JP4072563B2 - Ｃｄｍａサーチャーのパイロットおよび非パイロットチャネルの処理 - Google Patents

Description

本発明は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）サーチャーにおける非パイロットチャネルの処理に関する。

ＣＤＭＡ通信技術は、セル式電話システムのような無線通信システムで利用する事が出来る。このシステムは、トラフィック・チャネル上の同一の周波数を用いて複数の移動局と通信する事が可能な複数の基地局を備える。このようなシステムにおいて、各移動局は、伝達された情報を復元するために、割り当て済み帯域幅にフィルタリングされる拡散系列（現在のＣＤＭＡネットワーク（ｎ＝６４，１２８，２５６）におけるｎ×ｎのウォルシュ行列の一行）とスクランブル系列（現在のＣＤＭＡネットワークにおいてローカルから基地局またはネットワークへの長い擬似乱数またはゴールド系列）が割り当てられ、これらは入力信号の系列を拡散するために用いられる。各基地局は更に（情報を有さない基地スクランブル系列の送信である）パイロットチャネルを送信し、これは全てのローカル移動局によって受信される。各移動状態において異なる基地局から送信される複数の信号を識別出来るようにするために、同じ場所の各ネットワーク基地局は、異なる時間オフセットを有する同じパイロット暗号を使用する。

移動局がトラフィック・チャネルを使用し、かつ通信ネットワークを経由して通信するために、移動局はパイロットチャネルを使用して近くの基地局と時間スケールにおいて同期されている必要がある。一般に、各移動局中のサーチャー受信機は、移動局が生成したスクランブル系列を受信したサンプリング済信号の系列と相関する事によって、基地局との同期を試みる。

図１に示されるように、通信システム１０は、基地局１２のような基地局を備え、移動局１４のような１つ以上の移動局との無線通信のために形成される。移動局１４はＣＤＭＡネットワーク中の情報を送受信出来るように形成され、従って、移動局１４は基地局１２と通信する事が出来る。

基地局１２は、データを含む信号を移動局１４へ送信する。或るＣＤＭＡの実施形態において、基地局１２は、従来の技術において一般に必要とされる帯域幅よりも大きな帯域幅を占めるデータの送信のために拡散スペクトル技術を使用する。この技術は、送信するデータを変調するために（データに依存しない）符号系列を使用する。受信端でデータを復調するために、この符号の共役が使用される。トラフィック・チャネル上のデータは、ウォルシュ・カバーリングとして公知であるプロセスによって直交ウォルシュ符号のような拡散符号を用いて拡散される。各基地局は各移動局に固有な直交ウォルシュ符号を割り当てる。

ウォルシュ符号の使用によって、各移動局に送信されたシンボルが１移動局おきに直交することが可能になる。各移動局は、割り当てられたトラフィック・チャネルおよびローカルのスクランブル系列と対応する割り当て済みウォルシュ符号を使用してサンプリング済みの入力信号の系列を処理する。

トラフィック・チャネルに加えて、基地局１２はパイロットチャネル、同期チャネルおよび１以上のページング・チャネルを発信する。パイロットチャネルは、全て１から成るウォルシュ符号０によってカバーされた全て０のデータ系列の送信によって形成される。パイロットチャネルは範囲内のすべての移動局によって受信され得、ＣＤＭＡ基地局の存在の確認、初期システム取得、アイドル・モード・ハンドオフ、および、同期、ページングおよびトラフィック・チャネルの復調のために移動局によって使用される。同期チャネルは、基地局のタイミングと移動局とを同期させるために使用される。ページング・チャネルは、基地局１２から移動局１４を含む移動局までページングの情報を送信するために使用される。

ウォルシュ・カバーリングに加えて、基地局によって送信されたチャネルは、擬似乱数ノイズ（ＰＮ）系列、あるいはパイロット系列とも称されるゴールド系列のようなスクランブル系列を使用して拡散される。通信システム１０の各基地局１２は、開始時間、移相あるいは時間オフセットとも称されるスクランブル系列に対する開始位相を使用して一意的に識別される。拡散パイロットチャネルは無線周波数（ＲＦ）搬送波を変調し、基地局１２による地理的なサービスエリア内の移動局に送信される。スクランブル系列は同相（Ｉ）および直角位相（Ｑ）の両成分を含む複素数になり得る。従って、以下に記述される全てのパイロット信号の処理が、ＩおよびＱの成分の両方を含んでいて良い。

移動局１４は、アンテナ２６、フロントエンド回路１６、サーチャー受信機２０、および制御ロジック２２を備える。アンテナ２６は、基地局１２および近辺の他の基地局からＲＦ信号を受信する。

受信されたＲＦ信号は、アンテナ２６によってフロントエンド回路１６へ転送される電気信号に変換される。フロントエンド回路１６は、サーチャー受信機２０による更なる処理のために、電気信号をフィルタリングし、デジタル・データのストリームへと変換する。

サーチャー受信機２０は、移動局１４によって受信された基地局１２のような基地局からのパイロット信号を検知する。サーチャー受信機２０は、シンボルと呼ばれるデータのグループへと組織されたバッファへパイロット信号および非パイロット信号を含むデジタル・データのストリームを格納する。サーチャー受信機２０は、入力シンボルをローカルのスクランブル（ここではＰＮまたはゴールド）系列および拡散（ここではウォルシュ）系列と相関する事によって相関シンボルを生成する。

相関シンボルを生成した後、サーチャー受信機２０は相関シンボルを使用して確率演算を行う。計算された確率は、選択された考慮中の時間オフセットが移動局のクロックと基地局のクロックとの間の時間差と近似するというイベント（あるいはこのイベントの補数）に基づく。計算された確率が所定の閾値を満たさない場合、プロセスはバッファからの新しいサンプルを使用して繰り返される。フォールス・アラーム閾値が満たされる場合、移動局１４は、基地局１４と同期・通信するために、選択された時間オフセットを使用する事が出来る。

フロントエンド回路１６は、制御ロジック２２によって生成された電気信号を、移動局１４から基地局１２に爾後送信され得るＲＦ信号へと更に変換する事が出来る。制御ロジック２２は、移動局１４の操作を制御するための記憶素子および処理ロジックを含む。

図２に示すように、サーチャー受信機２０は、バッファ３０、パイロット・シンボル相関器３２および対応するスクランブル・シーケンス・コード・ジェネレータ３４を備える。受信機２０は１つ以上の非パイロット・シンボル相関器３６および対応する拡散シーケンス・コード・ジェネレータ３８を更に備える。確率エンジン４０および判断ロジック４２もまたサーチャー受信機２０の一部である。

サーチャー受信機２０は、基地局１２と移動局１４とを同期するためのシステム・タイミングを得るためにパイロット信号を検知する。サーチャー受信機２０は、あるサンプリング・レートでフロントエンド回路１６から受信された入力信号をサンプリングし、得られたサンプルをバッファ３０の入力側３１へ送信する。バッファ３０の入力側３１に接続されたアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）コンバーターによってサンプリングが行われる事が可能である。その後、バッファ３０はシンボルと称されるユニットとしてサンプリングされた信号を格納する。各シンボルは３２、６４、１２８、２５６のような二乗の倍数であって良い。バッファ３０が格納する事が出来るシンボルの数は、コストと性能のトレードオフのような設計基準に依存して、１からＮ個まで変化する。

各シンボルは多くのチップを含み（ＣＤＭＡ−ＩＳ−９５の場合は６４個、ＣＤＭＡ−２０００の場合は１２８個、ワイドバンド（ＷＢ）ＣＤＭＡの場合は２５６個）、各チップは、与えられたＣＤＭＡシステムの中で使用される周波数を反映する期間である。一実施形態において、バッファ３０は、１つのチップ当たり１回または２回サンプリングされる３６個のネットワーク・シンボルを記憶する容量を有する。例えば、ＷＢ−ＣＤＭＡシステムのストレージはおよそ２５６×３６＝９２１６サンプルであり、あるいは、サンプリングが１つのチップ当たり２回行われる場合はこの２倍である。

このようなＣＤＭＡシステムは、例えば米国電気通信工業会（ＴＩＡ／ＥＩＡ）の暫定標準ＩＳ−９５「デュアル・モード広帯域スペクトル拡散セルラシステム用移動局−基地局互換性標準」（ＩＳ−９５）に定義されるような直接系列ＣＤＭＡ（ＤＳ−ＣＤＭＡ）システムを含む事が出来る。このようなＤＳ−ＣＤＭＡシステムにおいて、各系列は、毎秒１．２２８８のメガチップのチップ・レートで生成される２５６チップの長さを有し、これは２６−２／３ミリ秒の間隔で繰り返される。最小のタイムセパレーションは長さにして６４チップであり、基地局に対して合計５１２の異なるＰＮ符合位相を割り当てる事が出来る。

パイロット・シンボル相関器３２は、バッファ３０の出力３３に接続され、バッファからのシンボルのようなグループ中のデータ・サンプルを検索する事が出来る。パイロット・シンボル相関器３２は、乗算エレメント３２ａおよび加算エレメント３２ｂのような標準のデジタル信号処理エレメントを備え得る。乗算エレメント３２ａは、スクランブル・シーケンス・コード・ジェネレータ３４によって生成されたスクランブル・シーケンス・コードをシンボルからの各サンプルに乗ずることによって結果を出力する。スクランブル・シーケンス・コード・ジェネレータ３４は、計算中に使用される時間オフセットの範囲によってインデックスを付されたスクランブル・シーケンス・コードの配列を生成する。時間オフセットの各々は、パイロット信号に関連する時間オフセットの推測を表す。加算エレメント３２ｂは、相関パイロット・シンボルｚ０を生成するために乗算計算の各結果を蓄積する。

同様に、非パイロット・シンボル相関器３６は、バッファ３０の出力３３に接続され、シンボルのようなグループ中のデータ・サンプルをバッファから検索する事が出来る。相関器３６は、乗算エレメント３６ａおよび加算エレメント３６ｂのような標準的なコンポーネントを更に備えて良い。乗算エレメント３６ａは、拡散シーケンス・コード・ジェネレータ３８によって生成された拡散シーケンス・コードをシンボル中の各サンプルに乗ずる事によって結果を出力する。拡散シーケンス・コード・ジェネレータ３８は、計算中に使用される時間オフセットの範囲によってインデックスを付された拡散シーケンス・コードの配列を生成する。時間オフセットの各々は、パイロット信号に関連する時間オフセットの推測を表す。加算エレメント３６ｂは、相関非パイロット・シンボルｚ１を生成するために各計算結果を蓄積する。１つの相関器３６のみが上に議論されたが、サーチャー受信機２０は複数の非パイロット相関器を備え得、そのそれぞれが相関非パイロット・シンボル（ｚ１〜ｚｎ）を生成する事が出来る。

確率エンジン４０は、パイロット・シンボル相関器３２の出力および非パイロット・シンボル相関器３６の出力に接続される。確率エンジン４０は、相関パイロット・シンボルＺ０、およびｚ１〜ｚｎのような相関非パイロット・シンボルを使用して確率Ｐを計算するためのロジックを含む。確率Ｐは、選択された時間オフセットがパイロット信号に相関した時間オフセットに近似するという推測または推測である。

該エンジンによって生成される確率Ｐを計算するために、判断ロジックモジュール４２が確率エンジン４０の出力に接続される。確率Ｐは、例えば業界標準または設計要件に基づき得る閾値と比較される。閾値との比較の結果によって推測が正確では無いという事が示される場合、バッファからの後続のシンボルを使用して、相関および確率計算の新しい集合が生成される。閾値が満たされるか、タイムアウト条件が満たされるまで、このプロセスが繰り返される。

図３に示されるように、サーチャー受信機２０はパイロット信号および非パイロット信号を含むデータをバッファに格納する（１００）。バッファ３０中のデータは、２５６個のデータ・サンプルを含むシンボルのようなデータ・サンプルの１つ以上のグループへ纏める事が出来る。

一旦データがバッファ３０に格納されると、パイロット・シンボル相関器３２は相関パイロット・シンボルｚ０を生成する（１０２）。ここで、

スクランブル系列［ｋ＋ｄ］は、スクランブル系列配列からの［ｋ＋ｄ］要素を表す。項ｘ［ｋ］は、バッファから検索された信号サンプル・データ・アレイ｛ｘ［ｋ］｝のｋの要素を表す。データ・アレイはスクランブル系列要素と同様の複素数であって良い。インデックスｄは、サーチャーによって検査または調査される選択された時間オフセットを表す。パイロット・シンボル相関器３２はバッファ３０からサンプルｘ［ｋ］を検索する。データ配列からの各サンプル（ｘ［ｋ］）は、スクランブル系列の対応する（ｋ＋ｄ）要素（現在のネットワークにおいては±１ ±ｊ）によって乗ぜられる。乗算結果は相関パイロット・シンボルｚ０を生成するために蓄積される。

その後、サーチャー受信機２０は、ｚ１のような相関非パイロット・シンボルを出力する（１０４）。ここで、

であり、スクランブル系列符号［ｋ＋ｄ］は、前述したようにスクランブル系列符号の１つの配列を表す。同様に、前述したように、項ｘ［ｋ］はバッファから検索されたシンボルデータ配列からのｋ番目の入力を表し、インデックスｄはパイロットシグナルと関連する予想の時間オフセットに対して用いる為の選択された時間オフセットを示す。しかしながら、この計算では、拡散シーケンス・コード配列が使用され、特定のトラフィック・チャネル・インデックスｉによってインデックスが付される。システム内の各トラフィック・チャネルｉに対して個別の拡散シーケンス符号配列が存在して良い。拡散系列相関器３６は、バッファ３０からシンボルｘ［ｋ］を検索する。中間結果を生成するために、シンボルｘ［ｋ］の各サンプルｋに、スクランブル・シーケンス・コード［ｋ＋ｄ］の各要素が乗ぜられる。その後、最終結果を生成するために、各中間結果が、各拡散シーケンス・コード［ｉ＋ｋ］に乗ぜられる。各最終結果は、相関パイロット・シンボルｚ１を生成するために蓄積される。複数のスクランブル系列シンボルｚ１〜ｚｎを生成するために、本プロセスは各非パイロット・シンボル相関器３６によって行われる。

その後、確率エンジン４０は、相関パイロット・シンボルＺ０および相関非パイロット・シンボルｚ１〜ｚｎを使用して確率Ｐを生成する（１０６）。確率Ｐは、相関プロセスの間に選択された時間オフセットｄが移動局によって受信されたパイロット信号に関連する時間オフセットに近似するという推測に基づく。確率計算は条件つき確率演算を含む。

一実施形態において、与えられた反復（時に積分（ｄｗｅｌｌ）と称される）の移動局のサーチャーの確率エンジンの入力は、相関シンボルの配列である。

ここで、ｚ０は、幾つかのシンボルのパイロットチャネルの和を表す。相関プロセスの間に選択されたオフセットｄが移動局と基地局の間の実時間のオフセットに近似する、という推測の可能性である。この確率は１つの予測であり、数３で示された相関シンボルの入力データによって条件付けられる。

確率エンジン４０は後述のモデルに従って作動する。推測が正しく無い場合、ｚ０，ｚ１，…ｚｎは、ｚｉの実数部および虚数部のσ２ｉ分散によって雑音を表す独立した零平均複素ガウス確率変数（ｒ．ｖ．）である事が推定される。推測が正しい場合、（定数を乗ぜられた）該チャネルを表す複素零平均ガウス確率変数（ｒ．ｖ．）ｈが加算される。このシナリオにおいて、本手順はＮ０，Ｎ１，…Ｎｎのｎ＋２個の独立した零平均複素ガウス確率変数ｈを含み、シンボルは次式によって与えられる。

ここで、ｓｉは集合Ｕ＝ｄｅｆ＝｛１，−１，ｊ，−ｊ｝からの複素データビットであり、ｔｉは次式の通りである。

ｈの実数および虚数部の分散は、σｎ＋１２＝σ２によって表される。

（データがパイロットチャネル上に送信されないので）ｓ０＝１であり、ｎ≧ｉ＞０に対して、ｓｉは集合Ｕから一様分布で任意に選択され、他の全てのｓｊ（ｊ≠ｉ）から独立である。ビットのすべての構成の集合は次式で表される。

一般に、ビットの各構成ｓ＝（１，ｓ１，…，ｓｎ）に対して値を割り当てる既知の確率関数Ｐが存在する。

ここで、ｓ１，…，ｓｎ∈ＵはＰ（ｓ）と表される。一様分布は、全てのｓ＝（１，ｓ１，…，ｓｎ）に対してＰ（ｓ）＝４−ｎが成立する場合の特別な場合である。

考慮中の推測が正しく無い場合のイベントをＡ、正しい場合のイベントをＢ＝ＡＣと定義する。与えられた監視の条件（相関シンボルｚ＝（ｚ０、ｚ１…ｚｎ））下におけるＡの（およびＢの）確率は次式より与えられる。

観測ベクトルｚの関数として書かれた項が必要となる。これは、ｐ（ｚ｜Ｂ）／ｐ（ｚ｜Ａ）に対してこのような項が与えられる次のステップで達成され、その後、これはＰ（Ａ｜ｚ）にキャリーオーバーされる。議論の簡略化のために、この関数は、数個の式へと拡散される（これは、チャネルの積分によって証明される）。

Ｐを全ての（送信された）ｎ個のシンボルの集合上の分布Ｖと定義し、次式で示される。

ここで、一般的な条件に従って、複素数ｗ＝ｘ＋ｊ・ｙの複素共役はここでは標準的にｗ＊＝ｘ−ｊ・ｙによって表され、（ｓ、ｖ）は、通常の内積を表し、次式で示される。

複素スカラーｖ０，…，ｖｎは、正規化された相関シンボルと見做される。実際上、ビットの分布は、ビットｓの全ての構成に対して一定であって良い（Ｐ（ｓ）＝４−ｎ）。この場合、ｇｎ（ｖ）＝ｇＰ，ｎ（ｖ）である。この式の項ｇｎ（ｖ）の和のサイズは４ｎの指数関数であり、従って、比較的少数の未知のビットｎに対して少ない計算ロードで直接かつ正確に計算する事が出来る。より大きいｎに対しては、複雑度の低いアルゴリズムによってｇｎ（ｖ）の近似値が使用されてもよい。これらの近似が以下詳細に議論される。以下の議論はｇｎ（ｖ）に対する近似、または、同様に、ｐ（ｚ｜Ｂ）／ｐ（ｚ｜Ａ）に対する近似について記述し、これが上限か下限である場合、適用可能な場合は常にこれらが更なる向上のために使用し得る特性であると言う事を述べる。

関数ｇｎ（ｖ）を近似する方法のうちの幾つかは、複素線形空間上に定義される次のノルムを使用を必要とし得る。ｖ＝（ｖ０，…， ｖｎ）∈Ｃｎ＋１に対して、ノルムは次式で定義される。

このノルムは、本願明細書においてはＭＢＲ（最大ビット再生）ノルムと称される。このノルムを計算する効率的な方法が以下に記述される。

一実施形態において、下記の手順が、ｇｎ（ｖ）を推定する確率エンジンの一部としてＭＢＲノルム（ここではＭＢＲ手順と称する）を計算するために使用する事が出来る。この手順の入力は、ｎ次元の複素配列ｖ＝（ｖ１，…，ｖｎ）である。ここで、各複素数は直角座標においてｚｉ＝ｘｉ＋ｊ・ｙｉで与えられ、出力がＭＢＲノルム［ｖ］である。

ステップ１：ｉ＝１，２，…，ｎのそれぞれに対して独立して、本手順はＵ＝｛１，−１，ｊ，−ｊ｝内の一意のｕｉを見出す。即ち、Ｒｅ（ｕｉ＊・ｚｉ）＞０かつＩｍ（ｕｉ＊・ｚｉ）≧０。またｖ´ｉ＝ｖｉ・ｕｉ＊を代入する。このステップの複雑度は、２ｎ回に及ぶ０との実比較を含む。

ステップ２：本手順は、順列π∈Ｓｎを見出し、次式を満足する。

各ｉ＝１，２，…，ｎに対し、ｚｉ←ｚ´π（ｉ）を代入する。

このステップの複雑さは、ｎ回の実分割、ｎ回のｌｏｇ（ｎ）比較、ｎ回の実挿入を含む。

ステップ３：本手順は、ｈ０＝（−ｊ）・Σ１≦ｐ≦ｎｚ´ｐを計算し、Ｍａｘ＝｜ｈ０｜２を代入する。このステップの複雑さは２・ｎ回の実加算を含む。

ステップ４：１〜ｎのｉに対して、次式を適用する。

このステップの複雑さは、５・ｎ回の実加算、２ｎ回の実乗算を含む。

本手順において、値［ｚ］＝Ｍａｘ１／２が返される。

他の実施形態において、本願明細書においてアッパーバウンド１（ＵＢ１）と称されるｇｎ（ｖ）の上限近似値は、次の不等式に基づく。

この不等式を実施する為に次のステップを使用する事が出来る。

ステップ１：前述したように、ＭＢＲ符号によって［ｖ］を計算する。

ステップ２：指数に対するルックアップテーブルを使用して（ｅｘｐ（｜［ｖ］｜２））を計算する。

幾つかの実施形態において、本願明細書においてローワーバウンド１（ＬＢ１）と称されるｇｎ（ｖ）の下限近似値が計算され、これは、ｖ＝（ｖ０，…，ｖｎ）に対して、次の不等式に基づく。

この不等式を実施する為に次のステップを使用する事が出来る。

ステップ１：直接的かつ標準的な方法で｜ｖ｜２を計算する。

ステップ２：指数に対するルックアップテーブルを使用して（ｅｘｐ（｜ｖ｜２）を計算する。

他の実施形態において、本願明細書においてアッパーバウンド２（ＵＢ２）と称されるｇｎ（ｖ）の上限近似値が計算される。α＝ｄｅｆ＝（８１／２−２）／２と定義し、次の不等式に基づく。

この近似を実施する次の擬似符号が使用されても良い。

関数ｇｎ（ｖ）は次の近似不等式によって推定され得、恐らくはＭＢＲ手順を使用して推測される。

ｖ＝（ｖ０，… ，ｖｎ）∈Ｃｎ＋１、０＜ｋ≦ｎと定義する。ｕ＝（ｖ０＋ｖ１＋…＋ｖｋ−１）を代入する。

ｙ＝（ｕ，ｕ…（ｋ回）…ｕ，ｖｋ，…ｖｎ）に対して、次式が維持される。

この不等式は、ｇｎ（ｖ）の下限である関数ｇＬ２，ｎ（ｖ）を計算する事によって判断され得、次のように生成・判断され得る。

１．ｖ＝（ｖ０，…，ｖｎ）を正規化された相関シンボルの配列と定義し、ｓ＝（ｓ０，…，ｓｎ）∈Ｕｎ＋１を次式を満たすように定義する。

ここで、［ｖ］がＭＢＲノルムＵ＝｛１，−１，ｊ，−ｊ｝を表し、［ｖ］とｓの解はＭＢＲ手順によって得られる。

更に定義を続ける

２．０≦ｉ≦ｎに対して、ｗ´ｉ＝ｖｉ・ｓｉ＊

３．ｕ´＝（ｗ´１＋ｗ´２＋…＋ｗ´ｎ）／ｎ

４．ｙ＝ｕ´＊／｜ｕ´｜

５．ｗ０＝ｙ・ｗ´０

６．ｕ＝ｙ・ｕ´

７．ｘ０＝Ｒｅ（ｗ０）

８．ｙ０＝Ｉｍ（ｗ０）

９．ｙ＝（ｗ０，ｕ，ｕ，…，ｕ）

そして、最終的に、ｇＬ２，ｎ（ｖ）＝ｇｎ（ｙ）を定義する。

下記の方法が、ｇＬ２，ｎ（ｖ）を計算するために使用する事が出来る。

ステップ１：上に定義された等式１．〜９．を計算する。

ステップ２：−ｎ≦ｐ≦ｎのそれぞれに対し、次の配列ａ［ ］＆ｂ［ ］を（恐らくはルックアップテーブルを使用して）計算し、メモリ中に格納する。

ステップ３：次の恒等式を使用して所望の出力を計算する。

ステップ１の複雑さは、ｎ回のｌｏｇ（ｎ）算術演算を含む。ステップ２の複雑さは、４ｎ＋２回の指数（ルックアップテーブルを使用して行われる）計算および加算操作を必要とする。ステップ３の複雑さ（ルックアップテーブルを使用して行われ得る）は、ｎ２＋２ｎ回の乗算および加算操作、および二項式ルックアップテーブルへの同数の参照を含む。

更に、チャネルｈは、一般化された尤度比検定（ＧＬＲＴ）によって、あるいは他の推定によって推定する事が出来る。その後、確率項、等価項に対して次の項を使用して良い。

ここで、

他の実施形態において、この方程式の自然対数が計算され得、その結果が適切な閾値と比較され得る、従って、次式を得る。

（観測ベクトルＺに基づいて）計算された推測が不正確である確率、またはこの確率の１つ以上の近似値は、１つ以上の所定の閾値を満足するかどうかを判断するためにチェックされる（１０８）。例えば、この確率は、誤検知閾値およびフォールス・アラーム閾値と比較されて良い。フォールス・アラーム閾値は、時間オフセットが実際は誤っているのに、推測が正しいと判断してしまう確率を表す。一方、誤検知閾値は、時間オフセットが実際は正しいのに、推測が誤っていると判断してしまう確率を表す。

確率Ｐがフォールス・アラーム閾値未満である場合、選択された時間オフセットに基づいた推測は正確である。また、基地局と同期・通信するために、選択された時間オフセットを使用する事が出来る（１１０）。上に議論されたように、この推測は、選択された時間オフセットがパイロット信号に関連する時間オフセットに近似するという確率に基づく。

一方、確率が誤検知閾値より大きい場合、選択された時間オフセットに基づいた推測は正しくないと考えられる。バッファ３０からの新しい時間オフセットｄおよび次のシンボルを使用して前述のプロセスを繰り返す事が出来る。新しい時間オフセットは、次の相関および確率／推測の計算において使用される。

同様に、確率がフォールス・アラーム閾値より大きく、かつ誤検知閾値未満である場合、上記のプロセスが繰り返される。バッファからの次のシンボルが使用され、新しい確率を生成するため、新しい相関パイロット・シンボルおよび非パイロット・シンボルが計算される。新しい確率は１以上の閾値と比較される。プロセスが繰り返される場合、基地局から送信されるパイロット信号中の実時間オフセットを評価するために、新しい時間オフセットｄが選択・使用される。更に、本プロセス中において、成功裡に正確な時間オフセットを見つけないままシンボルの数が一定に達した場合、本プロセスは新しいシンボルを使用して行われる。各相関計算において、相関結果は、次回の確率計算で使用するために連続的に蓄積される。上記のプロセスが繰り返され、時間オフセットｄが経過した場合、全ての蓄積された結果が廃棄される。同様に、バッファ中のシンボルが処理された後に上記のプロセスが繰り返される。

前述の技術を使用すると、基地局を移動局と同期するための全ての過程を向上させる事が出来る。パイロット信号データと同様に非パイロット信号データもまた同期を取るために使用されるので、同期に必要な時間を短縮する事が出来る。非パイロットデータの使用によって、同期に対する補足情報を供給する事が出来る。その結果、サンプリング数、計算機による計算、および同期に必要とされる時間を短縮する事が出来る。

本発明の様々な特徴は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実施する事が出来る。例えば、システムの幾つかの様態は、プログラム可能なコンピュータ上で実行するコンピュータ・プログラムで実施する事が出来る。各プログラムはコンピュータ・システムと通信するために、高級プロシージャまたはオブジェクト指向プログラム言語で実施する事が出来る。更に、このようなコンピュータ・プログラムのそれぞれは、汎用または専用プログラマブル・コンピュータあるいはプロセッサによって読み取り可能な読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）のような記憶媒体上に格納する事が出来、上に記述された関数を実行するためにコンピュータによって記憶媒体が読み出される。

他の実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内である。

通信システムのブロック線図である。 サーチャー受信機のブロック線図である。 該サーチャー受信機を操作する方法のフローチャートである。

Claims (11)

1. 受信したパイロット信号および非パイロット信号を格納する段階と、
   前記パイロット信号に関連する時間オフセットの範囲によってインデックスが付されたスクランブルシーケンスコードの配列を生成する段階と、
   前記スクランブルシーケンスコードを前記パイロット信号の各サンプルに乗じる第１乗算段階と、
   前記第１乗算段階の乗算結果を加算して相関パイロットシンボルを生成する段階と、
   前記スクランブルシーケンスコードが乗算されることで前記パイロット信号に関連する時間オフセットの範囲によってインデックスが付された拡散シーケンスコードの配列を生成する段階と、
   前記拡散シーケンスコードを前記非パイロット信号の各サンプルに乗じる第２乗算段階と、
   前記第２乗算段階の乗算結果を加算して相関非パイロットシンボルを生成する段階と、
   前記相関パイロットシンボルおよび前記相関非パイロットシンボルを用いて、選択された時間オフセットが前記パイロット信号に関連する時間オフセットに近似する確率を計算する段階と、
   を備える方法。
2. 前記確率が閾値を満たすかどうかをチェックして、基地局との同期を判断する段階をさらに備える請求項１に記載の方法。
3. 前記閾値は、少なくとも１つの誤検知閾値およびフォールスアラーム閾値を有する請求項２に記載の方法。
4. 前記非パイロット信号は、トラフィックチャネルまたはコントロールチャネル上のデータを含む請求項１に記載の方法。
5. 受信したパイロット信号および非パイロット信号を格納するバッファと、
   前記パイロット信号に関連する時間オフセットの範囲によってインデックスが付されたスクランブルシーケンスコードの配列を生成するスクランブルシーケンスコードジェネレータと、
   前記スクランブルシーケンスコードを前記パイロット信号の各サンプルに乗じる第１乗算エレメントと、
   前記第１乗算エレメントの乗算結果を加算して相関パイロットシンボルを生成する第１加算エレメントと、
   前記スクランブルシーケンスコードが乗算されることで前記パイロット信号に関連する時間オフセットの範囲によってインデックスが付された拡散シーケンスコードの配列を生成する拡散シーケンスコードジェネレータと、
   前記拡散シーケンスコードを前記非パイロット信号の各サンプルに乗じる第２乗算エレメントと、
   前記第２乗算エレメントの乗算結果を加算して相関非パイロットシンボルを生成する第２加算エレメントと、
   前記相関パイロットシンボルおよび前記相関非パイロットシンボルを用いて、選択された時間オフセットが前記パイロット信号に関連する時間オフセットに近似する確率を計算する確立エンジンと、
   を備えるサーチャー受信機。
6. 前記確率が閾値を満たすかどうかチェックして、基地局との同期を判断する手段をさらに備える請求項５に記載のサーチャー受信機。
7. 前記閾値は、少なくとも１つの誤検知閾値およびフォールスアラーム閾値を有する請求項６に記載のサーチャー受信機。
8. 電気信号をデジタルデータに変換するフロントエンド回路と、
   前記デジタルデータを受信するために前記フロントエンド回路に接続されたサーチャー受信機と、
   を備え、
   前記サーチャー受信機は、
   受信したパイロット信号および非パイロット信号を格納するバッファと、
   前記パイロット信号に関連する時間オフセットの範囲によってインデックスが付されたスクランブルシーケンスコードの配列を生成するスクランブルシーケンスコードジェネレータと、
   前記スクランブルシーケンスコードを前記パイロット信号の各サンプルに乗じる第１乗算エレメントと、
   前記第１乗算エレメントの乗算結果を加算して相関パイロットシンボルを生成する第１加算エレメントと、
   前記スクランブルシーケンスコードが乗算されることで前記パイロット信号に関連する時間オフセットの範囲によってインデックスが付された拡散シーケンスコードの配列を生成する拡散シーケンスコードジェネレータと、
   前記拡散シーケンスコードを前記非パイロット信号の各サンプルに乗じる第２乗算エレメントと、
   前記第２乗算エレメントの乗算結果を加算して相関非パイロットシンボルを生成する第２加算エレメントと、
   前記相関パイロットシンボルおよび前記相関非パイロットシンボルを用いて、選択された時間オフセットが前記パイロット信号に関連する時間オフセットに近似する確率を計算する確立エンジンと、
   を有する移動局。
9. 前記サーチャー受信機は、前記確率が閾値を満たすかどうかチェックして、基地局との同期を判断する手段をさらに有する請求項８に記載の移動局。
10. 電気信号を送信するために構成される基地局と、
    前記基地局に電気的に接続される移動局と、
    を備え、
    前記移動局は、
    電気信号をデジタルデータに変換するフロントエンド回路と、
    前記デジタルデータを受信するために前記フロントエンド回路に接続されたサーチャー受信機と、
    を有し、
    前記サーチャー受信機は、
    受信したパイロット信号および非パイロット信号を格納するバッファと、
    前記パイロット信号に関連する時間オフセットの範囲によってインデックスが付されたスクランブルシーケンスコードの配列を生成するスクランブルシーケンスコードジェネレータと、
    前記スクランブルシーケンスコードを前記パイロット信号の各サンプルに乗じる第１乗算エレメントと、
    前記第１乗算エレメントの乗算結果を加算して相関パイロットシンボルを生成する第１加算エレメントと、
    前記スクランブルシーケンスコードが乗算されることで前記パイロット信号に関連する時間オフセットの範囲によってインデックスが付された拡散シーケンスコードの配列を生成する拡散シーケンスコードジェネレータと、
    前記拡散シーケンスコードを前記非パイロット信号の各サンプルに乗じる第２乗算エレメントと、
    前記第２乗算エレメントの乗算結果を加算して相関非パイロットシンボルを生成する第２加算エレメントと、
    前記相関パイロットシンボルおよび前記相関非パイロットシンボルを用いて、選択された時間オフセットが前記パイロット信号に関連する時間オフセットに近似する確率を計算する確立エンジンと、
    を含む通信システム。
11. 前記サーチャー受信機は、前記確率が閾値を満たすかどうかチェックして、基地局との同期を判断する手段をさらに含む請求項１０に記載の通信システム。

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