JP3813432B2 - Cdma方式の無線移動機およびそのセルサーチ方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、W−CDMA方式の無線移動機およびそのセルサーチ方法に関し、特に、コード逆拡散処理の実行回数を低減することにより消費電流を低減し、待受時間を向上するW−CDMA方式の無線移動機およびそのセルサーチ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、CDMA方式の無線移動機における従来のセルサーチ方法を示すフローチャートである。また、図2は、従来のセルサーチの手順における検出過程を説明するための図である。以下、図1及び図2を参照し、従来のセルサーチについて説明する。
【0003】
CDMA方式の無線移動機によるセルサーチは、3段階に分けたサーチ法が一般に使用される。まず、第1段階において、CDMA方式の無線移動機は、P−SCH(Primary-Synchronization CHannel)信号を用いてスロットタイミングを検出する。P−SCHは各スロットの先頭に配置されており、かつその拡散符号(Primary Synchronization Code;PSC)は、全セルで共通である。従って、CDMA方式の無線移動機は、受信信号をこの拡散符号に対応したマッチトフィルタに入力することによって、図2(a)に示すようにスロットタイミングを検出する(ステップS101)。
【0004】
次に、第2段階では、S−SCH(Secondary-Synchronization CHannel)を使用して、フレームタイミング、及びスクランブルコードグループの検出を行う。S−SCHは、各スロットの先頭に配置されており、拡散符号は15スロット(1フレーム)を周期とする64種類の異なる拡散符号(Secondary Synchronsation Code;SSC)系列が用いられる。この64種類の拡散符号系列には、それぞれ8つのスクランブルコードから構成されるスクランブルコードグループが対応付けられており、後に行うスクランブルコードの検出を容易にしている。
【0005】
このため、CDMA方式の無線移動機は、図2(b)に示すように、前記第1段階で検出されたスロットタイミングに基づくすべてのフレームタイミングにおいてすべての前記拡散符号(SSC)系列で逆拡散を行うことによってフレームタイミング及び、スクランブルコードグループを検出する(ステップS103)。
【0006】
そして、第3段階では、セル毎に異なるスクランブルコードがかけられている共通パイロットチャネル(Common PIlot CHannel;CPICH)を用いてスクランブルコードの特定を行う。CDMA方式の無線移動機は、第2段階で検出したフレームタイミングに基づいて、図2(c)に示すように、第2段階で検出したスクランブルコードグループに属する全てのスクランブルコードで逆拡散を行うことにより、スクランブルコードを検出する(ステップS105)。
【0007】
そして、各動作においてタイミング又はコードが検出されたか否かを判断し(ステップS107)、検出できたと判断された場合には、第3段階で検出したスクランブルコードを使用して、BCCH(Broadcast Control CHannel)信号を逆拡散する(ステップS109)。BCCH情報のデコードが成功すると、CDMA方式の無線移動機は圏内待受状態になる。BCCH情報には、周辺局のスクランブルコードが含まれる。以下、このスクランブルコードを、「周辺局スクランブルコード」という。
【0008】
ステップS107において、各動作においてタイミングまたはコードの検出ができないと判断された場合は、BCCH情報のデコードに成功するまで第1段階からの処理を間欠的に繰り返す。なお、このときCDMA方式の無線移動機は圏外状態になる。
【0009】
また、圏内待受時においても、同期制御を行うため、周期的もしくは必要に応じて3段階セルサーチを行う。
【0010】
このように、従来のCDMA方式の無線移動機は、3段階セルサーチ実行時において、相当量のコード逆拡散を行っていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように相当量のコード逆拡散を行う場合、コード逆拡散処理の実行時における消費電流が大きいため、CDMA方式の無線移動機の待受時間が短くなるという問題があった。
【0012】
また、圏外待受状態においても通信キャリアを検出するために、コード逆拡散を間欠的に行う必要があり、CDMA方式の無線移動機が長時間圏外に存在する場合、待受時間が短くなってしまうという問題があった。
【0013】
さらに、従来の3段階セルサーチ方では、圏外待受時の待受時間を向上するため、圏外待受時におけるセルサーチの実行間隔、すなわち実行周期を長くする必要があった。従って、CDMA方式の無線移動機が圏外から圏内に移動した際に、その無線移動機が圏内に存在することを認識するまでの時間が増大するという問題があった。
【0014】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、コード逆拡散処理の実行回数を低減することにより、CDMA方式の無線移動機の消費電流を低減し、待受時間を向上させるCDMA方式の無線移動機およびそのセルサーチ方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、無線基地局から送信される制御チャネル上の報知情報に含まれる周辺局スクランブルコードを記憶する第1の記憶手段と、該第1の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードを使用して共通パイロット信号を逆拡散し、フレームタイミングを検出する検出手段とを備え、前記検出手段は、前記第1の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードから、既に前記フレームタイミングを検出した前記周辺局スクランブルコードを除いて使用することを特徴とする。
【0018】
従って、周辺スクランブルコードから、無線移動局が在圏しているセクタのスクランブルコードと、既にフレームタイミングを検出しているセクタのスクランブルコードを除外してセルサーチを行うことにより、逆拡散を行うスクランブルコード数を低減できる。
【0019】
また、請求項2に記載の発明は、無線基地局から送信される制御チャネル上の報知情報に含まれる周辺局スクランブルコードを記憶する第1の記憶手段と、該第1の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードを使用して共通パイロット信号を逆拡散し、フレームタイミングを検出する検出手段と、新たな報知情報により報知された前記周辺局スクランブルコードを記憶する第2の記憶手段とを備え、前記検出手段は、前記第1の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードと、前記第2の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードとを比較して検出される、新規に与えられた前記周辺局スクランブルコードを優先して使用することを特徴とする。
【0020】
従って、次回にセルサーチにおいて、選択されたスクランブルコードを優先して使用することにより、高速移動時であっても移動先セクタを短時間で検出することが可能となる。結果として、セルサーチ実行時間を低減できる。
【0021】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のCDMA方式の無線移動機において、前記検出手段による前記フレームタイミングの検出を連続して実行した回数を計測する計測手段を備え、前記検出手段は、前記回数が予め定められたしきい値を超えた場合に、複数のスクランブルコードから成るスクランブルコードグループを特定するための拡散符号系列を選択して使用することを特徴とする。
【0022】
本発明によれば、無線移動局が圏外から圏内に移動したときに、無線移動機内部に記憶されている周辺局スクランブルコードを使用せずに従来のセルサーチを行うことにより、無線移動機が圏内に存在していることを認識出来ることとなる。
【0023】
また、請求項4に記載の発明は、CDMA方式の無線移動機のセルサーチ方法であって、無線基地局から送信される制御チャネル上の報知情報に含まれる周辺局スクランブルコードを記憶する第1の記憶ステップと、該第1の記憶ステップにおいて記憶した前記周辺局スクランブルコードを使用して共通パイロット信号を逆拡散し、フレームタイミングを検出する検出ステップとを備え、前記検出ステップは、前記第1の記憶ステップにおいて記憶された前記周辺局スクランブルコードから、既に前記フレームタイミングを測定した前記周辺局スクランブルコードを除いて使用することを特徴とする。
【0025】
また、請求項5に記載の発明は、無線基地局から送信される制御チャネル上の報知情報に含まれる周辺局スクランブルコードを記憶する第1の記憶ステップと、該第1の記憶ステップにおいて記憶した前記周辺局スクランブルコードを使用して共通パイロット信号を逆拡散し、フレームタイミングを検出する検出ステップと、新たな前記報知情報により報知された前記周辺局スクランブルコードを記憶する第2の記憶ステップとを備え、前記検出ステップは、前記第1の記憶ステップにおいて記憶した前記周辺局スクランブルコードと、前記第2の記憶ステップにおいて記憶した前記周辺局スクランブルコードとを比較して検出される、新規に与えられた前記周辺局スクランブルコードを優先して使用することを特徴とする。
【0026】
さらに、請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載のCDMA方式の無線移動機のセルサーチ方法において、前記検出ステップを連続して実行した回数を計測する計測ステップを備え、前記検出ステップは、前記回数と予め定められたしきい値とを比較し、前記回数が前記しきい値を超えていた場合に、複数のスクランブルコードから成るスクランブルコードグループを特定するための拡散符号系列を選択して使用することを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は、図1に示す3段階フローを完了し、BCCH情報より得られた周辺局スクランブルコードを、CDMA方式の無線移動機の記憶装置に予め記憶していることを前提としている。
【0029】
(第1実施形態)
図3は、本発明の一実施形態に係るセルサーチ手順を示すフローチャートである。また、図4は、本発明のセルサーチ手順における検出過程を説明するための図である。
【0030】
第1段階では、CDMA方式の無線移動機は、図4(a)に示すように、PSCを使用してP−SCH信号を逆拡散し、スロットタイミングを検出する(ステップS301)。P−SCHは各スロットの先頭に配置されており、かつその拡散符号は全セルで共通である。従って、本発明のCDMA方式の無線移動機は、受信信号をこの拡散符号に対応したマッチトフィルタに入力することにより、スロットタイミングを検出する。
【0031】
続いて第2段階に移行し、図4(b)に示すように、15個のフレームタイミング候補に対して周辺局スクランブルコードを使用してCPICHを逆拡散し、フレームタイミングの検出を行う(ステップS303)。本発明のCDMA方式の無線移動機は、第1段階で検出されたスロットタイミングに基づく全てのフレームタイミングにおいて、基地局から送信される報知チャネル上の報知情報により報知された周辺局スクランブルコードを使用して、共通パイロットチャネル(CPICH)の逆拡散を行うことにより、フレームタイミングを検出する。
【0032】
以上の第1段階及び第2段階の処理は、スロットタイミングおよびフレームタイミングの検出が成功するまで繰り返される(ステップS305)。
【0033】
図5は、本実施形態を具体的に説明するための図である。図5に示すように、弱電界エリア503に静止するCDMA方式の無線移動機は、無線移動機が存在しているセル内の基地局から送信されるCPCIHのレベル、すなわち自局レベルがしきい値以下となり、セクタからセクタへの移行、すなわちゾーン移行における移行先を検出するためにセルサーチを行う。
【0034】
図6は本実施形態に係るセルサーチ手順を示すフローチャートである。自局レベルとしきい値を比較し(ステップS601)、自局レベルがしきい値以下の場合には、本実施形態に係るセルサーチを行う(ステップS603)。そして、ゾーン移行判定基準を満たすか否かを判定し(ステップS605)、周辺局レベルが予め定められたゾーン移行判定基準を満足する場合は、検出したキャリアのBCCHをデコードし、報知情報を参照する(ステップS607)。周辺局レベルが予め定められたゾーン移行判定基準を満足しない場合は、ゾーン移行先を検出できない。この場合は、セルサーチを間欠的に繰り返し実行することになる。
【0035】
このような状態において、逆拡散を行うスクランブルコード数を低減することにより、CDMA方式の無線移動機の動作時間を短縮でき、待受時間を向上させることができる。
【0036】
(第2実施形態)
図7は、本発明の他の実施形態を具体的に説明するための図である。例えば、BCCHにより報知される周辺局スクランブルコードの数、および自局のスクランブルコードの数を合わせて6であり、在圏セクタが無線基地局701のセル内のセクタ#0であるCDMA方式の無線移動機709に与えられる周辺局スクランブルコードおよび自局のスクランブルコードは、セクタ#0、セクタ#1、セクタ#5、セクタ#9、セクタ#16、セクタ#19のスクランブルコードであるとする。また、セクタ#1及びセクタ#5はフレームタイミングが既に検出されていると仮定したとき、セルサーチによりフレームタイミングを検出すべきセクタは、セクタ#9、セクタ#16、セクタ#19である。
【0037】
このような状態でセルサーチを実行する場合、CDMA方式の無線移動機は、フレームタイミングが未知のセクタに対してのみセルサーチを実行し、同期処理を行う。
【0038】
図8は、本実施形態に係るセルサーチ手順を示すフローチャートである。はじめに、CDMA方式の無線移動機は、PSCを使用してP−SCH信号を逆拡散し、スロットタイミングを検出する(ステップS801)。次に、フレームタイミングが既知でない周辺局スクランブルコードを、報知情報に基づいて移動機内部に記憶されているスクランブルコードから選択する(ステップS803)。選択処理は、具体的には、周辺局スクランブルコードから、CDMA方式の無線移動機が在圏するセルのスクランブルコードと、既に測定を完了してフレームタイミングを検出した周辺局スクランブルコードとを除くことにより行われる。検出したスロットタイミングに基づいたすべてのフレームタイミングにおいて、選択した周辺局スクランブルコードを使用して、CPICHを逆拡散する(ステップS805)。
【0039】
そして、キャリアの検出に成功したか否かを判定し(ステップS807)、キャリアが検出できた場合は、フレームタイミング、及びフレームタイミングを検出できた周辺局スクランブルコードが確定できる(ステップS809)。
【0040】
このように、在圏セクタ、及び既にフレームタイミングを検出しているセクタを除外してセルサーチを行うことにより、逆拡散を行うスクランブルコード数をさらに低減できる。結果として、CDMA方式の無線移動機の動作時間を低減し、待受時間を向上させることができる。
【0041】
(第3実施形態)
図9は、本発明の他の実施形態を説明するための図である。例えば、BCCHにより報知される周辺局スクランブルコードの数、および自局のスクランブルコードの数を合わせて6であるとして、在圏セクタが無線基地局901のセル内のセクタ#0であるCDMA方式の無線移動機に与えられる周辺局スクランブルコードは、セクタ#0、セクタ#1、セクタ#5、セクタ#9、セクタ#16、セクタ#19のスクランブルコードであると仮定する。また、セクタ#9に移動したCDMA方式の無線移動機が記憶している周辺局スクランブルコードおよび自局のスクランブルコードは、セクタ#0、セクタ#8、セクタ#9、セクタ#10、セクタ#16、セクタ#19のスクランブルコードであると仮定する。
【0042】
図10は、本実施形態に係るセルサーチにおいて行われるスクランブルコードの選択を説明するための図である。CDMA方式の無線移動機の移動後に更新された周辺局スクランブルコードのうち、新規に加えられた周辺局スクランブルコードは、セクタ#8及びセクタ#10のスクランブルコードである。
【0043】
図11は、本実施形態に係るセルサーチ手順を示すフローチャートである。自局レベルの低下により、セルサーチが起動し(ステップS1101)、移行判定基準を満たすセクタへゾーン移行する(ステップS1103)。次に、ゾーン移行先の報知情報を検出して記憶装置に記憶する(ステップS1105)。そして、記憶装置に記憶されたゾーン移行前の周辺局スクランブルコードとゾーン移行後の周辺局スクランブルコードを比較し(ステップS1107)、ゾーン移行後に追加された周辺局スクランブルコードを選択して、ここで選択した周辺局スクランブルコードを次回のセルサーチ起動時に優先して使用するように、選択した周辺局スクランブルコードの使用優先順位を上げる(ステップS1109)。
【0044】
このような処理を行なうことにより、次回のセルサーチ時には、これらのスクランブルコードを優先して使用することにより、高速移動時において、移行先セクタを短時間で検出することが可能となり、セルサーチ実行時間を低減できるため、待受時間を向上させることができる。
【0045】
(第4実施形態)
図12は、本発明の他の実施形態を具体的に説明するための図である。電源ON状態を維持したまま圏外地域を移動して、再び圏内に戻る時、戻り先の圏内地域は、CDMA方式の無線移動機内部に記憶されている周辺局のエリアとは限らない。例えば、地下街等で買い物をする場合には、無線基地局1201が存在するセルのセクタ#aに在圏していたCDMA方式の無線移動機1205は、セクタ#aもしくはセクタ#aに隣接するセクタに戻るため、CDMA方式の無線移動機1205の内部に記憶されている周辺局スクランブルコードを使用してセルサーチを実行することにより、在圏セクタを検出できる。
【0046】
次に、例えばセクタ#aに在圏しているCDMA方式の無線移動機1207が、地下鉄等圏外状態の場所を長距離移動し、無線基地局1203が存在するセル内のセクタ#bにおいて地上に出ることを考える。セクタ#bが、セクタ#a在圏時に受信している周辺局情報にないセクタである場合、CDMA方式の無線移動機内部に記憶されている周辺局スクランブルコードを使用してセルサーチを実行していると、セクタ#bを検出できない。
【0047】
この場合、圏外に存在していたCDMA方式の無線移動機1207は、従来のセルサーチ、すなわち圏内に戻った時にCDMA方式の無線移動機1207の内部に記憶されている周辺局スクランブルコードを使用しないセルサーチを行うことで、圏外から圏内に移動した際に、CDMA方式の無線移動機が圏内に存在していると認識することができる。
【0048】
図13は、本実施形態に係るセルサーチ手順を示すフローチャートである。CPICH逆拡散連続繰り返し回数をlとし、lを初期化する(ステップS1301)。次に、CDMA方式の無線移動機は、P−SCH信号を用いてスロットタイミングを検出する(ステップS1303)。続いて、スロットタイミングの検出を確認し(ステップS1305)、スロットタイミングの検出ができない場合、P−SCH信号を用いてスロットタイミング検出動作を繰り返す。
【0049】
一方、スロットタイミングを検出できた場合は、検出したスロットタイミングに基づいたすべてのフレームタイミングにおいて、周辺局スクランブルコードを使用して、CPICHを逆拡散する(ステップS1307)。次に、キャリアの検出を確認して(ステップS1305)、キャリアが検出できた場合、報知情報を参照して処理を終了する(ステップS1311)。
【0050】
キャリアが検出できなかった場合、CPICH逆拡散連続繰り返し回数lに1を加える(ステップS1313)。CPICH逆拡散連続繰り返し回数lとしきい値を比較し(ステップS1315)、lが所定の回数を超えた場合には、従来のセルサーチへ移行して、複数のスクランブルコードから成るスクランブルコードグループを特定するための拡散符号系列を選択して使用し、フレームタイミングの検出を行う(ステップS1317)。CPICH逆拡散連続繰り返し回数lが所定の回数を超えていない場合は、ステップS1307に戻り、CPICHを用いてフレームタイミングの検出動作をCPICH逆拡散連続繰り返し回数lが所定の回数を超えるまで繰り返す。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、周辺局スクランブルコードを使用して共通パイロット信号を逆拡散し、フレームタイミングを検出する検出手段を備え、前記周辺局スクランブルコードは、無線基地局から送信される報知情報により報知されることを特徴とするので、CDMA方式の無線移動機が、フレームタイミング検出時に使用する拡散符号系列を、BCCH情報により報知された周辺局スクランブルコードとすることにより、コード逆拡散を行う頻度を減少させるという効果を有する。具体的には、従来の3段階セルサーチにおいて、コード逆拡散を行う回数は最大で
64 × 15 + 8 = 968 (回)
である。一方、本発明におけるコード逆拡散を行う回数は、最大で
32 × 15 = 480 (回)
となる。
【0052】
従って、待受時消費電流を低減させ、CDMA方式の無線移動機の待受時間向上を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CDMA方式の無線移動機における従来のセルサーチ方法を示すフローチャートである。
【図2】従来のセルサーチの手順における検出過程を説明するための図で、(a)はセルサーチの第1段階、(b)は第2段階、(c)は第3段階について説明するための図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るセルサーチ手順を示すフローチャートである。
【図4】本発明のセルサーチ手順における検出過程を説明するための図で、(a)はセルサーチの第1段階、(b)は第2段階を説明するための図である。
【図5】本発明の一実施形態を具体的に説明するための図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るセルサーチ手順を示すフローチャートである。
【図7】本発明の一実施形態を具体的に説明するための図である。
【図8】本発明の一実施形態に係るセルサーチの手順を示すフローチャートである。
【図9】本発明の一実施形態を具体的に説明するための図である。
【図10】本発明の一実施形態に係るセルサーチにおいて行われるスクランブルコードの選択を説明するための図である。
【図11】本発明の一実施形態に係るセルサーチ手順を示すフローチャートである。
【図12】本発明の一実施形態を具体的に説明するための図である。
【図13】本発明の一実施形態に係るセルサーチ手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
501、709、909、1205、1207 無線移動機
502、701、703、705、707、901、903、905、907、1201、1203 無線基地局
503 弱電界エリア
505 圏外
Claims (6)
- 無線基地局から送信される制御チャネル上の報知情報に含まれる周辺局スクランブルコードを記憶する第1の記憶手段と、該第1の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードを使用して共通パイロット信号を逆拡散し、フレームタイミングを検出する検出手段とを備え、前記検出手段は、前記第1の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードから、既に前記フレームタイミングを検出した前記周辺局スクランブルコードを除いて使用することを特徴とするCDMA方式の無線移動機。
- 無線基地局から送信される制御チャネル上の報知情報に含まれる周辺局スクランブルコードを記憶する第1の記憶手段と、該第1の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードを使用して共通パイロット信号を逆拡散し、フレームタイミングを検出する検出手段と、新たな報知情報により報知された前記周辺局スクランブルコードを記憶する第2の記憶手段とを備え、前記検出手段は、前記第1の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードと、前記第2の記憶手段に記憶された前記周辺局スクランブルコードとを比較して検出される、新規に与えられた前記周辺局スクランブルコードを優先して使用することを特徴とするCDMA方式の無線移動機。
- 前記検出手段による前記フレームタイミングの検出を連続して実行した回数を計測する計測手段を備え、前記検出手段は、前記回数が予め定められたしきい値を超えた場合に、複数のスクランブルコードから成るスクランブルコードグループを特定するための拡散符号系列を選択して使用することを特徴とする請求項1または2に記載のCDMA方式の無線移動機。
- 無線基地局から送信される制御チャネル上の報知情報に含まれる周辺局スクランブルコードを記憶する第1の記憶ステップと、該第1の記憶ステップにおいて記憶した前記周辺局スクランブルコードを使用して共通パイロット信号を逆拡散し、フレームタイミングを検出する検出ステップとを備え、前記検出ステップは、前記第1の記憶ステップにおいて記憶された前記周辺局スクランブルコードから、既に前記フレームタイミングを測定した前記周辺局スクランブルコードを除いて使用することを特徴とするCDMA方式の無線移動機のセルサーチ方法。
- 無線基地局から送信される制御チャネル上の報知情報に含まれる周辺局スクランブルコードを記憶する第1の記憶ステップと、該第1の記憶ステップにおいて記憶した前記周辺局スクランブルコードを使用して共通パイロット信号を逆拡散し、フレームタイミングを検出する検出ステップと、新たな前記報知情報により報知された前記周辺局スクランブルコードを記憶する第2の記憶ステップとを備え、前記検出ステップは、前記第1の記憶ステップにおいて記憶した前記周辺局スクランブルコードと、前記第2の記憶ステップにおいて記憶した前記周辺局スクランブルコードとを比較して検出される、新規に与えられた前記周辺局スクランブルコードを優先して使用することを特徴とする無線移動機のセルサーチ方法。
- 前記検出ステップを連続して実行した回数を計測する計測ステップを備え、前記検出ステップは、前記回数と予め定められたしきい値とを比較し、前記回数が前記しきい値を超えていた場合に、複数のスクランブルコードから成るスクランブルコードグループを特定するための拡散符号系列を選択して使用することを特徴とする請求項4または5に記載のCDMA方式の無線移動機のセルサーチ方法。
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