(57)【要約】  モバイル通信システムにおいて、ユーザ装置が動作させられる。モバイル通信システムのネットワーク部分は、同期モード又は非同期モードで動作することが可能である。動作には、隣接セルから受信した定期的に発生する信号に関するタイミング情報を記録することを含む。隣接セルから受信した定期的に発生する信号が、サービングセルから受信した対応する定期的に発生する信号の所定の時間ウインドウ内で発生しているか否かを少なくとも検知することによって、モバイル通信システムのネットワーク部分が同期モードで動作しているか非同期モードで動作しているかを確認するブラインド検知プロセスにおいて、記録されたタイミング情報は用いられる。ユーザ装置の続く動作を制御するために、モバイル通信システムのネットワーク部分の検知された動作モードが用いられる。
2011503948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル通信システムにおいてユーザ装置を動作させる方法であって、
前記モバイル通信システムのネットワーク部分は、同期モード又は非同期モードで動作することが可能であって、
前記方法は、
隣接セルから受信した定期的に発生する信号に関するタイミング情報を記録する工程と、
前記隣接セルから受信した前記定期的に発生する信号が、サービングセルから受信した対応する定期的に発生する信号の所定の時間ウインドウ内で発生しているか否かを少なくとも検知することによって、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分が前記同期モードで動作しているか前記非同期モードで動作しているかを確認するブラインド検知プロセスにおいて、前記記録されたタイミング情報を用いる工程と、
前記ユーザ装置の続く動作を制御するために、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードを用いる工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ユーザ装置の続く動作を制御するために、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードを用いる前記工程は、
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードが前記同期モードである場合には、前記同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された第１の処理を用いて機能を実行する工程と、
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードが前記非同期モードである場合には、前記非同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された第２の処理を用いて前記機能を実行する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記機能がセル探索機能であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記機能がチャネル推定機能であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
以前のネットワーク同期状態判断が、前記同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいて前記ユーザ装置が以前には動作していたことを示す場合には、前記同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された初期セル探索機能を実行する工程と、
以前のネットワーク同期状態判断が、前記非同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいて前記ユーザ装置が以前には動作していたことを示す場合には、前記非同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された初期セル探索機能を実行する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記以前のネットワーク同期状態判断が、用いられるのに十分な信頼性があるか否かを最初に判断する工程を含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分が前記同期モードで動作しているか前記非同期モードで動作しているかを確認する前記ブラインド検知プロセスが、前記サービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれている隣接セルから受信された、定期的に発生する信号に関するタイミング情報を信頼することを防止する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記隣接セルのセル識別子を前記サービングセルのセル識別子と比較することにより、前記隣接セルが前記サービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれているか否かを検知する工程を含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
モバイル通信システムにおけるユーザ装置内で動作する装置であって、
前記モバイル通信システムのネットワーク部分は、同期モード又は非同期モードで動作することが可能であって、
前記装置は、
隣接セルから受信した定期的に発生する信号に関するタイミング情報を記録するように構成されたロジックと、
前記隣接セルから受信した前記定期的に発生する信号が、サービングセルから受信した対応する定期的に発生する信号の所定の時間ウインドウ内で発生しているか否かを少なくとも検知することによって、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分が前記同期モードで動作しているか前記非同期モードで動作しているかを確認するブラインド検知プロセスにおいて、前記記録されたタイミング情報を用いるように構成されたロジックと、
前記ユーザ装置の続く動作を制御するために、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードを用いるように構成されたロジックと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記ユーザ装置の続く動作を制御するために、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードを用いるように構成された前記ロジックは、
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードが前記同期モードである場合には、前記同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された第１の処理を用いて機能を実行するように構成されたロジックと、
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードが前記非同期モードである場合には、前記非同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された第２の処理を用いて前記機能を実行するように構成されたロジックと、
を備えることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記機能がセル探索機能であることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記機能がチャネル推定機能であることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
以前のネットワーク同期状態判断が、前記同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいて前記ユーザ装置が以前には動作していたことを示す場合には、前記同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された初期セル探索機能を実行するように構成されたロジックと、
以前のネットワーク同期状態判断が、前記非同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいて前記ユーザ装置が以前には動作していたことを示す場合には、前記非同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された初期セル探索機能を実行するように構成されたロジックと、
を備えることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記以前のネットワーク同期状態判断が、用いられるのに十分な信頼性があるか否かを最初に判断するように構成されたロジックを備えることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分が前記同期モードで動作しているか前記非同期モードで動作しているかを確認する前記ブラインド検知プロセスが、前記サービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれている隣接セルから受信された、定期的に発生する信号に関するタイミング情報を信頼することを防止するように構成されたロジックを備えることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記隣接セルのセル識別子を前記サービングセルのセル識別子と比較することにより、前記隣接セルが前記サービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれているか否かを検知するように構成されたロジックを備えることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセルラ電気通信に関し、もっと具体的には、セルラ電気通信のユーザ装置（ＵＥ）に、同期と非同期のネットワーク動作を判別させ、それに応じて、更にその動作を適応させる方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
来るべきエボルブド・ユニバーサル地上無線アクセス網（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）技術は、３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．２０１「Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Long Term Evolution (LTE) physical layer; General description（エボルブド・ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）；ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）物理層；概要）」が定めるように、非常に広い範囲の動作帯域幅及びキャリア周波数上で動作することができるであろう。更に、Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは、マイクロセル（即ち、ショッピング・センタまたはその他の公衆が入ることができる建物のような限定された地域を対象にする低電力基地局受け持つセル）から、１００ｋｍに及ぶ範囲を持つマクロセルまでの、非常に大きな距離範囲内で動作することができるであろう。様々な伝搬条件に非常によく適応できる無線アクセス技術であるために、様々な利用法において起こりえる様々な無線条件を扱うために直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）技術が下りリンク（即ち、基地局からＵＥまでの通信リンク）に使用される。ＯＦＤＭＡでは、利用可能なデータ・ストリームを、並列に送信される多くの狭帯域サブキャリアに分割する。各サブキャリアは狭帯域であるため、フラット・フェージングを受けるのみである。このことは、受信機で各サブキャリアを復調するのを非常に容易にする。
【０００３】
更に、ＬＴＥ技術は、同期および非同期ネットワークの両方で動作する。同期ネットワークでは、全ての基地局（例えば、ｅＮｏｄｅＢ）はエア・インタフェースで同じタイミングを使用し、非同期ネットワークでは、基地局のエア・インタフェース・タイミングは、近所の基地局のタイミングとは異なり得るだろう。受信信号の無線チャネル特性と性質とは、そのネットワークが同期かそうでないかに依存して変化する。一つの例をとると、同期ネットワークの場合、下りリンクの推定チャネルは、典型的には寄与する全ての無線基地局の多チャネル推定である。基準信号は互いに衝突するので、チャネル推定は劣化する。それと対照的に、非同期ネットワークでは、基準信号はその他のセルの基準信号よりむしろデータと衝突し、その結果雑音として処理され得るもっとランダムな挙動を与える。
【０００４】
もう一つの例をとると、ネットワークが同期か非同期かに依存して、受信信号の性質はまた異なるであろう。一つの例は同期チャネルであり、このチャネルの信号はＵＥが自身の動作を、自身のサービングセルの動作と同期することを可能にする：異なる同期信号が異なるセルにおいて使用されても、同期ネットワークでは同期信号の発生は時間的に一致するであろうが、このことは非同期ネットワークにおいてはずっとありそうにない。従って、同期ネットワークでの使用に最適化された受信器は、もう一つの基地局の同期信号を干渉として扱わず、むしろ競合する同期信号として扱うであろう。
【０００５】
これらの二つの例は、受信器が同期または非同期のネットワークの何れで動作しているのかを知ることが有益である、ということを示している。
【０００６】
従来のＵＥは、ネットワークの同期状態を検出しない。従って、同期と非同期のネットワークの両方で満足に動作するよう、ＵＥのアルゴリズムと手順とが設計されなければならない。この妥協は、両方の場合に最適ではない性能をもたらす。もしＵＥが、それが動作するネットワークの同期状態を知っていたなら、その環境のもとで最良のアルゴリズム（例えば、セル探索およびチャネル推定）を実行することが可能であろう。
【０００７】
従って、その後の動作に最も良く適したアルゴリズム／手順を選択させるため、ＵＥが動作するネットワークが同期かそうでないかを決定できるようにする仕組みを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００８】
強調すべきことであるが、本明細書で使用する場合、用語”comprise（備える）”および”comprising（備えている）”は、述べた特徴、整数、ステップまたは構成要素の存在を特定していると取るべきであり、これらの用語の使用は、一つ以上の特徴、整数、ステップ、構成要素またはそれらのグループの存在または追加を排除しない。
【０００９】
本発明の１つの態様に従って、前述およびその他の目的は、モバイル通信システムにおけるユーザ装置を動作させる方法及び装置において実現される。ここでモバイル通信システムのネットワーク部分は、同期モード又は非同期モードで動作することが可能である。この動作には、隣接セルから受信した定期的に発生する信号に関するタイミング情報を記録することを含む。隣接セルから受信した定期的に発生する信号が、サービングセルから受信した対応する定期的に発生する信号の所定の時間ウインドウ内で発生しているか否かを少なくとも検出することによって、モバイル通信ネットワークのネットワーク部分が同期モードで動作しているか非同期モードで動作しているかを確認するブラインド検知プロセスにおいて、記録したタイミング情報が使用される。ユーザ装置の続く動作を制御するために、モバイル通信システムのネットワーク部分の検知された動作モードが使用される。
【００１０】
幾つかの実施形態では、ユーザ装置の続く動作を制御するため、モバイル通信システムのネットワーク部分の検知された動作モードを使用することには、もしモバイル通信システムのネットワーク部分の検知された動作モードが同期モードであるなら、第一の処理を用いて機能を実行することを備え、その第一の処理は、同期モードで動作するモバイル通信システムにおける使用のために最適化されている。もしモバイル通信システムのネットワーク部分の検知された動作モードが非同期モードであるなら、第二の処理を用いてこの機能は実行され、この第二の処理は、非同期モードで動作するモバイル通信システムにおける使用のために最適化されている。
【００１１】
これらの実施形態の幾つかでは、この機能はセル探索機能である。幾つかの他の実施形態では、この機能はチャネル推定機能である。
【００１２】
幾つかの実施形態のもう一つの態様では、もし以前のネットワーク同期状態判断が、同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいてユーザ装置が以前には動作していたということを示すなら、同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化した初期セル探索機能を実行することを、ユーザ装置の動作は含む。もし以前のネットワーク同期状態判断が、非同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいて、ユーザ装置が以前には動作していたということを示すなら、非同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された初期セル探索機能が実行される。
【００１３】
これらの実施形態の幾つかでは、動作には、以前のネットワーク同期状態判断が、使用するのに十分信頼できるかどうかを最初に判断することを含む。
【００１４】
もう一つの態様では、モバイル通信ネットワークのネットワーク部分が同期モードで動作しているか非同期モードで動作しているかを確認するブラインド検知プロセスが、サービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれている隣接セルから受信された、定期的に発生する信号に関するタイミング情報を信頼することを防止することを、ユーザ装置の動作は含む。
【００１５】
これらの実施形態の幾つかでは、動作には、隣接セルのセル識別子をサービングセルのセル識別子と比較することにより、隣接セルがサービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれているか否かを検知することを含む。
【００１６】
次の図面と一緒に以下の詳細な説明を読むことにより、本発明の目的と利点が理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】多くのセルを備えるネットワーク・サービスエリアをカバーする、セルラ通信システムを示す。
【図２】一つのＯＦＤＭシンボル区間の間の一つのＯＦＤＭサブキャリアに対応する、ＬＴＥ下りリンク物理リソース（“リソースエレメント”）の一例についての時間−周波数グリッドを示す。
【図３】周波数領域における下りリンク・サブキャリアが、リソース・ブロックへとどうやってグループ化されるかを示す、時間−周波数グリッドである。
【図４ａ】スロット当り７個のＯＦＤＭシンボルのみの通信を許容する、いわゆる「通常の」サイクリック・プレフィックス長を示す。
【図４ｂ】よりサイズが長いために、スロット当り６個のＯＦＤＭシンボルのみの通信を許容する、拡張サイクリック・プレフィックスを示す。
【図５】ＬＴＥシステムの無線インタフェースの構造を示す。
【図６】非同期ネットワークのＵＥにはエア・インタフェースがどのように見え得るかを示す信号タイミング図である。
【図７】同期ネットワークのＵＥにはエア・インタフェースがどのように見え得るかを示す信号タイミング図である。
【図８】一つの観点で、本発明の態様に従ってＵＥにおいて実行される典型的なステップ／手順のフローチャートである。
【図９】一つの観点で、本発明のこれらの態様に従ってＵＥにおいて実行される典型的なステップ／手順のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図を参照して、ここで本発明の種々の特徴について説明する。図で類似の部分は同じ参照文字で指定する。
【００１９】
本発明の種々の態様について、多くの典型的な実施形態と関連して、ここでより詳しく説明する。本発明の理解を援けるため、プログラム命令を実行できるコンピュータ・システムまたはその他のハードウエアの構成要素により実行される動作シーケンスの観点から、本発明の多くの態様を説明する。認識すべきであるが、実施形態の各々において、特別の目的の回路（例えば、特別の機能を実行するよう相互接続した個別論理ゲート）により、一つ以上のプロセッサが実行するプログラム命令により、または両方の組合せにより、種々の動作を実行することが可能であろう。更に、本明細書で説明する技術をプロセッサに実行させるコンピュータ命令の適切なセットを含む、固体記憶装置、磁気ディスクまたは光ディスクのような任意の型式のコンピュータ読取可能な媒体内において完全に実現されるものとしても、本発明は考えられることができる。それ故、本発明の種々の態様を多くの異なる形式で実装してもよく、その様な型式全ては本発明の範囲内にあることを意図している。本明細書において、本発明の種々の態様の各々について、説明した動作を実行するように“構成したロジック”として、或いは、説明した動作を実行するような“ロジック”として、任意のそのような実施形態の型式の全てが呼ばれるかもしれない。
【００２０】
本発明と矛盾しない実施形態の態様では、ＵＥは、隣接セルからの周期的信号のタイミング発生を記録する。これは、典型的には、隣接セルの測定の間に行なわれる。この目的のために使用する信号は、典型的には、隣接セルからの同期信号および基準信号である。次に、ＵＥは記録した情報を分析し、ＵＥが動作しているネットワークの同期状態を決定する。信号伝達から獲得した知識なしにＵＥが動作しているので、この分析はブラインド検出処理と考えることができる。
【００２１】
本発明と矛盾しない実施形態のもう一つの態様では、後の動作を最適化するためにどのアルゴリズムを使用するかを選択するための基礎として、ＵＥは検出したネットワーク同期状態を使用する。この知識から利益を得るアルゴリズムの例は、隣接セルの検出（即ち、セル探索）とチャネル推定である。
【００２２】
これら、およびその他の態様について、以下に詳細に説明する。議論を援けるため、この説明ではＬＴＥの用語を使用する。しかしながら、ＬＴＥ用語の使用は、種々の本発明の概念がＬＴＥシステムのみに応用可能であると意味することを意図していない。それとは反対に、二つのモード（即ち、同期または非同期）のどちらかで動作可能であり、下りリンク・エア・インタフェース内における周期信号の送信を含む、任意のセルラ通信システムに、本発明の種々の態様において実現できる。
【００２３】
図１は、ネットワーク・サービスエリア１０１を対象にするセルラ通信システムを示す。このサービスエリアは多くのセルを備え、セル１０３はそのうちの１つであるが、セル１０３は一例にすぎない。セル１０３は、無線基地局１０５（例えば、ｅノードＢ）が提供するその無線サービスエリアによって定められる。無線基地局１０５の範囲内にあるＵＥ１０７のような一つ以上のＵＥは、そのような基地局１０５によって受け持たれる。
【００２４】
ＬＴＥ物理レイヤ下りリンク送信は、ＯＦＤＭに基づく。それ故、基本的なＬＴＥ下りリンクの物理リソースは、図２に示すような時間−周波数グリッドとして理解することができ、いわゆる“リソースエレメント”の各々は、一つのＯＦＤＭシンボル区間の間の一つのＯＦＤＭサブキャリアに対応する。
【００２５】
図３に示すように、周波数領域の下りリンク・サブキャリアはリソース・ブロックにグループ化される。各リソース・ブロックは、１８０ｋＨｚの公称リソース・ブロック帯域幅に対応して、一つの０．５ミリ秒のスロットの間隔（（図示されているように）通常のサイクリック・プレフィックスを使用する場合は７ＯＦＤＭシンボルであり、拡張サイクリック・プレフィックスを使用する場合は６ＯＦＤＭシンボル）について、１２個のサブキャリアから成る。
【００２６】
それ故、下りリンク・サブキャリアの全数は、ＤＣサブキャリアを含めて、Ｎｃ＝１２・ＮＲＢ＋１であり、ここでＮＲＢは１２・ＮＲＢ個の使用可能サブキャリアから形成できるリソース・ブロックの最大数である。実際には、下りリンク・キャリアが、１．４ＭＨｚから２０ＭＨｚの範囲の公称送信帯域幅に対応して、ＮＲＢ−ｍｉｎ＝６よりも大きい任意のリソース・ブロック数から成ることを、ＬＴＥ物理レイヤ規格は許容している。少なくとも物理レイア規格の観点から、このことは非常に高度のＬＴＥ帯域幅／スペクトル柔軟性を考慮している。
【００２７】
図４ａと４ｂは、ＬＴＥ下りリンク送信についての時間ドメイン構造を示す。各１ミリ秒サブフレーム４００は、長さＴｓｌｏｔ＝０．５ミリ秒長（＝１５３６０・Ｔｓであり、各スロットは１５，３６０個の時間ユニットＴｓを備える）の２個のスロットから成る。そして、各スロットは多くのＯＦＤＭシンボルから成る。
【００２８】
サブキャリア間隔Δｆ＝１５ｋＨｚは、有効シンボル時間Ｔｕ＝１／Δｆ≒６６．７マイクロ秒（２０４８・Ｔｓ）に対応する。その結果、全ＯＦＤＭシンボル時間は、有効シンボル時間とサイクリック・プレフィックス長Ｔｃｐの合計である。２個のサイクリック・プレフィックス長が定義される。図４ａは、スロット当り７個のＯＦＤＭシンボルの通信を許容する、通常のサイクリック・プレフィックス長を示す。スロットの最初のＯＦＤＭシンボルについて、通常のサイクリック・プレフィックスＴＣＰは１６０・Ｔｓ≒５．１マイクロ秒であり、残りのＯＦＤＭシンボルについてはＴｓ≒４．７マイクロ秒である。
【００２９】
図４ｂは拡張サイクリック・プレフィックスを示し、このプレフィックスはサイズがより長いため、スロット当り６個のＯＦＤＭシンボルのみの通信を許容する。拡張サイクリック・プレフィックスの長さＴＣＰ−ｅは、５１２・Ｔｓ≒１６．７マイクロ秒である。
【００３０】
通常のサイクリック・プレフィックスの場合、スロットの最初のＯＦＤＭシンボルについてのサイクリック・プレフィックス長は、残りのＯＦＤＭシンボルについてのサイクリック・プレフィックス長よりも幾分大きい、ということが分かるであろう。この理由は単に、０．５ミリ秒のスロットを完全に埋めるためである。というのも、スロット当りの時間ユニット数Ｔｓ（１５３６０）は７で割り切ることができないからである。
【００３１】
リソース・ブロックの下りリンク時間ドメイン構造を考慮する場合（即ち、０．５ミリ秒のスロット間で１２のサブキャリアを使用する）、各リソース・ブロックは、通常のサイクリック・プレフィックス（図３に示す）の場合では１２・８＝８４個のリソースエレメントからなり、拡張サイクリック・プレフィックス（図示せず）の場合には１２・７＝７２個のリソースエレメントから成る、ということが分かるであろう。
【００３２】
端末の動作のもう一つの重要な側面はモビリティであり、これには、セル探索、同期化および信号電力測定手順を含む。セル探索は、端末が接続できる可能性のあるセルを見付け出す手順である。セル探索手順の一部として、端末はセルのアイデンティティを獲得し、識別したセルのフレーム・タイミングを推定する。またセル探索手順は、システムにアクセスするのに必要な残りのパラメータを含む、報知チャネル上でのシステム情報の受信に必須のパラメータの推定を提供する。
【００３３】
複雑なセル計画を避けるため、物理レイヤ・セル・アイデンティティの数は十分に大きくあるべきである。例えば、ＬＴＥ標準に従うシステムは、５０４個の異なるセル・アイデンティティをサポートする。これら５０４個の異なるセル・アイデンティティを、各々が３個のアイデンティティからなる１６８グループに分割する。
【００３４】
セル探索の複雑さを減少させるため、ＬＴＥについてのセル探索は典型的には、既知の広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）システムの３ステップのセル探索手順に類似の手順を構成する、幾つかのステップで行なわれる。この手順において端末を支援するため、ＬＴＥは、下りリンク上で一次同期信号と二次同期信号とを提供する。ＬＴＥシステムの無線インタフェースの構造を示す図５に、このことを示す。ＬＴＥシステムの物理レイヤには、１０ミリ秒の時間を持つ一般無線フレーム５００を含む。図５は、ＬＴＥ周波数分割複信（ＦＤＤ）システムのための一つのその様なフレーム５００を示す。各フレームは２０スロット（０から１９の番号を付与）を持ち、各スロットは、通常は７個のＯＦＤＭシンボルからなる０．５ミリ秒の時間を持つ。サブフレームは、２個の隣接スロットで作られ、従って１ミリ秒の継続時間を持ち、通常１４個のＯＦＤＭシンボルから成る。一次および二次同期信号は固有のシーケンスであり、サブフレーム０と５の各々の第一のスロットの最後の２個のＯＦＤＭシンボルに挿入される。一次同期信号は二次同期信号より少ない帯域幅を占有することができる。また、同期信号に加えて、セル探索手順の動作の一部は、既知の位置で送信する基準信号を活用する。
【００３５】
図６は、エア・インタフェースが非同期ネットワークにおいてＵＥにどのように見え得るかを示す信号タイミング図である。ＵＥはサービングセルの無線フレーム６０１を受信する。この例では、ＵＥは更に、隣接セルの無線フレーム６０３を受信する。ネットワークは非同期なので、サービングセルおよび隣接セルからの信号のタイミングはお互いに整合しておらず、予測できない関係を有するであろう。ＵＥは、各々の無線フレーム内で周期的に発生する信号の発生時刻を比較して、タイミング関係を決定することができる。例えば、ＬＴＥシステムでは、同期信号Ｐ−ＳｙＳまたはＳ−ＳｙＳ（“Ｐ／Ｓ−ＳｙＳ）をこの目的に使用できる。この例では、隣接セルの無線フレーム６０３の発生が、サービングセルの無線フレーム６０１の発生に比較して、サイクリック・プレフィックスの長さを超える量だけ遅延されている。
【００３６】
比較して、図７は、エア・インタフェースが同期ネットワークにおいてＵＥにどのように見え得るかを示す信号タイミング図である。ＵＥはサービングセルの無線フレーム７０１を受信する。この例では、ＵＥは更に、隣接セルの無線フレーム７０３を受信する。ネットワークは同期されているので、サービングセルおよび隣接セルからの信号のタイミングはお互いに整合しており、類似のタイミングを持つであろう。非同期の場合と同様に、ＵＥは、各々の無線フレーム内で周期的に発生する信号の発生時刻を比較して、タイミング関係を決定することができる。例えば、ＬＴＥシステムでは、同期信号Ｐ−ＳｙＳまたはＳ−ＳｙＳ（“Ｐ／Ｓ−ＳｙＳ）をこの目的に使用できる。この例では、隣接セルの同期無線フレーム７０３の発生が、サービングセルの無線フレーム６０１の発生に比較して、ほんの少しのみ（例えばサイクリック・プレフィックスの長さを超えない）遅延している。遅延が少しでもある理由は、ＵＥとそのサービングセルとの間にある距離よりも長い、ＵＥと隣接セルとの間の距離（従ってより大きな伝搬遅延）のためである。
【００３７】
本発明と矛盾しない実施形態の一態様で、ＵＥが上記で説明した特徴を有効に使い、動作しているネットワーク同期か非同期かを確かめることができる。もう一つの態様で、ＵＥはこの情報を使用してその動作を最適化することができる。
【００３８】
図８は、一つの点において、本発明の態様に従うＵＥにおいて実行される典型的なステップ／手順のフローチャートである。図８は、もう一つの点において、種々説明した機能を実行するよう構成したロジックを持つＵＥ８００を表現するものとして考えられることができる。本発明に関する機能のみが表現されている。当業者は認識するであろうが、更にＵＥ８００は多くのその他の機能を実行する必要があろうが、その説明は本発明の範囲を超えている。
【００３９】
初めに（例えば、開始時に）、ＵＥ８００はセルを検出し、検出したセルをそのサービングセルとするよう動作を実行する(ステップ８０１）。これには、ＵＥ８００がその動作をサービングセルの動作と同期させることを含む。
【００４０】
本発明と矛盾しない実施形態の一態様では、ＵＥは、通信ネットワークが同期か非同期かを確かめる情報をローカルに記憶したデータベースを構築し、次に利用するであろう。従って、ＵＥの動作の一部には、このデータベースが既に存在するかどうかを検出する（判断ブロック８０３）ことを備える。もし存在しなければ（判断ブロック８０３からの“いいえ”の経路）、ＵＥは、通常のモビリティマネジメントの一部として、隣接セルから受信した信号に対して測定を実行する（ステップ８０５）。これらの測定の目的は、ハンドオーバ判断を支援するために、これらの隣接セルについてのデータベースを構築すること、および、それらの信号強度とその他の重要な情報とをサービング基地局に報告することである。本発明と関係して、更に、ＵＥ８００は、隣接セルの信号についてのタイミング情報（例えば、絶対的に、又はサービングセルの対応するＰ／Ｓ同期信号に対して相対的に、Ｐ／Ｓ同期信号および／またはその他の基準信号がいつ発生したのかについての情報）を収集し、（同じまたは個別のデータベースに）記憶する。幾つかの実施形態では、また、ＵＥのサービングセルについてのタイミング情報をこのデータベースに更に記憶することは便利である。簡単に分かるように、ネットワークが同期か非同期かを確かめるために後にサービングセルのタイミング信号と比較するために、この方法で収集したタイミング情報は使用されるだろう。
【００４１】
ＵＥがネットワークの状態（即ち、同期か非同期か）を知っていない限り、ＵＥは、最適化されていないけれども、ネットワークのどちらの型式でも使用可能な「妥協した」アルゴリズム又はデフォルトのアルゴリズムを使用する。
【００４２】
データベースが所定の規模に達した後、データベースは存在するものとみなされる（判断ブロック８０３からの“はい”の経路）。次に、ＵＥ８００は、ネットワークが同期か非同期かを確かめる（判断ブロック８０７）。（データベースに記憶した)異なるタイミングを比較し、これらの比較から、ネットワークの同期状態についての結論に到達することにより、これを達成する。即ち、もしサービングセル及び隣接セルから、同等の信号がお互いに対して所定の時間間隔内で生じたなら、ネットワークは同期していると考えられ；そうでなければ非同期であると考えられる。２個のセルが同期していると考えられる典型的な時間間隔は、サイクリック・プレフィックスの期間またはその一部分である。
【００４３】
２個のセルが非同期であるのに、単に偶然で、それらの対応する周期的に発生する信号がごく接近しているため同期しているように見えることがありうる、ということがわかるだろう。その様な間違った結論に到達することを避けるため、ＵＥは十分な数の隣接セルからの信号を比較し、信号全てがたまたま純粋にほぼ一致しているという可能性を実質的に削減できる。
【００４４】
幾つかの、しかし必ずしも全てではない実施形態では、検出した隣接セル（例えば、セルＩＤ）についてのもっと詳細な情報も判断に寄与する。これは、通常の配置場面においては、３個のセルを単一の基地局が受け持ち、このことにより、それらのタイミングがお互いに同期しているという結果をもたらすからである。しかしながら、これらの３個のセルが同期しているという事実は、周辺のネットワークの同期状態について何の情報も提供しない。例えば、ＬＴＥシステムでは、同期信号は、以前に説明したように、一次同期信号（Ｐ−ＳｙＳ）と二次同期信号とを備える。同じ基地局が受け持つ３個のセルは典型的には、異なるＰ−ＳｙＳ信号を使用するが、同じＳ−ＳｙＳ信号を使用する。本発明の幾つかの実施形態では、この“配置規則”に起因するかもしれない誤った判断を行うことを避けるため、同じ基地局が受け持つセルはネットワークの同期状態の計算からは除外される。
【００４５】
本発明と矛盾しない実施形態のもう一つの態様では、端末がネットワークの同期状態を決定した後、この知識を後の動作で使用できる。同期ネットワークは、典型的には、ＵＥ８００によって一つのみの位置から検出されうる得る以上に広い地理的領域に及ぶので、性能を改善するために、前に測定したセルから得られる判断は、現在および後に適用される。
【００４６】
従って、もしＵＥ８００が、非同期ネットワークで動作しているということを確かめたなら（判断ブロック８０７からの“いいえ”の経路）、その様なネットワークでの使用に最適な一つ以上のアルゴリズムを採用する（ステップ８０９）。対照として、もしＵＥ８００が、同期ネットワークで動作しているということを確かめたなら（判断ブロック８０７からの“はい”の経路）、同期ネットワークでの使用に最適な一つ以上のアルゴリズムを代わりに採用する（ステップ８１１）。
【００４７】
どちらのケース（即ち、同期または非同期ネットワーク）でも、例えばＵＥ８００が同期ネットワーク領域に入った又は同期ネットワーク領域から出たことによる、同期状態の変化を検出することができるよう、ＵＥはデータベースの維持と構築と（ステップ８１３）を継続できる。
【００４８】
図８は、ＵＥがネットワークが同期または非同期であるかどうかを確かめることが可能なデータベースを十分構築してしまうまでに、ＵＥ８００がまずサービングセルを検出し、次に妥協アルゴリズムまたはデフォルト・アルゴリズムを使用する状況を示す。しかしながら、本発明と矛盾しない実施形態のもう一つの態様では、すでに、例えば電源を切られる前になされた判断を信頼して使用できるなら、ＵＥ８００は妥協アルゴリズムまたはデフォルト・アルゴリズムを使用する必要はない。後の電源投入イベントのため、ＵＥ８００が最後に電源を切られた時に存在したのと同じネットワークの同期状態を仮定することにより、最初のセル探索手順さえ改善することができる。前に行なった判断の時期を信頼性の指標として使用できる。例えばＵＥ８００が前に検出されたネットワークから移動してしまった可能性があるので、古い判断は信頼できない。信頼性のもう一つの指標はキャリア周波数情報であり、ＵＥ８００が最後に電源を投入された時にネットワークが同期または非同期のどちらかであるとＵＥ８００が前に認識したときに用いたのと同じキャリアｆｃで、ＵＥ８００がセル探索をもし開始するなら、前の判断は信頼できると考えられ、スタートアップに使用される。更にもう一つの信頼性の指標は地理的位置情報であり、ＵＥ８００が最後に電源を切断された地理的位置に十分近い近傍内にいるということを、電源投入時にもしＵＥ８００が判断するなら、ネットワークの同期状態に関する前の判断を再度使用できる。例えば、ＵＥ８００内に含む全地球測位システム（ＧＰＳ）回路から、その様な地理的位置情報を獲得できる。ネットワーク同期状態の以前の判断が、ＵＥ８００のスタートアップ時に使用するために十分信頼できるかどうかを決定するため、これらの履歴情報のどれもが、単独または任意の組合せの何れでも使用できる。
【００４９】
図９は、ある点において、本発明のこれらの態様に従ってＵＥで実行される典型的なステップ／手順のフローチャートである。図９は、もう一つの点で、種々説明した機能を実行するよう構成されたロジックを持つＵＥ８００’を示すものと考えることができる。例えば電源投入時にＵＥ８００’は、ネットワークの同期状態に関する判断を前にしたかどうかを、そしてもしそうなら、その判断が使用されるために十分信頼性があるかどうかを確かめるために、前に記録した状態インジケータを検査する（判断ブロック９０１）。判断の時期、キャリア周波数情報、および地理的位置情報を含むがこれらに限定しない任意の数の要因によって、信頼性を評価することができる。判断の時期は、任意の数の様々な方法によって決定されることができる。例えば、ＵＥ８００’が最後に電源を切断された時に開始されたランニングタイマを使用できる。或いは、ＵＥ８００’が最後に電源を切断された時を記録するタイムスタンプを、ＵＥ８００’はメモリに記憶できる。するとこのタイムスタンプは、時期を判断するため、ＵＥの時計の現在値と比較されることができる。
【００５０】
もしネットワーク同期状態の以前の判断が全くないなら、またはもし以前に行なった判断が信頼性があるものとは考えられないなら（判断ブロック９０１からの“いいえ”の経路）、ＵＥ８００’は、図８を参照して前に説明したように動作し、ステップ８０１から開始する。
【００５１】
しかしながら、もし使用可能な以前の判断があれば（判断ブロック９０１からの“はい”の経路）、更なる処理を指示するためにその判断を使用することができる。具体的には、ネットワークが同期していなかったと判断したなら（判断ブロック９０３からの“いいえ”の経路）、非同期ネットワークに最適化された初期セル探索アルゴリズムが動作する（ステップ９０５）。ひとたび初期セル探索がサービングセルであるべきセルを特定すると、データベースの存在が検査される（判断ブロック９０７）。もしデータベースがまだ存在しないなら（判断ブロック９０７からの“いいえ”の経路）、ＵＥ８００’は隣接セルの信号に関するタイミング情報を収集し、記憶する（例えば、絶対的な、またはサービングセルの対応するＰ／Ｓ同期信号に対して相対的な、Ｐ／Ｓ同期信号および／またはその他の基準信号が発生した時刻に関する情報）（ステップ９０９）。この目的に使用するアルゴリズムは、非同期ネットワークでの使用のために最適化されている。幾つかの実施形態では、ＵＥ自身のサービングセルについてのタイミング情報もまた、このデータベースに記憶することができる。
【００５２】
データベースが所定の規模に達した後、データベースが存在するものと考えられる（判断ブロック９０７からの“はい”の経路）。次に、ＵＥ８００’は判断ブロック８０７（図８参照）に進み、前に説明したように動作する。最新のデータベースが、ネットワークが同期していることを示すのか非同期であることを示すのかに、この動作は依存するだろう。
【００５３】
判断ブロック９０３に戻って参照すると、もしＵＥがネットワークが同期していたと判断したなら（判断ブロック９０３からの“いいえ”の経路）、同期ネットワークに最適化された初期セル探索アルゴリズムが動作する（ステップ９１１）。ひとたび初期セル探索がサービングセルであるべきセルを特定すると、データベースの存在が検査される（判断ブロック９１３）。もしデータベースがまだ存在しないなら（判断ブロック９１３からの“いいえ”の経路）、ＵＥ８００’は隣接セルの信号に関するタイミング情報を収集し、記憶する（例えば、絶対的な、またはサービングセルの対応するＰ／Ｓ同期信号に対して相対的な、Ｐ／Ｓ同期信号および／またはその他の基準信号が発生した時刻についての情報）（ステップ９１５）。この目的のために使用されるアルゴリズムは、同期ネットワークでの使用のために最適化されている。幾つかの実施形態では、ＵＥ自身のサービングセルのタイミング情報もまた、このデータベースに記憶することができる。
【００５４】
データベースが所定の規模に達した後、データベースが存在するものと考えられる（判断ブロック９１３からの“はい”の経路）。次に、ＵＥ８００’は判断ブロック８０７（図８参照）に進み、前に説明したように動作する。最新のデータベースが、ネットワークが同期していることを示すのか非同期であることを示すのかに、この動作は依存するだろう。
【００５５】
本発明と矛盾しない実施形態の更にもう一つの態様では、異なるネットワーク及び周波数帯に対して異なるデータベースが生成され、記憶されることができる。
【００５６】
上記で議論したように、ネットワークが同期であるか非同期であるかの知識を使用してＵＥの性能を改善することができる。このようにして最適化できるアルゴリズムの例には、セル探索手順とチャネル推定手順を含むが、これに限定はされない。例えばセル探索の場合、いわゆる“隠されたセル”の探索を含むために、ネットワークが同期であるという知識を使用することができる。これらの”隠されたセル”は、その信号がサービングセルの信号と同期しているが、サービングセルから受信したより強い信号によって実際には“隠されて”いる、隣接セルである。（信号強度の違いは、ＵＥが、隣接セルよりもサービングセルのより近くにあるためである）。更に、同期している隣接セルのＰ−ＳｙＳは、時間合わせされたサービングセルのＰ−ＳｙＳによってマスクされる可能性があり、同じＰ−ＳｙＳを持つかもしれない。その結果、ネットワークが同期する場合、隣接セルの検出は、ステージ３で起こる基準信号を用いたセルＩＤ検証と一緒に、セル探索手順のステージ２から（即ち、Ｓ−ＳｙＳに頼って）行なわれるであろう。セル探索の具体的アルゴリズムは本発明の範囲を超えており、従って、ここでは極めて詳細に説明する必要はない。
【００５７】
もう一つの例では、ネットワークの同期状態に基づきチャネル推定を最適化できる。即ち、他のセルからの信号を雑音として処理することができるかどうか（非同期ネットワーク）、または信号の組が一緒に働きマルチセル転送機能になるかどうか（同期ネットワーク）、をネットワークの同期状態の知識は制御できる。
【００５８】
本発明について、具体的な実施形態を参照して説明した。しかしながら、当業者には容易に明らかであろうが、上記に説明した実施形態の形式以外の具体的形式で本発明を実現することが可能である。説明した実施形態は単に説明に役立つものであり、どのようにも制限的であるとは考えられるべきではない。本発明の範囲は、先の説明よりむしろ添付の請求の範囲で与えられ、本請求の範囲に含まれる全ての変形物と均等物とはそこに包含されることを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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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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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年6月9日(2010.6.9)
【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】
モバイル通信システムにおいてユーザ装置を動作させる方法であって、
前記モバイル通信システムのネットワーク部分は、同期モード又は非同期モードで動作することが可能であって、
前記方法は、
隣接セルから受信した定期的に発生する信号に関するタイミング情報を記録する工程と、
前記隣接セルから受信した前記定期的に発生する信号が、サービングセルから受信した対応する定期的に発生する信号の所定の時間ウインドウ内で発生しているか否かを少なくとも検知することによって、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分が前記同期モードで動作しているか前記非同期モードで動作しているかを確認するブラインド検知プロセスにおいて、前記記録されたタイミング情報を用いる工程と、
前記ユーザ装置の続く動作を制御するために、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードを用いる工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ユーザ装置の続く動作を制御するために、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードを用いる前記工程は、
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードが前記同期モードである場合には、前記同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された第１の処理を用いて機能を実行する工程と、
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードが前記非同期モードである場合には、前記非同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された第２の処理を用いて前記機能を実行する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記機能がセル探索機能であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記機能がチャネル推定機能であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
以前のネットワーク同期状態判断が、前記同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいて前記ユーザ装置が以前には動作していたことを示す場合には、前記同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された初期セル探索機能を実行する工程と、
以前のネットワーク同期状態判断が、前記非同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいて前記ユーザ装置が以前には動作していたことを示す場合には、前記非同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された初期セル探索機能を実行する工程と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分が前記同期モードで動作しているか前記非同期モードで動作しているかを確認する前記ブラインド検知プロセスが、前記サービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれている隣接セルから受信された、定期的に発生する信号に関するタイミング情報を信頼することを防止する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記隣接セルのセル識別子を前記サービングセルのセル識別子と比較することにより、前記隣接セルが前記サービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれているか否かを検知する工程を含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
モバイル通信システムにおけるユーザ装置内で動作する装置であって、
前記モバイル通信システムのネットワーク部分は、同期モード又は非同期モードで動作することが可能であって、
前記装置は、
隣接セルから受信した定期的に発生する信号に関するタイミング情報を記録するように構成されたロジックと、
前記隣接セルから受信した前記定期的に発生する信号が、サービングセルから受信した対応する定期的に発生する信号の所定の時間ウインドウ内で発生しているか否かを少なくとも検知することによって、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分が前記同期モードで動作しているか前記非同期モードで動作しているかを確認するブラインド検知プロセスにおいて、前記記録されたタイミング情報を用いるように構成されたロジックと、
前記ユーザ装置の続く動作を制御するために、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードを用いるように構成されたロジックと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記ユーザ装置の続く動作を制御するために、前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードを用いるように構成された前記ロジックは、
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードが前記同期モードである場合には、前記同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された第１の処理を用いて機能を実行するように構成されたロジックと、
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分の前記検知された動作モードが前記非同期モードである場合には、前記非同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された第２の処理を用いて前記機能を実行するように構成されたロジックと、
を備えることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記機能がセル探索機能であることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記機能がチャネル推定機能であることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
以前のネットワーク同期状態判断が、前記同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいて前記ユーザ装置が以前には動作していたことを示す場合には、前記同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された初期セル探索機能を実行するように構成されたロジックと、
以前のネットワーク同期状態判断が、前記非同期モードで動作していたモバイル通信システムにおいて前記ユーザ装置が以前には動作していたことを示す場合には、前記非同期モードで動作するモバイル通信システムで用いるために最適化された初期セル探索機能を実行するように構成されたロジックと、
を備えることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記以前のネットワーク同期状態判断が、用いられるのに十分な信頼性があるか否かを最初に判断するように構成されたロジックを備えることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記モバイル通信システムの前記ネットワーク部分が前記同期モードで動作しているか前記非同期モードで動作しているかを確認する前記ブラインド検知プロセスが、前記サービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれている隣接セルから受信された、定期的に発生する信号に関するタイミング情報を信頼することを防止するように構成されたロジックを備えることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
前記隣接セルのセル識別子を前記サービングセルのセル識別子と比較することにより、前記隣接セルが前記サービングセルをも受け持っている基地局によって受け持たれているか否かを検知するように構成されたロジックを備えることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【国際調査報告】
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2011503948.tif 000014