JP2001223632A - アイドルページングメッセージを識別可能な移動型無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも１つのコントローラを備える移動
通信用の受信機において、パワーセービングの改良を提
案する。 【解決手段】 複数のページングメッセージサブブロッ
クにわたって分割されたページングメッセージの評価を
行い、ページングメッセージに所定の加入者アイデンテ
ィティ番号が含まれていない場合には、受信機をパワー
セーブモードに設定する。コントローラは、受信したペ
ージングメッセージサブブロックを、格納されているサ
ンプルと比較し、受信したページングメッセージサブブ
ロックが適合した場合には、同じページングメッセージ
ブロックのそれ以降のページングメッセージサブブロッ
クの受信を行わないように、設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ページングメッセ
ージを評価し、受信装置をパワーセービングモードに移
行する、少なくとも１つのコントローラを備える移動通
信用の受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一定の範囲においては、他の通信加入者
からの接続要求が発信されたかどうかを検出するため
に、移動体通信用の受信装置は、所定の無線チャネル上
のメッセージを聴取するように構成されている。この呼
び出し信号が、予め定められた均等間隔のメッセージブ
ロックで生じる場合、受信装置の受信部、及び、必要で
ないその他の部分は、次の期待するメッセージブロック
を受信するまで、他の受信タスクがない限り、スイッチ
をオフにすることができる。このようにして、いわゆる
スタンバイモードと呼ばれる電源消費は、低減すること
ができる。

【０００３】例えば、ＥＰ ０６５５８７２ Ａ２によ
り、ページングメッセージ処理用の装置を有する移動型
無線受信機は、既知である。これには、シグナルプロセ
ッサと、これと協同するマイクロプロセッサを有してお
り、シグナルプロセッサは、受信したページングメッセ
ージに含まれているアイデンティティ番号と、マイクロ
プロセッサによりデュアルポートメモリに格納されてい
る移動型無線アイデンティティ番号とを比較し、そし
て、ページングメッセージに含まれているアイデンティ
ティ番号と、デュアルポートメモリに格納されているア
イデンティティ番号とが一致した場合にのみ、さらなる
信号処理のために、パワーセービングレストモードか
ら、マイクロプロセッサを起動する。いわゆるアイドル
メッセージと呼ばれるような、アイデンティティ番号を
含んでいないメッセージは、デジタルシグナルプロセッ
サに認識され、無視される。

【０００４】記述された状態である、ヨーロッパに広ま
っている移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ：Gl
obal System for Mobile communication）のような、所
定の移動型無線システムにおいては、移動体加入者アイ
デンティティ番号の送信は、単一の信号バーストを複数
にわたって、分割される。ＧＳＭシステムにおいては、
１つの信号ブロックは４個の信号バーストを含んでお
り、１つの信号ブロックは４つの加入者アイデンティテ
ィまで含むことができ、加入者アイデンティティは、ブ
ロックコーディング、コンボルーションコーディング、
及び、インターリーブの組み合わせにより、送信エラー
から保護されている。したがって、信号バーストは、各
ページングメッセージに含まれた加入者アイデンティテ
ィのある一部だけを、含んでいる。このため、加入者ア
イデンティティの評価のためには、ページングメッセー
ジの４つの信号バーストのすべてを受信することが必要
であると、これまでは考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】受信した信号から直接
的に加入者アイデンティティを決定することができない
移動無線システムにおいて、パワーセービングをなし得
る移動型無線機を提供することが、本発明の１つの目的
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的は、請求項１の
特徴により、達成することができる。ページングメッセ
ージサブブロック、若しくは、複数の小さいページング
メッセージサブブロックにより形成された大きいページ
ングメッセージサブブロックを、所定のサンプルとを比
較することにより、分かっているすべてのページングメ
ッセージサブブロックの中身を必要とせずに、それまで
受信したページングメッセージサブブロックが加入者ア
イデンティティを含んでいないことを検出することがで
き、それ自身の加入者アイデンティティも含んでいない
ことを検出することができる。すなわち、多くの場合、
第１のページングメッセージサブブロックを受信した後
には、既に、パワーセーブモードに移行してもよく、こ
のため、無線受信機のスタンバイ時間が延長される。

【０００７】請求項２に記載の例では、アイドルメッセ
ージとなるべきページングメッセージからの第１若しく
はそれ以降の受信したページングメッセージサブブロッ
クは、新しいサンプルとして格納される。この場合、移
動型無線機は、それ自体で、そのようなサンプルに順応
していくことができる。これは、特に、あるサンプル
が、標準規格により予め定義されていない場合に、有効
である。このため、無線機は、基地局から送信されたあ
らゆるランダムなアイドルページングメッセージに、順
応することができる。

【０００８】本発明に係るこれら及び他のアスペクト
は、以下に述べる実施形態から明らかであり、明瞭にな
るであろう。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、トランシーバーアンテナ
１を有する移動無線受信機のブロック図を示す。トラン
シーバーアンテナ１は、デュプレックススイッチ２によ
り、送信段３及び受信段４に接続されている。受信側及
び送信側にあるミキサ５、６と、制御ミキシング発振器
（ローカル発振器）７とによって、それぞれ、受信した
信号はベースバンドに変換され、送信する信号はベース
バンドから送信周波数に変換される。受信した信号は、
復調器８で復調され、信号処理（signal processing）
及び評価（evaluation）のために、デジタルプロセッサ
１０に入力される。このデジタルプロセッサ１０で生成
された送信信号は、変調器９に入力される。変調器９
は、変調した信号を、送信側にあるミキサ５に転送す
る。さらに、デジタルプロセッサ１０には、受信した可
聴信号を再生するためのラウドスピーカ１１と、ユーザ
ガイダンス及び受信した言葉ではない情報（non-verbal
information）を再現するための数字や文字を組み合わ
せたディスプレイ１２と、移動型無線機の操作をするた
めのキーパッド１３と、スピーチ信号を捕らえるマイク
ロホン１４とが、接続されている。さらに、読み込みメ
モリカード１５用のインターフェースが設けられてい
る。このメモリカード１５には、他の事柄とまじって、
移動型無線機のユーザに割り当てられた加入者アイデン
ティティが格納されており、このアイデンティティによ
り、移動型無線機は移動無線システムにおける自分自身
を識別する。

【００１０】デジタルプロセッサ１０は、複数のコント
ロールタスクも実行する。また、デジタルプロセッサ１
０は、この目的のために、可変データを格納するための
揮発性メモリ（図示省略）と、不揮発性メモリ（図示省
略）とを、含んでいる。この不揮発性メモリには、例え
ば、移動型無線機を動作させたり、信号処理したりする
ためのコントロールアルゴリズムが格納されている。デ
ジタルプロセッサ１０は、個々のモジュールの電源供給
も、コントロールする。特に、スタンバイモードでメッ
セージを受信した時の興味ある身近なパワーセービング
のケースにおいては、コントロールされるのは、受信段
４、受信側ミキサ６、変調器８及び制御可能なローカル
発振器７の電源供給である。パワーセービングモードの
間、これらのモジュールには、駆動電流は供給されず、
したがって、エネルギー消費はない。受信のためにこれ
らのモジュールが必要とされる適時前に、これらのモジ
ュールは電源に接続される。電源供給のスイッチオン
と、個々のモジュールが動作モードに到達するまでの間
に生じる個々の遅延が、考慮されるべきである。これら
の瞬間的な時間などは、サブアセンブリのそれぞれの構
成などに依存するので、さらなる詳細は提供し得ない。
このような移動型無線機の設計における様々な可能性に
よれば、受信モジュール４、６、７、８は、パワーセー
ビングモードに切り替わるモジュールの、１つの例にす
ぎない。個々のケースにおいては、専門家自身が、さら
に何のモジュールにするかを決定する。例えば、デジタ
ルプロセッサ１０の一部は、パワーセービングモードの
１つにおいて、さらにスイッチオフにすることができ
る。

【００１１】ＧＳＭシステムに登録された移動型無線機
のうち、呼び出し（call）を扱っていない無線機は、ア
イドルモードである。アイドルモードにおいては、無線
機は、基地局（base station）により利用可能に生成さ
れ、且つ、ブロードキャストコントロールチャネルＢＣ
ＣＨ上にブロック毎に放出されたページングメッセージ
を受信する。これらのページングメッセージは、相互に
０．５〜２．１秒の時間が空いている。ＧＳＭシステム
においては、ページングメッセージは１８４ビットを含
んでおり、この１８４ビットは、以下においては、イン
フォメーションビットと呼ぶこととする。チャネルコー
ディングにおいて冗長性を付加することにより、これら
１８４インフォメーションビットは、４５６ビットに拡
張される。この４５６ビットは、インフォメーションビ
ットと区別するために、以下においては、チャネルコー
ドビットと呼ぶこととする。４５６チャネルコードビッ
トは、４つに分離して送信され、いわゆるバーストと同
等の長さである。このため、各バーストは、１１４チャ
ネルコードビットを含んでいる。いわゆるトレーニング
ビット（training bit）とガードビット（guard bit）
とを追加することによって、バーストは０．５７７ミリ
秒続く。バーストが送信される８タイムスロット毎に、
ＧＳＭシステムにおける１つのフレームに結合されるの
で、フレーム期間は４．６１５ミリ秒である。

【００１２】バーストは、それぞれ、ページングメッセ
ージの一部を含んでおり、以下においては、信号バース
トと呼ばれる。ページングメッセージの４つの信号バー
ストは、４つの連続するフレームの最初のタイムスロッ
トで、送信される。図２Ａは、ＢＣＣＨにおいて、連続
する４つの信号バーストＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの配信を、模
式的に示す。

【００１３】ＧＳＭシステムにおいて、ＢＣＣＨは、一
定のパワーで移動体により連続的に送信される。このた
め、ＢＣＣＨの測定により、各移動局（mobile statio
n）は、その電波状態の反射（reflection）を、設定す
ることができる。この目的のために、基地局は、移動局
のために、他の基地局のリストを予め定義し、移動局を
定期的に観測する。基地局の観測のアイディアは、モニ
タリングと呼ばれる。ページングメッセージの受信、及
び、基地局の観測は、基本的に２つの独立した処理であ
る。移動型無線機は、とにかく受信のためにスイッチオ
ンされるべきであるので、信号バーストの受信の間の時
間は、適切な電力消費を成し遂げるためのモニタリング
に、常に使用されていた。

【００１４】通常、タイムオフセットは、２．５〜３個
のタイムスロットであり、このタイムオフセットは、信
号バーストの受信と、７個の測定インターバルＭ１〜Ｍ
７における基地局の測定との間の間隔として、維持され
る。このため、信号バーストを受信した後に、各フレー
ムにおいて、２以上の測定を行うことが可能になる。信
号バーストの受信と、基地局の測定との間における時間
間隔は、ミキシング発振器を再び同調（retuning）させ
るためのそれぞれの時間予約を保証する。このタイムフ
レームは、受信タイムスロットの間における会話モード
用のＧＳＭシステムにおける所定の時間間隔と、送信タ
イムスロットと、他の基地局を測定するためのさらなる
タイムスロットとに、相当する。送信タイムスロットＴ
Ｘは、およそ、３タイムスロット、マイナス、先行する
タイミングで、移動局において始まる。ＧＳＭシステム
において、この先行するタイミングは、この基地局によ
り送信された各バーストの後に、移動局により送信され
た各バーストを、確実に３タイムスロットで基地局に到
着させるために、設けられている。したがって、ＧＳＭ
規格において、２秒以内で観測されるべき基地局の数
は、７個にされている。このため、最初の３つのフレー
ムでは、２つずつ、４番目のフレームでは１つだけの、
基地局が、観測されるべきである。

【００１５】図３に示すフローチャートを参照して、ス
リープモードとパワーセーブモードとをコントロールす
るための、デジタルプロセッサ１０内で実現される信号
評価を説明する。ページングメッセージの第１の信号バ
ーストの受信が予想される適宜前に、それ以前に採用さ
れた移動型無線受信機のスリープモードが終了したとす
る。図３において、処理は、パワーセーブモード３０で
始まる。この実施形態においては、１つのモジュールの
再動作に基づいて、ページングメッセージの次のフレー
ムの開始の前に、受信モジュール４、６、７、８が個々
に再起動される。１つのモジュールの再起動は、受信機
が受信の準備をするべき瞬間までに、どれくらいの時間
を残すかに依存する。このため、最初の信号バーストＡ
が到達した時に、このバーストは受信することができる
（ブロック３１）。呼びかけ信号（interrogation）に
基づいて（比較ブロック３２）、受信した信号バースト
の数にしたがって、分岐が行われる。

【００１６】まず、デジタルプロセッサ１０内のイコラ
イザ装置は、信号バーストに含まれているチャネルコー
ドビットを検出する（ブロック３３）。実施形態の例に
おいては、この時点において、いわゆるハード的判定検
出（Hard-Decision Detection）を利用するのに十分で
あることが、検証されている。チャネルコードビットの
バイナリ値だけが、出されている。これに対して、タイ
ミング２ＴＳのＳＤＲＡＭでは、各チャネルコードビッ
トは、信頼性を表現する値を表しており、検出された各
ビットは、あるバイナリ値を割り当てることができる。

【００１７】次に、チャネルコードビットは、格納され
ているサンプルと比較されるが、このサンプルは、アイ
ドルページングメッセージの最初のタイムスロットのチ
ャネルコードビットを含んでいる（比較ブロック３
４）。このサンプルは、予め定義しておいてもよいし、
以下に詳しく述べるように、移動型無線機又はそれぞれ
の移動型無線機自体のデジタルプロセッサ１０が生成し
てもよい。受信した最初の信号バーストから検出したビ
ットと、格納されているサンプルとが、適合した場合、
ページングメッセージの次の３つの信号バーストは、ペ
ージングメッセージをおそらくほとんど含んでいないで
あろう。したがって、移動型無線機は、直ちにパワーセ
ーブモード３０に設定することができる。反対に、十分
な適合でない場合、次の信号バーストＢ、Ｃは最終的に
受信しなければならず、第４の信号ブロックＤの受信の
後に、ページングメッセージ全体の評価を行う。このペ
ージングメッセージ全体の評価は、移動局それ自身の呼
び出しを取り出すために、又は、ページングメッセージ
が、結局、加入者アイデンティティを含まなかったこと
を検出するために、行われる。パワーセーブは、結果的
に、移動無線システムのセルの使用に、依存する。さら
にアイドルメッセージが送信されれば、より大きなパワ
ーセーブがされることはもちろんである。

【００１８】４つのすべての信号バーストの評価のため
に、メッセージ全体がデコードされ（ブロック３５）、
デコードしたページングメッセージが少なくとも１つの
加入者アイデンティティを含んでいるかどうかを、判断
する（ブロック３６）。これがノーの場合、つまり、何
らかの理由で、それが第１の信号バーストからそれ自体
これまで認識されたことのないアイドルページングメッ
セージの場合には、デコーディングが行われたビットサ
ンプルは、新しい比較サンプルとして格納される（ブロ
ック３８）。そして、続く第１の信号バーストを受信す
るまで、パワーセーブモードに変更される。このように
して、受信装置は、自動的に、アイドルページングメッ
セージに順応する。この結果、コード化して格納したア
イドルメッセージの各セクションと、受信して等化した
が、まだデコードしていないページングメッセージサブ
ブロックとを比較することが、さらに可能になる。本実
施形態の例のように、デコーディングが使用可能に終了
していない場合に、好ましい状態下における４つのサブ
ブロックの１つだけで、これは特に有利である。

【００１９】格納されているサンプルとの比較は、例え
ば、受信した信号バーストと格納されているサンプルと
のビット毎の比較により、なされてもよい。この場合、
一致していないビットの数が、測定される。予め定義さ
れた数Ｄよりも多いビットが、一致しなかった場合、ペ
ージングメッセージは少なくとも１つの加入者アイデン
ティティを含んでいると、想定される。受信した信号バ
ーストと、格納しているサンプルとの間における、エラ
ーのない一致は、送信エラーが原因となり、希にしか達
成されないであろう。このため、多くのアイドルページ
ングメッセージは、それ自体、受け付けられず、パワー
セーブの効果は消滅するであろう。反対に、拒否するし
きい値Ｄは、高くしすぎてはならない。なぜなら、関連
する内容を有する信号バーストがアイドルページングメ
ッセージとして拒否されるであろう危険が、存在するか
らである。これは、無線受信機に可到達性がないという
ことを、誤って導き出すかもしれない。シミュレーショ
ンによれば、本実施形態の例によるＧＳＭシステムにお
いては、拒否するしきい値Ｄ＝１３ビットとすること
が、良い案であることが、判明した。５０ｋｍ／ｈのア
ーバントラフィック（Urban Traffic）（ＴＵ５０）で
ある極めて典型的な好ましくないケースで、信号とノイ
ズの比率が２０ｄＢの場合、最初のサブブロックを受信
した後、約５００個のアイドルページングメッセージ毎
に、誤って、変動しないページングモードがある。信号
とノイズの比率が１２ｄＢの場合、これはおよそ受け入
れることができるしきい値に相当しているが、これは十
中八九のケースで、アイドルメッセージは認識すること
ができ、パワーセーブモードが使用された。これと反対
に、１つの加入者アイデンティティをアイドルメッセー
ジとして誤って解釈するケースは、すべてのケースにお
いて、１対１０^５よりも大きい。もし必要なら、さらに
適当な拒否するしきい値を、例えば、あるビット位置が
異なる個々のビットのエラー保護を用いることにより、
専門家は提供する。

【００２０】非アイドルページングメッセージが認識さ
れた場合、そのページングメッセージはその加入者アイ
デンティティ等のために、検査される。この処理は、従
来のものと異なるところがないので、本実施形態におい
ては、単一の処理ブロック３７に統合した。

【００２１】さらなる実施形態（図示省略）の可能性
は、最初の信号バーストが、不十分な受信により、アイ
ドルページングメッセージの信号バーストとしては、拒
否された状態に、存在する。第２の受信した信号バース
トと、それに対応する格納されたサンプルとの比較が、
また必要であれば、第３の受信した信号バーストと、そ
れに対応する格納されたサンプルとの比較が、繰り返さ
れる。第１の信号バーストの評価の直後に、これらのケ
ースのデジタルプロセッサ１０は、パワーセーブモード
に切り替えることができない。しかし、第２又は第３の
信号バーストの後に、アイドル信号バーストとして認識
されなかった信号バーストが、認識されるチャンスがま
だある。このようにして、幾分少なくなるが、パワーセ
ーブが達成される。

【００２２】ＧＳＭシステムの無線受信機は、受信モー
ドにある他の移動局も測定し、測定した受信レベルを、
自分自身の基地局に送信する。これらの測定は、例え
ば、別の無線セルへのリルーティングの基礎とされる
（セルの再選択）。通常、これらの測定は、信号バース
トの受信の間に、行われる。しかし、これらのそれまで
なされる測定によって、次のページングメッセージの第
１の信号バーストが到達するまで、アイドルページング
メッセージが検出されたとしても、移動型無線機は完全
なスイッチオフにすることができない。

【００２３】しかし、最初の信号バーストの後、又は、
第２の信号バーストの少なくとも後には、すべての測定
を終えると、有利である。なぜなら、その場合、パワー
セーブモードは、これらの測定を行うための解釈を、必
要としないからである。しかし、別の基地局を測定する
ためのより短い測定インターバルでは、測定結果が偽り
である危険性を、増大させる。そのような偽りは、短い
信号バーストの結果かもしれないし、又は、いわゆるパ
ワーランピング（power ramping）の結果かもしれな
い。パワーランピングでは、基地局が個々の信号バース
トの間の送信出力を下げ、それももう一度上げる。した
がって、そのような偽りを避けるために、これまでは、
比較的長い測定インターバルが選択されていた。このた
め、個々の信号バーストは、あまり影響を持っていなか
った。一方、そのような偽りを避けるために、本実施形
態は、最も悪いいくつかの値、例えば最も悪い８個の値
は、拒否すべきであることを、提案する。つまり、平均
値を算出して、無視すべきであることを、提案する。さ
らなる実施形態は、ブロックとしてリンクされた最も不
十分な測定値を拒否することも、備えている。この場
合、測定インターバルの長さは、例えば、４０ビットに
減少させることができる。このため、例えば、第３の信
号バーストを受信した時に、すでにすべての測定が終了
している。この結果、アイドルページングメッセージを
検出した場合、最後の測定の後、つまり第３の信号バー
ストを受信する前に（図２Ｃ）、受信機は完全にスイッ
チオフにすることができる。

【００２４】上述したアルゴリズムは、他のアルゴリズ
ムと結合しても良いことは、明らかであろう。例えば、
ページングメッセージの信号バーストのすべてはまだ受
信していない時に、加入者アイデンティティを算出する
ように、試みても良い。エラー保護のおかげで、良好な
受信比率の時は、ページングメッセージブロックに含ま
れている加入者アイデンティティのデコーディングは、
適度な配信受信状態の下では２つのページングメッセー
ジサブブロックで、又は、最初の３つのページングメッ
セージサブブロックで、すでに可能である。このため、
受信したページングメッセージがアイドルページングメ
ッセージでない場合に、このようにして、パワーセーブ
モードに早く切り替えても良い。

【００２５】本発明を１つのデジタルプロセッサを参照
して説明したが、もちろん、本発明は１つのプロセッサ
システムに限定するものではない。例えば、これまで
は、信号処理と信号評価とコントロールとを、複数の集
積モジュール（例えば、デジタルシグナルプロセッサと
マイクロプロセッサ）に分けることが、確かに通例であ
った。ここで用いた移動型無線受信機のアイディア、及
び、ＧＳＭネットワークを参照した実施形態の記述は、
もちろん、セルラーネットワーク（特に、ＧＳＭネット
ワーク）についての移動型無線機に、本発明を限定する
ものではない。専門家は、この刊行物を、オーバタイム
にページングメッセージを送信するすべての無線通信シ
ステムについて、役立たせることができる。メッセージ
は、受信側で複数のサブブロックに分割されるようにし
てもよい。無線システムの境界は非常に不明確なものに
なってきているので、例えば、いわゆるコードレス電話
も無線受信機という言葉に含まれる意味であると、解釈
されるべきである。本発明が適用された無線システムに
おいては、受信したページングメッセージサブブロック
と、１よりも多い格納されたサンプルとを、比較するよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、移動無線受信機のブロック図を示す。

【図２】図２は、ＧＳＭシステムにおけるブロードキャ
ストチャネルの図を示す。

【図３】図３は、第１実施形態に係る信号バーストを処
理するためのフローチャートを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 アルトゥール、トリトハルト ドイツ連邦共和国クライゼンデルバッハ、 ケラーウェーク、６ベー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つのコントローラを備える移
   動通信用の受信機であって、 前記コントローラは、 複数のページングメッセージサブブロックにわたって分
   割されたページングメッセージを評価し、 前記ページングメッセージが所定の加入者アイデンティ
   ティを含んでいない場合に、当該受信機をパワーセーブ
   モードに移行するとともに、 前記コントローラは、 受信したページングメッセージサブブロックを、格納さ
   れているサンプルと比較し、 前記受信したページングメッセージサブブロックが適合
   した場合に、同じページングメッセージブロックのそれ
   以降のページングメッセージサブブロックの受信を、行
   わない設定にする、 ことを特徴とする受信機。
2. 【請求項２】アイドルページングメッセージとして解釈
   されたページングメッセージにおけるそれぞれのページ
   ングメッセージサブブロックを、新しいサンプルとして
   格納する、ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
3. 【請求項３】コントロール測定において、多くの測定値
   を、測定結果形成のために、破棄し続ける、ことを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載の受信機。
4. 【請求項４】第２又は第３のページングメッセージサブ
   ブロックが到達する前に、すでに、前記コントロール測
   定は、終結している、ことを特徴とする請求項１、請求
   項２又は請求項３に記載の受信機。