JP2002502166A - オフラインサーチに用いられるハードハンドオフを補助するモバイルのための装置と方法 - Google Patents

オフラインサーチに用いられるハードハンドオフを補助するモバイルのための装置と方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】移動局が実行するハードハンドオフを補助する適切なシステムのためサーチする間のオリジネーション基地局と通信する範囲外で移動局が時間量を最小にする。 【解決手段】移動局（５）は、第１の周波数ｆ１でオリジネーション基地局と通信を行う。ハードハンドオフするための準備で、複数のデスティネーション基地局からのパイロット信号をサーチするため指示され、そしてそれから第１の周波数に戻す。デスティネーション基地局は、第２の周波数ｆ２で動作する。移動局（５）は、第２の周波数で信号の指示サンプルを捕らえ、第１の周波数に速やかに再同調する。そのサンプルは、ハンドオフが可能か否かを決定するためにサーチされる。サーチは、少なくとも第１の周波数に戻した後で行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信システムに関する。特に、この発明は、異なった無線通信シ
ステム間におけるハードハンドオフのための新しく改良した方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）スペクトラム拡散通信システムにおいて、公衆
周波数帯は、全ての基地局と通信するためにシステムの範囲内で用いられる。そ
のようなシステム例は、ここに言及して編入した仮のＩＳ−９５−Ａ規格で表題
が「２モード広帯域スペクトラム拡散セルラシステムのための移動局−基地局互
換規格」（Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mo
de Wideband Spread Spectrum Cellular System）ＴＩＡ／ＥＩＡに開示されて いる。世代とＣＤＭＡ信号の受け取りは、ここに言及して編入し、この発明の譲
受人に譲渡された２つ、米国特許番号４，４０１，３０７号の表題が「衛星また
は陸上循環に用いられるスペクトラム拡散マルチアクセス通信システム」（SPRE
AD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMS USING SATELLITE OR TER
RESTRIAL REPEATERS）と、米国特許番号５，１０３，４５９号の表題が「ＣＤＭ
Ａセルラ電話システムにおける波形発生のためのシステムと方法」（SYSTEM AND
METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM）と
に開示されている。
【０００３】 公衆周波数帯に占める信号は、ハイレート擬似雑音（ＰＮ）コードで用いる際
に受信局で識別される。このＰＮコード変調信号は、基地局と移動局から送信さ
れる。異なった基地局からの信号は、各々の基地局に割り当てられたＰＮコード
で取り入れられる独特の時間オフセットの識別の際、受信局で個々に受信するこ
とができる。ハイレートＰＮ変調は、いくつかの他と全く別の異なった送信パス
（一般に「マルチパスィング（multipathing）」として言及する）を超えて信号
が基地局から受信局へ送信するシングル送信局からの信号を受信するための受信
局を可能にする。マルチパス信号の復調は、ここに言及して編入し、この発明の
譲受人に譲渡された２つ、米国特許番号５，４９０，１６５号の表題が「多元信
号受信のシステムケーブルにおける復調割当構成」（DEMODULATION ELEMENT ASS
IGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS）と、米国特許 番号５，１０９，３９０号の表題が「ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける多様
な受信器」（DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM）とに
開示されている。
【０００４】 特に、公衆周波数帯のシステム範囲内における全ての基地局での使用は、移動
局と、より多くの１つの基地局との間の通信を同時に可能とする。ソフトハンド
オフ方法と装置の実行においては、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に
譲渡された２つ、米国特許番号５，１０１，５０１号の表題が「ＣＤＭＡセルラ
電話システムにおけるソフトハンドオフ」（SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR
TELEPHONE SYSTEM）と、米国特許番号５，２６７，２６１号の表題が「ＣＤＭＡ
セルラ通信システムにおけるソフトハンドオフを補助する移動局」（MOBILE STA
TION ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM）と に開示されている。同様に、移動局は、同じ基地局の２つのセクタと同時に通信
することができ、良く知られているソフターハンドオフとして、ここに言及して
編入し、この発明の譲受人に譲渡された審査中の米国特許番号５，１０１，５０
１号、１９９５年３月１３日でファイルされた表題が「公衆基地局のセレクタ間
のハンドオフを行うための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMIN
G HANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION）に開示されている。重
要な特色は、ソフトハンドオフとソフターハンドオフが現在の１つと切断する前
に新しく接続することである。
【０００５】 移動局が現在通信しているシステムの境界外へ移動した際、現在の１つと近隣
システムに通話を移して通信リンクを維持することが望ましい。その近隣システ
ムは、どんな無線技術を使用しても良く、例えば、ＣＤＭＡ、ＮＡＭＰＳ、アド
バンスト移動電話システム（ＡＭＰＳ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、グロー
バル移動システム（ＧＳＭ）である。近隣システムが現在のシステムでいくつか
の周波数帯上でＣＤＭＡを使用した場合、システム間ソフトハンドオフが実行で
きる。システム間ソフトハンドオフが利用できない状態において、その通信リン
クは、現在の接続が新しい１つと接続する前に切断するハードハンドオフを介し
て移動される。典型的なハードハンドオフ状態の例は以下を含む。（１）その状
態は、システムが交替技術（alternate technology）を使用する際にＣＤＭＡシ
ステムが地域に提供され、提供された地域から移動局が移動され、（２）その状
態は、通話が異なった周波数帯（周波数間ハードハンドオフ）を用いた２つのＣ
ＤＭＡシステム間を移される。
【０００６】 周波数間ハードハンドオフは、同じＣＤＭＡシステムの基地局間で起動するこ
とができる。例えば、密集した都市部のような高い要求の地域では、郊外地域周
辺よりサービス要求として多数の周波数を必要とする。それは、そのシステムを
いたるところで全ての利用周波数を展開するため費用が掛かってしまう。高密集
地域におけるただ１つの周波数で展開した起動通話は、そのユーザが非密集地域
に移動したときハンドオフをしなければならない。他の例では、システムの境界
の範囲内でしばしば干渉を起こす他のサービス動作から干渉に出くわすシステム
である。他のサービスからの干渉で困難となる地域に移動したユーザの通話は、
異なった周波数にハンドオフする必要がある。
【０００７】 ハンドオフは、多様な技術を用いて起動することができる。ハンドオフ技術は
、ハンドオフ起動のために信号特性測定に用いられることも含め、ここに言及し
て編入し、この発明の譲受人に譲渡された審査中の米国特許番号０８／３２２，
８１７号で表題が「異なるセルラ通信システム間のハンドオフのための方法と装
置」（METHOD AND APPARATUS FOR HANDOFF BETWEEN DIFFERENT CELLULAR COMMUN
ICATIONS SYSTEMS）に見出される。さらにハンドオフの開示は、ハンドオフ起動
のためラウンド−トリップ遅延信号の測定を含み、ここに言及して編入し、この
発明の譲受人に譲渡された審査中の米国特許番号０８／６５２，７４２号、１９
９６年５月２２日でファイルされた表題が「ＣＤＭＡシステムにおけるハードハ
ンドオフのための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR HARD HANDOFF IN A
CDMA SYSTEM）に開示されている。ＣＤＭＡシステムから交替周波数システムへ
のハンドオフは、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された審査中
の米国特許番号０８／４１３，３０６号（以下、特許番号’３０６号と記述する
）、１９９５年３月３０日でファイルされた表題が「交替システムのハードハン
ドオフのＣＤＭＡを補助する移動ユニットのための方法と装置」（METHOD AND A
PPARATUS FOR MOBILE UNIT ASSISTED CDMA TO ALTERNATIVE SYSTEM HARD HANDOF
F）に開示されている。特許番号’３０６号において、パイロットビーコン（pil
ot beacons）は、このシステムの境界で配置される。移動局がこれらパイロット
ビーコンを基地局に送信した際、この基地局は、移動局が境界に近づくというこ
とを知り、応答し、システム間ハードハンドオフの可能性のために準備する。
【０００８】 システムが通話をハードハンドオフ経由で他のシステムに移動する決定をした
際、移動局がデスティネーション（destination）システムと接続することを可 能とするパラメータに従って指示するメッセージが移動局に送信される。移動局
が逸脱するシステムは、移動局の現在の位置と周囲における評価のみで、パラメ
ータが移動局に送られるので正確に保証されない。例えば、ハンドオフが補助さ
れたビーコンと、パイロットビーコン信号の強さの測定がそのハンドオフのトリ
ガーのために正当に判断することができる。しかしながら、デスティネーション
システムにおける適切な基地局または基地局は、移動局が必ずしも知らないで実
際上通信することができる。それらの基地局とその移動は、付加的な判断がリス
トまたはその移動局の範囲内で「セット」し、一般に「アクティブセット」とし
て言及され、良い候補基地が熟考され、実際上通信できる。上記アクティブセッ
トに含まれるのは、供給源のフォワードリンクの割り当てを含んでいる。最小十
分なセットのための対立で全ての可能な候補を割り当てることは、システム供給
源として不経済であり、利用できるシステムの適応力を減少させる。デスティネ
ーションシステムにおける全ての基地局ですら、知られている移動局と実際上通
信することができ、全てのそのような基地局がアクティブセットの許される限度
数を超える。
【０００９】 移動局がデスティネーションシステムと通信するために、古いシステムとの接
続を終わらせなければならない。このパラメータが移動局に与えられた際、どん
な理由（すなわち、移動局の周囲における変化、または基地局で正確な位置情報
の不足）でも正当とされず、その新しい通信リンクは具体化されないであろう、
そしてその通信は途絶えるであろう。ハンドオフを試みて失敗した後、その移動
局は、まだ可能であるならば前のシステムに戻る。しかしながら、そのあとの情
報がなく、移動局の周囲に重要な変化がなく、ハンドオフ実行を試みるたびに失
敗するであろう。
【００１０】 大いに成功の見込みを伴って試みられた付加的なハードハンドオフ実行のため
の方法が、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された審査中の米国
特許番号０８／８１６，７４６号、１９９７年２月１８日でファイルされた表題
が「通信システム間のハードハンドオフを補助する移動を行うための方法と装置
」（METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING MOBILE ASSISTED HARD HANDOFF BET
WEEN COMMUNICATION SYSTEMS）に開示されている。この特許番号０８／８１６，
７４６号において、基地局は、ハードハンドオフデスティネーションシステムの
周波数に仮に同調し、アクティブセットで基地局に関係づけることを含む周波数
上で、入手できるパイロット信号（以下、簡単に「パイロット」と記述する）の
ためサーチする。サーチタスクの完了後、移動局は、現在の通信で再び続けるた
め最初の周波数に再同調する。交替周波数に同調する間、移動局で生じ、または
基地局で送信する各々のデータ構成が損なわれるであろう。典型的な基地局は、
サーチする移動局のために可能なオフセット（一般に、「イネーブルリスト」と
して述べられる）のサブセットのみを供給する。たとえそうでも、サーチの間は
、データ構成数が潜在的に損なわれる長さでありうる。それなりに、それらは、
移動局がアクティブ通信リンクの最小破損のために交替周波数に同調するのに使
う時間の期間を最小とするサーチ技術のために必要である。そのようなサーチ技
術は、以下に述べるハードハンドオフ技術を用いたシステムの特性を明白に改良
するものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、移動局が実行するハードハンドオフを補助する適切なシステムの
ためサーチする間の「オリジネーション（origination）」基地局と通信する範 囲外で移動局が時間量を最小にするための装置と方法を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明において、交替周波数帯のパイロット信号のためのサーチを指示した
後、移動局は、交替周波数に同調し、入力データをサンプルし、メモリにそれら
のサンプルを蓄積する。移動局が交替周波数に同調している時間の期間、フォワ
ードリンク上で移動局に送信される全てのデータが失われる。同様に、移動局で
受信される各々のリバースリンクデータは、交替周波数上で送信することができ
る。それゆえ、このようなリバースリンクデータは、オリジネーション基地局で
受信することができない。十分なサンプル数を蓄積した際、移動局は、オリジネ
ーション周波数に再同調する。この時、フォワードリンクデータは、移動局で再
び受信され、リバースリンクデータはオリジネーション基地局にうまく送信する
ことができる。オリジネーション周波数に再同調した後、移動局におけるサーチ
は、その後、交替周波数から集めて蓄積したデータを利用してパイロット信号オ
フセットのためのサーチに用いられる。この発明に従って、サンプルに必要とす
る時間の相対的な短い期間の結果、交替周波数上で情報が蓄積され、アクティブ
通信リンクが切断されない。アクティブ通信リンクが続いて起こるオフラインサ
ーチで影響を受けない。
【００１３】 なぜなら、少ない時間は、リアルタイムでパイロット信号をサーチするのに必
要とされる交替周波数上でデータをサンプルするために必要とされる。なぜなら
、通信リンクは、移動局が交替周波数で同調された間にハードハンドオフ処理で
破損されるためで、この発明は、オリジネーティングシステム上でフォワードと
リバースのリンクの中断を最小にするものである。事実上、現在の通信システム
において用いられるエラー訂正コードは、サンプリング時間が最小十分であれば
、交替周波数でのサンプリングで全てのエラーを取り除くことができる。
【００１４】 本発明の特徴、目的および効果は、同じ参照文字が全体を通して対応したもの
を識別している図面とともに以下に述べられた詳細な説明からさらに明らかにな
るであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に使用される通信システムを示すものである。移動局５は、
「オリジネーション（origination）」基地局１０を介してフォワードリンク１ ２とリバースリンク１４上の安定した通信システムで活動的な通信状態にある。
オリジネーション基地局１０は、「オリジネーション（origination）」システ ムの部分と、それぞれ、第１の周波数ｆ１上でフォワードリンク１２とリバース
リンク１４を通して情報を送信及び受信する。移動局５は、第２の周波数ｆ２上
で情報を送信及び受信するところのオリジネーションシステムから「デスティネ
ーション（destination）」システムへ移行するところを示している。デスティ ネーションシステムは、移動局５と非活動的通信状態にある「デスティネーショ
ン」基地局２０と２２を含んでいる。しかしながら、デスティネーション基地局
２０と２２からのパイロット信号（以下、簡単に「パイロット」と記述する）は
、移動局５が周波数ｆ２に同調された際、移動局５で受信することができる。両
方のオリジネーションシステムとデスティネーションシステムは、移動局が、旧
来の電話線の公衆切換電話網または他の無線通信装置のような他の通信装置と通
信するのを許可する安定した通信システムの部分である。この安定した通信シス
テムは、移動システムと他の通信装置間の無線通信を供給するどんな装置でもま
たは装置の組み合わせをも含むことができると理解されるであろう。
【００１６】 この発明の一実施例において、この発明の譲受人に譲渡された米国特許番号０
８／８１６，７４６号、１９９７年２月１８日の「通信システム間のハードハン
ドオフを補助する移動を行うための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR P
ERFORMING MOBILE ASSISTED HARD HANDOFF BETWEEN COMMUNICATION SYSTEMS）に
開示された方法と装置に従って、オリジネーション基地局１０は、移動局を周波
数間のハードハンドオフを補助実行する移動局５を利用する。オリジネーション
基地局１０は、交替周波数ｆ２に同調する指示を移動局５に「同調メッセージ」
として送信する。この場合、例えば、デスティネーション基地局２０と２２のパ
イロットのように入手できるパイロットをセットするためサーチする。移動局が
変更するためにサーチする特別な基準が異なったシステムで理解されるであろう
。同調メッセージを受け取った際、移動局５は、周波数ｆ２に同調し、指示をサ
ーチする。１回でサーチが完了された際、移動局５は、周波数ｆ１に再同調し、
オリジネーション基地局１０との通信を再び続ける。移動局５は、オリジネーシ
ョンシステムのオリジネーション基地局１０にそのサーチからの結果を指し示す
メッセージを送信する。そのオリジネーションシステムは、そのデスティネーシ
ョンシステムとの接続において、デスティネーションシステムにおけるデスティ
ネーション基地局（複数）とハードハンドオフを実行するか否かを決定する。
【００１７】 移動局５が周波数ｆ２に同調される期間、オリジネーション基地局１０からの
全てのフォワードリンクとのやり取りは失われ、リバースリンクのデータの送信
も無駄となる。なぜなら、周波数ｆ２で送信が行われ、オリジネーション基地局
１０が周波数ｆ２でモニタできないからである。図２の（ａ）は、先行技術の移
動局５で用いられた周波数を時間に対して示したものである。それは、移動局が
ｆ２に同調する期間を示し、サーチ（search）が実行され、複数データのやり取
りがイレーザース（erasures）でｆ１に戻る。あるシステムにおいて、オフセッ
ト数上で規定されたサーチに頼り、おおむね２０ｍｓデータの構成がイレーザ（
erasure）期間中に失われる。
【００１８】 この発明に従って、移動局５がオリジネーション基地局１０で周波数ｆ２に同
調する指示をされた際、先行技術で行われた規定のオフセットのためのサーチの
代わりに、移動局５は、周波数ｆ２上の信号のサンプルを記録してメモリにそれ
らのサンプルを記憶する。それは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）のよ
うな、最新時間における処理のための情報を保留する能力があるメモリ装置であ
ることが理解されるであろう。十分なサンプル数を手に入れてまもなく、移動局
５は、周波数ｆ１に戻し、フォワードとリバースリンク１２，１４上でオリジネ
ーション基地局１０との通信を再び続ける。
【００１９】 図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示した先行技術における必須の時間の量に関
し、この発明に従った移動局５が周波数ｆ２に同調される時間の量を示すもので
ある。いったんデータが捕らえられた際、サーチはオフラインとなる（すなわち
、移動局５が周波数ｆ１に同調する期間）。それに応じて、受信器が周波数ｆ２
に同調して取り残される期間、情報が受信され処理されるか否か、移動局５とオ
リジネーション基地局１０との間でできる限りより速く通信を再び始める。周波
数ｆ２に同調する際のイレーザース（erasures）に導かれる持続時間は、先行技
術の方法を用いるより、この発明を用いるほうが著しく少なくなる。ＩＳ−９５
システムにおいて、同調することと再同調することは、おおよそ４ｍｓで実行す
ることができる。メモリサイズは、そのようなシステムが両ＩとＱチャンネルの
ため４ビット／サンプルとチップレート２倍でデータサンプルの５１２チップで
許可する必要がある。その結果、記憶装置は、１０２４バイト必要である。交替
する値としての技術で１つの特殊技術を要する明白なものは、これらのため取り
替えることができ、おのおのの複雑さと実績とにおいて交換することが知られて
いる。この発明のそのような実施例におけるキャプチャ（capture）時間は、お およそ０．５ｍｓである。のデータ構成は、２０ｍｓ持続する。その結果、この
例ではおおよそ５ｍｓのイレーザ（erasure）時間が、全体構成を悪化させない 。
【００２０】 一実施例に従って、交替周波数ｆ２でのサーチは、１／８レート構成のような
低レートの構成で整列される。この場合、消された（erased）データ量は、多く
の場合、エラー結果なしのような符号化によって修正可能で、本の間に紙をさし
はさむようにささいである。
【００２１】 交替する実施例において、メモリを減少させる必要条件、小さいサンプルサイ
ズが周波数ｆ２から記録することができる。これらの結果は、オフラインサーチ
における部分的な計算結果に用いることができる。移動局５で周波数ｆ２に戻す
動作は、サーチ結果が完了するまで実行することができる。サーチ実行例を以下
に述べる。
【００２２】 サーチするための必要な時間として示す図２の（ｂ）は、図２の（ａ）と同様
であり、サーチは受信している間に実行するのだが、ｆ１上で送信する。しかし
ながら、図２の（ｂ）から見ることができるが、サーチ（search）とキャプチャ
（capture）とを同時にすることはできないという事実は当然与えられるが、必 要な多くの時間が最終サーチ結果を決定し、図２の（ｂ）に示す通りである。そ
れにもかかわらず、中間のサーチ結果は、移動局５がサーチ期間中オリジネーシ
ョン基地局１０と通信した時から利用でき、オリジネーション基地局１０に送信
することができる。
【００２３】 この発明は、大いに改良した結果をもたらす。なぜならオフラインサーチは「
リアルタイム」で実行する必要がないからである。このサーチは、現在の技術で
許される速さと同様にこの回路を走らせて実行することができる。このようなシ
ステムは、イレーザレート（erasure rate）と従来技術の方法と比較して大いに
減少したサーチ時間との両方からそのように設計することができる。
【００２４】 移動局５の動作において周囲の変化で受信信号の急な変化の可能性というのは
、時間数が大きなオフセット数でサーチされるならば、交替周波数ｆ２でサンプ
リング処理を繰り返すために望ましい。処理が繰り返されることは、交替周波数
に思い切って繰り返すことと関連付けた構成のエラーコストを減少させるこの発
明で与えられる改良の期間、新しいデータを用いるために許可される。
【００２５】 図３は、この発明に従った移動局５の一実施例を示すブロック図である。フォ
ワードリンク信号は、アンテナ５０で受信され、送受切換器６０を介して受信器
７０に入力される。最初、受信器７０は、周波数ｆ１で受信が指示されている。
受信器７０でダウンコンバートされ、増幅された後、そのフォワードリンク信号
は、復調器（図示しない）で規格に従って復調される。通常操作において、その
受信信号は、同時にノンハンドオフ（non-handoff）サーチ処理のためのマルチ プレクサ（「mux」）９０を介してサーチャ（searcher）１００に送られる。
【００２６】 基地局からの同調メッセージが受信された際、移動局は周波数Ｆ２に同調する
指示を出し、制御処理装置１１０が周波数ｆ２に同調する指示を受信器７０に出
す。オリジネーション基地局１０との通信は、移動局５が周波数ｆ２に同調され
ている間、中断されるであろう。さらに制御処理装置１１０は、規定のサンプリ
ングレートで入力信号のサンプルの蓄積開始をメモリ８０に指示する。メモリ８
０に所定数のサンプルが収集された後、制御処理装置１１０は、周波数ｆ１に戻
す指示を受信器７０に出す。その後、オリジネーション基地局１０と通常の通信
を再び続ける。
【００２７】 その間、制御処理装置１１０は、オフラインサーチを起動する。これは、受信
器７０からサーチャ１００にサンプル指示を中止させ、その代わりとしてメモリ
８０からサーチャ１００にサンプル指示するマルチプレクサ９０に指示すること
で達成される。サーチャ１００は、以下に記述するいくらかの例のようなサーチ
ャタイプで可能である。制御処理装置１１０は、オリジネーション基地局１０か
ら受信されたオフセットの規定セットにおいて与えられるおのおののオフセット
のサーチを完了するようサーチャ１００に指示する。サーチャ１００から結果を
入手した際、制御処理装置１１０は、これらの結果をメッセージ発生器１２０に
引き渡す。一例として、これらの結果は、その技術上において知られている仮説
に基づくものである。制御処理装置１１０は、送信するための入手されたおのお
のの結果を転送することができる。制御処理装置１１０は、信号の強さに基づい
て見出すパイロットのサブセットを選択することができ、例えば、オリジネーシ
ョン基地局１０に引き渡すために、または全てのパイロットデータが基地局にお
けるさらなる処理のために送信できる。
【００２８】 メッセージ発生器１２０は、送信器１３０で送信するための適切なメッセージ
を構成する。送信器１３０においては、好ましい具体例におけるにＩＳ−９５規
格に従った変調を行う変調器であることを暗に示している。送信器１３０で発生
されたリバースリンク信号が、送受切換器６０を介してアンテナ５０で送信する
ために供給される。
【００２９】 この発明の一実施例において、サーチャ１００は、ここに論及して編入したこ
の発明の譲受人に譲渡された米国特許番号０８／５０９，７２１号（以下、特許
番号’７２１号と記述する）、１９９５年１月３１日の「ＣＤＭＡ通信システム
におけるサーチ同期捕そくを行うための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS F
OR PERFORMING SEARCH ACQUISITION IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM）に開示 されたようなサーチエンジンを含んでいる。特許番号’７２１号に開示されたサ
ーチャは、多重で連続的に同期捕そくする技術を用いる。上記を簡単に述べれば
、どんなサーチ技術でもこの発明に用いることができ、多くのそのような技術は
従来良く知られている。
【００３０】 図４は、特許番号’７２１号に開示されたサーチエンジンのブロック図である
。これについて記述するが、ＩとＱのサンプルは、移動局５が交替周波数ｆ２に
同調した間にメモリに記憶されたそれらを読み出し、または、これらサンプルが
、サーチするのにリアルタイムで使用するため受信器７０で発生されたこれらか
ら持って来る。特許番号’７２１号に開示されたようなリアルタイムでサーチす
るための技術は良く知られている。交替周波数ｆ２からサンプルを記憶するサー
チのための技術は、以下、詳細に記述する。
【００３１】 ＩとＱのサンプルは、逆拡散変調器２０６に入力され、ＰＮシーケンス発生器
２００で発生されるＰＮＩとＰＮＱのシーケンスを用いて逆拡散変調される。こ
の発明の一実施例において、ＰＮシーケンス発生器２００で発生されるＰＮシー
ケンスは、最大周期シフトレジスタ（図示しない）を用いて発生される。逆拡散
変調器２０６は、対応するＰＮＩとＰＮＱの値でおのおののＩとＱのサンプルに
掛け合わせ、コヒーレントアキュムレータ２０８と２１０にそれら２つの出力積
を供給する。
【００３２】 オフラインサーチを実行する際、ＩとＱのサンプルが記録された信号を発生に
用いたシーケンスでＰＮＩとＰＮＱのシーケンスを整列させるＰＮシーケンス発
生器２００の最大周期シフトレジスタ内部を「リワインド（rewind）」というこ
とは重要である。サーチする仮位相オフセットは、サーチャコントローラ２１８
でＰＮシーケンス発生器２００に与えられ、仮説が以下に述べるようにテストさ
れる。
【００３３】 逆拡散変調ＩとＱの値は、それぞれコヒーレントアキュムレータ２０８と２１
０で蓄積される。アキュムレータ２０８と２１０で蓄積する間は、サーチャコン
トローラ２１８で決定される。アキュムレータ２０８と２１０からのおのおのの
蓄積は２乗され、それらの結果は２乗手段２１２で合計される。その２乗の合計
は、２乗手段２１２でノンコヒーレントアキュムレータ２１４に供給される。ノ
ンコヒーレントアキュムレータ２１４は、サーチャコントローラ２１８で与えら
れるＭの蓄積期間で２乗手段２１２の出力からエネルギ値を決定する。ノンコヒ
ーレントアキュムレータ２１４は、基地局がクロックを送信して移動局がクロッ
クを受信する間の周波数不一致の影響に逆らって役立ち、さらに減衰環境におけ
る検出統計値を補助する。ノンコヒーレントアキュムレータ２１４は、閾値比較
器２１６にエネルギ信号を供給する。閾値比較器２１６は、サーチャコントロー
ラ２１８で供給された閾値とそのエネルギ値を比較する。サーチャコントローラ
２１８は、比較結果を検査することができ、サーチしている現在の仮説オフセッ
トが正当なパイロット信号を含み復調の使用に適しているかどうかを決定する。
【００３４】 図５は、オフセット０からオフセットＭへの仮説のウインドウをサーチするた
めに必要な相互関係を示すものである。最初、０のオフセットがサーチされる。
ＰＮシーケンス発生器２００は、ＩとＱのサンプルが記録された際に流れた状態
「リワウンド（rewound）」となる。それぞれＰＮＩとＰＮＱの値がゼロの時は 、それぞれＩとＱのデータ値ゼロが逆拡散変調として用いられ、データシーケン
ス５００とＰＮシーケンス５１０とが直線で記述されている。ＰＮＩとＰＮＱの
各その後の値は、データ値に従って逆拡散変調として用いられ、Ｎ値になるまで
逆拡散変調される。これらの逆拡散変調の値は、以下に述べるように処理される
。
【００３５】 オフセット０のサーチの終了後、１のオフセットがサーチされる。ＰＮシーケ
ンス発生器２００は、オフセット１に「リワウンド（rewound）」し、逆拡散変 調がデータシーケンス５００とＰＮシーケンス５２０の直線で示したように行わ
れる以外、逆拡散変調が上記オフセット０で述べたように生じる。この場合、Ｐ
Ｎシーケンス１はデータシーケンス０の逆拡散変調に用いられ、そのようなＰＮ
シーケンスＮ＋１までがデータシーケンスＮの逆拡散変調に用いられる。再び、
逆拡散変調の値は、オフセット１のサーチが完了するまで上述したように処理さ
れる。オフセット２は、データシーケンス５００とＰＮシーケンス５３０の直線
で示したようにサーチされる。前述の処理は、必要なＭ＋１までオフセットがデ
ータシーケンス５００とＰＮシーケンス５４０の直線でサーチされて繰り返され
る。記述するこの発明に用いられたＭ＋１オフセットは直線状の連続した流れの
前記実施例ではあるが、それは実際問題としてどのような装置でもオフセットの
サーチが可能であり、どのようなオーダーにも充当できると思われることが明ら
かである。
【００３６】 サーチャ１００のサーチエンジンの交替する実施例は、スペクトル拡散信号を
同期捕そくするために整合フィルタを使う、よく知られた技術に修正を加えたも
のである。この整合フィルタ技術は、「スペクトル拡散通信ハンドブック」シモ
ン著、そしてほかのところで、マグロウヒルによって出版された内容のパート４
、チャプタ１、セクション１．５に記述されている。
【００３７】 図６は、この発明に特に利益をもたらす修正して整合フィルタサーチエンジン
の具体的な構成を示すものである。データは、連続した鎖状に接続された遅延素
子６００Ａ−６００Ｎに入力される。各々のサイクルの間、遅延素子６００Ａ−
６００Ｎに蓄積されたそれらのデータは、タップ値６１０Ａ−６１０Ｎと乗算器
６２０Ａ−６２０Ｎで乗算される。そのタップ値は、そのデータに係るＰＮシー
ケンスのセクションで決定される。タップ値６１０Ａ−６１０Ｎは、仮説テスト
の期間中一定で存続する。タップ値６１０Ａ−６１０Ｎは、ＰＮシーケンスに係
り、異なるセクションの時に図に示すようにパラレルにロードするかシリアルに
シフト入力することができる。乗算器６２０Ａ−６２０Ｎの結果は、加算器６３
０で加算され、閾値比較部６４０に供給される。閾値比較部６４０は、サーチコ
ントローラ６５０で供給する閾値と加算器６３０の出力を比較する。閾値を超え
ていた場合、パイロット信号はタップ値６１０Ａ−６１０Ｎで蓄積された現在の
ＰＮシーケンスのセグメントで与えられるオフセットで正当であり適切であると
する。サーチコントローラ６５０は、遅延素子６００Ａ−６００Ｎにデータのシ
フトをコントロールし、同じようにタップ値６１０Ａ−６１０Ｎを最新のものに
コントロールする。
【００３８】 このサーチエンジンがリアルタイムサーチモードで使用された際、ちょうど従
来技術で実行されるように、データは、遅延素子６００Ａ−６００Ｎにシフトさ
れ、ＰＮシーケンスの予め決められたセグメントと関係付けてタップ素子６１０
Ａ−６１０Ｎに蓄積される。しかしながら、サーチャは、ハードハンドオフで補
助された移動局を容易にするためオフラインサーチに用いられ、サーチコントロ
ーラ６５０のコントロールのもとにサンプルされた交替周波数ｆ２のデータが遅
延素子６００Ａ−６００Ｎにシフトされる。１度ロードされた際、遠からずデー
タのシフトが遅延素子６００Ａ−６００Ｎで発生する。その時、タップ素子６１
０Ａ−６１０Ｎは、遅延素子６００Ａ−６００Ｎに蓄積されたデータの固定長と
データに係るＰＮシーケンスで連続的にシフトするのに用いられる。この方法に
おいて、遅延素子６００Ａ−６００Ｎのデータは整合フィルタのタップ値に適し
て効果的であり、タップ値６１０Ａ−６１０Ｎはデータ遅延素子と同様に役立つ
。この電気回路の停止は、以上述べた同様の方法で正確に用いられる。このゆえ
、サーチコントローラ６５０によるサンプルのコントロールのもとに、この修正
された整合フィルタサーチエンジンは、リアルタイムデータの標準オンラインサ
ーチとこの発明に従った蓄積されたデータのオフラインサーチとの間で容易に切
り換えることができる。
【００３９】 好ましい実施例の先の記述は、この技術の構成またはこの発明を用いることに
よってどんな人でも熟練した状態を可能とすることを提供する。これらの実施例
のさまざまな修正は、この技術でその熟練した状態が躊躇なく明白となるであろ
う。そして、これら定義に応じた原理は、この発明の構成を用いることなく他の
実施例に応用することができる。このように、この発明は、ここに示した実施例
に限定されることなく、ここに開示された原理と新しい構成に基づいた幅の広い
範囲に適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、移動局が実行するハードハンドオフを
補助する適切なシステムのためサーチする間のオリジネーション基地局と通信す
る範囲外で移動局が時間量を最小にするための装置と方法を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係るスペクトラム拡散ＣＤＭＡ通信システムを説明するための図。
【図２】 先行技術を超えたこの発明に用いて役に立つ代表的な図。
【図３】 この発明に係る移動局を示す図。
【図４】 この発明で用いられたサーチエンジンの一実施例を示す図。
【図５】 この発明に係るサンプルデータに用いられるオフセットのウインドウをサーチ
するのに必要な相関関係を示す図。
【図６】 この発明に用いるための交替サーチエンジンの構成を示す図。
【符号の説明】
５…移動局 １０…オリジネーション基地局 ２０，２２…デスティネーション基地局 ５０…アンテナ ６０…送受切換器 ７０…受信器 ８０…メモリ ９０…マルチプレクサ １００…サーチャ １１０…制御処理装置 １２０…メッセージ発生器 １３０…送信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動局と固定通信システムとの間の通信がハードハンドオフ
    期間で失うところの時間量を最小化するための方法で、 （ａ）受信器がオリジネーション周波数から交替周波数に同調し、 （ｂ）デスティネーション基地局から交替周波数で信号を受信し、 （ｃ）交替周波数で受信した信号を蓄積し、 （ｄ）受信器がオリジネーション周波数に再同調し、 （ｅ）両方同時に、 （ｅ１）オリジネーション基地局からオリジネーション周波数で信号を受信し
    、 （ｅ２）交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポ
    ートできるか否かを決定するために上記蓄積信号を分析し、 （ｆ）上記蓄積信号の分析で交替周波数が移動局とデスティネーション基地局と
    の間の通信をサポートできると決定した際、オリジネーション基地局からデステ
    ィネーション基地局に移動局のハードハンドオフを可能にする、 これらのステップを含む方法。
  2. 【請求項２】 上記オリジネーション基地局は移動局に同調メッセージを送
    信するステップから成り、この同調メッセージは上記移動局を上記交替周波数に
    同調する指示をする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 （ａ）オリジネーション基地局がオリジネーション周波数で
    動作し、 （ｂ）デスティネーション基地局が交替周波数で動作し、 （ｃ）同調できる移動局が、オリジネーション周波数または交替周波数のいずれ
    かで動作し、 以下のステップを特徴とする方法で、 （ｄ）上記移動局がオリジネーション周波数から交替周波数に同調し、 （ｅ）上記移動局が交替周波数で上記デスティネーション基地局からの信号を受
    信し、 （ｆ）上記交替周波数で受信した信号を蓄積し、 （ｇ）上記移動局がオリジネーション周波数に再同調し、 （ｈ）両方同時に、 （ｈ１）移動局が、 （ｈ１Ａ）上記オリジネーション基地局に信号を送信し、 （ｈ１Ｂ）上記オリジネーション基地局から信号を受信し、 （ｈ１Ｃ）上記オリジネーション周波数でオリジネーション基地局からの信
    号を受信すると共に上記オリジネーション基地局に信号を送信し、 （ｈ２）上記交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信を
    サポートできるか否かを決定するために上記蓄積信号を分析し、 （ｉ）上記蓄積信号の分析で交替周波数が移動局とデスティネーション基地局と
    の間の通信をサポートできると決定した際、上記オリジネーション基地局から上
    記デスティネーション基地局に上記移動局のハードハンドオフを可能にする、 これらを含む通信システムに用いる方法。
  4. 【請求項４】 上記オリジネーション基地局は移動局に同調メッセージを送
    信するステップを含むことを特徴とし、この同調メッセージは上記移動局を上記
    交替周波数に同調する指示をする請求項３の方法。
  5. 【請求項５】 移動局と固定通信システムとの間の通信がハードハンドオフ
    期間の損失である時間量を最小とするための装置において、 （ａ）受信器をオリジネーション周波数から交替周波数に同調する手段、 （ｂ）デスティネーション基地局から上記交替周波数で信号を受信する手段、 （ｃ）上記交替周波数で受信した信号を蓄積する手段、 （ｄ）上記受信器を上記オリジネーション周波数に再同調する手段、 （ｅ）両方同時に行う手段、 （ｅ１）オリジネーション基地局からオリジネーション周波数で信号を受信し
    、 （ｅ２）交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポ
    ートできるか否かを決定するために上記蓄積信号を分析し、 （ｆ）上記蓄積信号の分析で交替周波数が移動局とデスティネーション基地局と
    の間の通信をサポートできると決定した際、オリジネーション基地局からデステ
    ィネーション基地局に移動局のハードハンドオフを可能にする手段、 から成る装置。
  6. 【請求項６】 上記オリジネーション基地局は移動局に同調メッセージを送
    信するステップから成り、この同調メッセージは上記移動局を上記交替周波数に
    同調する指示をする請求項５の装置。
  7. 【請求項７】 （ａ）オリジネーション基地局がオリジネーション周波数で
    動作し、 （ｂ）デスティネーション基地局が交替周波数で動作し、 （ｃ）同調できる移動局が、オリジネーション周波数または交替周波数のいずれ
    かで動作し、 以下を特徴とする装置で、 （ｄ）上記移動局がオリジネーション周波数から交替周波数に同調する手段、 （ｅ）上記移動局が交替周波数で上記デスティネーション基地局からの信号を受
    信する手段、 （ｆ）上記交替周波数で受信した信号を蓄積する手段、 （ｇ）上記移動局がオリジネーション周波数に再同調する手段、 （ｈ）両方同時に行う手段、 （ｈ１）移動局が、 （ｈ１Ａ）上記オリジネーション基地局に信号を送信し、 （ｈ１Ｂ）上記オリジネーション基地局から信号を受信し、 （ｈ１Ｃ）上記オリジネーション周波数で上記オリジネーション基地局から
    の信号を受信する共に上記オリジネーション基地局に信号を送信し、 （ｈ２）上記交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信を
    サポートできるか否かを決定するために上記蓄積信号を分析し、 （ｉ）上記蓄積信号の分析で交替周波数が移動局とデスティネーション基地局と
    の間の通信をサポートできると決定した際、上記オリジネーション基地局から上
    記デスティネーション基地局に上記移動局のハードハンドオフを可能にする手段
    、 を含む通信システムに用いる装置。
  8. 【請求項８】 上記オリジネーション基地局は上記移動局に同調メッセージ
    を送信する手段を含むことを特徴とし、この同調メッセージは上記移動局を上記
    交替周波数に同調する指示をする請求項７の装置。
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