(57)【要約】  一組の探索対象キャリア周波数を定義する工程と、セル探索モードとして広いセル探索モードまたは狭いセル探索モードのいずれかを選択する工程とを含む、通信システムにおいてセルを見つけるための初期探索であって、セル探索モードの選択は周波数生成精度のレベルに基づく。広いセル探索モードは狭いセル探索モードより広い周波数範囲を探索する。一組の探索対象キャリア周波数の各キャリア周波数に対し、該キャリア周波数上で送信するセルを探索する際、最近選択されたセル探索モードを使用する。周波数生成精度のレベルが予想される最悪レベルの周波数生成精度より良好な場合のみ、狭いセル探索モードを使用する。
2008523651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいてセルを見つける方法であって、
一組の探索対象キャリア周波数を定義する工程と、
セル探索モードとして、広いセル探索モードまたは狭いセル探索モードのいずれかを選択する工程であって、前記セル探索モードの選択は周波数生成精度のレベルに基づく、工程と、
前記一組の探索対象キャリア周波数の各キャリア周波数に対し、該キャリア周波数上で送信するセルを探索する際、最近選択されたセル探索モードを使用する工程と、を含み、
前記広いセル探索モードは前記狭いセル探索モードより広い周波数範囲を探索し、
周波数生成精度のレベルが予想される最悪レベルの周波数生成精度より良好な場合のみ、前記狭いセル探索モードを使用する、方法。
【請求項２】
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードを選択して使用する工程と、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つける工程と、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用する工程と、
周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用する工程と、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
キャリア周波数のそれぞれに関係するセルを見つける予想確率に基づいてキャリア周波数が探索される順序を取り決める工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
適切なセルに最近関連付けられたということが分かっているキャリア周波数が、前記一組の探索対象キャリア周波数のうち他のキャリア周波数の前に探索される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードと前記狭いセル探索モードのいずれかを選択して使用する工程であって、前記初期選択は、周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータに基づく、工程と、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つける工程と、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用する工程と、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用することを保証する工程と、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータは、一つ以上の自動周波数制御パラメータを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
通信システムにおいてセルを見つけるための装置であって、
一組の探索対象キャリア周波数を定義するロジックと、
セル探索モードとして広いセル探索モードまたは狭いセル探索モードのいずれかを選択するロジックであって、前記セル探索モードの選択は周波数生成精度のレベルに基づく、ロジックと、
前記一組の探索対象キャリア周波数の各キャリア周波数に対し、該キャリア周波数上で送信するセルを探索する際、最近選択されたセル探索モードを使用するロジックと、を含み、
前記広いセル探索モードは前記狭いセル探索モードより広い周波数範囲を探索し、
周波数生成精度のレベルが予想される最悪レベルの周波数生成精度より良好な場合のみ、前記狭いセル探索モードを使用する、装置。
【請求項８】
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、前記広いセル探索モードを選択して使用するロジックと、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つけるロジックと、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用するロジックと、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用するロジックと、を含む請求項７に記載の装置。
【請求項９】
キャリア周波数のそれぞれに関係するセルを見つける予想確率に基づいてキャリア周波数が探索される順序を取り決めるロジックを含む、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
適切なセルに最近関連付けられたということが分かっているキャリア周波数が、前記一組の探索対象キャリア周波数のうち他のキャリア周波数の前に探索される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードと前記狭いセル探索モードのいずれかを選択して使用するロジックであって、前記初期の選択は、周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータに基づく、ロジックと、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つけるロジックと、
前記周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用するロジックと、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用することを保証するロジックと、を含む請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータは、一つ以上の自動周波数制御パラメータを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
通信システムにおいて、プロセッサにセルを見つけさせる一組のプログラム命令を格納した機械読取り可能記憶媒体であって、前記一組のプログラム命令は、前記プロセッサに、
一組の探索対象キャリア周波数を定義する工程と、
セル探索モードとして、広いセル探索モードまたは狭いセル探索モードのいずれかを選択する工程であって、前記セル探索モードの選択は周波数生成精度のレベルに基づく、工程と、
前記一組の探索対象キャリア周波数の各キャリア周波数に対し、該キャリア周波数上で送信するセルを探索する際、最近選択されたセル探索モードを使用する工程と、を実行させる命令を含み、
前記広いセル探索モードは前記狭いセル探索モードより広い周波数範囲を探索し、
周波数生成精度のレベルが予想される最悪レベルの周波数生成精度より良好な場合のみ、前記狭いセル探索モードを使用する、機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１４】
前記プロセッサに、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードを選択して使用する工程と、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つける工程と、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用する工程と、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用する工程と、を実行させる命令を含む、請求項１３に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１５】
前記プロセッサに、
前記キャリア周波数のそれぞれに関係するセルを見つける予想確率に基づいてキャリア周波数が探索される順序を取り決める工程を実行させる命令を含む、請求項１３に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１６】
前記一組のプログラム命令は、プロセッサに、適切なセルに最近関連付けられたということが分かっているキャリア周波数を、前記一組の探索対象キャリア周波数のうち他のキャリア周波数の前に探索させる、請求項１５に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１７】
前記プロセッサに、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードと前記狭いセル探索モードのいずれかを選択して使用する工程であって、前記初期の選択は、周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータに基づく、工程と、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つける工程と、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用する工程と、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用することを保証する工程と、を実行させる命令を含む、請求項１３に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１８】
周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータは、一つ以上の自動周波数制御パラメータを含む、請求項１７に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
本発明は、移動体通信システムに関し、特に移動体通信システムにおける初期セル探索技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー通信システムのような移動体通信システムは、モバイルユーザ機器（ＵＥ）と、サービスエリアにわたって地理的に分散された多くの基地局（ＢＳ）の一つとの間で無線（例えば、ラジオ）リンクを確立することにより、モバイルユーザ機器（ＵＥ）が無線で通信を行なうことを可能にする。可動性は、ＵＥが第１のＢＳの受信可能エリアから他のＢＳの受信可能エリアに移動するときに、ＵＥが、第１のＢＳから別のＢＳへハンドオフされるようにするプロトコルによって提供される。
【０００３】
様々な基地局は、呼サービスのために必要なインフラストラクチャーを提供する公衆陸上移動体ネットワーク（ＰＬＭＮ：ｐｕｂｌｉｃ  ｌａｎｄ  ｍｏｂｉｌｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続される（例えば、無線リンクおよび／または有線リンクによって）。ＰＬＭＮはまた、通常、呼を、ＰＬＭＮに関係しない有線通信装置にルーティングできるようにする公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）への接続を有する。
【０００４】
しばらくの間スイッチ投入されたＵＥは、通常、呼に積極的に関与しない場合でも適切な基地局の制御チャネルにキャンプオンする。これにより、当該のＵＥが呼の受信者になった場合、ＵＥに通知し、ＵＥが応答できるようにし、また、ユーザが迅速に自身の呼を開始できるようにする。
【０００５】
しかしながら、ＵＥが最初にスイッチ投入された場合、またはネットワークが長時間失われた場合（例えば、ＵＥが長時間受信可能エリア外に存在した場合）、端末はどのセル（各セルは基地局に関連付けられている）が利用可能かを識別するために、初期セル探索手順を実行しなければならない。ＵＥは、その探索で見つけた利用可能なセルのうちの最も良いセルを選択する。
【０００６】
ＵＥは、本質的にどこでも（例えば、最後にスイッチ投入された国とは異なる国において）「起動」し得るので、初期セル探索は、通常、利用可能な無線周波数帯域全体にわたって、制御チャネルの存在を探索する工程を含む。この点に関する一つの障害は、主として周波数生成部品の温度変動によりＵＥの発振器の精度が変化し得ることである。内部温度が安定しており、周波数に影響を与えるものは他に何も生じない限り、生成された周波数の精度は（したがって、不正確性も）安定する。ＵＥの内部温度の変化は、ＵＥが関与する活動の変化（例えば、ＵＥがデータを受信または送信し始める）に起因し、および／またはＵＥを取り巻く環境の変化に起因し得る。
【０００７】
周波数不正確性の変化の可能性のために、従来の初期セル探索手順は、周波数の不正確性がＵＥ生成周波数と送信基地局により使用される正確な周波数との間に大きな差異を生じさせる場合に備え、利用可能な無線周波数帯域内の潜在的な制御チャネルの中心周波数を監視しなければならないだけでなく「所望の」中心周波数のいずれかの側のいくつかの周波数を監視しなければならない。
【０００８】
従来の初期セル探索処理を例示するため、移動通信の広帯域符号分割多元接続方式（ＷＣＤＭＡ）標準に関係する実施例をここでは提示する。しかしながら、本明細書で提示される発明は、他の移動体通信システムにも同様に適用可能であるのでＷＣＤＭＡシステムにおいてのみの使用に限定されると考えるべきでない。
【０００９】
従来の初期セル探索技術は、通常、キャリアを探索する際、周波数不正確性は、２ＧＨｚ帯上で±２０ｋＨｚを意味する約１０パーツ・パー・ミリオン（ｐｐｍ）のオーダで、大きいということを想定する。周波数生成における精度の良好なレベルは、受信信号のコヒーレント積分を可能にし、したがって良好な性能を可能にする。しかし、周波数不正確性が大きいと、受信機におけるコヒーレンス性は悪化し、したがって受信機の性能も悪化する。このため、長い探索時間が必要となる。
【００１０】
探索時間を改善するために、一つの手法は、異なる中心周波数を有するいくつかの探索を使用する工程を含み、各探索は良好な精度レベルを想定する。例えば、それぞれが±５ｋＨｚの不正確性を想定する４つの探索を実行することにより、±２０ｋＨｚ不正確性を補正することができる。これらの探索は、キャリアｆｃ＝±５ｋＨｚとｆｃ＝±１５ｋＨｚ上で実行される。この手法は、周波数不正確性が５ｋＨｚ未満の単一探索より約４倍長くかかるという欠点を有する。
【００１１】
図１ａ〜図１ｃは、実際の所望中心周波数のいずれかの側の複数の中心周波数を探索する上述した手法を利用する、従来の初期セル探索アルゴリズムを例示するフローチャートである。この初期セル探索手順は、例えば、汎用移動体電話システム（ＵＭＴＳ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）において適用することができる。図１ａに、その全手順の概要を図示する。探索の目標は、ターゲットＰＬＭＮに関係するセルによって使用されているキャリア周波数を識別することである。この探索を開始するため、すべての有効ＵＭＴＳ絶対無線周波数チャネル番号（ＵＡＲＦＣＮｓ：ＵＭＴＳ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｎｕｍｂｅｒｓ）を含む初期探索リストを作成する（ブロック１０１）。
【００１２】
この手法の一つの側面は、一つの中心周波数上のセルを発見することにより、以降の探索から他の隣接周波数を除外することができるということであり、これは全体の探索時間を加速する効果がある。したがって、セルを見出す確率を高めるため、この初期探索手順は、先ず、履歴リスト探索を実行する（ブロック１０３）。履歴リストは、例えば、適切なセルが見出された最近の周波数のいくつか（例えば５つ、但しこの数は本質的なものではない）から構成されてよい。
【００１３】
図１ｂは例示的な履歴リスト探索アルゴリズム１０３のフローチャートである。この実施例では、履歴リストは、適切なセルが見出された最近のいくつかの周波数から構成される。ブロック１２１に示すように、このリストは新しいＰＬＭＮ／周波数が見出されるたびに絶えず更新される。ＵＥを不活性化／電源オフすると、履歴リストは、ＵＥの電源が再投入された際、後で使用できるように、不揮発性メモリに格納される。
【００１４】
実際の探索を開始するため、履歴リスト内の最初のＵＡＲＦＣＮが選択される（ブロック１２３）。次に、選択されたＵＡＲＦＣＮでセル探索を実行し、このＵＡＲＦＣＮを初期探索リストから除去する、探索ループに入る（ブロック１２５）。新しいセルが見出された場合（判定ブロック１２７からの「ＹＥＳ」の経路）、セルから受信された情報は、それがターゲットＰＬＭＮからのものかどうかを判断するために使用される（判定ブロック１２９）。このセルがターゲットＰＬＭＮからのものである場合（判定ブロック１２９からの「ＹＥＳ」の経路）、探索アルゴリズムはさらに捜し求める必要がない。
【００１５】
しかしながら、見出されたセルがターゲットＰＬＭＮからでない場合（判定ブロック１２９からの「ＮＯ」の経路）、見出されたセルに関係するＵＡＲＦＣＮから±３ＭＨｚであるＵＡＲＦＣＮはすべて初期探索リストから除去される（ブロック１３０）。初期探索リストからこれらのＵＡＲＦＣＮを除去することにより、これらのキャリアは初期セル探索の以降のパスで探索されなくなるので、これは全体の探索時間を加速する効果がある。
【００１６】
ブロック１３０に続いて、又は、セルが選択されたＵＡＲＦＣＮにおいて見出されなかった場合（判定ブロック１２７からの「ＮＯ」の経路）、履歴リスト中の最後のＵＡＲＦＣＮが選択されたかどうかが判断される（判定ブロック１３１）。そうでない場合（判定ブロック１３１の「ＮＯ」の経路）、履歴リスト中の次のＵＡＲＦＣＮが選択され（ブロック１３３）、処理をブロック１２５に戻すことによりループが繰り返される。履歴リスト中の最後のＵＡＲＦＣＮが選択されたと判断すること（判定ブロック１３１からの「ＹＥＳ」の経路）により、履歴リスト探索１０３は終了となる。
【００１７】
図１ａに戻って、履歴リスト探索が終了すると、次の動作は以下のようなダウンリンク（ＤＬ）周波数帯域の処理に係る。
【００１８】
先ず、初期探索リストは、それらの受信信号強度指標（ＲＳＳＩ）に基づいて周波数をフィルタで除去することにより縮小される（ブロック１０５）。このフィルタリングは次のものを含む。
・初期探索リスト中の各ＵＡＲＦＣＮについてＲＳＳＩスキャンを行う。
・ＤＬ周波数帯域の中心周波数から±１００ｋＨｚ、±３００ｋＨｚ、±５００ｋＨｚである周波数のすべてに対し、ＲＳＳＩ≦−１００ｄＢｍを満足するすべてのＵＡＲＦＣＮを初期探索リストから除去する。
・ＤＬ周波数帯域の中心周波数から±１００ｋＨｚ、±３００ｋＨｚ、±５００ｋＨｚでない周波数のすべてに対し、ＲＳＳＩ≦−９５ｄＢｍを満足するすべてのＵＡＲＦＣＮを初期探索リストから除去する。
【００１９】
セルを見出しそうもない周波数を除去することにより、探索努力は、当該帯域内の最も確からしいキャリアのみのテストにさらに縮小される。
【００２０】
最後に、生成された（フィルタリングされた）リストが探索される（１０７）。図１ｃは例示的な探索手法１０７を図示するフローチャートである。取られる手法は、最も確からしい周波数を最初に探索し、次に、探索リスト中の他のすべての周波数を探索することである。ここで図１ｃを参照すると、使用する中心周波数ｆｃは、ＤＬ周波数帯域のキャリア周波数に設定され（例えば、ｆｃ＝２１１２．５ＭＨｚ）、その周波数がｆｃ−１００ｋＨｚであるＵＡＲＦＣＮが選択される（ブロック１４１）。
【００２１】
選択されたＵＡＲＦＣＮが初期探索リスト内にある場合（判定ブロック１４３からの「ＹＥＳ」の経路）、セル探索は選択されたＵＡＲＦＣＮ上で実行され、選択されたＵＡＲＦＣＮは、２回探索されないように初期探索リストから除去される（ブロック１４５）。セル探索が新しいセルを見出した場合（判定ブロック１４７からの「ＹＥＳ」の経路）、セルから受信された情報は、それがターゲットＰＬＭＮからのものかどうかを判断するために使用される（判定ブロック１４８）。そうである場合（判定ブロック１４８からの「ＹＥＳ」の経路）、それ以上探索を行う必要はない。
【００２２】
しかしながら、見出されたセルがターゲットＰＬＭＮからでない場合（判定ブロック１４８の「ＮＯ」の経路）、見出されたセルに関係する選択されたＵＡＲＦＣＮから±３ＭＨｚであるすべてのＵＡＲＦＣＮは、初期探索リストから除去される（ブロック１４９）。
【００２３】
これに続いて、又は、新しいセルが見出されなかった場合（判定ブロック１４７の「ＮＯ」の経路）、又は、選択されたＵＡＲＦＣＮが初期探索リスト内にあったということが見出されなかった場合（判定ブロック１４３の「ＮＯ」の経路）、ループの以降のパスにおいて使用される次のＵＡＲＦＣＮを選択するアルゴリズムを実行するか、そうでなければ初期の探索は終了される（ブロック１５１）。ループの次のパスを実行するために、処理は判定ブロック１４３に戻る。
【００２４】
ブロック１５１に関係する処理（すなわち、ループの以降のパスにおいて使用される次のＵＡＲＦＣＮを選択するか、そうでなければ初期の探索を終了する）は、多くのやり方のうち任意のもので実行されてよい。例えば、キャリアは、ＲＳＳＩ順にソートすることができ（最も強いキャリアが最初に現われる）、すべてのキャリアが探索のために選択されるまで（その時点で初期の探索が終了される）、そのソート順に探索されてよい。
【００２５】
一実施形態では、全周波数帯域は、多くの小さな周波数帯域に分割される。これらの小さな周波数帯域のそれぞれに対し、既知の中心周波数が選択され、次に、ブロック１５１は、ｆｃ±１００ｋＨｚ、ｆｃ±３００ｋＨｚ、ｆｃ±５００ｋＨｚにより定義されたキャリアのそれぞれが、ある時点で探索のために選択されることを保証する。
【００２６】
公知の初期セル探索技術に関する詳細については、２００４年１０月１４日発行の米国特許出願公開第２００４／０２０３８３９Ａ１号明細書（エストベルグ（Ｏｓｔｂｅｒｇ）らの「高速初期周波数スキャンおよびセル探索を行うための移動端末と方法」（“Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ  Ｆａｓｔ  Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｃａｎｓ  ａｎｄ  Ｃｅｌｌ  Ｓｅａｒｃｈｅｓ”））を参照されたい。
【００２７】
従来の初期セル探索アルゴリズムに関する一つの問題は、すべてのキャリアの探索は長時間かかるということである。場合によっては、許容し得るＰＬＭＮを見出すまで数分かかることがある。このＵＥへの一つの影響は、ネットワークへの登録時間が長いということであり、このことはＵＥの電源が最初に投入されてから発呼できるまでの時間が長いということを意味する。これは、ＵＥのユーザに悪影響を与える。
【００２８】
ＵＥへの別の影響は、初期セル探索アルゴリズムが実行される際の電流消費が大きいことである。
【００２９】
したがって、許容し得るＰＬＭＮに関係するセルをより迅速に識別することができる初期セル探索装置および方法を提供することが望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００３０】
概要
用語「含む」「備える」は、本明細書で使用された場合、明示された機能、完全体（integer）、工程、または部品の存在を規定するために使用されるが、これらの用語の使用は、他の一つ以上の機能、完全体、工程、部品またはそれらの集団の存在や付加を排除するものではないということを強調しておかなければならない。
【００３１】
本発明の一つの態様によると、前述および他の目的は、通信システムにおいてセルを見つけるための初期探索を実行する方法、装置および機械読取り可能記憶媒体において実現される。初期セル探索は、一組の探索対象キャリア周波数を定義する工程と、セル探索モードとして、広いセル探索モードまたは狭いセル探索モードのいずれかを選択する工程とを含み、ここで、セル探索モードの選択は、周波数生成精度（frequency generation accuracy）のレベルに基づく。広いセル探索モードは狭いセル探索モードより広い周波数範囲を探索する。一組の探索対象キャリア周波数の各キャリア周波数に対し、該キャリア周波数上で送信するセルを探索する際、最近選択された（most-recently selected）セル探索モードを使用する。周波数生成精度のレベルが予想される最悪レベルの周波数生成精度より良好な場合のみ、狭いセル探索モードを使用する。
【００３２】
別の態様では、初期セル探索は、探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、広いセル探索モードを選択して使用する工程を含む。探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果としてセルが見つけられると、見つけたセルから受信した信号は周波数生成精度のレベルを改善するために使用される。周波数生成精度のレベルの改善に応じて、探索対象キャリア周波数のうち別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に、狭いセル探索モードが選択され使用される。
【００３３】
別の実施態様では、初期セル探索は、探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、広いセル探索モードと狭いセル探索モードのいずれかを選択して使用する工程を含み、ここで、初期の選択は、周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータに基づく。探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果としてセルが見つけられると、周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号が使用される。周波数生成精度のレベルの改善に応じて、探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に狭いセル探索モードが選択され使用される。
【００３４】
別の態様では、周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータは、一つ以上の自動周波数制御パラメータを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
詳細な説明
本発明の目的と利点は、添付図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより理解される。
【００３６】
本発明の様々な特徴につき添付図面を参照して説明するが、ここでは同様な部品は同じ参照符号により識別される。
【００３７】
本発明の様々な態様につき、多くの例示的な実施形態との関連においてさらに詳細に説明する。本発明の理解を容易にするために、本発明の多くの態様につき、コンピュータ装置の要素により実行される動作のシーケンスの面から説明する。それぞれの実施形態において、様々な動作は、特殊な回路（例えば、特殊な機能を実行するために相互に接続された個々のロジックゲート）により、一つ以上のプロセッサにより実行されるプログラム命令により、またはその両方の組合せにより、実行できるであろうことが理解される。また、本発明は、プロセッサに、ここに説明される技術を実行させる適切な一組のコンピュータ命令を含む、固体記憶装置、磁気ディスク、光ディスク、または搬送波（無線周波数、音声周波数、光周波数搬送波など）のようなコンピュータ読出し可能なキャリアの任意の様式内で、完全に具現化されると、さらに考えてよい。こうして、本発明の様々な態様は多様な様式で具現化され、このような様式はすべて本発明の範囲内に入るように意図される。本発明の様々な態様のそれぞれに対し、このような実施形態のすべての様式は、記載された行為を実行するように「構成されたロジック」と呼んでもよいし、あるいはそうでなければ、記載された行為を実行する「ロジック」と呼んでもよい。
【００３８】
上記背景技術で説明したように、初期セル探索アルゴリズムの長さは探索すべき周波数の数に直接関係する。実際上、受信機は理想的ではない（周波数を不正確に生成する）ので、従来技術においては、探索対象周波数の数は理想的な受信機が実際に必要とするより多い数に設定される。ＵＥの発振器の精度は、主として周波数生成部品の温度変動により変化し得る。内部温度が安定し、周波数に影響を与えるものは他に何も生じない限り、生成された周波数の精度（また、逆に不正確性）は安定する。ＵＥの内部温度の変化は、ＵＥが関与する動作の変化（例えば、ＵＥがデータを受信または送信し始める）により、および／またはＵＥを取り巻く環境の変化によることが考えられる。
【００３９】
本発明の一つの態様によると、ＵＥにおける周波数不正確性に関する情報はセル探索手順において考慮される。不正確性が小さいと分かっている場合、少ない数の周波数が探索されるので、検索結果に悪影響を与えることなく探索を加速する。
【００４０】
本発明の別の態様では、周波数不正確性に関する知識はＵＥの動作の最近の履歴から推測される。例えば、ＵＥが当初、ネットワークとの接続を有するが、その後、例えば、受信可能範囲外に出ることによりそれを失った場合、ＵＥは、当初、正確な周波数生成を有する。したがって、最近、受信可能範囲外に出たと分かっているＵＥは依然として比較的正確な周波数を生成していると考えることができるので、セル探索動作において探索される周波数の数を削減することができ、これにより各キャリア上でセルを探索するのに費やされる時間を短縮し、電力消費を削減することができる。
【００４１】
さらに本発明の別の態様では、周波数精度を改善するための工程がセル探索手順中に採用される。次に、周波数精度が改善されたという知識は、セル探索時間を短縮するために使用される。例えば、ＷＣＤＭＡシステムとの関連で実施例を考察する。（本発明はＷＣＤＭＡシステムに限定されない。）ＵＥが初期セル探索を実行し、セルを見出した場合、ＵＥはブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）を読込み、該セルがターゲットＰＬＭＮに関係しているかどうかを判断するとともに、他のセル情報を判断する。セルが、探索中のＰＬＭＮ以外のＰＬＭＮに属する場合、あるいはそうでなければＵＥが該セルへ接続することが許可されなかった場合、ＵＥはターゲットＰＬＭＮに関係するセルを求めて他のキャリアを探索し続ける。本発明の一態様では、ＵＥがＢＣＨを読込むと、自身の周波数生成を同期させる。
【００４２】
このようにしてＵＥがネットワークに接続した後、ＵＥは、水晶発振器の温度変化と長期安定性にも依存するが、多くの場合、比較的長い期間有効となる極めて良好な周波数の推定を有する。この期間中、ＵＥは、比較的小さな周波数不正確性を使用することによりスペクトルの残りを探索し続けることができる。
【００４３】
例えば、セル探索アルゴリズムを、例えば、１０ｐｐｍ（例えば、従来の探索アルゴリズムのように２ＧＨｚ帯では２０ｋＨｚ）の代わりに、わずか数ｋＨｚに等しい周波数不正確性に基づかせることにより、セル探索アルゴリズムは、キャリア当たり４つのセル探索実行の代わりにただ一つのセル探索実行を使用することができるので、これにより４倍のセル探索速度を獲得することができるであろう。セル探索アルゴリズムがキャリア当たり２つのセル探索実行を行わなければならなくても、これは依然として２倍の速度改善を意味する。
【００４４】
したがって、受信信号に対する受信機のより良好なコヒーレンスにより、ＵＥは以下の能力を有することができる。
１．セル探索時間を短縮し、したがってＵＥがネットワークに接続されるまでの時間を短縮する。
２．新しいセルを探索するときの感度を改善し、これにより従来の技術が強いセルのみを見出すのに必要な時間と同じ時間内に弱いセルを見出せるようにする。本発明の技術のこの応用により、適切なネットワークを見落とす危険性を低減するであろう。
３．その動作が軽減するので、受信可能範囲外に存在する場合のＵＥの電力消費を改善する。
【００４５】
ここでは、新しい初期セル探索アルゴリズムを例示するフローチャートである図２ａ〜図２ｄとの関連において、例示的な実施形態を説明する。この初期セル探索手順は、例えば、汎用移動体電話システム（ＵＭＴＳ）において適用することができる。
【００４６】
新しい初期セル探索アルゴリズムは、２つの異なる種類のセル探索、すなわち「広い」セル探索と「狭い」セル探索とを使用する。広いセル探索は、周波数精度が良好でないと分かっている場合に使用され、この実施例では、各探索キャリアに対し、周波数ビン（bin）当たり１００ミリ秒およびキャリア当たり４周波数ビンを使用する。これは従来方式において実行される探索のタイプである。この実施例における狭いセル探索は、各探索キャリアに対し、周波数ビン当たり１００ミリ秒およびキャリア当たり１周波数ビン（すなわち１探索）を使用する。他の（別の）実施形態では、広いセル探索と狭いセル探索を定義するビン当たりの特定継続期間および周波数ビンの数は異なってもよいことがわかる。しかしながら、それぞれの実施形態において、広いセル探索は狭いセル探索より多くの周波数ビン（すなわちより多くの探索）を含む、あるいはより一般的に表現すれば、広いセル探索は狭いセル探索より広い周波数範囲において探索する工程を含み、そのため広いセル探索は、狭いセル探索より、多くの時間および／またはエネルギーを要する。
【００４７】
提示されたロジックフローにおいて、広いセル探索か狭いセル探索が実行されたかは、「広い」または「狭い」を表現する値のいずれかを取ることができるパラメータ「ＣＳ」により制御される。パラメータＣＳは、当初、「広い」に設定されるが、その後、任意のＰＬＭＮからのセルが見出されるたびに「狭い」に変化する。前に説明したように、いずれかのセルを見出したことは、その周波数精度を改善する機会としてＵＥにより利用される。この周波数精度の改善は、セル探索アルゴリズムの残りの期間中維持されると考えられる。
【００４８】
例示的な実施形態の説明に移ると、図２ａは全体手順の概要を例示する。探索の目標は、ターゲットＰＬＭＮに関係するセルにより使用されているキャリア周波数を識別することである。この探索を開始するため、すべての有効ＵＭＴＳ絶対無線周波数チャネル番号（ＵＡＲＦＣＮｓ：ＵＭＴＳ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｎｕｍｂｅｒｓ）を含む初期探索リストを作成し、そしてパラメータ（ＣＳ）を「広い」に初期化する（ブロック２０１）。
【００４９】
この手法の一つの態様は、一つの中心周波数上のセルを見出すことにより、以降の探索から他の隣接周波数を除外することができるということであり、これは全体の探索時間を加速する効果がある。したがって、セルを見出す確率を高めるため、初期探索手順は、先ず、周波数精度に基づいて履歴リスト探索を実行する（ブロック２０３）。履歴リストは、例えば、適切なセルが見出された最近の５つの周波数から構成されてよい。
【００５０】
図２ｂは、改善された履歴リスト探索アルゴリズム２０３の例示的な実施形態のフローチャートである。この実施例では、履歴リストは、適切なセルが見出された最近の多数の周波数（例えば、最近の５つの周波数）により構成される。ブロック２２１に示すように、このリストは新しいＰＬＭＮ／周波数が見出されるたびに絶えず更新される。ＵＥを不活性化／電源オフすると、履歴リストは、ＵＥの電源が再投入された際、後で使用できるように不揮発性メモリに格納される。
【００５１】
実際の探索を開始するため、履歴リスト内の最初のＵＡＲＦＣＮが選択される（ブロック２２３）。次に、選択されたＵＡＲＦＣＮ上でセル探索（ＣＳパラメータの現在の状態により、広い探索または狭い探索のいずれかに制御される）を実行し、選択されたＵＡＲＦＣＮを初期探索リストから除去する、探索ループに入る（ブロック２２５）。新しいセルが見出された場合（判定ブロック２２７からの「ＹＥＳ」の経路）、セルから受信された情報は、それがターゲットＰＬＭＮ（判定ブロック２２９）からのものかどうかを判断するために使用される。このセルがターゲットＰＬＭＮからのものである場合（判定ブロック２２９からの「ＹＥＳ」の経路）、探索アルゴリズムはさらに捜し求める必要がない。
【００５２】
しかしながら、見出されたセルがターゲットＰＬＭＮからでない場合（判定ブロック２２９からの「ＮＯ」の経路）、見出されたセルに関係するＵＡＲＦＣＮから±３ＭＨｚであるＵＡＲＦＣＮはすべて、初期探索リストから除去される（ブロック２３０）。初期探索リストからこれらのＵＡＲＦＣＮを除去することにより、これらのキャリアは初期セル探索の以降のパスで探索されなくなるので、これは全体の探索時間を加速する効果がある。更に（またブロック２３０に示すように）、ＵＥは、このセルへの（一時的）接続を利用して、その周波数精度を改善するとともにＣＳパラメータを「狭い」に設定し、これによりさらなるセル探索がすべて狭いセル探索になるということを保証する。
【００５３】
ブロック２３０に続いて、又は、セルが選択されたＵＡＲＦＣＮにおいて見出されなかった場合（判定ブロック２２７からの「ＮＯ」の経路）、履歴リスト中の最後のＵＡＲＦＣＮが選択されたかどうかが判断される（判定ブロック２３１）。そうでない場合（判定ブロック２３１の「ＮＯ」の経路）、履歴リスト中の次のＵＡＲＦＣＮが選択され（ブロック２３３）、処理をブロック２２５に戻すことにより、ループが繰り返される。履歴リスト中の最後のＵＡＲＦＣＮが選択されたと判断することにより（判定ブロック２３１からの「ＹＥＳ」の経路）、履歴リスト探索２０３は終了となる。
【００５４】
図２ａに戻って、履歴リスト探索が終了すると、次の動作は以下のダウンリンク（ＤＬ）周波数帯域の処理に係る。
【００５５】
最初に、初期探索リストは、それらの受信信号強度指標（ＲＳＳＩ）に基づいて周波数をフィルタで除去することにより、縮小される（ブロック２０５）。例示的な実施形態において、このフィルタリングは次のものを含む。
・初期探索リスト中の各ＵＡＲＦＣＮについてＲＳＳＩスキャンを行う。
・ＤＬ周波数帯域内の中心周波数から±１００ｋＨｚ、±３００ｋＨｚ、±５００ｋＨｚである周波数のすべてに対し、ＲＳＳＩ≦−１００ｄＢｍを満足するすべてのＵＡＲＦＣＮを初期探索リストから除去する。
・ＤＬ周波数帯域内の中心周波数から±１００ｋＨｚ、±３００ｋＨｚ、±５００ｋＨｚでない周波数のすべてに対し、ＲＳＳＩ≦−９５ｄＢｍを満足するすべてのＵＡＲＦＣＮを初期探索リストから除去する。
【００５６】
セルを見出しそうもない周波数を除去することにより、探索努力は、さらに、当該帯域内の最も確からしいキャリアのみのテストにさらに縮小される。
【００５７】
最後に、生成された（フィルタリングされた）リストが探索される（２０７）。図２ｃは例示的な改善された探索手法２０７を例示するフローチャートである。取られる手法は、最も確からしい周波数を最初に探索し、次に、探索リスト中の他のすべての周波数を探索することである。ここで図２ｃを参照すると、使用される中心周波数ｆｃは、ＤＬ周波数帯域内のキャリア周波数に設定され（例えば、ｆｃ＝２１１２．５ＭＨｚ）、その周波数がｆｃ−１００ｋＨｚであるＵＡＲＦＣＮが選択される（ブロック２４１）。
【００５８】
選択されたＵＡＲＦＣＮが初期探索リスト内にある場合（判定ブロック２４３からの「ＹＥＳ」の経路）、セル探索は、選択されたＵＡＲＦＣＮ上で実行され（ＣＳパラメータの現在の状態により広い探索または狭い探索のいずれかに制御される）、選択されたＵＡＲＦＣＮは、２回探索されないように初期探索リストから除去される（ブロック２４５）。セル探索が新しいセルを見出した場合（判定ブロック２４７からの「ＹＥＳ」の経路）、セルから受信された情報は、それがターゲットＰＬＭＮからかのものかどうかを判断するために使用される（判定ブロック２４８）。そうである場合（判定ブロック２４８からの「ＹＥＳ」の経路）は、それ以上探索を行う必要はない。
【００５９】
しかしながら、見出されたセルがターゲットＰＬＭＮからのものでない場合（判定ブロック２４８の「ＮＯ」の経路）、見出されたセルに関係する選択されたＵＡＲＦＣＮから±３ＭＨｚであるすべてのＵＡＲＦＣＮは、初期探索リストから除去される（ブロック２４９）。更に（またブロック２４９に示すように）、ＵＥは、このセルへの（一時的）接続を利用して、その周波数精度を改善し、そして、今や良好なレベルの周波数精度を有するということに基づいてＣＳパラメータを「狭い」に設定されることを保証し、これにより、さらなるセル探索すべてが狭いセル探索になるということを保証する。
【００６０】
これに続いて、又は、新しいセルが見出されなかった場合（判定ブロック２４７の「ＮＯ」の経路）、又は、選択されたＵＡＲＦＣＮが初期探索リスト内にあったということが見出されなかった場合（判定ブロック２４３の「ＮＯ」の経路）、ループの以降のパスにおいて使用される次のＵＡＲＦＣＮを選択するアルゴリズムを実行するか、そうでなければ初期の探索は終了される（ブロック２５１）。ループの次のパスを実行するために、処理は判定ブロック２４３に戻る。
【００６１】
ブロック２５１に関係する処理（すなわち、ループの以降のパスにおいて使用される次のＵＡＲＦＣＮを選択するか、そうでなければ初期の探索を終了する）は、多くのやり方のうち任意のもので実行されてよいが、そのいずれも本発明の本質的なものではない。例えば、キャリアは、ＲＳＳＩ順にソートすることができ（最も強いキャリアが最初に現われる）、すべてのキャリアが探索のために選択されるまで（その時点で初期の探索が終了される）、そのソート順に探索されてよい。
【００６２】
一実施形態では、全周波数帯域は、多くの小さな周波数帯域に分割される。これらの小さな周波数帯域のそれぞれに対し、既知の中心周波数が選択され、次に、ブロック１５１は、ｆｃ±１００ｋＨｚ、ｆｃ±３００ｋＨｚ、ｆｃ±５００ｋＨｚにより定義されたキャリアのそれぞれが、ある時点で探索のために選択されることを保証する。
【００６３】
次に、他の実施形態だけでなく例示的な実施形態においても、初期セル探索アルゴリズムは、ＵＥの周波数生成の精度の関数として、選択された周波数に対し広いセル探索または狭いセル探索のいずれかを動的に選択することが理解される。
【００６４】
上記実施形態においても例示されるのは、初期セル探索アルゴリズム中にＵＥがセルに接続するときは常に、そのセルがターゲットＰＬＭＮに関係していないか、又は、そのセルがＵＥによるアクセスが許されるセル以外である場合でも、その周波数生成の精度を改善する態様である。周波数生成精度を改善すると、ＵＥは低い周波数生成精度の可能性に対処する必要がないので、ＵＥはより効率的な以降のセル探索を実行する（それぞれ、選択されたキャリア周波数上で実行される）。
【００６５】
別の実施形態では、従来の初期セル探索手順と同等の（または依然として、より早い）速度性能を維持する一方で、弱いセルを探索する際の感度を上げることは、弱いセルを除去しないようにブロック２０５により実行される初期探索リストのフィルタリングを変更することにより（そうでなければ、弱いセルは上述の例示的な実施形態ではフィルタで除去される）、可能である。例えば、特定のＵＡＲＦＣＮが除去されるかどうかを判断するＲＳＳＩ閾値は、いくつかの弱いセルが初期探索リストに残ることができるように、低い値に設定してよい。恐らく、セル内の奥深く探索するための最も単刀直入な方法は実質的に閾値を全く有しないことである。実用的な目的のためには、これは、閾値を−１００ｄＢｍに設定したことと同じである。というのは、このレベルは、通常、受信機の内部雑音により引き起こされるからである。強いセルを単に探し求めるためには、閾値は−９５ｄＢｍから−８０ｄＢｍまでか、またはさらに高くでもよいであろう。選択すべき特定の閾値はアプリケーションに依存し、したがって、ここでは明確に設定することができない。当業者は、その意図したレベルの性能を達成するために好適な値を容易に判断することができるであろう。
【００６６】
図２ａ〜図２ｃに図示された例示的な実施形態では、初期セル探索アルゴリズムは、デフォルト探索モードで広い探索を実行する（すなわち、より多くの時間を消費する）ように初期化され、そしてＵＥの周波数生成精度のレベルが改善された（すなわち周波数生成を改善するために見出されたセルからの受信信号を使用することにより）後にのみ、より効率的な狭いセル探索を実行するように切り替わることがわかる。しかしながら、さらに別の一組の代替実施形態では、初期セル探索モードは、ＵＥの周波数生成精度の現在のレベルを示す他のいくつかのパラメータに基づいて設定される。例えば、いくつかのＵＥでは、以前に確定された自動周波数制御（ＡＦＣ）設定が、ＵＥの周波数発振器の性能の現在のレベルを示すかもしれない。したがって、初期セル探索アルゴリズムが広いセル探索または狭いセル探索の実行を開始するかどうかを判断するために、これらのパラメータを使用してよい。このような手法を特定のＵＥで用いるのに好適かどうかは、ＵＥの特定の設計と構成に依存するであろう。場合によっては、最初に電源投入された際、例えば、一つ以上のチップの加熱と、周波数生成への他の影響により、ＵＥの周波数精度は極めて急速に変化する。そのような場合、広いセル探索を示すようにＣＳパラメータを初期化することが好ましいかもしれない。
【００６７】
次に、上述の新しい技術を使用することにより達成することができる性能向上の解析を提示する。従来のセル探索アルゴリズムの性能を、３つの異なるシナリオとの関連において、新しいセル探索アルゴリズムの実施形態の性能と比較する。各シナリオでは、従来の技術と新しい技術の両方が、全体周波数帯域を多くの小さな周波数帯域に分割するものと仮定する。これらの小さな周波数帯域のそれぞれに対し、既知の中心周波数が選択され、そしてブロック１５１は、ｆｃ±１００ｋＨｚ、ｆｃ±３００ｋＨｚ、ｆｃ±５００ｋＨｚにより定義されたキャリアのそれぞれが、ある時点で探索のために選択されることを保証する。
【００６８】
第１のシナリオでは、ＵＥが検知することができるのは３つのキャリアのみである。これらのキャリアは、最も確からしいキャリアのうちのあるキャリア上で送信される。残りのすべての周波数の測定されたＲＳＳＩは−１００ｄＢｍ未満であると仮定する。ＵＥは、到達できないＰＬＭＮを捜しているもの（すなわち、初期セル探索アルゴリズムは、許容できるセルを見出したことにより早く終了されない）と仮定する。さらに履歴リストは空であると仮定する。
【００６９】
従来の初期セル探索アルゴリズムを最初に調べると、探索は、ＲＳＳＩが−９５ｄＢｍより大きい場合、１２個の５ＭＨｚチャネルの中央から±１００ｋＨｚである、最も確からしいキャリア上で、開始される。これは、これら５ＭＨｚチャネルのうちの３つのみに当てはまる。セルはこれら３つの５ＭＨｚチャネルのそれぞれにおいて見出され、平均で、セルは、３チャネルのうち１．５において探索された最初のキャリア上に見出される（the cell is found on the first carrier searched in 1.5 of the three channels）。残りの９つの５ＭＨｚチャネルは探索されない。
【００７０】
このアルゴリズムは、また、探索により見出されたセルを有するキャリアから±３ＭＨｚであるキャリアを除去する。ＲＳＳＩ測定は、受信キャリアから約±４．５ＭＨｚまでの測定値を示すので、最悪の場合、探索がまた実行されるのは、キャリアのいずれかの側の約１．５ＭＨｚであるかもしれない。
【００７１】
これは、最も確からしいキャリアのうち合計で４．５個のキャリアが探索されることを意味する。その後、さらに７個のキャリアが、検知された各セルの各側で探索される。キャリア当たり４回行われる探索毎に４００ミリ秒（広い探索による）、それに加え見出された各キャリアに関するＢＣＨを読込むために約１．５秒を仮定すると、探索は最悪の場合、次のようになる。
０．４＊４＊４．５＋０．４＊４＊７＊２＊３＋３＊１．５秒＝７．２＋６７．２＋４．５秒＝７８．９秒
【００７２】
さて、この第１のシナリオの下で新しい初期探索アルゴリズムの性能を調べると、ＵＥが、見出されたセルにキャンプオンすることを決定しなくても、セルに関係する周波数キャリアを識別するための以下の推定が得られる。周波数は最大のキャリアに追随してロックされる。その後、狭いセル探索が広いセル探索の代わりに実行されるので、探索は１６００ミリ秒ではなく４００ミリ秒かかる。探索順序は前と同じである。
【００７３】
したがって、新しいアルゴリズムを使用すると、最も確からしいキャリアのうち合計４．５個のキャリアが探索され、これらのうち、広い探索は２つのキャリア上で実行されると考えられる。その後、さらに７個のキャリアが、検知された各セルのいずれの側で探索される。したがって、最悪の場合、この探索は、
０．４＊４＊２＋０．４＊２．５＋０．４＊７＊２＊３＋３＊１．５秒＝４．２＋１６．８＋４．５秒＝２５．５秒
かかることになる。
【００７４】
新しい初期セル探索アルゴリズムは従来の手法に対し明らかな改善を示す。
【００７５】
次に、ＵＥが検知することができる３つのキャリアのみが存在する第２のシナリオを考察する。さらに、これらの３つのキャリアは、最も確からしいキャリアのうちのいくつかのキャリア上で送信されることと、履歴リストは空であるということを仮定する。測定されたＲＳＳＩは、他のすべての周波数について、−９５ｄＢｍを上回る。ＵＥは、到達できないＰＬＭＮを捜している（すなわち、初期セル探索アルゴリズムは、許容できるセルを見出したことにより早く終了されない）と仮定する。これらの条件は、例えば、１９００ＭＨｚ帯に対して、そして一つのキャリアからの入力信号が極めて高い場合、すべての周波数に対し高いＲＳＳＩレベルをもたらす受信機における非線形性によっても、妥当と考えられる。隣接チャネルに対し、要件に従い、それは−５２ｄＢｍのテストポイントにおいて３３ｄＢであるものとする。これですら、隣接チャネル上では−７５ｄＢｍに等しいＲＳＳＩレベルをもたらす。受信機の線形性が劣化する高い入力レベルでは（−４０ｄＢｍより高いかあるいはほぼそれより高いレベルを意味する）、全帯域にわたってＲＳＳＩレベルは増大する。これは、いずれかの事業者がマイクロセルを有するいくつかの環境においてかなり頻繁に発生し得るが、帯域の大部分においてＲＳＳＩレベルが−９５ｄＢｍより大きい場合の劣化は妥当である。
【００７６】
従来の初期セル探索アルゴリズムを最初に考察すると、探索は、ＲＳＳＩが−９５ｄＢｍより大きい場合、１２個の５ＭＨｚチャネルの中央から±１００ｋＨｚである、最も確からしいキャリア上で、開始される。これは、これら５ＭＨｚチャネルのすべてに当てはまる。これらの１２個の５ＭＨｚチャネルにおいて、セルはこれらチャネルのうちの３つのチャネル上で見出され、平均で、セルは、これらのチャネルの１．５において探索された最初のキャリア上に見出される。
【００７７】
見出されたセルに関係するキャリアから±３ＭＨｚであるキャリアは、探索から除去される。これは、これらの３個のセルが見出された後、１８ＭＨｚ（９０個のキャリア）が探索から除外されることを意味する。ＲＳＳＩレベルが閾値より高いセル以外のセルが存在しない探索対象の（２７７−９０）キャリア＝１８７キャリアが残る。
【００７８】
これは、合計で、使用されたキャリアに近い４．５個のキャリアが探索されるということを意味する。加えて、他の１８７のキャリアが探索される。探索当たり４００ミリ秒、それに加え見出された各キャリアについてのＢＣＨ読出時間１．５秒を仮定すると、この従来の探索は、
０．４＊４＊４．５＋０．４＊４＊１８７＋３＊１．５秒＝１８．６＋４．５秒＝３０６．４秒
かかることとなる。
ここで、この第２のシナリオの下で実行する新しい初期セル探索アルゴリズムによると、探索は最も確からしいキャリア（それらが定義された場合）上で開始される。検知可能なセルを有する３つのキャリアが存在するので、ＵＥは１〜１０個の５ＭＨｚチャネル、つまり最初のセルを見出す前に１〜２０のキャリアを探索する。これは１．６秒から２０＊１．６秒＝３２秒かかり、平均で約１６．８秒である。その後、２〜１１個の５ＭＨｚチャネルである５ＭＨｚチャネルの残りが探索される。これは、２＊０．４秒〜１１＊０．４秒かかり、平均で約２．６秒である。これらの探索後、アルゴリズムは次に（１８７−９＊２）キャリア＝１６９キャリア（最も確からしいもの以外）を探索する。
【００７９】
これは、合計の探索が
１６．８＋２．６＋０．４＊１６９＋３＊１．５秒＝９１．５秒
かかるということを意味する。
【００８０】
再び、新しい初期セル探索アルゴリズムは従来の技術に対し明らかな改善を示す。
【００８１】
次に、ＵＥが検知することができる１２のキャリアが存在する第３のシナリオを考察する。これらは、最も確からしいキャリアのうちのいくつかのキャリア上で送信されることと、履歴リストは空であるということを仮定する。測定されたＲＳＳＩは、すべての周波数について、−９５ｄＢｍを上回るものと仮定する。ＵＥは到達できないホームＰＬＭＮを捜しているものと仮定する。
【００８２】
従来の初期セル探索アルゴリズムを最初に調べると、探索は、ＲＳＳＩが−９５ｄＢｍより大きい場合、１２個の５ＭＨｚチャネルの中央から±１００ｋＨｚである、最も確からしいキャリア上で、開始される。これは５ＭＨｚチャネルのすべてに当てはまる。セルはこれら１２の５ＭＨｚチャネルのすべてにおいて見出され、平均で、セルは、これらチャネルのうちの６こでは、最初の探索キャリア上で見出され、他のチャネル上では、セルは第２番目の探索で見出される。
【００８３】
見出されたセルに関係するキャリアから±３ＭＨｚであるキャリアは、探索リストから除去されるが、これは、他のすべてのキャリアが探索から除外されることを意味する。
【００８４】
したがって、使用されたキャリアに近い合計１８のキャリアが探索される。探索当たり４＊４００ミリ秒、それに加え見出された各キャリアについてのＢＣＨ読出し１．５秒により、探索は、
０．４＊４＊１８＋１２＊１．５秒＝２８．８＋１８秒＝４６．８秒
かかると推測される。
【００８５】
次に、第３のシナリオにより定義された条件の下での、新しい初期セル探索アルゴリズム動作の予想される性能を考察すると、使用されたキャリアに近い合計１８のキャリアが探索されるものと理解できる。周波数は最大で２つのキャリアに追随してロックされる。したがって、探索は、
０．４＊４＊２＋０．４＊１６＋１２＊１．５秒＝２７．６秒
かかると推測される。
【００８６】
これらの推定を以下の表に要約する。
【表１】
2008523651.tif 000003
【００８７】
特定の実施形態を参照して本発明を説明した。しかしながら、上述の実施形態の様式以外の特定の様式で本発明を具現化できることは、当該技術分野の当業者であれば容易に分かるであろう。説明した実施形態は単に例示であって、決して限定的であると考えるべきでない。本発明の範囲は先の説明よりむしろ添付した特許請求範囲により与えられ、特許請求範囲の範囲内に入るすべての変形と均等物がここに包含されるように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
図面の簡単な説明
【図１ａ】従来の初期セル探索アルゴリズムを例示するフローチャートである。
【図１ｂ】従来の初期セル探索アルゴリズムを例示するフローチャートである。
【図１ｃ】従来の初期セル探索アルゴリズムを例示するフローチャートである。
【図２ａ】本発明による改善された初期セル探索アルゴリズムを例示するフローチャートである。
【図２ｂ】本発明による改善された初期セル探索アルゴリズムを例示するフローチャートである。
【図２ｃ】本発明による改善された初期セル探索アルゴリズムを例示するフローチャートである。
【図１ａ】
2008523651.tif 000004
【図１ｂ】
2008523651.tif 000005
【図１ｃ】
2008523651.tif 000006
【図２ａ】
2008523651.tif 000007
【図２ｂ】
2008523651.tif 000008
【図２ｃ】
2008523651.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月23日(2007.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局可用性の予備知識なしに、通信システムにおいてセルを見つける方法であって、
一組の探索対象キャリア周波数を定義する工程と、
選択工程において使用するための広いセル探索モードと狭いセル探索モードを提供する工程と、
セル探索モードとして、広いセル探索モードまたは狭いセル探索モードのいずれかを選択する工程であって、前記セル探索モードの選択は、移動端末におけるローカル周波数発生器の周波数生成精度のレベルに基づく、工程と、
前記一組の探索対象キャリア周波数の各キャリア周波数に対し、該キャリア周波数上で送信するセルを探索する際、最近選択されたセル探索モードを使用する工程と、を含み、
前記広いセル探索モードは前記狭いセル探索モードより広い周波数範囲を探索し、
前記周波数生成精度のレベルが所定の閾値より良好な場合のみ、前記狭いセル探索モードを使用する、方法。
【請求項２】
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードを選択して使用する工程と、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つける工程と、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用する工程と、
周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用する工程と、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
キャリア周波数のそれぞれに関係するセルを見つける予想確率に基づいてキャリア周波数が探索される順序を取り決める工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
適切なセルに最近関連付けられたということが分かっているキャリア周波数が、前記一組の探索対象キャリア周波数のうち他のキャリア周波数の前に探索される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードと前記狭いセル探索モードのいずれかを選択して使用する工程であって、前記初期選択は、周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータに基づく、工程と、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つける工程と、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用する工程と、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用することを保証する工程と、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータは、一つ以上の自動周波数制御パラメータを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
地局可用性の予備知識なしに、通信システムにおいてセルを見つけるための装置であって、
一組の探索対象キャリア周波数を定義するロジックと、
セル探索モードを選択するロジックにより使用される広いセル探索モードと狭いセル探索モードを提供するロジックと、
セル探索モードとして広いセル探索モードまたは狭いセル探索モードのいずれかを選択するロジックであって、前記セル探索モードの選択は、移動端末におけるローカル周波数発生器の周波数生成精度のレベルに基づく、ロジックと、
前記一組の探索対象キャリア周波数の各キャリア周波数に対し、該キャリア周波数上で送信するセルを探索する際、最近選択されたセル探索モードを使用するロジックと、を含み、
前記広いセル探索モードは前記狭いセル探索モードより広い周波数範囲を探索し、
前記周波数生成精度のレベルが所定の閾値より良好な場合のみ、前記狭いセル探索モードを使用する、装置。
【請求項８】
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、前記広いセル探索モードを選択して使用するロジックと、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つけるロジックと、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用するロジックと、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用するロジックと、を含む請求項７に記載の装置。
【請求項９】
キャリア周波数のそれぞれに関係するセルを見つける予想確率に基づいてキャリア周波数が探索される順序を取り決めるロジックを含む、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
適切なセルに最近関連付けられたということが分かっているキャリア周波数が、前記一組の探索対象キャリア周波数のうち他のキャリア周波数の前に探索される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードと前記狭いセル探索モードのいずれかを選択して使用するロジックであって、前記初期の選択は、周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータに基づく、ロジックと、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つけるロジックと、
前記周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用するロジックと、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用することを保証するロジックと、を含む請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータは、一つ以上の自動周波数制御パラメータを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
地局可用性の予備知識なしに、通信システムにおいて、プロセッサにセルを見つけさせる一組のプログラム命令を格納した機械読取り可能記憶媒体であって、前記一組のプログラム命令は、前記プロセッサに、
一組の探索対象キャリア周波数を定義する工程と、
選択工程において使用される広いセル探索モードと狭いセル探索モードを提供する工程と、
セル探索モードとして、広いセル探索モードまたは狭いセル探索モードのいずれかを選択する工程であって、前記セル探索モードの選択は、移動端末におけるローカル周波数発生器の周波数生成精度のレベルに基づく、工程と、
前記一組の探索対象キャリア周波数の各キャリア周波数に対し、該キャリア周波数上で送信するセルを探索する際、最近選択されたセル探索モードを使用する工程と、を実行させる命令を含み、
前記広いセル探索モードは前記狭いセル探索モードより広い周波数範囲を探索し、
前記周波数生成精度のレベルが所定の閾値より良好な場合のみ、前記狭いセル探索モードを使用する、機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１４】
前記プロセッサに、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードを選択して使用する工程と、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つける工程と、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用する工程と、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用する工程と、を実行させる命令を含む、請求項１３に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１５】
前記プロセッサに、
前記キャリア周波数のそれぞれに関係するセルを見つける予想確率に基づいてキャリア周波数が探索される順序を取り決める工程を実行させる命令を含む、請求項１３に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１６】
前記一組のプログラム命令は、プロセッサに、適切なセルに最近関連付けられたということが分かっているキャリア周波数を、前記一組の探索対象キャリア周波数のうち他のキャリア周波数の前に探索させる、請求項１５に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１７】
前記プロセッサに、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上で送信するセルを探索する際は常に、最初に、前記広いセル探索モードと前記狭いセル探索モードのいずれかを選択して使用する工程であって、前記初期の選択は、周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータに基づく、工程と、
前記探索対象キャリア周波数のうちの一キャリア周波数上でセル探索を実行した結果として、セルを見つける工程と、
周波数生成精度のレベルを改善するために、見つけたセルから受信された信号を使用する工程と、
前記周波数生成精度のレベルの改善に応じて、前記探索対象キャリア周波数のうちの別のキャリア周波数上で送信するセルを次に探索する際に前記狭いセル探索モードを選択して使用することを保証する工程と、を実行させる命令を含む、請求項１３に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【請求項１８】
周波数生成精度の現在のレベルを示す一つ以上のパラメータは、一つ以上の自動周波数制御パラメータを含む、請求項１７に記載の機械読取り可能記憶媒体。
【国際調査報告】
2008523651.tif 000010
2008523651.tif 000011