JP2003524944A - 移動局位置情報を利用してパイロット信号サーチ時間を短縮する方法及び装置 - Google Patents

移動局位置情報を利用してパイロット信号サーチ時間を短縮する方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動局位置情報を利用してパイロット信号サーチ時間を短縮する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 無線通信システムにてパイロット信号サーチを実行する方法と装置。モバイルの位置がネットワーク内で決定される。そしてこの位置は決められたパイロット信号セットにおいて識別される全てのパイロット信号をサーチするのに用いられるサーチウインドウサイズと他のサーチパラメータを決定するのに使用される。サーチウインドウサイズはまたモバイルの位置と発信されたパイロット信号へのマルチパス効果に関する別の構成要素に基づいて決定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信に関する。特に、本発明は一基地局から別の基地局への通話の
ハンドオフに係るサーチ時間を短縮する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムは一般的に、他の要素の中で、通話を行うときに一またはそ
れ以上の基地局と通信する一般に移動電話（モバイル）と称せられる無線ユニッ
トからなる。モバイルは、基地局のコントローラによりモバイルに割り当てられ
た周波数帯内に含まれる一またはそれ以上のチャネルで基地局と通信する。モバ
イルから基地局への通信は「逆方向リンク」と呼ばれるもので行われ、基地局か
ら移動局への通信は「順方向リンク」で行われる。移動局が動き回る間もモバイ
ルが通話を続けられるように、通話中移動局は絶えず他の基地局を探している。
【０００３】 このような無線システムで使用されるモバイルの一つの重要な要素は、サーチ
ャ（Searcher）である。少なくとも３つの場合、１）モバイルが通信のために基
地局を捕捉しようとしているとき、２）モバイルがページングまたはアクセスチ
ャネル状態であるアイドル状態において、３）モバイルがトラフィックチャネル
のコントロール下にあるトラフィック状態において、サーチャは異なる基地局か
ら送信されるパイロット信号（パイロット）をサーチするようにプログラムされ
ている。モバイルに割り当てられた周波数と他の周波数上でパイロットをサーチ
するスピードがモバイルのサーチ性能を決める。スロットモードでは、目的はス
ロットが消滅する前に隣のセットにある全パイロットをサーチすることである。
スロットモードは、時間の選ばれたスロットの間のみモバイルが監視するモバイ
ルの動作モードを参照する。また、「候補」周波数にあるパイロットをサーチす
るときに、モバイルは、その供している周波数に戻りまた候補周波数をサーチす
ることにより生じる音声の劣化を最小限にするように、候補セットにある全ての
パイロットのサーチをできるだけ早く完了する必要がある。以下で論じるように
、候補周波数は潜在ハンドオフ周波数であり、これらのサーチ技術は無線通信シ
ステムで通信のハンドオフを調整するのに用いられる。
【０００４】 Ａ．ハンドオフ 符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）無線システムで使用されるモバイルは、トラフ
ィックチャネルのコントロール下にあるとき、３つのタイプのハンドオフ手順を
支持する。多重接続通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用は１９９０年2月1
3日発行、「衛星や地上リピータを使用したスペクトル拡散多元接続通信システ
ム」と題する、本発明の譲受人に譲渡され、ここに参照により組み入れられた米
国特許第４，９０１，３０７号で開示されている。３つのタイプのハンドオフは
、 １．ソフトハンドオフ−モバイルが旧基地局との通信を中断することなく新基地
局との通信を開始するハンドオフ。ソフトハンドオフは同一の周波数が付与され
たＣＤＭＡチャネルの間でのみ使用され得る。
【０００５】 ２．ＣＤＭＡ ｔｏ ＣＤＭＡハードハンドオフ−基地局のばらばらのセット、
異なる帯域クラス、異なる周波数割当、或いは異なるフレームオフセット間でモ
バイルが遷移されるハンドオフ。
【０００６】 ３．ＣＤＭＡ ｔｏ Ａｎａｌｏｇハンドオフ−ｃｄｍａ順方向トラフィックチ
ャネルからアナログ音声チャネルへモバイルが向けられるハンドオフ。
【０００７】 ソフトハンドオフを行うために、モバイルは絶え間なく割り当てられたパイロ
ットのセットをサーチする。「パイロット」という語は、パイロットシークエン
スオフセットと周波数割当で確認されるパイロットチャネルに言及する。パイロ
ットは同じ順方向リンクＣＤＭＡチャネルの内の順方向リンクトラフィックチャ
ネルに結合するか、或いは逆方向リンクパイロットを使用するシステム上の逆方
向リンクに同様に結合する。パイロットセットの中の全てのパイロットは同一の
ＣＤＭＡ周波数割当を有する。明瞭化のためパイロットは順方向リンクのみの観
点で論じられる。
【０００８】 モバイルはＣＤＭＡチャネルの存在を検出しその信号の強度を測定するために
現在のＣＤＭＡ周波数割当上のパイロットをサーチする。モバイルが既にそのモ
バイルに割り当てられているどんな順方向リンクトラフィックチャネルにも結合
しない十分な強度のパイロットを検出したとき、モバイルは現在通信している基
地局にパイロット強度測定メッセージを送信する。基地局はそれからそのパイロ
ットに結合した順方向リンクトラフィックチャネルをモバイルに割り当て、モバ
イルにハンドオフの実行を指示できる。
【０００９】 パイロットサーチパラメータとパイロット強度測定メッセージ送信は次のパイ
ロットのセットによって表される。
【００１０】 ・アクティブセット：モバイルに割り当てられた順方向リンクトラフィックチ
ャネルに結合するパイロット。
【００１１】 ・候補セット：現在アクティブセットにはないが結合する順方向リンクトラフ
ィックチャネルがうまく検波されたことを示すのに十分な強度を持ったモバイル
で受信されたパイロット。
【００１２】 ・隣接セット：現在アクティブセットや候補セットにはないハンドオフの候補
の可能性のあるパイロット。
【００１３】 ・残存セット：隣接セット、候補セットやアクティブセットにあるパイロット
を除いた、現在のＣＤＭＡ周波数割当上の現在のシステムにあるすべての可能性
のあるパイロットのセット。この可能性のあるパイロットはそのパイロットＰＮ
シークエンスオフセットインデックスがいくらかのパイロット利得の整数倍であ
るパイロットからなる。
【００１４】 基地局はＣＤＭＡチャネルの存在を検出しその強度を測定するためにモバイルに
異なるＣＤＭＡ周波数をサーチするよう指示してもよい。モバイルは基地局にそ
のサーチ結果を報告する。パイロット強度測定により、基地局は相互周波数（in
ter‐frequency）ハードハンドオフを実行するようモバイルに指示することがで
きる。
【００１５】 パイロットサーチパラメータはパイロットの次のセットによって表される： ・候補周波数隣接セット（Candidate Frequency Neighbor Set）：ＣＤＭＡ候
補周波数上のパイロットのリスト。
【００１６】 ・候補周波数サーチセット（Candidate Frequency Search Set）：基地局がモ
バイルにサーチを指示できる候補周波数隣接セットのサブセット。
【００１７】 Ｂ．パイロットサーチ 現在のシステムでは、基地局はサーチウインドウ（Search Window）、即ちＰ
Ｎオフセットの範囲をセットし、その範囲内でモバイルは使用可能マルチパスコ
ンポーネントをサーチすることになる。これらのマルチパスコンポーネントは結
合する順方向リンクトラフィックチャネルの検波のためにモバイルによって使用
される。サーチ動作基準と一般的な無線システム基準は、電気通信工業会により
発行されたＴＩＡ／ＥＩＡ−９５ｘとＴＩＡ／ＥＩＡ−９８−Ｂ規格と、米国規
格協会により発行されたＡＮＳＩ Ｊ−ＳＴＤ−０１８とで規定され、それら全
てがここに参照により組み入れられる。これらのサーチは一般に次のものにより
規定される： ・アクティブセットと候補セット：アクティブ及び候補セットにおけるパイロ
ットのサーチ手順は同一である。アクティブ及び候補セットにおける各パイロッ
トのサーチウインドウサイズは、ＳＲＣＨ＿ＷＩＮ＿Ａに対応するテーブル１で
規定されるＰＮチップの数である。例えば、ＳＲＣＨ＿ＷＩＮ＿Ａｓ＝６は２８
ＰＮチップサーチウインドウ又はサーチウインドウセンタ±１４ＰＮチップに対
応する。モバイルはパイロットの最も早く到着する使用可能マルチパスコンポー
ネントの中央にアクティブ及びキャンディデートセットの各パイロットに対する
サーチウインドウを置く。
【００１８】 表 １
【表１】 ・ネイバーセット：異なった隣接サーチウインドウのフラッグがセットされれば
、隣接セットの各パイロットのサーチウインドウサイズは、サーチされているパ
イロットに関するサーチウインドウサイズパラメータに対応して、テーブル１に
規定されたＰＮチップの数である。フラッグがセットされないなら、隣接セット
の各パイロットのサーチウインドウサイズは同じであり、ＳＲＣＨ＿ＷＩＮ＿Ｎ ｓ に対応して、テーブル１に規定されたＰＮチップの数である。モバイルは、モ
バイルの時間照会で決められたタイミングを用いて、ＰＮシークエンスオフセッ
トの中央に隣接セットの中の各パイロットのサーチウインドウを置く。
【００１９】 ・残存セット：残存セットの各パイロットのサーチウインドウサイズは、ＳＲＣ
Ｈ＿ＷＩＮ＿Ｒｓに対応して、テーブル１に規定されたＰＮチップの数である。
モバイルは、モバイルの時間照会で決められたタイミングを用いて、パイロット
のＰＮシークエンスオフセットの中央に残存セットの中の各パイロットのサーチ
ウインドウを置く。モバイルは、パイロットＰＮシークエンスオフセット利得が
パイロット利得の整数倍に等しい残存セットパイロットをサーチする。
【００２０】 ・候補周波数サーチセット：候補周波数のフラッグがセットされれば、候補周波
数サーチセット内の各パイロットのサーチウインドウサイズは、サーチされてい
るパイロットに結合したＳＲＣＨ＿ＷＩＮ＿ＮＧＨＢＲに対応して、テーブル１
に規定されたＰＮチップの数である。もしフラッグがセットされなければ、候補
周波数サーチセット内の各パイロットのサーチウインドウサイズは、ＣＦ＿ＳＲ
ＣＨ＿ＷＩＮ＿Ｎに対応して、テーブル１に規定されたＰＮチップの数である。
モバイルは、モバイルの時間照会で決められたタイミングを用いて、パイロット
のＰＮシークエンスオフセットの中央に候補周波数サーチセットの中の各パイロ
ットのサーチウインドウを置く。
【００２１】 Ｃ．サーチ時間 各電話製造者はサーチ戦略を実行する独自の方法を持っている。全ての戦略に
おいて、特定パイロットをサーチする時間は、ウインドウサイズとサーチャのハ
ードウエアに依存する。あるハードウエアが与えられると、パイロットのサーチ
時間はサーチウインドウサイズに線形に比例する。サーチウインドウサイズの縮
小はサーチ時間の実質的な短縮になる。現在のサーチ手順を用いれば、ウインド
ウサイズは与えられたセルがカバーする地域のサイズによってほとんど決定され
る。セルは、モバイルと通信する基地局がカバーする地理的な地域である。４つ
のそのようなセルが図１に示されている。供しているセル内のモバイルの場所に
かかわらず、現在のサーチウインドウは最悪の場合のシナリオに対応したサイズ
になる。即ち、それらは、セル内ながら基地局から最大距離に位置したモバイル
に対応したサイズになる。
【００２２】 ページングやトラフィックチャネルでは、モバイルは、モバイルの時間照会で
確立されたタイミングを用いて、パイロットのＰＮシークエンスオフセットの中
心に隣接セット内の各パイロットのサーチウインドウを置く。モバイルの時間照
会は最も早く着き使用できるパスで規定される。例えば、図１は無線システム１
００内の４つの隣接したセル１０２、１０４、１０６、１０８を示しており、各
セルはＰＮ１、ＰＮ２、ＰＮ３、ＰＮ４とそれぞれ指定されたパイロットを有す
る。パイロットＰＮ１のサーチウインドウのサイズは、Ａ地点に位置するモバイ
ルに基づいて決定される。しかしながら、例えモバイルがＢ地点にあっても、同
じサーチウインドウが使用される。セル１０４内のモバイルの位置を考慮しない
ので、これは貴重なサーチャ資源の無駄になる。モバイルがＢ地点にあれば、サ
ーチウインドウはＡ地点に位置するモバイルに要求されるサーチウインドウに呼
応したサイズで縮小されるべきである。
【００２３】 Ｄ．位置検出方法（Location Methods） モバイル用自動位置検出能力を提供するために多くの技法が考えられている。
一の技法は多くのセルサイトからの信号の到着時間差の測定を含む。これらの信
号は位置情報を検出するため「三角法」で測量される。典型的なＣＤＭＡシステ
ムは各モバイルに最も近いセルサイトに届くに十分なだけの信号電力を送信する
よう要求するので、この技法は有効になるセルサイトの高集中及び／或いはサイ
トの送信電力の増加を要求する。この三角法測量は、セルサイトの集中が増大す
ることまたは各モバイル局の信号電力が増大されなければならないことを要求し
つつ、少なくとも３つのサイトとの通信を要求する。別のアプローチは、ＧＰＳ
（Global Positioning System）機能のモバイルへの追加を含む。このアプロー
チは４つの衛星への見通し線を要求し、モバイルの位置を突き止めるには多少遅
いが、最も正確なアプローチである。
【００２４】 第三のアプローチはモバイルがＧＰＳ搬送波を探す周波数領域を示唆しながら
モバイルに支援情報を送る。ほとんどのＧＰＳ受信機は可視衛星からの信号に対
する周波数領域内でその受信機が実行するサーチを最小限にするためＧＰＳ衛星
アルマナック(Almanac)として知られたものを使用する。アルマナックは、粗天
体暦の15000ビットブロックであり、全星座に関する時間モデルデータである。
衛星の位置と日の現時間に関するアルマナックにおける情報はおおよそのものの
みである。アルマナックなしで、ＧＰＳ受信機は衛星信号を取得するため最広範
で可能な周波数サーチを行わなければならない。他の衛星信号捕捉を支援する付
加情報獲得のために追加処理が要求される。サーチされる必要のある大きな数の
周波数ビン（bins）のために信号捕捉処理には数分要す。各周波数ビンは中心周
波数と予め規定された幅を有する。アルマナックの利用により衛星ドップラー（
Doppler）における不確かさが減少し、それ故サーチの必要なビンの数が減少す
る。衛星アルマナックはＧＰＳナビゲーションメッセージから検出され、衛星か
らモバイルへの順方向リンクでデータや信号メッセージとして送信される。この
情報を受信して、モバイルはその位置を決定するＧＰＳ信号処理を実行する。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
必要とされるものは、モバイルがトラフィックチャンネルのコントロール下に
ある間、そのモバイルが割当てられた周波数で全てのパイロットをサーチできる
スピードを向上させるパイロットサーチ技術に関してモバイル用の位置情報を使
用できる方法と装置である。本発明は隣接及び候補セットにおける各パイロット
のサーチウインドウサイズを決定するためにモバイルの物理的位置に関する情報
を利用できるべきである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
概して、本発明は通信ネットワークに関する。特に、本発明は隣接及びアクテ
ィブ候補セットにおけるパイロットのサーチウインドウサイズを決定するに際し
モバイルの位置を利用する装置及び方法に関する。 本発明の一実施例は、無線通信ネットワークにおけるパイロット信号サーチを
行う方法を提供する。まず、モバイルの位置はネットワーク内で決定される。そ
れから、この位置は、パイロットセット内で特定される全てのパイロットをサー
チするために使用されるサーチウインドウサイズとサーチパラメータ情報を決定
するときに使用される。サーチウインドウサイズはまたモバイルの位置と発信さ
れたパイロット信号に対するマルチパス効果に関連した他のコンポーネントを基
に決定される。
【００２７】 別の実施例において、本発明は、デジタル信号処理部で実行可能で無線通信ネ
ットワークにてパイロット信号サーチを行うのに使用されるデジタル情報を含む
製造物を提供する。別の実施例において、本発明はパイロット信号サーチを行う
のに使用される装置をもたらす。一の実施例では、装置は少なくとも一の基地局
からなり、各基地局はパイロット信号を発信し、基地局は通信ネットワーク内で
モバイルの位置を決定するのに使用される。装置はまた少なくとも一のモバイル
を含んでもよく、モバイルは少なくとも一の基地局と通信的に結合され、モバイ
ルは選択されたパイロットセットに結合した全てのパイロット信号をサーチする
のに要求されるサーチ時間を最小化するためにモバイルに発信されたサーチウイ
ンドウサイズと他のサーチパラメータ情報を使用する。
【００２８】 本発明はそのユーザに多くの利点を与える。一の利点は一セットのパイロット
信号をサーチするのに要する時間が知られた技術を超えて短縮されることである
。別の利点はさらに効率的なサーチが行われるので貴重なサーチャ資源が無駄に
されないことである。本発明はまた本発明の以下詳細な記載を検討すれば明らか
になる多くの他の利点と利益を与える。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の本質、目的及び利点は、添付図面との関係で次に続く詳細な記載を考
慮すれば当業者により明らかになり、図面を通して同様の参照番号は同様の部分
を表す。
【００３０】 代表的な実施例の詳細な説明 図２から図５はこの発明の種々方法と装置の例を示す。説明を容易にするため
に、しかしながらどんな限定も意図せずに、これらの例はデジタル信号処理装置
の関係で記載されている。上記を参照して機械可読指示のシークエンスを実行す
るのに使用されるデジタル信号処理装置は種々ハードウエアコンポーネントと相
互連結具現化されてもよい。これらのデジタル信号処理装置の種々アレンジは関
係する方法の以下記載を読めば当業者に明らかになる。
【００３１】 オペレーション 前述の特許や刊行物は取得のために使用されるパイロット信号を全て記載する
。パイロット信号の使用により、モバイルはタイムリーな方法で局地（local）
基地局を捕捉できる。モバイルはパイロットチャネルで搬送される受信パイロッ
ト信号から擬似ランダムノイズ（ＰＮ）コードフェイズオフセットを含む同期情
報と、関係する信号電力情報を得る。いったんパイロットチャネルを捕捉すれば
、モバイルはパイロットチャネルに結合する同期チャネル（sync channel）もま
た捕捉できる。
【００３２】 同期チャネルはタイミング指示の微調整を受信するのに使用され、それによって
モバイルはシステム時間と内部回路要素を一時的に同期する。モバイルの内部時
間がシステム時間と同期されることが重要であると上記の説明に照らして理解さ
れる。これによりモバイルはＰＮコードシークエンス内において基地局がどこに
あるのか知ることができ、また基地局とモバイル間の通信が可能になる。従って
、モバイルが基地局と通信しているときに、基地局は同期を促進するためにシス
テム時をモバイルに送信する。
【００３３】 スペクトル拡散通信システムでは、パイロット信号は基地局の送信に対する位
相と周波数でモバイル局を同期するのに使用される。代表例では、スペクトル拡
散通信システムは、ダイレクト−シークエンス(direct-sequence)スペクトル拡
散通信システムである。このようなシステムの例は、１９９２年３月３日発行の
「ＣＤＭＡモバイル電話システムにおける送信電力制御方法及び装置」と題する
米国特許第５，０５６，１０９号と、１９９２年４月７日発行の「ＣＤＭＡセル
ラ電話システムにおける信号波形生成システム及び方法」と題する米国特許第５
，１０３，４５９号において論じられており、両方共に本発明の譲受人に譲渡さ
れ、また参照によりここに組み込まれている。ダイレクト−シークエンススペク
トル拡散通信システムにおいて、送信された信号は、データ信号で搬送波を変調
し、生じた信号を広帯域拡散信号で再度変調することにより情報を送信する必要
のある最小帯域よりも大きい周波数帯域に拡散される。一の実施例のパイロット
信号において、データは全てのもののシークエンスとして考察される。リニアフ
ィードバックシフトレジスタは、その実行は前述の特許で詳細に記載されている
が、典型的に拡散信号を生成する。拡散信号は式の回転フェイザ（phasor）： s（t）＝Aｅ−ωｔ＋Φ． 基地局を獲得するために、モバイルは基地局からの受信信号に対して位相Φと周
波数ωの両方で同期しなければならない。サーチャが受信信号の位相Φを見つけ
る。拡散信号の位相Φを見つけた後、位相と周波数両方追跡のためのハードウエ
アを持つ復調素子を使用して周波数が見つけられる。モバイルが受信信号の位相
を見つける方法は、位相仮説のセットを試すことにより上記サーチウインドウの
観点から論じられ、また仮定的な位相仮説、オフセット仮説と呼ばれる、の一つ
が正しいかどうかを決定する。「ウインドウ」サーチを用いるサーチャ動作の例
は１９９８年９月８日に出願された「ＣＤＭＡ通信システムにおけるサーチ捕捉
を実行する方法及び装置」と題する、本発明の譲受人に譲渡され、また参照によ
りここに組み込まれている同時継続の米国特許第５，８０５，６４８号において
与えられる。
【００３４】 通話のハンドオフを考慮して、無線システムはいわゆる「スロット（Slotted
）」サーチを用いる。言いかえれば、スロットサーチを行うモバイルは、通話を
ハンドオフする他の基地局をサーチするために周期ウインドウ（「スロット」と
いう）を割当てられる。従って、モバイルは、上述された基準に従って、ＰＮコ
ードシークエンスの中でモバイルがパイロットチャンネルがあると予想する位置
に中心を置く予め決められたウインドウ内で周りの基地局が発信したパイロット
チャネル信号をサーチする。
【００３５】 モバイルが現在通信している基地局は、サーチウインドウサイズとシステムタ
イムのような他のパラメータをモバイルに送信する。当業者はすぐに認識するよ
うに、この再捕捉サーチウインドウは長いサーチを避けるためにできるだけ小さ
くあるべきである。さらに、サーチパラメータはできるだけ特殊化されるべきで
ある。
【００３６】 具体例では、本発明は図１で示されるＰＮ１のサーチウインドウサイズを現在
知られている方法を超えて１／３に縮小できる。例えば、モバイルがＢ地点にあ
れば、ＰＮ１のサーチウインドウは３つの中の１つのファクタで縮小される。も
しモバイルがＣ地点にあれば、サーチウインドウは比例して縮小される。１の実
施例では、サーチウインドウサイズを特殊化するために本発明はモバイルの物理
的位置を使用してこれを実現する。別の実施例では、本発明はサーチパラメータ
の全てに対する位置を使用する。
【００３７】 この方法を行うために、モバイルのおおよその位置がわからなければならない
。この位置はこの分野で知られた上述された様々な方法で決定される。１つの典
型的なモバイル位置決定技術の論文は、「無線ＣＤＭＡ受信機の位置決定システ
ム及び方法」と題する、１９９８年３月１７日に出願された、本発明の譲受人に
譲渡され、また参照によりここに組み込まれている同時継続の米国特許出願番号
９／０４０，５０１において同時継続の米国特許出願で論ぜられている。本発明
の目的のために、正確な位置決定は必要とされない。コース技術がモバイルの位
置決定に使用される。
【００３８】 一旦モバイルがトラフィックチャネルのコントロール下になれば、現在通話を
扱っている基地局は隣接セットに含まれるパイロット信号をサーチするのに使用
されるサーチウインドウのサイズをモバイルに告げるメッセージを発信する。サ
ーチウインドウサイズは担当セル内のモバイルの位置を考慮して決定される。例
えば、表１と図１を参照して、ＰＮ１のサーチウインドウはＢ地点にあるモバイ
ルに対して、ウインドウサイズを１６０チップから１４チップに縮小して、１２
から４に縮小される。そしてサーチウインドウサイズが縮小されるので、復調損
失は縮小されて、サーチは迅速に完了する。
【００３９】 サーチャウインドウサイズは少なくとも２つのコンポーネント、電話と目標と
されるパイロットとの間の地理的距離に関する１のコンポーネントと、送信され
たパイロット信号に対するマルチパス効果に関する別のコンポーネント、を有す
る。従って、２つのコンポーネントの効果を合わせることにより選ばれたサーチ
ウインドウサイズが最小化される。ＣＤＭＡシステムでは、空間またはパスダイ
バーシティは、２つまたはそれ以上のセルサイトを通してモバイルからの同時リ
ンクにより多数の信号パスを与えることにより得られる。さらに、パスダイバー
シティは、異なる延長遅延と共に到着する信号の受信と処理を分けて行うことに
より処理する拡散スペクトルを通してマルチパス環境を利用することにより得ら
れる。パスダイバーシティの例は、１９９２年３月３１日に発行された、「ＣＤ
ＭＡセルラ電話システムにおけるソフトハンドオフ」と題する、米国特許第５、
１０１、５０１号と、１９９２年４月２８日に発行された、「ＣＤＭＡセルラ電
話システムにおけるダイバーシティ受信機」と題する、米国特許第５、１０９、
３９０号、両方共に本発明の譲受人に譲渡され、また参照によりここに組み込ま
れている、にて説明されている。
【００４０】 別の実施例では、サーチパラメータはまたモバイルの場所に基づいて選ばれる
。モバイルがトラフィックチャネルのコントロール下にあるとき、基地局はサー
チパラメータをモバイルに送信する。これらのサーチパラメータはサーチパラメ
ータを特殊化する或いは「あつらえる」ためにモバイルの場所情報を利用する。
この特殊化はサーチャ手順を最適化するために使用される。サーチを実行するサ
ーチャによって使用されるサーチウインドウサイズと手順を最適化することによ
りサーチ時間の短縮が図れる。
【００４１】 さらに別の実施例では、一旦ウインドウサイズがセル内の地理的地域に対応し
て決定されれば、ウインドウサイズはメモリ部に記憶される。サーチャ手順パラ
メータもまた記憶される。無線システム内のセルが実質的に変わらなければ、こ
れらのウインドウサイズはその地理的地域内に位置するどのモバイルとも通信で
き、また使用される。モバイルの位置を知っている基地局コントローラはウイン
ドウサイズ及び／またはサーチャ手順パラメータを調べてそれらをモバイルに送
信する。別の実施例では、モバイルがその情報を記憶してもよい。
【００４２】 装置構成部品と相互結合 様々な装置実施例が特定のモバイル位置システムに関してそしてハードウエア
具体例をサポートして以下に述べられている。しかしながら、当業者は様々な位
置システムを使用できると認識するであろう。
【００４３】 図２は同期ＣＤＭＡ通信ネットワークにおける基地局２０２とモバイル２０４
の実現を示す図である。ネットワークはビルディング２０６と地面を基礎とした
障害物２０８に囲まれている。基地局２０２とモバイル２０４は数個のＧＰＳ衛
星、その内４つは２１０、２１２、２１４と２１６と示されている、を有するＧ
ＰＳ環境の中に配置されている。このようなＧＰＳ環境はよく知られていて、例
えば、ホフマン−ウエレンホフ他著、ＧＰＳ理論と実践、第２版、ニューヨーク
、ニューヨーク州、スプリンガーヴェルラグウイーン１９９３発行に見られる。
典型的な先行技術のＧＰＳの実用では、ＧＰＳ受信機がその位置を決定するため
に少なくとも４つの衛星が必要とされる。反対に、遠隔基地２０４の位置は１つ
位少ないＧＰＳ衛星からの信号と、最も単純な場合、２つの他の地上に位置した
信号を用いて決定される。図３はＣＤＭＡネットワーク２２０のブロック図を示
す。ネットワーク２２０は基地局コントローラ（ＢＳＣ）２２４を有するモバイ
ル交換局（ＭＳＣ）２２２を含む。公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）２２６は伝統的
な地上に位置した電話線及びＭＳＣ２２２へ及びＭＳＣ２２２からの他のネット
ワーク（図示されていない）からの通話の経路を定める。ＭＳＣ２２２はＰＳＴ
Ｎ２２６から第１のセル２３０に結合したソース（Source）基地局２２８と第２
のセル２３４に結合したターゲット（target）基地局２３２への及びからの通話
の経路を定める。さらに、ＭＳＣ２２２は基地局２２８と２３２間の通話の経路
を定める。ソース基地局２２８は第１の通信路２３８経由第１のセル２３０内の
第１のモバイル２３６への通話に経路を指示する。第１の通信路２３８は順方向
リンク２４０と逆方向リンク２４１を有する２方向リンクである。一般的に、基
地局２２８がモバイル２３６との通信を確立すると、順方向リンク２４０はトラ
フックチャネルを含む。
【００４４】 無線位置設定機能（ＷＰＦ）２４２はＢＳＣ２２４と通信的に結ばれているが
、ＭＳＣ２２２のような他のネットワーク要素に直接的或いは非直接的に結ばれ
てもよい。ＷＰＦ２４２は一般にデジタル処理装置、記憶装置とこのような装置
に一般に見られる他の要素（全て図示されていない）を具備する。ＷＰＦ２４２
に、基地局２２８とモバイル２３６との間で送信される信号の１方向時間遅延を
見積もったり、参照時間と信号の到達時間との間の時間オフセットを監視し説明
するといったような様々な用途に当ててもよい。２２８と２３２各基地局は１セ
ルのみに結合しているが、基地局コントローラはしばしばいくつかのセルにある
基地局を支配しまたは結合する。モバイル２３６が第１のセル２３０から第２の
セル２３４に移動するとき、モバイル２３６は第２のセルに結合する基地局と通
信を開始する。これは一般的にターゲット基地局２３２への「ハンドオフ」と称
されている。「ソフト」ハンドオフにおいて、モバイル２３６はソース基地局２
２８との第１の通信リンク２３８に加えてターゲット基地局２３２との第２の通
信リンク２４４を確立する。モバイル２３６が第２セル２３４に入り第２セルと
のチャネルが確立された後、遠隔局は第１の通信リンクを切断してもよい。
【００４５】 ハードハンドオフでは、ソース基地局２２８とターゲット基地局２３２の動作
は一般的に、ターゲット基地局へのリンクが確立される前にソース基地局間の通
信リンク２４４が切断されなければならないので異なる。例えば、ソース基地局
が第２の周波数帯域を使用する第２のＣＤＭＡシステム内にあるとき、ほとんど
の遠隔局には同時に２つの異なる周波数帯域に同調する能力がないので、遠隔局
は両基地局とのリンクを同時に維持できない。第１のモバイル２３６が第１セル
から第２セルに移動するとき、ソース基地局２２８へのリンク２３８は切断され
てターゲット基地局２３２との新たなリンクが形成される。
【００４６】 図４へ移って、モバイル３００は一般に３０４と示された無線通信システムの
基地局３０２との無線通信状態にあるように示されている。開示の明確化のため
に単一の基地局３０２と単一のモバイル３００が図４に示されているが、システ
ム３０４は一般的に他のモバイルと基地局（図示されていない）を含むと理解さ
れるべきである。具体例では、システム３０４はモバイル信号を別の信号と区別
するために符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）原理を満たす。好ましいＣＤＭＡシス
テムの詳細は、上記にて参照された１９９０年２月１３日に発行された、「衛星
または地上リピータを用いたスペクトル拡散多元接続通信システム」と題する、
本発明の譲受人に譲渡され、また参照によりここに組み込まれている、米国特許
第４、９０１、３０７号、にて説明されている。図で示されているように、モバ
イル３００は無線リンク３０８を介して基地局３０２と通信できる受信機／発信
機３０６を含む。さらに、モバイル３００は受信機／発信機３０６によってデー
タの受信と送信を制御するためコントロール回路構成を含む。図４において、こ
のコントロール回路構成は、簡略化のため、デジタル信号処理装置３１０として
示されている。同じく図示されているように、処理装置３１０はデータ記憶装置
３１２にアクセスすることができる。図示されていないが、基地局３０２はデジ
タル信号処理装置と記憶装置を保有する。以下でさらに十分開示されるように、
データ記憶装置３１２はデジタル信号処理装置３１０によって実行される指示を
含む。
【００４７】 従って、データ記憶装置３１２の論理構成の例外はあるが、モバイル３００はこ
の分野で知られているように好ましくはＣＤＭＡモバイルである。
【００４８】 さらに、モバイル３００は内部クロック３１４を含む。１の実施例では、内部
クロック３１４は電圧制御温度制御水晶発振器（ＶＣＴＣＸＯ）である。しかし
ながら、他のクロック装置、水晶ベースであろうとなかろうと、本発明での使用
に同等に適していることに注目すべきである。従って、クロック３１４の出力信
号は、よく知られた原理に従ってクロック電源３１８からクロック３１４への入
力信号の電圧を制御することによりコントロールされているクロックパルス出力
のレートを有する、カウンタ３１６へ送信されるクロックパルスのシークエンス
である。クロック３１４は上述の通り基地局３０２からのタイミングメッセージ
の受信によりシステム時間と同期される。
【００４９】 製造物 上述の通りこの方法は、例えば機械可読指示のシークエンスを実行するデジタ
ル信号処理部を動作させることにより実行される。これらの指示は媒体（media
）を運ぶ様々なタイプの信号に存する。この点において、本発明の一面は、パイ
ロットサーチ実行に要する時間を短縮する方法を実行するデジタル信号処理部に
より実行される機械可読指示のプログラムを具体化した実態的な媒体を運ぶ信号
からなる製造物に関する。
【００５０】 媒体を運ぶデジタル信号は例えば通信ネットワークに含まれるＲＡＭやＡＳＩ
Ｃ（いずれも示されていない）からなる。或いは、指示は他の信号に含まれてい
てもよい。デジタル信号処理部に直接的或いは間接的にアクセスできる、磁気デ
ータ記憶媒体のような媒体を運ぶ別の信号に含まれていてもよい。本発明の実施
例では、機械可読指示は、Ｃ、Ｃ＋＋、ＪＡＶＡ（登録商標）やその他プログラ
ミングの分野における当業者が一般に使用する他の適したコード言語のような編
集されたコンピュータコードのラインからなる。
【００５１】 他の実施例 現在本発明の具体的実施例と考えられるものが示されてきたが、添付クレーム
で規定されるように本発明の範囲から離れずになされる様々な変更や変形は当業
者には明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による無線通信ネットワークにおける4つの隣接したセルを示す。
【図２】 本発明による衛星位置決定システムを利用した無線通信装置を示す。
【図３】 本発明による無線通信ネットワークを示す。
【図４】 本発明によるモバイルのブロック図を示す。
【図５】 本発明による製造物の代表例を示す。
【符号の説明】
１００・・・無線システム １０２・・・セル ２０２・・・基地局 ２０４・・・モバイル ２３０・・・第１のセル ２３４・・・第２のセル ３００・・・モバイル ３０４・・・無線通信システム ３０８・・・無線リンク
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE11 EE31 5K067 AA15 BB04 BB21 CC10 EE02 EE10 JJ01 JJ53 JJ71

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線通信ネットワークにおいてパイロット信号サーチを行う
    方法、該方法は下記を具備する： ネットワーク内でモバイル局の位置を決定する； パイロットセット内で識別される全てのパイロットをサーチするのに要するサ
    ーチ時間を最小化するために前記モバイルの前記位置と、サーチウインドウサイ
    ズと、パラメータ情報を利用する； 前記パイロットセット内で全パイロットをサーチする。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された方法において、モバイル局の位置は通
    信ネットワーク内で探知される。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載された方法は、サーチウインドウサイズを決
    定するために前記モバイル局の前記位置に関連して信号マルチパス効果を利用す
    るステップをさらに具備する。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載された方法は、 セル内のモバイル局のそれぞれの位置に関するサーチウインドウサイズを記憶
    するステップと、 モバイル局の知られた位置に対する蓄積されたサーチウインドウサイズを用い
    てサーチパラメータを決定するステップとをさらに具備する。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載された方法において、記憶されたモバイル局
    の位置は三次元テーブルで記憶される。
  6. 【請求項６】 無線通信ネットワークにおいてパイロット信号サーチを行う
    方法を実行するデジタル信号処理装置により実行可能な機械可読命令のプログラ
    ムを具現化する製造物において、前記機械可読命令は以下を具備する： ネットワーク内でモバイル局の位置を決定する； パイロットセット内で識別される全てのパイロットをサーチするのに要するサ
    ーチ時間を最小化するために前記モバイル局の前記位置と、サーチウインドウサ
    イズと、パラメータ情報を利用する； 前記パイロットセット内で全パイロットをサーチする。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載された製造物において、機械可読命令はサー
    チウインドウサイズを決定するために前記モバイル局の前記位置に関連して信号
    マルチパス効果を利用することをさらに具備する。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載された製造物において、機械可読命令は、 セル内のモバイル局のそれぞれの位置に関するサーチウインドウサイズを記憶
    することと、 モバイル局の知られた位置に対する蓄積されたサーチウインドウサイズを用い
    てサーチパラメータを決定すること、とをさらに具備する。
  9. 【請求項９】 無線通信ネットワークにおいてパイロット信号サーチを行う
    装置、該装置は以下を具備する： 第１のデジタル信号処理部を含む少なくとも１つの基地局、そこでは前記少な
    くとも１つの基地局はパイロット信号を送信し、前記第１のデジタル信号処理部
    は通信ネットワーク内でモバイル局の位置を決定するのに使用され； 第２のデジタル信号処理部を含む少なくとも１つのモバイル局、そこでは前記
    少なくとも１つのモバイル局は前記少なくとも１つの基地局と通信的に結合され
    、前記第２のデジタル信号処理部はパイロットセット内で識別される全てのパイ
    ロット信号をサーチするのに要するサーチ時間を最小化するためにモバイル局の
    位置と、サーチウインドウサイズと、パラメータ情報を使用できる。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載された装置において、前記少なくとも１の
    基地局の選択された基地局は少なくとも１つのモバイル局へのトラフィックチャ
    ネルを使用してサーチウインドウサイズとパラメータ情報と通信する。
  11. 【請求項１１】 無線通信ネットワークにおいてパイロット信号サーチを行
    う装置、該装置は以下を具備する： 通信ネットワーク内でモバイル局の位置を決定する第１の手段； パイロットセット内で識別される全てのパイロット信号をサーチするのに要す
    るサーチ時間を最小化するためにモバイル局の位置と、サーチウインドウサイズ
    と、パラメータ情報を利用する、前記第１の手段と通信的に結合された第２の手
    段。
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