JP2005505983A - 移動通信システムの不連続受信モードにおけるセル探索装置及び方法 - Google Patents

移動通信システムの不連続受信モードにおけるセル探索装置及び方法 Download PDF

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Abstract

第１実施形態において、セル探索の時、隣接セルの信号強度を測定し、前記測定された信号強度を基準値と比較し、第１基準値より大きい信号強度を有する隣接セルのみを探索する。第２実施形態において、不連続伝送モードにおいてアクティブセット基地局の信号強度が第２基準値より大きい場合はセル探索を遂行しない。第３実施形態において、不連続伝送モードにおいてセル探索の時に遂行される第３過程においてオフラインセル探索を遂行する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムのセル探索装置及び方法に関し、特に、移動通信システムの不連続受信モードにおいて端末の電力消耗を低減するセル探索装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、移動通信端末機の特性は、移動性及び携帯性にある。このような移動通信端末機の移動性及び携帯性を維持するために、前記移動通信端末機の電源としてバッテリーが使用される。待機時間は、移動通信端末機が低電力消費モードである時間の周期を示す。移動通信端末機にバッテリーが使用されるので、移動通信端末機の待機時間を増加させる方法が研究されている。
【０００３】
移動通信端末機の電力消耗は、主にスリープ電流(Sleep Current)、デジタル部、及び無線周波数部(Radio Frequency component)によって発生する。つまり、移動通信端末機の待機時間を増加させるためには、前記各構成間の電力消耗を最小化すべきである。前記スリープ電流は、メッセージを受信しない間の電力消耗である。スリープ電流による電力消耗は、ＲＦ発振器、液晶表示装置(Liquid Crystal Display: ＬＣＤ)、マイクロプロセッサ、及び電源供給装置において見える。最高のスリープ電流電力消耗はＲＦ発振器において見える。従って、ＲＦ発振器の電力消耗を低減させるべきである。ＲＦ発振器による電力消耗を低減するためには、前記ＲＦ電源部をオンにする時間を最小化する必要がある。
【０００４】
ヨーロッパ方式移動電話システム(Universal Mobile Telecommunication System: ＵＭＴＳ)の移動通信端末機は、受信されるページングメッセージの有無を判断するために周期的にＲＦ電源部をオンにする。具体的に、ＵＭＴＳ移動通信端末機は、周期的に受信部をオンにしてＰＩＣＨ(Paging Indication Channel)をモニタリングし、前記ＰＩＣＨに含まれているＰＩ(Paging Indicator)を検出し、ＰＩ＝１またはＰＩ＝イレーサー(Eraser)である場合、ＰＣＨ(Paging Channel)を復調する。この時、移動通信端末機は、現在アクティブセット基地局(Node B)より大きい信号強度を有する基地局が存在するか否かを判断するために、セル探索を遂行する。通常、前記セル探索は、スロットタイミング同期のための第１過程と、受信されるフレームをグルーピングする第２過程と、及びセル探索を遂行する第３過程から構成される。
【０００５】
前記セル探索のための方法には、ＵＭＴＳスペック(Spec)に提示されているスライディングＰＩＣＨがある。前記スライディング(sliding)ＰＩＣＨは、受信部のタンオン(turn-on)する時間を異にしてデータをバッファリングし、前記バッファリングされたデータに基づいてセル探索を遂行する。
しかしながら、前記スライディングＰＩＣＨを利用したセル探索方法は、実際状況において適合でない。その理由は、セル探索を遂行するために必要な数フレーム以上の情報を収集する時間が相当要求され、この時間の間に移動通信端末の移動性などによって環境が変わる可能性があるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、ネイバーリストを送信する移動通信システムの不連続伝送モードにおいて移動通信端末機の待機時間を向上させるためのオフラインセル探索方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、移動通信システムの不連続伝送モードにおいて、移動通信端末機の待機時間を向上させるためにアクティブセット基地局の信号強度が一定基準値より小さいか同一である時のみ、セル探索を遂行する方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、移動通信システムの不連続伝送モードにおいて、移動通信端末機の待機時間を向上させるために隣接セルのうち一定基準値より大きい信号強度を有する隣接セルのみに対してセル探索を遂行する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するための本発明は、不連続受信モードで動作し、基地局からネイバーリストを受信する移動通信端末機のセル探索方法を提供する。前記移動通信端末機は、受信器に電源を供給することによってスロットタイミング同期を遂行し、前記ネイバーリスト上の少なくとも１つの隣接基地局から受信されるデータをバッファリングし、無線周波数電源部をオフし、前記バッファリングされたデータを使用してオフラインセル探索を遂行する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、３段階セル探索をオフラインで遂行し、ハンドオーバーの可能性のあるセルのみに対してセル探索を遂行し、アクティブセットの信号強度が充分大きい場合はセル探索を遂行しない。従って、ＲＦ電源部に提供される電源を節約することができ、移動通信端末機の待機時間を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な一実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
本発明は、移動通信システムの不連続伝送モードにおいてセル探索の時に電力消耗を低減することによって、移動通信端末機の待機時間を向上させるための３つの実施形態を提供する。第１実施形態は、従来のセル探索過程の最後の段階において３段階オフライン(Off-line)探索を遂行することである。第２実施形態は、周期的に隣接セル全体を探索し、ハンドオフ可能性のある隣接セルを選択し、周期的に前記選択された隣接セルを探索することである。第３実施形態は、現在のアクティブセット(Active Set)基地局の信号強度が一定基準値より大きいか同一である場合はセル探索を遂行しないことである。前記実施形態は、組み合わせて具現することもでき、それぞれ独立的に使用することもできる。
【００１０】
図１及び図２を参照して第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による移動通信システムのセル探索を遂行する受信構造を示す図であり、図２は、本発明の第１実施形態によるセル探索方法を示すフローチャートである。
図１を参照すると、デシメーター(Decimator)１０１は、同位相(In-Phase: Ｉ)受信信号Ｒｘ＿Ｉ及び直交位相(Quadrature-Phase: Ｑ)受信信号Ｒｘ＿Ｑを受信し、ＩオンタイムデータＩ−Ｏｎ、ＱオンタイムデータＱ−Ｏｎ、ＩレートタイムデータＩ＿Ｌａｔｅ及びＱレートタイムデータＱ＿Ｌａｔｅを出力する。メモリ１０３は、デシメーター１０１からのデータを受信し、上位階層から受信されたオフラインイネーブル信号(STEP3_OFFLINE_EN)１１３によって動作する。前記オフラインイネーブル信号(STEP3_OFFLINE_EN)１１３がイネーブルに指定される場合、メモリ１０３は、上位階層からバッファリングされるデータ量を指示するバッファリング指示信号(KEEP_DATA_SIZE)１１１を受信し、前記指示される量だけ前記デシメーター１０１から受信されるデータをバッファリングする。前記バッファリングされるデータのサイズは、同期累積区間(Ｎｃ)に１つのスロット区間(2560)を加えた値に２(チップ当り２サンプル)を乗算することによって計算される。次に、前記メモリ１０３は、上位階層からデータ読み出し信号(STEMP_MEM_RD_INDEX)を受信し、前記データ読み出し信号によって指示される位置からデータを読み出す。
【００１１】
多重化器１０５は、前記デシメーター１０１またはメモリ１０３から受信されるデータを前記オフラインイネーブル信号(STEP3_OFFLINE_EN)１１３によって選択する。前記オフラインイネーブル信号(STEP3_OFFLINE_EN)１１３がディスエーブルを指定する場合、前記多重化器１０５は、前記デシメーター１０１から受信されるデータを選択し、前記オフラインイネーブル信号(STEP3_OFFLINE_EN)１１３がイネーブルを指定する場合、前記メモリ１０３から受信されるデータを選択する。前記多重化器１０５の出力は、相関部(Correlator Section)１０７に入力される。制御器１１５は、前記バッファリング指示信号(KEEP_DATA_SIZE)１１１及び１番目のインデックス値の相関値によって決定されるデータ読み出し信号(STEM3_MEM_RD_INDEX)１１２を前記メモリ１０３に伝送し、オフラインイネーブル信号(STEP3_OFFLINE_EN)１１３を前記メモリ１０３及び前記多重化器１０５に伝送する。さらに、前記制御器１１５は、セル探索オン／オフ信号(CELL SEARCH ON/OFF)１１４を決定して前記相関部１０７に伝送する。前記相関部１０７は、複数の相関器を備える。図１において、１６個の相関器が存在する。この場合、最大１６個の基地局に対して同時にセル探索を遂行することができる。各相関器は、内部で生成されたスクランブリングコードと受信データとの間の相関をチップ単位で測定する。前記オフラインイネーブル信号がイネーブルに指定されると、第３セル探索段階がオフラインモードにおいて遂行されることを意味する。前記データバッファリングは、第１セル探索段階において遂行することもできる。
【００１２】
移動通信端末機は、色々な要因(例えば、ＰＩモニタリングのために周期的にＲＦをオンにする時、または、その他インタラップが発生した時)によってスリープから起きる。この時、端末は、ページングメッセージがある場合は、ページングメッセージを受信し、同時にセル探索を遂行する場合がある。
【００１３】
図２を参照すると、移動通信端末機がスリープから起きた後、段階２０１で、ＲＦ電源部(RF module)に電源を供給する。ここで、セル探索以外の一連の動作説明は省略する。段階２０３で、前記移動通信端末機は、セル探索が遂行されるか否かを検査する。セル探索は、移動通信端末機の内部のタイマー(図示せず)を利用して周期的に遂行される。セル探索を遂行しない場合、段階２１６でＲＦ電源部の電源がオフされ、過程が終了する。セル探索を遂行する場合、移動通信端末機は、段階２０５で、第１セル探索段階であるスロットタイミング同期を遂行する。前記１セル探索段階において、相関処理において、一定基準値より大きいＮ個のピーク値を得ることができる。移動通信端末機は、段階２０７で、現在無線リンクされた基地局からネイバーリスト(Neighbor List)が受信されるか否かを検査する。前記ネイバーリストが受信されると、前記移動通信端末機は、段階２０９で、バッファリング指示信号を図１のメモリ１０３に提供し、前記メモリ１０３は、前記ネイバーリストにおけるＮ個の基地局から受信されるデータをバッファリングする。前記移動通信端末機は、段階２１１で、ＲＦ電源部をオフにし、段階３１２で、オフラインセル探索を遂行する。しかしながら、段階２０７で、前記ネイバーリストが受信されないと、前記移動通信端末機は、段階２１５で、一般的なセル探索を遂行する。
【００１４】
図３は、本発明の第１実施形態による３段階オフライン探索方法を示すフローチャートである。前記オフラインセル探索は、前記ネイバーリストが受信される時のみに遂行される。
段階３０１ないし段階３０７は、セル探索の初期化過程である。前記移動通端末機は、段階３０１で、可変値Ｋを０に初期化し、段階３０２で、ｋ番目のピークに対する相関を遂行するために受信データが貯蔵されたメモリにおける位置を指定する。ｋ番目のピークインデックス値が図１におけるレジスタ１１２に書き込まれる。段階３０３で、スクランブリングコードの位相が０に初期化される。前記Ｋは、セル探索の時に第１探索段階において得られる一定基準値以上のピークの個数を意味する。段階３０５で、前記移動通信端末機は、相関器に対するスクランブリング生成器(図示せず)を初期化し、ゼロオフセットマスク(Zero Offset Mask)を適用する。前記ゼロオフセットマスクは、前記スクランブリングコードの発生時点を０番目のスロット境界(Boundary)に合わせる。段階３０７で、データ累積値を示す可変値ｉを初期値０に設定し、累積器(Accumulator)を初期化する。次に、前記移動通信端末機は、段階３０９で、図２の第１セル探索段階から得られるＮ個のピークのうち１番目のピークに対するチップ単位の複素逆拡散を遂行し、前記１番目のピークを相関し、段階３１１で、相関の結果を累積する。段階３１３で、前記可変値ｉと予め決定された累積区間(Ｎｃ)が比較され、前記累積区間Ｎｃの間に前記第１ピークに対して相関が遂行されたか否かを検査する。前記相関が前記累積区間の間に遂行されなかった場合、段階３１２で、前記可変値ｉを１だけ増加させ、段階３０９に戻る。つまり、段階３０９及び段階３１１を前記累積区間の間に前記相関が完了されるまで遂行する。
【００１５】
前記累積区間の間に相関が完了されると、前記移動通信端末機は、段階３１５で、前記累積されたデータの信号強度を計算し、段階３１７で、続いて受信される隣接セルの相関値を比較することによって最大相関を検出する。前記最大相関値の個数は限定されないが、ここでは、３つに仮定する。前記移動通信端末機は、段階３１９で、前記ネイバーリストにおいてセル探索を遂行しなかった隣接セルが残っているかを検査する。探索を遂行しない隣接セルが存在する場合、前記移動通信端末機は、その残りの隣接セルに対して段階３０５ないし段階３１７を繰り返して遂行する。段階３１９で、全ての隣接セルに対する信号強度が計算される場合、前記移動通信端末機は、段階２２０で、スクランブリングコードの位相が３８４００チップであるか否かを検査する。これは、１５個のスロット、つまり、１つのフレームに対して前述した過程が遂行されているか否かを判断する過程である。前記フレームに対して前記過程が遂行されなかった場合、前記移動通信端末機は、段階２２１で、コード位相を２５６０チップ、つまり、１スロットずつ増加させた後、段階３０５ないし段階３１９を繰り返して遂行する。１フレームの信号強度が全ての隣接セルに対して計算されると、前記移動通信端末機は、段階２２２で、３つの最大信号強度に対するスクランブリングコードの信号強度及び前記スクランブリングコードの位相インデックスを読み出す。前記スクランブリングコードのインデックスは、前記ネイバーリストに記入されている。前記移動通信端末機は、段階２２４で、図２の第１探索段階において得られた全てのピークに対して前記３段階セル探索を遂行する。
【００１６】
図４は、本発明の第２実施形態による移動通信システムの不連続受信モードにおけるセル探索方法を示すフローチャートである。
図４を参照すると、前記移動通信端末機は、段階４０１で、隣接セルの信号強度を測定し、段階４０３で、ハンドオーバーの可能性のある隣接セルを検索する。前記ハンドオーバーの可能性のある隣接セルは、前記測定された信号強度が一定基準値より大きいセルであることができる。前記ハンドオーバー可能性のある隣接セルが検索されると、前記移動通信端末機は、段階４０７で、第１一定時間周期を超過したか否かを検査する。前記第１一定時間周期を超過した場合、前記移動通信端末機は、段階４０１に戻り、前記第１一定時間周期を超過しなかった場合は、段階４０９で、第２一定時間周期を超過したか否かを検査する。第２一定時間周期を超過した場合、前記移動通信端末機は、段階４０５に戻る。前記第１一定時間周期は前記第２一定時間周期より大きい。つまり、前記ハンドオーバーの可能性のある隣接セルに対して第１一定時間周期でセル探索を繰り返して遂行した後、前記第２一定時間周期を超過した場合、全ての隣接セルに対して信号強度を測定することによってハンドオーバーの可能性のある隣接セルが変更されたか否かを検査する。
【００１７】
図５は、本発明の第３実施形態によるセル探索方法を示すフローチャートである。
図５を参照すると、前記移動通信端末機は、スリープモードから起きた後、段階５０１で、アクティブセットのタイミングからずれたタイミングを獲得する。前記移動通信端末機は、段階５０３で、ページング信号が受信されたか否かを検査する。前記ページング信号が受信されると、前記移動通信端末機は、段階５１９で、前記ページング信号を処理する。前記ページング信号が受信されなかった場合、前記移動通信端末機は、段階５０５で、アクティブセットの信号強度を測定し、段階５０７で、前記測定された信号強度と一定基準値を比較する。前記測定された信号強度が前記一定基準値を超過すると、前記移動通信端末機は、段階５０９で、セル探索を遂行しなかった回数ｉをカウントし、前記測定された信号強度が前記一定基準値よ大きいか同一である場合、段階５１５で、セル探索を遂行する。段階５０９の後、前記移動通信端末機は、段階５１１で、前記ｉとセル探索を遂行しない回数(Ncell_search_off)を比較する。前記ｉが前記Ncell_search_offより小さい場合、前記移動通信端末機は、段階５１３で、セル探索を遂行せずにスリープモードに転換し、前記ｉがNcell_search_offより大きいか同一である場合、段階５１５で、セル探索を遂行する。前記セル探索遂行の後、前記移動通信端末機は、段階５１７で、スリープモードに転換する。
【００１８】
以上、本発明を具体的な一実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前述の一実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態によるオフライン探索を遂行するための受信構造を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態による移動通信システムの不連続受信モードにおけるセル探索方法を示すフローチャート。
【図３】図２のオフライン探索遂行過程の詳細フローチャート。
【図４】本発明の第２実施形態による移動通信システムの不連続受信モードにおけるセル探索方法を示すフローチャート。
【図５】本発明の第３実施形態による移動通信システムの不連続受信モードにおけるセル探索方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２０】
１０１…デシメータ
１０３…メモリ
１０５…多重化器
１０７…相関部
１１１…バッファリング指示信号
１１２…データ読み出し信号
１１３…オフラインイネーブル信号
１１４…セル探索オン／オフ信号
１１５…制御器

Claims (14)

  1. セル探索制御装置において、
    デシメーターから受信データをバッファリングするためのメモリと、
    オン／オフラインセル探索を選択するための多重化器と、
    セル探索を遂行するための相関部と、
    前記メモリに予め決定されたバッファリングするデータのサイズ情報を出力し、前記メモリからデータを読み出す位置情報を出力し、前記多重化器を制御する信号を出力し、前記相関部にイネーブル／ディスエーブルセル探索を選択する信号を出力する制御器と
    から構成されることを特徴とする装置。
  2. ネイバーリストを受信する移動通信端末機のセル探索方法において、
    オフラインセル探索を決定する過程と、
    デシメーターから受信されたデータをメモリにおいてバッファリングする過程と、
    無線周波数電源部をオフする過程と、
    前記受信されたデータのうち１番目のインデックスの相関値からメモリの位置によって決定されたデータを読み出す過程と、
    前記読み出されたデータを利用してオフラインセル探索を遂行する過程と
    から構成されることを特徴とする方法。
  3. オフラインセル探索を遂行する過程は、多重化器がオフラインセル探索を選択すると同時に、メモリがイネーブルされることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. ネイバーリストを受信する移動通信端末機のセル探索方法において、
    前記ネイバーリスト上のセルの信号強度が、ハンドオーバーを可能にする一定基準値より大きい場合、少なくとも１つの探索可能セルを決定する過程と、
    予め決定された１番目の周期の間に前記決定された探索可能セルを探索する過程と、
    予め決定された２番目の周期の後、前記探索可能セルを更新する過程と
    から構成されることを特徴とする方法。
  5. 移動通信端末機におけるセル探索方法において、
    アクティブセット内のセルの信号強度が、予め決定されたセル領域の信号強度を示す一定基準値より大きい場合、セル探索回数をカウントする過程と、
    前記セル探索回数が予め決定されたセル探索回数より大きいか同一である場合、セル探索を遂行する過程と
    から構成されることを特徴とする方法。
  6. 不連続受信モードで動作し、基地局からネイバーリストを受信する移動通信端末機のセル探索方法において、
    無線周波数電源部をオンする過程と、
    スロットタイミング同期を遂行する過程と、
    前記ネイバーリスト上の少なくとも１つの隣接基地局から受信されるデータをバッファリングする過程と、
    無線周波数電源部をオフする過程と、
    前記バッファリングされたデータを使用してオフラインセル探索を遂行する過程と
    から構成されることを特徴とする方法。
  7. 基地局からネイバーリストを受信する移動通信端末機のセル探索方法において、
    前記ネイバーリスト上の少なくとも１つの隣接基地局から受信される信号の強度を測定する過程と、
    ハンドオーバー可能性を示す一定基準値より大きい信号強度を有する隣接セルを決定する過程と、
    前記決定された隣接セルに対してセル探索を遂行する過程と
    から構成されることを特徴とする方法。
  8. 前記決定された隣接セルに対するセル探索は、第１一定時間周期で遂行されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 前記決定された隣接セルの信号強度測定は、第２一定時間周期で遂行されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 前記第１一定時間周期が前記第２一定時間周期より大きいことを特徴とする請求項９に記載の方法。
  11. 基地局からネイバーリストを受信する移動通信端末機のセル探索方法において、
    移動通信端末機がスリープモードから起きた時、前記ネイバーリストの複数の基地局のアクティブセットの信号強度を測定する過程と、
    前記測定された信号強度と一定基準値を比較する過程と、
    基地局の前記測定された信号強度が前記基準値より大きい場合、前記基地局に対するセル探索を遂行せずに省略する過程と、
    複数の基地局の前記測定された信号強度が前記基準値より小さい場合、前記複数の基地局に対してセル探索を遂行し、スリープモードに転換する過程と
    から構成されることを特徴とする方法。
  12. セル探索を省略してスリープモードに進行する回数が一定回数より多い場合、前記セル探索を遂行する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 前記測定された信号強度が基準値より小さい場合、セル探索を遂行する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
  14. 基地局からネイバーリストを受信する移動通信端末機のセル探索方法において、
    前記ネイバーリストの少なくとも１つの隣接基地局の信号強度を測定する過程と、
    ハンドオーバー可能性を示す一定基準値より大きい信号強度を有する隣接セルを決定する過程と、
    前記決定された隣接セルに対してオフラインセル探索を遂行する過程と
    から構成されることを特徴とする方法。
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