(57)【要約】セルラデバイスは上位レイヤ及び下位レイヤの積層プロトコルを有する。下位レイヤは複数のキャリア検出装置、メモリ及びデジタル処理システムを含む。複数のキャリア検出装置は複数の無線キャリア信号を受信し、それぞれの複数の出力デジタルストリームを提供する。メモリはターゲットセル検索リストを記憶するために使用され、デジタル処理システムはターゲットセル検索リスト内のパラメータに基づいてデジタルストリームを並列に処理する。パラメータは周波数インジケータ及び無線アクセス技術（ＲＡＴ）インジケータを含むことができる。下位レイヤはターゲットセル検索リスト内の周波数及びＲＡＴに基づいて無線キャリア信号を検出するよう複数のキャリア検出装置を制御する。
2010528527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラデバイスのためにセル検索を実行する方法であって、
それぞれの複数のターゲット検索について複数のセル検索パラメータセットを提供するステップ、
該セル検索パラメータセットに従って該ターゲット検索のためのセル検索動作を同時に実行して信号処理結果を取得する、ステップ、及び
該セルラデバイスが該信号処理結果に従って少なくとも１つのセルに接続するステップ
を備える方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記信号処理結果が前記セル検索パラメータセットにそれぞれ対応している、方法。
【請求項３】
請求項１の方法において、前記セルラデバイスが、下位レイヤと通信する上位レイヤを有する積層プロトコルを備え、該方法がさらに、
該上位レイヤが前記セル検索パラメータセットを生成するステップ、
該下位レイヤが該セル検索パラメータセットを利用して、前記ターゲット検索に関連するセル検索動作を同時に実行する、ステップ、
該下位レイヤが前記それぞれのターゲット検索の各々に対して少なくとも１つの信号処理結果を生成するステップ、及び
該上位レイヤが、該信号処理結果の少なくとも１つに対応する少なくとも１つのセルに該セルラデバイスを存続させるステップ
を備える方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、各ターゲット検索は関連の周波数情報を有し、前記下位レイヤが該周波数情報を利用して前記それぞれのターゲット検索を実行する、方法。
【請求項５】
請求項４の方法において、各ターゲット検索が少なくとも１つの関連無線アクセス技術（ＲＡＴ）を有し、前記下位レイヤが該少なくとも１つの関連ＲＡＴに従って前記それぞれのターゲット検索を実行する、方法。
【請求項６】
請求項５の方法において、各セル検索パラメータセットが前記それぞれの周波数情報及び前記それぞれのＲＡＴを含む、方法。
【請求項７】
請求項３の方法において、前記下位レイヤが前記上位レイヤに前記信号処理結果を累積的に提供する、方法。
【請求項８】
請求項７の方法において、前記上位レイヤが、少なくとも１つの信号処理結果を受信したことに応じて、前記下位レイヤに前記セル検索パラメータセットの少なくとも１つに対応するセル検索動作を中断させる、方法。
【請求項９】
請求項３の方法において、前記下位レイヤが、未だ処理されていない他のセル検索パラメータセットに関連するセル検索動作に対して、前記セル検索パラメータセットの少なくとも１つに対応するセル検索動作を独立的に変更する、方法。
【請求項１０】
下位レイヤを有するセルラデバイスであって、
複数の無線キャリア信号を受信し、複数の出力デジタルストリームを提供する能力がある複数のキャリア検出装置、及び
該複数のキャリア検出装置と通信するデジタル処理システムであって、セル検索パラメータセットに従って該デジタルストリームを処理して信号処理結果を生成することができるデジタル処理システム
を備えるセルラデバイス。
【請求項１１】
請求項１０のセルラデバイスであって、前記デジタル処理システムが前記デジタルストリームを並列に処理する、セルラデバイス。
【請求項１２】
請求項１０のセルラデバイスであって、前記デジタル処理システムが前記デジタルストリームをリアルタイムで処理する、セルラデバイス。
【請求項１３】
請求項１０のセルラデバイスであって、各セル検索パラメータセットが周波数情報を含む、セルラデバイス。
【請求項１４】
請求項１３のセルラデバイスであって、前記下位レイヤが、前記セル検索パラメータセットにおける周波数に従って前記無線キャリア信号を検出するように前記複数のキャリア検出装置を制御する、セルラデバイス。
【請求項１５】
請求項１４のセルラデバイスであって、さらに、前記複数のキャリア検出装置に電気的に接続された複数のアンテナを備えたセルラデバイス。
【請求項１６】
請求項１３のセルラデバイスであって、各セル検索パラメータセットが１又は複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）のインジケータをさらに含み、前記デジタル処理システムが該ＲＡＴに従って前記デジタルストリームを処理する能力がある、セルラデバイス。
【請求項１７】
請求項１０のセルラデバイスであって、さらに、前記セル検索パラメータセットを生成する能力がある上位レイヤを備えたセルラデバイス。
【請求項１８】
請求項１７のセルラデバイスであって、前記上位レイヤが前記信号処理結果の少なくとも１つを受信し、前記少なくとも１つの信号処理結果に対応する少なくとも１つのセルに前記セルラデバイスを存続させる能力がある、セルラデバイス。
【請求項１９】
請求項１８のセルラデバイスであって、前記上位レイヤがさらに、前記信号処理結果の少なくとも１つに応じて、前記下位レイヤに現在のセル検索パラメータセットを処理することを停止させるように割込みをかけ、該下位レイヤに以前の未処理セル検索パラメータセットを処理させる能力がある、セルラデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセルラ無線通信技術に関する。より具体的には、本発明は単一及び複数の無線アクセス技術にわたって迅速なセル検索を実行するための方法及び関連のシステムを提供する。
【背景技術】
【０００２】
今日では、無線通信の目的のためにセルラ技術を採用する広範な種類のデバイスが利用でき、これらのデバイスに対するセルラ基盤のサポートを提供するために一連のセルラシステムが存在する。ＧＳＭ、３ＧＰＰ及び３Ｇ超のように、このセルラ基盤に備えるために使用され得る多数の基礎的な無線アクセス技術（ＲＡＴ）規格が存在する。セルラ基盤のサポートを見つけるためにセル検索を実行するための能力はどのセルラデバイスにおいても基本的な要件である。さらに、セル検索を迅速に実行する能力は、より少ない廃棄データリンクでのセルラハンドオフ、及び電源投入後又は非サービス状態後のより速い接続時間に備えるので、大いに望まれている。
【０００３】
消費者はますます、２以上のデバイスによって一度提供された機能が単一のデバイスに統合されることを要求するようになっている。これらの機能はおそらく異なるＲＡＴを採用し得るので、単一のデバイスが複数のＲＡＴにわたってセル検索を実行できなければならない。さらに、ＲＡＴ自体は強化された機能を提供するために世代的な進化を行う。より古いＧＳＭ、より新しい３ＧＰＰ技術、及び最新３Ｇ超をサポートするセルラ技術のように、これらの世代間の後方互換性がデバイスによっては大いに望まれる。
【０００４】
図１を参照すると、ＰＤＡ又は移動体電話機のようなセルラデバイス１０は、下位物理レイヤ３０と通信状態にある上位レイヤ２０を含む。上位レイヤ２０は通常はソフトウェアで実装され、下位レイヤ３０はハードウェア及びソフトウェアの組合せとなる。物理層３０はアンテナ３２、低ノイズ増幅器３４及び無線プリプロセッサ３６を含み、これらはともに受信機３８を形成する。ＬＮＡ３４は、アンテナ３４によって提供される比較的弱いＲＦ信号を増幅し、増幅された信号をＲＦプリプロセッサ３６に入力するアナログデバイスである。ＲＦプリプロセッサ３６は通常は増幅信号をベースバンド又は中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートし、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を利用してベースバンド又はＩＦ信号を対応するデジタルサンプルのストリームに変換する。ＡＤＣによって採用される変換のタイプは、二進位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）、差分位相シフトキーイング（ＤＰＳＫ）等のように、ＲＡＴによって使用される変調のタイプに依存する。そして、このデジタルストリームはセル検索エンジン４０によって使用される。
【０００５】
下位レイヤ３０内のセル検索エンジン４０は通常、プログラムコードを保持する不揮発メモリ及び動作バッファ４６の両方に接続されたデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）４２を含む。動作バッファ４６は一般に、ＲＡＭ又は内部レジスタのような何らかのタイプの高速メモリであり、ＲＦプリプロセッサ３６によって提供されるデジタルデータを保持及び操作するためにＤＳＰ４２によって使用される。プログラムコード４４はＤＳＰ４２によって実行され、デジタル復調、ディスクランブリング、ゴールドコード検出等のように、ＲＡＴ標準によって特定されるセル検索をサポートするのに必要なアルゴリズムを含む。代替的に、セル検索エンジン４０は、周知のように、制御可能又はさらにはプログラム可能であるようなブロックを構築する専用の特定デジタル信号処理で実現され得る。
【０００６】
セル検索はある周波数に対する周波数スキャンリクエストを下位レイヤ３０に送信する上位レイヤ２０で開始して、その周波数で動作するセルラ局が付近にあるかを判断する。下位レイヤ３０は周波数をスキャンし、周波数スキャン結果４６ａを生成し、その結果は上位レイヤ２０まで伝達される。周波数スキャン結果４６ａに基づいて、上位レイヤ２０は下位レイヤ３０からその周波数内のセル検索手順又は新たな周波数のスキャンをリクエストすることができる。セル検索手順を実行するために、上位レイヤ２０は下位レイヤ３０に特定の周波数でのセル検索を実行するように指示する。セル検索エンジン４０は、各ＲＡＴプロトコルによって特定されるセル検索手順を実行してデバイス１０によってサポートされる各ＲＡＴによって反復するが、これは非常に複雑となり得る。そしてその周波数についてセル検索結果４６ｂを上位レイヤ２０まで伝達する。この処理は対象となる各周波数にわたって反復され、それは通常最も高い電力を持つ周波数である。セル検索結果４６ｂに基づいて、上位レイヤ２０は検索される周波数内に適切なセルが存在しないことを判断することができ、従って新たな周波数での検索を反復する。あるいは、上位レイヤ２０は適切なセルが見つかったことを判断することができ、そのセルへの接触を試みることができる。
【０００７】
複数のＲＡＴが幾つかの周波数帯域にわたってサポートされる場合、セル検索処理の直列的な性質は非常に長いセル検索時間、及び上位レイヤ２０と下位レイヤ３０の間の大量の通信をもたらしてしまう。従って、複数の無線アクセス技術及び周波数帯域にわたって迅速なセル検索に備えるセル検索方法及び関連のデバイスを提供することが切望されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一側面において、セルラデバイスのためのセル検索を実行する方法が提供される。一実施例では、複数のセル検索パラメータセットが、実行が望まれるそれぞれの複数のターゲット検索について提供される。そして、セル検索は、提供されたセル検索パラメータセットに基づいてこれらのターゲット検索について同時に実行され、それぞれの複数の信号処理結果がそれにより取得される。セルラデバイスは信号処理結果を利用して、ターゲット検索の少なくとも１つに対応する少なくとも１つのセルに接触するか否かを判断する。それぞれのターゲット検索に対する各セル検索パラメータセットは周波数インジケータ、使用される無線アクセス技術（ＲＡＴ）のインジケータ、及びネットワークのインジケータを含むことができる。特定の実施例では、セル検索パラメータを下位レイヤに提供するのはセルラデバイス内の上位レイヤである。セルラデバイス内の下位レイヤはセル検索を実行し、上位レイヤに信号処理結果を提供する。そして、上位レイヤは、セルラデバイスが対応する信号処理結果に基づいて少なくとも１つのセルに接触するようにする。
【０００９】
他の側面において、セルラデバイスが提供される。特定の実施例では、セルラデバイスは上位レイヤ及び下位レイヤによる積層プロトコルを有する。下位レイヤは複数のキャリア検出装置、メモリ並びにメモリ及び複数のキャリア検出装置と通信状態にあるデジタル処理システムを含む。複数のキャリア検出装置は複数の無線キャリア信号を受信しそれぞれの複数の出力デジタルストリームを供給する能力がある。メモリは複数のセル検索パラメータセットを記憶するために使用され、デジタル処理システムはセル検索パラメータセットに従ってデジタルストリームを処理して無線キャリア信号上でセル検索を実行する。一実施例では、デジタル処理システムは並列にデジタルストリームを処理する一方で、他の実施例ではデジタル処理システムはデジタルストリームを直列的に、但しリアルタイムで処理する。ある実施例では、各セル検索パラメータセットは周波数インジケータ、ＲＡＴのインジケータ及びネットワークのインジケータを含むことができる。下位レイヤは複数のキャリア検出装置を制御してセル検索パラメータセットにおける周波数に基づいて無線キャリア信号を検出し、ＲＡＴに従ってデジタルストリームを処理することができる。一実施例では、デジタル処理システムはさらに複数の信号処理結果を上位レイヤに提供する能力がある。そして、上位レイヤは、セルラデバイスが信号処理結果の少なくとも１つに対応する少なくとも１つのセルに接触するようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は従来技術のセルラデバイスを示す。
【図２】図２は第１の実施例のセルラデバイスを示す。
【図３】図３は図２に示した接続プロトコルを示す。
【図４】図４は図２に示したターゲット検索リストを示す。
【図５】図５は図２に示した複数のキャリア検出装置を示す。
【図６】図６は図２に示したデジタル処理システムについての実施例を示す。
【図７】図７は図２に示したデジタル処理システムについての他の実施例を示す。
【図８】図８は実施例のセルラデバイスについてのフローチャートである。
【図９】図９は複数のキャリア検出装置におけるそれぞれの無線受信機内の高度な信号処理を実行する一実施例を示す。
【図１０】図１０は代替のターゲット検索リストを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の実施例のセルラデバイス１００を図２−４に、図５−７及び図９に示すバリエーションとともに示す。セルラデバイス１００は携帯電話、セルラ電話、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、又は１以上の無線リンクと情報を送受信するためのセルラ技術を採用する他の何らかのデバイスであればよい。セルラデバイス１００の受信範囲内で、１以上のセル１０１は無線信号１０２を標準的な態様でブロードキャストする。無線信号１０２はセル１０１によって採用される無線アクセス技術（ＲＡＴ）に基づいてセル１０１によって送信された情報を符号化するキャリアからなり、それはセルラデバイス１００によって受信及び復号される。セル１０１は複数のキャリア１０２で送信することができ、各セル１０１は他のセル１０１のものとは異なるＲＡＴを採用する。もちろん、セル１０１は複数のキャリア１０２を採用することができ、及び、同じセル１０１内で、これらのキャリア１０２によって送信された情報は異なるＲＡＴ規格に基づいて符号化することができる。ＲＡＴ規格に基づく情報の送信及び受信は周知であり、例えば、ＧＳＭ、３ＧＰＰ及び３Ｇ超等の技術で規定されている。
【００１２】
この実施例では、セルラデバイス１００は下位レイヤ１３０と通信状態にある上位レイヤ１２０を含む積層プロトコルを備える。下位レイヤ１３０は、上位レイヤ１２０との通信及び下位レイヤ１３０内の異なるエンティティ間で利用可能なリソースとの内部通信の双方を扱う制御装置１３２を含む。なお、以降において、上位レイヤ１２０及び下位レイヤ１３０は広義に定義され、各レイヤ１２０、１３０はそのレイヤ１２０、１３０の内部に追加のサブレイヤを備えていてもよい。上位レイヤ１２０はソフトウェアにおいて実装され得るが、ハードウェア実装も可能である。下位レイヤ１３０はいわゆる物理層であればよく、通常はハードウェア部材を含む。しかし、下位レイヤ１３０の他の部材又は機能はソフトウェアでも実装され得る。当技術分野で周知のように、機能ブロックのいずれのソフトウェア実装も、１以上のプロセッサによって実行されるときに所望の機能を提供する１以上のプロセッサ及び適切に符号化されたコンピュータコードの形式における下層のハードウェアを有する。セルラデバイス１００内の単一のプロセッサは上位レイヤ１２０及び下位レイヤ１３０のソフトウェアベースの機能を提供するのに適している。代替的に、下位レイヤ１３０の任意のソフトウェアベースの実装がそれ自身のそれぞれのプロセッサで実行され得る一方で、下位レイヤ１３０における任意のソフトウェアベースの実装が他のそれぞれのプロセッサで実行され得る。その設計的選択は当業者には周知である。
【００１３】
上位レイヤ１２０は接続プロトコル１４０のデータベースを含み、それは１以上のサービスプロバイダ及びそれらの関連のＲＡＴに接続する際にセルラデバイス１００を補助する情報を提供する。接続プロトコル１４０は、ＧＳＭ及び３ＧＰＰプロトコル双方をサポートするデュアルモード電話のようなデバイス１００がサポートしようとする機能に依存し得る。接続プロトコル１４０は、例えば、製造業者によって、又はセルラデバイス１００を顧客に提供するサービスプロバイダによって提供され得る。図３に示すように、接続プロトコル１４０は、セルラデバイス１００が存続（キャンプ）し得る潜在的なセル１０１を見つけるための１以上のプロトコル検索戦略１４２を含み得る。これらの戦略１４２は、例えば、工業規格、サービスプロバイダ特有のもの等に基づく。各戦略１４２は、可能性あるキャリア１０２がその中に見つかるような周波数情報１４４、情報を符号化及び送信するためにそのキャリア１０２によって採用される１又は複数のＲＡＴ１４６、及びネットワーク関連情報１４８を含むことができる。周波数情報１４４は、例えば、周波数帯域に関する情報、周波数のセット、又はその両方の組合せを含み得る。ネットワーク関連情報１４８はネットワークを識別することができ（例えば、完全又は部分的なネットワークアイデンティティ情報を提供する）、さらに、例えば、デバイス１００によってサポートされるネットワークを含むことができる。
【００１４】
接続プロトコル１４０は、例えば、デバイス１００内で使用されるＳＩＭに含まれている加入者データに少なくともある程度保持され得る。従って、接続プロトコルデータベース１４０を図２において単一のブロックとして示したが、実際にはデータベース１４０は１以上の記憶領域にわたって分散され得る。例えば、データベース１４０の一部分がデバイス１００内のＲＯＭ又は他の不揮発メモリ（ＮＶＭ）に保持され、データベース１００の他の部分がユーザ交換可能なＳＩＭ上に記憶され得る。任意の適切な方法が、セルラデバイス１００の内部に、接続プロトコルデータベース１４０内で周波数情報１４４、ＲＡＴ情報１４６及びネットワーク関連情報１４８を符号化しアクセスするために使用され得る。
【００１５】
下位レイヤ１３０は複数のキャリア検出装置１５０を含む。複数のキャリア検出装置１５０は複数のキャリア１０２を同時に受信し、それぞれの複数のアナログベースバンド又は中間周波数（ＩＦ）信号を取得するキャリア１０２を復調し、及びデジタル的にアナログベースバンド又はＩＦ信号を他のそれぞれの複数のデジタルストリーム１５２に変換する能力がある。下位レイヤ１３０はまた、デジタルストリーム１５２を受信し、デジタルストリーム１５２を処理して受信キャリア１０２上でセル検索を実行するデジタル処理システム１６０を含む。デジタル処理システム１６０はメモリ１７０を用いて、複数のキャリア検出装置１５０から受信されたデータを記憶し、それぞれのデジタルデータストリーム１５２上でセル検索を実行するのに必要なパラメータを記憶し、処理結果を記憶する。メモリ１７０は単一チップの実装におけるデジタル処理システム１６０内に内蔵されてもよいし、デジタル処理システム１６０に電気的に接続する１以上の個別のデバイスであってもよい。
【００１６】
複数のキャリア検出装置１５０についての一実施例は、図５に示すように、複数の無線受信機１５９を含み、その各々は無線キャリア１０２を受信し、対応するデジタルストリーム出力１５２を提供する。各無線受信機１５９はアンテナ１５３を含み、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）１５４、プリプロセッサ１５５、及びアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１５６を含むことができる。各プリプロセッサ１５５は、アンテナ１５３上で受信され、ＬＮＡ１５４によってゲインされた周波数からベースバンド又はＩＦ信号を提供する。この周波数の値は周波数セレクタ１５７で選択され、それは複数のキャリア検出装置１５０に入力として供給されることになる。各ＡＤＣ１５６はキャリア１０２によって使用されると思われる変調のタイプに基づいてベースバンド又はＩＦ周波数の対応するデジタルストリーム１５２を提供する。各ＡＤＣ１５６は異なる変調タイプを受け入れるようにプログラムされ、そのための値も複数のキャリア検出装置１５０に入力として提供され得る。
【００１７】
代替の実施例では、信号アンテナ１５３の出力は各受信機１５９のそれぞれのＬＮＡ１５４に入力される。あるいは、単一のアンテナ１５３／ＬＮＡ１５４の対の出力が各受信機１５９のそれぞれのプリプロセッサ１５５各々に入力され得る。
【００１８】
デジタル処理システム１６０は当技術分野では周知の任意の適切な設計によって提供され得る。例えば、第１の実施例のデジタル処理システム１６０´を図６に示す。デジタル処理システム１６０´は入力決定部１６６´を含み、これがデジタルストリーム１５２を入力として受け入れる。入力決定部１６６´はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１６２´に接続され、デジタルストリーム１５２のうちの１つのみをＤＳＰ１６２´に同時に提供する。ＤＳＰ１６２´は決定部１６６´がどのデジタルストリーム１５２を提供するのかを知り、読取るべき所望のデジタルストリームを決定部１６６´に選択させるよう制御する。ＤＳＰ１６２´は一方でメモリバス１６４に接続され、それによってＤＳＰ１６２´がメモリ１７０とインターフェイスすることを可能とする。入力選択部１６６´は、それによってＤＳＰ１６２´が種々のデジタルストリーム１５２を読み取ることができる論理インターフェイスを提供し、メモリバス１６４´はＤＳＰ１６２´が読取り／書込みの目的のためにメモリ１７０にアクセスすることを可能とする。
【００１９】
この実施例では、ＤＳＰ１６２´は理想的にはデジタルデータストリーム１５２をリアルタイムで処理できるほどに十分に高速である。即ち、ＤＳＰ１６２´の平均データ処理レートは全てのデジタルストリーム１５２の合計データレートに少なくとも等しくなるべきである。ＤＳＰ１６２´は実際には直列的な態様でデータストリーム１５２を処理するが、ＤＳＰ１６２´の速度は非常に高いので全体的な効果としてはデータストリーム１５２はリアルタイムで並列に処理されているように見える。ＤＳＰ１６２´はさらにＤＳＰ１６２´専用のローカルメモリを含み、ＤＳＰ１６２´はＲＡＴ規格の要求によってデータストリーム１５２に適用される種々の信号処理ステップ中に検索パッドとしてそれを使用できる。このローカルメモリはさらにＤＳＰ１６２´の動作を制御するプログラムコードを含み、即ち、このプログラムコードはメモリ１７０に位置する。プログラムコードはデバイス１００によってサポートされる全てのＲＡＴ規格によって示されるセル検索を実行するのに必要なアルゴリズムを含んでいるべきである。さらに、実施例によっては、ＤＳＰ１６２´によって実行可能なプログラムコードは上位レイヤ１２０からのインストラクションに応じて制御装置１３２によって変更される。この構成は、新たな規格及び関連のアルゴリズムに適応するように直ちに更新されるデジタル処理システム１６０に備える。
【００２０】
上記の実施例はＤＳＰ１６２´を利用してデジタルデータストリーム１５２に応じて論理動作を実行してセル検索を実行するが、他の論理部材もＤＳＰ１６２´の代わりに使用できることが理解されるべきである。特に、空間的に設計された専用論理ブロックが効果的に採用され得る。例えば、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）が採用され得る。しかし、上述のように、種々のＲＡＴセル検索アルゴリズムを行うためにＤＳＰが実行するプログラムが、他の内在するハードウェアの変更を要することなく変更され得るので、ＤＳＰは変化及び進化するＲＡＴ規格に適応するためのより大きな長期的柔軟性を与えることができる。
【００２１】
デジタル処理システム１６０の代替の実施例を図７に示す。第２の実施例のデジタル処理システム１６０´´は複数のＤＳＰ１６２´´を含み、その各々が複数のキャリア検出装置１５０からの１又は２以上のデジタルデータストリーム１５２を入力する。各ＤＳＰ１６２´´はメモリバス決定部１６４´´にも接続される。メモリバス決定部１６４´´は１つのＤＳＰ１６２´´がメモリ１７０に同時にアクセスし、選択的に、他のＤＳＰ１６２´´とデータを交換することを可能とする。各ＤＳＰ１６２´´は理想的には、そのＤＳＰ１６２´´のそれぞれの単数又は複数のデータストリーム１５２の入力データレートと少なくとも同じくらい高いデータ処理速度を有している。従って、複数のＤＳＰ１６２´´はデータストリーム１５２を並列に、リアルタイムで処理することができる。
【００２２】
単一のＤＳＰ１６２´の場合のように、ＤＳＰ１６２´´各々はさらに検索パッドとして使用できるローカルメモリを含み、ローカルメモリはそれぞれのＤＳＰ１６２´´の動作を制御するプログラムコードを含むことができ、即ち、このプログラムコードはＤＳＰ１６２´´による集合的アクセスのためにメモリ１７０に位置することができる。前の実施例に関して先に示したように、プログラムコードは普及したＲＡＴ規格によって示されるセル検索を行うのに必要なアルゴリズムを含んでいるべきであり、それは上位レイヤ１２０から受信されたインストラクションに従って変更可能である。先にも示したように、ＤＳＰ１６２´´は、より多くの汎用ＤＳＰ１６２´´を利用するのではなく、特化して設計された専用ハードウェアによって置き換えられてもよい。
【００２３】
図２−５との関連でさらに図８を参照すると、セル検索を実行するために、上位レイヤ１２０は実行されるべきターゲットセル検索のリストを特定し、対応するターゲット検索リスト１８０を構築する。ターゲット検索リスト１８０はセル検索パラメータセット１８２のリストを備え、例えば、接続プロトコルデータベース１４０を用いることによって構築され得る。ターゲット検索リスト１８０の構築はまた、デバイス１００が初期セル検索を実行しているか否か、又はサービス中止セルの検索を実行しているか否かに依存し得る。初期セル検索については、ターゲット検索リスト１８０は周波数帯域及び小帯域（サブバンド）双方を含み得るが、サービス中止セルについては、ターゲット検索リスト１８０は以前の初期セル検索で見つけられた周波数帯域内の周波数のみをカバーすることになる。ターゲット検索リスト１８０は理想的には「ｎ」以下のエントリ１８２を有し、ここで、「ｎ」は複数のキャリア検出装置１５０内の無線受信機１５９の数であり、０より大きい。しかし、図８のフローチャートに示すように、エントリ１８２の数は「ｎ」を超え得る。
【００２４】
各エントリ１８２は、ターゲットセル１０１についてのセル検索を実行するために下位レイヤ１３０に要求される情報を提供するセル検索パラメータを含んでいる。各セル検索パラメータセット１８２内のパラメータは、検索されているキャリア１０２が見つかる周波数情報１８４、１又は複数のＲＡＴインジケータ１８６、及びキャリア１０２が使用されていることが予想されるネットワーク関連情報１８８を含むことができる。前述したように、セル検索パラメータセット１８２における周波数１８４、ＲＡＴ１８６及びネットワーク関連情報１８８は接続プロトコルデータベース１４０から導出することができ、一方で公知の工業規格に基づいて生成できる。例えば、周波数情報１８４及びＲＡＴ１８６は関連のプロトコル戦略１４０における周波数情報１４４及びＲＡＴ１４６から直接導出することができる。より一般的には、ターゲット検索リスト１８０は接続プロトコル１４０から直接導出することができる。
【００２５】
このように、ある実施例では、ターゲット検索リスト１８０は単にプロトコル戦略１４２の一部又は全部の直接の複製とし、又はプロトコル戦略１４２の１以上へのリンク又はポインタとすることも可能である。ＲＡＴインジケータ１８６がその特定のＲＡＴ１８６のアルゴリズム的なセル検索の特質を指定する種々の実施特有サブパラメータをさらに含んでいてもよいことが分かる。例えば、いわゆる４Ｇ＿ＲＡＴにおける複数のキャリア検出は高速フーリエ変換を用いて実行され、これがそれぞれのセル検索パラメータセット１８２内で下位レイヤ１３０に示されることができる。あるいは、ＲＡＴインジケータ１８６は、例えば、ＧＳＭシステムがＴＤＭＡ／ＦＤＭアクセス技術を利用すること、３ＧシステムがＷＣＤＭＡ技術を利用すること等を示し、又は、内在するキャリア及びＲＡＴによって採用される変調技術を提供することができる。そして、上位レイヤ１２０はセル検索パラメータセット１８２のターゲット検索リスト１８０を下位レイヤ１３０に提供し、これは例えばレイヤ間シグナリングによってなされる。
【００２６】
下位レイヤ１３０はターゲット検索リスト１８０を受信し、制御装置１３２は受信されたターゲット検索リスト１８０を用いて無線受信機１５９の各々を個々にプログラムする。レイヤ間通信の実装に依存して、制御装置１３２は提供されたリスト１８０をメモリ１７９に保存することができ、即ち、ターゲット検索リスト１８０は上位レイヤ１２０と下位レイヤ１３０の間で共有されるメモリリソース内に記憶できる。制御装置１３２は各無線受信機１５９に対してターゲット検索リスト１８０内のエントリ１８２の少なくとも１つを、例えば、それぞれのセル検索パラメータセット１８２内の周波数１８４でプリプロセッサ１５５の周波数セレクタ１５７をプログラムすること、及びそれぞれのセル検索パラメータセット１８２内のＲＡＴインジケータ１８６に使用される変調に対応するように変調セレクタ１５８を設定することによってＡＤＣ１５６をプログラムすることによって割り当てる。従って、周波数選択が柔軟かつ迅速に適応されることができる。プログラムされ、活性化されると、各無線受信機１５９は対応するセル検索パラメータセット１８２の周波数情報１８４、ＲＡＴ１８６及びネットワーク関連情報１８８に対応するそれぞれのデジタルストリーム１５２を生成し始める。ターゲット検索リスト１８０にあるエントリ１８２よりも多くの無線受信機１５９がある場合、下位レイヤ１３０は不要な無線受信機１５９を休眠状態として電力を節約し、又は不要な無線受信機１５９の１以上を周波数ホッピングの監視のような他の目的のために使用することができる。
【００２７】
ある実施例では、各無線受信機１５９はそれぞれのデジタルストリーム（単数）又は（複数）１５２に応じて高度な処理を実行するための回路、ソフトウェア又はその両方を追加的に設けることができる。実行される高度な処理は、例えば、無線受信機１５９をプログラムするのに使用されるパラメータセット１８２から特定され、特に、ＲＡＴ情報１８６から取得されることができる。例えば、図９に示すように、無線受信機１５９はそれぞれのパラメータセット１８２によって提供される予想キャリア帯域幅Ｂ１、Ｂ２・・・Ｂｉについて並列ＦＦＴ相関器１５１を含むことができる。これは、例えば、ＷＣＤＭＡシステムにおいて有用となる。ＦＦＴ相関器１５１は無線受信機１５９の、及び選択的に他の無線受信機１５２のデジタルストリーム１５２を、一連の周波数セットＦＳ１、ＦＳ２・・・ＦＳｉを生成する潜在的に異なる帯域幅及びノイズレベルの異なるキャリアを含み得る入力として受け入れることができる。各周波数セット出力ＦＳｉは、例えば、周波数セットＦＳｉのそれぞれのキャリア帯域幅Ｂｉ内の中心キャリア周波数の位置及びパワーレベルを提供することができる。
【００２８】
無線受信機がプログラムされ、それぞれのデジタルストリーム出力１５２を生成し始めると、デジタル処理システム１６０、又は上記のようにそれぞれの無線受信機１５９自体のいずれかが、信号処理結果１９２を生成するためにデジタルストリーム出力１５２を処理し始める。周波数スキャニング及びＲＡＴ依存セル検索のような、セルラデバイス１００が存続（キャンピング）に適したセルを見つけるのに必要なセル検索動作を実行するにつれて、信号処理結果１９２が生成される。信号処理結果１９２は周波数スキャン結果１９１（単一の周波数及び周波数帯域のスキャンも含む）、セル検索結果１９２、又はその２つの組合せを含むことができる。特に、下位レイヤ１３０は無線受信機１５９のそれぞれのＲＡＴ１８６に適した周波数スキャンを実行することができる。従って、デジタル処理システム１６０は周波数スキャン結果１９１を受入れ、又は構築することができる。上述のように、例えばＲＡＴ１８６によって無線受信機１５９についての周波数スキャン結果１９１が特定の基準を満足する場合、デジタル処理システム１６０はそれぞれのデジタルストリーム１５２の処理を継続して、対応するセル検索結果１９０を生成することができる。
【００２９】
実際のセル検索を実行するために無線受信機１５９が適切にプログラムされると、デジタル処理システム１６０はデジタルストリーム１５２の各々に対して、そのデジタルストリーム１５２のそれぞれのＲＡＴ１８６に従って適切なセル検索アルゴリズムを適用することを開始する。デジタルデータストリーム１５２内でのそれぞれのセル検索を実行するのに必要な処理及びアルゴリズムはＲＡＴインジケータ１８６で規定される内在するＲＡＴ技術によって正しく規定され、デジタル処理システム１６０はサポートされるＲＡＴ内で検索を実行するのに必要なアルゴリズムを含む。デジタルストリーム１５２の各々におけるセル検索が実行されるにつれて、デジタル処理システム１６０はセル検索結果１９０のリストを構築し、それはセル検索結果セット１２１内のエントリ１２２を生成するために制御装置１３２によってその後処理され得る。セル検索結果１９０は関連のＲＡＴ、周波数、及びスクランブリングコードのようなＲＡＴ依存パラメータを含み得る。
【００３０】
セル検索結果１９０及び周波数スキャン結果１９１が生成されると、制御装置１３２はこれらの信号処理結果１９２を利用して、上位レイヤ１２０に伝達あるいは提供されるエントリ１２１を生成する。特に、下位レイヤ１３０の制御装置１３２はデジタル処理システム１６０によって生成される結果１９２を累積的に収集し、結果１９２を、セル検索結果セット１２１を作成するために上位レイヤ１２０に予定されるフォーマットにし、そしてセル検索結果エントリ１２２を上位レイヤ１２０まで累積的に送信することができる。制御装置１３２は結果１９２を、全体又は部分的に、それらが利用可能となると提供し、結果１９２を、例えば、上位レイヤ１２０が特定する周期間隔で提供し、又はデータブロックサイズ、時間切れ要件、事前処理要件等に基づくような他の何らかの基準に従って結果１９２を提供することができる。結果１９２全体が下位レイヤ１３０によって完全に提供され、又は、例えば、セルに存続することを試行するのに十分な結果毎に提供される場合（上位レイヤ１２０によって提供されるパラメータによって十分なレベルが最初に記述され得る場合）、上位レイヤ１２０が他に何もすべきことがなくなった場合に電力を節約するために、上位レイヤ１２０はそれが結果を取得するまでしばらく休眠する。
【００３１】
セル検索結果１２２を受信すると、上位レイヤ１２０はセル検索結果セット１２１のリスト内のセル検索結果１２２を記憶することができる。セル検索結果セット１２１のエントリ１２２は、例えば、ターゲット検索リスト１８０内のセル検索パラメータセット１８２にそれぞれ対応し得る。上位レイヤ１２０はセル検索結果セット１２１をスキャンし、セル１０１に存続することを試行するのか否か、又は他のセル検索を実行するのか否かを判断することができる。セル検索結果セット１２１内のエントリ１２２が、適切なセル１０１及びキャリア１０２が見つかったことを示す場合には、上位レイヤ１２０はそのエントリ１２２に対応する周波数及びＲＡＴを用いることによってセル１０１に接続することを試みる。特に、デバイス１００は、セル検索結果セット１２１におけるエントリ１２２の１つから選択されたターゲットセル１０１とのダウンリンクにおいて、システム情報を読み取ることができる。ターゲットセル１０１についての周波数及びＲＡＴ情報は、例えば、関連のエントリ１２２自体の中に提示され、又はターゲット検索リスト１８０内の対応するセル検索パラメータセット１８２から取得され得る。
【００３２】
特定のセル１０１へのネットワーク接続を確立するか否かを判断する根拠として、上位レイヤ１２０は、関連エントリ１２２に記憶され得る追加のセル関連情報又はネットワーク依存情報をターゲットセル１０１からダウンリンク接続上で受信することができ、例えば、デバイス１００がネットワーク又はターゲットセル１０１に存続することが許容されるか否かに基づいてそのような情報が適切なセル１０１又はネットワークの選択をアシストする。そのような判断に必要な情報は通常、セル１０１によってブロードキャストされる。一方、セル１０１が全く見つからなかったか、デバイス１００が使用する許可を有するセル１０１が見つからなかったために、下位レイヤ１３０が適切なセル１０１を見つけなかったと上位レイヤ１２０が判断した場合には、検索手順を反復するために上位レイヤ１２０は下位レイヤ１３０への提出用にターゲット検索リスト１８０を更新する。新たなターゲット検索リストは、例えば、元のターゲット検索リスト１８０の作成と同様の態様で、但し、ターゲット検索リスト１８０内の種々のパラメータの更新値で作成されればよい。
【００３３】
下位レイヤ１３０は上位レイヤ１２０に進行中のセル検索の結果１９２を累積的に通知する能力があり、上位レイヤ１２０は周波数スキャン結果１９１に対してそれらが利用可能となると即座に反応することができる。さらに、下位レイヤ１３０が周波数スキャン結果１９１及びセル検索結果１９０に対して、それらが来ると反応することができる。例えば、無線受信機１５９からのデータストリーム１５２が低い又はヌルのパワー特性を示している場合、あるいは、関連のセル検索パラメータセット１８２で指定された基準を満たさない（即ち、周波数スキャン結果１９１が満足でない）場合、デジタル処理システム１６０又は制御装置１３２はこの状況に即座に反応することができる。例えば、ターゲット検索リスト１８０内のより多くのエントリ１８２が処理されることを待機している場合、制御装置１３２は無線受信機１５９によって処理されている現在のエントリ１８２を放棄し、無線受信機１５２を新たなエントリ１８２で再プログラムすることができる。
【００３４】
同様に、エントリ１２１がターゲットパラメータ１８２内の更なる検索が無駄なことを示していると上位レイヤ１２０が判断した場合、上位レイヤ１２０はそのような情報を下位レイヤ１３０にシグナリングすることができ、それが新たなターゲットパラメータセット１８２に従ってそれぞれの無線受信機１５９を再プログラムすることができる。従って、上位レイヤ１２０は、未だ処理されていない他のターゲットエントリ１８２のために、現在処理されている特定のターゲットエントリ１８２のセル検索又はスキャンに割込みをかけることができる。従って、デジタル処理システム１６０内及び複数のキャリア検出装置１５０におけるリソースは他の処理のために迅速に解放され、又は電力を節約するためにシャットダウンされ得る。
【００３５】
下位レイヤ１３０は、ターゲット検索リスト１８０内の全てのエントリ１８２が実行されるか、又は上位レイヤ１２０が下位レイヤ１３０にセル検索を停止するよう通知するまで、上記のセル検索アルゴリズムを継続する。さらに、セル検索ルーチン中の任意の時間に、上位レイヤ１２０は下位レイヤ１３０にアクティビティを変更するように要求することができる。例えば、上記で示唆したように、上位レイヤ１２０は下位レイヤ１３０が無線受信機１５９を再プログラムすることを、レイヤ間シグナリングを介するなどして要求することができる。
【００３６】
先にも示したように、上位レイヤ１２０は、上位レイヤ１２０が結果１９２を（それらが利用可能となると）レイヤ１２０、１３０間の直接の通信を提供することによって見ることができるようにセルラデバイス１００を設計することができる。例えばある実施例では、制御装置１３２は、デジタル処理システム１６０によって及び選択的に（それらが利用可能となると）無線受信機１５９自身によって生成される生の結果１９２を上位レイヤ１２０が連続的に監視していることを想定しているので、制御装置１３２が何らかの結果エントリ１２２を上位レイヤ１２０に伝達することは必ずしも必要ない。
【００３７】
ターゲット検索リスト１８０はセル検索を要求することのみに限られる必要はない。他の実施例では、図１０に示すように、ターゲット検索リスト２８０は、個別の周波数２８４及び所与のＲＡＴ２８６におけるセル検索のためのセル検索パラメータ２８２だけでなく、ゼロ以上の周波数帯域スキャンリクエスト２８１も含むことができる。各周波数帯域スキャンリクエスト２８１は、上位レイヤ１２０が下位レイヤ１３０にスキャンさせたいと望む幾つかの周波数を示す周波数帯域パラメータ２８３を含むことができる。周波数帯域パラメータ２８３は、例えば、ＲＡＴ内の周波数帯域全体、ＲＡＴ内の小帯域、小帯域内の周波数グリッド、又はセルラデバイス１００に利用可能な周波数帯域全体を示すことができる。
【００３８】
周波数帯域スキャンリクエスト２８１を処理するときに、下位レイヤ１３０は所望のスキャンを実行するためにスキャンリクエスト２８１に割り当てられたそれぞれの無線受信機１５９を適切にプログラムする。ＤＳＰ１６０は、例えば、周波数スキャンリクエストの実行を補助するために使用され得る。その後、周波数帯域スキャン結果１９１はセル検索結果１９０及び他の周波数スキャン結果１９１で処理され、上位レイヤ１２０に戻される。このようなレイヤ間シグナリングは、例えば、メッセージング若しくは割込みインターフェイスを用いて非対称モードにおいて、又は制御されるタイマによって対称モードにおいて実行され得る。信号処理結果１９２を受信すると、上位レイヤはこれらの結果１９０を用いて追加のターゲット検索リスト１８０を構築することができる。上位レイヤ１２０はこの態様で追加のターゲット検索リクエストを行うことができる。
【００３９】
セル検索リクエスト、周波数スキャンリクエスト、又はその両方を並列で処理することができることによって、本発明は全体としてより速いセル検索結果、それゆえ、より速い接続時間及びより少ない廃棄データリンクを与えることができる。もちろん、本発明は、単一のＲＡＴを用いる従来のセル検索に要する時間以下のセル検索時間を複数のＲＡＴに与えることができる。上位レイヤが下位レイヤに、例えば、セル検索で使用される全てのＲＡＴを通知するので、下位レイヤはより速いセル検索を実行でき、下位レイヤは全てのＲＡＴ技術、周波数、周波数帯域、又は優先度のような他の何らかの決定パラメータにわたるセル検索処理全体を最適化することができる。もちろん、全ての関連パラメータを一度に有することによって、下位レイヤがローカル又は部分的な最適化反復セル検索ではなくグローバルな最適セル検索を実行することができる。従って並列処理はそれが適する場合に使用できる。さらに、例示の発明は上位レイヤがあるタイプの検索を優先することを許容し、これらの優先度に基づいて効率的なリソース割当てを行うことが可能となる。例えば、優先度付けを与えるために、上位レイヤは優先度情報を各スキャン又は検索リクエストに特有の属性として含み、その後その属性が下位レイヤに渡される。下位レイヤはその後、与えられた優先度情報に基づいてリソースを割り当てることができる。下位レイヤから上位レイヤに提供された結果によって、セルの検索時に上位レイヤがより速い決定を下すことができる。
【００４０】
特定の実施例を参照して発明がここに記載されたが、これらの実施例は本発明の原理及び応用の例示に過ぎないことが理解されるべきである。従って、以降の特許請求の範囲によって規定される本発明の精神と範囲から離れることなく、例示の実施例に対する多数の変形例が創作され得ること及び他の構成が案出され得ることが理解されるべきである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年4月9日(2010.4.9)
【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】
セルラデバイスのためにセル検索を実行する方法であって、
それぞれの複数のターゲット検索について複数のセル検索パラメータセットを提供するステップ、
該セル検索パラメータセットに従って該ターゲット検索のためのセル検索動作を同時に実行して信号処理結果を取得する、ステップ、及び
該セルラデバイスが該信号処理結果に従って少なくとも１つのセルに接続するステップ
を備える方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記信号処理結果が前記セル検索パラメータセットにそれぞれ対応している、方法。
【請求項３】
請求項１の方法において、前記セルラデバイスが、下位レイヤと通信する上位レイヤを有する積層プロトコルを備え、該方法がさらに、
該上位レイヤが前記セル検索パラメータセットを生成するステップ、
該下位レイヤが該セル検索パラメータセットを利用して、前記ターゲット検索に関連するセル検索動作を同時に実行する、ステップ、
該下位レイヤが前記それぞれのターゲット検索の各々に対して少なくとも１つの信号処理結果を生成するステップ、及び
該上位レイヤが、該信号処理結果の少なくとも１つに対応する少なくとも１つのセルに該セルラデバイスを存続させるステップ
を備える方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、各ターゲット検索は関連の周波数情報を有し、前記下位レイヤが該周波数情報を利用して前記それぞれのターゲット検索を実行する、方法。
【請求項５】
請求項４の方法において、各ターゲット検索が少なくとも１つの関連無線アクセス技術（ＲＡＴ）を有し、前記下位レイヤが該少なくとも１つの関連ＲＡＴに従って前記それぞれのターゲット検索を実行する、方法。
【請求項６】
請求項５の方法において、各セル検索パラメータセットが前記それぞれの周波数情報及び前記それぞれのＲＡＴを含む、方法。
【請求項７】
請求項３の方法において、前記下位レイヤが前記上位レイヤに前記信号処理結果を累積的に提供する、方法。
【請求項８】
請求項７の方法において、前記上位レイヤが、少なくとも１つの信号処理結果を受信したことに応じて、前記下位レイヤに前記セル検索パラメータセットの少なくとも１つに対応するセル検索動作を中断させる、方法。
【請求項９】
請求項３の方法において、前記下位レイヤが、未だ処理されていない他のセル検索パラメータセットに関連するセル検索動作に対して、前記セル検索パラメータセットの少なくとも１つに対応するセル検索動作を独立的に変更する、方法。
【請求項１０】
下位レイヤを有するセルラデバイスであって、
複数の無線キャリア信号を受信し、複数の出力デジタルストリームを提供する能力がある複数のキャリア検出装置、及び
該複数のキャリア検出装置と通信するデジタル処理システムであって、セル検索パラメータセットに従って該デジタルストリームを処理して信号処理結果を生成することができるデジタル処理システム
を備えるセルラデバイス。
【請求項１１】
請求項１０のセルラデバイスであって、各セル検索パラメータセットが周波数情報を含む、セルラデバイス。
【請求項１２】
請求項１１のセルラデバイスであって、前記下位レイヤが、前記セル検索パラメータセットにおける周波数に従って前記無線キャリア信号を検出するように前記複数のキャリア検出装置を制御する、セルラデバイス。
【請求項１３】
請求項１１のセルラデバイスであって、各セル検索パラメータセットが１又は複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）のインジケータをさらに含み、前記デジタル処理システムが該ＲＡＴに従って前記デジタルストリームを処理する能力がある、セルラデバイス。
【請求項１４】
請求項１０のセルラデバイスであって、さらに、前記セル検索パラメータセットを生成する能力がある上位レイヤを備え、
前記上位レイヤが前記信号処理結果の少なくとも１つを受信し、前記少なくとも１つの信号処理結果に対応する少なくとも１つのセルに前記セルラデバイスを存続させる能力がある、セルラデバイス。
【請求項１５】
請求項１４のセルラデバイスであって、前記上位レイヤがさらに、前記信号処理結果の少なくとも１つに応じて、前記下位レイヤに現在のセル検索パラメータセットを処理することを停止させるように割込みをかけ、該下位レイヤに以前の未処理セル検索パラメータセットを処理させる能力がある、セルラデバイス。
【国際調査報告】
2010528527.tif 000013