(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を具備する通信システムの方法：
少なくとも下記の１つに基づいて前記通信システムの受信器内の利用可能なフィンガの数を決定する；
ａ）前記フィンガのロック／アンロック状態
ｂ）前記フィンガのロックまたはアンロック状態の期間
ｃ）前記フィンガの結合／非結合状態
ｄ）前記フィンガの結合／非結合状態の期間、および
ｅ）前記フィンガの割り当て／非割り当て状態
前記利用可能なフィンガの数に基づいてパイロット信号エネルギーサーチウインドウしきい値を調節し、それにより少なくともａ）−ｅ）の１つにおいて決定される前記フィンガの１つの状態を変更することにより受信した信号を処理するために異なる数のフィンガの利用を可能にする。
【請求項２】
受信した信号の相関エネルギーが前記調節されたパイロット信号エネルギーサーチウインドウしきい値を満足するかどうかに基づいて、受信した信号の処理を受け入れるかまたは否定する、前記受信した信号は前記パイロット信号と共通の送信ソースを持つ、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに下記を具備する請求項１に記載の方法：
前記通信システム内の基地局のアクティブセット、候補セット、および隣接セットの少なくとも１つを決定する、各セットは、前記通信システム内の移動局と通信するための少なくとも１つの基地局を識別し、前記アクティブセットは、前記移動局と通信するために割当てられた少なくとも１つの基地局を識別し、前記候補セットは、前記移動局において、十分なパイロット信号強度を有し、前記移動局と通信するための少なくとも１つの局を識別し、前記アクティブセットには前記候補セットが除外され、前記隣接セットは前記移動局と可能な通信のための少なくとも１つの基地局を識別し、前記隣接セットには前記アクティブセットおよび前記候補セットが除外される；
前記調節されたパイロット信号エネルギーサーチウインドウしきい値に基づいて、前記基地局のアクティブセット、候補セット、および隣接セットの中で一方のセットから他方のセットに少なくとも１つの基地局を移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示した実施の形態は通信の分野に関し、特に符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムにおいてフィンガリソースを管理するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ技術に従う無線通信のためのシステムは、米電子通信工業会（ＴＩＡ）により発行された種々の規格に開示され記載されてきた。そのような規格はいくつかある中で、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−２０００、ＴＩＡ／ＥＩＡ／９５Ａ／Ｂ、およびＷＣＤＭＡとして一般に知られている。一組の文献に具現化された「第三世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）はＷＣＤＭＡ規格として知られるドキュメント番号３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１１、３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１２、３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１３、および３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１４を含む；「デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステムのためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５遠隔局−基地局互換性規格」はＩＳ−９５規格として知られている；「ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムのためのＴＲ−４５．５物理層規格」はＣＤＭＡ−２０００規格として知られている。これらは参照することによりここに組み込まれる。
【０００３】
典型的にＣＤＭＡ通信システムの受信器はレーキ(RAKE)受信器動作に従って動作する。レーキ受信器とそれらの動作は良く知られている。そのような受信器は通常、１つ以上のフィンガを各受信した信号に割当てることにより受信した信号を復調する。フィンガを割当てる前に、各信号の相関エネルギーがしきい値と比較される。相関エネルギーがしきい値を満足するとき、フィンガを信号に割当てることができる。受信器はソースから送信された信号のマルチパス信号を受信することができる。受信器はフィンガを各マルチパス信号に割当てることができる。いくつかのマルチパス信号に対応して割当てられたいくつかのフィンガからの結果は復調プロセスにおいて結合され、データシンボルを生成する。信号相関エネルギーがしきい値を下回って下がると、フィンガは非割り当てをすることができる。この場合、信号の相関エネルギーはおそらく弱すぎて、独立してあるいは他の信号と一緒になってなんらかの値を復調プロセスに追加することはできない。
【０００４】
受信した信号に対する割当ておよび非割り当ては実質的な処理および実質的な処理遅延を必要とする。相関エネルギーが復調プロセス中のある期間引き続き適切であり続けることを保証する前に受信した信号にフィンガを割当てることは望ましくない。さらに、相関エネルギーが復調プロセス中のある期間引き続き不適切であり続けることを保証する前にフィンガに非割り当てを行なうことは望ましくない。他の状況において、ほとんどのまたはすべてのフィンガリソースを割当てることは、さらなる信号を復調するために受信器容量を制限するかもしれない。さらに、１つ以上のフィンガが恐らく、性能の復調における実質的劣化なしに信号を処理することで割り当てからはずすことができる。
【０００５】
この目的並びに他の目的を達成するために、通信システム受信器において、フィンガリソースを管理する必要性がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
通信システムにおいて、方法および付随の装置はフィンガリソースの効率的な管理を提供する。コントローラは、受信器内に多数の利用可能なフィンガを決定する。コントローラは、決定された数の利用可能なフィンガに基づいてしきい値を調節することができる。調節されたしきい値は、パイロット信号サーチしきい値、ロック／アンロックしきい値、および結合および非結合しきい値の１つまたはいずれかの組合せであり得る。利用可能なフィンガの数はしきい値を調節後変えることができ、それによりしきい値を調節することにより利用可能なフィンガの数の管理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
概説するならば、新規で改良された方法および付随の装置は符号分割多重アクセス通信システムにおけるフィンガリソースの効率的な管理を提供する。ここに記載された例示実施の形態はデジタル通信システムとの関連で記載される。この関連内での使用は利点があるけれども、この発明の異なる実施の形態は、異なる環境または構成に組み込むことができる。一般にここに記載される種々のシステムはソフトウエア制御プロセッサ、集積回路、またはディスクリートロジックを用いて形成することができる。アプリケーションの全体に渡って参照されるかもしれないデータ、命令、コマンド、情報、信号、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界、磁性粒子、光学界または光学粒子またはそれらの組合せにより表すことができる。さらに、各ブロック図に示されるブロックはハードウエアまたは方法ステップを表すことができる。
【０００８】
種々の実施の形態に従って、多数の利用可能なフィンガが通信システムの受信器内で決定される。フィンガの動作に関連するしきい値は利用可能なフィンガの数に基づいて調節可能である。しきい値は一実施の形態に従うパイロット信号サーチウインドウしきい値であり得る。初めに、信号は受信器により受信することができる。コントローラは利用可能なフィンガの数から少なくとも１つのフィンガを受信した信号に割当てる。パイロット信号サーチウインドウしきい値を調節することにより、受信した信号には多かれ少なかれ利用可能なフィンガを割当てることができる。一実施の形態に従って、パイロット信号サーチウインドウしきい値が調節された後で多かれ少なかれフィンガを割当てることができる。
【０００９】
図１を参照すると、通信システム受信器１００のブロック図が種々の実施の形態に従って示される。受信器１００は種々の実施の形態に従って受信した信号を処理するために構成可能である。無線周波数信号はアンテナおよびフロントエンドアセンブリ１０１を介して受信される。受信された信号は、無線周波数からベースバンド周波数または復調のための適当な周波数に変換される。受信された信号を復調するために、フィンガ１１０Ａ−Ｎからの少なくとも１つのフィンガが相関プロセスのために受信された信号に割当てられる。２以上のフィンガ１１０Ａ−Ｎが受信された信号に割当てられると、各割当てられたフィンガ１１０Ａ−Ｎは、その相関エネルギーを結合器１１１に経路選択する。結合器１１１は割当てられたフィンガの各々からデータシンボルの相関エネルギーを結合する。結合された結果は、デインターリービング動作のためにデインターリーバー１１２に渡される。デコーダ１１３はデインターリーブされたデータシンボルを受信し、復調プロセスを完了するために受信されたデータシンボルに復号動作を実行する。
【００１０】
受信器は、種々の実施の形態に従って、基地局または携帯電話を含む遠隔装置のようないずれかの装置において動作するために組み込むことができる。動作中、受信器１００は信号をサーチすることができる。受信器１００が基地局に組み込まれるとき、受信器１００は携帯電話のようなソースからの信号をサーチする。同様に、受信器１００が携帯電話に組み込まれるとき、受信器１００は異なる基地局のようなソースからの信号をサーチする。典型的に、ＣＤＭＡ標準に従って、受信器１００は異なるソースから送信されたパイロット信号の検出をサーチする。そういうものとして、サーチャー１２０は連続的にあるいは周期的にパイロット信号をサーチする。パイロット信号が検出されると、その情報はコントローラ１２１に通信される。すべての接続を示していないが、コントローラ１２１は通信可能に異なる動作ブロックに接続される。コントローラ１２１は、サーチャー１２０から受信した情報に基づいて、受信した信号を復調するために、フィンガ１１０Ａ−Ｎの少なくとも１つを割当てる。
【００１１】
図２を参照すると、サーチャー１２０のブロック図２００は種々の実施の形態に従って示される。各パイロット信号は、ＣＤＭＡ標準に従って送信ソース（図示せず）において拡散される。そういうものとして、受信されたパイロット信号は逆拡散器２０１のＰＮ逆拡散動作を通過する。受信器１００は異なる送信ソースにより使用されるＰＮ符号についての情報を通常有する。この情報は逆拡散動作において使用することができる。さらに、各パイロット信号はまた、あらかじめ定義されたウオルシュ関数に従って、送信ソースにおいて、ウオルシュカバー(Walsh covered)される。それゆえ、逆拡散器２０１は逆拡散された信号をウオルシュデカバーエレメント２０２に渡す。ウオルシュデカバーされた結果はフィルタ２０３を通過する。フィルタ２０３はアキュムレータ２０４として動作することができる。蓄積プロセスは有限の蓄積ウインドウを持つことができる。フィルタ２０３の出力において蓄積されたエネルギーは比較器２０４を通過する。蓄積されたエネルギーはしきい値と比較される。このしきい値はパイロット信号サーチウインドウしきい値であり得る。蓄積されたエネルギーがパイロット信号サーチウインドウしきい値を満足するなら、コントローラ１２１は同じソースから受信した信号を復調するために、フィンガ１１０Ａ−Ｎの少なくとも１つのフィンガを割当てる。蓄積されたエネルギーがパイロット信号サーチウインドウしきい値を失敗するなら、サーチャー１２０は、他のパイロット信号をサーチし続ける。サーチャー１２０は複数のパイロット信号をサーチすることができる。
【００１２】
パイロット信号サーチウインドウしきい値は通常あらかじめ決められている。パイロット信号サーチウインドウしきい値のレベルは関連する受信信号の復調の成功を保証するように選択される。しきい値が低い相関エネルギーレベルで選択されるなら、１つの１１０Ａ−Ｎは適切な誤差確率で復調することができない受信信号に割当てられる可能性がある。さらに、しきい値が高い相関エネルギーレベルで選択されるなら、１つのフィンガ１１０Ａ−Ｎは適切な誤差確率で復調できた受信信号に割当てられない可能性がある。
【００１３】
種々の実施の形態に従って、フィンガリソースは、利用可能なフィンガの数を決定し、フィンガの利用可能な数に基づいてしきい値を調節することによりさらに効率的に管理することができる。例えば、受信器が高い数の利用可能なフィンガを有するなら、さらに多くのフィンガが受信された信号に割当てられるようにしきい値を下げることが出来る。この場合、より多くのフィンガが信号に割当てられるので、その結果生じる結合されたエネルギーはより高いレベルになり得、従って適切な復調誤差レートになる。他の例において、受信器が低い数の利用可能なフィンガを有しているなら、より少ないフィンガが受信された信号に割当てられるようにしきい値が引き上げられる。この場合、残りの割当てられなかったフィンガは他の受信された信号のために予約される。このようにして、受信器は複数の受信された信号に応答することができる。
【００１４】
コントローラを介して受信器は、受信された信号の処理を受け入れまたは否定する。しきい値が調節された後、受信器は新しいパイロット信号を受信してもよい。受信されたパイロット信号はサーチウインドウ内で相関される。一実施の形態に従って、受信したパイロット信号の相関エネルギーは調節されたサーチウインドウしきい値と比較される。一実施の形態に従って、受信した信号の受け入れまたは否定は、受信したパイロット信号エネルギーのレベルと調節されたしきい値との比較に基づいても良い。一実施の形態に従って、受け入れたまたは否定した受信信号は新しく受信したパイロット信号と共通の送信ソースを持つ。
【００１５】
図３を参照すると、フィンガ１１０のブロック図３００が種々の実施の形態に従って示される。フィンガ１１０が受信した信号に割当てられた後、受信した信号と並列に関連したパイロット信号を処理し、受信した信号を復調するようにしてもよい。受信した信号と関連する受信したパイロット信号はＣＤＭＡ標準に従って（図示されない）送信ソースにおいて、拡散するようにしてもよい。それゆえ、受信した信号と関連する受信したパイロット信号は逆拡散器３０１内のＰＮ逆拡散動作を介して通過するようにしてもよい。受信した信号はさらに、短いＰＮ符号として一般に知られる他のＰＮ符号に従って拡散するようにしてもよい。従って、受信した信号は逆拡散器３０２において、逆拡散するようにしてもよい。受信器１００は通常、異なる送信ソースにより使用されるＰＮ符号についての情報を有する。この情報は、逆拡散プロセスにおいて使用してもよい。さらに受信した信号とパイロット信号は対応するあらかじめ定義されたウオルシュ関数に従って送信ソースにおいてウオルシュカバーしてもよい。それゆえ、逆拡散器３０１は逆拡散されたパイロット信号をウオルシュカバー３０３に渡し、逆拡散器３０２は逆拡散されたパイロット信号をウオルシュデカバー３０４に渡し、そして逆拡散器３０２は逆拡散された受信信号をウオルシュデカバー３０４に渡す。パイロット信号のウオルシュデカバーされた結果はフィルタ３０６を通過する。受信した信号のウオルシュデカバーされた結果はフィルタ３０５を通過する。フィルタ３０５と３０６はアキュムレータとして動作してもよい。蓄積は有限の蓄積ウインドウを持つようにしても良い。フィルタ３０５および３０６からの蓄積されたエネルギーは乗算器３０７を通過する。乗算器３０７の演算はドット積演算に従うようにしても良い。他のフィンガが受信した信号に割当てられるなら、乗算器３０７からの結果は、他の割当てられたフィンガからの結果とともに結合するために結合器１１１を通過する。各フィンガの動作において、使用されるタイミングはマルチパス信号に依存して異ならせても良い。
【００１６】
受信した信号の復調プロセスに割当てられた１つ以上のフィンガは誤りのある結果を形成するタイミングに従って動作していてもよい。そういうものとして、そのようなフィンガからの結果が使用され他のフィンガからの結果と結合されるとき、復調プロセスは劣化される。そのような問題を防止するために、相関するパイロット信号を処理するとき、２つのインジケータも形成される。最初のインジケータはロック／アンロックインジケータである。第２のインジケータは結合／非結合インジケータである。
【００１７】
ロック／アンロックインジケータは、処理される関連づけられたパイロット信号が適切なエネルギーを供給するかどうかを示す。フィルタ３５０におけるエネルギーのいくらかの蓄積の後、パイロット信号エネルギーは比較器３５１において、ロック／アンロックしきい値と比較される。アンロック表示が形成されるなら、このフィンガからの結果は結合器１１１における結合処理において無視される。パイロット信号はロック状態であってもよいが、形成されるエネルギーは他のフィンガとの結合動作に対して不適切かもしれない。フィルタ３６０におけるエネルギーのいくらかの蓄積の後で、パイロット信号エネルギーは比較器３６１において、結合／非結合しきい値と比較される。結合表示が形成されるなら、このフィンガからの結果は他のフィンガからの結果と結合される。
【００１８】
図４を参照すると、種々の実施の形態に従ってフィンガのステータスを決定するためのフローチャート４００が示される。フローチャート４００は、フィンガの利用可能性を決定するために使用してもよい。ステップ４０１において、割当てられたフィンガおよび割当てられないフィンガの数が決定される。割当てられないフィンガの数は、利用可能なフィンガの数に含めても良い。割当てられたフィンガはロック状態またはアンロック状態にあってよい。ステップ４０２において、ロック状態およびアンロック状態にある割当てられたフィンガの数が決定される。割当てられたアンロックフィンガからの結果は復調プロセスに含まれないので、割当てられたアンロックフィンガの数は利用可能なフィンガの数に追加してもよい。ロック状態にある割当てられたフィンガは結合状態または非結合状態にあってよい。ステップ４０３において、結合状態および非結合状態にあるフィンガの数が決定される。非結合状態にあるフィンガは復調プロセスに含まれないので、非結合フィンガの数は利用可能なフィンガの数に追加してもよい。種々の実施の形態に従って、利用可能なフィンガの合計数は、（図３に示す）ブロック３６１における結合／非結合しきい値、（図３に示す）ブロック３５１におけるロック／アンロックしきい値またはその両方を調節する結果として変更してもよい。
【００１９】
信号が受信された後、少なくとも１つのフィンガが受信された信号に割当てられる。ロック／アンロックしきい値を調節することにより、多かれ少なかれ、フィンガがロック状態からアンロック状態に、またはアンロック状態からロック状態に切り替わるようにしてもよい。例えば、ロック／アンロックしきい値が引き上げられるなら、ロック状態にあるフィンガは、アンロック状態に切替えても良い。何故なら、蓄積されたエネルギーは新しく引き上げられたロック／アンロックしきい値を満足しないかもしれないからである。そういうものとして、ロック／アンロックインジケータはロック状態からアンロック状態に切り替わる。アンロック状態に切り替わるフィンガは、新しい割当てに対して利用可能なフィンガに追加してもよい。従って、調節は、利用可能なフィンガの合計数を変化させることができる。いくつかのフィンガはある期間アンロック状態にあってもよい。一実施の形態に従って、長期間アンロック状態にあったフィンガは、解放のための第１候補として選択するようにしてもよい。フィンガが解放されると、利用可能なフィンガの合計数に追加するようにしてもよい。
【００２０】
さらに、結合／非結合しきい値を調節することにより、多かれ少なかれフィンガは、結合状態から非結合状態へまたは非結合状態から結合状態へ切り替わるようにしても良い。例えば、結合／非結合しきい値が引き上げられるなら、結合状態にあるフィンガは、非結合状態に切替えても良い。何故なら、蓄積されたエネルギーが新しく引き上げられた結合／非結合しきい値を満足しないかもしれないからである。そういうものとして、結合／非結合インジケータは結合状態から非結合状態に切り替わる。非結合状態に切り替わるフィンガは、利用可能なフィンガに追加してもよい。したがって、調節は、利用可能なフィンガの合計数を変化させることができる。いくつかのフィンガをある期間非結合状態にしてもよい。一実施の形態に従って、長期間非結合状態にあったフィンガは、解放のための最初の候補として選択してもよい。フィンガが解放されると、利用可能なフィンガの合計数に追加してもよい。
【００２１】
ＣＤＭＡ標準に従って、受信器１００のような受信器は、それらの利用可能性および受信器１００における適切な信号を供給する成功に従って優先順位がつけられる基地局のセットのリストを保持する。基地局のセットは、一般にアクティブセット、候補セット、および隣接セットと呼ばれる。各セットは、通信システム内の移動局と通信するための基地局のセットを識別する。アクティブセットは移動局と通信するために割当てられた基地局のセットを識別する。候補セットは、移動局と通信するために適した移動局において、十分なパイロット信号強度を有する基地局のセットを識別する。アクティブセットには候補セットが除外される。隣接セットは、移動局と通信が可能な基地局のセットを識別する。隣接セットには、アクティブセットおよび候補セットが除外される。
【００２２】
個々にまたは組み合わせてパイロットサーチウインドウしきい値、ロック／アンロックしきい値および結合／非結合しきい値を調節することにより、少なくとも１つの基地局は、一実施の形態に従って、基地局のアクティブセット、候補セット、および隣接セットの中で一方のセットから他方のセットへ移動してもよい。しきい値のいずれか一つを調節した後、基地局は他のセットの基準をより良く満たすことができる。例えば、パイロット信号サーチウインドウしきい値を調節した後、基地局はアクティブセットにいることに適さないかもしれない。それゆえ、基地局は、アクティブセットから、例えば、候補セットのようなより適したセットに移動される。基地局がアクティブセットから候補セットに移動されると、基地局からの信号に割当てられたフィンガを解放してもよく、利用可能なフィンガの合計数に追加してもよい。
【００２３】
図５を参照すると、種々の実施の形態に従って、パイロット信号サーチ動作、ロック／アンロック動作、および結合／非結合動作を含む、受信器１００の動作の各々は加算しきい値および降下しきい値の使用を含んでいても良い。例えば、パイロット信号サーチウインドウしきい値の場合に、比較器２０４において受信したパイロット信号エネルギーが加算しきい値５０１より上を移動するごとに、パイロット信号エネルギーはしきい値を満足する。さらに、比較器２０４において受信したパイロット信号エネルギーが降下しきい値５０２を下回って降下すると、パイロット信号エネルギーはしきい値を満足しなくなる。他の例において、ロック／アンロックしきい値の場合に、パイロット信号エネルギーが加算しきい値５０１を上回って移動すると、ロック／アンロックインジケータはロック状態を示す。同様に、パイロット信号エネルギーが降下しきい値５０２を下回って降下すると、ロック／アンロックインジケータはアンロック状態を示す。他の例において、結合／非結合しきい値の場合に、パイロット信号エネルギーが加算しきい値５０１を上回って移動すると、結合／非結合インジケータは結合条件を示す。同様に、パイロット信号エネルギーが降下しきい値５０２を下回って降下すると、結合／非結合インジケータは非結合状態を示す。さらに、通信システム内の基地局のアクティブセット、候補セット、および隣接セットを決定するための動作は加算しきい値５０１および降下しきい値５０２の使用を含んでも良い。そういうものとして、ヒステリシスが、プロセスの安定性のために作られる。パイロット信号サーチウインドウしきい値、ロック／アンロックしきい値、および結合／非結合しきい値は各々対応する加算しきい値および対応する降下しきい値を持つようにしてもよい。種々の実施の形態に従って、しきい値が調節されると、そのしきい値は、対応する加算しきい値５０１または対応する降下しきい値５０２またはその両方であってよい。
【００２４】
好適実施の形態の上述の記載は、当業者がこの発明を製作または使用を可能にするために提供される。これらの実施の形態に対する種々の変形例は当業者には容易に明白であろう、そしてここに定義される包括的原理は発明力の使用なしに他の実施の形態に適用可能である。従って、この発明は、ここに示した実施の形態に限定することを意図したものではなく、ここに開示した原理および新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は通信システム受信器のブロック図を描写する。
【図２】図２は、パイロット信号をサーチするためのサーチャーのブロック図を描写する。
【図３】図３は受信した信号を復調するためのフィンガのブロック図を描写する。
【図４】図４はフィンガリソースの利用可能な数を決定するためのフィンガリソースのステータスのフローチャートを描写する。
【図５】図５はフィンガのステータスを変更するためのヒステリシス効果を供給するために加算しきい値および降下しきい値の関係を描写する。
【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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