースを最大にするために、様々な周波数リファレンスが同期されることが望まれる。しかしながら、任意の２つの周波数リファレンスの間の本質的な周波数の相違は、その他の要因の間で、製造プロセスにおける変動に起因して一般に存在する。付け加えると、システム内部における通信装置のモビリティ（mobility）（若しくは、そこから反射された信号が受信される障害物のモビリティ）は、ドップラーに起因する周波数のズレを持ち込む可能性がある。周波数トラッキング・ループは、２つの通信装置の間の周波数エラーを追跡するため及び緩和するために展開される。受信する局は、種々のマルチパス若しくはこれから受信されるソフト・ハンドオフ信号成分を追跡するために内部トラッキング・ループを採用する可能性がある。それに加えて、外部トラッキング・ループは、受信する局のローカル周波数リファレンスにおける周波数差異を追跡するために採用される可能性がある。内部と外部ループとの間の相互作用は、不安定性を引き起こす可能性があり、非効率的な周波数トラッキングを導き、そのために、通信性能を劣化させる。付け加えると、種々のトラッキング・ループの応答時間、若しくは収束性、は、同様に性能に影響する可能性がある。それゆえ、安定で、望ましいループ収束特性を提供する、内部／外部ループ・トラッキングに関してこの分野におけるニーズがある。
【発明の開示】
【０００６】
［サマリー］
ここに開示された実施形態は、安定であり、好ましいループ収束特性を提供する内部／外部ループ・トラッキングに関するこの分野におけるニーズに向けられる。１態様では、いずれか１の内部ループから外部ループのトラッキング機能への寄与は、制限され、いずれか１の受信された信号成分が外部ループを支配することを禁止する。他の１の態様では、外部ループ・トラッキング変動のレートは、内部及び外部ループ安定性を提供するために制御される。種々の他の態様も存在する。これらの態様は、安定な内部及び外部ループ制御、同様に効率的な収束及び種々のループによるトラッキングを提供するという利点を有し、結果として削減された周波数エラー及び向上された通信性能になる。
【０００７】
本発明は、下記にさらに詳細に述べられるように、発明の種々の態様、実施形態、及び特徴を実行する方法及びシステム・エレメントを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の特徴、本質、及び利点は、図面を使用して以下に述べる詳細な説明から、さらに明確になるであろう。図面では、一貫して対応するものは同じ参照符号で識別する。
【０００９】
図１は、１若しくはそれより多いＣＤＭＡ標準及び／若しくは設計（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ標準、ＩＳ−９５標準、ｃｄｍａ２００標準、ＨＤＲ仕様書）をサポートするために設計される可能性がある、ワイアレス通信システム１００の図である。単純化のために、システム１００は、２つの移動局１０６と通信している３つの基地局１０４を含むように示される。基地局及びその交信可能地域は、“セル”としてしばしば集合的に呼ばれる。ＩＳ−９５システムでは、セルは、１若しくはそれより多いセクタを含む可能性がある。Ｗ−ＣＤＭＡ仕様書では、基地局の各セクタ及びセクタの交信可能地域は、セルとして呼ばれる。ここで使用されるように、用語基地局は、用語アクセス・ターミナル若しくはノードＢと互換的に使用されることができる。用語移動局は、用語ユーザ装置（ＵＥ）、加入者ユニット、加入者局、アクセス・ターミナル、遠隔局、若しくはこの分野において知られた他の対応する用語と互換的に使用されることができる。用語移動局は、固定ワイアレス・アプリケーションを含む。
【００１０】
実行されようとしているＣＤＭＡシステムに依存して、各移動局１０６は、任意の所定の瞬間において順方向リンク上で１つの（若しくは、おそらくより多くの）基地局１０４と通信する可能性があり、移動局がソフト・ハンドオフをしているか否かに依存して逆方向リンク上で１若しくはそれより多くの基地局と通信する可能性がある。順方向リンク（すなわち、ダウンリンク）は、基地局から移動局への送信を呼び、逆方向リンク（すなわち、アップリンク）は、移動局から基地局への送信を呼ぶ。
【００１１】
明確にするために、この発明を説明することにおいて使用された例は、基地局を信号の発信者として、そして、移動局をこれらの信号の受信者若しくは捕捉者として、すなわち、順方向リンク上の信号を、仮定する可能性がある。移動局、同様に基地局が、ここで説明されるようにデータを送信するために装備されることができること、及び本発明の態様がそれらの状況に同様に適用できることを、この分野において知識を有する者は、理解する。用語“イグゼンプラリ”は、ここでは広く用いられ、“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かの実施形態が、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。
【００１２】
各基地局１０４及び移動局１０６は、送信された及び受信された信号の変調及び復調のために使用されるローカル・タイミング・リファレンスを装備する。イグゼンプラリな実施形態では、ローカル・タイミング・リファレンスは、電圧制御され温度補償されたクリスタル・オシレータ（Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator）（ＶＣＴＣＸＯ）である。送信局は、自身のローカル・タイミング・リファレンスを使用して送信のために信号を変調するはずであり、そして、信号は、受信局のタイミング・リファレンスを使用して受信局において復調されるはずである。２つのタイミング・リファレンスの間の差異は、通信性能の劣化を導く。理想的には、システム中の全てのタイミング・リファレンスは、同一であるはずであるが、実際には、タイミング・リファレンスの周波数は、他の要因の中で、製造プロセスに起因する本質的な差異のために局の間で異なる。２つの通信している局の間のタイミング・リファレンスにおける周波数の差異は、タイミング・ドリフトを導く。この分野において知られた、周波数差異を削減する種々の方法がある。例えば、ループは、受信局において形成されることができ、これによって受信された信号とローカル・タイミング・リファレンスとの間のタイミングの差異の測定が行われ、ローカル・タイミング・リファレンスは、差異を最小にするように調節される。
【００１３】
２つの局のタイミング・リファレンスの間の本質的な差異に起因するタイミング・ドリフトに加えて、局間の相対的な動きは、ドップラー・シフト、及び周波数エラーの他の成分を導入する。受信局は、上記したもののようなトラッキング・ループを採用でき、エラーの複数の原因を識別することなく、周波数エラーの両者の成分を除去する。１若しくはそれより多くの受信された信号を有する受信局のタイミング・リファレンスを合わせるために採用されたループは、ここでは外部ループとして呼ばれる。
【００１４】
図２は、イグゼンプラリな移動局１０６の一部分の実施形態を図示する。議論を明確にするために、移動局は、イグゼンプラリな実施形態として説明される。それゆえ、受信された信号は順方向リンク送信に対応し、送信された信号は、逆方向リンク送信に対応する。上記に説明されたように、移動局１０６に関してここで説明された原理は、基地局１０４、すなわち、逆方向リンク上の受信された信号、及び順方向リンク上に送信された信号、に同等の影響力を及ぼす。この分野において知識を有する者は、いずれのシナリオにもここでの教示を容易に適用する。
【００１５】
図２において、移動局のタイミング・リファレンスは、ローカル・オシレータ２３０である。イグゼンプラリな実施形態では、ローカル・オシレータ２３０は、ＶＣＴＣＸＯである。ローカル・オシレータ２３０は、受信機２２０にタイミング・リファレンスを提供する。受信機２２０は、いずれかのワイアレス通信フォーマット、その例は、上記されている、にしたがってアンテナ２１０を介して受信された信号を調整する。受信機２２０において適用された調整の例は、フィルタリング、増幅、アナログ−ディジタル変換及びこの分野において知られた同様の技術を含む。付け加えると、受信された信号のダウンコンバージョンは、ローカル・オシレータ２３０によって提供されたタイミング・リファレンスに応じて実行される。
【００１６】
ローカル・オシレータ２３０は、外部ループ制御プロセッサ２６０から制御信号を受信する。イグゼンプラリなＶＣＴＣＸＯは、制御信号のある極性の電圧の強度にしたがって周波数を増加させ、制御信号の反対の極性の電圧の強度にしたがって周波数を減少させる。制御信号は、アナログ電圧レベル、若しくは任意の技術を使用して電圧に変換されたディジタル信号である可能性があり、その例は、この技術分野において知られている。一例は、外部ループ制御プロセッサ２６０からディジタル制御信号を受信するパルス密度（pulse density）モジュレータ（ＰＤＭ）回路を採用し、ＶＣＴＣＸＯによって要求される電圧にディジタル制御信号を変換する。図２に示されたブロックは、議論を明確にするために、概念的であり、そのような回路がローカル・オシレータ２３０に、外部ループ制御プロセッサ２６０に、若しくは２つの間で共有されて組み込まれる可能性があることを、この分野において知識を有する者は、認識するはずである。詳細は、図２に示されない。いずれかの公知の技術若しくは開発途上の技術を使用する、任意の同調可能なローカル・オシレータ２３０は、本発明の範囲内のローカル・オシレータ２３０として採用される可能性がある。外部ループ制御プロセッサ２６０は、受信された信号に応答してローカル・オシレータ制御信号を判断するはずであり、そのための種々の実施形態が、下記に詳細に説明される。上記に説明されたように、アンテナ２１０を介して受信機２２０において受信された信号に応答する共通ローカル・オシレータ２３０の制御は、ここでは外部ループとして呼ばれる。
【００１７】
代わりの実施形態では、外部ループ制御プロセッサ２６０は、ディジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）若しくはいずれかの汎用プロセッサである可能性がある。外部ループ制御プロセッサ２６０に関連してここで説明された方法及び機能も、特殊目的ハードウェア、コプロセッサ、プロセッサ若しくはＤＳＰの組み合わせ、若しくは上記の全ての組み合わせを使用して実施される可能性があることを、この分野において知識を有する者は、認識するはずである。種々の他のブロックが、下記に説明される。これらは、他のプロセッサ（図示せず）の制御の下で動作される可能性がある。説明されたこれらの各種の他のブロックに帰する機能のいくつか若しくは全ても、外部ループ制御プロセッサ２６０において実行される可能性がある（言い換えると、プロセッサは外部ループ制御と同様に他のプロセスを実施する）。議論を明確にするために、１個のプロセッサが記述され、外部ループ制御プロセッサ２６０は、ここでは単にプロセッサ２６０としても呼ばれる。特殊用途ハードウェア、汎用プロセッサ、若しくは２つの組み合わせを使用して各種のタスクを実施することをどのようにしてトレードオフするかを、この分野において知識を有する者は、知るはずである。この分野において知識を有する者は、２若しくはそれより多いプロセッサの間でここに説明したタスクを容易に分割する。プロセッサ２６０は、ここで説明された各種のタスク及びプロセスを実行することと同様にデータ記憶のために、１若しくはそれより多くのメモリ・エレメント２７０を一般に含む、若しくはメモリ・エレメント２７０に接続される。
【００１８】
システム１００のような、典型的なワイアレス通信システムでは、通信チャネルは、種々の障害物を含むはずである。例えば、建物若しくは岡若しくは谷のような地形である。送信された信号は、障害物で反射される可能性がある、若しくは障害物によって阻止される可能性があり、変化している振幅及び位相及びタイミング・オフセットで受信局に到達する送信された信号の複数のコピーに結果としてなる。この現象は、多重経路として知られる。移動局１０６のように、受信局が移動している場合に、多重経路の組み合わせは、受信局、送信局、及びチャネルを形成する各種の障害物のそれぞれの位置の変化に応じて、起因して変化する可能性がある。多重経路成分は、受信局において互いに干渉する可能性があり、それにより、通信性能を劣化させる。多重経路の効果を緩和させるために使用された一般的な技術は、フィンガとして呼ばれる複数のエレメントを含んでいる、レーキ受信機を採用することである。各フィンガは、１つの多重経路成分を受信し、追跡し、復調するために指定されることができ、そして１若しくはそれより多くのフィンガの出力は、構造的に統合されることができる。
【００１９】
１個の基地局１０４から送信された信号の多重経路成分をトラッキングすることに加えて、移動局は、（ソフト・ハンドオフとしてこの分野において知られる）同時に１若しくはそれより多くの付加的な基地局１０４から信号を受信するために装備される可能性がある。移動局と複数の基地局のローカル・タイミング・リファレンスの間の本質的な差異は、異なる可能性がある。付け加えると、基地局１０４の動きにより導入されたドップラー周波数エラーは、２つの基地局とは著しく異なる可能性がある。極端な場合には、移動局１０６が、１つの基地局から真っ直ぐに離れ、第２の基地局１０４に近づいて移動する場合に、１つの基地局からの周波数エラーのドップラー成分は、他からの周波数エラーのドップラー成分の反対である。同様に、チャネル中の各種の障害物からの反射に起因して到着する多重経路成分も、固有のドップラー周波数シフトを経験する可能性がある。例えば、移動局が反射された信号のソースに向かい、送信したソースから遠くへ移動する場合に、２つの信号に導入された周波数エラーは、反対の極性を有する。一般的なモービル・ワイアレス環境において、（ソフト・ハンドオフをしている複数の基地局からであるか、多重経路信号の多重経路成分からであるかのいずれであっても）種々の受信された信号中の周波数エラーのドップラー成分は、急速に変化する可能性がある。
【００２０】
図２のイグゼンプラリな実施形態では、Ｎ個のフィンガ・エレメント、フィンガ１−Ｎ、それぞれ２４０Ａ−２４０Ｎ、は、レーキ受信機の一部分として採用される。フィンガ・エレメント２４０Ａ−２４０Ｎは、受信機２２０の出力を受信し、種々の多重経路成分を追跡し、復調する。プロセッサ２６０は、１若しくはそれより多くの多重経路成分を追跡するために１若しくはそれより多くのフィンガを指定できる。イグゼンプラリな実施形態では、フィンガは、指定されたオフセットに対応する多重経路成分を追跡する。オフセットは、変調及び復調のために使用された擬似ノイズ（ＰＮ）シーケンスに導入され、それに関する技術は、この分野において周知である。イグゼンプラリな実施形態では、フィンガ・エレメント２４０は、指定された信号成分について時間トラッキングを実施する。この分野において知られた、イグゼンプラリな方法は、指定された（若しくは、時間どおりの）エネルギーに加えて、早い及び遅いエネルギーを計算することであり、予定より早い若しくは送れているタイミングが順番どおりであるかを判断する。下記にさらに詳細に説明されるように、フィンガ・エレメントは、周波数トラッキングを同様に実施するために装備されることができる。フィンガ・エレメントによる周波数トラッキングは、ここでは内部ループとして呼ばれる。フィンガは、ローテータとともに採用されることができて、そのフィンガに固有の周波数エラー削減を実施する。そのようにして、外部ループ・トラッキングを用いて（すなわち、ローカル・オシレータ２３０中のＶＣＴＣＸＯを制御することによって）除去されない残りの周波数エラーは、フィンガ内部で除去されることができる。これは、下記にさらに詳細に説明される。フィンガが特定の信号成分に指定されていて、それを良好に追跡する（すなわち、フィンガにおいて計算されたエネルギーが、ある条件にしたがって維持される）場合に、フィンガは、“固定されている（in-lock）”と言われる。
【００２１】
サーチャ２５０は、受信機２２０の出力を受信するために採用され、１若しくはそれより多い多重経路成分を検出する。サーチング技術は、この分野において知られており、任意の技術が、サーチャ２５０における使用に対して採用されることができる。サーチング技術の一例は、ここに説明されたように、統合型（combined）内部及び外部ループ時間トラッキングに適用可能であり、出願中の米国特許出願０９／９７１，９０３（以降、‘９０３出願とする）、名称“ＣＤＭＡ通信システムにおいてコード空間を介してパイロットを及び周波数エラーを捕捉するための方法及び装置”、２００１年１０月４日提出、に開示され、本発明の譲受人に譲渡されている。サーチャ２５０は、周波数仮定（frequency hypotheses）を、同様にオフセット仮定（offset hypotheses）をテストするために採用されることができる。ローテータは、ローカル・オシレータ２３０において対応する調整を必要としないで周波数仮定のテスティングに使用されるサーチャ２５０内で採用されることができる。
【００２２】
イグゼンプラリな実施形態では、サーチャ２５０は、そこで有効な信号（若しくは、多重経路成分）が存在することが起こりそうな、ＰＮオフセットを識別する。これらのＰＮオフセットは、トラッキングのためにフィンガ・エレメント２４０に対して指定されることができる。オフセット仮定に指定されたフィンガ・エレメントは、仮定が有効な受信された信号であるかどうかをさらに判断するために使用されることができる。例えば、ある種の条件がサーチャ２５０において満足されるオフセットは、おそらく有効な信号、若しくはそのオフセットにおいて第１レベルの確信（a first level of confidence）を指示する可能性がある。一旦、そのオフセットが、フィンガ２４０に指定され、フィンガがそのオフセットにおいて信号を追跡できるのであれば（すなわち、フィンガが固定されているならば）、そのオフセットの有効性についての第２レベルの確信が、存在すると判断される。
【００２３】
１若しくはそれより多くのフィンガ２４０の出力は、デモジュレータ２８０に配信され、追加の処理を実施する。種々の復調技術が、この分野において知られている。あるイグゼンプラリな実施形態では、固定されているフィンガからの１若しくはそれより多くの出力は、（同一のオフセットにおけるパイロット推定値を使用して）コヒーレントに復調され、それから時間で並べられて統合される。統合されたシンボルは、デインターリーブされ、（ビタビ若しくはターボ・デコーディングのような）種々のデコーディング技術の１つにしたがってデコードされる。ブロック・コードは、受信機においてエラー検出若しくは補正における使用に対して、送信されたデータのフレーム上にも導入される可能性がある。例えば、データのフレームは、ＢＣＨデコードされる可能性がある。出力制御技術が、所望のレベルにフレーム・エラー・レートを維持するために適用される可能性があり、任意の所定の通信チャネルに対する所望のサービスのレベルに対するシステム能力を最適化する。上記に説明された、第１及び第２の確信レベルを通過したオフセット仮定は、一旦、それが復調されそしてフレームが正しくデコードされると、第３の、より高い、確信レベルに到達することに、注意する。復調若しくはデコーディング・スキームの任意の組み合わせが、本発明の範囲内で採用されることができる。
【００２４】
代わりの実施形態では、受信機２２０の出力が、サンプルされることができ、サンプルは、メモリ（図示せず）中に記憶されることに、注意する。その後、サンプルは、取り出されて、“オフライン”のフィンガ・プロセシング若しくはサーチングのためにフィンガ２４０及び／若しくはサーチャ２５０へ配信される。明確にするために、この代案は、この後の議論ではさらに詳細に説明されない。この分野において知識を有する者は、ここに開示された原理を、直前に与えられたオフライン・プロセシング例のような、受信されたデータのプロセシングに関する種々の代わりの技術に容易に適合させるはずである。
【００２５】
外部ループ制御プロセッサ２６０は、サーチャ２５０に接続されて示される。サーチャ２５０は、フィンガ２４０にオフセットを指定する使用に対して仮定情報を提供できる。外部ループ・プロセシングの結果は、下記にさらに詳細に説明され、サーチングに関してサーチャ２５０を設定するためにも使用されることができる。フィンガ２４０も、外部ループ制御プロセッサ２６０に接続される。前のように、プロセッサ２６０は、フィンガを指定するために使用されることができて、例えば、サーチャ２５０出力に応じて、信号成分を追跡する。付け加えると、フィンガは、外部ループを制御することにおける使用のためにプロセッサ２６０へ、周波数エラー及び、フィンガに指定された信号の相対信号強度のような、その他のフィードバックを提供する。これは、下記にさらに詳細に説明される。
【００２６】
移動局１０６も、アンテナ２１０及び送信機２９０を介して、（すなわち、逆方向リンク上で）データを送信できる。送信のためのデータ（そのソースは示されないが、その例は一般にこの分野において知られている）は、１若しくはそれより多くのワイアレス通信フォーマット、その例は上に与えられる、にしたがって送信機２９０において条件を整えられる。送信機２９０に含まれる可能性があるコンポーネントの例は、エンコーダ、インターリーバ、スプレッダ、各種のタイプのモジュレータ、増幅器、フィルタ、ディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器、高周波（ＲＦ）変換器、その他を含む。送信に関するデータは、一般に、ローカル・タイミング・リファレンスに応じて条件を整えられる。そのようにして、接続は、ローカル・オシレータ２３０と送信機２９０との間で示される。送信機２９０も、外部ループ制御（下記にさらに詳細に説明される）によって提供されたものに加えて周波数補正を導入するために、ローテータのような、周波数エラー補正装置を採用する可能性がある。
【００２７】
図３は、概念化された周波数トラッキング・ループである。ここで説明される、外部ループ周波数制御は、（下記にさらに詳細に説明されるように、１若しくはそれより多くの内部ループとともに動作するように変形されているけれども）図３に示されたループと概念的に同様である。送信局におけるタイミング・リファレンスに関係付けられた周波数、すなわち、キャリア周波数、ｆＣ、は、受信された信号から推定される若しくは抽出される。ローカル・タイミング・リファレンス（若しくは、ＶＣＴＣＸＯのような、ローカル・オシレータ）に関係付けられた周波数、ｆＬＯ、は、ローカル・オシレータ３２０において生成される。周波数エラー、Δｆ、は、総和器３１０においてｆＣとｆＬＯとの間の違いとして算出される。周波数エラーは、ループ・フィルタ３３０を駆動して（drive）、ローカル・オシレータ３２０を調節するためにチューナ制御信号を生成する。定常状態では（及び、下記にさらに詳細に説明される、回路が安定性に関して適切に設定されると仮定して）、図３に示されたループは、（採用された回路の公差及び精度によって決められたように）ゼロの近くに周波数エラーを導く、そして、ローカル・オシレータは、（適切になるように、チャネル効果及びドップラーに対して調節され）送信局のタイミング・リファレンスの周波数の近くに適合される。ループ・フィルタ３３０は、一般に、利得エレメント３４０及びフィルタ３５０を具備する。フィルタ３５０は、一般的に、ノイズが多い可能性がある周波数エラー推定値の高速の変化を滑らかにするために使用される、アキュムレータのような、ロー・パス・フィルタである。利得エレメント３４０の利得係数Ｇは、周波数トラッキングが高速である（より高い利得）若しくは低速（より低い利得）になるように選択されることができる。ループ・フィルタの利得及びフィルタ成分は、ループの安定性、捕捉の速度（若しくは、定常状態への安定化）、及びノイズに対する感度、を与えるために調整されることができる。設計のトレードオフは、（ドップラー効果を含む）補正される必要がある周波数エラーの最大量、ドップラーの変化の最大レート、及び温度の変化のようなその他の要因に起因するローカル・オシレータ周波数の変化の最大レートに一部分は依存して行われる可能性がある。ループ・フィルタ設計に関する技術は、この分野において知られている。フィルタ出力は、オシレータに対する制御信号を発生させるために、適切になるように変換される可能性がある（詳細は図示せず）。
【００２８】
図３に図示された概念的な周波数トラッキング・ループとは対照的に、イグゼンプラリな実施形態では、外部ループは、１若しくはそれより多い内部ループにおいて計算された周波数エラーに応答する。そのようにして、外部及び内部ループは、相互に関係付けられ、そして、各々における変化が他に影響を及ぼす。外部ループ制御方法の種々の態様が、下記に詳細に説明され、そのそれぞれは、所望のレベルの通信性能を維持しつつ、種々のループの安定性に寄与する。
【００２９】
図４は、フィンガに関係付けられた内部ループに関係する、イグゼンプラリなフィンガ２４０の一部分を図示する。信号は、受信機２２０からローテータ４１０へ配送される。ローテータ４１０は、内部ループ制御４３０において生成された周波数制御信号に応じて受信された信号の周波数調節を実施する。パイロット推定ブロック４２０は、ローテートされた出力を受信し、パイロット推定値を算出する。パイロット推定値は、内部ループ制御４３０に配送されて、周波数エラーが存在するかを判断する。もし、そうであるならば、周波数制御信号は、ローテータ４１０において周波数調節を実施するように生成される。内部ループ制御４３０は、外部ループ制御プロセッサ２６０（下記にさらに詳細に説明する）を介して初期化されることができる。内部ループ制御４３０は、外部ループ制御プロセッサ２６０に対する配送のために及び外部ループ制御に対して使用される、周波数エラー推定値（ここでは、ｆｒｅｑ＿ｅｓｔとしても呼ばれる）を生成し、下記にさらに詳細に説明される。フィンガにおいて算出された周波数エラーは、フィンガによって追跡されようとしている信号成分に固有であり、内部ループ周波数補正を実施するために使用される。そのようにして、周波数エラーは、特定の信号成分に関係する、ローカル・オシレータの周波数エラーの推定値である。イグゼンプラリな実施形態において、フィンガ中に見られるパイロット信号強度の推定値も、プロセッサ２６０に配送される。
【００３０】
この分野において知識を有する者は、本発明の範囲内になる代わりの実施形態を認識するはずである。例えば、フィンガの周波数に関係する、代わりの信号は、周波数エラーの代わりに配送されることができ、そして、適切な調節が、それに応じて行われる。他の１つの例として、その他のフィンガに関係する、フィンガ中の受信された信号強度に対応する任意の基準は、推定されたパイロット信号強度の代わりに配送されることができる。
【００３１】
内部ループ周波数制御に関する種々の技術が、この分野において知られる。そして、周波数エラー推定値若しくは同様の基準を与える、公知の、若しくは今後開発されるそのような技術は、本発明の範囲内で展開されることができる。イグゼンプラリな実施形態において、２つの連続するパイロット・サンプルが、生成される。クロス積は、２つのサンプル間の角度を推定するために算出される。角度に基づいて、位相差が正であるか負であるかが、同様に強度が、決定される。角度は、フィルタ利得により掛け算され、累積されることができ、ローテータに対する周波数調節信号を与える。累積された角度位相は、フィンガによって追跡されようとしている信号に関係する外部ループ周波数エラーの推定値を与える。
【００３２】
外部ループ制御プロセッサ２６０は、Ｎ個のフィンガ２４０のそれぞれから周波数推定値を受信することを、図２から思い出す。これらの周波数推定値は、ローカル・オシレータ制御を計算することに使用されることができる。いずれかの与えられた実施形態では、周波数エラーの一部分は、外部ループを使用して除去されることができ、特定の多重経路成分に対する残りのいずれかの周波数エラーは、各対応する内部ループにおいて除去されることができる。追跡されようとしている各経路に関する周波数エラーのドップラー成分は異なる可能性があるので、内部ループと外部ループとの間のあるイグゼンプラリな相互関係は、外部ループを用いて平均周波数エラーを除去させ、各内部ループにそれらのそれぞれの経路に関する残りの周波数エラーを除去させることである。これら及びその他の変形は、下記に開示されている。米国特許出願０９／９７２，５１４、名称“ＣＤＭＡ通信システムにおいてパイロットを捕捉し追跡するための方法及び装置”、２００１年１０月５日提出、本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用文献として組み込まれている。
【００３３】
図５は、１若しくはそれより多くの内部ループとともに外部ループを制御する方法の実施形態のフローチャートを図示する。種々のステップが以下に説明され、そのいくつかは、イグゼンプラリなパラメータを含む。図５のフローチャートは、下記に詳細に説明されるように、イグゼンプラリなだけであり、本発明の範囲内になる、無数の代わりの実施形態が、示されたステップのサブセット、若しくは代わりのパラメータを使用して生成されることができる。プロセスは、ステップ５０５において始まる。ローカル・オシレータ調節アキュムレータは、ローカル・オシレータを制御することにおけるフィルタとして使用され、それゆえ外部ループである。ある種の所望の初期化を達成するために、このアキュムレータを事前にロードすることは可能である。種々の状況における使用に対する各種の初期設定が、採用されることができる。ステップ５０５において、ローカル・オシレータ調節アキュムレータは、望まれるのであれば事前にロードされる。判断ブロック５１０へ進む。
【００３４】
判断ブロック５１０において、ローカル・オシレータは、ディスエーブリング・トラッキングが望まれるのであれば、現在の周波数で凍結される。これが望まれる可能性がある種々の環境は、下記にさらに詳細に述べられる。ローカル・オシレータが凍結される場合に、凍結される直前に指示された周波数出力を生成し続ける。ローカル・オシレータが凍結されるのであれば、ステップ５７０へ進む。ステップ５７０において、ローカル・オシレータ調節アキュムレータの現在の値を用いてローカル・オシレータを制御する。図５に図示された残りのプロセスが迂回されるので、アキュムレータは、変化しないで、そのようにして、ローカル・オシレータが自身の現在の周波数で動作することを維持する。その後、プロセスは、停止する（このプロセスが連続的な外部ループ制御を提供するために無限に繰り返されることができることを、この分野において知識を有する者は、認識するはずである。）
判断ブロック５１０において、ローカル・オシレータが凍結されるべきでないのであれば、プロセスのトラッキング部分は、始まる。ステップ５１５へ進み、重み付けされた周波数合計変数をリセットする（ｗｅｉｇｈｔｅｄ＿ｆｒｅｑ＿ｓｕｍ＝０）。ステップ５２０へ進み、ループ・インデックスｊをゼロに初期化する。インデックスｊは、全てのフィンガをループするために使用される。判断ブロック５２５へ進み、フィンガｊが固定されているかを判断する。そうでなければ、そのフィンガの出力は、外部周波数トラッキング・ループをアップデートすることに使用されない。ブロック５４５へ進み、ｊを増加させる。その後、判断ブロック５５０へ進み、ｊがＮ、フィンガの全数、より小さいかどうかをテストする。もし、そうであるならば、判断ブロック５２５に戻って、次のフィンガをテストする。ｊがＮに等しければ、プロセスは、ステップ５５５に続く。
【００３５】
判断ブロック５２５において、フィンガｊが固定されているであるならば、ステップ５３０へ進む。ステップ５３０において、フィンガｊの受信された信号強度インディケータ（ＲＳＳＩ）は、飽和される（ＲＳＳＩ（ｊ）は、ｊ番目のフィンガの飽和した信号強度基準である）。イグゼンプラリな実施形態において、飽和したＲＳＳＩ値は、［０，１２７］の範囲内になる。ステップ５３５へ進み、フィンガの周波数推定値を飽和させる（ｆｒｅｑ＿ｅｓｔ（ｊ）は、ｊ番目のフィンガの飽和した周波数推定値である）。イグゼンプラリな実施形態において、飽和した周波数推定値は、［−１２８，１２７］の範囲内になる。図２のイグゼンプラリな実施形態において、各フィンガからのＲＲＳＩ及びｆｒｅｑ＿ｅｓｔ値は、外部ループ制御プロセッサ２６０へ配送されること、を思い出す。上記に説明されたように、ＲＳＳＩ及びｆｒｅｑ＿ｅｓｔの代わりのものは、利用可能であり、本発明の範囲内になる。ステップ５４０へ進み、飽和したＲＳＳＩとｆｒｅｑ＿ｅｓｔ値との積を加えることによって、重み付けされた周波数和をアップデートする（ｗｅｉｇｈｔｅｄ＿ｆｒｅｑ＿ｓｕｍ＋＝ＲＳＳＩ（ｊ）＊ｆｒｅｑ＿ｅｓｔ（ｊ））。信号強度測定、この実施形態ではＲＳＳＩ（ｊ）、は、フィンガの周波数推定値の考察に関する重み付けを与えるために使用される。
【００３６】
フィンガのＲＳＳＩ成分は、１個のフィンガがその他の固定されているフィンガを完全に支配することを維持するために飽和させられる。目的は、ドップラー効果を追跡するために内部ループを使用すること、及び平均周波数エラーを追跡するために外部ループを使用することである。飽和は、支配的な経路成分を受信している１個のフィンガが、１つの経路のドップラーを外部ループがフォローすることを強制することを防止する。これは、外部ループに導入されたそのフィンガに固有のアクションを妨げるために、その他の内部ループが強制されることに帰結する。過度に支配的な（over-dominant）フィンガからのドップラーの急速な変化は、収束させるために、全ての内部ループ、同様に外部ループ、を必要とするはずである。移動している移動局のドップラーの急速なシフトは、極めて一般的である。任意の飽和範囲が、採用されることができ、この分野において知識を有する者は、希望するようにいずれか１個のフィンガの寄与を制限するために飽和範囲を容易に適用する。
【００３７】
各フィンガの周波数推定値は、掛け算を単純にするために飽和される（ステップ５３５）（そしてそれゆえ、プロセッサ２６０のようなプロセッサにおいてより効率的である）。飽和は、オバーフロー及びアンダーフローの問題も削除する。任意の飽和範囲が、採用されることができ、この分野において知識を有する者は、希望するように飽和範囲を容易に適用する。
【００３８】
ステップ５４５に進み、上記したように継続する。一旦、全てのフィンガがテストされると、そして、固定されているフィンガの重み付けされた周波数推定値が、全体の重み付けされた周波数推定値（ｗｅｉｇｈｔｅｄ＿ｆｒｅｑ＿ｓｕｍ）に組み込まれると、ステップ５５５へ進む。ステップ５５５において、重み付けされた周波数和は、飽和させられる。イグゼンプラリな実施形態では、重み付けされた周波数和は、［−１２８，１２７］の範囲内になる。重み付けされた周波数和は、不安定性を避けるために飽和させられる。繰り返しから繰り返しへの変化は、十分に遅く保たれ、内部ループが外部ループ制御の変化の間に再収束することを可能にする。イグゼンプラリな実施形態では、外部ループは、１０ｍｓ毎にアップデートされる。対比させることによって、内部ループは、５１２チップ毎にアップデートされ、これは、１００ミリ秒のオーダーである。変化のレートは、飽和範囲に関係し、任意の飽和範囲が、採用されることができる。この分野において知識を有する者、内部及び外部ループのアップデート速度の無限の組み合わせに対する安定性を提供するために飽和範囲を容易に適用する。ステップ５６０へ進む。
【００３９】
ステップ５６０において、飽和した重み付けされた周波数和は、フィルタ利得によって掛け算され、そして結果は、ローカル・オシレータ調節アキュムレータへ加えられる。上記に説明されたように、この分野において知識を有する者は、所望の通信性能に対して適切なフィルタ利得を容易に選択する。ステップ５６５へ進む。ステップ５６５において、ローカル・オシレータ調節アキュムレータは、飽和させられる。イグゼンプラリな実施形態では、飽和は、２８ビット、すなわち［０，２２８−１］の範囲である。この飽和は、ＶＣＴＣＸＯを制御するためにＰＤＭ範囲内にアキュムレータ値を置くために使用される。代わりの実施形態は、飽和を必要としない、若しくは、この分野において知識を有する者にとって容易に明らかであるように、代わりの飽和範囲を使用する可能性がある。ステップ５７０へ進み、上記に説明されたように、ローカル・オシレータ調節アキュムレータを用いてローカル・オシレータを制御する。その後、プロセスは、停止できる。
【００４０】
図６は、移動局が電源を入れる時に、外部ループを初期化する方法の実施形態のフローチャートを図示する。プロセスは、ステップ６１０において始まる。電源の投入において、移動局は、周波数エラーに関する知識がない。それゆえ、ステップ６１０において目盛の中央にローカル・オシレータを設定する。ステップ６２０へ進む。ステップ６２０において、外部ループを駆動するために周波数エラー推定値をそこから算出できる、いずれかの有効な経路を現在トラッキングしているフィンガがないので、外部ループは、凍結される。ステップ６３０へ進み、受信された信号に関する検索を実施する。検索は、オフセット仮定の任意の範囲にわたって、及び外部ループが未だ収束していない場合に見られる可能性がある周波数エラーの範囲を考慮して周波数仮定の範囲にわたって実施される可能性がある。サーチャ中のローテータは、各種の周波数仮定をテストするために使用されることができる。代わりの実施形態では、ローカル・オシレータは、種々の周波数において仮定のテストを実施するために変えられる可能性がある。イグゼンプラリな技術が、‘９０３出願に開示されている。判断ブロック６４０へ進む。判断ブロック６４０において、検索が、捕捉が良好である１若しくはそれより多い候補をもたらすのであれば、ステップ６５０へ進む。そうでなければ、プロセスは、終了される（及び必要に応じて、今後繰り返される）可能性がある。捕捉が良好であるかを判断するために、各種のテストが、採用される可能性がある。１つのイグゼンプラリなテストは、１若しくはそれより多くのフィンガが、そこに指定されている信号を良好に追跡できる（フィンガ・プルインとして呼ばれる）かを、判断することである。より厳密なテストは、データが正確に復調されデコードされるまで待つことである可能性がある。
【００４１】
ステップ６５０において、位置を突き止められた経路に１若しくはそれより多くのフィンガを指定する（直前に説明されたように、これは、捕捉検出の一部分として実施される可能性がある）。フィンガ・ローテータは、その経路に関する周波数仮定にしたがって初期化されることができる。良好な仮定を用いてフィンガのローテータ値を初期化することによって、プルインのフィンガの機会は、改善される。ステップ６６０へ進む。ステップ６６０において、外部ループを解凍する。ステップ６７０へ進み、固定されているフィンガを使用して外部ループ・トラッキングを実施する。ステップ６６０及び６７０は、上記に、図５において説明したような方法を使用して実施されることができる。ステップ６７０に引き続いて、外部ループの電源投入の初期化は、完了し、プロセスは、終了することができる。
【００４２】
図７は、周波数トラッキングが確立されるやいなや、フィンガを初期化する方法のイグゼンプラリな実施形態のフローチャートを図示する。プロセスは、ステップ７１０において始まり、そこで、ｆｒｅｑ＿ｃｏｍｍｏｎ、固定されているフィンガの周波数エラー平均値、が計算される。判断ブロック７２０へ進む。判断ブロック７２０において、新たなフィンガが指定されようとしているならば、ステップ７３０へ進み、それ以外は、プロセスは終了する。ステップ７３０において、ｆｒｅｑ＿ｃｏｍｍｏｎを用いて新たなフィンガ・ローテータ・ループを初期化する。固定されているフィンガの平均周波数エラーを指定することは、新しいフィンガに対するプルインの機会を増加させ、そして、新しいフィンガの内部ループを収束させるために必要な時間の量を減少させる。
【００４３】
図８は、外部ループを動作させながら、スリーピング、すなわち移動局において非常に低消費電力モードを利用する方法のイグゼンプラリな実施形態のフローチャートを図示する。典型的に、スリープ・モードでは、移動局は、着信通話の呼び出しのような、何らかの理由のためにネットワークをアクセスすべきであるかを判断するために、周期的に呼び起こされる必要がある。電力を節約し、スタンバイ時間を増加させるために、移動局は、早く呼び起こされ、スリープ状態に戻れるかを、できるだけ早く判断するはずである。移動局がスリーピングである間に、周波数トラッキング・ループが動作していないので、基地局と移動局とのローカル・リファレンス時間の間で周波数がドリフトする可能性がある。定常状態では、ローカル・オシレータ・エラーは、無くなり、ｆｒｅｑ＿ｃｏｍｍｏｎ、すなわち、固定されているフィンガの平均周波数エラー、は、小さいはずである。指定されたフィンガが無ければ、すなわち全てのフィンガが固定されていなければ、ループは、凍結され、その結果、ｆｒｅｑ＿ｃｏｍｍｏｎは、調節されない（図５に関して上記に説明されたように、外部ループに関するアキュムレータもアップデートされない）。移動局が、そのような発生の前に、すなわち、スリープ・モードの間に、定常状態に達しないならば、周波数エラーは、長時間存続するはずである。
【００４４】
これらの効果を緩和するために、プロセスは、ステップ８１０において始まる。移動局がスリープしようとしているならば（もしくは、外部ループ、及びｆｒｅｑ＿ｃｏｍｍｏｎをアップデートすることが凍結される、いずれかのその他のモード）、ステップ８２０へ進む。移動局がスリープに移行しないのであれば、プロセスは停止できる。ステップ８２０において、スリープの間に予想されるドリフトの量は、ｆｒｅｑ＿ｃｏｍｍｏｎ及びスリープ・サイクルの存続時間の関数として、算出される。ステップ８３０へ進む。ステップ８３０において、予想される周波数ドリフトを適応させるために、ＰＮシーケンスのＰＮオフセットを調節する。これは、スリープの前、若しくは呼び起こした後で行われる可能性がある。ステップ８４０へ進む。スリープ・サイクルが終わった後で、再捕捉が外部ループ、（フィンガの）内部ループ、いずれかのサーチャ・ループ、及びいずれかの送信ループ中の未調節のアキュムレータ値を使用して行われることができる。
【００４５】
上記に説明された全ての実施形態において、方法のステップが本発明の範囲から逸脱しないで置き換えられること、に注意する。この分野に知識のある者は、図５−８に詳細に説明された方法のいずれかが、希望に応じて統合できることも、認識するはずである。
【００４６】
この分野に知識のある者は、情報及び信号が、各種の異なる技術及び技法いずれかを使用して表されることも、理解するはずである。例えば、全体の上記の説明で参照される可能性がある、データ、指示、命令、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは磁力粒子、光場若しくは光粒子、若しくはこれらの任意の組み合わせによって表わされる可能性がある。
【００４７】
ここに開示された実施形態に関連して説明された各種の解説的な論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムのステップが、電子ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、若しくは両者の組み合わせとして実行される可能性があることを、この分野に知識のある者は、さらに価値を認めるはずである。ハードウェア及びソフトウェアのこの互換性をはっきりと説明するために、各種の解説的なコンポーネント、ブロック、モジュール、及びステップが、その機能性の面から一般的にこれまでに説明されてきた。そのような機能性が、ハードウェア若しくはソフトウェアとして実行されるか否かは、固有のアプリケーション及びシステム全体に課せられた設計の制約に依存する。熟練した職人は、各々の固有のアプリケーションに対して違ったやり方で説明された機能性を実行する可能性があるが、そのような実行の決定は、本発明の範囲から逸脱することを引き起こすとして説明されるべきでない。
【００４８】
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、ディジタル・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・コンポーネント、若しくはここに説明した機能を実施するために設計されたこれらの任意の組み合わせで、実行若しくは実施される可能性がある。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、代案では、プロセッサは、いずれかの従来のプロセッサ、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若しくはそれより多いマイクロプロセッサ、若しくはいずれかの他のそのような構成である可能性がある。
【００４９】
ここに開示された実施形態に関連して述べられた方法のステップ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可能性がある。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いずれかの他の形式の記憶メディアの中に存在する可能性がある。あるイグゼンプラリな記憶メディアは、プロセッサに接続され、その結果、プロセッサは、記憶メディアから情報を読み出し、そこに情報を書き込める。代案では、記憶メディアは、プロセッサに集積される可能性がある。プロセッサ及び記憶メディアは、ＡＳＩＣ中に存在する可能性がある。ＡＳＩＣは、ユーザ端末中に存在する可能性がある。代案では、プロセッサ及び記憶メディアは、ユーザ端末中に単体コンポーネントとして存在する可能性がある。
【００５０】
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、使用することを可能にすることを提供する。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、ここで規定された一般的な原理は、本発明の精神若しくは範囲から逸脱しないで他のある実施形態にも適用される可能性がある。それゆえ、本発明は、ここに示された実施形態に制限され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新規な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】
【００５１】
【図１】図１は、複数のユーザをサポートする能力があるワイアレス通信システムの一般的なブロック図である。
【図２】図２は、移動局のイグゼンプラリな実施形態を図示する。
【図３】図３は、概念化された周波数トラッキング・ループを図示する。
【図４】図４は、イグゼンプラリなフィンガの一部分を図示する。
【図５】図５は、１若しくはそれより多い内部ループとともに外部ループを制御する方法の実施形態のフローチャートを図示する。
【図６】図６は、移動局が電源を入れる時に外部ループを初期化する方法の実施形態のフローチャートを図示する。
【図７】図７は、周波数トラッキングが確立されるやいなや、フィンガを初期化する方法のイグゼンプラリな実施形態のフローチャートを図示する。
【図８】図８は、外部ループを動作させつつスリーピングする方法のイグゼンプラリな実施形態のフローチャートを図示する。
【符号の説明】
【００５２】
１００…ワイアレス通信システム，１０４…基地局，１０６…移動局，２１０…アンテナ，３１０…総和器，３２０…ローカル・オシレータ。
【図１】
2005533412.tif 000003
【図２】
2005533412.tif 000004
【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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