JP2003512773A - パイロット信号取得におけるダイナミックな温度補償及びステージ選択の方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パイロット信号取得における動的温度補償及びステージ選択の方法及び装置 【手段】温度補償テーブル及び温度アレー（１３０）内に保持されたダイナミックに更新された周波数値はパイロット信号取得で使用されるべきサーチャステージを決定するために使用される。温度補償テーブルと温度アレー（ＴＡ）（１３０）とは、移動体ユニットがパイロット信号を取得した後３０秒ごとに更新される。温度アレー内の値は現電話機の電源オンサイクルの間に測定された値のみに対応する。もし移動体ユニット（９５）がパイロット信号を取得し損なった場合、取得ソフトウェアはＴＡ値を試験する。もし現温度がＴＡ内に蓄積されれば、そのとき最近の周波数推定値が存在し、そしてパイロット取得ソフトウェアはその周波数推定値を使用し、そして早いサーチャアルゴリズムを使用する。もし現温度がＴＡ内に蓄積された値の所定のしきい値以内にあれば、パイロット取得ソフトウェアはＴＡ内に蓄積された値と温度補償テーブル内に以前に蓄積された値とに基づいて周波数の重み付けされた推定値を計算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は一般に移動電話の分野に関し、そしてさらに明確にはパイロット信号
取得に関係する。

【０００２】

【従来の技術】

符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）ディジタル通信システムは複数の移動電話
ユニットと基地局（ＢＳ）との間を識別し、そして区別するために良好な相関特
性(correlation properties)を持つ特殊クラスのバイナリシーケンスを使用する
。疑似ノイズ（ＰＮ）バイナリシーケンスは移動体ユニットを基地局信号に同期
化するために使用される。各基地局からのパイロット信号は異なるＰＮコードオ
フセット(code offset)により独特に識別される。

【０００３】 移動体ユニットの最初のタスクは同期化のため基地局により送信されるパイロ
ット信号を取得することである。与えられた基地局のためのパイロット信号は、
ＰＮコードオフセットＴｎにより識別され、そして移動電話ユニットの復調器モ
ジュールはＰＮコードオフセットの値と共に供給される。成功したパイロット信
号取得の後にのみ移動体ユニットは基地局に対して登録し、そして呼を開始し受
信することができる。移動体ユニットにより知覚される(perceived)ようなＰＮ
コードオフセットは、その基地局について固定された基地局ＰＮコードオフセッ
トＴｎ、及び信号路と呼ばれる基地局からの移動体ユニットの距離の関数である
。したがって、ＰＮコードオフセット値は与えられた基地局で固定されるが、し
かし移動体ユニットにより移動体ユニットの物理的位置として知覚されるように
変化するであろうし、そして割り当てられた基地局はやがて変わる。

【０００４】 パイロット信号取得は主要なタスクであり、そして移動局モデム（ＭＳＭ）チ
ップ５のサーチャブロックハードウェア１０により実行される。図１はパイロッ
ト取得要素のみを描写するＭＳＭチップの簡略化されたブロック図である。移動
体ユニットにより受信された電磁入力信号はダウンコンバートされ、そしてパイ
ロットサーチャに入力される。パイロットサーチャへのダウンコンバートされた
信号入力は、ａ）データ部Ｄ（ｎ−Ｔｎ）、ｂ）ＰＮコード部Ｃ（ｎ−Ｔｎ）、
及びｃ）残留キャリア(residual carrier)部Ｃｏｓ（ω_e ^*ｎ）の組み合わせであ
る。残留キャリア部Ｃｏｓ（ω_e ^*ｎ）はその意図された正常周波数からの局部発
振器の偏差である。局部発振器の周波数は基地局周波数と一致することが望まし
い。移動体ユニット局部発振器内の周波数エラーは温度及び経年と共に変化する
。受信されたパイロット入力信号はまたＮ（ｎ）によりオフセットされ、それは
信号対雑音比を有限にするガウス雑音及び干渉関数である。Ｎ（ｎ）オフセット
の最適化は最適化されたサーチパラメータを決定するためにいくつかのサーチ技
術の使用を必要とする。

【０００５】 ＭＳＭチップ５のサーチャブロック１０は到来電磁入力信号を処理し、そして
復調器モジュール２０に報告されるべきＰＮコードオフセットＴｎを決定しよう
と試みる。もしＰＮコードオフセットＴｎが的確に決定されると、移動体ユニッ
トは基地局からの制御チャネルを成功裡に取得して、同期化のための順方向及び
逆方向リンクを確立することができる。

【０００６】 典型的に、パイロット信号取得は周波数エラーを最小化するために高価な温度
補正ハードウェアモジュール３０を使用して実行される。ハードウェアはいくつ
かのサーチパラメータに関する温度補償を実行する。サーチャブロックのパイロ
ット信号取得タスクは一番最近の温度値に関して非ダイナミックであり、そして
それは温度テーブルと比較した固定の周波数推定を使用できるが、それは最近の
温度及び周波数値を更新しない。

【０００７】 もう１つのアプローチでは、サーチャブロック１０は、ＭＳＭチップ５の部分
でもあるマイクロプロセッサ４０内に嵌め込まれ、特定のサーチパラメータを選
択し、そして特定のサーチシーケンスのスケジューリングを実行するサーチャア
ルゴリズムを持っている、ソフトウェアから成る非ダイナミックなパイロット信
号取得タスク（即ち、“処理”）を使用する。パイロット信号取得タスクの最初
の部分は、良好な相関特性を所有するＰＮコード部Ｃ（ｎ）のすべての可能なＰ
ＮコードオフセットＴｎを試験することから成る。サーチシーケンスはＭＳＭチ
ップのサーチャブロック１０ハードウェア内のサーチャソフトウェアにより実行
される。ＭＳＭチップは掛け算、相関性、加算、及びサーチャアルゴリズムの打
ち切り(truncation)動作を反復的に実行し、そしてその結果をマイクロプロセッ
サ４０に嵌め込まれたソフトウェアに報告する。あるサーチパラメータはサーチ
ャソフトウェアにより選択され、そしてＭＳＭチップ５のレジスタ５０内にプロ
グラムされる。

【０００８】 サーチャソフトウェアはＭＳＭチップ内部のサーチャブロックハードウェア１
０を制御するために移動電話機内で使用されて、基地局パイロット信号を急速に
取得して追跡する。サーチャアルゴリズムの設計上、パイロット信号取得の速度
及び合理的な強度のパイロット信号を取得することの成功率を主に考慮する。し
たがって、サーチパラメータはパイロット信号取得時間を最小化しそしてパイロ
ット信号取得の確率を最大化するように選択される。

【０００９】 パイロット信号取得における主要な障害物は、信号対雑音比Ｅｃ／Ｎｏ（また
パイロット信号強度とも呼ばれる）とパラメータω_e＝２ПＦｅとにより信号強
度に対して測定され得る雑音及び干渉である。パラメータＦｅは、基地局パイロ
ット信号の周波数と移動体ユニット局部発振器の周波数との間の差として定義さ
れる残留周波数エラーである。各移動体ユニットは温度、経年、電圧安定度及び
局部発振器回路を造るのに使用される水晶のタイプの関数である残留周波数エラ
ーＦｅである。

【００１０】 ＭＳＭチップハードウェアレジスタ５０は、Ｇパラメータに関するＳｅａｒｃ
ｈｅｒ Ｇａｉｎレジスタ、積分長パラメータＮｃに関するＳｅａｒｃｈ Ｉｎ
ｔｅｇｒａｔｅ Ｔｉｍｅレジスタ、積分通過の数（Ｎｎパラメータ）に関する
Ｓｅａｒｃｈ Ａｃｃ Ｐａｓｓｅｓレジスタ、及びスイープウィンドウ(sweep
window)サイズ（Ｗｓパラメータ）に関するＳｅａｒｃｈ Ｎｕｍレジスタのよ
うな、サーチャソフトウェアによりプログラム可能なパラメータを保持するため
に使用される。これらの４つの主要パラメータは各サーチステージのビルディン
グブロック(building blocks)であり、そして種々のステージはサーチャアルゴ
リズムのビルディングブロックである。１つのステージはこれらの主要なパラメ
ータについて与えられた値のセットを使用して、パイロット信号について処理さ
れた特定のサーチである。

【００１１】 Ｎｃパラメータはコヒーレント(coherent)エネルギー積分の長さを記述する。
コヒーレント積分は、残留周波数エラーＦｅが大きい所定値に達した時に有意な
劣化を被り、そして積分は停止されねばならない。残留周波数エラーＦｅの関数
としての相関性損失(correlation loss)である、コヒーレントエネルギー劣化(d
egradation)上の周波数エラーに関する効果の推定値は、周波数劣化係数Ｌに関
する下記の式により記述されることができる： Ｌ（Ｎｃ，Ｆｅ）＝［ｓｉｎ（Ｎｃ^* Ｆｅ）／Ｎｃ^* Ｆｅ］² Ｌ関数はＮｃ及びＦｅパラメータに依存する減少関数であるので、残留周波数エ
ラーＦｅのより大きい値の存在は、より小さいコヒーレントエネルギー積分長Ｎ
ｃの使用を可能にする。ある残留周波数エラーＦｅ値において、サーチャソフト
ウェアは、相関値がパイロット信号取得の確率を有意に減少させるのに十分なだ
け低下されることを決定する。

【００１２】 理想的には、移動体ユニットは短い取得時間と良好なサーチャ感度とを有さね
ばならず、それはもし低い値のパイロット信号強度が移動体ユニットにより取得
されることができるならば得られるであろう。しかしながら、２つの値の間には
通常トレードオフがある。サーチャがすべての前提(hypotheses)をサーチするの
に費やす合計取得時間は大雑把にＮｃ^* Ｎｎのオーダであり、ここでＮｎは積分
長Ｎｃの積分通過数である。

【００１３】 もし残留周波数エラーＦｅが存在し、そしてサーチャに未知であるならば、取
得時間はもしそれが既知であるよりも有意に高い。十分な合計相関長を供するた
めに、積分長Ｎｃのいくつかの（Ｎｎ）通過が行われねばならず、そして各コヒ
ーレント通過内に蓄積されたエネルギーは２乗され、合計エネルギー推定値を生
成するために一緒に加算されねばならない。この非コヒーレント加算は雑音及び
干渉に対してコヒーレント積分と同様の効果はないので、Ｎｃ数を半分まで減少
させることは、同じ強度Ｅｃ／Ｎｏのパイロット信号を取得するためにＮｎ値を
２倍にするよりもより必要であろう。このように、残留周波数エラーＦｅの未知
の値について長い取得時間を短縮するために、積分通過の数は減少された積分長
Ｎｃを満たす(account for)ために増加されねばならない。

【００１４】 なおもう１つのソフトウェアアプローチでは、サーチャパイロット信号取得タ
スクは静的な周波数エラー推定テーブルを使用し、そして最近の温度及び周波数
エラー値を追跡することを試みない。ここで、残留周波数エラーＦｅの温度補償
はサーチャタスクにより実行され、それはハードウェアレジスタステートの状態
に基づいてサーチ戦略についての決定を行い、そして次のハードウェアタスクが
静的な周波数推定値により決定される。

【００１５】 したがって、パイロット信号取得に要する時間を減少させるために動的な温度
補償及びサーチパラメータ選択のための効率的なアーキテクチャ及び方法が必要
性である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

従来のシステムの前述の及び他の欠点は本発明の種々の実施例によりアドレス
され(addressed)、そして克服される。本発明はパイロット信号取得回路内での
動的な温度補償及びステージ選択のための改良された方法及び装置である。

【００１７】 周波数エラーＦｅが温度の関数であることは知られているので、動的な温度補
償テーブル（ＴＣＴ）は維持される。ＴＣＴ内の値は局部発振器の特定の温度で
の周波数エラー推定値に対応する。パイロット信号が取得された後にこのテーブ
ルは３０秒ごとに更新される。ＴＣＴは不揮発性メモリ内に蓄積される。ＴＣＴ
に加えて、揮発性メモリ内に蓄積されたより小さい温度アレー（ＴＡ）が一番最
近の温度及び周波数エラーを記録するために使用される。ＴＡはＴＣＴが更新さ
れるのと同じ時刻に更新される。しかしながら、ＴＡは揮発性メモリ内に蓄積さ
れるので、その内容はパワーダウンで消去され、そして電話機がパワーアップさ
れる度にゼロにリセットされる。したがって、ＴＡはサイクル上にある(on cycl
e)最近の電話機からの最も最近の周波数エラーと温度推定値を保持する。ＴＡは
いかなる貴重な情報もパワーアップ電話機上に保持しないので、電話機はいかな
る周波数エラー推定値なしに、パイロット信号を取得することができるパイロッ
トサーチャステージを使用しなければならない。一度でもパイロットが最初に(a
first time)得られると、更新された値はＴＣＴとＴＡとの両方に書き込まれる
であろう。ソフトウェアは値がＴＡに書き込まれたことを示すためにステータス
フラグ(status flag)を設定する。

【００１８】 もしパイロット信号が続いて失われ、そして電話機がパイロット信号を再取得
することを要求すると、取得ソフトウェアはステータスフラグが設定されたこと
、及び温度と周波数エラー値とがＴＡ内に存在することを調べる。もし正確な現
温度がＴＡ内に蓄積されれば、対応する周波数エラーは既知であり、そして早い
パイロットサーチャステージが使用可能である。もし現温度がＴＡ内に蓄積され
た値の所定の範囲内、例えば、２ユニット以内にあれば、重み付けされた周波数
エラー推定値はＴＡ内に蓄積された値に基づいて計算され、そして周波数エラー
の現温度での計算された値はＴＣＴに蓄積される。ソフトウェアはそれからその
結果次第の特定のパイロットサーチャステージを使用するように電話機に命ずる
ことができる。

【００１９】 本発明の前述の及び追加の特徴と利点とは、下記の詳細な説明及び添付の図面
からさらに明白になるであろう。図及び書かれた記述では、数字はこの発明の種
々の特徴を示し、図面及び書かれた記述の全体を通して、同じ数字は同じ特徴を
引用する。

【００２０】

【発明の実施の形態】

下記の記載は、当分野のいかなる技術者もこの発明を製造し使用することを可
能とするために提供され、そしてそれらの発明の実行について発明者により企図
された最良のモードを示している。しかしながら、本発明の一般原理が特異性(s
pecificity)と共にこの中に定義されたので、種々の変更は当分野の技術者には
容易に明白になるであろう。

【００２１】 下記の記述は周波数エラー値の蓄積用のメモリテーブルに関連する。代替とし
て、メモリは局部発振器の周波数と基地局の既知の周波数との間の差を蓄積する
ために設定されてもよい。

【００２２】 本発明は、周波数エラーについて知的な決定を行うためにサーチャ温度補償テ
ーブルと、ＣＤＭＡまたは他の無線システム内でパイロット信号取得に要する時
間を減少させるためにＭＳＭサーチャブロックにより使用されるべきパラメータ
のセットとを使用している、知的な及び動的な周波数エラー推定アルゴリズムに
関する。減少されたパイロット信号取得時間は電池寿命を改善し、そして他のシ
ステムタスクを解く(unloads)。さらに、それは高価な温度補正ハードウェアモ
ジュールの使用を回避し、そしてより高価でないソフトウェア補償アプローチに
頼る(relies on)。

【００２３】 パイロット信号取得回路は、多数のステージの１つを使用して動作するように
構成されることができる。パイロットサーチャステージを定義しているパラメー
タは、メモリ内に蓄積される。種々のステージは変化する条件下で最適なパイロ
ット信号取得を提供するように構成される。１つのステージは、周波数エラーが
低い条件下でのみ早いパイロット取得を提供するように構成されてもよい。もう
１つのパイロット取得ステージは、入力パイロット信号が弱く、周波数エラーが
未知の時にパイロット信号取得を提供するように構成されてもよい。しかしなが
ら、設計のトレードオフ(trade off)は、第２のパイロット取得ステージが急速
にパイロット信号を取得できないことである。他のステージは、取得速度と周波
数エラーへの許容誤差(tolerance)との間の折り合いの中間レベルを供給するよ
うに構成されてもよい。

【００２４】 通信を確立するときにどのパイロット信号取得ステージを使用するかの選択は
、周波数エラーテーブルを追跡して、動的に更新することにより支援される。周
波数エラーが既知である時は早いサーチャステージが使用可能である。周波数エ
ラーの推定値がないかまたはパイロット信号が弱い時には、遅いサーチャステー
ジが使用されねばならない。同様に、合理的な周波数エラー推定値が得られるこ
とが可能な時には、中間速度のサーチャステージの１つが使用可能である。

【００２５】 図２は本発明の１実施例に従って、ＭＳＭチップ９５内の改善されたパイロッ
トサーチャの簡略化されたブロック図を図示する。それは、残留周波数エラーＦ
ｅを決定するためのマイクロプロセッサ１４０に内在する動的なソフトウェア温
度補償アルゴリズム、及び改善されたＭＳＭチップの新しいサーチャブロック１
００ハードウェアを含み、このサーチャブロックはサーチャソフトウェアとハー
ドウェアとをシステム決定タスクから独立して走行させる。動的なソフトウェア
温度補償アルゴリズムは、動的に観察された条件に基づいて、サーチ戦略につい
て知的な決定を提供する。

【００２６】 動的なソフトウェア温度補償アルゴリズムは以前に実行されたタスクの結果に
基づいて次のハードウェアタスクを定義するパラメータを選択する。該アルゴリ
ズムは最近の温度と対応する周波数エラー値とを追跡し続ける、そして特定のス
テージのために使用されるべき、レジスタ１５０内に蓄積されたサーチングパラ
メータに関するほぼ最適な値をセットするために一番最近の値を使用する。周波
数エラーは最近接補間法(closest neighbors interpolation method)の重み付け
合計を使用して推定される。

【００２７】 本発明の好ましい実施例は、サーチパラメータ値及びステージシーケンスを得
るためにマルチステージ サーチャ アルゴリズムを使用する。マルチステージ
サーチャ アルゴリズムは、パイロット信号強度、残留周波数エラーＦｅ、及
びＥｃ／Ｎｏ値が利用不可であるために（例えば、パイロット信号が最近失われ
ている）未知である時に、特に有用である。サーチシーケンスにおいて実行され
るべきステージのタイプ及び数はダイナミックに決定されるため、パイロット信
号検出の総確率は、マルチステージ処理の反復により、改善される。

【００２８】 各ステージは、パラメータセットＳ＝｛Ｗｓ，Ｎｃ，Ｎｎ，Ｇ｝により定義さ
れる。利得Ｇパラメータは、スイープウィンドウサイズＷｓパラメータほど重要
ではない。パラメータＷｓは、その結果をマイクロプロセッサ１４０に帰還する
前に、サーチアルゴリズムが１スイープ内で見つけるＰＮコードオフセットの数
を決定する。ＩＳ−９５プロトコルにより定義されたように、各ステージはＰＮ
コードＣ（ｎ）の全３２７６８オフセットの総スイープであるので、サーチされ
る仮定(hypotheses)の総数は常に固定される。ステージ感度と実行時間とは、Ｎ
ｃ及びＮｎ値の選択により決定される。このステージは、１シーケンスの全ステ
ージが実行された後に、パイロット信号が取得されるかまたは取得失敗が宣言さ
れるまで、順々に実行される。ステージ感度は、ステージからステージに増加さ
れることができる。このように、残留周波数エラーＦｅ許容誤差及び取得時間も
またステージからステージに増加されることができる。

【００２９】 パイロット信号の取得処理は、移動体ユニットがパワーオンされる時刻でのパ
イロット信号の最初の取得と、もし空きモードの間、または移動体ユニットが前
の基地局から離れ過ぎて移動した時にもう１つの基地局への再命令（即ち、ハン
ドオフ）の間に失なわれた際のパイロット信号の再取得とを含む。したがって、
サーチャアルゴリズムは移動体ユニットを認識し、利用可能な情報に基づいて、
ステージシーケンス内で使用されるべきパラメータのセット上の知的な決定を行
うことができなければならない。

【００３０】 サーチャアルゴリズムは不揮発性メモリ１２０内に蓄積され、そしてそれはメ
モリ１２０のメモリテーブル部１３０内に蓄積された、温度補償テーブル（ＴＣ
Ｔ）を使用する。ＴＣＴは、好ましくは６４要素を有するアレーであり、それは
定期的に、好ましくは３０秒ごとに、ページングまたはトラフィックチャネル上
の一番最近の周波数アキュムレータレジスタ１１０値で更新される。このように
各ＴＣＴアレー要素値は、−３０°Ｃから＋８０°Ｃまでのスケール上の、好ま
しくは６４の等間隔温度点（約１．７°Ｃずつ間隔をとられた）の１つに対応す
る周波数エラー推定値を表す。このようにＴＣＴアレー内のインデックスは、温
度センサ１６０からのおおよその温度記録により表された温度値である。したが
って、ＴＣＴアレーは周波数エラー学習テーブルであり、そして周波数エラー推
定値は新しいスイープごとに改善できる。

【００３１】 ＴＣＴアレーは、移動体ユニットの不揮発性メモリ１２０内に蓄積される。パ
イロット信号が取得される度ごとに、温度センサ１６０により提供される一番最
近の温度記録に対応して、それは３０秒ごとに、周波数アキュムレータレジスタ
１１０内に蓄積された新しい値で更新され、そして移動体ユニットはページング
またはトラフィックチャネルを成功裡に聞き続ける。もし移動体ユニットが絶え
ず使用され、そしてその内部温度が変動しないならば、その値は温度依存関係と
移動体ユニット経年傾向とに基づいているので、ＴＣＴアレーは信頼できるＦｅ
推定値を持つサーチャブロック１００ハードウェアを提供するのに良好なツール
である。しかしながら、移動体ユニットが延長された時間の期間使用されない時
には、またはもし外部温度変化が有意に変化するならば、ＴＣＴアレーは完全に
は信頼できない。

【００３２】 最初の取得モードでは、周波数エラーの履歴的知識がなく、そして高い周波数
エラーがある可能性があるので、良好な残留周波数エラーＦｅ許容誤差及びより
長い取得時間を持つ正規のステージ（即ち非動的なＦｅ対Ｔテーブル）が必要で
ある。再取得モードでは、温度補償アルゴリズムが使用される。温度補償アルゴ
リズムはマルチステージサーチャアルゴリズム内に含まれ、そして周波数対温度
アプローチを使用する。温度補償アルゴリズムは一番最近の温度値のみを保持す
るダイナミックなアレーを割り当てる。このように、残留周波数エラーＦｅは、
温度値とそれらの傾向とを監視し、そして改善された感度を持つより早いパイロ
ット信号取得のための適当なステージパラメータを選択することにより、減少さ
せることができる。

【００３３】 ＴＣＴアレーＴ［ｍ］の要素は、温度センサ１６０からの温度記録である、イ
ンデックスｍ＝０，１，…，６３を有する。各温度センサ１６０の記録値ａ_iは
、好ましくは動作温度範囲（−３０°Ｃ乃至＋８０°Ｃ）をカバーする８ビット
数である。好ましくは、温度センサ１６０の記録をＴＣＴアレーインデックスｍ
に翻訳するために、その値ａ_iの６最上位ビット（ＭＳＢ）のみが使用される。
このように、ＴＣＴ内の温度分解能(resolution)はｓ＝２² ＝４温度センサ１６
０ユニット（各ユニットは約０．４３°Ｃである）である。動作範囲の終端での
温度センサ１６０のスケールは好ましくは非線形であり、そして特定の適用に対
して較正される。温度記録値ａ_iに対応するＴＣＴアレー内に蓄積された周波数
エラー推定値はＦｅｓｔ（ａ_i）である。

【００３４】 移動体ユニットがオンの間及び新しいパイロット信号サーチ用の周波数エラー
推定の間、温度センサ１６０により報告された温度値を追跡し続けるべく、温度
変更傾向を決定するために、好ましくはサイズ５の、動的なアレーＴＡ［ｎ］が
導入される。それはまたメモリ１２０のテーブル部１３０にも蓄積される。それ
はパワーオン時にオールゼロに初期化され、そして移動体ユニットがオンである
間の温度変化の追跡維持を援助する。それはＴＣＴアレーがページングまたはト
ラフィックチャネル上で更新されるときと同時に更新される。このように、もし
それがすでにアレー内に蓄積されたすべての値と異なるならば、３０秒ごとに新
しい温度値がアレーＴＡ［ｎ］に書き込まれる。新しい温度値は好ましくはアレ
ー内の最も古いデータを上書きするので、一番最近に更新された要素のインデッ
クスが追跡される必要がある。

【００３５】 本発明のもう１つの実施例は、パイロット信号取得におけるダイナミックな温
度補償及びステージ選択のための方法である。図３はサーチャアルゴリズムのフ
ローチャートである。第１の周波数エラー推定値がＴＣＴアレーに書き込まれる
度に、ページングまたはトラフィックチャネルでは、ＴＣＴアレー内に少なくと
も１つの最近の周波数エラー推定値があり、そしてＴＡ［ｎ］内に少なくとも１
つの非ゼロ値があることをサーチャアルゴリズムに知らせるために、ページング
チャネルフラグがサーチャソフトウェアにより設定される。このフラグは移動体
ユニットがパワーオンされる度にリセットされる。さらに、一度ページングチャ
ネルフラグが設定されると、ステップ２１０におけるように、サーチャアルゴリ
ズムが再取得モードに入る度にページングチャネルフラグの状態をチェックする
必要がある。

【００３６】 最初のパワーオンでは、利用可能な周波数エラー推定値がないので、システム
はステップ２１５で正規のステージシーケンス（即ち、非ダイナミックなＦｅ対
Ｔテーブルを使用するステージ）を使用する。もし最初の取得が成功して、パイ
ロット信号がステップ２２０で取得されると、ページングチャネルフラグがステ
ップ２３０で設定される。その後、３０秒ごとに下記のステップがステップ２４
０で実行される： −温度値ａ_iは温度センサ１６０から得られる、 −温度テーブルは温度値ａ_iに対応する新周波数エラー推定値で更新される、 −ＴＡ［ｎ］アレーは、ＴＣＴアレー内と同じ温度分解能を維持するために、
もしそれがＴＡ［ｎ］アレー内にすでに蓄積されたいずれの値とも異なるだけで
ある場合は、新温度値ａ_iの６ＭＳＢにより表される値で更新される。インデッ
クスｎは最も最近に更新された値ｎ＝（ｎ＋１）ｍｏｄ ｎ ｍａｘを指すよう
に増加される。

【００３７】 例えば、ある時点でＴＡ［ｎ］アレーはその中に蓄積された下記の値ＴＡ［ｎ
］＝｛ａ₁，ａ₂，ａ₃，０，０｝を有する。これは、一方ページング／トラフィ
ックチャネル上で、温度（ａ₁，ａ₂，ａ₃）が報告され、そして対応する周波数
エラー推定値はＴＣＴアレー内で更新される。

【００３８】 もしシステム（即ち、パイロット信号）がステップ２５０におけるこの点で失
われると、サーチャソフトウェアは再取得タスクを開始し、そして下記のステッ
プが取られる： −ページングチャネルフラグの状態は、ステップ２１０でチェックされ、そし
てもしページングチャネルフラグが設定されなければ、良好な周波数分解能を持
つ正規のステージシーケンスがステップ２１５で使用され、そしてもしパイロッ
ト信号がステップ２２０で取得されると、ページングチャネルフラグがステップ
２３０で設定される。その後、３０秒ごとにステップ２４０が実行される。

【００３９】 もしページングチャネルフラグがステップ２１０で設定されることが分かると
、ＴＡ［ｎ］アレーの要素が考慮される。

【００４０】 −温度センサ１６０からの新温度値がステップ２６０で読まれる。 −Ｉ（ａ _i ）−ＴＡ［Ｎ］Ｉ、ここでａ_i＞＞２、のすべての差の最小値は、２温度センサ
１６０ユニットを表す、２のしきい値と比較される。

【００４１】 もし最近に観測されたａ_iの固定値とＴＡ［ｎ］内の全エントリとのすべての
差の最小値がステップ２７０でゼロであること、即ち、Ｍｉｎ｛Ｉａ_i−ＴＡ［
ｎ］Ｉ｝＝０が分かると、そのときＴＣＴアレーから読まれることができる最近
の周波数エラー推定値があり、サーチャアルゴリズムはステップ２８０で限定さ
れた周波数分解能（周波数エラー感度）を持つ早いステージシーケンスを使用す
ることができる。

【００４２】 もしステップ２９０でＭｉｎ｛Ｉａ_i−ＴＡ［ｎ］Ｉ｝＜＝２、しかしゼロで
なければ、その温度で最近の周波数エラー推定値はない、そしてシステムはステ
ップ３００で周波数エラー推定を実行し、ＴＡ［ｎ］内で最近更新された最も近
かい温度値に対応するＴＣＴからの周波数エラー値を平均するであろう。

【００４３】 この場合に、もしＴＣＴアレーがこの温度についてゼロエントリを有するなら
ば、この値は一度も更新されなかったことを意味し、ＴＡ［ｎ］アレー要素の距
離に基づく重み付け平均値が使用され、そして良好な周波数分解能を持つ正規の
ステージシーケンスがステップ３２０で使用される。

【００４４】 この場合に、もしＴＣＴアレーがステップ３１０でこの温度について非ゼロエ
ントリを有するならば、平均値が使用されるが、しかし限定された周波数分解能
（減少された周波数エラー）を持つ早いステージシーケンスはステップ３３０で
実行される。

【００４５】 もしステップ２９０でＭｉｎ｛Ｉａ_i−ＴＡ［ｎ］Ｉ｝＞２であれば、良好な
周波数エラー分解能を持つ正規のステージシーケンスがステップ３４０で使用さ
れる。

【００４６】 ｄ_j＝Ｉａ_i−ＴＡ［ｎ］Ｉ＜＝２ ……（１）である場合に
ついて、平均化は下記の方法で実行される。

【００４７】 条件（１）が真であるとき、それはａ_i要素から１又は２インデックスのいずれ
かだけ離れているＴＡ［ｎ］アレー内に少なくとも１つの要素があることを意味
する。この条件を満足するＴＡ［ｎ］内の要素数Ｍｄは１，２，３または４であ
る。

【００４８】 値セット(value set)Ａは条件（１）を満足するアレーＴＡ［ｎ］内のすべて
の非ゼロエントリで形成される。ここでＡ＝｛ａ₁ ，…ａ_j ，…ａ_Md｝。すべて
の対応する距離ｄｉは、０＜ｄ_j≦２のとき各ｊについて、条件（１）の式ｄ_j＝
Ｉａ_i−ＴＡ［ｎ］Ｉを使用して計算される。インデックスｊはＴＡ［ｎ］内の
ｎとは無関係であり、そしてバリューセットＡ内の要素の順序は任意である。

【００４９】 次のステップは、再取得の間発振器２０を制御するためにマイクロプロセッサ
４０により使用されるべき推定値Ｆｅｓｔを得るために、平均をとることを含む
。

【００５０】

【数１】 ここで

【数２】 これは、Ｆｅｓｔ（ａ_i）からのそれらの距離に基づいて、ＴＣＴアレー内の
Ｆｅｓｔの近傍系の線形重み付けを提供する。

【００５１】 最近に観測された温度のアレーＴＡ［ｎ］は、移動体ユニットがその温度につ
いて最近の周波数エラー推定値を有するかどうかを決定する必要がある。移動体
ユニットがターンオンのままでいる間中、温度が変化するであろうことは期待さ
れず、移動体ユニットがトラフィックチャネルに入り、またはトラフィックチャ
ネルを離れてページングチャネルに入る時に、それは４温度センサ１６０ユニッ
ト、あるいはＴＣＴアレー内の１インデックス（約２°Ｃ）ずつ変化する可能性
がある。一方、温度における急変は多分ないであろうし、そしてサイズ５のアレ
ーＴＡ［ｎ］は温度傾向を表すのに十分であるに違いない。サーチャアルゴリズ
ムは、限定された周波数エラー分解能（減少された周波数エラー）を持つ改善さ
れた（即ち、より早い）ステージシーケンスをなお使用することができるように
高々８温度センサ１６０ユニットずつ温度が変化することを可能とし、そして最
も接近したより早い観測された周波数エラー推定値での平均化を使用する。一方
、サーチャアルゴリズムは、高い周波数エラー分解能（周波数オフセット感度）
（より大きい周波数オフセットエラー）を黙認できる正規のステージシーケンス
を使用する。

【００５２】 この発明は最近、それの好ましい実施例を参照して記述される一方で、それの
範囲は下記セットの請求項及びそれのすべての同等物により定義される限りにお
いてのみ制限される。前記記述は純粋に非限定的例によって与えられたことは理
解されねばならない。当分野の技術者は記述された好ましい実施例の種々の改造
及び変更がこの発明の範囲及び精神を逸脱することなく構成され得ることを認め
るであろう。 したがって、添付されたクレームの範囲内で、この発明はこの中で明確に記述
されたものよりも他の状態で実行されてもよいことは理解されることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 移動局モデム（ＭＳＭ）チップ内の従前のパイロットサーチャの簡略化された
ブロック図を図示する。

【図２】 本発明の１実施例に従って、ＭＳＭチップ内の改善されたパイロットサーチャ
の簡略化されたブロック図を図示する。

【図３】 本発明のもう１つの実施例に従って、パイロット信号取得における動的な温度
補償及びステージ選択のための方法を示すサーチャアルゴリズムのフローチャー
トを図示する。

【符号の説明】

５‥移動局モデム（ＭＳＭ）チップ，９５‥移動体ユニット

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記工程を具備する、移動電話機における温度に渡って局部発
   振器周波数エラーを推定するための方法： 複数の温度設定の各々について周波数エラーエントリを蓄積するための位置を
   有する温度補償テーブルを定義する； 該温度補償アレーよりも少ない要素を含み、温度設定に対応する最近の周波数
   エラー記録の該蓄積のための複数の位置を有する温度アレーを定義する； 移動電話機局部発振器の周波数エラー及び該移動電話機の温度を周期的に測定
   する； 該測定された周波数エラーの該値を該温度補償テーブルに書き込む； 該測定された周波数エラーの該値を、該温度アレー内の最下位の現位置に、ま
   たは好ましくは、もし前記位置が存在するなら該同じ温度に対応する該温度アレ
   ー内の位置に、書き込む； 該特定の温度での該局部発振器周波数エラーを推定する、それは、もしその温
   度エントリが該温度アレー内に存在するならば、特定の温度で該温度アレー内に
   蓄えられた周波数エラーである；及び もし該特定の温度が該温度アレー内に存在しないならば、該特定の温度で該温
   度補償テーブル内に蓄積された該周波数エラーに該特定の温度から所定の距離以
   内の温度で該温度アレー内の該周波数エラーを加えた重み付けされた合計である
   該特定の温度での該局部発振器周波数エラーを推定する。
2. 【請求項２】下記工程をさらに具備する請求項１の方法： 該移動電話機がパワーオンされた各時刻に、該温度アレー中のすべての値をゼ
   ロに初期化する。
3. 【請求項３】 該局部発振器周波数エラーと温度を測定するレートが本質的
   に３０秒である請求項１の方法。
4. 【請求項４】前記温度補償テーブルが６４周波数エラーエントリに関する位
   置を有する請求項１の方法。
5. 【請求項５】該温度アレーが５つの温度と５つの対応する周波数エラー記録
   に関する位置を有する請求項１の方法。
6. 【請求項６】該重み付けされた合計内で使用される該所定の距離は２単位で
   ある請求項１の方法。
7. 【請求項７】下記工程を具備する、移動電話機内でのパイロットサーチャス
   テージを選択する方法： 該移動電話機の現温度を測定する； 該測定された温度での該移動電話機の局部発振器周波数を推定する； 該推定局部発振器周波数と所定の受信周波数に基づいて周波数エラーを計算す
   る；及び 該計算された周波数エラーの該値に基づく複数のパイロットサーチャステージ
   の１つを選択する。
8. 【請求項８】局部発振器周波数を推定する工程が下記を具備する請求項７の
   方法： 複数の温度設定の各々に関して周波数エントリの蓄積のための位置を有する温
   度補償テーブルを定義する； 該温度補償アレーよりも少ない要素を含み、温度設定に対応する周波数記録の
   該蓄積のための複数の位置を有する、温度アレーを定義する； 移動電話機局部発振器の周波数及び該移動電話機の温度を周期的に測定する； 該測定された周波数の該値を該温度補償テーブルに書き込む； 該測定された周波数の該値を、該温度アレー内の最下位の現位置に、または好
   ましくはもし前記位置が存在するなら該同じ温度に対応する該温度アレー内の位
   置に、書き込む； もしその温度エントリが該温度アレー内に存在するならば、特定の温度で該温
   度アレー内に蓄えられた周波数である特定の温度での該局部発振器周波数を推定
   する；及び もし該特定の温度が該温度アレー内に存在しないならば、該特定の温度で該温
   度補償テーブル内に蓄積された該周波数と、該特定の温度から所定の距離以内の
   温度で該温度アレー内の該周波数との重み付けされた合計である、該特定の温度
   での該局部発振器周波数を推定する。
9. 【請求項９】 下記工程を有する、移動電話機内でパイロットサーチャステ
   ージを選択する方法： ａ） ステータスフラグをゼロに初期化する ｂ） パイロット信号を取得するために第１のパイロットサーチャステージを
   選択する； ｃ） 一度該パイロット信号が取得されると該ステータスフラグを１に設定す
   る ｄ） 該移動電話機の現温度を測定する； ｅ） 該測定された温度での該移動電話機の局部発振器周波数を推定する； ｆ） 該推定された局部発振器周波数及び所定の受信周波数に基づいて周波数
   エラーを計算する； ｇ） 該計算された周波数エラーの該値に基づいて複数の代替のパイロットサ
   ーチャステージの１つを選択する； ｈ） もし該取得されたパイロット信号が失われれば次のパイロットサーチス
   テージを選択するために工程ｄ−ｇを反復する。
10. 【請求項１０】下記を具備する、温度補償されたパイロットサーチャ： 移動電話機の該温度を測定するための温度センサ； 移動電話機局部発振器の該周波数を周期的に測定するための手段； 該測定された移動電話機温度に対応する該測定された局部発振器周波数を蓄積
    するための温度補償テーブル； 該測定された移動電話機温度に対応する該測定された局部発振器周波数を蓄積
    するための該温度補償テーブルよりも小さいサイズの温度アレー； ここで、もし前記第１の位置が存在するならば、前記最も最近に測定された
    周波数は、該同じ温度に対応する第１の位置を上書きするか、またはもし前記第
    １の位置が存在しないならば、前記最も最近に測定された周波数及び最も最近に
    測定された温度は、周波数及び温度の対応する最も古い位置を上書きする； 該温度補償テーブル及び該温度アレー内にあらかじめ蓄えられた値に基づいて
    任意の温度で推定された周波数を計算するための手段； ここで、前記推定された周波数は、もしその位置が存在するならば、該任意
    の温度での該温度アレー内の周波数値に等しいか、または推定された周波数は、
    前記任意の温度での該温度補償テーブル内の周波数値に、該任意の温度から所定
    の距離以内の温度での該温度アレー内の該周波数を重み付けした合計に等しい； 複数のパイロットサーチャステージ； 該推定された周波数に基づいて該複数のパイロットサーチャステージの１つを
    活性化するための手段。