JP2003524944A5 - - Google Patents
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Description
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のルールは次のパイロットのセットによって表される。
・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のセ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。
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周波数上のパイロット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(inter-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。
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PN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28PN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候補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。
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PN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28PN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候補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。
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_Ns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。
・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、SRCH_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インデックス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。
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。最悪の場合のシナリオがサーチウインドウサイズを決定する。例えば、図1は無線システム100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。
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)として見られ得る。: 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。
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。
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が、典型的な内部クロックエラーを補うために不足が無いよう十分大きくあるべきである。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。
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倍も縮小される。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を特殊化するために位置を使用する。
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、異なる伝搬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、「CDMA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。
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1の周波数帯域を使用する第1のCDMAシステム内にあり、ターゲット基地局が第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。
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。これらの指示は信号を含んだ様々なタイプの媒体(media)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信号を含んだ媒体からなる製造物に関する。
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。これらの指示は信号を含んだ様々なタイプの媒体(media)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信号を含んだ媒体からなる製造物に関する。
デジタル信号を含んだ媒体は例えば通信ネットワークに含まれるRAMやASIC(いずれも示されていない)からなる。或いは、指示は、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、信号を含んだ別の媒体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。
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