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技術 信号強度に応じた検索ウインドウサイズの動的な調整

出願人 クゥアルコム・インコーポレイテッド
発明者 ベイリー、グウェイン
出願日 2001年3月30日 (18年5ヶ月経過) 出願番号 2001-573651
公開日 2003年10月7日 (15年11ヶ月経過) 公開番号 2003-530004
状態 未査定
技術分野 時分割方式以外の多重化通信方式 移動無線通信システム
主要キーワード 測定レート 列オフセット 地上環境 スロット列 割当て期間 低エネルギーレベル 移動電話ユニット パワー消費
関連する未来課題
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課題・解決手段

スロットモード無線通信システムにおける遠隔ユニットによる検索ウインドウサイズの調整の方法及び装置。スロットモードの通信ステムにおいて、遠隔ユニットはその割当スロットの間“動作状態”である。動作状態にある間は、遠隔ユニットにおけるコントローラは選択された検索パラメータの組を検索エンジンに渡す。検索エンジンは選択された検索パラメータを用いる基地局に基づいて検索を実行する。1つの検索パラメータ、検索ウインドウサイズは、測定された第1の基地局信号信号強度に応じて調整される。調整された検索ウインドウサイズは、他の基地局を検索するときに遠隔ユニットによって用いられる。

概要

背景

概要

スロットモード無線通信システムにおける遠隔ユニットによる検索ウインドウサイズの調整の方法及び装置。スロットモードの通信ステムにおいて、遠隔ユニットはその割当スロットの間“動作状態”である。動作状態にある間は、遠隔ユニットにおけるコントローラは選択された検索パラメータの組を検索エンジンに渡す。検索エンジンは選択された検索パラメータを用いる基地局に基づいて検索を実行する。1つの検索パラメータ、検索ウインドウサイズは、測定された第1の基地局信号信号強度に応じて調整される。調整された検索ウインドウサイズは、他の基地局を検索するときに遠隔ユニットによって用いられる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

遠隔ユニットが複数の基地局をモニタし、上記複数の基地局は互いにPNオフセットにおいて固定された信号を送信する通信ステムにおける遠隔ユニットによって用いられる一組のPNオフセットを選択する方法であって、上記方法は、選択された基地局からの信号の送信と遠隔ユニットによる上記信号の受信との間の遅れを決定することと、上記遅れに従って、他の選択されていない基地局によって送信された信号を検索するのに用いられるPNオフセットの一組を選択することと、を具備する方法。

請求項2

請求の範囲第1項に記載の方法において、上記遅れを決定することは、上記選択された基地局からの上記信号の強度を測定することと、上記測定された信号強度に従って上記遅れを推定することと、を具備する請求の範囲第1項に記載の方法。

請求項3

請求の範囲第1項に記載の方法において、上記遅れを決定することは、上記選択された基地局と上記遠隔ユニットとの間の距離を決定することと、上記測定された距離に従って上記遅れを推定することと、を具備する請求の範囲第1項に記載の方法。

請求項4

請求の範囲第1項に記載の方法において、他の選択されていない基地局によって送信された信号を検索するのに用いられる上記PNオフセットの一組を選択することは、上記遅れが減少する場合に上記PNオフセットの一組のサイズを減少させることと、上記遅れが増加する場合に上記PNオフセットの一組のサイズを増加させることと、を具備する請求の範囲第1項に記載の方法。

請求項5

請求の範囲第1項に記載の方法において、他の選択されていない基地局によって送信された信号を検索するのに用いられる上記PNオフセットの一組を選択することは、上記選択された基地局からのPNオフセットのデフォルトの一組を受信することと、検索の一部が上記PNオフセットのデフォルトの一組によって実行され、残りの検索が上記選択されたPNオフセットの一組によって実行される上記複数の基地局を検索することと、を具備する請求の範囲第1項に記載の方法。

請求項6

遠隔ユニットが複数の基地局をモニタし、上記複数の基地局は互いに、時間において固定された信号を送信する通信システムにおける遠隔ユニットによって用いられる検索ウインドウサイズを調整する方法であって、上記方法は、選択された基地局からの信号の送信と遠隔ユニットによる上記信号の受信との間の遅れを決定することと、上記遅れに従って、他の選択されていない基地局によって送信された信号を検索するための上記遠隔ユニットによって用いられる検索ウインドウのサイズを選択することと、を具備する方法。

請求項7

請求の範囲第6項に記載の方法において、上記遅れを決定することは、上記選択された基地局の信号強度を測定することと、上記測定された信号強度に従って上記遅れを推定することと、を具備する請求の範囲第6項に記載の方法。

請求項8

請求の範囲第6項に記載の方法において、上記遅れを決定することは、上記選択された基地局と上記遠隔ユニットとの間の距離を決定することと、上記測定された距離に従って上記遅れを推定することと、を具備する請求の範囲第6項に記載の方法。

請求項9

請求の範囲第6項に記載の方法において、他の選択されていない基地局によって送信された信号を検索するのに用いられる検索ウインドウのサイズを選択することは、上記遅れが減少する場合に上記検索ウインドウのサイズを減少させることと、上記遅れが増加する場合に上記検索ウインドウのサイズを増加させることと、を具備する請求の範囲第6項に記載の方法。

請求項10

請求の範囲第6項に記載の方法において、上記検索ウインドウサイズは、上記選択されていない基地局の予想到着時間から、時間において前の検索ウインドウサイズを制限するように選択される請求の範囲第6項に記載の方法。

請求項11

請求の範囲第6項に記載の方法において、上記信号はパイロット信号である請求の範囲第6項に記載の方法。

請求項12

請求の範囲第6項に記載の方法において、上記選択された基地局は、好ましい基地局である請求の範囲第6項に記載の方法。

請求項13

請求の範囲第6項に記載の方法において、上記選択されていない基地局は、隣接基地局である請求の範囲第6項に記載の方法。

請求項14

隣接基地局とは異なる時間オフセットにおいてPN符号化信号を送信するように構成された複数の基地局、及び、上記基地局によって送信された上記PN符号化信号を受信するように構成された少なくとも1つの遠隔ユニットを含むスロットモード無線通信システムにおける遠隔ユニットによって用いられる検索ウインドウサイズを選択する方法であって、上記方法は、好ましい基地局によって送信された上記PN符号化信号の強度を測定することと、上記PN符号化信号の上記強度に応じた検索ウインドウを選択することと、隣接基地局によって送信されたPN符号化信号を見つけるために上記検索ウインドウを検索することと、を具備する方法。

請求項15

請求の範囲第14項に記載の方法において、上記検索ウインドウサイズは、上記隣接基地局の予想到着時間から、時間において前の検索ウインドウサイズを調整するように選択される請求の範囲第14項に記載の方法。

請求項16

請求の範囲第14項に記載の方法において、上記好ましい基地局によって送信された上記PN符号化信号の上記強度がしきい値を下回っているならば第1の検索ウインドウが選択され、上記好ましい基地局によって送信された上記PN符号化信号の上記強度が上記しきい値と等しいか上回っているならば第2の検索ウインドウが選択される請求の範囲第14項に記載の方法。

請求項17

請求の範囲第14項に記載の方法において、複数のしきい値が存在し、上記検索ウインドウサイズは上記好ましい基地局によって送信された上記PN符号化信号の上記強度が1つのしきい値を横切るたびに変化される請求の範囲第14項に記載の方法。

請求項18

請求の範囲第14項に記載の方法において、上記検索ウインドウサイズは、複数の隣接基地局を検索するために用いられる請求の範囲第14項に記載の方法。

請求項19

隣接基地局とは異なる時間オフセットにおいてPN符号化信号を送信するように構成された複数の基地局、及び、上記基地局によって送信された上記PN符号化信号を受信するように構成された少なくとも1つの遠隔ユニットを含むスロットモードの無線通信システムにおける遠隔ユニットは、好ましい基地局によって送信された上記PN符号化信号の強度を測定するための手段と、上記PN符号化信号の上記強度に応じた検索ウインドウを選択するための手段と、隣接基地局によって送信されたPN符号化信号を見つけるために上記検索ウインドウを検索するための手段と、を具備する遠隔ユニット。

請求項20

請求の範囲第19項に記載の遠隔ユニットにおいて、上記好ましい基地局によって送信された上記PN符号化信号の上記強度がしきい値を下回っているならば第1の検索ウインドウが選択され、上記好ましい基地局によって送信された上記PN符号化信号の上記強度が上記しきい値と等しいか上回っているならば第2の検索ウインドウが選択される請求の範囲第19項に記載の遠隔ユニット。

請求項21

請求の範囲第19項に記載の遠隔ユニットにおいて、複数のしきい値が存在し、上記検索ウインドウサイズは上記好ましい基地局によって送信された上記PN符号化信号の上記強度が1つのしきい値を横切るたびに変化される請求の範囲第19項に記載の方法。

請求項22

請求の範囲第19項に記載の遠隔ユニットにおいて、上記選択された検索ウインドウサイズは、複数の隣接基地局を検索するために用いられる請求の範囲第14項に記載の方法。

請求項23

請求の範囲第19項に記載の遠隔ユニットにおいて、上記PNオフセットの一組は、参照時間から参照時間よりも時間において60チップ後までよりも時間において20チップ前であるように選択される請求の範囲第19項に記載の遠隔ユニット。

請求項24

無線通信システムで使用するための遠隔ユニットは、受信信号の信号強度を決定し、基地局によって送信された信号の検索を実行するように構成された検索エンジンと、選択された検索パラメータを上記検索エンジンに渡し、検索結果を受信し、上記決定された上記受信信号の信号強度を評価し、基地局によって送信された信号を検索されるようにPNオフセットの一組を選択する、ように構成された、上記検索エンジンと通信するコントローラと、を具備する遠隔ユニット。

請求項25

請求の範囲第24項に記載の遠隔ユニットにおいて、上記コントローラは、上記PNオフセットの一組が上記決定された信号強度に応じて選択されるようにさらに構成された請求の範囲第24項に記載の遠隔ユニット。

請求項26

請求の範囲第24項に記載の遠隔ユニットにおいて、上記コントローラは、上記決定された信号強度がしきい値レベルを下回っているならば上記PNオフセットの上記一組の第1のサイズが選択され、上記選択された信号強度が上記しきい値レベルと等しいか上回っているならば、上記PNオフセットの上記一組の第2のサイズが選択されるようにさらに構成された請求の範囲第24項に記載の遠隔ユニット。

請求項27

請求の範囲第24項に記載の遠隔ユニットにおいて、上記コントローラは、複数のしきい値が存在し、上記検索ウインドウサイズは上記好ましい基地局によって送信された上記PN符号化信号の上記強度がしきい値の1つを横切るたびに変化されるように構成された請求の範囲第24項に記載の遠隔ユニット。

請求項28

請求の範囲第24項に記載の遠隔ユニットは、上記好ましい基地局によって上記遠隔ユニットと通信されたPNオフセットのデフォルトの組を具備しており、上記コントローラは、基地局によって送信された信号のいくつかの検索のためのPNオフセットのデフォルトの組と、基地局によって送信された信号の他の検索のために上記決定された信号強度に応じて選択された上記PNオフセットの一組とを渡す請求の範囲第24項に記載の遠隔ユニット。

0001

1.発明の分野
本発明は、無線通信システムに関する。特に、本発明は、無線通信システムにおいて、基地局を検索するための遠隔ユニットによって用いられる検索ウインドウサイズの動的な調整であって、好ましい基地局の信号強度に応じた検索ウインドウサイズの動的な調整に関する。
2.発明の背景

0002

無線通信システムは複数の遠隔ユニット及び複数の基地局を備えていてもよい。図1は、3つの遠隔ユニット10A、10B及び10Cと2つの基地局12を含む地上無線通信システムの実施例を示している。図1において、3つの遠隔ユニットは、自動車に取り付けられた移動電話ユニット10A、遠隔ポータブルコンピュータ10B、及び無線による地上回線メータリーディングステムの中で見出されるような固定位置のユニット10C、として示される。遠隔ユニットは、例えば、手持ち式個人用通信システムユニット、個人用デジタル端末のような携帯可能なデータユニット、又はメータリーディング装置のような固定位置のデータユニットのような、どの通信ユニットのタイプであってもよい。図1は基地局12から遠隔ユニット10への順方向回線14及び遠隔ユニット10から基地局12への逆方向回線16を示す。

0003

無線チャネルでの遠隔ユニットと基地局との間の通信は、制限された周波数スペクトルにおいて非常に多くの使用者を容易にする種々の多重アクセス技術の1つを用いて達成することができる。これらの多重アクセス技術は、時分割多重アクセスTDMA)、周波数分割多重アクセス(FDMA)、及び符号分割多重アクセス(CDMA)を含む。“Mobile Station−Base Station Compatibility Standard for DualMode Wideband Spraed Spectrum Cellular System”と題されたTIA/EIA暫定標準、TIA/EIA/IS−95、及びその子孫(ここでは、集合的にIS−95と呼ぶ)において、CDMAについての工業標準発表され、これらをそのままこの中に参照することによって工業標準の内容が組み込まれている。CDMA通信システムに関する追加の情報は、SPREADSPECTRUM MULTPLACCESS COMMUNICATION SYSTEMUSING SATELITEOR TERRSTRIAL REPEATERSと題された米国特許番号4,901,307(‘307特許)で開示されおり、本発明の出願人に譲渡され、参照によってそのままこの中に組み込まれている。

0004

‘307特許においては、それぞれが無線電話機を有している非常に多くの携帯電話システムの使用者がCDMAスペクトラム拡散通信信号を用いる基地局を通して通信する多重アクセス技術が開示されている。‘307特許において開示されているCDMA変調技術は、TDMAやFDMAのような無線通信システムで用いられる他の変調技術よりも多くの長所を提供する。例えば、CDMAは周波数スペクトルが複数回再利用されることを許可し、それによって、システムにおける使用者の許容量の増加を許可する。さらに、CDMA技術の使用は、その技術からの長所を利用している間、マルチパスの効果と反対の効果、例えば、消失の軽減により地上チャネルの特別な問題に打ち勝つことを許可する。

0005

無線通信システムにおいては、信号が基地局と遠隔ユニットとの間を伝播するときに、信号がいくつかの別の伝播パスを伝わってもよい。無線チャネルの特性によって発生したマルチパス信号は、通信システムに要求を与える。マルチパスチャネルの1つの特性は、チャネルを通して送信された信号において導入された時間拡散である。例えば、理想的なインパルスがマルチパスチャネルで送信されたならば、受信信号パルスの流れとして現れる。マルチパスチャネルの別の特性は、チャネルを通ったそれぞれのパスが異なる減衰係数の原因となるかもしれないことである。例えば、理想的なインパルスがマルチパスチャネルで送信されたならば、一般的に、受信パルスの流れにおけるそれぞれのパルスは他の受信パルスとは異なった信号強度を有する。マルチパスチャネルのさらに別の特性は、チャネルを通ったそれぞれのパスが信号における異なる位相の原因となるかもしれないことである。例えば、理想的なインパルスがマルチパスチャネルで送信されたならば、一般的に、受信パルスの流れにおけるそれぞれのパルスは他の受信パルスとは異なった位相を有する。

0006

無線チャネルにおいては、マルチパスが、例えば、建物、木、自動車、及び人、のような環境における障害物からの信号の反射によって作られる。したがって、無線チャネルは、一般的に、マルチパスを作る構成の相対的な運動によって時間的に変化するマルチパスチャネルである。例えば、理想的なインパルスが時間的に変化するマルチパスチャネルで送信されたならば、受信パルスの流れは、時間遅れ減衰、及び理想的なインパルスが送信された時間の関数としての位相が変化する。

0007

チャネルのマルチパスの特性は、遠隔ユニットによって受信された信号に影響を及ぼし、結果として数ある中で、信号が消失する。消失は、マルチパスチャネルの位相特性の結果である。マルチパスベクトルを有害に付加するときに消失は発生し、個々のベクトルのいずれよりも振幅において小さい受信信号を生ずる。例えば、正弦波が、第1のパスがXdbの減衰係数、位相シフトΘラジアンによるδの時間遅れを有し、第2のパスがXdbの減衰係数、位相シフトΘ+πラジアンによるδの時間遅れを有する2つのパスを有するマルチパスチャネルを通して送信されたならば、振幅が等しく位相が反対の2つの信号がお互いをキャンセルし、チャネルの出力において信号が受信されない。このため、消失は、無線通信システムの性能における深刻な悪影響を有するだろう。

0008

CDMA通信システムはマルチパス環境における動作について最適化される。例えば、順方向回線信号及び逆方向回線信号は、高周波疑似雑音(PN)列によって変調される。PN変調は、同一の信号の多くの異なったマルチパスインスタンスが“レイク受信器設計の使用を通して別々に受信されることを許可する。レイク受信器においては、復調要素の組におけるそれぞれの要素が、信号の個々のマルチパスインスタンスに割り当てられてもよい。復調要素における復調出力は、そのとき、結合信号を発生するために結合される。このように、結合信号が重大な消失を経験する前に、マルチパス信号インスタンスの全てはともに消失しなければならない。

0009

CDMAについての工業標準、IS−95に基づいた通信システムにおいては、複数の基地局のそれぞれが、共通のPN列を有するパイロット信号を送信する。それぞれの基地局は、隣接基地局から、時間におけるパイロット信号オフセットを送信し、その結果、信号は遠隔ユニットにおいてお互いが区別される。与えられた全ての時間において、遠隔ユニットは複数の基地局からの種々のパイロット信号を受信できるだろう。地上のPN発生器によって発生したPN列のコピーを用いることによって、PN空間全体が遠隔ユニットによって検索されてもよい。検索結果を用いることによって、コントローラ時間オフセットに基づいて複数の基地局からのパイロット信号を区別する。

0010

遠隔ユニットにおいては、コントローラが、利用可能なマルチパス信号インスタンスに復調要素を割り当てるために用いられる。検索エンジンは、受信信号のマルチパス成分に関して、コントローラにデータを供給するために用いられる。検索エンジンは、基地局によって送信されたパイロット信号の到着時間とマルチパス成分の振幅とを測定する。共通の基地局によって送信されたパイロット信号及びデータ信号におけるマルチパス環境の効果は、2つの信号が同時に同じチャネルを通って伝わるので非常に似ている。このため、パイロット信号におけるマルチパス環境の影響を決定することは、コントローラがデータチャネルマルチパス信号インスタンスに復調要素を割り当てることを許可する。

0011

検索エンジンは、潜在的なPNオフセットの列を通して検索すること及び潜在的なPNオフセットのそれぞれにおいて受信されたパイロット信号のエネルギーを測定することによって遠隔ユニットの近傍における基地局のパイロット信号のマルチパス成分を決定する。コントローラは、潜在的なオフセットと関連したエネルギーを評価し、エネルギーがしきい値を上回っているならば、そのオフセットに復調要素を割り当てる。検索エネルギーレベルに基づいた復調要素の割当て方法及び装置は、DEMODULATION ELEMENTSSIGNMENT IN A SYSTEMCAPBLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALSと題された米国特許番号5,490,165(‘165特許)に開示されており、本発明の出願人に譲渡されている。

0012

図2は、遠隔ユニットに到着する基地局からの単一パイロット信号のマルチパス信号インスタンスの組の例を示す。縦軸は受信したパワーデシベル(dB)で示す。横軸は、マルチパス遅れによる信号インスタンスの到着時間における遅れを示す。ページ以前の軸(図示せず)は、時間の区切りを示す。ページの共通の平面におけるそれぞれの信号の尖頭は共通の時間において遠隔ユニットに到着しているが、基地局によって異なる時間に送信されている。それぞれの信号の尖頭22−27は異なるパスを伝わり、そのために、異なる時間遅れ、異なる振幅、及び異なる位相応答を示す。尖頭22−27で示される6つの異なった信号の尖頭は、厳しいマルチパス環境の代表である。典型的な都市環境使用可能なパスをほとんど提供しない。システムの雑音フロア低エネルギーレベルを有するピークディップによって示される。検索エンジンの働きは、潜在的な復調要素割当てのための信号の尖頭22−27における、横軸によって測定される遅れ及び縦軸によって測定される振幅を識別することである。

0013

図2に示されるように、それぞれのマルチパスのピークはそれぞれのマルチパスのピークにおける不規則尾根によって示されるように、時間の関数としての振幅において変化することに注意すべきである。示された制限時間においては、マルチパスのピークにおける大きな変化は存在しない。より拡張された時間範囲の中では、マルチパスのピークは消え、そして、時間が経過すると新たなパスが作られる。マルチパスのピークはやがて、ともに溶け合うか広いピークの中であいまいなものになるだろう。

0014

典型的には、検索エンジンの動作はコントローラによって監督される。コントローラは、検索エンジンに、復調要素の割当てに適切な、1つかそれよりも多いマルチパス信号のピークを含んでいそうな、検索ウインドウと呼ばれる、PNオフセットの組を通るように命令する。それぞれのオフセットに関して、検索エンジンは、オフセットを見つけたエネルギーについての報告をコントローラに持ち帰る。復調要素は、そのとき、検索エンジンにより識別されたパスに、コントローラによって、割り当てられてもよい(すなわち、それらのPN発生器のタイミング参照が、識別されたパスのタイミングによって整列される)。一度、復調要素が信号を追跡したならば、その後、パスが消失するか復調要素がコントローラによって別のパスに割り当てられるまで、復調要素はコントローラによる監督なしに復調要素自身におけるパスを追跡する。

0015

上で述べたように、与えられた地理的なエリアにおけるそれぞれの基地局は共通のPNパイロット列列オフセットが割り当てられる。例えば、IS−95に従えば、215チップ(すなわち、PN列における1ビット)を有し、26.66ミリ秒(ms)毎に繰り返すPN列は、パイロット信号としての512のPN列オフセットの1つにおいて、システム内のそれぞれの基地局によって送信される。IS−95の動作に従えば、基地局は、例えば、遠隔ユニットが動作しているマルチパス環境の決定や遠隔ユニットのタイミングと基地局のタイミングとの同期のような他の機能と同じように基地局を識別するための遠隔ユニットによって用いられてもよいパイロット信号を断続的に送信する。

0016

初期パワーオンの間、又は異なった動作周波数ハードハンドオフを実行するときのような遠隔ユニットがパイロット信号を失った他のどんな状況の間でも、遠隔ユニットはパイロット列において考えられる全てのPNオフセットを評価する。典型的には、検索エンジンは考えられる全てのPNオフセットにおけるパイロット信号強度を測定し、正確なパイロット信号の測定を生ずる測定レートで進めることによって、対応するオフセットを与える。この方法で進めることによって、検索エンジンは、地理的に遠隔ユニットの近くである基地局のPNオフセットを決定する。この方法でそれぞれのPNオフセットを検索することは、取得の間のチャネル状態に依存する数百ミリ秒から数秒までのどこでも用いることができる。このパイロット信号を再取得する遠隔ユニットのための時間の量は、遠隔ユニットの動作にとって有害であり、遠隔ユニットの使用者を悩ませるかもしれない。

0017

図3は、横軸におけるPN空間の拡大部分を示す。ピーク30、32、34のグループは3つの異なる基地局からの送信を示す。図示のように、それぞれの基地局信号からの信号は異なったマルチパス環境を経験する。さらに、それぞれの基地局はPN参照36と異なるPNオフセットを有する。このように、コントローラは識別されたどの基地局に対する検索ウインドウとも一致するPNオフセットの組を選択してもよい。このことは、復調要素を適切に割り当てることによって、遠隔ユニットが複数の基地局からの信号を同時に復調することを許可する。

0018

典型的なCDMA通信システムにおいては、遠隔ユニットは散発的に基地局との双方向通信設立する。例えば、携帯電話機は、処理において、何の呼出しもない時間の大部分の期間に対してアイドルのままである。しかしながら、遠隔ユニットあてで送信されたどのメッセージが受信されたのかを確実にするために、アイドルの間であっても、遠隔ユニットは継続的に通信チャネルモニタする。例えば、アイドルの間、遠隔ユニットはかかってきた電話を検出する基地局からの順方向回線チャネルをモニタする。このアイドル期間の間に、携帯電話機は、基地局からの信号をモニタするのに必要な要素を維持するためのパワーを消費し続ける。多くの遠隔ユニットは携帯可能であり、内部バッテリによってパワーが供給される。例えば、個人通信システム(PCSハンドセットは、ほとんどバッテリのみでパワーが供給される。アイドルモードの遠隔ユニットによるバッテリ資源の消費は、電話がかかってきたり受信したりしたときに遠隔ユニットで利用できるバッテリ資源を減少させる。このため、アイドル状態における遠隔ユニットのパワー消費を最小にし、それによってバッテリ寿命を増加させることが好ましい。

0019

通信システムにおける遠隔ユニットのパワー消費を減らす1つの手段は、APPARATUS AND METHODFOR REDUCING POWERCONSUMPTION IN A MOBILE COMMUNICATION RECEIVERと題された米国特許番号5,392,287(‘287特許)に開示されており、本発明の出願人に譲渡され、参照によってそのままこの中に組み込まれている。‘287特許においては、アイドルモードでの遠隔ユニット(すなわち、基地局との双方向通信に携わっていない遠隔ユニット)の動作におけるパワー消費の減少についての技術が開示されている。アイドル時には、それぞれの遠隔ユニットは動作の準備及び順方向回線通信チャネルのメッセージを受信する間、周期的に“動作”状態に入る。継続的な動作状態の間の時間期間では、遠隔ユニットは“非動作”状態に入る。遠隔ユニットが非動作状態である間は、基地局は遠隔ユニットに何のメッセージも送らないが、動作状態にあるシステム内の他の遠隔ユニットにはメッセージを送ってもよい。

0020

‘287特許で開示されたように、基地局は、“ページングチャネル”において、基地局の放送範囲内にある全ての遠隔ユニットで受信されたメッセージを放送する。基地局の放送範囲内にある全てのアイドルである遠隔ユニットはページングチャネルをモニタする。ページングチャネルは“スロット”の連続的な流れにおける時間範囲において分割される。スロットモードにおいて動作しているそれぞれの遠隔ユニットは、それに動作(割当て)スロットとして割り当てられた特定のスロットのみをモニタする。ページングチャネルは、例えば、640スロット毎スロット列を繰り返すように番号付けされたスロットにおいて、断続的にメッセージを送信する。遠隔ユニットが基地局の放送範囲に入ったとき、又は、遠隔ユニットのパワーが最初にオンされたならば、遠隔ユニットは好ましい基地局にその存在を通信する。典型的には、好ましい基地局は遠隔ユニットによって測定された最も強いパイロット信号を有する基地局である。

0021

地理的に近い複数の隣接基地局とともにある好ましい基地局は、モニタする遠隔ユニットのために、それらそれぞれのページングチャネルの中に1つ又は複数のスロットを割り当てる。必要であるならば、基地局は、制御情報を遠隔ユニットに送信するページングチャネルにおけるスロットを用いる。遠隔ユニットは、基地局のスロットタイミングを、時間範囲で、整列する遠隔ユニットを許可する好ましい基地局からのタイミング信号もモニタする。好ましい基地局のスロットタイミングを時間範囲で整列することによって、遠隔ユニットは、ページングチャネルスロット列がいつ始まるのかを決定することができる。このように、ページングチャネルスロット列がいつ始まるのかを知ることによって、スロットのそれぞれのページングチャネル列におけるスロットの合計数及びそれぞれのスロットの期間をモニタするように、それにスロットが割り当てられ、遠隔ユニットはその割当てスロットがいつ発生するのかを決定することができる。

0022

一般的に、基地局が、遠隔ユニットが割り当てられた組の中にはないスロットにおけるページングチャネルにおいて送信している間、遠隔ユニットは非動作状態である。非動作状態の間、遠隔ユニットは、基地局によって送信されたタイミング信号をモニタせず、内部クロック源で用いるスロットタイミングを維持する。さらに、非動作状態の間、遠隔ユニットは、例えば、検索エンジンを含む無線チャネルにおける変化を検出する基地局によって送信されたパイロット信号をモニタする回路のような選択された回路構成からのパワーを除いてもよい。内部タイミングを用いることによって、遠隔ユニットは、割当てスロットの次の発生前の時間の短い期間の動作状態に遷移する。

0023

動作状態に遷移するとき、遠隔ユニットは検索エンジンを含む無線チャネルをモニタする回路構成にパワーを加える。検索エンジンは、好ましい基地局のパイロット信号を再取得するため、及び、基地局の放送範囲の中での遠隔ユニットの動き又は物体の動きによって発生した無線チャネルにおける変化を検出するために用いられる。パイロット信号を再取得することに対して付け加えると、遠隔ユニットは、割当てスロットの始まりにおけるメッセージ受信準備中に、他のどの動作及び初期設定を実行してもよい。

0024

遠隔ユニットが動作状態に入るとき、遠隔ユニットは、ページングチャネルにおける割当てスロットにおけるメッセージを受信してもよく、また、基地局からの命令に対して応答してもよい。例えば、遠隔ユニットは、活動的な“トラフィック”チャネルに、かかってきた電話に応じて、後に続く音声通信の案内をするための双方向通信回線を設立するように命令されてもよい。基地局からのメッセージが何もない、又は、動作を維持するための遠隔ユニットを要求する命令が何もないならば、割当てスロットの終わりで、遠隔ユニットは非動作状態に戻る。さらに、基地局によって非動作状態にするように命令されたならば、遠隔ユニットは直ちに非動作状態に戻る。

0025

割当てスロットの間、遠隔ユニットの検索エンジンは、隣接基地局のパイロット信号強度と同様にして好ましい基地局のパイロット信号強度を測定する。遠隔ユニットがある基地局の放送範囲から別の隣接基地局の放送範囲に移動したならば、遠隔ユニットは隣接基地局への“ハンドオフ”を必要とする。隣接基地局の送信パイロット信号強度が好ましい基地局の送信パイロット信号強度よりも十分強くなるときにハンドオフが発生する。ハンドオフが発生するときには、隣接基地局が好ましい基地局として割り当てられる。ハンドオフに続く、次の動作状態において、遠隔ユニットはメッセージ及び命令を受信する新たな好ましい基地局のページングチャネルをモニタする。

0026

いつハンドオフが発生すべきなのかを決定するためのデータを供給するのに加えると、好ましい基地局のパイロット信号の検索は、遠隔ユニットが、マルチパス環境における変化を補償するための調整を作ることを許可する。例えば、マルチパス信号インスタンスの1つが、使用できないポイントに弱まるならば、それに応じて、遠隔ユニットは復調要素を再割当てしてもよい。

0027

隣接している基地局の組と同様にして好ましい基地局の名目上のPNオフセットを知ることによって、典型的には、コントローラはパイロット信号のマルチパス信号インスタンスが発見されそうであるPNオフセットを特定する検索エンジンに検索パラメータの組を渡す。検索の完了時に、検索エンジンは検索結果をコントローラに渡す。コントローラは検索結果を分析し、次の検索のための検索パラメータの組を選択する。新たな検索パラメータの選択に続いて、コントローラはパラメータを検索エンジンに渡し、検索処理が繰り返される。この処理は遠隔ユニットがもう一度非動作アイドル状態に入るまで繰り返される。

0028

検索に利用できる限定された期間によって、全ての個々の基地局のパイロット信号の検索を完了するのに要求される時間を減らすことが好ましい。個々の検索に要求される時間を減らすことによって、与えられた期間内でより多くの検索が実行されるだろう。検索された基地局の数を増加させることは、より強固な無線通信システムを提供し、遠隔ユニットのマルチパス環境をモニタする能力及びいつハンドオフを発生すべきなのかをより良く決定する能力を改善する。

0029

このため、基地局信号の検索を完了するのに要求される時間を減らす方法及び装置のための技術の必要性が存在する。
発明の要約

0030

本発明は、遠隔ユニットが基地局の信号を検索されたPN空間の一部を動的に調整するシステム及び方法を提供することによって、これら及びその他の必要性に取り組む。遠隔ユニットは、第1の基地局によって送信された信号及び遠隔ユニットによって受信された信号の特性に応じて検索されたPN空間の一部分のサイズを調整する。

0031

本発明の1つの態様では、第1の基地局によって送信された信号の強度が遠隔ユニットにおいて測定される。典型的には、信号の強度の増加は遠隔ユニットが地理的に基地局と近いことを示し、信号強度の減少は遠隔ユニットが地理的に基地局から離れていることを示す。遠隔ユニットは基地局によって送信された信号を受信し、信号の最も早く到着するマルチパスを地上のタイミングに同期させる。全ての基地局は同期し、その結果、種々の基地局によって送信された信号の間でのPNオフセット(例えば、遅れ)は、お互いに関して整列されたままとなる。このように、遠隔ユニットが第1の基地局からの強い信号を受信したならば、遠隔ユニットが地理的に基地局と近いことの高い確率が存在する。さらに、遠隔ユニットタイミングは第1の基地局と同期しているので、第2の基地局からのエネルギーが、第1の基地局からエネルギーが受信される時間よりも時間において早く受信されることはほとんど起こらないであろう。このため、遠隔ユニットが第1の基地局から強い信号を受信するならば、検索ウインドウと呼ばれ、第2の基地局によって送信された信号を検索するのに用いられるPNオフセットの組は、時間的に前方向に減少されるだろう。これに対して、遠隔ユニットが第1の基地局から弱い信号を受信するならば、遠隔ユニットが地理的に基地局から離れている高い可能性が存在し、第1の基地局から受信されるよりも時間的に近くで第2の基地局からのエネルギーが受信されることの高い可能性が存在する。このように、時間的に前方向に増加された、より大きな検索ウインドウが、同様にして選択されるだろう。

0032

別の態様では、受信された信号強度に応じて選択される検索ウインドウサイズは、検索の一部のために用いられてもよい。基地局によって選択され遠隔ユニットと通信されるデフォルト検索ウインドウサイズは、残りの検索のために用いられてもよい。例えば、遠隔ユニットと通信される検索ウインドウサイズは特定の基地局の5つの検索における4つの検索の間で用いられてもよい。遠隔ユニットによって選択された、減少された検索ウインドウは5つの検索における残りの1つの間に用いられてもよい。異なった検索ウインドウサイズを用いる検索の他の組合せが遠隔ユニットによって実行されてもよいことが熟慮される。

0033

別の態様では、第1の基地局は好ましい基地局であり、第2の基地局は複数の隣接基地局である。さらに、基地局によって送信された信号及び遠隔ユニットによって測定された信号はパイロット信号である。

0034

さらに別の態様では、第1の基地局と遠隔ユニットとの間の距離が、例えば、全地球測位システム(GPS)や距離を決定するのに十分な情報を提供する他に知られた測位システムに基づいて推定される。検索ウインドウサイズの選択において、遠隔ユニットはこの距離情報を用いてもよい。
発明の詳細な説明

0035

図4は、スロットモード通信システム中の遠隔ユニットの割当てスロットにおける、非動作状態から動作状態への遷移を図示した代表図である。上部41は時間において左から右に流れる断続的なスロットの列を示す。2つの下部42は、スロット5が割当てスロットであるスロットモード通信システムにおける遠隔ユニットの動作状態と非動作状態との間の遷移の間に発生する事象を示している。下部についての時間スケールは拡大されており、その結果、遷移をより詳細に図示することができる。

0036

特に、図4の下部43は非動作状態40から動作状態42への遷移を示している。動作状態42においては、遠隔ユニットは少なくともスロット5部の間の基地局信号をモニタする。スロット5の開始前に、遠隔ユニットは遷移状態44を介して非動作状態40から動作状態42に遷移する。上で述べたように、非動作状態40においては、遠隔ユニットのパワー消費の減少及びバッテリ寿命の増加のために、遠隔ユニットにおいて選択された回路構成にパワー供給がされなくなる。例えば、非動作状態40の間では検索エンジンからパワーが除かれるだろう。

0037

遷移状態44の間では、遠隔ユニットの選択された回路構成にパワーが再び加えられる。例えば、検索エンジンにパワーが供給されない場合には、遷移状態44においてパワーが再び供給される。遷移状態44の期間は遠隔ユニットが回路及び初期設定機能のパワーをオンすることを許可し、その結果、遠隔ユニットは機能し、遷移状態44の終わりにおいて検索を実行することを許可する。

0038

遷移状態44に続いて、遠隔ユニットは動作状態42に入る。動作状態42は、準備期間46と割当てスロット期間48との2つの部分で構成される。準備期間46の間では、好ましい基地局のパイロット信号を再取得する最初の検索が実行され、その結果、遠隔ユニットは割当てスロット期間48の間にページングチャネルをモニタする準備がされる。割当てスロット期間48はスロット5の始まりから開始する。

0039

割当てスロット期間48の間、遠隔ユニットは好ましい基地局からのページングチャネルにおけるメッセージを受信する。名目上は、スロット5の完了時に割当て期間48及び動作状態42は終了し、遠隔ユニットは非動作状態に入る。遠隔ユニットのパワー消費をさらに減少させるために、基地局が遠隔ユニットにスロット5が完了する前に非動作状態に入るように命令してもよい。代わりに、基地局がスロット5の間にメッセージの転送を完了することができないならば、遠隔ユニットにスロット5が完了した後も割当てスロット期間48を維持するように命令してもよい。その後、基地局は遠隔ユニットに非動作状態40に入るように命令する。非動作状態40に入ったときに検索が終了し、そのときに、検索エンジンからパワーを除くことができる。

0040

図5は、遠隔ユニット50の一部分を図示したブロック図である。受信器51は無線回線信号を受信する。受信器51は無線回線信号の受信及びダウンコンバートを供給し、また、他の復調器の機能と同様にしてCDMA環境における逆拡散を供給する。受信器51はその出力におけるデジタル値の連続を供給する。

0041

IS−95のようなよく知られた無線回線プロトコルに従って、無線回線でデータが送信される前に、データはブロックの連続の中に分割される。無線回線で送信されたブロック順序時間系列的でないようなブロックは、時間において再整列される。このブロックを送信する方法はインターリーブと呼ばれ、ブロックを再整列する処理はデインターリーブと呼ばれる。デインターリーバ52はデインターリーブ機能を実行する。デインターリーバ52は受信器51からのサンプルを受信し、ブロックデータの連続を累算する。ブロックの組全体が受信されたとき、デインターリーバ52は時間系列的な順序でブロックを再整列し、それらのブロックを復号器53に出力する。

0042

一実施例においては、復号器53は畳み込み復号器である。畳み込み復号器の一つの共通の形態はビタビ復号器である。ビタビ復号器はデータのグループに基づいて軟判定データを作る。復号器バッファが十分なデータを含むとき、データがメッセージ解析器54に渡される。メッセージ解析器54はメッセージ中のビットの収集、全ての巡回冗長符号CRC)や他の誤りチェック符号を計算し確かめること、内部のフォーマットへのメッセージの変換、変換されたメッセージをバッファの中にコピーすること、及び、適切なプロトコル作業についての列への変換されたメッセージの配置、のような機能を実行する。メッセージはフィールド毎に評価される。一般に、復号器53及びメッセージ解析器54の処理はコントローラ55によって制御される。

0043

コントローラ55は、例えば、RAMや特定用途向け集積回路ASIC)の一部分又は他の適切な電子記憶装置のような、メモリ内に格納された検索リスト56とも通信する。さらに、コントローラ55は検索エンジン57に検索パラメータを渡すために検索エンジン57と通信する。検索エンジン57は検索結果をデータ配列58に格納するためにデータ配列58と通信する。コントローラ55はデータ配列58とも通信し、それによって、そこに格納された検索結果へのコントローラ55のアクセスを供給する。一実施例においては、コントローラ55はマイクロプロセッサである。他の実施例においては、コントローラ55は、ASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGA)、離散論理アナログ回路構成、又は、他の制御回路構成であってもよい。別の実施例においては、コントローラ55と検索エンジン57の両方が同じASIC上に製造されてもよい。さらに、検索リスト56及びデータ配列58が同じ又は異なるASICに含まれてもよい。他の実施例においては、遠隔ユニット50内のハードウェアの構成は、ファームウェアを介して制御されてもよく、新たなファームウェアをダウンロードすることによって遠隔ユニットのフィールドをアップグレードすることを許可してもよい。

0044

一般に、遠隔ユニット50の動作は、コントローラ55において実行されるハードウェア及びソフトウェアの構成によって制御される。ハードウェア構成はファームウェア、ソフトウェア、個別なデバイス配線、又は上記のいずれかの組合せ、によって設立されてもよい。

0045

遠隔ユニット50が始めにパワーオンされたとき、検索リストの中には何の登録もない。遠隔ユニット50は、パイロット信号強度を評価するために、上で参照されたFAST ACQUISITION OF A PILOT SIGNALIN A WIRELESSCOMMUNICATION DEVICEと題された米国特許出願番号09/540,128(代理人番号PA990253)で開示された技術や、他のよく知られた技術に従って検索を実行する。検索の完了時に、検索結果がデータ配列58に格納される。

0046

よく知られた技術に従って、遠隔ユニットが好ましい基地局信号を再取得した後、基地局は、IS−95に従って隣接基地局についての名目上のPNオフセットを遠隔ユニット50に送信する。これらのオフセットを用いる遠隔ユニット50は、隣接基地局のパイロット信号を検索し、それらのパイロット信号の強度を測定する。コントローラ55は隣接基地局の識別、測定されたパイロット信号強度、及び測定時間を備える検索リスト56を作る。遠隔ユニット50によって続いて起こる検索の間、検索リスト56における登録は更新される。このように、検索リスト56は最近に測定された隣接基地局のパイロット信号強度及びその測定がいつ行われたのかの表示を含む。

0047

一実施例においては、図4叙述した割当てスロット期間48に入った後のみ、遠隔ユニット50は隣接基地局からのパイロット信号の一般的な検索を開始する。別の実施例においては、遠隔ユニットがまだ準備期間46である間に隣接基地局からのパイロット信号の一般的な検索を開始し、直ちに、好ましい基地局による再取得及び整列に続く。一般的な検索の間、遠隔ユニットは好ましい基地局のパイロット信号強度を測定し続けることができる。

0048

図6は2つの基地局の放送範囲、及び、基地局によって送信されたいくつかの信号と遠隔ユニットによって受信されたいくつかの信号の、基地局と遠隔ユニットとの位置に関する特性を図示する図である。第1の基地局60は円領域62によって示された初期放送範囲を有する。第2の基地局64は円領域66によって示された初期放送範囲を有する。実際のシステムにおける基地局の初期放送範囲は典型的に円ではなく、むしろ、基地局の周り物理的な環境により、その形状は不規則である。しかしながら、円幾何学は本発明の種々の態様を論じるのに都合がよい。

0049

図6に図示されているように、2つの基地局60及び64の初期放送範囲は共通領域68において重なっている。共通領域68を介して遷移するときに、第1の基地局60に対する初期放送範囲から第2の基地局64に対する初期放送範囲に遷移する遠隔ユニットはハンドオフを実行する。

0050

第1の位置70における遠隔ユニットは第1の基地局60に対する初期放送範囲の中に存在する。このため、遠隔ユニットは基地局60をその好ましい基地局に割り当てる。基地局60から第1の位置70にある遠隔ユニットに送信された信号によって伝えられた最小距離は、距離D1によって示される。第1の位置70における遠隔ユニットもまた第2の基地局64からの信号を受信する。第2の基地局64から第1の位置70にある遠隔ユニットに送信された信号によって伝えられた最小距離は、距離D2によって示される。遠隔ユニットが第2の位置76に移動するならば、遠隔ユニットは好ましい基地局60により近づき、第2の基地局64からより離れるだろう。第2の位置76における遠隔ユニットを含み、好ましい基地局60から遠隔ユニットに送信された信号によって伝えられた最小距離は、距離D1よりも短い距離D3によって示される。第2の基地局64から位置76にある遠隔ユニットに送信された信号の距離は、距離D4によって示される。

0051

一般に、遠隔ユニットは、上で述べたような地上環境性質である複数のパスによる基地局からの種々の信号を受信する。遠隔ユニットは最小距離よりも長いパスを伝わった信号を受信しても、遠隔ユニットは最小距離よりも短い距離を伝わった信号は決して受信しない。

0052

図7は2つの基地局60、64から受信された、図6において図示したような遠隔ユニットに到着する信号を図示したグラフである。横軸は、2つの基地局からの信号の到着時間におけるPNオフセット又は遅れを、PNチップ単位で示す。縦軸は、受信されたパワーをデシベル(dB)で示す。好ましい基地局60の実際のパイロット信号送信時間は、PNオフセット102である。遠隔ユニットが第1の位置70に存在するとき、PNオフセット106において、好ましい基地局60からの送信信号を受信する。PNオフセット106は遅れ108によって、実際の基地局オフセット102から遅らされる。第1のマルチパスインスタンスの遅れ108の最小値は、信号が好ましい基地局から第1の位置70にある遠隔ユニットに伝わらなければならない距離D1によって決定される。

0053

遠隔ユニットが第2の位置76に移動するとき、PNオフセット110において、好ましい基地局60からの送信信号を受信する。PNオフセット110は遅れ112によって、実際の基地局オフセット102から遅らされる。遅れ112の最小値は信号が好ましい基地局から第2の位置76にある遠隔ユニットに伝わらなければならない距離D3によって決定される。

0054

一般に、信号は、信号が増加して伝わる距離としてより大きな程度を減らされる。この増加された減衰は、図7に図示される。図7に図示されたように、一般に、好ましい基地局と遠隔ユニットとの間の距離が減少するにつれて、遠隔ユニットによって受信された信号は振幅において増加し、基地局の実際の送信時間から、遅れにおいて減少する。

0055

遠隔ユニットは、実際には、遅れ108及び遅れ112の値を決定することができない。しかしながら、受信信号の振幅に基づいて、遠隔ユニットは、遅れがいつ、かなり短くなったのかを推定することができる。本発明の一実施例の動作は、このような推定に基づいている。

0056

図7において、第2の基地局64の実際のパイロット信号送信時間はPNオフセット118である。基地局は互いに同期しているので、好ましい基地局と第2の基地局との間のPNオフセットは、固定されたPNオフセット120によって図示されたPNオフセットによって示される定数である。このように、第2の基地局は、常に、第1の基地局によって送信された信号からの一定のPNオフセット120によって遅らされたパイロット信号を送信する。

0057

遠隔ユニットは、名目上のPNオフセット120を用いる好ましい基地局パイロット信号の到着時間に関する隣接基地局パイロット信号の、名目上で相対的なPNオフセットを推定する。好ましい基地局60の到着時間が実際の送信時間から遅らされるのと同じ量によって、第2の基地局64のパイロット信号の推定到着時間は実際の送信時間から遅らされる。図7に図示されたように、遠隔ユニットが第1の位置70に存在するとき、好ましい基地局60のパイロット信号は、PNオフセット102において、実際の送信時間から時間において遅らされたPNオフセット106に到着する。このように、遠隔ユニットは、好ましい基地局のパイロット信号到着後に、120によって示される名目上のPNオフセットにおいて発生するための第2の基地局64からのパイロット信号の到着を推定する。この処理は、結果として、PNオフセット122において発生するための第2の基地局のパイロット信号の到着時間を遠隔ユニットにおいて推定する。推定到着PNオフセット122は、PNオフセット108の遅れによって実際のパイロット信号送信PNオフセット118から時間において遅らされる。

0058

遠隔ユニットが第2の位置76に移動するとき、遠隔ユニットでの好ましい基地局の実際のパイロット信号到着時間はPNオフセット110である。遠隔ユニットは、好ましい基地局が検出されるPNオフセット110に関する第2の基地局からのパイロット信号の到着時間をもう一度推定する。この処理は、結果として、PNオフセット124で発生するための第2の基地局64のパイロット信号の到着時間を遠隔ユニットにおいて推定する。推定到着PNオフセット124は、PNオフセット112の遅れによって実際のパイロット信号送信PNオフセット118から時間において遅らされる。

0059

遠隔ユニットが地理的に好ましい基地局と近いとき、好ましい基地局のパイロット信号は、図7のPNオフセット110において受信されたパワーとPNオフセット106において受信されたパワーとを比較することによって図示されたように、一般的に、信号が伝わる比較的短い距離による、より少ない減衰を条件としている。さらに、遠隔ユニットで受信される前に、パイロット信号はより少ない遅れを経験する。この遅れの減少によって、好ましい基地局がそのパイロット信号を送信する実際の時間とパイロット信号が遠隔ユニットに到着する時間との間の時間相違もまた、かなり小さくなる。

0060

上で述べたように、典型的に、第2の基地局のパイロット信号は、正確には推定時間に到着しない。パイロット信号が伝わる距離及びマルチパス環境によって、パイロット信号が推定時間よりも早く到着するかもしれないし、又は、推定時間よりも遅く到着するかもしれない。しかしながら、遠隔ユニットに到着することができる最も早い第2の基地局のパイロット信号は、第2の基地局が実際にパイロット信号を送信する時間、すなわち、PNオフセット118の時間である。隣接基地局のパイロット信号は、実際の送信時間の前に到着することがとてもできないので、推定到着時間と実際の送信時間との間の遅れが小さいならば、検索ウインドウのサイズ、PNオフセットの組が、PNオフセット118よりも時間において早いPNオフセットを除くことを制限されることができる。

0061

検索ウインドウサイズを制限する能力は、図7に図示されたように、上で議論された遠隔ユニットの2つの位置に対する第2の基地局のパイロット信号の推定到着時間の比較によって図示される。上で議論したように、遠隔ユニットが第1の位置70に存在するとき、パイロット信号の推定到着時間はPNオフセット122である。遠隔ユニットが第2の位置76に移動するとき、第2の基地局は好ましい基地局により近くなり、第2の基地局のパイロット信号の推定到着時間は、PNオフセット124である。2つの推定到着時間の比較は、PNオフセット124が、PNオフセット122よりもよい実際の送信オフセット118の推定であることを示している。それぞれの場合において、第2の基地局のパイロット信号が遠隔ユニットに到着することができる最も早いPNオフセットは、実際の送信時間、PNオフセット118である。

0062

しかしながら、その他の要因が、例えば、雑音干渉のように、好ましい基地局の受信パイロット信号強度に影響することがあるので、検索ウインドウサイズを減少させる能力が制限されてもよい。このように、一実施例においては、受信パイロット信号強度に基づいて選択された検索ウインドウサイズが、検索の一部のために用いられてもよい。基地局によって選択され、遠隔ユニットと通信されたデフォルト検索ウインドウサイズは、残りの検索のために用いられる。例えば、遠隔ユニットと通信された検索ウインドウサイズは、特定の基地局における5つの検索における4つの検索の間で用いられてもよい。遠隔ユニットによって選択された、減少されたウインドウサイズは、5つの検索における残りの1つの間で用いられてもよい。さらに、異なる検索ウインドウサイズを用いる検索の他の組合せが、遠隔ユニットによって実行されてもよい。

0063

図8は、第2の基地局のパイロット信号の実際の送信時間(PNオフセット118)付近における、図7の領域のPNオフセットの拡大図である。遠隔ユニットにおける典型的な検索ウインドウは推定到着PNオフセットを中心として121チップの広がりがある。このウインドウサイズは結果として、パイロット信号の推定到着オフセットよりも前60チップと推定到着オフセットよりも後60チップの検索を行う。推定PNオフセット124を中心として121チップの広がりがある検索ウインドウは、検索ウインドウ144によって図示される。図8に示すように、検索ウインドウ144の一部分が、PNオフセット118における第2の基地局のパイロット信号の実際の送信の前に発生してもよい。第2の基地局のパイロット信号はそれが送信される前に受信されないので、PNオフセット118における第2の基地局のパイロット信号の実際の送信の前に発生する検索ウインドウ144の領域148は検索されることを必要としない。検索ウインドウ144の領域152のみを検索することは、検索ウインドウ144全体を検索するときと同じ検索結果を得る。このため、遠隔ユニットは、少なくとも領域148の一部分を除くための検索ウインドウを制限してもよい。遠隔ユニットが、遅れ108及び112を正確に予想することができないときには、遠隔ユニットは、実際に、領域148の正確なサイズを予想することができない。しかしながら、遠隔ユニットは、例えば、好ましい基地局から受信された信号の振幅に基づいて、領域148のサイズを予想することができる。

0064

好ましい基地局から受信された信号の振幅は、距離よりも、例えば、雑音や干渉のような他の要因による影響をうけるが、それは、遠隔ユニットと好ましい基地局との間の距離を示すことができるだろう。信号強度の振幅における変化を引き起こす、距離の他の要因は、制限された検索ウインドウを用いて実行されるための全ての検索を許可しないだろう。しかしながら、上で述べたように、検索の一部は制限された検索ウインドウを用いることができ、今までどおりの検索結果を達成できるだろう。

0065

上で議論したように、基地局からの信号の送信と遠隔ユニットによる信号の受信との間の遅れが減少するときに、検索ウインドウのサイズは制限されてもよい。検索ウインドウをサイズにおいて減少させることができるかどうかを決定すれば、遠隔ユニットが好ましい基地局60から受信されたパイロット信号の強度を評価することができる。図7に図示されたように、遠隔ユニットが第2の位置76に存在するとき、好ましい基地局60により近くなり、受信パイロット信号の強度は第1の位置70で受信された信号強度と比較して増加する。上で議論したように、パイロット信号がより短い距離を伝わるので、信号強度における増加はパイロット信号の減衰の減少によるものである。そのため、より強いパイロット信号が、遠隔ユニットがより好ましい基地局に近づいていることの表示であることが推定されるだろう。実際の送信時間と好ましい基地局の到着時間との間のより小さい相異は、第2の基地局の実際の送信時間により近い第2の基地局からのパイロット信号の推定到着時間を生ずる。したがって、検索ウインドウはサイズにおいて減少されるだろう。

0066

上で議論したように、第1の基地局によるパイロット信号又は他の信号の送信と遠隔ユニットによる信号の受信との間の遅れが変化するときに、第2の基地局からの信号を検索されたPN空間の一部分(検索ウインドウ)が調整されるだろう。例えば、遅れが減少するときには、遠隔ユニットが第2の基地局による信号の送信時間をより正確に予想することができるので、検索ウインドウサイズが減少されてもよい。それに対して、遅れが増加するときには、第2の基地局による信号の送信時間を予測する正確さにおいて、増加された不正確さが存在するので、それに応じて、検索ウインドウサイズは増加される。

0067

一般に、第1の基地局による送信と遠隔ユニットによる受信との間の遅れにおける減少は、第1の基地局と遠隔ユニットとの間の距離における減少に相当する。一実施例においては、第1の基地局は好ましい基地局であり、第2の基地局は複数の隣接基地局である。好ましい基地局と遠隔ユニットとの間の距離は、遠隔ユニットによって受信された信号の強度に基づいて推定される。他の実施例においては、好ましい基地局と遠隔ユニットとの間の距離が、例えば、全地球測位システム(GPS)や距離を決定するのに十分な情報を与える他の知られた測位システムに基づいて推定されてもよい。

0068

一実施例においては、検索ウインドウは2つのサイズの中の1つである。1つの検索ウインドウは、第2の基地局64のパイロット信号の推定到着オフセットを中心とする。好ましい基地局60の受信パイロット信号強度がしきい値を上回っているならば、より小さいPNオフセット範囲を特定する第2の検索ウインドウが遠隔ユニットによって用いられる。第2の検索ウインドウはパイロット信号の推定到着時間を中心としておらず、むしろ、偏っている。その結果、オフセットのより大きな範囲が、推定到着時間よりも後の到着オフセットに対応して検索される。例えば、第1の検索ウインドウは、期間において121チップであり、推定到着オフセットが検索されるよりも60チップ前で推定到着オフセットが検索されるよりも60チップ後を中心とされてもよい。第2の検索ウインドウ144は、期間において81チップであり、推定PNオフセットが検索されるよりも20チップ前で名目上のPNオフセットが検索されるよりも60チップ後を中心とされてもよい。上の例における検索ウインドウのサイズ及び偏りは、単なる例である。検索ウインドウサイズの他のサイズの使用が本発明の精神を離れないことは、当業者における通常の技術の1つでも明らかである。一般に、検索ウインドウサイズ及び検索ウインドウの偏りは、遠隔ユニットが好ましい基地局との位置関係をどのように正確に決定するのかに対応して変化させることができる。

0069

別の実施例においては、しきい値の連続及び対応する検索ウインドウが存在する。好ましい基地局のパイロット信号の信号強度が、しきい値の連続のそれぞれを上回っているときには、それに応じて、より限定された検索ウインドウが用いられる。パイロット信号強度が減少するときには、1つかそれよりも多いしきい値の連続が下がり、それに応じて、拡大された検索ウインドウが選択される。パイロット信号強度が最小のしきい値未満に下がるときには、推定到着時間に集中されたデフォルト検索ウインドウが選択される。デフォルト検索ウインドウサイズは基地局によって選択されてもよいし、遠隔ユニットと通信されてもよい。

0070

さらに、別の実施例においては、検索ウインドウサイズは、好ましい基地局の受信パイロット信号強度が上のしきい値と下のしきい値との間で変化するときに連続的又は変化しやすく調整される。例えば、好ましい基地局のパイロット信号強度が増加してパイロット信号強度が上のしきい値を上回っているときには、信号強度の増加が続いているときでさえ、最小の検索ウインドウサイズが選択される。パイロット信号強度が下のしきい値よりも下がるならば、信号強度の減少が続いているときでさえ、最大の検索ウインドウサイズが選択される。これら2つのしきい値の間で、好ましい基地局のパイロット信号強度とは逆に変化される。

0071

別の実施例では、受信信号強度に対して選択された検索ウインドウサイズは、検索の一部のために用いられてもよい。基地局によって選択され、遠隔ユニットと通信されるデフォルト検索ウインドウサイズは、残りの検索のために用いられてもよい。例えば、遠隔ユニットと通信される検索ウインドウサイズは、特定の基地局の5つの検索における4つの間で用いられてもよい。遠隔ユニットによって選択され、減少された検索ウインドウは、5つの検索における残りの1つの間に用いられてもよい。異なる検索ウインドウサイズを用いる検索の他の組合せが遠隔ユニットによって実行されてもよいことが熟慮される。

0072

図9は、好ましい基地局のパイロット信号の受信信号強度に関する検索ウインドウサイズを調整する本発明の一実施例を図示したフローチャートである。図9において示された処理は、例えば、コントローラで動作する、ソフトウェアやファームウェアの制御の下で、図5で叙述した遠隔ユニットにおいて実行されてもよい。フローはブロック200において開始する。その後、フローはブロック220に続く。ブロック220において、遠隔ユニットは動作状態に入る。非動作状態と動作状態との遷移の間に、遠隔ユニットは例えば、検索エンジンのような選択された回路にパワーを供給する。その後、フローはブロック230に続く。ブロック230において、遠隔ユニットは検索を実行する。好ましい基地局のパイロット信号の信号強度を再取得し測定する検索を実行する。その後、フローはブロック235に続き、遠隔ユニットは、隣接基地局に対応する名目上のPNオフセット情報及び好ましい基地局からのデフォルト検索ウインドウサイズを受信する。フローはブロック240に続く。

0073

ブロック240において、好ましい信号基地局パイロット信号レベルがしきい値を上回っているかどうかを決定するために検査される。パイロット信号レベルがしきい値を上回っていないならば、フローはブロック250に続く。ブロック250において、検索ウインドウサイズが第1のサイズに設定される。その後、フローはブロック270に続く。ブロック240に戻って、パイロット信号強度がしきい値レベルを上回っているならば、フローはブロック260に続く。ブロック260において、検索ウインドウのサイズが好ましい基地局のパイロット信号強度に関して調整される。上で述べたように、一実施例においては、検索ウインドウサイズは、パイロット信号がしきい値を上回っているかどうかに依存する2つのサイズの中の1つから選択される。このように、図9における、ブロック260においては、検索ウインドウサイズが選択される。別の実施例においては、検索ウインドウサイズは、パイロット信号強度が増加及び減少するとき、それぞれ、サイズにおいて増加及び減少する検索ウインドウの組から選択される。さらに別の実施例においては、検索ウインドウがパイロット信号強度に応じて連続的に調整される。検索ウインドウサイズの調整の後、フローはブロック270に続く。

0074

ブロック270において、検索ウインドウを利用する隣接基地局パイロット信号のための検索が実行される。基地局を検索するのに用いられる検索ウインドウは、基地局によって選択された検索ウインドウ及び遠隔ユニットと通信される検索ウインドウであってもよいし、又は、ブロック250又は260のいずれかにおいて決定されたサイズであってもよい。さらに、ブロック250又は260のいずれかにおいて選択された検索ウインドウサイズは、検索の一部のために用いられてもよい。例えば、遠隔ユニットと通信される検索ウインドウサイズは、特定の基地局の5つの検索における4つの検索の間で用いられてもよい。遠隔ユニットによって選択された、減少された検索ウインドウは、5つの検索における残りの1つの間に用いられてもよい。異なる検索ウインドウサイズを用いる検索の他の組合せが遠隔ユニットによって実行されてもよい。

0075

ブロック270における検索は、遠隔ユニットが好ましい基地局によって非動作状態に入るように命令されるか、又は、割当てスロットの終わりが発生するまで続ける。その後、フローはブロック280に続く。ブロック280において、遠隔ユニットは非動作状態に入る。遠隔ユニットは、フローがブロック220に続くときの、次の動作状態が発生するまで、非動作状態のままである。

0076

議論された実施例は本発明を、無線通信システムにおける好ましい基地局のパイロット信号と関連して用いられるように述べているが、開示された技術が、互いに同期する複数のソースをモニタする全てのシステムにも適用できることが当業者における通常の技術の1つでも容易に分かるであろう。この技術は、例えば、低軌道衛星のような複数のソースから送信されたデータ信号やインターネットやりとりで用いられてもよい。

0077

検索の処理、復調要素の割当て、及び検索エンジンに関するより多くの情報は、

0078

(1) METHODANDAPPARATUS FOR PERFORMING SERACH ACQUISITION IN A CDMACOMMUNICATIONS SYSTEMと題された米国特許番号5,644,591

0079

(2) METHODANDAPPARATUS FOR PERFORMING SERACH ACQUISITION IN A CDMACOMMUNICATIONS SYSTEMと題された米国特許番号5,805,648

0080

(3) METHODOF SEACHING FOR A BURSTY SIGNALと題された米国特許番号5,867,527及び5,710,768

0081

(4) MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREADSPECTRUM MULTIPLEACCESS COMMUNICATION SYSTEMと題された米国特許番号5,764,687

0082

(5) PILOT SIGNALSEARCHING TEQIQUE FOR A CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEMと題された米国特許番号5,577,022

0083

(6) CELLSITEDEMODULATION ARCHITECTURE FOR A SPREADSPECTRUM MULTIPLEACCESS COMMUNICATION SYSTEMSと題された米国特許番号5,654,979

0084

(7) MULTICHANNEL DEMODULATORと題され、1997年の12月9日にファイルされた出願番号08/987,172、及び

0085

(8) PROGRAMMABLE MATCHED FILTERSEARCHERと題され、1999年の3月31日にファイルされた出願番号09/283,010
において見出される。
これらのそれぞれはこれについての出願人に譲渡され、参照によって完全に組み込まれている。

0086

上述の記載は、本発明のいくらかの実施例を詳しく述べている。しかしながら、詳細に述べられた上述の記載がどのように表現されるかは問題ではなく、本発明はその精神又は本質的な特性から離れることがなければ他の具体的な形態において表現されてもよいことに気づくだろう。述べられた実施例は、例示された発明、制限されない発明、及び発明の範囲が、上述の記載よりもむしろ添付されたクレームによってのみ示されるように、全ての点で考えることができる。クレームと同等の手段及びクレームと同等の範囲に入る全ての変化はこれらの範囲の中に含めることができる。

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