JP4303729B2

JP4303729B2 - ワイヤレス通信システムにおける不適切なセルの除外

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Publication number: JP4303729B2
Application number: JP2005518844A
Authority: JP
Inventors: デミアアルパラン; エム．グリエコドナルド; ダブリュ．ハイムジョン; エフ．ベドナーズアンドリュウ
Original assignee: インターデイジタルテクノロジーコーポレーション
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2024-01-23
Also published as: KR20090085150A; EP1590974A2; EP1590974A4; WO2004066543A2; CN1742498A; WO2004066543A3; KR20050098975A; US20050043049A1; US7689235B2; CA2513898A1; JP2006514818A; US20080090600A1; US7308258B2; CN100397915C; MXPA05007750A; KR100645352B1; KR20050090464A; NO20053873L

Description

本発明は、ワイヤレス通信システムに関する。より詳細には、本発明は、このようなシステムにおける初期セル探索に関する。

図１は、ワイヤレス通信システム１０を示す。この通信システムは、複数の基地局１２₁〜１２_n（１２）を有する。各基地局１２は、その動作領域、すなわちセル１６₁〜１６_n（１６）において、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）１４₁〜１４_n（１４）と通信する。ＷＴＲＵ１４は、初めて活動化されたとき、その場所を知らず、どの基地局１２（またはセル１６）と通信すべきかを知らない。ＷＴＲＵ１４が通信すべきセル１６を判定する際のプロセスは、「初期セル探索」と呼ばれる。

たとえば、広帯域符号分割多重アクセスの、提案されている時間分割二重モードでの初期セル探索（ＩＣＳ）は一般に、３つのステップを含む。ステップ１で、ＷＴＲＵは、一次同期コード（ＰＳＣ）を探索する。各基地局は、一次同期チャネル（ＰＳＣＨ）において、同じＰＳＣを伝送する。ＰＳＣＨは、システムの実装方式に応じて、１つまたは２つのタイムスロットで伝送を行うことができる。図２に、２つのタイムスロット２０、２２で伝送されるＰＳＣＨを示してある。タイムスロット２２の分解図に示すように、各基地局のＰＳＣは、特定の時間オフセットによって、時間が偏移される。時間オフセットは一般に、「チップ」と呼ばれる特定の数の信号単位として表され、システム内で各基地局によって各ＰＳＣとともに同時に伝送される二次同期コード（ＳＳＣ）の間の干渉を削減するために提供される。ＷＴＲＵによって選択されるＰＳＣは、ＷＴＲＵが最高出力を測定したものである。

ステップ２で、選択されたＰＳＣとともに伝送されるＳＳＣが、検出されたＰＳＣのタイムスロットオフセットおよびコードグループを判定するのに用いられる。次いで、ステップ３で、スクランブルコードおよび一意のミッドアンブル（ｍｉｄａｍｂｌｅ）基本識別番号が決定される。

初期セル探索のための手法には、いくつかの欠点がある。１つの欠点は、検出されたＰＳＣが、何らかの原因（たとえば、第１のネットワーク上のＷＴＲＵが、２つのネットワークの間での共用に関する合意がないところで、第２のネットワークのセルにつながるＰＳＣを検出する）によりＷＴＲＵが通信することができないＰＬＭＮに属すセルをもたらす場合である。この場合、ＷＴＲＵは、不適切なセルのブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）を読み、このセルが不適切なセルであると認識し、別の初期セル探索を開始する。

ここでの問題は、後続の初期セル探索を実行する間、ＷＴＲＵはしばしば、同じＰＳＣを検出し、同じ不適切なセルをもたらすことである。これは、ＷＴＲＵが、不適切なセルをもたらすＰＣＳに対して追加の初期セル探索を実行するのに時間および資源を浪費し、不適切なセルのＢＣＨを読むのに追加の時間および資源を浪費するという点で非効率であり、最終的には、タイムアウトに基づいて、初期セル探索を失敗させ得る。

したがって、このような制限なしで、初期セル探索を実行する方法およびシステムを実現することが望まれる。

本発明は、ワイヤレス通信システムにおいて、不適切なセルが除外される初期セル探索を実行する方法およびシステムである。格納済み周波数は、全数探索され、初期周波数は、非全数探索される。初期周波数は、特定の状況では、全数探索することができない。全数初期セル探索を実行するとき、不適切なセルをもたらす一次同期コードは、同じ周波数に対して実行される後続の初期セル探索から除外される。

本明細書において、ワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）は、ユーザ機器、移動局、固定または携帯電話加入者ユニット、ページャ、あるいはワイヤレスな環境において動作することができる他のどのタイプの装置も含むが、それに限定されない。本明細書において言及する場合、基地局は、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイントまたはワイヤレス環境における他のどのタイプのインタフェース装置も含むが、それに限定されない。

上述したように、ＷＴＲＵは、電源が入れられた（あるいは、通信すべきセルを見つける必要がある）とき、初期セル探索を実行する。ＷＴＲＵは通常、通信を行うことができる複数の周波数を含める。ＷＴＲＵはしたがって、そのシンセサイザを特定の周波数に設定し、その周波数に対して初期セル探索（ＩＣＳ）プロセスを実行する。ＷＴＲＵは、ある特定の周波数で通信を行うためのセルを見つけることができない場合、そのシンセサイザを別の周波数に設定し、その周波数の探索を開始する（すなわち、新たに選択された周波数に対して初期セル探索を実行する）。

しばしば、ＷＴＲＵは、ある特定の周波数での初期セル探索を実行した結果として、通信すべきセルを識別することができるが、セルのブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）を読んだ後で、セルが不適切であると単に判定する結果となる。ある特定のＷＴＲＵが動作することができない公衆陸上移動体ネットワーク（ＰＬＭＮ）にセルが属す場合、そのセルは、そのＷＴＲＵに関して不適切である。通常、ＷＴＲＵは、それ自体のキャリア（たとえばキャリアＡ）、およびネットワークハードウェアの共有に関してキャリアＡが合意している他の任意のキャリアからなるネットワーク上で動作することができる。

ＷＴＲＵが通信を行うことができる周波数のタイプは、格納済みおよび初期という２つのグループに分けることができる。格納済み周波数は、直接、またはＳＩＭカードもしくは他の何らかのタイプの取外し可能記憶媒体によって、ＷＴＲＵに格納されている周波数である。格納済み周波数は、初期セル探索の実行中、適切なセルを見つける可能性がより高い（初期周波数に対して、より高い）周波数である。たとえば、上の段落で説明したように、格納済み周波数は、ＷＴＲＵに関連づけられるキャリア（たとえばキャリアＡ）だけでなく、キャリアＡがネットワークハードウェアの共有に関して合意している他のキャリアの周波数でよい。初期周波数は、ＷＴＲＵが通信を行うことができる周波数であるが、通信すべき適切なセルを見つける可能性はより低い。単なる例として、ＷＴＲＵは、そのうち１０通りの周波数が格納済み周波数であり、９０通りの周波数が初期周波数である、１００通りの周波数で通信を行うことができる。

概して、上で説明したように、格納済み周波数を探索する間に、適切なセルを見つける可能性がより高い。したがって、格納済み周波数は、好ましくは全数探索される。周波数の全数探索は、初期セル探索が不適切なセルをもたらす場合、不適切なセルをもたらしたＰＳＣチップオフセット周辺を除外枠として、初期セル探索が同じ周波数で再度実行されることを意味する。初期周波数は、対照的に、好ましくは非全数探索され、後でより詳細に説明する特定の状況において全数探索されるだけである。

ここで図３を参照すると、不適切なセルの除外論理を利用して初期セル探索を実行する、方法１００という第１の実行形態を示してある。この方法は、ステップ１０２で始まり、ここで、セル選択タイプを判定する。セル選択タイプは、探索中の周波数が格納済みであるか、それとも初期であるかに依存する。したがって、セル選択タイプは、格納済みまたは初期とも呼ばれる。セル選択タイプが格納済みである（すなわち、格納済み周波数が探索されている）場合、方法１００は、ステップ１０４に進む。ステップ１０４で、格納済み周波数に対して、全数初期セル探索実行される。全数初期セル探索とは、ある特定の周波数に対する初期セル探索が、不適切なセルをもたらす状況において、不適切なセルをもたらしたＰＳＣチップオフセット周辺を除外枠として、後続の初期セル探索がその同じ周波数で実行される探索である。全数初期セル探索（すなわち、全数探索）がどのようにして実行されるかに関するこれ以上の詳細は、図６に関連して説明する。全数探索を実行している間のどの時点でも成功した場合には、方法１００は、１０６で停止する。失敗した場合、１０８で、方法はステップ１１０に進む。ステップ１１０で、セル選択タイプが再度判定される。ステップ１１６、１１８、および１２０で説明するように、全数セル探索は、特定の状況において初期周波数に対して実行することができるので、セル選択タイプが再度判定される。この場合、セル選択タイプは格納済みであり、したがって、方法１００は、ステップ１１４に進み、ここで、すべての格納済み周波数が除外され、セル選択タイプは初期にセットされる。次いで、ステップ１１６で、初期周波数に対して、非全数初期セル探索が実行される。非全数初期セル探索は、各周波数に対してただ一度の初期セル探索が実行される場合である。つまり、初期周波数において不適切なセルが見つかった場合、この周波数は初期周波数に過ぎないので、その周波数に対して後続初期セル探索を実行するに値しない。したがって、非全数初期セル探索において、不適切なセルが検出された場合、ＷＴＲＵは、そのシンセサイザを別の初期周波数に設定し、別の非全数初期セル探索を開始する。非全数初期セル探索（すなわち、非全数探索）に関するこれ以上の詳細は、図５に関連して説明する。当然ながら、ステップ１０２で、セル選択タイプが初期の場合、方法１００はやはり、ステップ１１６に進む。

ステップ１１６で成功した場合、方法１００は、ステップ１１８で停止する。成功しなかった場合、方法１００は、ステップ１２０に進む。ステップ１２０で、セルが検出されたが、不適切である（すなわち、非全数初期セル探索を実行するＷＴＲＵに関して無効なＰＬＭＮに属すセルなので）と後で判断されたどの初期周波数にも、印がつけられる。こうした周波数は、全数探索することができないように印をつけられる。というのは、格納済み周波数は、探索されると、適切なセルを見つける可能性が最大であることを表すからである。つまり、全数初期セル探索が格納済み周波数に対して実行され、セルが見つからなかった場合、次善策は、不適切なセルであるにもかかわらず、セルが非全数初期セル探索の実行中に見つかった初期周波数を全数探索することである。

したがって、ステップ１２０から、方法は、ステップ１２２に進む。ステップ１２２で、無効なＰＬＭＮに属すセル（すなわち、不適切なセル）が検出された初期周波数があるかどうか判定される。このような初期周波数がない場合、完全な失敗が宣言され、方法１００は、ステップ１２４で停止する。このような初期周波数がある場合、こうした周波数は、ステップ１０４で全数探索される。再度成功した場合、方法１００は、ステップ１０６で停止する。失敗した場合（ステップ１０８）、ステップ１１０でセル選択タイプが判定される。この場合、セル選択タイプは初期なので、完全な失敗が宣言され、方法１００は、ステップ１１２で停止する。

ここで図４を参照すると、不適切なセルの除外論理を利用して初期セル探索を実行する、方法２００という別の実施形態を示してある。この方法は、ステップ２０２で始まり、ここで、開始周波数収束インジケータを低にセットする。説明したように、初期セル探索は、格納済みまたは初期である、ある特定の周波数に対して実行される。特定の周波数は、セルを見つけることが期待される周波数に対応する。セルは、非常に高品質の発振器のおかげで、特定の周波数を、非常に高い精度で伝送している。ＷＴＲＵは、初期セル探索を正しく実行するために、許容可能な程度のエラー範囲内で、伝送される周波数のレプリカを実際に生成している必要がある。つまり、基地局は通常、非常に高品質の発振器をもっているが、ＷＴＲＵは通常、シンセサイザ内に、常に同じ周波数を生成するわけではない安価な発振器をもっている。したがって、ＷＴＲＵと基地局の間の周波数におけるオフセットを削減するために、周波数コントローラを使用することがしばしば必要である。初期セル探索は、比較的厳密でない周波数オフセットを必要とし得るが、ＢＣＨを読むには、非常に限られた周波数オフセットが必要となり得る。このオフセットを、許容可能な程度まで削減することは、収束（すなわち、ＷＴＲＵがセルのＢＣＨを読むことができる点）と呼ばれる。開始周波数収束インジケータは、低にセットされている場合、収束がないことを示す。つまり、ＷＴＲＵが伝送を行っている周波数は、ＷＴＲＵがそのシンセサイザを設定する許容可能な程度の周波数範囲内ではない。上述したように、開始周波数収束インジケータは、ステップ２０２で、最初は低にセットされる。

方法２００は次いで、ステップ２０２からステップ２０４に進み、ここで、セル選択タイプが識別される。セル選択タイプが初期の場合、方法２００は、ステップ２０６に進み、ここで、ＷＴＲＵは、第１の周波数を設定する。つまり、ＷＴＲＵは、そのシンセサイザを、第１の初期周波数（すなわち、ＷＴＲＵが伝送を行うことができる第１の非格納済み周波数）に設定する。第１の初期周波数が設定されると、ＷＴＲＵは、ステップ２１０で、非全数初期セル探索の実行のためにそれ自体を初期化する。つまり、たとえば、クロック（すなわち、チップクロック、タイムスロットクロック、およびフレームクロック）ならびにチップがリセットされ、バッファがフラッシュされる。次いで、ステップ２１２で、ＷＴＲＵは、非全数初期セル探索を実行し、ステップ２１４で、非全数探索が失敗したかどうか判定される。非全数セル探索の実行の詳細は、図５に関連して説明する。

非全数初期セル探索が失敗しなかった場合、方法２００は、ステップ２１４からステップ２２８に進む。非全数探索が失敗しなかったと仮定すると、ＷＴＲＵは、初期セル探索の結果検出されたセルに関するセル識別子、チップオフセット位置、タイムスロットオフセット、およびフレーム境界情報を得る。ステップ２２８で、ＷＴＲＵは、定常状態ＡＦＣ、第１の有効パス識別子（ＦＴＣ）アルゴリズムを実行し、ＢＣＨを読む。定常状態ＡＦＣは、ＷＴＲＵとセルが伝送を行っている周波数の間の、周波数におけるオフセットを、ＷＴＲＵがセルのＢＣＨを読むことができるまで十分に削減する。例として、定常状態ＡＦＣは好ましくは、このオフセットを、約１００Ｈｚ（すなわち、１秒当たり約１００周期）に削減する。ＦＴＣアルゴリズムは、ＢＣＨ応答の開始時を推定する。こうした項目、ならびに識別されたセルのＢＣＨを読むことが必要とされる他のあらゆることが完了すると、方法２００は、ステップ２３０に進み、ＢＣＨが首尾よく読まれたかどうか判定する。ＢＣＨは、たとえば不十分な信号条件のせいで、首尾よく読まれない場合がある。

ＢＣＨが首尾よく読まれなかった場合、方法２００は、ステップ２３０からステップ２１６に進み、後で説明するように継続する。ＢＣＨが首尾よく読まれた場合、ステップ２３２で、開始収束インジケータが高にセットされ、このことは、ＷＴＲＵにＢＣＨを読ませる程収束が十分であることを意味する。セルのＢＣＨを読むことによって、セルが、望ましいＰＬＭＮ（すなわち、ＷＴＲＵが動作し得るＰＬＭＮ）に属すかどうか、判定することができる。ステップ２３４で、セルが適切かどうか判定される。セルが適切かどうかの判定は、セルのＢＣＨを読むことによって入手されるＰＬＭＮＩＤに基づいて行われる。セルは、ＷＴＲＵが動作し得るＰＬＭＮに属す場合、適切である。セルは、ＷＴＲＵが動作することができないＰＬＭＮに属す場合、適切でない。セルが適切な場合は、成功であり、ＷＴＲＵは、そのセルを使って動作を開始する（ステップ２３６）。セルが適切でない場合、セルのセルＩＤおよびセルが見つかった周波数が、ステップ２３８で格納され、方法２００は、ステップ２１６に進み、後で説明するように継続する。ステップ２３８で、近接するどのセルのセルＩＤも、好ましくは、（不適切なセルのセルＩＤとともに）拒絶セルのリストに追加することができるように格納され、そうすることによって、そうしたセルは、将来のどの初期セル探索においても検出された場合、自動的に（すなわち、そのＢＣＨを読む必要なく）除外されることに留意されたい。

再度ステップ２１４を参照すると、非全数初期セル探索が失敗した場合、方法２００は、ステップ２１４からステップ２１６に進み、探索すべき初期周波数がまだあるかどうか判定する。ｙｅｓの場合、ＷＴＲＵは、そのシンセサイザを、次の初期周波数に設定し（ステップ２１８）、ステップ２１０に戻り、上述したように継続する。探索すべき初期周波数がそれ以上ない場合、方法２００は、ステップ２１６からステップ２２０に進み、いずれかの初期周波数が、不適切なセル（すなわち、上で説明した、望まれないＰＬＭＮＩＤを有するセル）をもたらしたＰＳＣにヒットした結果、格納されたかどうか判定する。ｎｏの場合、現在利用可能なサービスはなく、方法２００は、ステップ２２２で終わる。ｙｅｓの場合、方法２００は、ステップ２２４に進み、ここで、方法２００は、ステップ２４０に向かい、そうすることによって、この周波数に対して全数探索を実行することができる。

再度ステップ２０４を参照すると、セル選択タイプが格納済みの場合、方法２００は、ステップ２０４からステップ２４２に進み、ここで、ＷＴＲＵは、そのシンセサイザを、第１の格納済み周波数に設定する。次いで、ステップ２４４で、セル選択タイプが再度判定される。上で説明したように、方法２００が、ステップ２０４だけでなく、ステップ２２４の結果としても、ステップ２４２、次いで２４４に進んでいる可能性があるので、この判定が必要であることに留意されたい。

セル選択タイプが初期の場合、ＷＴＲＵは、ステップ２４６で、たとえば、好ましくは以下のステップを実行することによって、それ自体を初期化する。

・タイマ（群）（すなわち、チップカウンタ、タイムスロットカウンタなど）をセットする
・ＡＧＣゲインインジケータを低（すなわち、まだ何も検出されておらず、ＡＧＣゲインインジケータがまだ定まっていないことを示す）にセットする
・拒絶チップオフセットリストをクリアする
・拒絶セルＩＤリストをクリアする
・拒絶セルＩＤ、および好ましくはその近接セルのセルＩＤを、拒絶セルＩＤリストに入れる
・拒絶オフセットカウンタをゼロにセットする
・拒絶セルＩＤカウンタを１にセットする
・ＰＳＣ検出確率を最大にするように、最も高いゲイン設定を設定する
・チップカウンタをリセットする
セル選択タイプが格納済みの場合、ＷＴＲＵは、ステップ２４８で、たとえば、好ましくは以下のステップを実行することによって、それ自体を初期化する。

・タイマ（群）（すなわち、チップカウンタ、タイムスロットカウンタなど）をセットする
・ＡＧＣゲインインジケータを低にセットする
・拒絶オフセットカウンタをゼロにセットする
・拒絶セルＩＤカウンタをゼロにセットする
・拒絶チップオフセットリストをクリアする
・拒絶セルＩＤリストをクリアする
・ＰＳＣ検出確率を最大にするように、最も高いゲイン設定を設定する
・チップカウンタをリセットする

初期化が完了すると（初期であっても格納済みであっても）、方法２００は、ステップ２５０に進み、ここで、全数初期セル探索が実行される。全数セル探索の実行の詳細は、図６に関連して説明する。

ステップ２５２で、全数初期セル探索が失敗したかどうか判定される。失敗していない場合、方法２００は、ステップ２５２からステップ２５６に進む。ステップ２５６で、定常状態ＡＦＣアルゴリズム、ＦＴＣアルゴリズム、およびおそらく他のアルゴリズム（当業者に公知である）が実行され、初期セル探索におけるセルのＢＣＨが読まれる。この場合、拒絶チップオフセットへのＦＴＣの変更を反映する必要がある。ＦＴＣの変更を反映する必要がある理由は、ＦＴＣアルゴリズムが、周波数オフセットを参照したチップオフセットの変動、あるいはチャネル条件による変更、およびカウンタ（すなわち、チップカウンタ、タイムスロットカウンタなど）に影響を与えるメインクロックを介したチャネルインパルス応答の開始時での先行または遅延に基づいて、チャネルインパルス応答の開始時を判定するからである。

次に、ステップ２５８で、ＢＣＨが首尾よく読まれたかどうか判定される。ＢＣＨが首尾よく読まれた場合、方法２００は、ステップ２６０に進み、ここで、開始周波数収束インジケータが高にセットされ、ＡＧＣゲインインジケータも高にセットされる。開始周波数収束インジケータを高にセットすることは、周波数の収束が、ＢＣＨを読むのに十分な程度であり、ＢＣＨが読まれたことを意味する。ＡＧＣゲインインジケータを高にセットする意義は、ゲイン設定が許容可能であることを示す。

ステップ２６０から、方法２００は、ステップ２６２に進み、ここで、セルが適切かどうか判定される。セルが適切でない場合、方法２００は、ステップ２６２からステップ２６４に進む。ステップ２６４で、セルＩＤおよび現在のチップオフセットが、拒絶セルＩＤリストおよび拒絶チップオフセットリストにそれぞれ追加される。拒絶セルのチップオフセットは、全数初期セル探索が実行されている周波数に対するフレーム中で、不適切なセルをもたらすＰＳＣが見つかるチップであることに留意されたい。ステップ２６４で、不適切なセルのセルＩＤだけでなく、不適切なセルに近接するセルのセルＩＤも追加することが好ましいことに留意されたい。というのは、通常、不適切なセルの近接セルも不適切であり、同じＰＬＭＮに属すからである。また、ステップ２６４で、拒絶チップオフセットカウンタおよび拒絶セルＩＤカウンタが増分される。ステップ２６４から、方法２００は、ステップ２５０に戻り、上述したように継続する。セルが適切な場合は成功であり、方法２００は、ステップ２６６で終わる。

再度ステップ２５８を参照すると、ＢＣＨが首尾よく読まれなかった場合、方法２００は、ステップ２５８からステップ２６８に進む。再度ステップ２５２を参照すると、全数セル探索が失敗した場合、方法２００はやはり、ステップ２６８に進む。ステップ２６８で、全数初期セル探索が実行された周波数は除外される。初期セル探索が、ある特定の周波数で失敗した場合、その周波数を除外すべきであることが明らかである。ただし、ＢＣＨを首尾よく読むことができない場合、その周波数も除外すべきであることに留意されたい。というのは、本発明の全数セル探索手順では、検出されたどのセルも、最も高いピークで検出されるからである。したがって、検出された最も高いピークでＢＣＨを読むことができない場合、その周波数においてより低エネルギーで後続ピークをさらに探索することは無意味であり、したがって、その周波数は除外すべきである。

ステップ２６８から、方法２００は、ステップ２７０に進む。ステップ２７０で、探索すべきそれ以外の格納済み周波数があるかどうか判定される。それ以外の周波数がある場合、ステップ２７２で、ＷＴＲＵのシンセサイザが、次の格納済み周波数に設定され、方法２００は、ステップ２４４で、上で説明したように継続する。それ以外の周波数がない場合、方法２００は、ステップ２７０からステップ２７４に進む。

ステップ２７４で、セル選択タイプが判定される。初期（すなわち、不適切なセルにヒットしたために、格納されることになった初期周波数）である場合、失敗となり、どのサービスも現在利用可能でなく、方法２００は、ステップ２７６で終わる。セル選択タイプが格納済みの場合、ステップ２７８で、セル選択タイプが初期にセットされ、方法２００は、ステップ２８０で、ステップ２０８に飛ぶ。

図５を参照すると、非全数初期セル探索を実行する方法４００を示してある。方法４００は、ステップ４０２で始まり、初期セル探索のすべてのステップ（すなわち、初期セル探索のステップ１、２、および３）を初期化する。次いで、ステップ４０４で、チップカウンタがリセットされる。次に、ステップ４０６で、初期セル探索のステップ１が、好ましくは４つのフレームに対して実行される。当然ながら、このステップは、所望に応じて任意の数のフレームに対して実行することができる。前述したように、初期セル探索のステップ１で、ＷＴＲＵは、出力が最高であるＰＳＣ相関子のピーク位置を探している。

ステップ４０８で、ＰＳＣが検出されたかどうか判定される。ＰＳＣが検出された場合、方法４００は、ステップ４１０に進み、ここで、開始周波数収束インジケータが、高または低のどちらにセットされているか判定される。高の場合、方法４００は、ステップ４１０からステップ４１２に直接進み、ここで、初期セル探索のステップ２が、８個のフレームに対して実行される。やはり、ステップ２は、所望に応じて任意の数のフレームに対して実行することができる。前述したように、初期セル探索のステップ２で、検出されたＰＳＣとともに伝送されるＳＳＣは、検出されたＰＳＣ位置のタイムスロットオフセットおよびコードグループを判定するのに用いられる。ステップ４１０で、開始周波数収束インジケータが低の場合、方法４００は、ステップ４１０からステップ４１４に進む。ステップ４１４で、探索を実行するＷＴＲＵの電圧制御発振器（ＶＣＯ）が、ＷＴＲＵの前回成功した初期セル探索または最新の既知の最良値から、最新の既知の値に初期化される。次いで、ステップ４１６で、開始ＡＦＣアルゴリズムが、好ましくは２４個のフレームに対して実行されて、ＷＴＲＵおよび基地局内の周波数の間のどのオフセットも、好ましくは２ｋＨｚに削減する。方法４００は、ステップ４１６からステップ４１２に進み、ここで、上述したように、初期セル探索のステップ２が８個のフレームに対して実行される。

方法４００は、ステップ４１２からステップ４１８に進み、ＳＳＣが検出されているかどうか判定する。検出されていない場合は、失敗である（ステップ４２０）。検出されている場合、初期セル探索のステップ３が、４つのフレームに対して実行される（ステップ４２２）。前述したように、初期セル探索のステップ３で、スクランブルコードおよび一意のミッドアンブル基本識別番号が判定される。ステップ４２４で、初期セル探索のステップ３を実行する間、検出があったかどうか判定される。検出があった場合、方法４００は、ステップ４２６で終わる。検出されなかった場合、ステップ４２８で、ステップ３が別の４つのフレームに対して実行される。ステップ４２４および４２８では、４つのフレームが好まれるが、ステップ３は、所望に応じて任意の数のフレームに対して実行することができる。検出があった場合（ステップ４３０）、方法４００は、ステップ４２６で終わる。検出されない場合は失敗であり、方法４００は、ステップ４２０で終わる。

再度ステップ４０８を参照すると、ステップ１で検出されなかった場合、方法４００は、ステップ４０８から４３２に進む。ステップ４３２で、ゲイン設定が残っているかどうか判定される。ゲイン設定が残っていない場合は失敗であり、方法４００は、ステップ４２０で終わる。ゲイン設定がさらに残っている場合、方法４００は、ステップ４３４に進み、ここで、ＷＴＲＵの自動ゲインコントローラ（ＡＧＣ）は、次のゲイン設定に設定される。説明として、ゲイン設定は、アナログ信号が、アナログ−デジタルコンバータに入れられる前に増幅される量である。通常は４つのゲイン設定があり、最初に使われる設定が、通常は最も高い設定である。したがって、ステップ４３４で、自動ゲインコントローラ（ＡＧＣ）は好ましくは、次に低いゲイン設定に設定される。ＡＧＣが次のゲイン設定に設定されると、方法４００は、ステップ４０４に進み、上述したように継続する。

ここで図６を参照すると、非全数初期セル探索を実行する方法５００を示してある。方法５００は、ステップ５０２で始まり、初期セル探索のすべてのステップ（すなわち、初期セル探索のステップ１、２、および３）を初期化する。次いで、ステップ５０４で、初期セル探索のステップ１が、好ましくは４つのフレームに対して実行される。ステップ１は当然ながら、所望に応じて任意の数のフレームに対して実行することができる。どの拒絶チップオフセットに対しても、マスクが生成される。説明したように、拒絶チップオフセットは、前回、不適切なセルをもたらしたＰＳＣの位置に対応する。

次に、ステップ５０６で、ＰＳＣが検出されているかどうか判定される。ＰＳＣが検出されている場合、方法５００は、ステップ５０８に進み、ここで、探索を実行するＷＴＲＵの開始周波数収束インジケータが、高または低のどちらにセットされているか判定される。高の場合、方法５００は、ステップ５０８からステップ５１０に直接進み、ここで、初期セル探索のステップ２が、８個のフレームに対して実行される。やはり、ステップ２は、所望に応じて任意の数のフレームに対して実行することができる。ステップ５０８で、開始周波数収束インジケータが低の場合、方法５００は、ステップ５１２に進む。ステップ５１２で、探索を実行するＷＴＲＵの電圧制御発振器（ＶＣＯ）が、ＷＴＲＵの前回成功した初期セル探索または最新の既知の最良値から、最新の既知の値に初期化される。次いで、ステップ５１４で、開始ＡＦＣアルゴリズムが、好ましくは２４個のフレームに対して実行されて、ＷＴＲＵおよび基地局内の周波数の間のどのオフセットも、好ましくは２ｋＨｚに削減する。方法５００は、ステップ５１４からステップ５１０に進み、ここで、上述したように、初期セル探索のステップ２が８個のフレームに対して実行される。

方法５００は、ステップ５１０からステップ５１６に進み、ＳＳＣが検出されているかどうか判定する。検出されていない場合は失敗である（ステップ５１８）。検出されている場合、初期セル探索のステップ３が、４つのフレームに対して実行される（ステップ５２０）。４つのフレームが好ましいが、ステップ３は当然ながら、所望される数のフレームに対して実行することができる。ステップ５２２で、初期セル探索のステップ３の実行中、検出があったかどうか判定される。検出があった場合、方法５００は、ステップ５２４に進む。何も検出されなかった場合、方法５００は、ステップ５２６に進み、ここで、初期セル探索のステップ３が、別の４つのフレームに対して実行される。ステップ５２８で、依然として検出がないと判断された場合、方法５００は、ステップ５２０で失敗となって終わる。ステップ５２８で、検出があったと判断された場合、方法５００は、ステップ５２４に進む。

ステップ５２４で、拒絶セルＩＤがあるかどうか判定される。ｎｏの場合、初期セル探索は成功であり、方法５００は、ステップ５２５で終わる。ｙｅｓの場合、方法５００は、ステップ５２９に進み、検出されたセルのセルＩＤが、拒絶セルＩＤリストにあるかどうか判定する。ｎｏの場合、方法５００は成功であり、ステップ５３０で終わる。ｙｅｓの場合、ＡＧＣゲインインジケータが、ステップ５３２で高にセットされ、このことは、ステップ１で他のピークの探索を続けるようにゲインが正しくセットされたことを示す。次いで、ステップ５３４で、ＰＳＣが位置していたチップオフセットが、拒絶チップオフセットリストに追加され、拒絶チップオフセットカウンタが増分される。ステップ５３４から、方法５００は、ステップ５０４に進み、本明細書において記載したように継続する。

セルＩＤを拒絶する別の実装方法を、ステップ２の処理で使用することができる。ある物理的な位置にある隣接セルは、同一コードグループにあってはならないことが当業者に公知である。したがって、セルＩＤは、拒絶された場合、コードグループ番号に関連づけることができる。拒絶コードグループ番号が、ステップ２において列挙され、拒絶グループ番号が検出のために検査されない場合、ステップ２の出力結果は、成功したときに許容されるコードグループ番号を生成することが保証される。したがって、ステップ３は、成功する度に異なるセルＩＤを生成することが保証される。ステップ２での拒絶は、ＰＬＭＮ除外プロセスをより速くすることができる。

再度ステップ５０６を参照すると、ステップ１で検出がなかった場合、方法５００は、ステップ５３６に進む。ステップ５３６で、ＡＧＣゲインインジケータが高であるか、それとも低であるか判定される。高の場合、方法５００は、ステップ５２０で失敗に終わる。ステップ１で検出がなく、ＡＧＣゲインインジケータが高にセットされている場合、ＰＳＣ相関を、その最も高いピークで検出することもできないので、初期セル探索は失敗したと見なされる。したがって、ＰＳＣが検出されない場合、その周波数で全数初期セル探索をさらに続けることは無意味であり、探索は失敗したと見なされる。

ＡＧＣゲインインジケータが低の場合、方法５００は、ステップ５３６から５３８に進み、ここで、ゲイン設定が残っているかどうか判定される。ゲイン設定が残っていない場合、方法５００は失敗である（ステップ５２０）。ゲイン設定が残っている場合、ＡＧＣは、ステップ５４０で、次に低いゲイン設定に設定される。ゲイン設定が最も高いものから最も低いものへの順序で使用される理由は、当業者に公知であるように、入力信号が高ゲインレベルで飽和される場合、検出性能が低下するからである。ただし、信号は、依然として検出することができる。飽和に起因する信号低下が大きすぎて、信号を検出することができない場合、より低いゲイン設定によって飽和量が削減され、そうすることによって、信号を検出することができる可能性が高まる。

方法５００は、ステップ５４０からステップ５４２に進み、ここで、チップカウンタがリセットされる。次いで、方法５００は、上で説明したようにステップ５０４で継続する。当然ながら、方法５００の実行中にタイムアウトが起こった（ステップ５４４）場合、方法５００は、失敗したと見なされる（ステップ５２０）。

ここで図７を参照すると、本発明によるワイヤレス通信システム６００を示してある。システム６００は、無線ネットワークコントローラ６０２、少なくとも１つの基地局６０４、および少なくとも１つのＷＴＲＵ６０６を含む。ＷＴＲＵ６０６は、本明細書において記載した全数および非全数初期セル探索を実行するように構成される。

より具体的には、ＷＴＲＵ６０６は、格納済みまたは初期のどちらであっても、周波数を格納する記憶媒体６０８を含む。記憶媒体は、内蔵型メモリでも、どのタイプの取外し可能記憶装置媒体またはＳＩＭカードでもよい。ＷＴＲＵ６０６は、本明細書において記載した方法および教示を実行するように構成されたプロセッサ６１０をさらに含む。つまり、プロセッサ６１０は概して、どの格納済み周波数に対しても全数初期セル探索を実行するように構成される。ＷＴＲＵ６０６が、格納済み周波数に対して全数セル探索を実行することによって適切なセルを見つけることができない場合、ＷＴＲＵ６０６のプロセッサ６１０が、初期周波数に対して非全数探索を実行する。ＷＴＲＵ６０６が、依然として適切なセルを見つけることができない場合、プロセッサ６１０が、不適切なセルが検出されたどの初期周波数に対しても全数初期セル探索を実行する。初期周波数を探索することによって適切なセルが見つからない場合、サービスは、現在利用不可能である。記憶媒体６０８またはメモリは、拒絶チップオフセットを、拒絶チップオフセットリストに格納するのに使われることに留意されたい。メモリは、周波数、セルＩＤ、ＰＬＭＮＩＤ、または本明細書において記載した教示の実行に関連する他のどの情報を格納するのにも使うことができる。

当然ながら、メモリ６０８およびプロセッサ６１０は、所望に応じて、本発明の方法および教示を実行する任意の数のメモリおよび／またはプロセッサでよいことに留意されたい。

本発明は、所望に応じて、どのタイプのワイヤレス通信システムでも実装することができることに留意されたい。例として、本発明は、ＵＭＴＳ−ＦＤＤ、ＵＭＴＳ−ＴＤＤ、ＴＤＳＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、または他のどのタイプのワイヤレス通信システムでも実装することができる。さらに、様々な実施形態によって本発明を説明したが、添付の請求項に概説する本発明の範囲内である他の変形形態が当業者には明らかであろう。

従来のワイヤレス通信システムを示す図である。フレームおよびフレーム中のタイムスロットの分解図を示す図である。不適切なセルの除外論理を利用して初期セル探索を実行する方法の第１の実施形態を示す図である。不適切なセルの除外論理を利用して初期セル探索を実行する方法の第２の実施形態を示す図である。不適切なセルの除外論理を利用して初期セル探索を実行する方法の第２の実施形態を示す図である。非全数初期セル探索を実行する方法を示す図である。全数初期セル探索を実行する方法を示す図である。本発明によるワイヤレス通信システムを示す図である。

Claims

初期および格納済み周波数を格納するように構成されたメモリと、
初期セル探索を実行するように構成されたプロセッサであって、不適切なセルをもたらすチップオフセット位置は、同じ周波数での後続初期セル探索の実行時に前記チップオフセット位置が検出されないようにマスクされるプロセッサと
を具え、
前記プロセッサは、
格納済周波数に対して、全数初期セル探索を実行する手段と、
前記全数初期セル探索に失敗した場合、全ての格納済周波数を除外する手段と、
初期周波数に対して、非全数初期セル探索を実行する手段と、
前記非全数初期セル探索において、不適切セルが検出された初期周波数があるか否かを判定する手段と、
前記不適切セルが検出された初期周波数がある場合、該初期周波数を全数初期セル探索する手段とを具えたことを特徴とするワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
前記プロセッサは、全数セル探索を実行しているとき、前記マスクされたチップオフセット位置にある一次同期コード（ＰＳＣ）が検出されないようにするために、不適切なセルをもたらすどのチップオフセット位置のリストも維持し、前記チップオフセット位置に対してマスクを生成することを特徴とする請求項１記載のワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
前記プロセッサは、拒絶コードグループが全数初期セル探索のステップ２で検出されるように、拒絶セルをコードグループ番号に関連づけるように構成され、これによって、不適切なセルをもたらすものに対する全数初期セル探索のステップ３の処理の実行を回避することを特徴とする請求項２記載のワイヤレス送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。