(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の復調器と１又は複数のサーチャーを有する無線通信受信デバイスにおけるマルチパスリスト上で、複数の状態にある複数のマルチパス信号を管理する方法であって、
ａ）前記複数のパルチパス信号を、前記無線通信受信デバイスで受信するステップと、
ｂ）前記無線通信受信デバイスの前記サーチャー中で、復調に十分な信号強度を有する複数のマルチパス信号を検出するステップと、
ｃ）復調に十分な信号強度を有する複数のマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号の到達時間を測定するステップと、
ｄ）復調に十分な信号強度を有する複数のマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）レベルを測定するステップと、
ｅ）復調に十分な信号強度を有する複数のマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号が、前記マルチパスリスト上に存在する前記マルチパス信号の内の１つであると、前記到達時間に基づいて識別された場合に、前記マルチパスリストを、当該マルチパス信号の前記到達時間と前記信号対雑音比で更新するステップと、
ｆ）復調に十分な信号強度を有する複数のマルチパス信号の中から新たに検出されたマルチパス信号を識別して、前記新たに検出されたマルチパス信号のそれぞれについて、当該新たに検出されたマルチパス信号を、当該新たに検出されたマルチパス信号の前記信号対雑音比に基づいて評価して、複数の状態の内の１つに分類するステップであって、前記複数の状態は、アサイン状態とポテンシャル状態とを含んでおり、前記アサイン状態においては復調器が各マルチパス信号にアサインされ、前記ポテンシャル状態にあるマルチパス信号は復調にはアサインされないが、将来的な復調の候補を提供するために保持されるステップと、
ｇ）前記ポテンシャル状態のマルチパス信号を、前記アサイン状態のマルチパス信号と比較して、前記ポテンシャル状態にある複数のマルチパス信号の１つが、複数にわたる連続的な測定により、前記アサイン状態にある複数のマルチパス信号の内の１つである第１のマルチパス信号の信号対雑音比よりも、しきい値を越えて大きい信号対雑音比を有する場合には、前記ポテンシャル状態にある複数のマルチパス信号の前記１つを前記アサイン状態にプロモートし、前記アサイン状態にある前記第１のマルチパス信号を前記ポテンシャル状態にデモートし、
ｈ）復調処理のために、前記アサイン状態にある複数の前記マルチパス信号の内の１つである第２のマルチパス信号を、選択的に提供するステップと、
ｉ）前記マルチパス信号の内の１つを、前記マルチパスリストから、前記マルチパス信号の内の前記１つの前記信号対雑音比に基づいて、選択的にリジェクトするステップと、
を備える方法。
【請求項２】
前記無線通信受信デバイスが、
前記マルチパス信号をスキャンするための前記１又は複数のサーチャーとしての１つのサーチャーと、
前記複数の復調器としての一組の復調器と、
前記サーチャーに接続されたプロセッサと、
前記プロセッサに接続されたコンピュータ読み取り可能なメモリユニットであって、前記プロセッサを介して実行され、また、前記プロセッサに対して当該方法のステップを実行させるプログラムを記憶している、コンピュータ読み取り可能なメモリユニットと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法が、電子デバイスに対して前記方法を実行させるコンピュータ読み取り可能なコードを含むコンピュータ読み取り可能な媒体によって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の状態がテンポラリ状態を含み、前記テンポラリ状態は、復調処理には用いられないが、今後の評価においてポテンシャル状態に分類される可能性のある候補である、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
復調に十分な信号強度を有するマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号の前記ＳＮＲレベルが所定のしきい値レベルを上回っている時間に基づいて、当該マルチパス信号が、ステップｆ）で分類される、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項６】
復調に十分な信号強度を有するマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号の前記ＳＮＲレベルが所定のしきい値レベルを上回っている測定回数に基づいて、当該マルチパス信号が、前記ステップｆ）で分類される、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項７】
前記マルチパス信号の内の前記１つが、前記マルチパス信号の内の前記１つの前記ＳＮＲレベルが所定のしきい値レベルを下回っている時間に基づいて、ステップｉ）でリジェクトされる、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項８】
前記マルチパス信号の内の前記１つが、前記マルチパス信号の内の前記１つの前記ＳＮＲレベルが所定のしきい値レベルを下回っている測定回数に基づいて、ステップｉ）でリジェクトされる、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップａ）〜ｉ）をある時間にわたって規則的に繰り返して、前記無線通信デバイスの復調器の数と等しい又はそれ以上の数量のマルチパス信号を提供する、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項１０】
符号分割多重アクセス順方向リンクにより複数の基地局からマルチパス信号を受信する無線通信受信デバイスにおいて、マルチパス信号を管理する、請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項１１】
複数のマルチパス信号を管理する無線通信デバイスであって、
前記マルチパス信号をスキャンするサーチャーと、
複数の復調器のセットと、
前記サーチャーに接続されたプロセッサと、
前記プロセッサに接続されており、前記プロセッサを介して実行されるプログラムを記憶している、コンピュータ読み取り可能なメモリユニットと、
を備えるとともに、
前記プログラムは、前記プロセッサに、
ａ）前記パルチパス信号を、前記無線通信受信デバイスで受信するステップと、
ｂ）前記無線通信受信デバイスの前記サーチャー中で、復調に十分な信号強度を有する前記マルチパス信号を検出するステップと、
ｃ）復調に十分な信号強度を有するマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号の到達時間を測定するステップと、
ｄ）復調に十分な信号強度を有するマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）レベルを測定するステップと、
ｅ）復調に十分な信号強度を有するマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号が、前記マルチパスリスト上に存在する前記マルチパス信号の内の１つであると、前記到達時間に基づいて識別された場合に、前記マルチパスリストを、当該マルチパス信号の前記到達時間と前記信号対雑音比で更新するステップと、
ｆ）復調に十分な信号強度を有するマルチパス信号の中から新たに検出されたマルチパス信号を識別して、前記新たに検出されたマルチパス信号のそれぞれについて、当該新たに検出されたマルチパス信号を、当該新たに検出されたマルチパス信号の前記信号対雑音比に基づいて評価して、複数の状態の内の１つに分類するステップであって、前記複数の状態は、アサイン状態とポテンシャル状態とを含んでおり、前記アサイン状態においては復調器が各マルチパス信号にアサインされ、前記ポテンシャル状態にあるマルチパス信号は復調にはアサインされないが、将来的な復調の候補を提供するために保持されるステップと、
ｇ）前記ポテンシャル状態のマルチパス信号を、前記アサイン状態のマルチパス信号と比較して、前記ポテンシャル状態にある複数のマルチパス信号の１つが、複数にわたる連続的な測定により、前記アサイン状態にある複数のマルチパス信号の内の１つである第１のマルチパス信号の信号対雑音比よりも、しきい値を越えて大きい信号対雑音比を有する場合には、前記ポテンシャル状態にある複数のマルチパス信号の前記１つを前記アサイン状態にプロモートし、前記アサイン状態にある前記第１のマルチパス信号を前記ポテンシャル状態にデモートし、
ｈ）復調処理のために、前記アサイン状態にある複数の前記マルチパス信号の内の１つである第２のマルチパス信号を、選択的に提供するステップと、
ｉ）前記マルチパス信号の内の１つを、前記マルチパスリストから、前記マルチパス信号の内の前記１つの前記信号対雑音比に基づいて、選択的にリジェクトするステップと、
を実行させる、ことを特徴とする無線通信デバイス。
【請求項１２】
前記複数の状態は、テンポラリ状態を含み、
前記テンポラリ状態は、復調処理には用いられないが、今後の評価において、ポテンシャル状態に分類される可能性のある候補である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信デバイス。
【請求項１３】
復調に十分な信号強度を有するマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号の信号対雑音比のレベルが所定のしきい値レベルを上回っている時間に基づいて、ステップｆ）において、前記マルチパス信号が分類される、ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信デバイス。
【請求項１４】
復調に十分な信号強度を有するマルチパス信号のそれぞれについて、当該マルチパス信号の信号対雑音比のレベルが所定のしきい値レベルを上回っている測定回数に基づいて、ステップｆ）において、前記マルチパス信号が分類される、ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信デバイス。
【請求項１５】
前記マルチパス信号の内の前記１つの信号対雑音比のレベルが所定のしきい値レベルを下回っている時間に基づいて、ステップｉ）において、前記マルチパス信号の内の前記１つのリジェクトを行う、ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、ディジタル通信の分野に関する。より詳しくは、本発明は、複数の復調器を持つ受信機によって復調されるマルチパス信号を管理する装置と方法に関する。本発明の開示は、複数の復調器を持つ受信機に対するマルチパス信号を管理する方法と装置を検討する。
【０００２】
（背景技術）
無線電話方式、例えばモバイル電話の使用は、今日広く用いられている通信様式である。可変速通信システム、例えば符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）スペクトル拡散システムは、最も一般的に展開されている無線電話方式の内の１つである。需要が増す一方でリソースは限られているため、その容量、忠実性及び性能を向上させる必要性が生じている。
【０００３】
図１Ａを参照すると、従来の基地局とモバイル電話間におけるマルチパス信号伝搬の図が示されている。従来の基地局１０４は、信号をモバイル局、例えば電話１０２に送信する。一般的に、信号は、基地局を識別するパイロット情報と、音声内容などのデータ情報と、を含んでいる。第１の信号１０６ａのような干渉無しでモバイル電話１０２に対して直接に送信することが可能な信号は、最強の信号となる。しかしながら、基地局１０４がこの信号を送信できるパワーに制限があり、また、信号が雑音をピックアップするものと仮定すると、モバイル電話が受信する信号のパワーとＳＮＲを向上させる必要がある。
【０００４】
従来の方法は、異なる経路を通ってモバイルユニット１０２に至る送信信号の部分を合成するものである。例えばオリジナルの信号を偏向させる建物１０８、丘１１０及び表面１１２等の自然又は人口の障害物のために複数の経路が生じる。これらの他の信号が走行する経路のために、基地局１０４からモバイル電話１０２に送信された同期に敏感で雑音に敏感なデータにおいて時間遅延と性能劣化が本質的に生じる。しかしながら可能な最強の信号をモバイル電話に送出するために、これらの複数の経路例えば経路１０６ａ〜１０６ｄからの２つ以上の信号を合成する。しかしながら、複数の信号を効果的に合成し復調するために、この方法ではモバイル電話で受信した全ての異なるマルチパスから最も価値ある候補を選択する必要が生じる。
【０００５】
送信された信号の悪化は次の２つのカテゴリに分類される：ゆっくり変動するチャネル障害と高速フェージング変動である。ゆっくり変動するチャネル障害は、対数正規（log-normal）フェージング、又は図１Ａの従来技術に一般的な移動又は遮断により引き起こされるシャドウィング、又はゆっくりとしたフェージングから生じる。例えばサブ・ヘルツのようなよりゆっくりとした変動は、事実上チャネルの「利用可能性」を決定する。これに対して、メッセージ中の受信波形構造の詳細とエラーの相互関係の詳細に影響を与えるのは、高速フェージング変動だけである。従って、復調のための条件に影響を与える信号の特性を、効果的に選択する必要が生じる。
【０００６】
ここで図１Ｂの先行技術を参照すると、２つの従来型マルチパス信号の時間に対する強度のグラフが表されている。グラフ１００ｂは時間の横軸１２２と、信号対雑音比（ＳＮＲ）１２０例えばパイロットＥｃ／Ｉｏ比の縦軸を持っている。モバイル電話１０２で受信された例示のマルチパス信号として、第３のマルチパス信号１０６ｃと第４のマルチパス信号１０６ｄが表されている。一般に従来の方法は、最も高いＳＮＲを持つマルチパス信号を合成のために選択する。従って時間スパンＡ１２４ａにおいては、両方の信号が同じ雑音レベルを持つと仮定すれば、第４のマルチパス信号１０６ｄを表す暗線は第３のマルチパス信号１０６ｃよりも高いＳＮＲレベルを持っている。しかしながら時間スパンＢ１２４ｂでは、第３のマルチパス信号１０６ｃを表す鎖線がより高いＳＮＲレベルを持っている。２つのマルチパス信号のＳＮＲすなわち信号対雑音比が接近すると、復調のためにどちらの信号を取るべきかについての選択が、交互に変動してしまう。
【０００７】
この変動は「スラッシング」の状態として周知である。スラッシングの欠点は、それがプロセッサ処理等のシステムリソースのかなりの部分を消費することである。スラッシングのあいだは、異なるマルチパス信号に対して複数の復調器のアサインとデアサインを行う処理により、プロセッサがオーバーロードになりかねない。さらにその切り替えによってデータ損失又は可聴干渉（audible interference）が引き起こされるので、又はそれによって待ち時間効果(latency effects)が引き起こされるので、スラッシングはモバイル電話１０２の出力信号の質を低下させかねない。従って、スラッシングの影響を回避しながら、最良のマルチパス信号を合成のために選択する方法が必要になる。
【０００８】
要約すれば、ディジタル通信の容量、忠実性及び性能を向上させる装置と方法が必要とされる。具体的には、モバイル電話で受信された信号のパワーとＳＮＲを向上させる方法が必要となる。特に、一連の復調処理と合成処理のためにモバイル電話で受信された全ての異なるマルチパスの中から、最も価値のある候補を選択する方法が必要とされる。さらに、スラッシングの影響を回避しながら合成のための最良のマルチパス信号を選択する方法が必要となる。
【０００９】
（発明の開示）
本開示は、ディジタル通信の容量、忠実性及び性能を向上させるための方法と装置を提供する。具体的には本開示は、モバイル電話で受信された信号のパワーとＳＮＲを向上させる方法を提供する。有益にも本開示は、一連の復調処理と合成処理のためにモバイル電話で受信された全ての異なるマルチパスの中から最も価値のある候補を選択するための方法を提供する。さらに本開示は、有害なスラッシングの影響無しにこの方法を実行する。
【００１０】
１つの実施形態で、本開示はいくつかのステップを含む方法を述べている。第１のステップでは、マルチパス信号が無線通信デバイスで受信される。次に、無線通信デバイスのサーチャー部分によってマルチパス信号がサーチされる。復調するのに十分な信号強度を持つマルチパス信号が要求される。取得された１つのマルチパス信号に対してＳＮＲレベルと到達時間が決定される。無線通信デバイスは、マルチパス信号が複数の状態に分類されているマルチパスリスト内で事前に検出されたマルチパス信号の各々の到達時間、ＳＮＲレベル及び送信基地局の情報を記憶している。取得されたマルチパスの到達時間とＳＮＲレベルが一旦決定されると、取得されたマルチパス信号がその到達時間に基づいてマルチパスリスト内に存在する１つのマルチパス信号と同一であると識別される場合、マルチパスリストはその到達時間と信号対雑音比で更新される。次に、取得されたマルチパス信号が到達時間に基づきマルチパスリスト内に存在するマルチパス信号のどれとも一致しない場合は、取得されたマルチパス信号は新たに検出されたものと見なされ、その新たに検出されたマルチパス信号はその信号対雑音比に基づいて複数の状態に１つに分類される。マルチパスリスト内のマルチパス信号は、サーチ測定の結果に基づいて複数の可能な状態の１つから別の１つへ移動される。最後に、取得された１つのマルチパス信号はその状態に基づいて復調処理のために評価される。
【００１１】
取得されたマルチパス信号が分類されているこれらの状態には、テンポラリ状態、ポテンシャル状態及びアサイン状態が含まれる。テンポラリ状態は低品質の信号が分類されている状態であり、ポテンシャル状態は中程度の質の信号が分類されている状態であり、アサイン状態は高い質の信号がアサインされている状態である。信号の質はそれらがある性能のしきい値を満たすかどうかで定められる。しきい値には、パワー又はＳＮＲレベル、及び／又は、パワー又はＳＮＲレベルが維持される時間周期等の時間的しきい値が含まれる。すなわちアサイン状態に分類された信号は、それらが最高の質の信号なので復調のために最初に選択される。アサイン状態に分類される信号が存在しない場合は、復調のための復調器への即座のアサインのためにポテンシャル信号のキューを用いることができ、従って先行技術の待ち時間の問題を回避することができる。この方法を用いることによって本開示は、ヒストリカルな性能に基づいて、状態に分類されたポテンシャル信号のキューを説明する。従って本開示は、マルチパス信号を分類する状態環境を用いることによって先行技術による信号選択のスラッシングの短所を克服することを検討する。
【００１２】
別の実施形態では、本開示は、全てが接続されたトランシーバ、サーチャー、レシーバ、プロセッサ及びコンピュータ読み取り可能メモリを有する通信デバイスについて述べている。通信デバイスのメモリ部分はプログラム命令を含んでおり、それはプロセッサを通じて実行されると通信デバイス内のマルチパス信号に対する復調を管理するための前記の方法を実行する。
【００１３】
各種の図面に表されている本発明の実施形態の以下の詳細な説明を読めば、本開示内で検討されるこれらの及び他の目的と長所は通常の当業者に明らかとなろう。
【００１４】
（発明を実施するための最良の形態）
本開示で開示される好ましい実施形態をここで詳細に説明するが、その例は添付の図面の中に表されている。本開示は好ましい実施形態に関連して説明されるが、その開示をこれらの実施形態に限定することを意図したものではないことが理解されよう。逆に本開示は、添付のクレームによって定められる本開示の精神と範囲内にある代替例、修正例及び等価例を対象とすることを意図したものである。さらに、以下の詳細な説明では完全な理解を与えるために多くの具体的な詳細が述べられる。しかしながら開示された実施形態はこれらの具体的な詳細を伴わないでも実行できることは当業者にとって明らかであろう。他の場合、開示される態様を不必要に不明確にしないために、周知の方法、手順、構成部品及び回路は詳細に説明されていない。
【００１５】
以下の詳細な説明のある部分例えばプロセスは、プロシージャ、ロジックブロック、処理、及びコンピュータ又はディジタルシステムメモリ内のデータビット又は通信デバイス内の信号に対する処理の他の記号表示を用いて表される。これらの説明と表現は、ディジタル通信業界の技術者によって最も効果的に彼らの作業の内容を他の技術者に伝達するために用いられる手段である。一般的にここではプロシージャ、ロジックブロック、プロセス等は、所望の結果に導くステップ又は命令の一貫したシーケンスであると見なされる。ステップは、物理量の物理的操作を要求するシーケンスである。一般に、しかし必ずしもそうではないが、これらの物理的操作は、通信デバイス又はプロセッサ内で記憶、伝達、結合、比較することができまた他の場合には操作することができる電気的又は磁気的な信号の形態をとる。便宜上及び一般的使用に関連して、これらの信号は本開示に関連するビット、値、エレメント、記号、文字、用語、数等と呼ばれる。
【００１６】
しかしながらこれらの用語の全ては参照物理操作及び物理量と解釈され、またさらに当業界で一般的に用いられる用語の観点から解釈される単に便利なラベルであると理解されたい。以下の議論から明らかなように別に述べられていない限り、本開示の説明全体にわたって「受信」、「取得」、「決定」、「分類」、「評価」、「送出」、「許可」等の用語は、データを操作し変換する通信デバイス又は類似の電子式計算デバイスの作用を意味することが本開示の議論全体を通じて理解されよう。データは通信デバイス構成部品又はコンピュータシステムのレジスタとメモリ内の物理的（電子的）量として表され、それは通信デバイス構成部品又はコンピュータシステムのメモリ又はレジスタ又は他のそのような情報記憶、送信又は表示デバイス内の物理的量として同様に表される他のデータに変換される。
【００１７】
ここで図２を参照すると、本開示の１つの実施形態によるマルチパス信号を管理するために用いられる通信デバイスのブロック図が表されている。たとえばモバイル局又はモバイル電話等の通信デバイス２００は、ファームウェア２１０とハードウェア２２０の２つの一般的なセクションを含む。ファームウェアセクション２１０は、バス２０２を通じて互いに接続されたプロセッサ２１４とメモリ２１６を含む。
【００１８】
図２のハードウェアセクション２２０は、アンテナ２０２、トランシーバ２０４、サーチャー２２４、及びレーキ・レシーバ２２６を含む。アンテナはトランシーバ２０４に接続され、そのトランシーバはレーキ・レシーバ２２６とサーチャー２２４に接続される。サーチャー２２４とレーキ・レシーバ２２６は両方ともプロセッサ２１４とメモリ２１６に接続される。レーキ・レシーバ２２６は、復調フィンガとしても周知の複数の復調経路、つまり復調器２２１〜２２３を含む。各フィンガ２２１〜２２３はトランシーバ２０４に接続されて、そのそれぞれのマルチパス信号をその到達時間に基づいて独立に識別し復調することができる。レーキ・レシーバは、信号のさらなる処理のための当業界では周知の図２には表されていない一連のハードウェアに接続される。復調フィンガの出力は、ダイバーシティコンバイナー２２５によって干渉的に（ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｙ）に合成されて、最大のＳＮＲを発生させる。ハードウェア２２０とファームウェア２１０の合成を用いることによって、以下により十分に説明する復調に用いるためのマルチパス信号の効率的かつフレキシブルな管理を提供する。
【００１９】
ここで図３を参照すると、本開示の１つの実施形態による、時間的しきい値とＳＮＲしきい値が適用される例示のマルチパス信号のグラフが表されている。グラフ３００は時間３２２の横座標とＳＮＲ３２０縦座標を有し、その縦座標はまた雑音レベルを一定とした場合の信号パワーをも表している。第４のマルチパス信号１０６ｄが、時間周期にわたって示された例示の信号として表されている。第１のＳＮＲしきい値すなわちマルチパス受け入れしきい値（Ｔ＿ＡＣＣＥＰＴ）３２６は、それに対してマルチパス管理がそのマルチパス信号へのＡＣＣＥＰＴ処理を検討するしきい値である。Ｔ＿ＡＣＣＥＰＴ３２６とともに、本実施形態は受け入れの測定の数しきい値（Ｎ＿ＡＣＣＥＰＴ）３２２も表しており、このＮ＿ＡＣＣＥＰＴは、信号の信号対雑音比がＴ＿ＡＣＣＥＰＴよりも高く維持されなければならない時間的しきい値を表す。ここでは、マルチパス信号の信号強度が、サーチャー測定のＮ＿ＡＣＣＥＰＴ連続時間の間、Ｔ＿ＡＣＣＥＰＴよりも高い。図３に見られるように、第４のマルチパス信号１０６ｄは時間スパン３  ３４３においてこれら両方のしきい値を満たすことはできない。しかしながら第４のマルチパス信号１０６ｄは、時間スパン１  ３４１において、これらのしきい値の両方を満たしている。本実施形態はＳＮＲしきい値と時間的しきい値の両方を用いてマルチパス信号に対するマルチパスＡＣＣＥＰＴ処理の検討を行うが、本開示はＳＮＲしきい値だけの使用にも十分適している。
【００２０】
図３はさらに第２のＳＮＲしきい値すなわちマルチパスリジェクションしきい値（Ｔ＿ＲＥＪＥＣＴ）３２８を表しており、それはマルチパス管理がそのマルチパス信号に対してＲＥＪＥＣＴ処理を検討するようなしきい値を表わす。Ｔ＿ＲＥＪＥＣＴ３２８とともに、本実施形態はさらにリジェクションしきい値３２４（Ｎ＿ＲＥＪＥＣＴ）に対する測定の数しきい値を表しており、このＮ＿ＲＥＪＥＣＴは、マルチパスＲＥＪＥＣＴ処理を実行するために、信号の強度がＴ−ＲＥＪＥＣＴよりも低くなっていなければならない時間的しきい値を表す。図３に見られるように、第４のマルチパス信号１０６ｄは時間スパン２  ３４２によって表されるようにこれら両方のしきい値を満たしている。復調処理及び合成処理に関してマルチパス信号を受け入れ及び／又はリジェクトするための時間的しきい値を用いることによって、本開示は信号評価に対する低域通過フィルタリングの提供を説明する。そうすることによって本開示は、雑音信号に対する不必要なアサインの割合の制限、及び、不安定ではあるがそれ以外は強いマルチパス信号からのスラッシングの無い復調フィンガの不必要なデアサインの割合の制限を説明する。本実施形態がＳＮＲしきい値と時間的しきい値の両方を用いてマルチパス信号に対するマルチパスＡＣＣＥＰＴ処理の検討を行うが、本開示はＳＮＲしきい値だけを用いるのにも十分適している。
【００２１】
図４は、１つの実施形態によりマルチパス信号が分類される状態線図４００である。状態線図４００は３つの状態を表している。テンポラリ状態４０２、ポテンシャル状態４０４、及びアサイン状態４０６である。これらの状態は階層に配置されるが、そこではテンポラリ状態４０２は最低状態であり、ポテンシャル状態４０４は次に高い状態であり、アサイン状態４０６は最高の状態である。本実施形態は３つの状態を表すが、いかなる種類の階層配置においていかなる個数の状態を用いてもよい。本実施形態では、復調フィンガはアサイン状態に分類される各マルチパス信号にアサインされ、そのマルチパス信号に復調が許可される。対照的に、アサイン状態以外のどの状態に分類されるマルチパス信号にも復調は許可されないが、それらは時間に対する性能を評価するために維持され、従って復調に対する今後の候補を提供する。
【００２２】
テンポラリ状態又はポテンシャル状態に割り当てられたマルチパス信号をさらに持つことによって、本開示は復調に利用できる良質の信号を即時に供給することについて説明している。これによって、先行技術が遭遇する利用可能な復調フィンガに対する信号を検出するスケジューリングの問題のいくつかが回避される。全体として、複数の状態の全てに関連する信号の数はレーキ・レシーバ内の利用可能な復調フィンガの数を大きく超えことができる。このように、利用可能なマルチパス信号のキューのシーケンスを用いて、様々な信号の問題を補償することができる。
【００２３】
図４はさらに、マルチパス信号がどのようにして特定の状態へ及び特定の状態から分類されるか、例えばプロモートされまたデモートされるかを表している。プロモーション４１０とラベル付けされたカラムは、マルチパス信号がある状態へプロモートされる又は分類されるプロセスを与える。逆にデモーション４４０とラベル付けされたカラムは、マルチパス信号がある状態からデモートされるプロセスを与える。本実施形態はある状態の信号を分類するための特定のプロセスを与えるが、特定の応用例に適合する様々なプロセスと方法を用いることが可能である。
【００２４】
プロモーションのカラム４１０に表されている本実施形態の状態をアサインするプロセスは、通信デバイスのハードウェア部分４６２からのサーチャー信号の入力４２０で開始する。図２は入力４２０を実行するハードウェアの１つの実施形態を示しているが、そこではアンテナ２０２、トランシーバ２０４及びサーチャーを組み合わせてマルチパス信号（信号）を供給する。
【００２５】
本実施形態のステップ４２２では、その信号がサーチャーによって予め定められたしきい値Ｔ＿ＵＳＥより大きいＳＮＲを持っているかどうかが照会される。しきい値Ｔ＿ＵＳＥは復調のための十分な信号強度を保証する。信号がしきい値Ｔ＿ＵＳＥより大きいＳＮＲを持っていれば、プロセスはステップ４２６に進む。逆に信号がしきい値Ｔ＿ＵＳＥよりも大きいＳＮＲを持っていない場合は、信号はステップ４５０を通じてリジェクトされる。サーチャーは、Ｔ＿ＵＳＥより大きな信号強度を持つマルチパス信号の到達時間を測定する。マルチパス信号の到達時間がマルチパスリスト内にあるマルチパス信号の到達時間のどれとも一致しない場合は、そのマルチパス信号は新しいマルチパス信号であると見なされる。
【００２６】
本実施形態のステップ４２４では、その新しいマルチパス信号がしきい値Ｔ＿ＡＣＣＥＰＴより大きなＳＮＲを持っているかどうかが照会される。その新しいマルチパス信号がしきい値Ｔ＿ＡＣＣＥＰＴよりも大きなＳＮＲを持っていれば、プロセスはステップ４２６に進む。逆に新しいマルチパス信号がＴ＿ＡＣＣＥＰＴよりも大きなＳＮＲを持たない場合は、新しいマルチパス信号はステップ４５０を通じてリジェクトされる。
【００２７】
本実施形態のステップ４２６では、新しい信号は確かに新しいパイロットであるか、例えば新しいパイロット識別を有する新しい基地局からの信号であるかどうかが照会される。新しいマルチパス信号が新しいパイロットである場合は、プロセスは新しいマルチパス信号をポテンシャル状態４０４に分類する。新しい基地局に対するこの特別扱いによってセルのより良好なダイバーシティ利得が得られる。逆に新しいマルチパス信号が新しいパイロットでない場合は、プロセスは新しいマルチパス信号をテンポラリ状態４０２に分類する。
【００２８】
サーチ結果におけるマルチパス信号の到達時間がマルチパスリスト内にあるマルチパス信号の１つの到達時間に一致すれば、マルチパスリストの到達時間と信号対雑音比が更新される。同じ基地局からの全てのマルチパス信号の到達時間とＳＮＲが更新されるまで、この更新プロセスは続く。一旦この更新プロセスが完了すると、分類のステップの残余は以下のように進行する。
【００２９】
本実施形態のステップ４２８では、テンポラリ状態４０２に分類された信号は次のサーチャー処理においてチェックされて、その信号が、Ｔ＿ＡＣＣＥＰＴ（それ自体でＳＮＲしきい値を満たしている）より大きなＳＮＲを、ある時間的しきい値を越えて（例えば、連続的なＳＮＲ測定でＮ＿ＡＣＣＥＰＴを越えて）、維持しているかどうかが判定される。ステップ４２８で信号がＮ＿ＡＣＣＥＰＴしきい値を満たしていれば、その信号はポテンシャル状態４０４に分類される。逆に信号がＮ＿ＡＣＣＥＰＴしきい値を満たしていなければ、それはテンポラリ状態４０２に分類されたままである。１つの実施形態で、ステップ４３２は図３の信号性能によって表される。信号１０６ｄのスパン３  ３４３とスパン１  ３４１の両方ともＴ＿ＡＣＣＥＰＴしきい値３２６を満たすが、スパン１３４２だけがＮ＿ＡＣＣＥＰＴしきい値３２２を満たす。従ってスパン３  ３４３に対応する時間において、信号１０６ｄはテンポラリ状態４０２に分類され、スパン１３４１に対応する時間において、信号１０６ｄはポテンシャル状態４０４に分類される。
【００３０】
本実施形態のステップ４３０では、復調フィンガが許可されておらず、且つ、復調フィンガが復調に利用可能であるかを決定する照会がなされる。１つの実施形態では、図２のレーキ・レシーバ２２６内にマルチパス信号を復調するのに利用できる復調フィンガの１つを有することによってステップ４３０が実行される。復調フィンガが利用可能であれば、最初にポテンシャル状態４０４に分類された信号はここでアサイン状態４０６に分類され、こうしてマルチパス信号に復調が許可される、又は復調フィンガがマルチパス信号にアサインされる。しかしながら復調フィンガが利用可能でない場合は、プロセスはステップ４３２に進む。
【００３１】
本実施形態のステップ４３２では、信号がＴ＿ＣＯＭＰしきい値とＮ＿ＣＯＭＰしきい値の両方を満たすかどうかを決定する照会がなされる。Ｔ＿ＣＯＭＰしきい値は「比較」マージンしきい値を表す。ポテンシャル状態４０４に分類された１つの信号は、アサイン状態４０６にプロモートされるためには、アサイン状態にある別の信号のＳＮＲを、この比較マージンしきい値分だけ超えなければならない。さらに比較マージンしきい値は、Ｔ＿ＣＯＭＰしきい値が満たされる時間的しきい値、ＳＮＲ測定におけるＮ＿ＣＯＭＰを含む。ポテンシャル状態４０４に分類された信号が、アサイン状態４０６にある特定の１つのマルチパスのＳＮＲよりも、測定によるＮ＿ＣＯＭＰにわたってＴ＿ＣＯＭＰ以上大きい現在のＳＮＲ性能を有している場合は、ポテンシャル状態４０４に分類された信号はアサイン状態４０６にプロモートされ、アサイン状態４０６に分類された信号はポテンシャル状態にデモートされる。２つの信号がアサイン状態とポテンシャル状態の間で切り替わる場合、復調フィンガは一方のマルチパス信号から他方へ再アサインされる。逆に、信号のＳＮＲ差がＴ＿ＣＯＭＰ及びＮ＿ＣＯＭＰの要件を満たさない場合は、２つの信号はオリジナルの状態に分類されたままである。これら２つのしきい値の目的はただ、アサイン状態４０６に分類された信号が時間経過にわたって一貫した方法で実質的により高い性能を持つ信号によって置き換えられるのを可能にすることだけである。このプロセスによって、信号の性能が互いに非常に接近しているときに、例えば信号の状態間の絶えざる切り替え、例えばスラッシングが回避される。本発明は、所与の応用例に相応しいＴ＿ＣＯＭＰとＮ＿ＣＯＭＰの広範囲な値を用いるのに適している。例えばＴ＿ＣＯＭＰとＮ＿ＣＯＭＰは静的にＴ＿ＡＣＣＥＰＴとＮ＿ＡＣＣＥＰＴに基づくことが可能である、又はそれらはアサイン状態４０６に分類された信号の現在のＳＮＲ値に動的に基づくこともできる。
【００３２】
デモーションのカラム４４０に表される本実施形態の状態からのデモーションのプロセスは、状態４０２〜４０６に分類された信号の性能を評価することから開始する。ステップ４４２では、信号がある時間的しきい値にわたって例えばＳＮＲ測定によるＮ＿ＲＥＪＥＣＴにわたって、Ｔ＿ＲＥＪＥＣＴ例えば図２のマルチパスＲＥＪＥＣＴしきい値よりも小さいＳＮＲを持つかどうかを決定する照会がなされる。アサイン状態４０６に分類された信号がＮ＿ＡＣＣＥＰＴしきい値を満たすＴ＿ＲＥＪＥＣＴより小さい現在のＳＮＲ性能を持つ場合は、信号はアサイン状態４０６からデモートされて、ステップ４５０でリジェクトされる。逆に、アサイン状態４０６に分類された信号が測定によるＮ＿ＲＥＪＥＣＴにわたってＴ＿ＲＥＪＥＣＴより小さくない現在のＳＮＲ性能を持つ場合は、信号はアサイン状態４０６に分類されたままである。信号がアサイン状態４０６からデモートされると、復調フィンガが開き又はアサインされて、ポテンシャル状態４０４に分類された信号がより高いアサイン状態４０６に分類できかどうかをステップ４３０で決定できるようになる。
【００３３】
ステップ４４４はステップ４４２に類似したプロセスを与える。ステップ４４４では、ＳＮＲ測定によるＮ＿ＲＥＪＥＣＴにわたって、Ｔ＿ＲＥＪＥＣＴ例えばマルチパスＲＥＪＥＣＴしきい値よりも小さいＳＮＲを有しているかどうかを決定する照会がなされる。ポテンシャル状態４０４に分類された信号がＳＮＲ測定によるＮ＿ＲＥＪＥＣＴにわたってＴ＿ＲＥＪＥＣＴしきい値より小さい現在のＳＮＲ性能を持つ場合、信号はポテンシャル状態４０４からデモートされ、ステップ４５０でリジェクトされる。逆に、ポテンシャル状態４０４に分類された信号が測定によるＮ＿ＲＥＪＥＣＴにわたってＴ＿ＲＥＪＥＣＴより小さくない現在のＳＮＲ性能を持つ場合は、信号はポテンシャル状態に分類されたままである。
【００３４】
ステップ４４６はステップ４４２に類似のプロセスを与えるが、時間的しきい値の基準は持たない。ステップ４４６では、信号がＴ＿ＡＣＣＥＰＴよりも小さいＳＮＲを持つかどうかを決定する照会がなされる。テンポラリ状態４０２に分類された信号がＴ＿ＡＣＣＥＰＴよりも小さい現在のＳＮＲ性能を持つ場合は、信号はテンポラリ状態４０２からデモートされ、ステップ４５０でリジェクトされる。逆に、テンポラリ状態４０２に分類された信号がＴ＿ＡＣＣＥＰＴより小さくない現在のＳＮＲ性能を持つ場合は、信号はテンポラリ状態４０２に分類されたままである。
【００３５】
１つの実施形態ではプロセス４００で用いられる時間的しきい値は、適切なしきい値が満たされる時点で起動される各種のタイマ又はカウンタを用いることによって実行することができる。本実施形態は、ステップ４４２と４４４による要求に応じてポテンシャル状態及びアサイン状態に関連するマルチパス信号の各々に対して別のタイマを維持する。従って例えば通信デバイス２００のハードウェア部分２２０内で実行されるマルチパスＲＥＪＥＣＴタイマを用いて、長期フェージングチャネルのフェージング持続時間を見積もることができる。マルチパスリジェクトしきい値が満たされたとき、例えばマルチパス信号の性能がしきい値Ｔ＿ＲＥＪＥＣＴより下に低下したときに、タイマは開始され、またマルチパス信号がしきい値Ｔ＿ＲＥＪＥＣＴを越えるとそれはリセットされて禁止される。時間に対する各種のデフォルト値と満了値が設定されて、ゼロしきい値の設定に適応する。
【００３６】
本実施形態では、信号を状態に分類するプロセス例えば図４においてそれらをプロモート又はデモートするプロセスは、図２に表されるようなファームウェア２１０によって実行される。すなわち、通信デバイス２００のメモリ２１６のＲＡＭ部分２１８ａ内に状態を記録することができる。ファームウェアを用いることにより、復調フィンガを管理する本発明を迅速かつ容易に修正して、継続的な開発発見等の特定の応用例に適合させることができる。信号の状態への分類は、例えばフラッグを用いるような各種方法により、またはメモリレジスタを状態に割り当てることにより達成される。
【００３７】
ここで図５を参照すると、本発明の１つの実施形態による通信デバイス内でマルチパス信号を管理するために用いられるプロセスのフローチャートが表されている。プロセス５０００の実施形態を用いることにより本発明は、スラッシングの有害な影響を受けることなしに、次の復調処理及び合成処理のために、モバイル電話内で受信された全ての異なるマルチパスの中から最も価値ある候補を選択する方法を提供する。本実施形態はプロセス５０００をＣＤＭＡディジタル通信システムに適用する一方で、時間追跡を必要とする全ての通信システムに本発明を適用することができる。さらに本発明は遠隔通信処理に用いられるモバイルユニットと基地局の両方に適用できる。
【００３８】
プロセス５０００はステップ５００２から開始する。本実施形態のステップ５００２では、マルチパス信号が通信デバイスで受信される。１つの実施形態では、ステップ５００２は図２に表されるハードウェア２２０によって実行される。１つの実施形態では、先行技術の図１Ａに見られるようなマルチパス信号は図２のアンテナ２０２とトランシーバ２０４によって受信される。ステップ５００２に続いてプロセス５０００はステップ５００４に進む。
【００３９】
本発明の実施形態のステップ５００４では、到達時間と信号強度を用いてマルチパス信号の１つが取得される。これは１つの実施形態では、当業界で周知のように図２の通信デバイス２００のサーチャー部分２２４によって完遂される。ステップ５００４に続いてプロセス５０００はステップ５００６に進む。
【００４０】
本実施形態のステップ５００６では、取得されたマルチパス信号に対してＳＮＲ比が決定される。１つの実施形態ではステップ５００６は、当業界で周知のように図２の通信デバイス２００のファームウェア部分２１０とともにサーチャー部分２２４によって実行される。本実施形態はＳＮＲを用いて取得されたマルチパス信号の質を決定する一方で、本発明は代わりの判断基準にも適合できる。ステップ５００６に続いて、プロセス５０００はステップ５００８に進む。
【００４１】
本実施形態のステップ５００８では、取得された信号が評価されて複数の状態の１つに分類される。１つの実施形態ではステップ５００６は、図２の通信デバイス２００のファームウェア部分２１０によって実行される。１つの実施形態ではプロセス４００を用いて信号を複数の状態の１つに分類するための評価を行う。しかしながら本発明は、各種の方法と判断基準を用いて信号をある状態に分類するための評価を行うのに適している。ステップ５００８に続き、ステップ５０００はステップ５０１０に進む。
【００４２】
本実施形態のステップ５０１０では、信号の状態が復調に受け入れ可能かどうかを決定するための照会がなされる。取得されたマルチパス信号の状態が復調に受け入れ可能であれば、プロセス５０００はステップ４０１２に進む。逆に、取得されたマルチパス信号の状態が復調に受け入れ可能でない場合は、プロセス５０００は終了に進む。
【００４３】
本実施形態のステップ５０１２では、マルチパス信号が復調処理に提供される。１つの実施形態ではステップ５０１２は、図２の通信デバイス２００のファームウェア２１０部分とハードウェア２２０部分によって実行される。具体的には、ファームウェア２１２０から通信デバイス２００のレーキ・レシーバ２２６内の復調フィンガ例えば２２１〜２２３の１つに、取得されたマルチパス信号に対する時間要件が送られて、所与のマルチパス信号の復調を許可する。ステップ５０１２に続いて、プロセス５０００はステップ５０１４に進む。
【００４４】
プロセス５０００を繰り返すことによって、複数の重要な時間因子に適合させることができる。１つの実施形態では、復調に利用可能なアサイン状態及びポテンシャル状態の信号の能動的なセット内のパイロットを１回の訪問でサンプリングできる。別の実施形態では、それらをあるサーチ周期内で数回訪問することができ、その各々において能動的なセット内のパイロットの全て又はいくつかを測定できる。能動的なセットの最低サーチ速度を保証するために、モバイル局は能動的なセットに対する周期的なサーチタイマを持つことによって、能動的セット内の全てのパイロットの強度と擬似雑音（ＰＮ）位相が１周期に少なくとも１回設定される。
【００４５】
プロセス３００に対するメモリ２２２内に記憶されているステップの命令及びデータの多くは、プロセッサ２２０を用いて実行される。本実施形態の記憶装置は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）のような永久的なものであっても又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなテンポラリなものであってもよい。さらにメモリ２１６は、ハードディスクドライブ、ＣＤＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の、プログラム命令を格納できる他のいかなるタイプの記憶装置であってもよい。さらにプロセッサ２１４は既存のシステムプロセッサであってもよいし、専用のディジタル信号処理（ＤＳＰ）プロセッサであってもよい。代わりに、命令はマイクロコントローラ又は他のある状態マシンを用いて実行することもできる。
【００４６】
プロセス５０００によって表される復調フィンガ管理プロセスはソフトウェアとして記憶されたデータを用いるために、本発明は動的な管理を提供する。例えばプロセス５０００で用いられるしきい値はメモリ内に記憶することができる。従って１つの実施形態では、それらの値を変化させることができる。しきい値は、メモリ２１６のＲＯＭ２１８ｂ又はＲＡＭ２１８ａ部分内にプログラムすることができる。しきい値はデバイスの製造時に命令とデータを通じて提供できまた変更できる、又はそれはデバイスが使用者により使用されているときにデバイスに伝達できる。
【００４７】
本実施形態のプロセス５０００はステップの特定のシーケンスと量を表しているが、本発明は代わりの実施形態に適合する。例えばプロセス５０００で与えられている全てのステップが本開示に必要とされるわけではない。また追加的なステップを、提示されているこれらのステップに加えることもできる。同様に、ステップのシーケンスを応用例に応じて修正することもできる。さらに、プロセス５０００は単一の連続的なプロセスとして表されているが、それはまた継続的な又は並行的なプロセスとして実行することもできる。例えば終了のステップに進む代わりに、プロセス５０００は第１のマルチパス信号に対する最終ステップ４０１２が終了した後に第２のマルチパス信号に対する開始ステップに戻ることができる。
【００４８】
プロセス５０００のステップの命令及びステップから入力され出力されたデータの多くは、図２に見られるようにメモリ２１６及びプロセッサ２１４を用いて実行される。本実施形態の記憶装置２１６は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２１８ｂのように永久的であってもよいし、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２１８ａのようにテンポラリであってもよい。またメモリ２１６は、ハードディスクドライブ、ＣＤＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の、プログラム命令を格納できる他のいかなるタイプの記憶装置であってもよい。さらにプロセッサ２１４は、専用のコントローラ、既存のシステムプロセッサ、又は専用のディジタル信号処理（ＤＳＰ）プロセッサであってもよい。代わりに、ある形態の状態マシンを用いて命令を実行することもできる。
【００４９】
ここに提示された実施形態については、本開示は無線ディジタル通信の容量、忠実性及び性能を向上させる方法と装置を効果的に提供する。具体的には、復調フィンガのフレキシブルで効果的なアサインとデアサインを可能にする複数の状態を持つリスト内のマルチパス信号の管理を通じてモバイル電話から送出される信号を向上させる方法が提供される。さらに、引き続く復調処理と合成処理のためにモバイル電話内で受信された全ての異なるマルチパスの中から最も価値ある候補を選択するための方法が提供される。重要なことは、この方法はデータのスラッシング又は損失の有害な影響を受けることなしに実行されることである。
【００５０】
特定の実施形態の前記の説明は図示及び説明の目的で提示された。それらは開示されたその形態に尽きるものではなく、又は本開示をそれに限定するものではなく、また前記の教示の観点から多くの修正と変換が可能であることは明らかである。本実施形態は、本開示の原理とその実際の応用例を最もよく説明することによって他の当業者が予期される特定の使用に相応しい様々な修正例を伴って本開示と様々な実施形態を最もよく利用できるように選択され説明された。本開示の範囲はここに添付されるクレームとその等価物によって定められるように意図されたものである。
【図面の簡単な説明】
本明細書に組み込まれその一部を形成する添付の図面は、開示された実施形態を表しておりまたその説明とともに本開示の原理の理解を助けるものである。この説明で参照される図面は、特に注記される場合を除いて一定の比に拡大縮小されないものと理解されたい。
【図１Ａ】  従来の基地局とモバイル電話間のマルチパス信号の伝播の図である。
【図１Ｂ】  ２つの従来型マルチパス信号の時間に対する強度のグラフである。
【図２】  開示された１つの実施形態による、マルチパス信号を管理するために用いられる通信デバイスのブロック図である。
【図３】  開示された１つの実施形態による、時間的しきい値とＳＮＲしきい値が適用される例示のマルチパス信号のグラフである。
【図４】  開示された実施形態による、マルチパス信号が分類される状態図である。
【図５】  開示された実施形態による、通信デバイス内のマルチパス信号を管理するのに用いられるプロセスのフローチャートである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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