(57)【要約】  スペクトル拡散無線通信システムでのビーコン信号を発見するための改良した装置（および、対応した方法）を提供する。ビーコン信号は、割り当てられたインデックス値と、互いに重なり合う部分とを有する、複数の異なる符号列を含んでいる。拡張された検索ウインドによって相関を求める。重なり合った符号列に対応し、予め定められた許容ウインド内に収まる時間オフセットを有する相関ピークの組を識別することにより、相関ピークの間の曖昧さを解消する。各組を分析して、より低い電力レベル指標をもつピークを識別し、この低い電力レベルピークに関する情報は、以降の出力および処理手順において削除する。
2008539608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトル拡散無線通信システムの無線順方向リンクを介して、送信機から受信機に通信されるビーコン信号を発見するための装置であって、ビーコン信号は、割り当てられたインデックス値と、互いに重なり合う部分とを有する、複数の異なる符号列を含み、
該装置は、
受信したＲＦ信号を、ベースバンド信号にダウンコンバートし、ベースバンド信号をサンプリングして、少なくとも一つの受信したビーコン信号を表すベースバンドサンプルをデジタル形式で取り出す無線サブシステムと、
前記無線サブシステムに動作可能なように接続され、前記ベースバンドサンプルを格納するためのバッファ手段と、
基準タイミング信号を生成するタイミング信号発生器と、
前記バッファ手段と前記タイミング信号発生器とに動作可能なように接続されたビーコン発見手段であって、
ｉ）  前記複数の符号列の特徴的な長さよりも長く拡張された検索ウインドによって、前記ベースバンドサンプルと前記複数の符号列との間の相関を求め、その相関結果を解析して、予め定められた閾値を超える相関ピークの組を識別し、
ｉｉ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、所定の相関ピークを取り出す元の特定の符号列に割り当てられたインデックス値を取り出して格納し、
ｉｉｉ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、所定の相関ピークの受信信号電力を表す電力レベル指標を取り出して格納し、
ｉｖ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、前記基準タイミング信号に基づく時間オフセットを取り出して格納し、
ｖ）  重なり合う部分を有する符号列に対応し、予め定められた許容ウインド内に入る時間オフセットを有する相関ピークの組を識別し、
ｖｉ）  所定の相関ピークの各組に対して、所定の相関ピーク組の他方の相関ピークに比べ、より低い電力レベル指標を有する一方の相関ピークを、所定の相関ピーク組の中から一つ識別し、一方の相関ピークに関する情報を以降の出力および処理から除外するビーコン発見手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記ビーコン発見手段は、以降の処理手順のために、検出したビーコン信号に割当てられたインデックス値を、それらに対応した電力レベル指標に対応付けることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、さらに、ＧＰＳ信号を受信し回復するＧＰＳ受信機を含み、前記タイミング信号発生器は、前記ＧＰＳ信号に基づき、前記基準タイミング信号を生成することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、前記スペクトル拡散無線通信システムは、１ｘＥＶ−ＤＯネットワークを含むことを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、前記ビーコン信号は、６４チップずつ離して展開された符号列に対応した、０から５１１までの範囲のインデックス値を有するパイロット信号であることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項４記載の装置において、連続した符号列は、３２チップの長さの重なり合う部分を有することを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項４記載の装置において、拡張された検索ウインドは、２５６から１０２４までの範囲のチップ数の長さを有することを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１記載の装置において、前記バッファ手段の少なくとも一つと、前記タイミング信号発生器と、前記ビーコン発見手段は、処理プラットフォームの一部として実現されていることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、前記処理プラットフォームは、デジタル信号プロセッサと、ＦＰＧＡと、ＡＳＩＣの少なくとも一つを含むことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１記載の装置において、ｖｉ）の、一方の相関ピークに関する情報は、組の他方の相関ピークの出力レベルと、一方の相関ピークの電力レベルとの差が、予め定められた閾値を超える時にのみ、削除されることを特徴とする装置。
【請求項１１】
スペクトル拡散無線通信システムの無線順方向リンクを介して、送信機から受信機に通信されるビーコン信号を発見するための方法であって、ビーコン信号は、割り当てられたインデックス値と、互いに重なり合う部分とを有する、複数の異なる符号列を含み、
該方法は、
受信したＲＦ信号を、ベースバンド信号にダウンコンバートし、ベースバンド信号をサンプリングして、少なくとも一つの受信したビーコン信号を表すベースバンドサンプルをデジタル形式で取り出すステップと、
前記ベースバンドサンプルを格納するためのステップと、
基準タイミング信号を生成するステップと、
ビーコン信号を発見するステップであって、
ｉ）  前記複数の符号列の特徴的な長さよりも長く拡張された検索ウインドによって、前記ベースバンドサンプルと前記複数の符号列との間の相関を求め、その相関結果を解析して、予め定められた閾値を超える相関ピークの組を識別し、
ｉｉ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、所定の相関ピークを取り出す元の特定の符号列に割り当てられたインデックス値を取り出して格納し、
ｉｉｉ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、所定の相関ピークの受信信号電力を表す電力レベル指標を取り出して格納し、
ｉｖ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、前記基準タイミング信号に基づく時間オフセットを取り出して格納し、
ｖ）  重なり合う部分を有する符号列に対応し、予め定められた許容ウインド内に入る時間オフセットを有する相関ピークの組を識別し、
ｖｉ）  所定の相関ピークの各組に対して、所定の相関ピーク組の他方の相関ピークに比べ、より低い電力レベル指標を有する一方の相関ピークを、所定の相関ピーク組の中から一つ識別し、一方の相関ピークに関する情報を以降の出力および処理から除外することによって、ビーコン信号を発見するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法は、さらに、以降の処理手順のために、検出したビーコン信号に割当てられたインデックス値を、それらに対応した電力レベル指標に対応付けるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法は、さらに、ＧＰＳ信号を受信し再生するステップと、前記ＧＰＳ信号に基づき、前記基準タイミング信号を生成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の方法において、前記スペクトル拡散無線通信システムは、１ｘＥＶ−ＤＯネットワークを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、前記ビーコン信号は、６４チップずつ離して展開された符号列に対応した、０から５１１までの範囲のインデックス値を有するパイロット信号であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の方法において、連続した符号列は、３２チップの長さの重なり合う部分を有することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１４記載の方法において、拡張された検索ウインドは、２５６から１０２４までの範囲のチップ数の長さを有することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１１記載の方法において、ｖｉ）の、一方の相関ピークに関する情報は、組の他方の相関ピークの出力レベルと、一方の相関ピークの電力レベルとの差が、予め定められた閾値を超える時にのみ、削除されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は、広く、無線通信システムに関するものである。特に、本発明は、１ｘＥＶ−ＤＯシステムなど（例えば、１ｘＥＶ−ＤＯシステムでの擬似雑音デジタル符号列）のビーコン信号を、システム内の順方向通信リンクの一部として用いた、スペクトル拡散携帯無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術
ＣＤＭＡ２０００（あるいはＩＳ−２０００として知られているもの）など、現在のスペクトル拡散携帯無線技術は、音声帯域容量とデータサービスを飛躍的に改善した特長を有している。しかし、これらの技術は、高速のＩＰ通信に対しては、完全には最適化されているとはいえない。例えば、順方向通信の最大伝送速度は、１Ｘ拡散版（１．２５ＭＨｚ）を用いて、３０７．２ｋｂｐｓである。従って、ＩＳ−８５６あるいは１ｘＥＶ−ＤＯという名称で知られている新しい携帯無線技術が、従来からのレガシーな動作モードをサポートしなければならないという制約に縛られずに、効率的な高速パケットデータサービスを提供するために開発されている。
【０００３】
１ｘＥＶ−ＤＯシステムでは、複数のアクセスポイント（サーバと称する場合もある）のネットワークは、無線ＣＤＭＡチャネルを介した、静止又は移動する複数のアクセス端末（ユーザ端末と称される場合もある）の集団に対する高速データアクセスを提供している。アクセスポイントは、ＩＳ―９５システムの基地局に対応するものであり、その名称で呼ばれる場合もある。また、アクセス端末は、ＩＳ−９５システムの移動ユニットに対応するものであり、その名称で呼ばれる場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
情報は、図１に示したフレーム構造で編成した形で、順方向リンクを介してアクセスポイントからアクセス端末へ伝送される。全フレーム長は、２６．６７ｍｓであり、各フレームは、各タイムスロットが時間幅１．６６６ｍｓで２０４８（＝１．２２８８Ｍｃｐｓ×１．６６６ｍｓ）チップを搬送する１６個のタイムスロットに均等に分割されている。各スロットは、更に、２つの半スロットに分割されていて、各半スロットは、図２Ａおよび図２Ｂに示すようなパイロット・バーストを含んでいる。各パイロット・バーストは、９６チップの長さを有し、半スロットの中央部にその中心位置が合わされている。各スロット内部では、パイロットチャンネル（パイロット・バーストによって実現されている）と、順方向メディアアクセス制御（ＭＡＣ）チャンネルと、トラフィック制御チャンネルとが時間多重化されている。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、１ｘＥＶ−ＤＯ順方向リンクタイムスロットの構成には、２種類ある。一つは、（図２Ａに示すように）データ転送を行うアクティブ・スロットであり、もう一つは、（図２Ｂに示すように）いかなるユーザに対してもデータ伝送を行わないアイドル・スロットである。
【０００５】
時分割多重化されたチャンネルは、セクタの最大電力で伝送され、そのため、活動しているユーザ間で電力共有を行なわない。データ伝送の最中は、１つのアクセス端末に向けてのみデータを一度に送り、アクセスポイントの全電力を用いて、その一人のユーザに対して可能な最大データ伝送速度をもたらすようにする。
【０００６】
ＭＡＣチャンネルは、２つのサブチャンネルから構成されている。リバースパワー制御（ＲＰＣ）チャンネルとリバース・アクティビティ（ＲＡ）チャンネルである。トラフィック／制御チャンネルは、アクセスポイントとアクセス端末の間で、ユーザデータと制御データを搬送する。これらのチャンネルで搬送するデータの詳細は、３ＧＰＰ２  Ｃ．００２４第２版“ＣＤＭＡ２０００高速パケットデータ無線インターフェース仕様”に記載されており、本明細書の一部を構成するものとしてその内容を援用する。
【０００７】
１ｘＥＶ−ＤＯシステムは、バーストパイロットを用いているが、それは、バースト状パケットのデータサービスに最適なものである。バーストパイロットは、ＩＳ−９５にあるように、独立したコードチャンネルで伝送され、図３に示すように予め定められた時間間隔で、順方向リンク波形に展開される。バーストパイロットは、セルが伝送可能となる最大電力で伝送される。変化するチャネル状態にあっても、正確なチャンネル評価を迅速に行うことが可能となるように、パイロットに対してセルの最大電力を用いることにより、可能な限り最大の信号対雑音比（ＳＮＲ）を達成する。
【０００８】
バーストパイロットは、長さが３２，７６８チップの基準擬似雑音（ＰＮ）符号列から切り出された、長さが９６チップの符号列である。基準ＰＮ符号列は、その中の対応する９６チップの下位符号列（あるいはチャンク）を選択するために、予め定めらた９６チップ間隔で展開される。予め定められた間隔は、５１２（＝３２，７６８／６４）個のバーストパイロット符号列が存在できるように、６４チップだけオフセットさせる。この５１２個のバーストパイロット符号列の各々は、０から５１１の値をもつインデックスによって識別される。５１２個の可能なバーストパイロット符号列の１つ１つを、ネットワーク内の各アクセスポイントに割り当てる。このバーストパイロット符号列によって、アクセス端末は、アクセスポイントを識別し、初期獲得、位相再生、タイミング再生および最大比結合のためのタイミングを獲得できる。また、バーストパイロット符号列は、順方向データ伝送速度制御（ＤＲＣ）のための、受信信号強度の予測手段を提供している。
【０００９】
１ｘＥＶ−ＤＯシステムのアクセスポイント間の同期は、各アクセスポイントの場所に配置された、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を用いて行う。適切な安定クロック発生器により、このＧＰＳ受信機は、正確なタイミング情報をアクセスポイントに提供する。
【００１０】
１ｘＥＶ−ＤＯシステムの受信可能領域内で、相対的に等しい信号強度を持つ多数のパイロット信号が受信されると、パイロット錯綜が起こる。このようなパイロット錯綜は、データ転送の欠落や伝送容量の減少を引き起こすため、不利な状況をもたらす。従って、このようなパイロット錯綜を最小限にとどめるためには、ネットワーク内のアクセスポイントへのバーストパイロット符号列の割当を最適化することが有効なものとなる。
【００１１】
通常、この最適化は、１ｘＥＶ−ＤＯ携帯無線システムの対象とする受信可能領域内の多数の地点で受信したパイロット信号を検出し、検出したパイロット信号の信号強度を測定、記録するパイロット走査を用いて、１ｘＥＶ−ＤＯ携帯無線システムの対象とする受信可能領域をパイロット走査することよって行われる。パイロット走査は、正確なクロック源にアクセスする必要がある。通常、クロック源として、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を用いる。従って、これらの装置は、通常、ＧＰＳ受信機を装備している。
【００１２】
１ｘＥＶ−ＤＯシステムでは、全てのアクセスポイントは、その電力を制限して、バーストパイロット符号列が、信号経路上の伝播による６４チップの最大遅延以内で受信されるようになっていることを想定している。しかし、バーストパイロット符号列が、さらに遠距離地点で受信できるように、ネットワークが設定されている場合（あるいは、アクセスポイントが、システムクロックとの同期を失った場合）には、６４チップ以上の遅延を伴って、バーストパイロット符号列を受信する可能性がある。
【００１３】
現状の１ｘＥＶ−ＤＯのパイロット走査システムでは、これらの状況を検出するために、６４チップよりも長い検索ウインドを用いることができる。しかし、長い検索ウインドを用いると、このようなバーストパイロット符号列の検出に曖昧さを生じることになる。ここでは、特に、アクセスポイントは、インデックスが２５６であり、伝播による信号遅延がないバーストパイロット符号列を送信しているものと仮定する。パイロット走査が、このバーストパイロット符号列を検索する際に、チップ遅延がないバーストパイロット符号列２５６を見つけ出し、さらに、６４チップの遅延をもつバーストパイロット符号列２５５も見つけ出す場合がある。この状況が発生する原因は、１ｘＥＶ−ＤＯシステムにおいては、隣り合う２つのパイロット信号は、３２チップの重なりを有しているためである。この曖昧さは、Ｌ３メッセージ検出・記録によって解決され、この場合、２つのパイロット信号のインデックスを再生し、重複したパイロット信号（上記の例では、６４チップの遅延をもつバーストパイロット符号列２５５）が無視される。
【００１４】
一方、このようなＬ３メッセージ検出・記録の処理が不利な点は、設計と実装が複雑となりコスト高になることである。さらに、Ｌ３メッセージ検出・記録のための信号処理時間が、走査の処理時間に加わり、結果として、走査速度が低下してしまう。従って、１ｘＥＶ−ＤＯシステムにおいて、バーストパイロット計測を含む、信号伝播と受信可能範囲の評価のための改良された装置及び方法の提供が求められている。
【００１５】
発明の概要
本発明の目的は、拡張された検索ウインドによって、相関に基づき効率的にパイロット検出を行うための改良された装置及び方法を提供することである。
【００１６】
本発明の目的は、さらに、Ｌ３メッセージ検出・記録に伴う複雑さと計算上の問題を解決するための改良された装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の目的は、以下で詳細に説明するが、その解決のために、スペクトル拡散無線通信システムのビーコン信号を発見するための改良された装置（および対応した方法）を提供する。この装置では、ビーコン信号は、各々に対してインデックス値と、互いに重なり合った部分とを備えた、複数の異なる符号列を含んでいる。拡張された検索ウインド上で、相関を求める。重複する符号列に対応し、予め定められた許容ウインド内に収まる時間オフセットを有する相関ピークの組を識別することにより、検出された相関ピーク間の曖昧さを解消する。この相関ピークの各組を分析することにより、低い電力レベル値を持つピークを識別し、この低い電力レベルピークに関する情報を、それ以降の出力操作および処理操作から取り除く。
【００１８】
上記の機構は、６４チップよりも長い最大遅延を伴って、アクセス端末によってバーストパイロット符号列を受信するアプリケーションにおいて、検出されたパイロット信号に対して、インデックスを正確に割り当てる際に、１ｘＥＶ−ＤＯに適用することができる。このようなパイロット走査機構は、（信号伝播データ及び通信可能範囲データを収集し保存する）試験計測装置に適用可能であると同時に、１ｘＥＶ−ＤＯネットワークや、システムの順方向リンクに同一のビーコン信号を用いる他のスペクトル拡散携帯無線通信システムでのネットワーク障害対策に用いる他の無線受信機にも適用可能である。
【００１９】
本発明の他の目的及び利点は、添付の図面と詳細な説明とを合わせて引用することにより、当業者には明らかなものとなる。
【実施例】
【００２０】
詳細な説明
図４に、典型的な１ｘＥＶ−ＤＯネットワークの略ブロック図を示す。無線ネットワーク制御／パケットデータ・サービスノード１０は、ネットワークのアクセスポイント１４とパケットスイッチネットワーク１２（例えば、インターネットあるいは広域情報通信網）との間のパケット経路指示を行うために設けられ、さらに、ネットワークの無線通信リソースの管理と、ネットワーク内のアクセスポイント間のハンドオフを担うものである。各アクセスポイント１４は、固定位置に置かれ、携帯無線アンテナ１６に接続された多チャンネルトランシーバを含んでいる。各アクセスポイント１４とアンテナ１６は、セル１８と称する地理上の局所的な領域に対する通信ゲートウェイとして作用する。ネットワークのセル１８は、ネットワークの受信可能領域を定義するように地理的に分散している。いくつかのセル１８は、通常、一つの共用アンテナ塔の周辺に扇状に設けられる。アンテナ塔は、複数の指向性アンテナを備え、各アンテナは特定の領域をカバーするように構成されている。複数のアンテナが置かれている場所は、しばしば、セルサイトあるいはトランシーバ・ステーションと呼ばれる。
【００２１】
各アクセスポイントは、図１から図３に示すように、パイロットチャンネルで、バーストパイロット符号列を送信する。バーストパイロット符号列は、長さが３２，７６８の基準擬似雑音（ＰＮ）符号列から切り出された、長さが９６チップのＰＮ符号列である。基準ＰＮ符号列は、その中の９６チップの下位符号列（あるいはチャンク）を選択するために、予め定められた９６チップ間隔で展開される。従って、総数５１２（＝３２，７６８／６４）個のバーストパイロット符号列が存在しうるようになっている。この５１２個のバーストパイロット符号列の各々は、０から５１１の値をもつインデックスによって識別される。このバーストパイロット符号列により、アクセス端末２０は、このバーストパイロット符号列を送信する特定のアクセスポイント１４を識別し、初期獲得、位相再生、タイミング再生および最大比結合のためのタイミングを獲得することが可能となる。また、このバーストパイロット符号列は、順方向データ伝送速度制御（ＤＲＣ）のための、受信信号強度の予測手段を提供している。ここでは、無線対応のコンピュータ、無線対応のＰＤＡ、デュアルモード対応の携帯電話／ＰＤＡ（例えば、１ｘＥＶ−ＤＯパケットデータアクセスと、セルベースの音声通話とに対応したＩＳ−９５機能を備えた装置）、無線対応の車載コンピュータ、あるいは、他の１ｘＥＶ−ＤＯ無線対応に適したデータ処理装置などにより、アクセス端末２０を実現することが可能である。
【００２２】
アクセスポイント１４のシステム時刻とその同期化は、全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星２２と、各アクセスポイント位置１４のＧＰＳ受信機によって行なう。適切な安定クロック発生器を用いて、これらのＧＰＳ受信機は、正確なタイミング情報をアクセスポイント１４に対して供給する。
【００２３】
本発明によるパイロット走査装置１００は、ネットワークのセル１８のいずれか一つに配備される。パイロット走査装置１００は、対応するアクセスポイント１４から送信された１ｘＥＶ−ＤＯ信号の信号品質指標を求め、それを保存するためのコンピュータシステム１３１に接続されて、ともに協調して動作するように構成されている。通常、この指標は、ネットワークのセル１８内の複数地点で行われる実動作試験の一部として収集され、周波数計画最適化や受信可能範囲最適化など、後処理で行うネットワーク最適化に用いられる。
【００２４】
図５に、本発明のパイロット走査装置１００のブロック図を示す。一般的に、パイロット走査装置１００は、各々、処理プラットフォーム１０７に接続された、無線サブシステム１０３（例えば、ＲＦチューナと直交復調器）とＧＰＳ受信機１０５とを含んでいる。無線システム１０３は、ポート１０１を介してそれに接続されたＲＦアンテナ９７とともに動作し、１ｘＥＶ−ＤＯ携帯無線システムのバーストパイロット信号を搬送するＲＦ周波数帯域（中心周波数が１．９ＧＨｚ、８００ＭＨｚの、あるいは他の予め定められたＲＦ周波数帯域）を受信する。無線サブシステム１０３は、受信したＲＦ周波数帯域を、ベースバンド信号にダウンコンバートし、ベースバンド信号をサンプリングして、受信したパイロット信号を表すベースバンド直交（Ｉ，Ｑ）サンプルをデジタル形式で求める。処理プラットフォーム１０７は、それぞれ、ベースバンドＩ及びＱサンプルを格納したＩ及びＱサンプルバッファ１０９を含んでいる。ＧＰＳ受信機１０５は、ポート１０４を介してそれに接続されたＧＰＳアンテナ９９とともに動作し、ＧＰＳシステムのＧＰＳ信号を搬送するＲＦ周波数帯域を受信する。ＧＰＳ受信機１０５は、受信したＲＦ周波数帯域をダウンコンバートした後、信号処理して、その中からＧＰＳ時間信号を取り出す。
【００２５】
また、処理プラットフォーム１０７は、タイミング信号発生器１１１、パイロット検出ブロック１１３及び入出力インターフェースブロック１１５を含んでいる。処理プラットフォーム１０７は、デジタル信号プロセッサによって実現することが好ましい。それに代えて、処理プラットフォームは、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣあるいは他の好適なデータ処理手段によって実現することも可能である。タイミング信号発生器１１１は、処理プラットフォーム１０７の一部として構成された、プログラム可能なタイマとして実現することが好ましい。それに代えて、タイミング信号発生器は、処理プラットフォーム１０７あるいは他の好適な手段に接続された電子回路によって実現することも可能である。
【００２６】
タイミング信号発生器１１１は、ＧＰＳ受信機１０５から出力されたＧＰＳ時間信号を受信し、ＧＰＳ時間信号を用いてＧＰＳ基準タイミング信号を生成する。一実施例において、ＧＰＳ基準タイミング信号は、１ｘＥＶ−ＤＯアクセスネットワークによって用いられるシステム全体で共通な時間スケールと同期する。このＧＰＳ基準タイミング信号の周期は２秒であり、その周期は、システム全体で共通な時間スケールの偶数秒と同期する。パイロット検出ブロック１１３は、９６チップよりも長く拡張された検索ウインドによって、サンプルバッファ１０９に格納されたベースバンドＩ及びＱ信号サンプルと、５１２個の可能なバーストパイロット符号列の各符号列との間の相関を求める。一実施例において、この検索ウインドは、２５６チップの長さを持ち、その長さは１０２４チップまで拡張可能である。局所的な相関ピークは、局所的に生成されたバーストパイロット符号列に対応するパイロット信号が検出されたことを示している。相関ピークは、対応するバーストパイロットインデックス（例えば、０から５１１の間の数）にマッピングされる。一実施例において、この相関ピークの値は、予め定められた閾値と比較される。相関ピーク値が、この閾値を越える場合は、有効な検出パイロット信号が存在することを示している。予め定められた閾値を越える各相関ピークに対する、バーストパイロットインデックス（例えば、０から５１１の間の数）と、信号品質データと、（到着時間に基づく）時間オフセット値とをメモリに格納する。一実施例において、所定のピークに対する信号品質データは、チャネルで受信した全エネルギーに対して規格化された、所定のピークの相関電力によって表される。この相関電力は、信号電力の大きさを表す。さらに、格納したデータを解析し、検出したパイロットの組の中から無効ピークを識別する。この無効ピークは、拡張された検索ウインドによる相関の結果として生じるものである。この無効ピークに関するデータは削除する（あるいは、以下の処理において無視する）。隣接するパイロット信号の組を定め、この隣接するパイロット信号の組に対する相対電力レベルを分析することによって、無効ピークを識別し、パイロット信号の組の中から最小の電力レベルを持つパイロットを選び出す。残りのデータ（無効ピークを取り出した残りのデータ）を、入出力インターフェースブロック１１５に送り、ポート１２７を介して接続されたコンピュータシステム１３１への出力とする。コンピュータシステム１３１は、多数の地点に関するデータを格納するためのデータ格納手段と、ユーザに対してリアルタイムでデータを表示する既知のグラフィカルユーザインターフェースとを提供することが好ましい。
【００２７】
図６に、本発明の一実施例による、パイロット検出ブロック１１３で実行する処理手順を示す。処理は、ステップ６０１で開始し、Ｉ及びＱサンプルバッファ１０９に格納されたベースバンドサンプルと、９６チップ（すなわち、各バーストパイロット符号列の長さ）よりも長い、拡張された検索ウインドによって、５１２個の予め定められたバーストパイロット符号列との間の相関を求める。一実施例において、検索ウインドは、２５６チップの長さを持ち、その長さは１０２４チップまで拡張可能である。予め定められた閾値を超える相関ピークを識別する。各ピークは、局所的に生成された５１２個のバーストパイロット符号列に対応するパイロット信号が検出されたことを示している。
【００２８】
ステップ６０３において、ステップ６０１で識別した各相関ピーク（Ｐｘ）に対する以下のパラメータを求める。
−相関ピーク（Ｐｘ）から得られた、局所的に生成されたバーストパイロット信号のバーストパイロットインデックス（０から５１１の値）
−所定の相関ピーク（Ｐｘ）の到着時間と、基準タイミング信号の開始時間との間の時間オフセット（ＴＯｐｘ）
−チャネルで受信した全エネルギーに対して、所定のピークの相関電力を規格化して得られる、所定の相関ピーク（Ｐｘ）の相関電力レベル
上記のパラメータは、所定の相関ピーク（Ｐｘ）に対応した（メモリに格納された）テーブル要素に保存する。
【００２９】
ステップ６０５とステップ６０７において、ブロック６０３に保存されたこれらのテーブル要素の中から、拡張された検索ウインドによって相関を求めた結果得られた無効ピークに対応したテーブル要素を識別し、この無効ピークに対応したテーブル要素を削除する。ブロック６０５において、パイロットの各組（Ｐｉ，Ｐｊ）のパイロットインデックスを分析し、それらが連続したものであるか（すなわち、（Ｉｎｄｅｘｐｉ−Ｉｎｄｅｘｐｊ）の絶対値が１に等しいか）を判定する。これらの組を、無効パイロットを有する可能性があるものとしてマーク付けする。これらのマーク付けされた組を分析して、その組の時間オフセットが、予め定められた、好ましくは６４チップの長さをもつ許容ウインド内に入るかどうかを判定する。（例えば、（ＴＯＰｉ―ＴＯＰｊ）の絶対値が６４チップ以下であるかを判定する。）この条件を満足する相関ピークの各組は、上記のステップ６０１の相関で用いた、拡張された検索ウインドのために生じた曖昧さに対応している。ステップ６０７において、ステップ６０５で“無効ピーク”と識別された各相関ピークの組（Ｐｉ，Ｐｊ）に対して、最小の電力レベルを有する組の相関ピークを識別する（例えば、Ｐｉの電力レベルが、Ｐｊの電力レベルより小さい場合には、Ｐｉであり、Ｐｊの電力レベルが、Ｐｉの電力レベルより小さい場合には、Ｐｊである。）この“より低い電力レベル”相関ピークに対応したテーブル要素を削除する。このようにして、Ｌ３メッセージ検出・記録を行うことなく、ステップ６０５で識別した曖昧さを解消する。
【００３０】
最後に、ステップ６０９において、残りのテーブル要素を、コンピュータ１３１に出力し、そこに格納する。ステップ６０９の出力処理では、ステップ６０７で識別した“より低い電力レベル”ピークに対応したテーブル要素を省き、これにより、ステップ６０７で判定した曖昧な相関ピークの解消が可能となる。コンピュータ１３１は、多数の地点に関するデータを格納し、ユーザに対してリアルタイムでデータを表示する既知のグラフィカルユーザインターフェースとを提供することが好ましい。
【００３１】
本方法を更に改良するために、ステップ６０７を変更し、より強い電力レベルをもつパイロットとより弱い電力レベルをもつパイロットとの間の距離が、予め定められた閾値を超えた際に、より弱い電力レベルをもつパイロットを削除する処理とする。すなわち、もし、（Ｐｉ＜Ｐｊ）かつ（Ｐｊ―Ｐｉ）＞差に関する予め定められた閾値、ならば、パイロットＰｉを削除する。もし、（Ｐｊ＜Ｐｉ）かつ（Ｐｉ―Ｐｊ）＞差に関する予め定められた閾値、ならば、パイロットＰｊを削除する。
【００３２】
図６の処理手順を以下の例で具体的に示す。ここでは、パイロット走査装置１００は、セル内の１ｘＥＶ−ＤＯネットワークで、インデックス値２５６のバーストパイロット信号を送信するアクセスポイントとともに動作するものとし、ステップ６０１の処理は、以下のパラメータで、２つの相関ピークを識別するものとする。
ピーク番号    パイロットインデックス値    規格化電力（ｄＢ）    時間オフセット
（チップ）
＃１                ２５５                  −１０                  ９
＃２                ２５６                      ０                ７３
【００３３】
これらの２つのピークは、連続したパイロットインデックス値を持ち、予め定められた長さ６４チップの許容ウインド内に収まる時間オフセットを持つ。従って、２つのピーク（＃１、＃２）は、ステップ６０５の制約を満足するものとして識別される。ステップ６０７において、ピーク＃１は、“より低い電力ピーク”として識別し（その理由は、電力―１０ｄＢは、ピーク＃２の電力０ｄＢよりも低いため）、ピーク＃１のテーブル要素は削除する。ここでは、有効な相関ピークと無効な相関ピークとの間には約１０ｄＢの差がある。二つの連続したバーストパイロット符号列（バーストパイロット符号列２５５及びバーストパイロット符号列２５６）が、図７に示すように、３２チップの重なり（例えば、ｄＢで定義した差＝２０ｌｏｇ１０（９６／３２）＝９．５ｄＢ）を持っていることによって、この差が生じている。このように、ステップ６０５で識別した曖昧さは、Ｌ３メッセージ検出・記録を用いなくても、効率的に解決できる。
【００３４】
本発明のパイロット走査装置は、改良された機構を用いて、拡張された検索ウインドによってパイロット信号を相関に基づく検出を行う際に生じる曖昧さを解決できるという利点がある。改良された機構によって、Ｌ３メッセージ検出・記録を不要とし、従来のシステムに比べて、設計と実装が複雑となりコスト高になることを抑える。さらに、走査の処理時間を短縮し、結果として走査速度を向上することができる。
【００３５】
以上の実施例において、１ｘＥＶ−ＤＯネットワークなどのスペクトル拡散携帯無線通信システムのためのパイロット走査装置と、その処理方法を説明した。ここでは、本発明の特定の実施様態を説明したが、本発明は、従来技術に許されるものと同様の広さであり、明細書も同様に広く解釈できるため、本発明は、説明したものに限定されるものではない。このパイロット走査機構は、（信号伝播データ及び通信可能範囲データを収集し保存する）試験計測装置に適用可能であると同時に、１ｘＥＶ−ＤＯネットワークでのネットワーク障害対策に用いる他の無線受信機にも適用可能である。さらに、順方向チャンネルでの同期を行うための、重なり合う部分やチャンクをもつビーコン信号を用いた、他のスペクトル拡散携帯無線通信システムでのネットワーク障害対策に用いる試験計測装置にも適用可能である。さらに、ここでは、特定のタイミング信号について説明したが、異なるアーキテクチャの元で他のタイミング信号を用いることも可能である。例えば、相関のための基準タイミング信号は、（ＧＰＳシステムクロックに同期した、あるいは同期しない）局所的なタイミング源から取得するものであってもよい。当業者によれば認識されるように、発明の精神と範囲とから逸脱することなく、開示された発明に対してさらに他の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、アクセスポイントとアクセス端末間の１ｘＥＶ−ＤＯ順方向リンクで用いられるフレーム構造を図解したものである。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の１ｘＥＶ−ＤＯフレーム構造におけるアクティブ時間スロットを図解したものである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１の１ｘＥＶ−ＤＯフレーム構造におけるアイドル時間スロットを図解したものである。
【図３】図３は、図１の１ｘＥＶ−ＤＯフレーム構造で伝送されるバーストパイロット信号を図解したものである。
【図４】図４は、本発明のパイロット走査装置を用いることが可能な１ｘＥＶ−ＤＯネットワークの略ブロック図である。
【図５】図５は、本発明によるパイロット走査装置の機能ブロック図である、
【図６】図６は、図５のパイロット検出ブロックにより実行される、相関に基づくパイロット検出手順の一実施例を示したフローチャートである。
【図７】図７は、１ｘＥＶ−ＤＯネットワークにおいて、隣接する２つのパイロット・バースト信号により共有される３２チップの重なりを示す図である。
【図１】
2008539608.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年10月10日(2007.10.10)
【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】
スペクトル拡散無線通信システムの無線順方向リンクを介して、送信機から受信機に通信されるビーコン信号を発見するための方法であって、ビーコン信号は、割り当てられたインデックス値と、互いに重なり合う部分とを有する、複数の異なる符号列を含み、
該方法は、
受信したＲＦ信号を、ベースバンド信号にダウンコンバートし、ベースバンド信号をサンプリングして、少なくとも一つの受信したビーコン信号を表すベースバンドサンプルをデジタル形式で取り出すステップと、
前記ベースバンドサンプルを格納するためのステップと、
基準タイミング信号を生成するステップと、
ビーコン信号を発見するステップであって、
ｉ）  前記複数の符号列の特徴的な長さよりも長く拡張された検索ウインドによって、前記ベースバンド信号と前記複数の符号列との間の相関を求め、その相関結果を解析して、予め定められた閾値を超える相関ピークの組を識別し、
ｉｉ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、所定の相関ピークを取り出す元の特定の符号列に割り当てられたインデックス値を取り出して格納し、
ｉｉｉ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、所定の相関ピークの受信信号電力を表す電力レベル指標を取り出して格納し、
ｉｖ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、前記基準タイミング信号に基づく時間オフセットを取り出して格納し、
ｖ）  重なり合う部分を有する符号列に対応し、予め定められた許容ウインド内に入る時間オフセットを有する相関ピークの組を識別し、
ｖｉ）  所定の相関ピークの各組に対して、所定の相関ピーク組の他方の相関ピークに比べ、より低い電力レベル指標を有する一方の相関ピークを、所定の相関ピーク組の中から一つ識別し、一方の相関ピークに関する情報を以降の出力および処理から除外することによって、ビーコン信号を発見するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法は、さらに、以降の処理手順のために、検出したビーコン信号に割当てられたインデックス値を、それらに対応した電力レベル指標に対応付けるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法は、さらに、ＧＰＳ信号を受信し再生するステップと、前記ＧＰＳ信号に基づき、前記基準タイミング信号を生成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、前記スペクトル拡散無線通信システムは、１ｘＥＶ−ＤＯネットワークを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
スペクトル拡散無線通信システムの無線順方向リンクを介して、送信機から受信機に通信されるビーコン信号を発見するための装置であって、ビーコン信号は、割り当てられたインデックス値と、互いに重なり合う部分とを有する、複数の異なる符号列を含み、
該装置は、
受信したＲＦ信号を、ベースバンド信号にダウンコンバートし、ベースバンド信号をサンプリングして、少なくとも一つの受信したビーコン信号を表すベースバンドサンプルをデジタル形式で取り出す無線サブシステムと、
前記無線サブシステムに動作可能なように接続され、前記ベースバンドサンプルを格納するためのバッファ手段と、
基準タイミング信号を生成するタイミング信号発生器と、
前記バッファ手段と前記タイミング信号発生器とに動作可能なように接続されたビーコン発見手段であって、
ｉ）  前記複数の符号列の特徴的な長さよりも長く拡張された検索ウインドによって、前記ベースバンドサンプルと前記複数の符号列との間の相関を求め、その相関結果を解析して、予め定められた閾値を超える相関ピークの組を識別し、
ｉｉ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、所定の相関ピークを取り出す元の特定の符号列に割り当てられたインデックス値を取り出して格納し、
ｉｉｉ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、所定の相関ピークの受信信号電力を表す電力レベル指標を取り出して格納し、
ｉｖ）  ｉ）で識別した組の中の所定の各相関ピークに対して、前記基準タイミング信号に基づく時間オフセットを取り出して格納し、
ｖ）  重なり合う部分を有する符号列に対応し、予め定められた許容ウインド内に入る時間オフセットを有する相関ピークの組を識別し、
ｖｉ）  所定の相関ピークの各組に対して、所定の相関ピーク組の他方の相関ピークに比べ、より低い電力レベル指標を有する一方の相関ピークを、所定の相関ピーク組の中から一つ識別し、一方の相関ピークに関する情報を以降の出力および処理から除外するビーコン発見手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、前記ビーコン発見手段は、以降の処理手順のために、検出したビーコン信号に割当てられたインデックス値を、それらに対応した電力レベル指標に対応付けることを特徴とする装置。