(57)【要約】ＵＭＴＳ移動無線をネットワークに接続する方法を備える、初期の同期時間の短縮化、および／または、待機時間の延長を達成するため、ＵＭＴＳ移動無線は１つまたはそれ以上の時間制限されたＲＦ受信ウィンドウを受信して蓄積し、ＨＦ受信器がオフに切り換えられたときに、この信号は実質的に評価される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＭＴＳ移動無線のネットワークへの接続方法に関し、より詳しくは、初期の同期時間を短くし、および／または前記ＵＭＴＳ移動無線の待機時間を延長し、前記ＵＭＴＳ移動無線は、そのＨＦ受信器がオンに切り換えられたときに、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System ―ユニバーサル移動電話通信システム―）の種々の物理チャネルにおける受信器の回りの基地局からの信号を受信して、その信号は、特に初期の同期、近傍のセルの測定およびページング受信および前記ＵＭＴＳの特定のフレームの発生のために用いられる方法において、１つまたはそれ以上のＲＦ受信ウィンドウに存在する信号が前記ＵＭＴＳ移動無線により受信されて蓄積され、前記ＲＦ受信ウィンドウの前記信号の蓄積の後に前記ＨＦ受信器がオフに切り換えられ、その後に、前記ＨＦ受信器がオフに切り換えられたときに、前記蓄積された信号が前記ＵＭＴＳ移動無線内で価値を見出されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＲＦ受信ウィンドウは、最大でも、最も長続きする個別の処理ステップの時間の長さを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＲＦ受信ウィンドウは、最大でも、前記ＵＭＴＳの１つのフレームの時間の長さを有することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＲＦ受信ウィンドウは、受信状態にしたがって可変の時間の長さを有することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の方法。
【請求項５】
初期の同期のために、前記ＨＦ受信器は、任意の［random―ランダムな―］瞬間でオンに切り換えられると共に、構成された［built-up］時間の後に、基地局からの前記ＵＭＴＳ信号フレームが受信されて蓄積されることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
前記ＵＭＴＳ移動無線の待機モードでは、前記ＨＦ受信器がページング信号を受信するために定義された瞬間で周期的にオンに切り換えられ、前記定義された瞬間が必要なページングチャネル情報の受信の直ぐ前である間は、近傍のセルの同期を実行することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
前記ページング表示チャネルは無視され、すなわち、もしも前記ページングチャネルが受信されて前記受信フレーム内に蓄積されたならば、その情報が受信または蓄積されないことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の方法。
【請求項８】
特に前記近傍のセルの測定がページング期間よりも長く行なわれる測定期間のときに、ページングチャネルが受信され蓄積されて、測定期間当たりただ１度だけ評価され、さもなければ、各ページング期間でページング表示チャネルのみが蓄積されて評価されることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れかに記載の方法。
【請求項９】
そのＨＦ受信器がオンに切り換えられたときに近傍の基地局からの信号であって特定のフレーム内で発生した信号を受信する移動無線において、前記移動無線は、１つまたはそれ以上のＲＦ受信ウィンドウ内に位置している前記信号を受信して蓄積すると共に、前記１つまたはそれ以上のＲＦ受信器の前記信号が蓄積された後に前記ＨＦ受信器がオフに切り換えられ、その後に、前記ＨＦ受信器がオフに切り換えられている間に前記蓄積された信号が前記移動無線の中で評価されることを特徴とする移動無線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System ―ユニバーサル移動電話通信システム―）移動無線のネットワークへの接続方法に関し、より詳しくは、初期の同期時間を短くし、および／またはＵＭＴＳ移動無線の待機時間を延長し、ＵＭＴＳ移動無線は、そのＨＦ受信器がオンに切り替えられたときに、ＵＭＴＳの種々の物理チャネルにおける受信器の回りの基地局からの信号を受信して、その信号は、特に初期の同期、近傍のセルの測定およびページング受信およびＵＭＴＳの特定のフレームの発生のために用いられる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような方法は、技術仕様書３ＧＰＰＴＳ２５．２１４Ｖ３．１０．０（２００２から２００３）から知られており、より詳細には、アネックスＣ，ｐ４９および題名ＵＭＴＳ用ＷＣＤＭＡ、第３世代移動体通信用の無線アクセス、ハリー・ホルム、アンティ・トスカラ、ジョン・ウィリーアンドサンズ株式会社、チチェスター、ニューヨーク、ウェインヘイム、ブリスベーン、シンガポール、トロント、により知られている。
【０００３】
ＧＳＭシステムに反して、ＵＭＴＳはＣＤＭＡ（code Division Multiple Access―コード分割多重接続―）を有する。情報はその後、種々の物理チャネル内で常に実質的に入手可能である。種々の物理チャネルは、初期の同期のために、近傍セルの測定およびページング受信のために、特に用いられている。このチャネルは、特に：
−  ＰＳＣＨ      一次同期チャネル［Primary Synchronization Channel］
−  ＳＳＣＨ      二次同期チャネル［Secondary Synchronization Channel］
−  ＣＰＩＣＨ    共通パイロットチャネル［Common Pilot Channel］
−  ＰＩＣＨ      ページング表示チャネル［PagingIndication Channel］
−  ＰＣＨ        ページングチャネル［Paging Channel］
があり、ここで、更なるチャネルが更なる機能のために付加されるが、しかしながら、更なる機能はこの明細書の文脈の中では無視されても良い。
【０００４】
移動無線において、バッテリの必要な再充電を終了する期間である、待機時間は、使用における重要な特性である。移動無線は通常、通話もデータ接続もしていないときに、エネルギー節約モードへ切り換わる。しかしながら、移動無線はかかってきた通話により通知されるべきであるネットワークからの情報を周期的に受信すること、および周囲の状況における基地局の変更を確立することである。この目的を達成するために、移動無線の高周波（ＨＦ―High-Frequency―）受信器はオンに切り換えられる。待機時間は、ＨＦ受信器の電力消費により決定される。ＨＦ受信器の電力消費は、移動無線の他のシステムに比較して高い。ＨＦ受信ウィンドウを短くすればするほど、その利用可能性は長くなる。
【０００５】
移動無線の初期の同期に必要な時間は、短くあるべきなので、移動無線は、ひとたびその配置が変更されたならば、最小の時間でネットワークの接続を見つけ出して待機モードになる。
【０００６】
ＵＭＴＳ移動無線においては、信号処理機能のより大きな部分は通常、実時間ハードウェアで実現されている。ＵＭＴＳ移動無線のディジタルベースバンド受信器の入力における高いデータレートにより、送られてきたデータはそれらが入ってくる（進行する）のにつれて処理される。それぞれの情報の最終の結果のみが蓄積される。前のステップからの情報を必要とする全ての処理ステップは、連続的に実行される。この時間の間に、ＨＦ受信器はオンに切り換えられべきである。連続的な処理は長時間を必要とするので、ＲＦ受信ウィンドウは同様に長くあるべきである。ＨＦ受信器がオンに切り換えられたときの高い電力消費により、待機時間はそれに合わせて減少する。これは、初期の同期のためと近傍の出る測定および待機時間の間に実行されるべきページング受信のためとの両方のために保持する。
【発明の概要】
【０００７】
この発明の目的は、冒頭の段落で定義されたタイプの方法において、初期の同期時間を短くすること、および／または、待機時間を長くすることである。
【０００８】
上記目的は、請求項１の特徴部分の特性により達成される。
【０００９】
時限の受信ウィンドウにおいて、全ての注意を引きつけるチャネルは同時に受信されて蓄積される。受信ウィンドウの始まりで、ＨＦ受信部はオフに切り換えられる。その後、ＨＦ受信器がオフに切り換えられたときに、したがって、移動無線の電力消費が比較的低い時間内で、蓄積された信号の評価が行なわれる。全体的にみて、このことは待機時間の長時間化を導いている。したがって、ディジタル信号処理はオフラインで行なわれる。
【００１０】
初期の同期時間の短縮化と待機時間の長時間化とに加えて、以下の長所がある：
ａ）  同一の受信データが種々の処理ステップのために用いられているので、中間的な結果を一貫して維持することは非常に簡単であり、これは、チャネルの状態は複数の処理ステップの間で著しく変化するであろうから、実時間ハードウェア的な解決法に関する問題である；
ｂ）  オフライン処理とデータバッファリングのために、ディジタル信号処理は、従来のＵＭＴＳ移動無線におけるよりも、明らかに、より融通性をもって倍率を掛けられて、計画され、そして時間内に実行可能である。このことは、それぞれの状態にしたがって効率的な処理を実行することを許容する。
【００１１】
ＲＦ受信ウィンドウは、好ましくはＵＭＴＳのフレームの時間の長さを有している。しかしながら、このＲＦ受信ウィンドウはまた、受信状態にしたがって可変の時間の長さを有していても良い。
【発明の詳細な説明】
【００１２】
この発明のこれらおよびその他の特徴［aspect］は、以下に説明する実施形態により明らかであり、またこれらにより解明されるであろう。
【００１３】
図１ないし図４において、関連する近傍のセル３つのみが、図を簡単にするために想定される。実際には、最大で３２個の近傍セルが捕捉される。
【００１４】
従来のＵＭＴＳ移動無線における初期の同期のための基本的な方法は、（図１を対照して）以下の通りである：
１．  ユーザは、移動無線を任意の瞬間ｔ０でオンに切り換える。第１のステップでは、一次同期チャネル（ＰＳＣＨ）が周囲の状況の中で全ての基地局またはセルのそれぞれについての伝播経路を見つけ出すために評価される。この第１のステップは、１０ｍｓ持続する予め定義されたＵＭＴＳフレームの何れか１つで行なわれる。ＰＳＣＨ上を転送されるデータ情報について、種々の基地局を識別してＵＭＴＳフレームの開始を確立することはまだ可能ではない。
【００１５】
２．  したがって、それらの電力に関しては効果的であるように見える伝播経路が第１のステップで見出された多数の伝播経路から選択される。この選択に基づいて、スクランブル用コードグループおよびフレームの時間に遅れない位置、すなわち、選択された経路に属する基地局のフレームタイミングが二次同期チャネル（ＳＳＣＨ）内で識別される。このＳＳＣＨの評価は第１のフレームの後でおよそ瞬間ｔ１で開始して、瞬間ｔ２まで再び１フレームを持続する。
【００１６】
３．  第３のステップでは、選択経路がそれらのタイミングに関しては、および、それぞれの基地局（セル１）のスクランブル用コードグループに関しては、共通制御チャネル、所謂共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）を介して識別される。
【００１７】
４．  第４のステップでは、瞬間ｔ３で開始して特定の時間間隔で発生する全ての経路がＣＰＩＣＨの助けを借りて検出される。この検出された経路は、経路のリストから削除されて割り当てられる。その後、前記ステップは、瞬間ｔ５まで持続する近傍の基地局（セル２，セル３，セル４）の更なる経路のために実行される。瞬間ｔ４では、初期の同期がその後実行される。瞬間ｔ０とｔ４との間の時間Ｔの区間の間に、移動無線のＨＦ受信器はオンに切り換えられるべきである。この時間は、理想的には少なくとも７フレーム、すなわち７０ｍｓ持続する。実際には、これは、もしもオフに切り換えられたモードの移動無線が遠隔の基地局のレンジの範囲内に移動されたならば、なおさらに数分間であっても良い。
【００１８】
これに対して、示唆された解決法にしたがった初期の同期は、（図２を対照して）以下の方法で実行される。
【００１９】
ユーザは、任意の瞬間でＵＭＴＳ移動無線をオンに切り換える。瞬間ｔ０での構成される特定のビルトアップ［built-up］時間の後に、移動無線のメモリは、受け入れられた４つのセルのＰＳＣＨ，ＳＳＣＨ，ＣＰＩＣＨの単一のフレームを発生する全ての情報を受信する（図２のフレームバッファリングを対照せよ）。これは、単一のフレームすなわち１０ｍｓの範囲内で時間ｔ０からｔ１までの区間で行なわれる。ｔ０およびｔ１の間の時間Ｔａの区間は、受信ウィンドウである。蓄積された情報は、ＨＦ受信器がオフに切り換えられている間の移動無線における瞬間ｔ１の後に評価される。
【００２０】
図１および図２の比較は、図２に示される方法について、必要な受信ウィンドウが図１に示される方法についてよりも、７つの因数により、より短くなっている。
【００２１】
待機モードにおいて、ＵＭＴＳの移動無線の最も多い構成要素は、通常は電流を節約するためにオフに切り換えられる。これらは、ペイジング、すなわち、近傍のセルに関する呼出しのお知らせおよびシステムの測定を受信するために周期的に活性化されている。商用のＵＭＴＳ受信器における基本的な方法は、本質においては（図３を対照して）以下の通りである：
１．  移動無線は、待機モードにおいて、前の初期の同期の間に決定されたネットワークの現在の基地局またはセルに同期する。以下の実施例においてこれはセル１である。一般的には、完全な初期の同期が常に実行されるとは限らず、これはこの完全な初期の同期が必要ではないが、経路の探索のみはＣＰＩＣＨでなされるからである（図３を対照して、サービスを提供しているセルにおけるＣＰＩＣＨ伝播経路検出）。この動作は、１フレームすなわち１０ｍｓ持続する。
【００２２】
２．したがって、ページング受信は、（図３のページング受信と対照して）実行され、これは、ページング表示チャネル（ＰＩＣＨ）上および所謂ページングチャネル（ＰＣＨ）である特別なページングチャネル上のような、より高い順番のページングチャネル上で発生する。このＰＩＣＨは、移動無線のグループに関連しており、したがって、ＰＣＨは個のグループからの単一の移動無線を呼び出している。このＰＣＨは、呼び出されるべき移動無線の固定の識別番号を完全に含んでいる。
【００２３】
近傍のセル２、セル３、セル４の測定は、チャネルＰＩＣＨ，ＰＣＨ上のページング信号の評価にともなって同時に始まっている。ページング期間は、（図３には示されていないが）少なくとも８フレーム持続する。図３に示された方法において、ＨＦ受信器は８フレームを含むページング期間において少なくとも４フレームの間でオンに切り換えられるべきである。
【００２４】
他方では、この発明に係る方法において、手順は、（図４を対照して）以下の通りである：
１．ＨＦ受信器は、ＰＣＨの必要な情報が基地局により送信される直ぐ前の定義された瞬間ｔ０’でオンに切り換えられる。
【００２５】
２．  受信器のビルトオン時間の後に、ＵＭＴＳ信号のフレームの完全な情報は、移動無線内で受信されて蓄積される。これは、瞬間ｔ０’およびｔ１’の間で達成される（図４フレームバッファリングを対照せよ）。
【００２６】
３．  ＨＦ受信器は再び、ｔ１’で、１つのフレームの終わりの後に、オフに切り換えられる。ｔ０’およびｔ１’の間の状況にあるフレームが蓄積される。これに含まれていると共にそれぞれのチャネルを処理する情報はその後、ＨＦ受信器がオフに切り換えられる間にさらに処理されることができる（図４の処理時間ウィンドウを対照せよ）。
【００２７】
４．  ＰＩＣＨに含まれる情報は、必要な情報がまたＰＣＨ上で有用であるので、無視されるかも知れない。
【００２８】
受信されたデータは、ネットワークのサービスしているセルへの再同期のために用いられる。ｔ０’およびｔ１’の間でまた受信されたデータによって、近傍のセルの必要なＵＭＴＳシステム測定が評価される。
【００２９】
（図３，４を対照して）説明された実施形態の具体例の比較は、図４に示されたこの発明による方法について、ＲＦ受信ウィンドウが図３に示された方法についてのものよりも４の因数により、より短いことを示しており、これは、待機時間の重要な長時間化を意味している。求められている解決策は、多数の近傍のセルにより、ＲＦ受信ウィンドウの短縮化を許容している。さらに、もしもＰＩＣＨ信号およびＰＣＨ信号の間のギャップが無視されるのならば、ＨＦ受信器のスイッチオン時間の更なる低減は、近傍セル測定のためのＵＭＴＳ測定期間が（図５と対照して）ページング期間よりも長いときに、達成されることができる。
【００３０】
図５において、８から５１２フレームを備えるページング期間ＰＰと、近傍のセル測定用に用いられて８つのページング期間を持続する測定期間ＭＰとが示されている。ＰＩＣＨおよびＰＣＨ信号は、各ページング期間で生じている。ＨＦ受信時間ウィンドウ（ＲＦ受信ウィンドウ）は、各ＰＩＣＨ信号内、および、測定期間ＭＰの１つのＰＣＨ信号内で検出される。それぞれのＲＦ受信ウィンドウに加えて、また図４に見られるように、（図５のページング処理を対象して）サービスをしているセルを有するポストシンクロ［post-synchronization―後同期―］と、（図５のページング処理を対照して）ページング評価と、（図５の近傍のセル上のＣＰＩＣＨシステム測定を対照して）近傍セル測定がある。ＲＦ受信ウィンドウは、ＰＩＣＨにおける最大で５３３μｓの長さである。ＲＦ受信ウィンドウは、ＰＣＨにおけるフレームの長さを有する。蓄積の後に、上述したように、オフラインで信号が処理される。全体のＲＦ受信時間は、１０ｍｓ＋７×５３３μｓすなわち１３．７３ｍｓである。完全なＰＣＨ受信のために必要とされる８フレーム（８０ｍｓ）と比較すると、これはさらに、８０／１３．７３＝５．８２の因数により節約している。
【００３１】
このＲＦ受信ウィンドウは、１つのフレームの時間長を有する必要がない。これらはまた、より短く、または、より長く、または可変であっても良い。例えば、ＲＦ受信ウィンドウは、次の評価のためにこの情報を完全に蓄積するために持続する最も長い個別の処理ステップと同じくらい長いように選択されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】通常のＵＭＴＳ初期の同期の理想化された時間比率を示す図である。
【図２】この発明による初期の同期に関する時間比率を示す図である。
【図３】ページング信号およびＵＭＴＳ用近傍セル測定のために待機時間の間に周期的に再発生する通常の時間の比率を示す図である。
【図４】この発明による方法に関する待機時間の間に発生する比率を示す図である。
【図５】それぞれの移動無線がページング信号により呼び出されず、近傍セルの測定の測定期間がページング期間よりも長いものと仮定した更なる可能性を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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