JP3498056B2 - スリープモードの後に無線ネットワークからタイミング基準を速やかに再獲得する無線電話機 - Google Patents

スリープモードの後に無線ネットワークからタイミング基準を速やかに再獲得する無線電話機

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（発明の分野） 本発明は、無線電話機におけるスリープモードの後の、
無線ネットワークからのタイミング基準の再獲得に関す
る。
【０００２】（発明の背景） 無線電話機（セル電話機、移動局、または移動電話機と
も呼ばれる）のサイズおよび重量の最小化のさまざまな
目標と、バッテリを再充電せずに無線電話機を使用しう
る時間の量と、の間には緊張関係が存在する。一般に、
バッテリ容量が大きいほど、バッテリは大きく且つ重く
なる。この問題を処理するために、バッテリ技術におい
ては多くの進歩が行われたが、無線電話技術の他の領域
においては、バッテリエネルギーを保存し、従って、再
充電と再充電との間における無線電話機の使用可能時間
を延長するための努力が行われつつある。
【０００３】直接拡散スペクトル、符号分割多元接続
（ＣＤＭＡ）無線技術においては、バッテリエネルギー
保存の必要が認識されている。この目的のために、ＩＳ
９５ＣＤＭＡ規格は、無線電話機における「スリープモ
ード」を指定しており、スリープモードにおいては、多
くの電力を消費する部品はターンオフされる。無線電話
機がアイドルである（すなわち、通話中でなく、また無
線システムからの命令を受信中でない）時は、無線電話
機は、無線システムからの命令またはページのためのペ
ージングチャネルのみを受信しつつある。特定の無線電
話機のためのページングメッセージは、１．２８秒毎に
１回から、１６３．８４秒毎に１回までの範囲で発生し
うる。従って、無線電話機は、他の時間中には、その多
くの部品への電力をターンオフしうる。この技術は、バ
ッテリ動作形無線電話機がアイドルである時にバッテリ
エネルギーを保存しうるための極めて強力な方法であ
る。
【０００４】しかし、無線電話機の諸部品がスリープモ
ードから脱出した時に、問題が起こる。本技術分野にお
いて公知のように、多くの無線通信システムは、変調お
よび復調の同期を維持するために集中時間基準を用い
る。ことごとくの無線電話機は、周波数基準として発振
器を含み、時間基準をマスタタイマまたはローカルシス
テムへ入力する。この発振器は、多くの場合、無線電話
機のクロックの、システムの基準クロックとの正確なア
ラインメントを維持する、温度補償された水晶発振器で
ある。温度補償水晶発振器は、動作している時に比較的
大量の電力を使用するので、温度補償水晶発振器をディ
スエーブル（パワーオフ）することが望ましい。しか
し、信号の変調および復調を再開するためには、その発
振器がオン状態へ復帰せしめられた時に、マスタタイマ
（ローカル時間基準）をネットワーク時間基準に再同期
させなければならない。再同期の１つの方法は、無線電
話機パワーアップルーチンにおけるように同期チャネル
を獲得することである。そのような同期は、スリープ期
間の大部分の時間を要しうる。最悪の場合には、同期チ
ャネルの獲得は、もしそれがスリープ期間中パワーオン
状態に留まるとすれば、マスタタイマが必要とするより
も多くの電力を要しうる。ＧＢ−Ａ−２，３２４，６８
１は、細密モードクロックおよび粗モードクロックを用
いた低電力スリープモードを開示しており、その場合、
粗モードクロック（スリープクロック）の周期の持続時
間は、整数のスリープモードクロック周期にわたり生じ
る細密モードクロック周期の数に基づいて測定され、シ
ステム時間を追跡するために用いられる。システム時間
が計算され、次に、その計算されたシステム時間を用い
て、スリープモードからの脱出の時に前記信号が再獲得
される。本発明は、上述の問題の１つまたはそれ以上を
解決することを目的とする。
【０００５】（発明の要約） 本発明の１つの特徴は、無線ネットワーク内の１つまた
はそれ以上の基地局からの、複数のパラメータを有する
パイロット信号を受信する無線電話機において、スリー
プ期間の後にタイミング基準を速やかに再獲得するため
の方法を開示していることである。この無線電話機は、
無線ネットワーク内のタイミング基準に同期せしめられ
たローカル時間基準（マスタタイマ）と、高速の正確な
クロックと、低速の正確さは劣るが電力効率は高いクロ
ックと、メモリと、を有する。この方法は、１つまたは
それ以上のパイロット信号のパラメータを記憶するステ
ップと、該記憶されたパラメータに基づき前記スリープ
期間の後の前記パイロット信号の予測パラメータを計算
するステップと、前記予測をマスタタイマ内へロードす
るステップと、低速クロックソースをスタートさせるス
テップと、前記マスタタイマ（ローカル時間基準）およ
び高速クロックソースを停止させるステップと、を含
む。この方法はさらに、前記スリープ期間の後に前記低
速クロックによりウェイクアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）割
込みを発生するステップと、前記ウェイクアップ割込み
に応答してマスタタイマおよびプロセッサを再スタート
させるステップと、パイロット信号を再獲得するステッ
プと、を含む。次に、受信されたパイロット信号を前記
予測に最もよくアラインさせると思われる時間補正因子
が予測され受信されたパイロット信号のパラメータの多
重相関に基づいて計算される。マスタタイマ（ローカル
時間基準）は、重み付き時間補正により調整される。本
発明のもう１つの特徴によれば、スライド相関器を用い
て多重比較がおこなわれ、マスタタイマは、スライド相
関器により決定された最大相関に関連する時間補正によ
り調整される。さらに、それぞれの相関のために、スラ
イド相関器は、受信パイロット信号のサンプルに、予測
パラメータを乗算し、受信パイロット信号と予測パラメ
ータとの積を加算してそれぞれの遅延のための和を発生
し、その場合、それぞれの相関は、異なった時間遅延に
関連し、時間補正は、最大の和を有する相関に関連する
遅延である。
【０００６】本発明のもう１つの特徴によれば、前記無
線電話機は前記低速クロック内にカウンタを含み、前記
ウェイクアップ割込みを発生するステップは、前記カウ
ンタが所定数に達した時に前記ウェイクアップ割込みを
発生するステップを含む。本発明のもう１つの特徴によ
れば、前記パイロット信号のパラメータの１つはタイム
オフセットであり、１つまたはそれ以上の前記パイロッ
ト信号のパラメータを記憶する前記ステップは、前記タ
イムオフセットを記憶するステップを含む。
【０００７】本発明のもう１つの特徴によれば、前記パ
イロット信号の予測を計算する前記ステップは、前記ス
リープ期間の後にそれぞれのパイロット信号のタイムオ
フセットの予測を計算するステップを含み、さらに、前
記再獲得されたパイロット信号の信号強度に基づき前記
時間補正に重み付けを行うステップを含みうる。
【０００８】本発明のもう１つの特徴によれば、前記時
間補正に重み付けを行う前記ステップは、前記再獲得さ
れたパイロット信号のそれぞれの到着時刻に基づき前記
時間補正に重み付けを行うステップを含み、その場合、
早く到着するパイロット信号には、遅く到着するパイロ
ット信号よりも大きい重みが割当てられる。
【０００９】本発明のもう１つの特徴によれば、前記マ
スタタイマを調整する前記ステップは、前記重み付き時
間補正を平均し、該時間補正の量により前記マスタタイ
マを進めまたは遅らせることによって、前記マスタタイ
マを調整するステップを含む。
【００１０】本発明のもう１つの特徴によれば、スリー
プ期間の後に前記パイロット信号の予測パラメータを計
算する前記ステップは、前記予測を前記無線電話機の内
部因子に基づかせるステップを含み、その場合、該内部
因子は、前記低速クロックの材齢（ａｇｅ）と、前記低
速クロックの電源電圧の現在の状態と、前記低速クロッ
クの温度と、を含む。
【００１１】本発明のもう１つの特徴によれば、スリー
プ期間の後に前記パイロット信号の予測パラメータを計
算する前記ステップは、前記予測を、前記無線電話機の
移動、反射パイロット信号の到着時刻、および前記無線
電話機のコースのような、前記無線電話機の外部因子に
基づかせるステップを含む。本発明のもう１つの特徴に
よれば、前記無線電話機の位置およびコースは、全地球
測位システムにより、または送信基地局の緯度および経
度に基づいて、測定されうる。本発明のもう１つの特徴
によれば、前記マスタタイマは、時間をチップ単位で測
定し、前記マスタタイマを調整する前記ステップは、前
記マスタタイマを一時に１チップだけ進めまたは遅らせ
るステップを含む。
【００１２】本発明のもう１つの特徴によれば、スリー
プ期間の後にタイミング基準を速やかに再獲得する移動
局が開示され、その場合、該移動局は、無線ネットワー
ク内の１つまたはそれ以上の基地局から、複数のパラメ
ータを有するパイロット信号を受信する。移動局は、ス
リープ期間を計時してスリープ期間の終了時にウェイク
アップ割込みを発生するように構成された低速クロック
と、前記移動局のためのタイミング基準を供給するよう
に構成されたマスタタイマと、前記タイミング基準を用
いてパイロット信号を復調し且つパイロット信号のパラ
メータを決定するように構成されたディジタル信号プロ
セッサと、を含む。前記移動局はさらに、前記ディジタ
ル信号プロセッサにより決定された前記パラメータに基
づき、前記スリープ期間の後における前記パイロット信
号の前記パラメータの予測を計算し、前記スリープ期間
を開始し、前記割込みに応答して前記スリープ期間を終
了し、前記ディジタル信号プロセッサにより供給された
パイロット信号のパラメータの多重相関を、前記予測と
比較して、前記マスタタイマの前記タイミング基準を、
前記多重相関の前記比較に基づいて前記パイロット信号
にアラインさせるべく前記マスタタイマを調整するよう
に構成されたプロセッサを含む。
【００１３】本発明のもう１つの特徴によれば、移動局
はさらに、パイロット信号のパラメータの履歴を記憶す
るためのメモリを含み、前記プロセッサは、パラメータ
の前記履歴内の、前記ディジタル信号プロセッサにより
決定された前記パラメータに基づき、前記スリープ期間
の後における前記パイロット信号の前記パラメータの前
記予測を計算するように構成される。
【００１４】本発明のもう１つの特徴によれば、前記プ
ロセッサは、前記スリープ期間の前に前記低速クロック
への電力をターンオンし、前記スリープ期間の後に前記
低速クロックへの電力をターンオフし、前記スリープ期
間の開始時に前記マスタタイマへの電力をターンオフ
し、前記スリープ期間の終了時に前記マスタタイマへの
電力をターンオンするように構成される。
【００１５】本発明のさらにもう１つの特徴によれば、
前記マスタタイマはカウンタを含み、前記プロセッサ
は、該カウンタをスピードアップまたはスローダウンす
ることにより前記マスタタイマを調整するように構成さ
れる。前記移動局はさらに、前記タイミング基準の倍数
で動作する高速タイミング基準を含み、前記プロセッサ
は、該高速タイミング基準に従って前記カウンタを進め
ることにより前記マスタタイマをスピードアップするよ
うに構成される。さらに、前記プロセッサは、前記タイ
ミング基準により前記カウンタをスローダウンすること
によって前記マスタタイマを調整するように構成され
る。
【００１６】本発明のもう１つの特徴によれば、前記無
線電話機は全地球測位システムを含むことができ、その
場合、前記プロセッサは、前記移動局の位置を決定し、
該位置に基づいてパイロット信号のパラメータの前記予
測を計算するように構成される。さらに、前記プロセッ
サは、時間を越えて複数の位置を記憶し、パラメータの
前記予測の計算を、前記記憶された複数の位置に基づい
て行いうる。
【００１７】従って、本発明の目的は、スリープモード
の後にタイミング同期を速やかに再獲得しうるシステム
を提供することである。本発明のもう１つの目的は、動
作性を維持しつつ電力消費を最小化するシステムおよび
方法を提供することである。本発明のもう１つの目的
は、タイミング同期を速やかに再獲得し、かつスリープ
期間を最大化する方法を提供することである。
【００１８】（詳細な説明） 本発明のさらに完全な理解は、図面と共に以下の詳細な
説明を考察することにより得ることができる。無線電話
機におけるスリープモードは、無線電話機が、スリープ
モードの利益を最大化するために、できるだけ速やかに
無線ネットワークのタイミングに再同期しうることを要
求する。この目的のために、低速（だがエネルギー効率
のよい）クロックに影響を与えうる、内部パラメータお
よび外部パラメータのデータベースが保持される。内部
パラメータは、クリスタルソースの材齢（ａｇｅ）、バ
ッテリの材齢、周囲温度、などを含む。外部パラメータ
は、パイロット信号に対する、また地理一般に対する、
本発明の無線電話機の相対移動を含む。この無線電話機
は、スリープモードの終了時におけるパイロット信号の
パラメータ（例えば、時刻および周波数のオフセット）
を予測し、次に、（低速クロックおよびスリープモード
制御装置を除く）多数の内部装置をシャットダウンすな
わち停止させる。スリープモードの終了時に無線電話機
は、パイロット信号を再獲得し、前記予測が、再獲得さ
れた現在のパイロット信号からどれだけ遠く離れている
かを決定することにより、マスタタイマを再同期させ
る。
【００１９】図１は、全体が１０に示されている無線電
話機のブロック図を示す。無線電話機１０の心臓部はマ
イクロプロセッサ１２であり、これは、メモリ１４内に
記憶されているプログラムおよびデータを用い、無線電
話機１０を調整し、制御し、動作させる。マイクロプロ
セッサ１２はまた、ディスプレイ１６およびキーパッド
１８を制御し、これらはそれぞれ、ユーザに対し情報を
ディスプレイし、またユーザから入力を受ける。
【００２０】ディジタル信号プロセッサ２０は、本技術
分野において公知のように、スピーカおよびマイクロホ
ン（わかりやすくするために、ここでは図示せず）と、
無線電話機１０の信号変調／復調部分と、の間の接続を
行う。ディジタル信号プロセッサ２０は、マスタタイマ
２２によりその動作を調整し、この代表的な実施例にお
いてはマスタタイマ２２は、温度補償された水晶発振器
を含む。マスタタイマ２２は、本技術分野において公知
のように、カウンタ２４を、時間の基本単位としての
「チップ」により増加させる。マスタタイマ２２からの
信号は、送信変調器２６、探索器２８、およびレーキレ
シーバ（ｒａｋｅ ｒｅｃｅｉｖｅｒ）３０、３２、お
よび３４へ供給される。
【００２１】送信変調器２６は、（「拡散コード（ｓｐ
ｒｅａｄｉｎｇ ｃｏｄｅ）」、「ロングコード」、お
よび他の移動体専用パラメータから得られる）公知の
「アクセスコード」を用いて、ディジタル信号プロセッ
サ２０により準備された、送信されるべき通話について
のデータを表す記号を変調し、生じた信号をディジタル
アナログ変換器（Ｄ／Ａ）３６へ送る。逆方向において
は、アナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）３８が、波形
のディジタル表示を、探索器レシーバ２８と、レーキレ
シーバ３０、３２、および３４と、へ供給する。ＲＦト
ランシーバ４０は、無線電話機１０と、無線ネットワー
ク（図示してないが、本技術分野においては公知であ
る）と、の間でアナログ波形を、アンテナ４２を経て送
受信する。
【００２２】典型的なＲＦ通信システムにおいては、送
信された信号は、送信機から受信機まで、多重経路、例
えば、直接経路と、さらに１つまたはそれ以上の反射経
路と、を経て進みうる。（別個の「チャネル」と考えら
れうる）それぞれの経路は、フェージング、ドップラー
シフト、などの影響を受ける。さらに、受信機における
諸チャネルの結合は、追加のフェージングを生じうる。
ＣＤＭＡ無線電話機１０は、ここでは３つのレーキレシ
ーバ３０、３２、および３４として図示されている、１
つより多くのレーキレシーバを含み、そのそれぞれは受
信したチャネルを復調する。レーキレシーバ３０、３
２、および３４の出力は、強め合うように組合わされ、
ディジタル信号プロセッサ２０へ供給される。しかし、
それらの信号を強め合うように組合わせるためには、レ
ーキレシーバ３０、３２、および３４は、それぞれのチ
ャネルの遅延を知らなければならない。（２つのレーキ
レシーバは、３つの信号全てが組合わされる時にアライ
ンするように遅延せしめられる。）一般に、レーキレシ
ーバ３０、３２、および３４は、探索器２８と共に動作
する。探索器２８は受けた信号を解析し、関心のある信
号のいくつかの遅延バージョンを決定する。最強の諸チ
ャネルはレーキレシーバ３０、３２、および３４へ割当
てられ、２つの遅延がセットされる。
【００２３】本発明によれば、スリープモード制御装置
５０は、マイクロプロセッサ１２、高速クロックソース
５２、および低速クロックソース５４と共に動作する。
高速クロックソース５２は、本技術分野において公知の
ように、マスタタイマ２２より速い速度で動作する。低
速クロックソース５４は、以下にさらに説明するよう
に、マスタタイマ２２内の発振器より正確さは劣るが、
エネルギー効率はよい。
【００２４】図１の移動局における代表的な動作方法
を、図２および図３に関連してここで説明する。処理は
円２００において開始され、そこでは移動局１０が、１
つまたはそれ以上の基地局からのパイロット信号のよう
な信号を、能動的に復調しつつある。処理はボックス２
０２へ移動し、そこではパイロット信号（パイロット信
号を記述する複素ベクトル）のパラメータの表示がメモ
リ１４に記憶される。それらのパラメータには、周波数
オフセットおよびタイミングオフセットが含まれるが、
これらに限られるわけではない。この目的のために、デ
ィジタル信号プロセッサ２０は、探索器２８を、サーバ
である基地局からのパイロット信号、周囲の近隣基地局
からのパイロット信号、および所定のタイムオフセット
において前に識別された他のパイロット信号、の相関探
索を行うように構成する。ディジタル信号プロセッサ２
０は、情報をメモリ１４内のデータベースに記憶する。
このようにして、パイロット信号のタイムオフセットお
よび信号強度と、該タイムオフセットおよび信号強度が
どのように時間的に変化するかと、を表すパイロット信
号パラメータが蓄積される。次に、処理は判断ダイヤモ
ンド２０４へ移動し、そこでは、スリープモードが可能
であるかどうかの決定が行われる。もしスリープモード
が可能でなければ（すなわち、移動局が通話中である
か、または基地局からの命令を受信中であれば）、処理
はボックス２０２へ復帰する。
【００２５】もしマイクロプロセッサ１２が、判断ダイ
ヤモンド２０４においてスリープモードが可能であると
決定すれば、処理はボックス２０６へ進み、そこではマ
イクロプロセッサ１２は、無線電話機１０のための適切
なウェイクアップタイムを計算する。このデータは、ス
リープモード制御装置５０内へロードされる。ボックス
２０６においては、スリープモードが完了した後のパイ
ロット信号のパラメータの予測を、データベース内に記
憶されている情報と、スリープモードの長さと、他の有
利なデータと、を用いてディジタル信号プロセッサ２０
が計算し記憶する。そのような計算は、マスタタイムが
スリープモードにある期間を越えての外挿により、周波
数オフセットおよび他のデータがスリープ期間を越えて
どのように変化するかを決定することによっての、１つ
またはそれ以上のパイロット信号の周波数オフセットの
計算を含むが、該計算に限られるわけではない。もう１
つの計算は、スリープ期間の終了時における、１つまた
はそれ以上のパイロット信号のタイミングオフセットを
決定するためのものでありえ、その計算は、パイロット
信号のタイミングオフセットが時間的にどのように変化
したかを決定し、タイミングオフセットの変化をスリー
プモードの期間を越えて外挿することにより行われる。
同様の計算は、他の信号パラメータについても行われう
る。
【００２６】計算において用いられうる他のデータに
は、低速クロックソース５４の水晶の材齢、現在のバッ
テリの材齢、発振器の電源電圧、ユニットの温度、およ
び既知の電圧／温度条件／材齢における前の計算結果、
を含む内部因子が含まれうる。パイロット信号のタイミ
ングに影響する外部因子には、無線電話機の移動が含ま
れる。さらに、無線電話機１０のための適切な位置およ
びコースが推定されうる。この推定は、無線電話機１０
内のオプションの全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機
（図示してないが、本技術分野において公知である）に
基づいて、またはいくつかの地理的に十分に離れた基地
局からの信号の到着時刻の変化に基づいて（この場合、
基地局の緯度／経度は、本技術分野において公知のよう
に、高レベルプロトコルメッセージにより与えられ
る）、計算されうる。予測を改善するためには、さらに
コースおよび速度を用いうる。そのわけは、無線電話機
１０が向かっている基地局からの信号は時間的に早く到
着し、無線電話機１０が遠ざかっている基地局からの信
号は遅く到着するからである。
【００２７】処理は動作ボックス２０８へ移動し、そこ
では、マイクロプロセッサ１２は、低速クロック５４を
スタートさせ、低速クロック５４がスリープ制御装置５
０を計時することを可能にする。カウンタ５６は、本技
術分野において公知のように、低速クロック５４により
その発振速度で増加せしめられる。次に、マイクロプロ
セッサ１２は、ウェイクアップタイムをスリープ制御装
置５０へロードする。マイクロプロセッサ１２はまた予
測を、（ウェイクアップにおいて用いられる）マスタタ
イマ２２へロードし、次にマスタタイマ２２をターンオ
フする。動作ボックス２１０において、マイクロプロセ
ッサ１２は、高速クロックソース５４への電力をターン
オフする。次に、マイクロプロセッサ１２は、停止して
ウェイクアップ割込みを待つ。ブロック２１２において
は、移動局１０はスリープモードにある。このようにし
て、スリープモードにおいては、スリープモード制御装
置５０内の低速クロックソース５４およびカウンタ５６
のみが電力供給を受け、アクティブ状態にある。
【００２８】ここで図３に目を転じ、スリープモード２
１２からのウェイクアップ後の処理を説明する。前記タ
イマが時間切れになった（スリープモード制御装置２２
内のカウンタ５６が所定数に達した）後に、スリープモ
ード制御装置５０からマイクロプロセッサ１２へ割込み
３００が到着した時、処理はスリープモード２１２から
移動する。処理は動作ボックス３０２へ移動し、そこで
は、マイクロプロセッサ１２はマスタタイマ２２を再ス
タートさせる。プロセッサ１２はまた、探索器２８と、
レーキレシーバ３０、３２、および３４と、ディジタル
信号プロセッサ２０と、スリープモード中にパワーダウ
ンされ、または停止された他の諸部品と、をも再スター
トさせる。高速クロックソース５２が、低速クロックソ
ース５４の代わりとなるようにスイッチされる。再初期
化される必要のあるＣＤＭＡにおけるパラメータ（すな
わち、マスタタイマ２２に依存するパラメータ）には、
直交拡散シーケンス（短い擬似雑音コード）の状態と、
長い擬似雑音コードの状態と、フレームタイミングと、
無線電話機のレーキレシーバの復調部品に関連するタイ
ミングと、が含まれる。処理は動作ボックス３０４へ移
動し、そこでは、マイクロプロセッサ１２は、前に記憶
されたパラメータおよび再スタートされたマスタタイマ
２２を用いてパイロット信号を再獲得する探索を行うよ
う、探索器２８を構成することにより、探索を開始す
る。
【００２９】処理は動作ボックス３０６へ継続され、そ
こでは、それぞれの再獲得されたパイロット信号のため
に、ディジタル信号プロセッサ２０は、再獲得されたパ
イロット信号を予測と最も良くアラインさせると思われ
る時間補正を計算する。処理はボックス３０８へ移動
し、そこでは、それぞれの再獲得されたパイロット信号
のために、ディジタル信号プロセッサ２０は、計算され
た時間補正に、以下のものに基づいて重み付けを行い、
すなわち、再獲得されたパイロット信号の信号強度と、
その時間的な位置と（遅いものよりも早いものに大きい
重みが付けられる）、低速クロック５４の前の安定性
と、無線電話機１０の位置のコンシステンシーと、に基
づいて重み付けを行い、それにより、前記補正は、より
強い信号、安定なクロックなどが強調されるようにバイ
アスされる。処理は動作ボックス３１０へ移動し、そこ
では、ディジタル信号プロセッサ２０は重み付き時間補
正を平均し、マスタタイマ２２を重み付き平均時間補正
により、該タイマをチップ方式で進めまたは遅らせるこ
とによって調整する。ボックス３０６および３０８のそ
のような計算には、図４に示されているスライド相関器
３０２が有利に用いられうる。処理は円３１２において
終了し、そこでは、無線電話機１０は再び、パイロット
およびアクセスチャネルを能動的に復調しつつある。
【００３０】図４のスライド相関器３０２は、本技術分
野において公知のように、線路４００上の新しく受信さ
れたベースバンド信号サンプルを取り入れ、その信号サ
ンプルを遅延線路４０２へ印加する。遅延タップ４０４
−１ないし４０４−Ｘは、遅延線路４０２上のさまざま
な点において、ベースバンドサンプルをタップする。こ
れらのサンプルは、次に乗算タップ４０６−１ないし４
０６−Ｘにおいて、例えば、長いコードの予測されたセ
グメントを乗算される。乗算タップの積は、加算器４０
８において加算され、相関を発生する。長いコードが乗
算される速度は増減させることができ、マスタタイム
は、最大の相関結果の時に同期せしめられる。
【００３１】ここで図５に目を転ずると、信号強度対時
間のグラフが示されている。システムがスリープモード
から脱出すると、それは位置５００、５０２、および５
０４においてパイロット信号を発見する。この例に示さ
れているように、予測された相関結果５０６、５０８、
および５１０は、（探索器レシーバ２８からの）探索結
果に対し時間的に遅れている。また、新しく獲得された
パイロット信号は、パイロット信号の予測されたパラメ
ータ（すなわち、形状、信号強度の大きさ、など）に一
致していない。これは、信号が無線電話機１０に対し絶
えず変化している事実を反映している。図５のシナリオ
においては、タイミング予測は、システム時間を、実際
の相関が予測に最もよく一致するまで進めることによ
り、補正される。この代表的実施例においては、予測
が、スリープモード後の真のシステム時間よりも遅れて
いることが好ましい。時間が進められうる速度は、最高
速クロック（図１の高速クロック５２）の関数である。
もし高速クロック５２が、マスタタイマ２２の１２倍の
速度で動作するならば、時間は１２倍速く調整されう
る。もし以上の仮定がシステム時間よりも前にあるなら
ば、補正は、チップ周期毎に１チップの速度で行われう
るのみである。
【００３２】従って、本発明が、アイドルモードのパワ
ーダウン時間を最大化するシステムを提供していること
は明らかである。パイロット信号をスリープ期間の終了
時に予測することにより、システムは、これらの予測を
ロードし、次に速やかに探索して、それらの予測を新し
く観測されたパイロットデータと相関させることができ
る。次に、マスタタイマは、観測されたパイロット信号
に依存して、進められ、または遅らされうる。本発明の
範囲から逸脱することなく、多くの変形が当業者により
工夫されうることを理解すべきである。そのような変形
は、添付の特許請求の範囲内に含まれるようにしてあ
る。 ［図面の簡単な説明］
【図１】本発明の代表的実施例による、スリープモード
の後にタイミング基準を速やかに再獲得しうる無線電話
機のブロック図である。
【図２】スリープモードの前における、図１の無線電話
機の動作のフローチャートである。
【図３】スリープモードの後における、図１の無線電話
機の動作を示す。
【図４】図１の代表的スライド相関器を示す。
【図５】タイミング基準の再獲得における、予測相関結
果対実相関結果の例を示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−256984（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (39)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スリープ期間から脱出する無線電話機に
    よりタイミング基準を再獲得する方法であって、前記無
    線電話機が、無線ネットワーク内の１つまたはそれ以上
    の基地局から複数のパラメータを有するパイロット信号
    を受信し、該無線電話機が、前記無線ネットワークにお
    けるタイミング基準に対し同期せしめられたマスタタイ
    マ（２２）と、低速クロック（５４）と、プロセッサ
    （１２、２０）と、メモリ（２４）と、を有し、前記方
    法が、 １つまたはそれ以上の前記パイロット信号のパラメータ
    を時間を越えて記憶するステップと、 前記記憶されたパラメータに基づき前記スリープ期間の
    後の予測される前記パイロット信号のパラメータを計算
    するステップと、 前記マスタタイマ（２２）への電力をターンオフし、前
    記プロセッサ（１２、２０）を停止させるステップと、 前記スリープ期間の後に前記低速クロック（５４）に応
    答してウェイクアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）割込みを発生
    するステップと、 前記ウェイクアップ割込みに応答して前記マスタタイマ
    （２２）およびプロセッサ（１２、２０）への電力をタ
    ーンオンするステップと、 １つまたはそれ以上の基地局からの複数のパラメータを
    有する前記パイロット信号を再獲得するステップと、 前記受信されたパイロット信号のパラメータと、前記予
    測パラメータとを、最もよくアラインさせると思われる
    時間補正を前記パイロット信号の前記予測パラメータと
    前記受信パイロット信号との多重相関に基づいて計算す
    るステップと、 前記時間補正により前記マスタタイマ（２２）を調整す
    るステップと、 を含む、前記方法。
  2. 【請求項２】 前記多重相関がスライド相関器（３０
    ２）を用いて行われる、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記マスタタイマ（２２）が、前記スラ
    イド相関器（３０２）により決定された最大相関に関連
    する前記時間補正により調整される、請求項２に記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 それぞれの相関のために前記スライド相
    関器（３０２）が、 前記受信パイロット信号のサンプルに前記予測パラメー
    タを乗算し、かつ、 前記受信パイロット信号と予測パラメータとの積を加算
    してそれぞれの遅延のための和を発生し、 それぞれの相関が異なる時間遅延に関連し、前記時間補
    正が、最大の和を有する前記相関に関連する前記遅延で
    ある、 請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記マスタタイマ（２２）への電力をタ
    ーンオフする前に前記低速クロック（５４）への電力を
    ターンオンするステップと、前記マスタタイマ（２２）
    への電力をターンオンした後に前記低速クロック（５
    ４）への電力をターンオフするステップと、をさらに含
    む、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記時間補正を計算するステップが、該
    計算において前記受信パイロット信号の前記時間補正の
    あるものに重み付けを行うステップを含み、前記マスタ
    タイマ（２２）が前記重み付き時間補正により調整され
    る、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記低速クロック（５４）がカウンタを
    増加させ、前記スリープ期間が前記カウンタが所定の数
    に達した時に終了する、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 それぞれのパイロット信号の前記パラメ
    ータの１つがタイムオフセットであり、１つまたはそれ
    以上のパラメータを記憶する前記ステップが前記タイム
    オフセットを記憶するステップを含む、請求項１に記載
    の方法。
  9. 【請求項９】 前記パイロット信号のパラメータの予測
    を計算する前記ステップが、前記スリープ期間の後にお
    けるそれぞれのパラメータ信号のタイムオフセットの予
    測を計算するステップを含む、請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記パイロット信号のパラメータの１
    つが信号強度を含み、前記時間補正に重み付けを行う前
    記ステップが、前記パイロット信号の前記信号強度に基
    づき前記時間補正に重み付けを行うステップを含む、請
    求項６に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記時間補正に重み付けを行う前記ス
    テップが、それぞれの再獲得されたパイロット信号の到
    着時刻に基づく、請求項６に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 早く到着する再獲得パイロット信号に
    は、遅く到着する再獲得パイロット信号よりも大きい重
    みが割当てられる、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記マスタタイマ（２２）がカウンタ
    を増加させ、前記マスタタイマ（２２）を調整する前記
    ステップが、前記重み付き時間補正を平均し該平均に基
    づき前記カウンタの前記タイミング増加を調整するステ
    ップを含む、請求項６に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 スリープ期間の後に前記パイロット信
    号の予測を計算する前記ステップが、前記予測パラメー
    タの正確さに影響を及ぼす前記無線電話機の内部因子を
    用いる、請求項１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記内部因子が前記低速クロック（５
    ４）の材齢を含む、請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記内部因子が、前記低速クロック
    （５４）の電源電圧の現在の状態を含む、請求項１４に
    記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記内部因子が前記低速クロック（５
    ４）の温度を含む、請求項１４に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記内部因子が、前記低速クロック
    （５４）の、既知の電圧、温度、および材齢条件におけ
    る、前の校正結果を含む、請求項１４に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 スリープ期間の後に前記パラメータの
    予測を計算する前記ステップが、前記予測パラメータの
    正確さに影響を及ぼす前記無線電話機の外部因子を用い
    るステップを含む、請求項１に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記外部因子が無線電話機の移動を含
    む、請求項１９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記外部因子が反射パイロット信号の
    到着時刻を含む、請求項１９に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記外部因子が前記無線電話機の位置
    およびコースを含む、請求項１９に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記無線電話機が全地球測位システム
    を含み、前記無線電話機の前記位置およびコースが前記
    全地球測位システムにより計算される、請求項２２に記
    載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記パイロット信号の前記パラメータ
    が、前記基地局の緯度および経度を含み、前記無線電話
    機の前記位置およびコースが、いくつかの基地局からの
    前記パイロット信号の到着時刻の変化に基づく、請求項
    ２２に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記マスタタイマ（２２）が時間をチ
    ップ単位で測定し、前記マスタタイマ（２２）を調整す
    る前記ステップが、前記マスタタイマ（２２）を１チッ
    プの増分により進めまたは遅らせるステップを含む、請
    求項１に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 スリープ期間の後にタイミング基準を
    速やかに再獲得するようにされた移動局において、該移
    動局が、無線ネットワーク内の１つまたはそれ以上の基
    地局から、複数のパラメータを有するパイロット信号を
    受信するようにされ、前記移動局が、前記スリープ期間
    を計時して前記スリープ期間の終了時にウェイクアップ
    割込みを発生するように構成されたスリープ制御装置
    と、前記移動局のためのタイミング基準を供給するよう
    に構成されたマスタタイマ（２２）と、前記タイミング
    基準を用いて前記パイロット信号を復調し且つ前記パイ
    ロット信号のパラメータを決定するように構成された復
    調器（２０）と、プロセッサ（１２、２０）と、を含
    み、該プロセッサ（１２、２０）が、 （ａ）ディジタル信号プロセッサ（１２、２０）により
    決定された前記パラメータに基づき、前記スリープ期間
    の後の予測される前記パイロット信号の前記パラメータ
    を計算し、 （ｂ）前記スリープ期間を開始し、 （ｃ）前記割込みに応答して前記スリープ期間を終了
    し、 （ｄ）パイロット信号の前記パラメータの多重相関を、
    前記予測と比較し、 （ｅ）前記多重相関の前記比較に基づき、前記マスタタ
    イマ（２２）の前記タイミング基準を、前記パイロット
    信号にアラインさせるように前記マスタタイマ（２２）
    を調整する、 ように構成されていることを特徴とする、前記移動局。
  27. 【請求項２７】 前記プロセッサ（１２、２０）が、前
    記パイロット信号のパラメータの多重相関を前記予測と
    比較するスライド相関器（３０２）を含む、請求項２６
    に記載の移動局。
  28. 【請求項２８】 前記プロセッサ（１２、２０）が、前
    記スライド相関器（３０２）により決定された最大相関
    に関連する時間補正により、前記マスタタイマ（２２）
    を調整するように構成されている、請求項２７に記載の
    移動局。
  29. 【請求項２９】 それぞれの相関のために前記スライド
    相関器（３０２）が、 前記受信パイロット信号のサンプルに前記予測パラメー
    タを乗算し、かつ、 前記受信パイロット信号と予測パラメータとの積を加算
    してそれぞれの遅延のための和を発生するように構成さ
    れ、 それぞれの相関が異なる時間遅延に関連し、かつ、 前記プロセッサ（１２、２０）が、最大の和を有する前
    記相関に関連する前記遅延を用いて、前記マスタタイマ
    （２２）の前記時間基準を、前記パイロット信号にアラ
    インするように前記マスタタイマ（２２）を調整するよ
    うに構成されている、 請求項２７に記載の移動局。
  30. 【請求項３０】 パイロット信号の前記パラメータの履
    歴を記憶するためのメモリ（２４）をさらに含む、請求
    項２６に記載の移動局。
  31. 【請求項３１】 前記プロセッサ（１２、２０）がさら
    に、前記ディジタル信号プロセッサ（１２、２０）およ
    びパラメータの前記履歴により決定された前記パラメー
    タに基づき、前記スリープ期間の後における前記パイロ
    ット信号の前記パラメータの予測を計算するように構成
    されている、請求項３０に記載の移動局。
  32. 【請求項３２】 前記プロセッサ（１２、２０）がさら
    に、前記スリープ期間の前に前記低速クロック（５４）
    への電力をターンオンし、前記スリープ期間の後に前記
    低速クロック（５４）への電力をターンオフするように
    構成されている、請求項２６に記載の移動局。
  33. 【請求項３３】 前記スリープ制御装置がカウンタを含
    み、前記スリープ制御装置が、前記カウンタの所定数へ
    の到達に応答して割込みを発生するように構成されてい
    る、請求項２６に記載の移動局。
  34. 【請求項３４】 前記カウンタを増加させる前記スリー
    プ制御装置に接続された低速クロック（５４）をさらに
    含む、請求項３３に記載の移動局。
  35. 【請求項３５】 前記タイミング基準の倍数で動作する
    高速タイミング基準をさらに含み、前記プロセッサ（１
    ２、２０）が、該高速タイミング基準に従って前記マス
    タタイマ（２２）を進めることにより前記マスタタイマ
    （２２）をスピードアップするように構成されている、
    請求項３４に記載の移動局。
  36. 【請求項３６】 前記プロセッサ（１２、２０）が、前
    記マスタタイマ（２２）を遅くすることにより前記マス
    タタイマ（２２）を調整するように構成されている、請
    求項３４に記載の移動局。
  37. 【請求項３７】 全地球測位システムをさらに含み、前
    記プロセッサ（１２、２０）が、前記移動局の位置を決
    定するように構成され、さらに該位置に基づいて前記パ
    イロット信号の前記パラメータの前記予測を計算するよ
    うに構成されている、請求項２６に記載の移動局。
  38. 【請求項３８】 前記プロセッサ（１２、２０）が、時
    間を越えて複数の位置を決定し且つ該複数の位置を記憶
    するように構成されており、前記プロセッサ（１２、２
    ０）がさらに、前記記憶された複数の位置に基づいて、
    前記パイロット信号の前記パラメータの前記予測を計算
    するように構成されている、請求項３７に記載の移動
    局。
  39. 【請求項３９】 前記プロセッサ（１２、２０）がさら
    に、前記スリープ期間の開始時に前記マスタタイマ（２
    ２）への電力をターンオフし、前記スリープ期間の終了
    時に前記割込みに応答して前記マスタタイマ（２２）へ
    の電力をターンオンするように構成されている、請求項
    ２６に記載の移動局。
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