JP2001320321A - 移動局を動作させる方法および移動局 - Google Patents

移動局を動作させる方法および移動局

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JP2001320321A JP2001087815A JP2001087815A JP2001320321A JP 2001320321 A JP2001320321 A JP 2001320321A JP 2001087815 A JP2001087815 A JP 2001087815A JP 2001087815 A JP2001087815 A JP 2001087815A JP 2001320321 A JP2001320321 A JP 2001320321A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 WCDMAシステムにおける移動局の電力節
約可能な動作方法の実現。 【解決手段】 移動局は、複数の復調器フィンガ(7
1,72,73)を有するRake受信機(90)を有
する。その復調器フィンガのうちの1つは隣接セルを監
視し、他の復調器フィンガは割り当てられているセルを
監視する。移動局がアイドル・モードになっていると
き、もしそれが静止しているならば、隣接セルを監視す
る復調器フィンガをオフに切り換えることによって復調
器の活動が低下させられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線電話機などの
移動局に関し、特にセルラー無線ネットワークで動作す
ることのできる移動送受信機又はユーザー装置に関す
る。本発明は、バッテリーの寿命を延ばす電力節約方法
にも関する。
【0002】
【従来の技術】図1は、数個の基地局サブシステム(B
SS)30及び31を含むセルラー無線システムを示し
ている。各基地局サブシステムは、基地局(BS)と基
地局コントローラ(BSC)とを含んでいる。基地局
は、セルラー無線システムの仕様で規定されているよう
に2方向インターフェースを移動局10に与える。その
無線インターフェースは複数の規定されたチャネルを含
み、その正確な構成及び使用法は各セルラー無線システ
ムに特有のものである。1つの従来技術システムの例は
移動通信用広域システム(GSM)である。セル1及び
セル2などのセルにおいて移動局に与えられる無線イン
ターフェースはいくつかの共通チャネルといくつかの専
用チャネルとから成っている。セルラー無線システムは
しばしば“ネットワーク”と称されるけれども、ネット
ワーク全体は公衆地上移動通信ネットワーク(PLM
N)部分と、“固定ネットワーク”と称される公衆交換
電気通信ネットワーク(PSTN)などの種々の公衆ネ
ットワークとのゲートウェイ接続とを含んでいる。
【0003】呼を開始するときにネットワークからのサ
ービスを要求する移動局10は、共通上り回線チャネル
を介して、RACH(ランダム・アクセス・チャネル)
と呼ばれる上り回線無線インターフェース・チャネルで
シグナリング・メッセージを開始する。開始されたアク
セス要求は基地局により受信され、ここからその要求は
それぞれのBSCへ転送される。BSS30,31から
アクセス要求は更に、呼制御に関する手順を担当する移
動交換センター(MSC)34へ転送される。MSC3
4はBBSを介して移動局にそのアクセス要求を受信し
たことを知らせ、移動局10とMSC34との間に必要
とされる所要の接続資源を割り当てることによって移動
局からMSCへの専用接続を確立することができる。呼
がPSTNなどの他のネットワークへ向けられているな
らば、接続はゲートウェイMSCと称されるMSCの外
部ネットワーク接続支援機構からなされる。ゲートウェ
イMSCは、通常MSC34に統合されている。呼接続
は、ダイヤルされた番号により国内ネットワーク又は国
際ネットワークへなされる。
【0004】移動局10がオンに切り換えられた後、そ
れが完全に動作できるようになるまでに短い時間がかか
る。移動端末装置10は、始めに一定のセルで同期を捕
捉し、その後にネットワークで下り回線方向に放送され
る一般情報を聞き始める。受信される信号の強度と付加
的基準とに基づいて適当なセルが選択される。セルを選
択した後、移動局10は、その選択されたセルへの位置
更新を開始する。最後に移動局10は、選択されたセル
に落ち着いてページング・メッセージを待つ。
【0005】無線電話機の形の移動局は、典型的には、
携帯できるようにバッテリーから給電される。従って、
消費電力は重要な問題点である。バッテリーをたまにし
か再充電しないで移動局の使用時間を長くできることが
望ましい。移動局は、それがオンに切り換えられている
とき少なくとも2つの基本的機能状態、即ちアイドル・
モードとアクティブ専用モードとを有する。移動局がオ
ンになっているけれども、起動されている呼が無いか、
応答の呼が無いか、又は確立されているデータ接続が無
いときには、移動局はアイドル・モードの状態である。
従って、例えば呼を終わらせ、ショートメッセージを終
わらせるためにページングされることができ、ユーザー
は呼又はその他のサービス要求を開始することができ
る。移動局の専用モードは、パケット無線リンクの専用
接続或いは論理リンクが予約されるべく占有され或いは
開始されるときに、生じる。アイドル・モードから専用
モードへの状態変化は、移動局がエアー・インターフェ
ース接続の専用資源の資源割当を要求することにより識
別される。移動局は接続開放が行われたときに専用モー
ドからアイドル・モードに変化する。
【0006】GSMシステムは、時分割多元接続(TD
MA)に従って動作する。このシステムでは、非常に近
くに位置するセルは異なるパイロット周波数を使用し、
受信機はそれを聞くように同調される。アイドル・モー
ドでは移動局は最も適切な利用可能のセルを使うために
近隣のセルの各周波数を測定する。TDMA専用モード
では、移動局は、特定のタイムスロット又は一組のタイ
ムスロットであっても良い一定の伝送回線の集合を要求
し、それを認めてもらうことができる。TDMAのパイ
ロット周波数により担われる帯域幅は、結局8個のタイ
ムスロットに分割される。
【0007】EP 812 119は、GSMシステムに関してい
て、待機モードのセルラー電話機を動作させる方法を開
示している。その方法は、現在割り当てられているチャ
ネルと少なくとも1つの現在は割り当てられていないチ
ャネルとを測定するセルラー電話機を必要とする。セル
ラー電話機は、受信信号強度インジケータ(RSS
I)、ビット誤り率(BER)又は類似のパラメータ測
定値の変化を検出して、それが静止しているか否か判定
する。セルラー電話機が誤り測定からそれが静止してい
ると判定したならば、電話機は、そうであることを確認
するようにユーザー又は基地局を促す。セルラー電話機
は、その後、エネルギーを浪費しないために現在割り当
てられていないチャネルのうちの少なくとも1つの測定
を終えるけれども、それが再びいつ動き始めるかを判定
するために誤り率を監視し続ける。この方法は、セルラ
ー電話機が静止しているときにハンドオフのための測定
を避けることによってセルラー電話機のバッテリー電力
を節約することを可能にする。
【0008】従来技術は、ランダム移動ベクトルに関し
て動きを分析するために加速度トランスデューサを用い
ることにより移動局が静止しているか否か判定する移動
局も提案している。
【0009】もう一つの移動電気通信システムは汎用移
動電気通信システム(UMTS)である。UMTSシス
テムは、基本構成が図1のシステムに似ていて、移動通
信網に接続される移動局(ユーザー装置(UE)と称さ
れる)を含んでいる。
【0010】UMTSでは、地上無線ネットワーク・ア
クセス部分はUTRAと称される。現在では、UTRA
におけるアクセス方式は、直接拡散CDMA(DS−C
DMA)と称される符号分割多元接続(CDMA)の形
をとっている。送信される情報は約5MHzの帯域幅に
わたって拡散されるので、しばしば広帯域CDMA(W
CDMA)と呼ばれる。
【0011】UTRAは、対になった無線周波数帯域及
び対になっていない無線周波数帯域でそれぞれ動作する
2つの機能モード、即ちFDD(周波数分割全二重)モ
ード及びTDD(時分割全二重)モードを有する。FD
DモードかTDDモードのいずれかで動作する移動局の
能力は、いろいろな地域における周波数割当に従って利
用できるスペクトルの効率的利用を可能にする。現在、
UTRAは、第3世代パートナーシップ・プロジェクト
(3GPP)の技術仕様TS25.201“物理層−概
説”で規定されている。TDDの無線アクセス・ネット
ワークRANの規定は技術仕様TS25.102で提示
されている。FDD RANは、技術仕様TS25.10
1において規定されている。
【0012】FDDは、上り回線伝送及び下り回線伝送
が2つの異なる無線周波数帯域を使用する全二重の方法
を含んでいる。規定された分離間隔を有する1対の無線
周波数帯域がシステムに割り当てられる。TDDは、同
期化された時間間隔を用いることにより同じ無線周波数
で上り回線および下り回線の伝送が運ばれる全二重の方
法を含む。TDDでは、1つの物理チャネルのタイムス
ロットが送信部分及び受信部分に分けられる。情報は移
動局と無線アクセス・ネットワーク(RAN)との間で
上り回線及び下り回線で交互に伝送される。
【0013】UTRA TDDシステムでは、DS−C
DMAに加えてエアー・インターフェース多元接続にT
DMA構成部分がある。従ってその多元接続はしばしば
TDMA/CDMAとも表される。
【0014】次に、TDDにおけるフレーム及びタイム
スロットの構成を説明する。10ms無線フレームが1
5スロットに分割される(3.84Mcps(メガチッ
プ/秒)のチップ・レート(chip rate)で2560チ
ップ/スロット))。チップは、送受信機によりエアー
・インターフェースへ転送されて受信機により受信され
る信号パルス・サイクルである。TDDモードでは、物
理チャネルは1つのコード(又は数個のコード)及び特
定のタイムスロットのシーケンスとして規定される。
【0015】チャネルの情報速度は、3.84Mcps
のチップ速度及び拡散係数から導出されるシンボル・レ
ート(symbol rate)と共に変化する。FDDについて
の変調シンボル・レートは、上り回線については960
k symbols/sから15k symbols/sまで、下り回線
については960k symbolsから7.5k symbols/s
まで変化する。TDDについては、変調シンボル・レー
トは3.84M symbols/sから240k symbols/s
まで変化する。
【0016】更に、ノード間で中継を行うためにTDD
モードにおいて機会駆動(opportunity driven)多元接
続(ODMA)を用いることができる。
【0017】現在、UTRAにおけるチャネル符号化及
びインタリーブには3つの選択肢があり、それは畳み込
み符号化と、ターボ符号化又は無チャネル符号化(no-c
hannel coding)とである。物理的無線ネットワークの
ためのネットワークの上位層はチャネル符号化の選択を
表示する。
【0018】WCDMAシステムでは、無線ネットワー
ク及びセルは階層構造を有し、その構造ではセル層中の
隣り合うセルは同じパイロット周波数を使用し、専用モ
ードでは基地局と移動局との間の無線リンク接続は、呼
識別を可能にするコードを用いることによって一義的に
識別される。
【0019】次に図4を参照して変調装置について説明
をする。移動局の受信機は、そのRF部で相関器61を
用いて所望の信号を逆拡散し、それは次に所望の信号を
抽出するためにベースバンド・フィルタ62を通過させ
られる。その後、所望の信号はベースバンド部に渡され
る。逆拡散を処理する前に受信機コードのRFキャリア
への初期同期化を達成しなければならない。
【0020】移動局の受信機で使用される復調技術は、
周波数偏移変調(FSK)、位相偏移変調(PSK)、
或いはその他の方式であって良い。WCDMAでは直交
位相偏移変調(QPSK)の復調方式を用いることが合
意されている。QPSKは、同じ速度の2つのコード
(コード1及びコード2)を用いることにより行われ
(図5に示されている)、スペクトル効率の良い強固な
無線リンク接続を提供する。
【0021】UTRAでは、信号を拡散させるために拡
散コードのいろいろなグループが使用される。FDDで
は、技術仕様TS25.213に従ってゴールド・コー
ドが使用される。TDDでは、技術仕様TS25.22
3に従って長さ16のスクランブル・コード又は16チ
ップの周期を有するコードが使用される。
【0022】もう一度図4を参照する。WCDMAシス
テムでは、受信された信号が相関器61で逆拡散されベ
ースバンド・フィルタ62によりフィルタリングされた
後、次に説明するRake受信機で最後の復調が行われ
る。
【0023】無線システムは、信号が長さの異なる幾つ
かの経路から受信機に到達するマルチパス伝搬を被る。
その結果として、干渉を引き起こす可能性のあるランダ
ムな位相の信号が合計されることになる。高チップ・レ
ートのディジタル信号を有するCDMAシステムでは、
時間ダイバーシティーを用いることによりマルチパス伝
搬の利益を得ることが可能である。これは、Rake受
信機を用いることにより行われる。
【0024】図6は、WCDMAシステムに使用される
移動局を示している。移動局は、RFブロック42、デ
インタリーバ48、チャネル復号器49、データ・バッ
ファ81、音声復号器50及びスピーカ51などの、従
来の機能を含んでいる。これらの機能は、周知されてお
り、次の説明に直接関連しているわけではないので、こ
れらの機能については説明しない。移動局は、RFブロ
ック42とデインタリーバ48との間に置かれているR
ake受信機90も有する。Rake受信機90は、い
くつかの相関受信器、或いは復調フィンガを含んでお
り、それらは典型的には同じコードを使用し、その動作
はチップ間隔の時間間隔を増大させることによって互い
にずらされている。Rake受信機90は、RFブロッ
ク42の出力をフィルタリングするために使用される整
合フィルタ74も含んでいる。
【0025】UMTSでは、各シグナリング又はトラフ
ィック・チャネルは、それ自身のパイロット信号(チャ
ネル付随パイロット信号)を伝える。パイロット信号は
連続的ではないので、Rake受信機90がパイロット
信号を発見できるように同期マーカーが送信される。同
期点が生じると、相関器61の出力は広帯域信号から狭
い周波数間IF帯フィルタ(図6では、整合フィルタ7
4)を通過するキャリアを運ぶ情報の狭帯域信号に変換
される。復調されると、入ってくる信号を追跡するため
に受信機のクロックをその公称速度に設定する制御信号
が生成される。同期を得るために、繰り返し率の高い短
いコードが使用される。
【0026】チャネル付随パイロット信号同期化構成で
は、パイロットの電力は、共通パイロット信号の場合よ
りもノイズに対して相対的に低い。非常に短い既知のコ
ード・シーケンスを繰り返し送信し、パイロット信号と
の同定した時間合わせをすることにより、逆拡散の前に
パイロット・シーケンスとの必要な事前の合わせを得る
ことができる。良好な自己相関特性を有するコードの発
生は、整合フィルタ74の出力に持続時間の短いスパイ
クを生じさせる。それらのスパイクは、各々の着信する
信号との時間合わせのためのマーカーとして作用する。
スパイクを生じさせるいろいろな着信信号は、サービス
をするセル又は隣接セルからの、時間的に分散している
経路であることがある。達成された同期は、受信機のク
ロックを着信信号速度と正確に同じ速度で動作させるこ
とによって維持されなければならない。受信機において
コード発生器84により、一方が他方より1チップ間隔
だけ遅れている2つの同一のコードを発生させる遅延ク
ロック追跡が使用される。その遅延された信号と遅延さ
れていない信号とは等化器83で等化される。2つの相
関器の出力は結合器78によって合計される。
【0027】チャネル推定器85及び位相回転器82に
より処理されるチャネル化(channelization)で、いわ
ゆるI−ブランチ(branch)及びQ−ブランチのデータ
シンボルに直交可変拡散係数(OVSF)コードが別々
に乗じられる。その結果として得られたI−ブランチ及
びQ−ブランチの信号に、スクランブル操作で複素数値
スクランブル・コードが更に乗じられるが、ここでI及
びQは実数部及び虚数部をそれぞれ意味する。
【0028】Rake受信機は探索器76も含んでい
る。探索器76は、特定の無線周波数と、WCDMA
RANのBSSからのいろいろな下り回線無線ベアラー
からの信号を受信するように構成され得る下り回線チャ
ネルとを監視するように復調器フィンガを構成する。並
列下り回線復調は、前述したように移動局がマルチパス
伝搬から信号を受信することを可能にする。探索器76
は、下り回線での初期同期化を達成する役割を有する。
探索器76は、セル再選択及びハンドオーバーとして知
られている移動性管理手順に関する、受信機が実行する
全ての手順も制御する。セル再選択及びハンドオーバー
は、移動局がRANの最も適切な基地局により位置決め
されてサービスを受けることを指す。チャネル測定と、
場合によっては他の基準とに従って、探索器76は、技
術仕様TS25.304及びTS25.305で規定され
ているように新しい基地局の下り回線を聞くように復調
器フィンガを再構成する。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、無線
電話機の形の移動局は、通常は、携帯できるようにバッ
テリーから給電されるので、電力消費は重要な問題であ
る。バッテリーをたまにしか再充電しないで移動局の使
用時間を長くできることが望ましい。
【0030】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様に従
って、移動局を動作させる方法が提供され、その方法
は、移動局に復調器を設けるステップと、移動局をアイ
ドル・モードにするステップと、現在割り当てられてい
るチャネルを測定するステップと、移動局が静止してい
るか否か検出するステップと、移動局が静止しているな
らば復調器の活動を低下させるステップとを含んでい
る。
【0031】好ましくは、移動局はRake受信機を含
む。そのRake受信機は、時間多様化された(time d
iversified)信号を受信するために各々使用される複数
の復調器フィンガを含むことができる。好ましくは、移
動局は探索器を含む。その探索器は、その時間多様化さ
れている信号を同期化するために使用されることができ
る。
【0032】好ましくは、その方法は少なくとも1つの
割り当てられていないチャネルを測定するステップを含
む。その割り当てられていないチャネルはRake受信
機の復調器フィンガによって測定されることができる。
この復調器フィンガは、隣接する、割り当てられていな
いセルを監視するために割り当てられることができる。
それは、このタスクに専用されて良い。或いは、現在割
り当てられていないチャネルは、割り当てられているチ
ャネルの受信のためにも使われる復調器フィンガによっ
て測定される。現在割り当てられていない1つ又は複数
のチャネルの測定は、その復調器フィンガについてのア
イドル・モード中に行われても良い。
【0033】好ましくは、活動の低下は、復調器の、割
り当てられていないチャネルの測定と関連する部分の活
動を停止させることにより、生じる。それは、複数の復
調器フィンガのうちの少なくとも1つであって良い。或
いは、それは、復調器のアイドル・モード処理の速度を
低下させることにより生じる。即ち、基地局により送信
されるシステム情報を伝えるアイドル・モード・フレー
ムの移動局による処理の頻度が小さくされる。これは一
つおきのフレームだけ処理するか、又は一つおき以上の
フレームを飛ばすことにより、生じる。
【0034】好ましくは、復調器の活動を低下させるこ
とは、1つ以上の復調器フィンガへの電圧供給を切断す
ることを含む。或いは、それは、復調器フィンガにおけ
る信号状態変化が起らないようにすることを含む。この
ことは、少なくとも1つの復調器フィンガへのタイミン
グ信号を切断することにより、行われても良い。これ
は、復調器フィンガがCMOS回路を含む場合に特に適
切である。
【0035】好ましくは、より少ない頻度で測定される
割り当てられていないチャネルは共通制御物理チャネル
CCPCHである。より少ない頻度で測定される割り当
てられていないチャネルは共通主パイロット・チャネル
CPICHであって良い。
【0036】移動局が静止しているか否かを検出するこ
とは数通りの方法で行われることができる。1つの実施
例では、移動検出器が移動局に組み込まれる。それは、
受信された信号の電力レベル又はその他の下り回線測定
パラメータの変化を検出することにより実行されること
ができる。
【0037】好ましくは、移動局が静止しているか否か
を決定するステップは、移動インジケータの計算を含
む。この移動インジケータは、特定の時間間隔で計算さ
れることができる。好ましくは、それは、サービスをし
ているセルのRSSI、隣接するセルのRSSI、サー
ビスをしているセルの信号対干渉比(SIR)、隣接す
るセルのSIR、サービスをしているセルの受信信号コ
ード・パワー(code power,RSCP)、隣接するセル
のRSCP、サービスをしているセルのブロック誤り率
(BLER)、隣接するセルのBLER、サービスをし
ているセルのBER、及び隣接するセルのBERから成
るグループから選択された1つ以上のパラメータに基づ
いて計算される。
【0038】好ましくは、測定されたパラメータの合計
を含む結合移動インジケータが計算される。好ましく
は、それは、測定されたパラメータの重み付き合計であ
る。好ましくは、その移動インジケータは、移動局が静
止しているか否か決定するためにスレショルド値と比較
される。好ましくは、結合移動インジケータの平均値又
は結合移動インジケータの重み付き平均値がスレショル
ド値と比較される。移動インジケータがスレショルド値
を上回れば移動が決定される。
【0039】好ましくは、結合移動インジケータの平均
値が少なくとも所定期間にわたって移動スレショルド値
を超えなければ、Rake受信機の探索器活動の処理速
度が下げられる。このステップは、復調器フィンガの活
動を停止させることに加えても良い。
【0040】本発明の第2の態様に従って移動局が提供
され、その移動局は、無線周波数ブロック及び復調器を
有する受信機と、移動局をアイドル・モードにするため
の手段と、現在割り当てられているチャネルを測定する
ための手段と、移動局が静止しているか否か検出するた
めの移動インジケータと、移動局が静止しているならば
復調器の活動を低下させるための手段とを含んでいる。
【0041】好ましくは、移動局は、少なくとも1つの
現在割り当てられていないチャネルを測定するための手
段を含む。
【0042】本発明の第3の態様に従って、本発明の第
1の態様により動作するか或いは本発明の第2の態様に
よる移動局を含む電気通信システムが提供される。
【0043】1つの実施例では、移動局はCDMAシス
テムで使用される。好ましくは、それはWCDMAシス
テムで使用される。移動局は、例えばUTRAシステム
などの第3世代移動システムで使用されて良い。移動局
の受信機回路は、同じコードではあるけれどもチップ間
隔の時間間隔を増大させることによってずらされている
コードを使用する数個の相関器受信機を含む。
【0044】次に、添付図面を参照して本発明の実施例
を説明する。
【0045】
【発明の実施の形態】図2はWCDMA移動局10を示
している。移動局10は、移動局と汎用地上無線アクセ
ス・ネットワーク(UTRAN)のRANのBSSとの
間で信号を送受信するためのアンテナ・ユニット12を
含む。UTRANのRANは、汎用移動電気通信システ
ム(UMTS)のコア・ネットワーク(CN)に接続さ
れていて、RANから他のネットワークへの接続を提供
する移動交換センター(MSC)を含んでいる。RAN
の個々の基地局は、例えば図1のセル1及びセル2など
の、典型的には隣り合うセルを規定する無線有効領域を
有する。
【0046】移動局10(ユーザー装置)は、変調器M
OD14A、送信機14、受信機16、復調器DEMO
D16A、及び送信機14へ信号を供給すると共に受信
機16から信号を受け取るコントローラ18とを含んで
いる。それらの信号は該当するセルラーシステム仕様の
エアー・インターフェース仕様に従うシグナリング情報
と、音声及びデータなどのユーザー・ペイロードとを含
む。UTRANのエアー・インターフェース仕様は技術
仕様TS25.304に規定されている。UTRAN
は、少なくともチャネル再選択の目的のために測定され
るFDDモード及びTDDモードのエアー・インターフ
ェース接続を有する。測定されるチャネルは、TDDモ
ードの共通制御物理チャネルCCPCHと、FDDモー
ドの共通主パイロット・チャネルCPICHとである。
複数のセルが広い領域にわたる良好な有効範囲を提供す
る。移動局が動くとき、受信される信号の強度及び品質
が変化する。アイドル・モードになっている移動局10
は現在使用されているBSS及び最良の隣接セルの受信
信号強度インジケータ(RSSI)を測定する。移動局
は、ビット誤り率(BER)、ブロック誤り率(BLE
R)、信号対干渉比(SIR)及び受信信号コード・パ
ワー(RSCP)も測定する。
【0047】移動局は、イヤホン又はスピーカ17と、
マイクロホン19と、ディスプレイ20と、ユーザー入
力装置(通常はキーパッド22)とを含んでおり、これ
らは全てコントローラ18に結合されている。キーパッ
ド22は、通常の数字キー(0〜9)と、例えばSEN
Dキー及びENDキーなどの、移動局10を操作するた
めに使用される追加の関連キー22aとを含んでいる。
移動局10は、単一のメモリ・ブロック24として示さ
れているいくつかのメモリも含んでおり、それに制御操
作のための定数及び変数が蓄積される。運転プログラム
がメモリ・ブロック24に蓄積される。それは、ユーザ
ー・メッセージなどの他のものを包含することもある。
バッテリー26は移動局10に給電する。移動局10は
移動局が静止しているか否か決定するための手段も含ん
でいる。
【0048】図3は、WCDMA移動局の下り回線、受
信機、経路の主要ブロックを示している。信号は、アン
テナ・ユニット42によって受信され、電力増幅、フィ
ルタリング及びスクランブリングのセクション46に渡
される。次に信号は復調器47で復調される。復調され
た信号はデインタリーバ48に渡され、これは、システ
ムの無線リンクの変調方式に従って分散配列されていた
全てのビットを整理し直す。配列は、もともと、よりエ
ラーに強い耐性のある伝送を提供するために実行され
る。チャネル復号器49は訂正を実行する。音声の場
合、信号は、使用されている音声符号化方法に従って音
声復号器ユニット50で伸長(decompress)され、その
結果として得られたディジタル化された音声はオーディ
オ・スピーカ・ユニット51を駆動するために使用され
る。
【0049】次に、WCDMA移動局の動作について説
明をする。オンに切り換えられると、移動局は、受信機
回路全体がパワー・オン状態に落ち着いて所要の基本構
成設定が全て実行されて正常に機能するようになったら
ば直ちにセル探索を実行する。セル探索中(探索器76
により制御される)、移動局はセルの下り回線伝送を検
出し、その後にセルのスクランブル・コードとフレーム
同期とが処理される。
【0050】主スクランブル・コードが識別され、主共
通制御物理チャネル(PCCPCH)が検出され、その
後に、システム及びセルに固有の放送チャネル(BC
H)情報を読むことができるようにスーパー・フレーム
同期を捕捉することができる。BCHは、PCCPCH
に対する二次共通制御物理チャネル(SCCPCH)の
タイミング・オフセット情報のような物理リンク層それ
自体の全てのセル固有情報とそれを聞くことのできる移
動局に対するセルのサービス支援のような他の情報とを
伝える。もし移動局がどのスクランブル符号を探索する
べきかに関する情報を伴う優先順位リストを受け取って
いれば、探索器76(図6に関して前述した)により実
行されるセル探索手順を簡略化することができる。
【0051】隣接するセルの測定は、基地局から受け取
られた優先順位リストに従って行われる。各基地局は、
規定されている無線ネットワーク有効範囲計画に従って
優先順位リストを支援するように構成されていることが
ある。完全に同期化されているネットワーク又は前同期
化されているネットワーク(即ち、隣り合うセルが互い
に同期化されている、部分的に同期化されている無線ネ
ットワーク)では、基地局は、前述したように最適化さ
れているか或いは簡単化されているセル探索手順を支援
するために優先順位リストをBCHデータの一部分とし
て移動局に送信する。
【0052】図3は、図10において他の形で示されて
いる。図10から分かるように、復調器47は数字90
として詳しく示されている。図10は図6と共通の多く
の機能を有し、図6及び図10の、同様に動作する部分
については同様の参照番号が使用されている。動作につ
いての説明を再びはしない。しかし、追加されている機
能と、その動作についての説明を次にする。図10で
は、Rake受信機は、CPU75に接続されている移
動インジケータ(MI)79を含んでいる。このMI7
9は、移動局の静止状態を識別する。これは、受信信号
強度インジケータRSSI、信号対干渉比SIR、受信
信号コード・パワーRSCP、ブロック誤り率BLE
R、及びビット誤り率BERの関数として時間に依存す
る移動インジケータ値を計算するが、各々の測定値はゼ
ロと異なるか又はゼロに等しい係数を有する。これは加
速度トランスデューサ36に加えて設けられても良い
し、それの代わりに設けられていても良い。
【0053】現在の測定nと、整数kにより表示される
前の測定との間に起こった移動の表示を与えるために移
動インジケータ値M(n,k)がMI79により計算される。
いくつかの前の測定値kがある。kの値が大きいほど、
その測定値はより以前のものである。その最大値k
limit(klimitは設定可能な定数である)を有する測定
値kが測定された時と測定値nが測定された時との間の
差が期間Dkにより図7に示されている。期間Dkは、時
間に関してのMT変化に依存して移動局が静止している
か或いは移動しているかを決定するのに適するように選
択される測定マージンである。移動インジケータ値は次
のように計算される。
【数1】 ここでR1(n)は、サービスをしているセルの受信信号強
度インジケータ(RSSI)であり、R2(n)はサービス
をしているセルの信号対干渉比(SIR)であり、R
3(n)はサービスをしているセルの受信信号コード・パワ
ー(RSCP)であり、R4(n)はサービスをしているセ
ルのブロック誤り率(BLER)であり、R5(n)はサー
ビスをしているセルのビット誤り率(BER)であり、
Rj(n-k)は先に取られたこれらのパラメータの測定値を
指し(kが1に等しい場合には、これは最新の測定値を
指す)、S1(i,n)は、隣接セルiの受信信号強度インジ
ケータ(RSSI)であり、S2(i,n)は隣接セルiの信
号対干渉比(SIR)であり、S3(i,n)は隣接セルiの
受信信号コード・パワー(RSCP)であり、S4(i,n)
は隣接セルiのブロック誤り率(BLER)であり、S5
(i,n)は隣接セルiのビット誤り率(BER)であり、S
j(n-k)は先に取られたこれらのパラメータの測定結果を
指し(kが1に等しい場合には、これは最新の測定結果
を指す)、fjはマッピング機能であり、これは測定さ
れた量でその量のいろいろな絶対レベルでの変化に対す
る移動インジケータの感度を変更するものであり、A
1(j)及びA2(j)は、移動インジケータの適切な感度を与
えるように選択される定数である。これらは、その方法
の性能を最適化するために決定されるが、初めは恒等関
数(identity function)及び単位定数(unity constan
t)として定められることができる。測定マージン期間
kが経過していなくて測定パラメータとその結果とし
ての時間に関しての移動インジケータ値を現在の測定時
間nから測定時間(n−klimit)まで戻って決定でき
ないときには、(j)の全ての値及び(0より小さい遅
れ)について移動インジケータ計算のために初期値を立
てる。第1測定マージン期間中の初期計算結果は、移動
局がオンに切り換えられていて、生じたアイドル・モー
ド・フレームが多くはない(即ち前のk個の測定結果が
不十分である)時などは、例えば、次の値、 Rj(d)=Rj(0)および Sj(d)=Sj(0) を有することができる。この場合、サービスをしている
セルに関してなされる隣接セル測定のために利用できる
測定結果は多くない。移動局が暫くの間給電されてい
て、その移動局が静止していると判定されているときに
は、受信機復調器の動作を多少減少させることができる
が、それは例えば移動インジケータ値の式M(n,i)の計数
A2(j)をゼロに設定することができることを意味する。
【0054】結合移動インジケータ値は、
【数2】 であり、ここでBiは設定可能な定数であり、パラメー
タ(m)は、結合移動インジケータの式の中の変数
(i)の上限値であって、これも設定可能な定数であ
る。
【0055】他の実施例では、移動局の移動の検出は、
例えば、空間における各直交方向について1つずつ、3
つの高感度軸を有する加速度トランスデューサ36など
の移動センサー・ユニットにより判定されることができ
る。
【0056】結合移動インジケータ値C(n)は、MI79
によりあらかじめ設定された移動スレショルド値CMT
比較される。或いは、それはCPU75又は探索器76
によって比較されても良い。それは、一緒に動作するこ
れらのブロックのうちの2つ以上によって比較されても
良い。CMTは適合させることのできる定数である。移動
インジケータ値C(n)が移動スレショルド値CMTより低け
れば、探索器76の活動が低下させられる。例えば、移
動している移動局のためには移動局が静止している場合
よりも多い復調器フィンガ71,72及び73を割り当
てることができる。図7は、TTSでの復調器フィンガの
活動停止とTRSでの再起動とを示している。探索器76
が割り当てられている(専用)チャネルを測定する速度
を最小限まで減少させることができる(例えばアイドル
・モード・フレームではそんなに頻繁には測定しな
い)。これは時点TRMで行われるが、それは、最も早い
ときには、TTSに等しくても良い。この活動低下は、最
も遅い場合には、復調器フィンガが再起動される時(即
ち時点TRS)まで持続する。活動低下状態の終わりは、
C(n)デルタ値の測定されたマージン(即ちnとn−k
limitの間の最小測定マージン)が移動スレショルド値
MTより大きな値を有するという事象の結果として生じ
ることができる。
【0057】本発明の代替実施例では、電力節約ステッ
プは、Rake受信機90が一定の機能手順をより低い
頻度で実行することを必要とする。復調器フィンガの活
動を停止させるなどの更なる電力節約ステップは実行さ
れなくても良い。このことは、割り当てられているチャ
ネルと割り当てられていないチャネルとを監視する復調
器が1つしかない実施例に当てはまることである。それ
は、アイドル・モード・フレーム中は割り当てられてい
ないチャネルを監視することによって、これを実行する
ことができる。移動局が静止している間、移動局は、ア
クティブな下り回線、セル再選択及びハンドオーバーの
場合に新しい下り回線として使用されて最も利用できる
サービスをするセルとする候補の下り回線などの、近く
の各基地局の重要な下り回線伝送信号のパイロット無線
周波数を発見する。新しいサービスをするセルは、技術
仕様TS25.304に記載されている隣接セル測定信
号手順に従って選択される。
【0058】サービスをしているかも知れない最良のセ
ルを選択するセル選択手順は、移動局がオンにされた後
にRake受信機90(図10及び11)によって実行
される。次にこの手順について説明をする。
【0059】前述したように、移動局が静止している間
は、移動局と基地局との間の無線接続の状態は移動局の
移動により影響を受けなくて、探索器76のある一定の
手順は頻繁には行われなくて良い。しかし、移動局は静
止しているけれども、例えば車両通行の移動や或いはセ
ル再選択が必要になるという結果をもたらすことのある
BSS送受信機の故障などの、移動局の周囲の受信環境
における変化の故に無線接続の状態が変化することがあ
る。従って、サービスをしているセルを一定の速度で測
定し続けることが重要であり、測定されたRSSI、S
IR、RSCP、BLER及びBERなどのパラメータ
が不十分である(移動局が静止しているのに)ことが分
かったときにはセル再選択を実行することができる。こ
のとき探索器76は技術仕様TS25.304において
規定されている従来のセル再選択手順を処理する。
【0060】静止期間中のWCDMA移動局のRake
受信機の動作が図8および図9において一連の論理ステ
ップで示されている。最初のステップ100で、移動局
は専用チャネルと隣接チャネルとを測定する。全ての復
調器フィンガが割り当てられる。ステップ101におい
て、TTS-Dkの時点で移動局が静止していると判定され
る。これは、移動インジケータ値C(n)の平均値又は重み
付き平均値が移動スレショルド値CMTより小さいか又は
等しいか否か調べることによって判定される。
【0061】ある一定の期間(TTS)が経過するまで移
動インジケータ値C(n)が移動スレショルド値CMTより小
さいか又はそれに等しければ、移動局は、隣接セルを測
定することを停止し、関連する復調器フィンガの活動を
停止する(ステップ104)。ある一定の期間(TRM
が経過するまで移動インジケータ値C(n)の平均値又は重
み付き平均値が移動スレショルド値CMTより小さいか又
はそれに等しいことが確認されたら、移動局は、探索器
76が割り当てられているチャネルの測定を行う速度を
低下させる(ステップ106)。もし移動インジケータ
値C(n)の平均値又は重み付き平均値が移動スレショルド
値CMTより小さいか又はそれに等しいままであるなら
ば、移動インジケータ値C(n)が移動インジケータ・スレ
ショルド値CMTを上回ることが観察されるまで、Rak
e受信機90の減少されたフィンガ割り当てと低下され
た探索器76の活動が最小レベルに保たれる。遅延時間
k(時間で表わされるnからn−klimitまでの移動イ
ンジケータ測定値合計マージン)が終了するまで、C(n)
の平均値又は重み付き平均値が移動スレショルド値CMT
を越えて、それより大きいままでいるようになったと
き、これが起こると認められる。スレショルドが遅延時
間Dkの間スレショルドを上回っていた結果として、探
索器76の活動が通常の活動に復して、TS25.30
4に規定されているようになるべく頻繁に隣接セルの測
定と割り当てられているチャネルの測定とを処理する。
このとき、第1に復調器フィンガ部の回路がオンに切り
換えられ、第2に探索器76が3GPP UMTS仕様
に従って隣接セル測定方式を支援するようにその機能状
態を設定することとなるように、隣接セル測定を実行す
るように少なくとも1つのRake受信機フィンガを割
り当て直すことができる。
【0062】図8および図9では、測定されるチャネル
は共通制御物理チャネル(CCPCH)である(ステッ
プ106)。これはWCDMA受信機の静止状態判定が
TDDモードで行われることを意味する。もしWCDM
A受信機の静止判定がFDDモードで行われるならば、
ステップ106で測定されるチャネルは共通主パイロッ
ト・チャネル(CPICH)である。
【0063】代りに、専用チャネルの減少された測定頻
度は、Rake受信機90の復調器フィンガの活動停止
時間(TTS)より前の時点TRMから始まっても良い。こ
の場合、探索器76の活動の低下は初めに隣接セル測定
について始まって測定の速度を低下させても良い。割り
当てられているチャネルの測定の速度も同じ時点で低下
しても良い。図8および図9との関連で、このことはス
テップ104と106との位置を交換することを意味す
る。この場合、割り当てられているチャネルの測定を実
行する探索器の活動の低下に加えて、このステップ(ス
テップ106)は、隣接するセルの測定のために処理さ
れる探索される活動の低下をも含んでいて良い。
【0064】移動インジケータ判定に使用される論理は
次のようにコンピュータ・プログラムとして書くことが
できる。 n = 0; Stationary_timer = 0; 探索器の使用をSEARCHER_USAGE(0)に設定する; フィンガ割り当てを"normal"に設定する; LOOP FOREVER システム情報を待ち受けて受信し同時に測定を実施する; Calculate C(n); IF C(n) > MOTION_THRESHOLD THEN 探索器の使用をSEARCHER_USAGE(0)に設定する; フィンガ割り当てを"normal"に設定する; Stationary_timer = 0; ELSE Stationary_time = Stationary_timer + 1; ENDIF FOR k=1 TO N_OF_STEPS DO IF stationary_time = MOTION_TIMEOUT (k) THEN 探索器の使用をSEARCHR_USAGE(k)に下げる; ENDIF IF stationary_time = MOTION_TIMEOUT(k) THEN フィンガ割り当てを"minimized"に下げる; ENDIF ENDFOR n = n + 1; ENDLOOP
【0065】図10において、探索器76は、Rake
受信機90の各フィンガの相関器機能を制御する整合フ
ィルタ74を使用することによってフィンガ割り当てを
設定する。探索器76は、個々の復調器フィンガを供給
電圧源201の代わりにグラウンド200に接続するこ
とによって個々の復調器フィンガを活動停止させること
ができるようにスイッチ装置k1,k2又はk3を動作
させることによって、復調器フィンガ回路に供給される
電力も制御する。この様にして、供給電圧消費が減少さ
れる。個々の復調器フィンガを活動停止させることがで
きるように、適当な如何なる手段も採用することができ
る。
【0066】図11はRake受信機復調器フィンガの
ために相補型金属酸化膜半導体(CMOS)回路が使用
される本発明の他の実施例を示している。CMOS回路
の静止電力消費量は非常に少ない。このことは、電圧状
態変化が生じないときにインバーター又は論理ゲートが
常時オフになっていることを可能にする。引き出される
唯一の残余電流は漏れ電流からのものであり、通常は〜
1μAである。Rake受信機90の復調器フィンガ回
路がオフに切り換えられるとき、ゼロに近いCMOS回
路における電力消費量減少は電圧状態変化が生じるのを
阻止することによって達成される。探索器76がRak
e受信機復調部の少なくとも1つのフィンガから電力を
オフに切り換えるとき、探索器76は、復調器フィンガ
の入力においてタイミング・パルス列に如何なるRx信
号も入らないようにするためにフィンガ回路を制御す
る。Rake受信機90の復調器の復調器フィンガへの
クロック・パルス切断は、例えば、制御スイッチk1
0,k11及びk12によりクロック・パルスの受信機
90復調器フィンガへの接続を切断し、代わりに例えば
グラウンド200に接続することによって、実行され
る。
【0067】WCDMAは、本発明の方法を実行できる
システムの例として使用されている。本発明の方法及び
装置は、第3世代セルラー受信機に用いられるものに限
定はされない。それらを他の種類の移動局及び無線ネッ
トワークに適用することもできる。
【0068】本発明の特定の実現及び実施例について説
明をした。本発明が前述した実施例の詳細に限定され
ず、本発明の特徴から逸脱しないで同等の手段を使用す
る他の実施例で本発明を実施し得ることは当業者にとっ
ては明らかなことである。本発明の範囲は、添付の特許
請求項によってのみ限定されるに過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【図1】移動局を含むTDMA無線ネットワークを示す
図である。
【図2】WCDMA移動局を示す図である。
【図3】WCDMA移動局の下り回線経路を示す図であ
る。
【図4】QPSK変調のための受信機構成を示す図であ
る。
【図5】WCDMAに適合するQPSK変調方式を示す
図である。
【図6】Rake受信機を含むWCDMA移動局を示す
図である。
【図7】時間に関しての移動インジケータの変動を示す
図である。
【図8】Rake受信機を動作させるための論理ステッ
プ(その1)を示す図である。
【図9】Rake受信機を動作させるための論理ステッ
プ(その2)を示す図である。
【図10】本発明の1つの態様に従うRake受信機を
含むWCDMA移動局を示す図である。
【図11】本発明の他の態様に従うRake受信機を含
むWCDMA移動局を示す図である。
【符号の説明】
71,72,73…復調器フィンガ 76…探索器 90…Rake受信機

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動局を動作させる方法であって、 前記移動局に復調器を設けるステップと、 前記移動局をアイドル・モードにするステップと、 現在割り当てられているチャネルを測定するステップ
    と、 前記移動局が静止しているか否か検出するステップと、 前記移動局が静止しているならば前記復調器の活動を低
    下させるステップとを含んでいることを特徴とする移動
    局を動作させる方法。
  2. 【請求項2】 前記移動局が複数の復調器サブユニット
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記移動局が、時間多様化されている信
    号を受信するために各々使用される複数の復調器フィン
    ガを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記移動局がRake受信機を含むこと
    を特徴とする請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 少なくとも1つの割り当てられていない
    チャネルを測定するステップを含むことを特徴とする請
    求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記少なくとも1つの割り当てられてい
    ないチャネルを測定するステップが、複数の復調器サブ
    ユニットのうちの少なくとも1つにより実行されること
    を特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記少なくとも1つの割り当てられてい
    ないチャネルを測定するステップと現在割り当てられて
    いるチャネルを測定するステップとが同じ復調器サブユ
    ニットによって実行されることを特徴とする請求項6に
    記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記少なくとも1つの割り当てられてい
    ないチャネルを測定するステップが前記複数の復調器サ
    ブユニットのうちの少なくとも1つによってそのアイド
    ル・モード中に実行されることを特徴とする請求項5に
    記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記復調器の活動を低下させるステップ
    が、割り当てられていないチャネルの測定と関連する復
    調器部分の活動を停止させることにより実行されること
    を特徴とする請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記復調器の活動を低下させるステッ
    プが、前記複数の復調器サブユニットのうちの少なくと
    も1つの活動を停止させることにより実行されることを
    特徴とする請求項2に記載の方法。
  11. 【請求項11】 割り当てられているチャネルが共通制
    御物理チャネルCCPCHであることを特徴とする請求
    項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記割り当てられているチャネルが共
    通主パイロット・チャネルCPICHであることを特徴
    とする請求項1に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記移動局が静止しているか否か判定
    するために移動インジケータが計算されることを特徴と
    する請求項1に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記移動インジケータが、前記移動局
    に存在する移動検出器で計算されることを特徴とする請
    求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記移動インジケータが、受信された
    信号における電力レベル又はその他の下り回線測定パラ
    メータの変化を検出するために使用されることを特徴と
    する請求項13に記載の方法。
  16. 【請求項16】 請求項1に記載の方法に従って動作す
    る電気通信システム。
  17. 【請求項17】 移動局であって、無線周波数ブロック
    及び復調器を有する受信機と、前記移動局をアイドル・
    モードにするための手段と、現在割り当てられているチ
    ャネルを測定するための手段と、前記移動局が静止して
    いるか否か検出するための移動インジケータと、前記移
    動局が静止しているならば前記復調器の活動を低下させ
    るための活動制御器とを含んでいることを特徴とする移
    動局。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の移動局を含む電気
    通信システム。
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