(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信デバイスにおける方法であって、
信号を受信すること、
前記信号のスロット境界情報を決定すること、
前記スロット境界情報に基づいて前記信号と数個のスクランブリング・コードとを相関させることにより前記信号のフレーム境界情報を決定すること、
前記フレーム境界情報の決定と同時に特定のスクランブリング・コードを識別すること、を備える方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記スロット境界情報に基づいて前記信号と前記スクランブリング・コードとを相関させることは、前記信号と前記スクランブリング・コードとを相関させる前に、前記スクランブリング・コードを前記信号に対して位置合わせすることを含む、方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、数個の可能なフレーム境界の各々にて前記信号と前記スクランブリング・コードとを相関させる、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、前記信号は連続信号であり、前記連続信号と前記スクランブリング・コードの各々とを相関させる、方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法において、前記信号は共通パイロット・チャネルであり、前記共通パイロット・チャネルと前記スクランブリング・コードの各々とを相関させる、方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、前記スロット境界情報は時間オフセット情報を含み、前記信号と前記スクランブリング・コードとを前記時間オフセット情報に基づいて相関させる、方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法において、各相関において、必要とされている間集約化して前記フレーム境界情報を決定する、方法。
【請求項８】
無線通信デバイスにおける方法であって、
信号を受信すること、
前記信号の一部を格納すること、
前記格納された信号の一部のスロット境界情報を決定すること、
前記スロット境界情報に基づいて前記格納された信号の一部と複数のスクランブリング・コードとを相関させることにより前記格納された信号の一部のフレーム境界情報を決定すること、
前記フレーム境界情報の決定と同時に前記特定のスクランブリング・コードを識別すること、を備える方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法において、前記スロット境界情報を決定することは、複数のスロット境界を識別すること、
前記複数のスロット境界の各々にて前記格納された信号の一部と前記複数のスクランブリング・コードとを相関させることとを含む、方法。
【請求項１０】
請求項８記載の方法において、前記信号はフレーム群により構成され、一つの完全なフレームよりも短いフレームを格納することにより前記信号の一部を格納する、方法。
【請求項１１】
請求項８記載の方法において、前記スロット境界情報に基づいて前記信号と前記複数のスクランブリング・コードとを相関させることは、前記信号と前記スクランブリング・コードとを相関させる前に、前記スクランブリング・コードを前記信号に対して位置合わせすることを含む、方法。
【請求項１２】
請求項８記載の方法において、前記信号は連続信号であり、前記連続信号と前記スクランブリング・コードの各々とを相関させる、方法。
【請求項１３】
請求項８記載の方法において、前記信号は共通パイロット・チャネルであり、前記共通パイロット・チャネルと前記スクランブリング・コードの各々とを相関させる、方法。
【請求項１４】
請求項８記載の方法において、前記信号の一部を格納した後に、前記無線通信デバイスの無線受信機の電源を遮断する、方法。
【請求項１５】
請求項８記載の方法において、前記信号の一部を格納するときに、前記無線通信デバイスに関するページ・インジケータ情報を格納する、方法。
【請求項１６】
請求項８記載の方法において、前記スロット境界情報に基づいて前記信号と前記複数のスクランブリング・コードとを相関させることにより前記特定のスクランブリング・コードを識別する、方法。
【請求項１７】
無線通信デバイスにおける方法であって、
信号を受信すること、
前記信号の少なくとも一つのスロット境界を決定すること、
スクランブリング・コード・グループ情報を使用せずに前記少なくとも一つのスロット境界に基づいて前記信号と複数のスクランブリング・コードとを相関させることにより、少なくとも一つのスロット境界に関連する特定のスクランブリング・コードを識別すること、とを備え、
前記特定のスクランブリング・コードを識別すると同時にスクランブリング・コード・グループ情報を決定する方法。
【請求項１８】
無線通信デバイスにおける方法であって、
信号を受信すること、
前記信号の少なくとも一つのスロット境界を決定すること、
フレーム境界情報を使用せずに前記少なくとも一つのスロット境界に基づいて前記信号と複数のスクランブリング・コードとを相関させることにより、少なくとも一つのスロット境界に関連する特定のスクランブリング・コードを識別すること、とを備え、
前記特定のスクランブリング・コードを識別すると同時にフレーム境界情報を決定する方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法において、各相関において、必要とされる間集約化して前記特定のスクランブリング・コードを識別する、方法。
【請求項２０】
請求項１８記載の方法において、
前記受信された信号の一部を格納すること、
フレーム境界情報を使用せずに前記少なくとも一つのスロット境界に基づいて前記格納された信号の一部と前記複数のスクランブリング・コードとを相関させることにより前記特定のスクランブリング・コードを識別することを備える、方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の方法において、前記信号の一部を格納した後に、前記無線通信デバイスの無線受信機の電源を遮断する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して無線通信に関し、特に、符号分割多重接続（ｃｏｄｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ：ＣＤＭＡ）通信システム、例えば移動体無線通信デバイスを含む第３世代（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：３Ｇ）のユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションズ・システム（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＵＭＴＳ）通信システムにおけるフレーム同期、及びスクランブリング・コードの決定及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧのＵＭＴＳ通信システムでは、移動局または加入者デバイスがネットワーク基地局によってシステム情報ブロードキャスト・メッセージまたは同様なメッセージの状態で提供される隣接パイロット信号を隣接リスト情報の中から探索するために長い時間を要する。
【０００３】
現在では、隣接パイロット信号を探索する場合、ＵＭＴＳフレーム同期手順及びスクランブリング・コード識別手順が別々の信号処理ステージで実行され、これらのステージは通常、スタンバイ・モード期間中の動作を含んで、無線周波数（ＲＦ）受信機の長期間に亘る動作を必要とし、このことはバッテリのエネルギーを無駄に消費するだけでは済まないことを意味する。
【０００４】
ステージ１の信号処理では、受信隣接信号のプライマリ同期チャネル（ｐｒｉｍａｒｙ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＳＣＨ）のスロット境界を決定する。続いて、ステージ２の処理では、セカンダリ同期チャネル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ：ＳＳＣＨ）の数個のスロットと１６個のセカンダリ同期コード（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｃｏｄｅｓ：ＳＳＣ）の各々とを相関させることによりフレーム同期を行って、フレーム境界の決定とグループ・コードの識別とを行うことができ、これらによって対応する一連のスクランブリング・コードを決定することができる。理論的には、ノイズまたはフェージングが無いと仮定すると、フレーム同期では、少なくとも３スロットに亘って相関を取る必要があるが、実際には１５以上のスロットに亘って相関が取られ得る。フレーム同期は、ステージ１の処理において識別される各スロット境界に関して行われる必要がある。ステージ３の処理では、基地局選択がステージ２において識別されたスクランブリング・コードに基づいて行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＳＳＣＨチャネルが弱い信号であることに一部起因して、既存のフレーム同期手順は多くの間違った結果を生じ、かつ検出確率が低い。また、ＳＳＣＨチャネルの相関は、１スロット当たり２５６チップに対してのみ行なわれ、相関は通常、複数スロットに亘って取る必要があるので、ＲＦ受信機が動作する必要のある期間が延びる。従って、既存のフレーム同期プロセスは、特にＲＦ受信機がフレーム同期プロセス以外では動作しないスタンバイ・モード動作期間において比較的効率が悪い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本開示は概して、スペクトラム拡散通信システムにおいて動作する移動体無線通信デバイス、例えばＣＤＭＡ通信ネットワークにおいて通信を行なう移動体加入者デバイスにおけるフレーム同期及びスクランブリング・コード識別のための方法に関する。
【０００７】
図１は、ＣＤＭＡセルラー通信ネットワークを含む無線通信システム１００、例えば第３世代（３Ｇ）のユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションズ・システム（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＵＭＴＳ）通信システムを示している。ネットワークは通常、複数の基地局トランシーバ１１０を備え、これらの基地局トランシーバは、ネットワークの移動体無線通信加入者デバイスまたはユーザ機器（ｕｓｅｒ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）１２０をサポートする対応する重複携帯電話通信エリアを有する。通信ネットワークはまた、当該技術分野の当業者には公知の、図１にブロック１３０として模式的に示される他のネットワーク・インフラ・ストラクチャを含む。
【０００８】
図１において、通信ネットワークの移動体無線通信加入者デバイス、例えばＵＥ１２０は、パイロット情報及び同期チャネル情報を隣接基地局トランシーバ１１０の各々から受信する。各基地局は、固有のパイロット信号を有し、このパイロット信号はパイロット信号のスクランブリング・コード、例えばロング・スクランブリング・コード（ｌｏｎｇ  ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  ｃｏｄｅ）によって他のパイロット信号から区別することができる。加入者デバイスは、通常、隣接基地局パイロット信号を識別する必要があり、これらの基地局パイロット信号を加入者デバイスが使用して、ネットワークの存在を識別して、システム取得、同期チャネル、ページング・チャネル及びトラフィック・チャネルの復調、及びハンドオフを行なう。
【０００９】
本開示は概してフレーム境界情報を決定し、かつ／あるいは特定セルに関連するロング・スクランブリング・コードを識別する方法に関する。本開示のこれらの態様及び他の態様について以下に詳細に説明する。
【００１０】
通常、当該技術分野の当業者には公知のように、拡散スペクトラム方式を用いる加入者デバイス、例えばＵＭＴＳ  ＵＥは、通常、スクランブリング・コード情報を生成するか、またはフレーム同期のためにスクランブリング・コード情報を格納する。スクランブリング・コード情報は、例えば対応する隣接セルに関連するロング・スクランブリング・コードに対応する。ＵＭＴＳネットワークでは、加入者デバイスには、ブロードキャスト・チャネル（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＢＣＨ）のシステム情報ブロック（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂｌｏｃｋ：ＳＩＢ）に設けられるリストにおける隣接セル情報が提供される。
【００１１】
数個のネットワークでは、オペレータは任意選択の形で、隣接セルの共通パイロット・チャネル（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ：ＣＰＩＣＨ）と接続中セル（ｓｅｒｖｉｎｇ  ｃｅｌｌ）の共通パイロット・チャネルとの間の基準時間差（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ：ＲＴＤ）情報を提供する。この情報は、例えばＵＭＴＳ通信ネットワークのブロードキャスト・チャネルのシステム情報ブロックに格納することができる。（ＲＴＤ）情報は加入者デバイスのバッテリ寿命を伸ばすのに有用である。従って、通常、フレーム同期の間、フレーム・タイミング情報は加入者デバイスが認識することができるか、または認識することができない。
【００１２】
図２は、加入者デバイスによる隣接セルフレーム同期のプロセス・フロー図２００である。図２において、ブロック２１０では、加入者デバイスは信号を隣接基地局から受信する。図３は、例示としてのＵＭＴＳネットワーク基地局から送信される下り物理チャネル（ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ）に関する例示としての無線フレーム・タイミング情報及び例示としての接続スロット・タイミング情報を示している。ＵＭＴＳ信号は１０ｍｓのフレーム構造を有する。各フレームは、図３にスロット０〜スロット１４として示される１５個のスロットを含む。例示としてのＵＭＴＳ信号は、プライマリ同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＰＳＣＨ）、セカンダリ同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＳＳＣＨ）、共通パイロット・チャネル（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＣＰＩＣＨ）、及び個別チャネル（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＤＣＨ）を含み、これらのチャネルの全ては図３に模式的に示される。
【００１３】
図２において、ブロック２２０では、加入者デバイスは受信信号のスロット境界情報を決定する。スロット境界情報は、一般的に、少なくとも一つのスロット境界の識別情報を含むが、一般的には、複数のスロット境界が識別される。スロット境界情報は基本的にタイミング情報である。マルチパス効果によって複数のスロット境界が特定セルに関して生成されるが、各隣接セルは通常、対応する一つのスロット境界を有する。他の隣接セルに関するスロット境界情報は生成することができない。その理由は、対応する信号強度が指定しきい値を下回るからである。動作の一つのモードでは、スロット境界情報は、受信隣接セル信号のプライマリ同期チャネル（ＰＳＣＨ）から、例えば従来のステージ１の信号処理によって決定される。
【００１４】
図４は、ステージ１の信号処理によって識別されるスロット境界を示している。少なくとも一つの、通常は数個のスロット境界が各スロットに関して識別される。図４において、各スロットに関するスロット境界のグループ分けは、スロット０，スロット１．．．スロット１４に関してそれぞれ４１０，４２０，．．．などとして識別される。通常、スロット境界に対応する信号振幅は信号強度によって変わり、指定しきい値を超える振幅を有する信号のみがフレーム境界判定及び／又はスクランブリング・コード判定の際に考慮される。図４において、各スロット境界は通常、一つの隣接セルに対応し、かつ時間軸に沿ったその位置に基づく対応する時間オフセットを有する。
【００１５】
図５は移動体通信デバイスＲＦ受信機及び信号処理回路５００の部分模式ブロック図であり、信号処理回路５００は通常、ベースバンド信号を検索器５２０及びベースバンド・プロセッサ５３０に供給する無線ダウンコンバーティング（ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）回路５１０を備える。ダウンコンバーティング回路５１０は、一般的に公知であるが図示しないフィルタ回路及びアナログ−デジタル変換回路によってアンテナ５４０に接続される。図６は検索回路６００の模式ブロック図であり、この検索回路は通常、前で説明したように、ステージ１の信号処理を行なうステージ１の検索器６１０を備える。
【００１６】
図２において、ブロック２３０では、ブロック２２０で決定したスロット境界情報に基づいて信号とスクランブリング・コード情報とを相関させることにより、フレーム境界情報及び／又は特定のスクランブリング・コードを決定する。特定のスクランブリング・コードは、例えば特定の該当セルに関連するスクランブリング・コードである。
【００１７】
相関プロセスは、信号とスクランブリング・コードとを相関させる前に、スロット境界情報に基づいてスクランブリング・コード情報を受信信号に対して位置合わせすることにより行われる。更に詳細には、スロット境界情報は時間オフセット情報を含み、この時間オフセット情報を使用してスクランブリング・コードを受信信号または受信信号の一部に対して位置合わせして相関プロセスを実行する。これについては以下に更に詳細に説明する。各スロット境界に関して、受信信号とスクランブリング・コードとの相関が数個の利用可能なフレーム境界の各々で行われる。
【００１８】
図４は相関プロセスを模式的に示す図である。各スロット境界に関して、隣接セル・スクランブリング・コードのコード１〜Ｎをそれぞれ、数個の利用可能なフレーム境界の各々で、受信信号に位置合わせして相関させ、所望のフレーム境界情報を決定し、かつ／あるいは特定のスクランブリング・コードを識別する。図４では、各スロット境界に関して、受信信号とスクランブリング・コードとの相関が１５個の利用可能なフレーム境界の各々で実行される。スクランブリング・コードを決定する前にフレーム境界情報及び／又はスクランブリング・グループ・コード情報を使用するか、または最初に決定する必要はない。相関プロセスによって、フレーム境界情報及び特定のスクランブリング・コード情報がほぼ同時に生成される。
【００１９】
図６において、ステージ１の検索器は、ステージ１の処理の間に決定されたスロット境界情報を制御装置６２０に供給する。制御装置は、前で説明したように、ステージ１の検索器により決定されたスロット境界情報に基づいてコード発生器６３０により生成されたスクランブリング・コード情報、例えばロング・スクランブリング・コードを相関回路６４０に供給する。相関回路６４０は、前で説明したように、受信信号とスクランブリング・コードとを相関させることによりフレーム境界情報及び／又はスクランブリング・コード情報を決定する。前に記載したように、スクランブリング・コードは、フレーム境界情報またはスクランブリング・コード・グループ情報を使用することなく識別することができる。
【００２０】
一実施形態では、スクランブリング・コード情報は連続信号と相関させる。例示としてのＵＭＴＳの実施形態では、スクランブリング・コード情報は、図３に示す共通パイロット・チャネル（ＣＰＩＣＨ）と相関されるが、他の実施形態では他の信号を使用することができる。
【００２１】
幾つかの動作モードでは、加入者デバイスは受信信号の一部、例えば共通パイロット・チャネル（ＣＰＩＣＨ）の一部を格納し、次に、ＲＦ受信機の電源を遮断すると、相関が、無線受信機の動作を継続することなく、格納された信号の一部を使用して行なわれる。
【００２２】
図６は受信信号の一部を格納するする入力バッファ６５０を示しており、この受信信号の一部を相関回路に供給してスクランブリング・コードと相関させる。図５の模式図では、ＲＦ受信機の電源は、信号の一部が受信してバッファに格納され、検索器５２０がスイッチを起動すると、遮断される。図６では、制御装置６２０がＲＦ受信機回路の電源を遮断する。
【００２３】
幾つかの実施形態では、一つの完全なフレームよりも短いフレーム、例えば図３に示す例示としてのＵＭＴＳ信号の１０ｍｓフレーム群のうちの一つのフレームよりも短いフレームに関する情報はバッファに格納される。一実施形態では、一フレームの単一スロットの情報、または単一スロットに比べて実質的には多くはないスロットの情報はバッファに格納される。他の実施形態では、格納される受信信号の一部は、パイロット信号を検索している加入者デバイスに関するページ・インジケータ情報（ｐａｇｅ  ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を含む。
【００２４】
図７のフレーム同期プロセス・フローチャート７００では、ブロック７１０で信号を受信し、ブロック７２０でステージ１のスロット境界情報を決定する。ブロック７３０では、受信信号、例えば連続する共通パイロット・チャネル（ＣＰＩＣＨ）信号の一部をメモリにキャプチャし、続いてスクランブリング・コードと相関させる。幾つかの実施形態では、一つの完全なフレーム情報よりも短いフレームをバッファに格納し、他の実施形態では、単一スロットに関する情報をバッファに格納する。スロット境界情報は格納された信号の一部から得ることができるが、他の実施形態では、ステージ１の処理の間にスロット境界を決定することは、信号の一部の格納の前に、または信号の格納と部分的に並行して行なわれる。
【００２５】
幾つかの実施形態では、格納された信号の一部は加入者デバイスに関するページング情報（ｐａｇｉｎｇ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を含むので、ページ・インジケータ情報を取得するために受信機の電源を再起動する必要がなくなる。
【００２６】
幾つかの実施形態では、受信信号の一部を格納した後、ブロック７４０において無線回路の電源が遮断されるので、相関プロセス中のＲＦ受信機の動作に関連する不必要な消費電力が減る。前で説明したように、フレーム境界情報及び／又は特定のスクランブリング・コード情報を決定することは、無線回路の電源が遮断されている間に、ブロック７５０で格納された信号の一部とスクランブリング・コードとを相関させることにより行われる。
【００２７】
スロット境界情報を従来のステージ１の信号処理の間に決定した後、単一スロットに比べて実質的に多くはないスロットに関する信号情報をバッファにキャプチャするか、または格納する場合、前で記載した同期プロセスを使用すると、無線回路のパワーオン時間を（従来のステージ２及びステージ３の処理に必要な）１０ｍｓのオーダーから１ｍｓ未満にまで短くすることができ、バッテリから放出される電荷を大きく減らすことができる。
【００２８】
図７では、ブロック７６０での各相関において、相関情報は、好ましくは必要とされている間集約化されてフレーム境界情報及び／又はスクランブリング・コード情報が決定される。例示としてのＵＭＴＳ同期アプリケーションでは、共通パイロット・チャネルＣＰＩＣＨとスクランブリング・コードとを相関させることによって相関情報を集約化することができる。
【００２９】
本開示及び本発明の現時点で最良のモードと考えられるものについて発明者らが本発明を具体化し、かつ当該技術分野の当業者が本発明を作製し、使用することができるように記載してきたが、本明細書に開示する例示としての実施形態には多くの均等物が存在し、かつ例示としての実施形態によって制限されるのではなく添付の請求項によって規定される本発明の技術範囲及び技術思想から逸脱しない範囲において、無数の変形及び変更をこれらの実施形態に加え得ることを理解し、かつ認識されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ネットワーク・インフラ・ストラクチャ及び加入者デバイスを含む通信システムを示す図。
【図２】フレーム同期プロセスのフローチャート。
【図３】無線下り物理チャネルの無線フレーム及び接続スロット・タイミングを示す図。
【図４】スロット境界及びスクランブリング・コード情報を模式的に示す図。
【図５】無線ＲＦ受信機及び信号処理回路の部分模式ブロック図。
【図６】信号検索器の部分模式ブロック図。
【図７】別のフレーム同期プロセスのフローチャート。
【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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