JP5189112B2 - 速度ベースのランダムアクセス方式 - Google Patents

Description

背景
[0001] 無線通信システムでは、スロットベースのランダムアクセス手順を使用して、通信を開始することができる。このようなシステムでは、プリアンブル等の事前定義されたシーケンスをアクセススロットと位置合わせして送信することができる。事前定義シーケンスは、移動ユニットから信号の部分として送信することができる。基地局又は他のネットワーク要素は、移動ユニットから信号を受信し、事前定義シーケンスを検出するように構成することができる。ネットワーク要素は、検出アルゴリズムを使用して、シーケンス期間中の受信信号と事前定義シーケンスとをコヒーレントに相関付けるように構成することができる。

概要
[0002] 一実施形態では、通信方法は、移動ユニットの速度範囲に対応する２つ以上のアクセススロット群を確立するステップと、移動ユニットからシーケンスを含む信号をアクセススロット群のうちの一のアクセススロットで受信するステップステップと、検出アルゴリズムを使用してシーケンスを検出するステップとを含み、使用される検出アルゴリズムはアクセススロット群に割り当てられる。

[0003] 別の実施形態では、ネットワーク要素は、プロセッサと、プロセッサに動作可能に結合された受信器とを含む。受信器は、信号を移動ユニットから受信するように構成され、信号はシーケンスを含み、アクセススロット内で受信される。プロセッサは、移動ユニットの速度範囲に対応する２つ以上のアクセススロット群を確立するように構成される。プロセッサは、検出アルゴリズムを使用してシーケンスを検出するようにも構成され、使用される検出アルゴリズムはアクセススロット群に対応し、アクセススロット群には、信号が受信されたアクセススロットが関連付けられる。

[0004] さらなる実施形態では、移動ユニットは、プロセッサと、プロセッサに動作可能に結合された送信器とを含む。プロセッサは、移動ユニットの速度を求めるように構成される。プロセッサは、移動ユニットの速度に少なくとも部分的に基づいて送信するために、アクセススロット群を識別するようにも構成される。送信器は、アクセススロット群に関連付けられたアクセススロットで、シーケンスを含む信号をネットワーク要素に送信するように構成される。

[0005] 上記概要は単なる例示であり、決して限定を意図しない。上述した例示的な態様、実施形態及び特徴に加えて、さらなる態様、実施形態及び特徴が、図面及び以下の詳細な説明を参照することにより明らかになるであろう。

図面の簡単な説明
[0006] 移動ユニット及びネットワーク要素の例示的な実施形態のブロック図である。 [0007] ネットワーク要素において受信信号を処理する方法の例示的な実施形態のフロー図である。 [0008] 移動ユニットにより信号を送信する方法の例示的な実施形態のフロー図である。 [0009] 通信システムのアクセススロットの実施態様の例示的な実施形態を示す。

詳細な説明
[0010] 以下の詳細な説明では、本明細書の部分をなす添付図面を参照する。図面中、通常、文脈により特に示されない限り、同様の符号は同様の構成要素を示す。詳細な説明、図面及び特許請求の範囲において説明される例示的な実施形態は、限定を意味しない。本明細書に提示された主題の主旨又は範囲から逸脱せずに、他の実施形態を利用することも可能であり、他の変更を行うことも可能である。本明細書において一般に説明され図に示される本開示の態様が、広範囲の異なる構成で構成、置換、結合、かつ設計されてもよく、これらのすべてが明示的に意図され、本開示の一部をなすことが容易に理解されるであろう。

[0011] 移動ユニットは、移動ユニットが信号をネットワーク要素に送信すると共に、ネットワーク要素から信号を受信するという点で、双方向無線として機能することができる。ネットワーク要素は、基地局であることができ、移動ユニットから信号を受信すると共に、移動ユニットに中継する信号を受信するマイクロ波アンテナを有することができる。ネットワーク要素はまた、信号を移動ユニットに転送すると共に、最終的に第２の移動ユニット又は他の受信側装置に提供するために、信号を移動ユニットから別のネットワーク要素に転送する送信器を含むこともできる。

[0012] 移動ユニットによっては、移動ユニットのナビゲーション及び／又は追跡に使用される全地球測位システム（ＧＰＳ）機器を備えることができる。ＧＰＳ対応移動ユニットでは、移動ユニットは、信号を１つ又は複数の衛星から受信するように構成されたＧＰＳ受信器を含むことができる。移動ユニットは、衛星から受信した信号を使用して、移動ユニットの場所を特定することができる。移動ユニットの場所は、三角測量又は任意の様々な周知の技法を使用して特定することができる。全地球測位システムに使用され得る数学的アルゴリズムの説明は、GPS Worldの１９９１年７月／８月号内のRichard Langleyによる「The Mathematics of GPS」と題する記事に見出すことができ、この開示全体を参照により本明細書に援用する。

[0013] スロットプロトコルを採用したランダムアクセスシステムでは、移動ユニットによる送信は、衝突（collision）の低減を助けるために、離散タイムスロットの開始時に行うことができる。静止した移動ユニットの場合、ネットワーク要素は、シーケンス期間中の受信信号を、コヒーレントに相関付けて、移動ユニットを識別し、他の通信処理を実行することが可能である。したがって、ネットワーク要素は、静止した移動ユニットから受信した信号に対して、単一の検出アルゴリズムを使用することができる。しかし、移動中の移動ユニット（すなわち、速度を有する）はチャネル変更を生じさせることがあり、ネットワーク要素がシーケンス期間全体にわたってコヒーレントな単一の相関付けを実行することが非効率的になる。さらに、移動中の移動ユニットの場合、ネットワーク要素が、移動ユニットの速度の測定に基づいて選択される１つ又は複数の検出アルゴリズムを使用することが有益であり得る。したがって、本明細書において、移動ユニットの速度に基づくランダムアクセス方式の例示的な方法、装置、システム、及びコンピュータ可読媒体について説明する。

[0014] 図１は、移動ユニット１１０及びネットワーク要素１５０の例示的な実施形態のブロック図である。ネットワーク要素１５０は、移動ユニット１１０から信号を受信すると共に、移動ユニット１１０に信号を送信するように構成された基地局、基地局コントローラ、移動交換センタ、アクセスポイント、又は他の任意のネットワーク構成要素であることができる。図１に示すように、ネットワーク要素１５０は、アンテナ１５５と、中央演算処理装置１６０と、メモリ１７０とを含む。代替の実施形態では、ネットワーク要素１５０は、追加の、より少数の、かつ／又は異なる構成要素を含んでもよい。

[0015] 例示的な実施形態では、ネットワーク要素１５０及び移動ユニット１１０を含む通信システムは、ネットワーク要素１５０が移動ユニット１１０又は他の移動ユニット及びネットワーク要素から信号を受信できるようにスロットプロトコルに基づくランダムアクセス方式を採用することができる。スロットプロトコルは、スロットＡＬＯＨＡプロトコル又は当業者に既知の他の任意のスロットプロトコルであることができる。以下、ネットワーク要素１５０と移動ユニット１１０との通信が、スロットＡＬＯＨＡランダムアクセス方式下で実行されるものと想定する。スロットＡＬＯＨＡプロトコルでは、別個のタイムスロットが生成され、フレームをタイムスロット中に送受信することができる。ネットワーク要素１５０等のノードが、各タイムスロットの開始時に信号を送信して、移動ユニット１１０等の他のノードにタイムスロットが利用可能なときを通知することができる。送信の重複及び衝突は、フレームのタイムスロット上への位置合わせを通して低減することができる。

[0016] 例示的な実施形態では、中央演算処理装置１６０は、命令を実行して、信号が受信されたアクセススロットに少なくとも部分的に基づいて、適切な検出アルゴリズムを利用することができる。例えば、信号が、第１のアクセススロット群に対応するアクセススロットで受信された場合、第１の検出アルゴリズムを使用することができ、信号が第２のアクセススロット群に対応する（又は割り当てられた）アクセススロットで受信された場合、第２の検出アルゴリズムを使用することができ、信号が、第３のアクセススロット群に対応するアクセススロットで受信された場合、第３の検出アルゴリズムを使用することができるなどである。さらに、各アクセススロット群は、速度又は速度範囲に関連付けることができる。アクセススロット群について、図２〜図４を参照して以下により詳細に説明する。

[0017] 検出アルゴリズムを部分的に使用して、受信信号内のプリアンブル又は他の事前定義シーケンスを識別することができる。例えば、プリアンブルは、呼開始要求又はセッション開始要求であり得る。検出アルゴリズムは、当業者に既知のシーケンス検出アルゴリズムであることができる。シーケンス検出アルゴリズムは、最大相関基準に基づいて信号を処理することができる。あるいは、検出アルゴリズムは、サンプルデシメーション（sample-decimation）ベースの検出アルゴリズム、全探索検出アルゴリズム、並列−直列符号位相検出器アルゴリズム等であってもよい。あるいは、様々な他の任意の周知の検出アルゴリズムを使用してもよい。検出アルゴリズムは、特定のアクセススロット群の検出誤り率を低減するように選択することができる。

[0018] 受信器及び送信器を含み得るアンテナ１５５を使用して、移動ユニット１１０から信号を受信すると共に、移動ユニット１１０に信号を送信することができる。メモリ（ＭＥＭ）１７０は、１つ又は複数の検出アルゴリズム、後述するアクセススロット情報、及び／又はネットワーク要素１５０に関連する他の任意のデータを記憶することができる。

[0019] 移動ユニット１１０は、移動ユニットアンテナ１１５と、移動ユニット中央演算処理装置（ＣＰＵ）１３０と、移動ユニットメモリ（ＭＥＭ）１４０と、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信器１２０とを含む。代替の実施形態では、移動ユニット１１０は、追加の、より少数の、かつ／又は異なる構成要素を含んでもよい。移動ユニット１１０は、セルラ電話、個人情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機、ページャ等のうちの任意のもの又は任意の組み合わせであることができる。

[0020] 全地球測位システム（ＧＰＳ）受信器１２０は、移動ユニット１１０の速度を求める際に使用される情報を含むＧＰＳ信号を受信する。例示的な実施形態では、この情報は、当業者に既知の１つ又は複数の全地球測位システム衛星から受信することができる。あるいは、この情報は他の任意のソースから受信することもできる。

[0021] 移動ユニット中央演算処理装置（ＣＰＵ）１３０は、受信した情報を使用して、様々な任意の周知の方法に従って移動ユニット１１０の速度を求めることができる。例えば、一実施形態では、移動ユニット１１０の中央演算処理装置（ＣＰＵ）１３０は、受信した情報を使用して、当業者に既知の三角測量法を使用して移動ユニット１１０の場所を特定することができる。したがって、移動ユニット１１０は、受信した情報に基づいて、１度目での第１の場所を特定し、２度目での第２の場所を特定することができる。特定された場所及び時間値を使用して、第１の場所と第２の場所との距離を１度目から２度目までの経過時間で除算することにより、速度（又はスピード）の大きさを求めることができる。同様に、第１の場所及び第２の場所を使用して、移動ユニット１１０の方向又は方位角を求めることができる。代替の実施形態では、移動ユニット１１０の速度を求めるために、当業者に既知の様々な任意の周知の技法を使用してもよい。あるいは、第１の場所及び第２の場所は、ＧＰＳ受信器１２０又は移動ユニットアンテナ１１５を介して受信してもよい。別の代替の実施形態では、追加の場所、時間、場所の間隔、及び／又は他の任意の情報を、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信器１２０及び／又は移動ユニットアンテナ１１５で受信することができる。一実施形態では、速度は、外部で求められ、移動ユニット１１０に提供されてもよい。大きさ及び／又は方向を含み得る速度は、移動ユニットメモリ（ＭＥＭ）１４０に記憶することができる。移動ユニット１１０は、速度を定期的に求めて、求められた速度を移動ユニットメモリ（ＭＥＭ）１４０に記憶し、適切なアクセススロット群がすべての送信に使用されるように速度を更新することもできる。例として、更新は０．１秒毎に１回、０．５秒毎に１回等で行うことができる。アクセススロット群についてさらに以下において考察する。

[0022] 代替の実施形態では、移動ユニット１１０は、ＧＰＳ受信器１２０を含まなくてもよい。このような実施形態では、移動ユニット１１０は、１つ又は複数の基地局あるいは他のネットワーク要素から受信する情報に基づいて速度を求めることができる。例えば、移動ユニット１１０は、既知の位置を有する１つ又は複数の基地局又は他のネットワーク要素から送信された信号の指向性及びタイミングを使用して、速度を求めることができる。移動ユニット１１０は、ドップラーシフト測定に基づいて位置を三角測量することにより、速度を求めてもよい。移動ユニット１１０は、速度センサ及び／又は加速度センサを使用して速度を求めてもよい。あるいは、速度は、様々な他の任意の周知の方法により求めてもよい。

[0023] 移動ユニット中央演算処理装置（ＣＰＵ）１３０を使用してアクセススロットを識別し、少なくとも部分的に速度に基づいてネットワーク要素１５０に信号を送信できる。移動ユニット中央演算処理装置１３０は、移動ユニットメモリ１４０に記憶され得るアクセススロット情報に基づいてアクセススロットを識別することができる。アクセススロット情報は、移動ユニット１１０の製造時に記憶してもよく、又はネットワーク要素１５０から定期的にブロードキャストしてもよい。一実施形態では、アクセススロット情報は、速度又は速度範囲に対応するアクセススロット群を指定することができる。一例として、アクセススロット情報は、速度が第１の速度閾値未満の（又は第１の閾値に等しい）場合、信号が第１のアクセススロット群のうちのアクセススロットで送信されるべきであり、速度が第１の速度閾値よりも大きく、かつ第２の速度閾値未満の（又は第２の速度閾値に等しい）場合、第２のアクセススロット群のうちのアクセススロットで送信されるべきであり、速度が第２の速度閾値よりも大きく、第３の速度閾値未満の（又は第３の閾値に等しい）場合、第３のアクセススロット群のうちのアクセススロットで送信されるべきであることなどを示すことができる。速度閾値は、特定の実施態様に応じて静的又は動的であることができる。アクセススロット情報及び速度閾値について、図２を参照してより詳細に以下において説明する。

[0024] 図２は、ネットワーク要素１５０において受信信号を処理する方法の例示的な実施形態の流れ図である。動作２１０において、速度ベースの２つ以上のアクセススロット群が確立される。各アクセススロット群は速度範囲に対応することができ、周期的なアクセススロットを含むことができる。一実施形態では、各アクセススロット群に属するアクセススロットは、互いに対して交互に繰り返して配置することができる。例えば、３つのアクセススロット群が使用されると想定すると、スロットアライメントは以下であり得る。最初のアクセススロット（第１のアクセススロット群から、第１の速度又は第１の速度範囲に対応する）、その次に２番目のアクセススロット（第２のアクセススロット群から、第２の速度又は第２の速度範囲に対応する）、その次に３番目のアクセススロット（第３のアクセススロット群から、第３の速度又は第３の速度範囲に対応する）、その次に４番目のアクセススロット（第１のアクセススロット群から）、その次に５番目のアクセススロット（第２のアクセススロット群から）、その次に６番目のアクセススロット（第３のアクセススロット群から）、その次に７番目のアクセススロット（第１のアクセススロット群から）等。

[0025] 一実施形態では、アクセススロットシーケンスは、使用頻度に基づいて、すなわち特定の速度範囲内の速度を有する移動ユニット数に基づいて、重み付けすることができる。例えば、２つのアクセススロット群があり、第１のアクセススロット群からのアクセススロットが「１」と示され、第２のアクセススロット群からのアクセススロットは「２」と示される。７０キロメートル／時間（ｋｍ／ｈ）未満で移動中の移動ユニットからの信号の受信に、第１のアクセススロット群を使用することができ、７０ｋｍ／ｈ以上で移動中の移動ユニットからの信号の受信に、第２のアクセススロット群を使用することができる。換言すれば、第１のアクセススロット群は、移動ユニットが、７０ｋｍ／ｈ未満で移動中の場合に信号を送信するために使用することができ、第２のアクセススロット群は、移動ユニットが、７０ｋｍ／ｈ以上で移動中の場合に信号を送信するために使用することができる。特定のエリアでは、車両トラフィックの大部分、ひいては移動ユニットが７０ｋｍ／ｈよりも高速で移動することが分かり得る。したがって、スロットシーケンスは２、２、１、２、２、１、２、２、１等であり得る。又は、スロットシーケンスは２、２、２、１、２、２、２、１、２、２、２、１等であり得る。あるいは、「２」をより優先して重み付けされた他の任意のシーケンスを使用してもよい。

[0026] アクセススロット群の数は、１つ又は複数の要因に基づくことができる。例えば、アクセススロット群の数は、少なくとも部分的に、通信システムにより使用されるプリアンブル又は他のシーケンスの長さに基づいて決定することができる。通信システムにより使用されるプリアンブル又はシーケンスの長さが増大するにつれて、アクセススロット群の数が増大し得る。さらに、チャネル変更が高速になるにつれて、又はドップラー周波数が増大するにつれて、アクセススロット群の数が増大し得る。一実施形態では、一方は低速度移動ユニットからの送信を受信するため、他方は高速度移動ユニットからの送信を受信するための、２つのアクセススロット群が使用され得る。代替の実施形態では、任意の数のアクセススロット群を使用することができる。

[0027] 速度閾値は、アクセススロット群を定義する速度ベースの境界であることができる。使用される速度閾値は、１つ又は複数の要因に基づくことができる。例えば、アクセススロット群の分割に使用される速度閾値は、１つ又は複数の移動ユニットから送信される信号の検出誤り率（ＤＥＲ）の解析に基づくことができる。シーケンス全体にわたる速度変更によるチャネル変更を考慮する検出誤り率（ＤＥＲ）を求め、その結果を、ｘ軸が移動ユニットの速度であり、ｙ軸がＤＥＲであるグラフにすることができる。シーケンス全体を分割された間隔のＤＥＲも計算しグラフにすることができる。２つのプロットの交点での速度を、アクセススロット群を分ける速度閾値として使用することができる。例えば、４０９６チッププリアンブルを使用する通信システムの場合、交点速度は７０ｋｍ／ｈ〜１００ｋｍ／ｈであり得る。さらに、移動ユニットの場所、移動ユニットの移動方向等の他の要因を、アクセススロット群をどのように分けるかを判断するために使用することもできる。

[0028] 一実施形態では、アクセススロット群の数及び／又は速度閾値は、時間又は他の要因に基づいて変化しない静的な値であり得る。あるいは、アクセススロット群の数及び／又は速度閾値は、１つ以上の要因に基づいて変化し得る。例えば、個人が６：００ａｍ〜９：００ａｍの出勤時間の場合には平均８０ｋｍ／ｈで運転し、５：００ｐｍ〜８：００ｐｍの帰宅時間の場合には平均１００ｋｍ／ｈで運転することが分かり得る。この情報を使用して、速度閾値及び／又はアクセススロット群の数は、時間帯に基づいて調整することができる。同様に、個人が冬は夏よりも遅く運転することが分かり得る。それに従って、速度閾値及び／又はアクセススロット群の数を季節に基づいて調整することができる。速度閾値及び／又はアクセススロット群の数は、移動ユニットの場所、移動ユニットの種類等に基づくこともできる。

[0029] 再び図２を参照すると、動作２２０において、アクセススロット情報が移動ユニットに提供される。例えば、ネットワーク要素は、移動ユニットが受信するアクセススロット情報を送信（例えば、ブロードキャスト）することができる。当然ながら、送信されるアクセススロット情報が他の移動ユニット及びネットワーク要素により受信され得ることを当業者は理解するであろう。移動ユニットは、移動ユニット１１０又は他の任意の移動ユニットであることができる。アクセススロット情報は、アクセススロット群、アクセススロット群を分ける速度閾値、アクセススロット群に関する任意の時間帯情報、アクセススロット群に関する任意の季節情報、及び／又は移動ユニットが、任意の所与の時間に任意の所与の速度の場合に使用すべきアクセススロット群が分かるような他の任意の情報を識別することができる。一実施形態では、アクセススロット情報は、更新として移動ユニットに定期的に提供することができる。あるいは、移動ユニットはアクセススロット情報を一度に受信してもよい。他の実施形態では、アクセススロット情報は、ネットワーク要素から移動ユニットに提供されなくてもよい。このような実施形態では、アクセススロット情報は、移動ユニット製造業者により移動ユニットにインストールしてもよく、セルラプロバイダから受信してもよく、有線又は無線のネットワークからダウンロードしてもよく、あるいは移動ユニットにより他の任意のソースから受信されてもよい。

[0030] 動作２３０において、ネットワーク要素は、アクセススロット群のうちのアクセススロットで移動ユニットから信号を受信する。この信号は、通信セッションを開始するために使用されるプリアンブル又は他の事前定義シーケンスであることができる。図３を参照してより詳細に以下において説明するように、信号が受信されるアクセススロットは、移動ユニットの速度に基づいて選択することができる。

[0031] 動作２４０において、ネットワーク要素は検出アルゴリズムを信号に適用する。例示的な実施形態では、検出アルゴリズムは、信号が受信されたアクセススロット群に固有であることができる。例えば、信号が第１のアクセススロット群のうちのアクセススロット内で受信された場合、第１のアクセススロット群に対応する第１の検出アルゴリズムを使用することができる。同様に、信号が第２のアクセススロット群のうちのアクセススロット内で受信された場合、第２のアクセススロット群に対応する第２の検出アルゴリズムを使用することができる。

[0032] 一例として、ネットワーク要素は２つのアクセススロット群を利用し得る。第１のアクセススロット群は、１００ｋｍ／ｈ未満の速度を有する移動ユニットからの送信を受信するために使用することができ、第２のアクセススロット群は、１００ｋｍ／ｈよりも速い（又は１００ｋｍ／ｈに等しい）速度を有する移動ユニットからの送信を受信するために使用することができる。一実施形態では、並列−直列符号位相検出アルゴリズムを使用して、第１のアクセススロット群内で受信した信号を検出することができ、全探索検出アルゴリズムを使用して、第２のアクセススロット群内で受信した信号を検出することができる。この場合、移動ユニットの速度が６０ｋｍ／ｈの場合、移動ユニットは、信号を第１のアクセススロット群内で送信することができる。したがって、ネットワーク要素は、並列−直列符号位相検出アルゴリズムを受信信号に適用することができる。代替の実施形態では、他の任意の検出アルゴリズムを第１のアクセススロット群及び／又は第２のアクセススロット群に関連付けてもよい。

[0033] 本明細書に開示されるこの及び他の処理及び方法に関して、処理及び方法において実行される機能が異なる順に実施されてもよいことを当業者は理解するであろう。さらに、概説するステップ及び動作は単なる例として提供され、開示される実施形態の本質から逸脱せずに、ステップ及び動作のうちのいくつかは任意選択であってもよく、結合してより少数のステップ及び動作にしてもよく、又は拡張してステップ及び動作を追加してもよい。

[0034] 図３は、移動ユニットが信号を送信する方法の例示的な実施形態のフロー図である。動作４００において、アクセススロット情報が移動ユニットにおいて受信される。移動ユニットは、移動ユニット１１０又は他の任意の移動ユニットであることができる。アクセススロット情報は、移動ユニットが、例として、移動ユニットの速度、時間帯、季節等の1つ又は複数の要因に基づいて、どのアクセススロット群を使用すべきかを示すことができる。アクセススロット情報は、ネットワーク要素からダウンロード、更新を通して、又は他の任意のソースから受信することができる。一実施形態では、アクセススロット情報は、移動ユニット製造業者により移動ユニットにインストール又は記憶され得る。アクセススロット情報は、アクセススロットの周期シーケンスに関する情報を含むこともできる。アクセススロット情報は、移動ユニットのメモリに記憶することができる。

[0035] 動作４１０において、移動ユニットはその速度を求める。速度は、移動ユニットのスピード及び／又は移動ユニットの方向角を含むことができる。例えば、速度は、移動ユニットが、５０ｋｍ／ｈ（キロメートル毎時）、方位角２４０度で移動中であることを示し得る。例示的な実施形態では、速度は、図１を参照して説明したように、ＧＰＳ受信器及びＧＰＳ技術を使用して求めることができる。移動ユニットは、速度を定期的に求め、適切なアクセススロット群がすべての送信に使用されるように、定期的に求められた速度を記憶することにより、メモリユニット内の求められた速度を更新し得る。移動ユニットがネットワーク要素との通信セッションを確立したい（例えば、移動ユニットが、移動ユニットのユーザによるコマンド、プロンプト、行動等に応答して送信を開始したい）場合、移動ユニットは、その瞬間の速度を求めるか、又は前に記憶され、更新された速度をメモリユニットから検索することができる。あるいは、速度は、移動ユニットを追跡している外部ソースから受信してもよく、又は当業者に既知の他の任意の方法を使用して移動ユニットにおいて求められてもよい。移動ユニットは、適切なアクセススロット群がすべての送信に使用されるように、速度を更新してもよい。移動ユニットは、定期的に、ランダムな時間に、スケジュールに従って、所定の条件等に基づいて更新を実行し得る。

[0036] 動作４２０において、移動ユニットは、少なくとも部分的にアクセススロット情報に基づき、かつ少なくとも部分的に速度に基づいて、アクセススロット群を識別する。移動ユニットは、信号を送信する必要があるとの決定に応答して、アクセススロット群を識別し得る。一例として、３つのアクセススロット群があり得る。アクセススロット情報に基づいて、移動ユニットは、第1のアクセススロット群が０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈの速度範囲に対応すると決定することができる。移動ユニットによりメモリから決定又は検索された速度が４２ｋｍ／ｈの場合、移動ユニットは、第1のアクセススロット群を、信号を内部で送信するために適切なアクセススロットとして識別する。あるいは、アクセススロット情報は、９：００ｐｍ〜６：００ａｍの時間中、０ｋｍ／ｈ〜８０ｋｍ／ｈの範囲の速度の場合、及び６：００ａｍ〜９：００ｐｍの時間中、０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈの範囲の速度の場合、第１のアクセススロット群を使用すべきであることを示し得る。第２のアクセススロット群は、９：００ｐｍ〜６：００ａｍの時間中、８１ｋｍ／ｈ〜１２０ｋｍ／ｈの範囲の速度の場合、及び６：００ａｍ〜９：００ｐｍの時間中、６１ｋｍ／ｈ〜１０５ｋｍ／ｈの範囲の速度の場合に使用され得る。したがって、移動ユニットの速度が１０：００ｐｍに７０ｋｍ／ｈの場合、移動ユニットは、第1のアクセススロット群を適切なアクセススロット群として識別することができる。速度が４：００ｐｍに７０ｋｍ／ｈの場合、移動ユニットは第２のアクセススロット群を適切なアクセススロット群として識別することができる。

[0037] 動作４３０において、移動ユニットは信号を識別されたアクセススロット群のうちのアクセススロットで、例えば、ネットワーク要素に送信する。信号は、通信セッションを確立する際に使用されるプリアンブル又は他の事前定義シーケンスを含むことができる。信号は、当業者に既知の任意の方法で適切なスロットで移動ユニットにより送信することができる。例えば、移動ユニットは、ネットワーク要素のタイミングを取得し、ネットワーク要素のタイミングを使用して、適切なスロットの開始を識別し、識別されたスロットの始めに信号を送信することができる。

[0038] 図４は、通信システムのアクセススロットを実施する例示的な実施形態を示す。この実施形態では、移動ユニット３５０〜３８０と、ネットワーク要素（図示せず）とを含む通信システムは、４０９６チッププリアンブルを使用する、スロットＡＬＯＨＡに基づく符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式を採用し得る。アップリンクアクセススロットは、図４に示すように２つのアクセススロット群に分けることができ、アクセススロット群を分ける速度閾値は１００ｋｍ／ｈであり得る。「ＡＳ＿ｌｏｗ」と示されるアクセススロット３１０で構成される低アクセススロット群は、１００ｋｍ／ｈ未満の速度を有する移動ユニットに割り当てられる。「ＡＳ＿ｈｉｇｈ」と示されるアクセススロット３２０で構成される高アクセススロット群は、１００ｋｍ／ｈ以上の速度を有する移動ユニットに割り当てられる。図４に示すアクセススロットシーケンスでは、１つのＡＳ＿ｈｉｇｈアクセススロット３２０及び１つのＡＳ＿ｌｏｗアクセススロット３１０は、互いに繰り返して交互に配置される。代替の実施形態では、他の任意の数のアクセススロット群及び／又は速度閾値の値を使用してもよい。

[0039] ネットワーク要素において、「ＤＡ１」と示される低検出アルゴリズム３３０が、低アクセススロット３１０内で受信した信号の検出に使用され、「ＤＡ２」と示される高検出アルゴリズム３４０が、高アクセススロット３２０内で受信した信号の検出に使用される。一実施形態では、低検出アルゴリズム３３０は、移動ユニットからの受信信号とネットワーク要素に記憶された事前定義シーケンスとのコヒーレントな相関付けが、シーケンス全体にわたって実行される検出アルゴリズムであることができる。高検出アルゴリズム３４０は、コヒーレントな相関付けのそれぞれがシーケンス全体のうちの複数の短いシーケンスのそれぞれで実行される検出アルゴリズムであることができる。複数の短いシーケンスの相関値は、非コヒーレントに結合することができる。代替の実施形態では、他の任意の検出アルゴリズムを低検出アルゴリズム３３０及び／又は高検出アルゴリズム３４０に使用してもよい。

[0040] 図４に示す例示的な実施形態では、移動ユニット３５０は速度１２０ｋｍ／ｈの速度で移動中であり得、移動ユニット３６０は３ｋｍ／ｈの速度で移動中であり得、移動ユニット３７０は５０ｋｍ／ｈの速度で移動中であり得、移動ユニット３８０は１８０ｋｍ／ｈで移動中であり得る。移動ユニット３５０のユーザが電話を掛けようとした場合、移動ユニット３５０は、移動ユニット３５０の現在の速度を含む速度範囲に割り当てられた高アクセススロット群を識別することができる。次に、移動ユニット３５０は、スロット、例えば、高アクセススロット群内の２番目に示される高アクセススロット３２０の開始時間を検出し、検出された開始時間にプリアンブルをネットワーク要素に送信し得る。次に、移動ユニット３５０から送信されたプリアンブルを受信したネットワーク要素は、高検出アルゴリズム３４０を使用して、プリアンブルを検出し、様々な任意の周知の通信セッション確立技術の使用により、移動ユニット３５０との通信セッションを確立することができる。一実施形態では、移動ユニット３５０は、確認応答メッセージをネットワーク要素から受信することができる。ネットワーク要素からの確認応答メッセージが、例えば、信号の衝突等により受信されない場合、移動ユニット３５０は、続く高アクセススロット３２０中にプリアンブルを再送信することができる。

[0041] 同様に、移動ユニット３６０のユーザが電話を掛けようとした場合、移動ユニット３６０は、スロット、例えば、低アクセススロット群内の最初に示される低アクセススロット３１０の開始時間を検出し、検出された開始時間にプリアンブルをネットワーク要素に送信し得る。ネットワーク要素は、低検出アルゴリズム３３０を使用して、プリアンブルを検出することができ、様々な任意の周知の通信セッション確立技術の使用により、移動ユニット３６０との通信セッションを確立することができる。一実施形態では、移動ユニット３６０は、ネットワーク要素から確認応答メッセージを受信することができる。移動ユニット３６０が何等かの理由により確認応答を受信しなかった場合、移動ユニット３６０は、低アクセススロット群のうちの後続する任意の１つの低アクセススロット３１０中にプリアンブルを再送信することができる。移動ユニット３７０及び移動ユニット３８０も、移動ユニット３６０及び移動ユニット３５０のそれぞれの同様に動作することができる。

[0042] 移動ユニットの速度情報に基づくランダムアクセスシステムを使用して、信号の衝突を低減すると共に、呼開始中の検出誤りを低減することができる。さらに、このようなシステムの使用により、ネットワーク要素の計算効率が増大する。本明細書において説明したシステムは、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）ネットワーク、広帯域符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割符号分割多元接続（ＴＤ−ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）ネットワーク等と併せて使用することができる。さらに、本明細書において説明したシステムは、衛星通信システム、無線周波識別（ＲＦＩＤ）システム、無線ベースの料金徴収システム、車両追跡システム、モバイルＩＥＥＥ８０２．１１型のシステム等に適用することもできる。

[0043] 例示的な実施形態では、本明細書において説明した任意の動作、処理等は、コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ可読命令として実装することができる。コンピュータ可読命令は、移動ユニットのプロセッサ、ネットワーク要素、及び／又は他の任意の計算装置により実行することができる。

[0044] システムの態様のハードウェア実装とソフトウェア実装との間に区別は殆どなく、ハードウェア又はソフトウェアの使用は一般に（特定の文脈の中で、ハードウェアかソフトウェアかの選択が重大になる可能性があるという点で、常にではないが）、費用と効率とのトレードオフを表す設計の選択である。本明細書において説明した処理、及び／又はシステム、及び／又は他の技術を実行することができる様々な手段（例えば、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェア）があり、処理、及び／又はシステム、及び／又は他の技術が導入される好ましい手段は様々である。例えば、実施者が速度及び正確性が最も重要であると決定した場合、実施者は、主にハードウェア及び／又はファームウェアの手段を選ぶことができ、柔軟性が最も重要な場合、実施者は主にソフトウェア実装を選ぶことができ、又はさらなる代替として、実施者は、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアの何等かの組み合わせを選ぶことができる。

[0045] 上記の詳細な説明では、ブロック図、フローチャート、及び／又は例の使用を介して装置及び／又は処理の様々な実施形態を説明した。このようなブロック図、フローチャート、及び／又は例示が１つ又は複数の機能及び／又は動作を含む限り、このようなブロック図、フローチャート、又は例示内の各機能及び／又は動作を、広範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの実質的なあらゆる組み合わせにより、個々にかつ／又は集合的に実施できることが当業者に理解されよう。一実施形態では、本明細書において説明した主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、又は他の集積フォーマットを介して実装することができる。しかし、本明細書において開示された実施形態のいくつかの態様が、全体的又は部分的に、１つもしくは複数のコンピュータで実行される１つもしくは複数のコンピュータプログラムとして（例えば、１つもしくは複数のコンピュータシステムで実行される１つ又は複数のプログラムとして）、１つもしくは複数のプロセッサで実行される１つもしくは複数のプログラムとして（例えば、１つもしくは複数のマイクロプロセッサで実行される１つもしくは複数のプログラムとして）、ファームウェアとして、又はこれらの略あらゆる組み合わせとして、集積回路に等しく実装可能であり、回路を設計すること及び／又はソフトウェア及び又はファームウェアのコードを書くことは、本開示に鑑みて当業者のスキルの範囲内にあることを当業者ならば認識するであろう。さらに、本明細書において説明された主題のメカニズムが、様々な形態のプログラム製品として配布可能であり、本明細書において説明された主題の例示的な実施形態が、実際の配布するために使用される特定の種類の信号搬送媒体（signal bearing media）に関係なく適用されることを当業者は理解するであろう。信号搬送媒体の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない。すなわち、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクドライブ、ＣＤ、ＤＶＤ、デジタルテープ、コンピュータメモリ等の記録可能なタイプの媒体ならびにデジタル及び／又はアナログ通信媒体（例えば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク等）等の伝送タイプの媒体。

[0046] 当該技術分野の当業者は、本明細書において説明したように装置及び／又は処理を記述し、その後、工学的実践を使用して、説明されたこのような装置及び／又は処理をデータ処理システムに統合することが一般的であること、を認識するであろう。すなわち、本明細書において説明した装置及び／又は処理の少なくとも一部分は、妥当な量の経験を介してデータ処理システムに統合することができる。典型的なデータ処理システムが一般に、システムユニット筐体、映像表示装置、揮発性及び不揮発性メモリ等のメモリ、マイクロプロセッサ及びデジタル信号プロセッサ等のプロセッサ、オペレーティングシステム、ドライバ、グラフィカルユーザインタフェース、及びアプリケーションプログラム等の計算エンティティ、タッチパッド又はスクリーン等の１つ又は複数の対話装置、及び／又はフィードバックループ及び制御モータ（例えば、位置及び／又は速度を感知するためのフィードバック、構成要素及び／又は数量を移し、かつ／又は調整するための制御モータ）を含む制御システムのうちの１つ又は複数を含むことを当業者は認識するであろう。典型的なデータ処理システムは、データ計算／通信及び／又はネットワーク計算／通信システムに通常見られるような、市販の任意の適した構成要素を利用して実施し得る。

[0047] 本明細書において説明した主題は、他の異なる構成要素内に含まれた、又は他の異なる構成要素に接続された、異なる構成要素を示すことがある。示されたこのような構造は単なる例示であり、実際に、同じ機能を達成する他の多くの構造を実施することができることを理解されたい。概念的な意味では、同じ機能を達成する構成要素の任意の構成が、所望の機能が達成されるように効率的に「関連付けられる（associated）」。したがって、本明細書において特定の機能を達成するために結合された任意の２つの構成要素は、構造又は中間構成要素に関係なく、所望の機能が達成されるように互いに「関連付けられた（associated with）」ものとして見ることができる。同様に、そうして関連付けられた任意の２つの構成要素は、所望の機能を達成するために、互いに「動作可能に接続（operably connected）」又は「動作可能に結合（operably coupled）」されたものとして見ることもでき、そうして関連付けることが可能な任意の２つの構成要素は、所望の機能を達成するために、互いに「動作可能に結合可能（operably couplable）」なものとして見ることもできる。動作可能に結合可能な具体的な例としては、物理的に結合し、かつ／又は物理的に相互作用する構成要素、及び／又は無線で相互作用可能かつ／又は無線で相互作用する構成要素、及び／又は論理的に相互作用し、かつ／又は論理的に相互作用可能な構成要素が挙げられるが、これに限定されない。

[0048] 本明細書での複数形及び／又は単数形の略あらゆる用語の使用に関して、当業者は、文脈及び／又は用途に適切なように、複数形から単数形に、かつ／又は単数形から複数形に読み換えることができる。様々な単数形／複数形の置換は、明確にするために、本明細書において明示的に記載されることもある。

[0049] 一般に、本明細書、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）において使用される用語が一般に、「制限のない（open）」用語（例えば、「含む（including）」という用語は「含むが、それに限定されない（including but not limited to）」として解釈されるべきであり、「有する（having）」という用語は「少なくとも、〜を有する（having at least）」として解釈されるべきであり、「含んでいる（includes）」という用語は「含んでいるが、それに限定されない（includes but is not limited to）」として解釈されるべきであるなど）として意図されることが当業者により理解されるであろう。導入された請求項において特定の数の記載が意図される場合、このような意図は請求項内で明示的に記載され、このような記載がない場合、そのような意図が存在しないことが当業者によりさらに理解されるであろう。例えば、理解を助けるために、添付の以下の特許請求の範囲は、請求項の列挙事項を導入するために導入語句「少なくとも１つの」及び「１つ又は複数の」の使用を含み得る。しかし、このような語句の使用は、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」による請求項の列挙事項の導入が、このように導入された請求項を含む任意の特定の請求項を、その請求項が導入語句「1つ又は複数の」又は「少なくとも1つ」を含む場合、「ａ」又は「ａｎ」等の不定冠詞を含む場合であっても、１つのみのこのような列挙事項を含む発明に限定するものとして解釈されるべきではなく（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は「少なくとも1つ」又は「1つ又は複数の」を意味するものと解釈されるべきである）、同じことが、請求項の列挙事項の導入に使用される定冠詞の使用に関しても言える。さらに、特定の数の請求項の導入列挙事項が明示的に記載される場合であっても、このような記載が、少なくとも、記載された数を意味する（例えば、他の修飾のない「２つの」というただの記載は、少なくとも２つ又は２つ以上のという記載を意味する）ものと解釈されるべきであることを当業者は認識するであろう。さらに、「Ａ、Ｂ、及びＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似した慣習的表現が使用される場合、一般にそのような構成は、当業者がその慣習的表現を理解するであろう意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢを一緒に、Ａ及びＣを一緒に、Ｂ及びＣを一緒に、ならびに／あるいはＡ、Ｂ、及びＣを一緒に有するシステム等を含むが、これらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」に類似した慣例が使用される場合、一般にそのような構成は、当業者が慣例を理解するという意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢを一緒に、Ａ及びＣを一緒に、Ｂ及びＣを一緒に、ならびに／あるいはＡ、Ｂ、及びＣを一緒に有するシステム等を含むが、これらに限定されない）。２つ以上の代替の用語を提示する略あらゆる選言的な言葉及び／又は語句が、明細書内であれ、特許請求の範囲内であれ、又は図面内であれ、それら用語のうちの一方、他方、又は両方を含む可能性を意図するものと理解されるべきであることが、当業者によりさらに理解されるであろう。例えば、語句「Ａ又はＢ」は、「Ａ」、又は「Ｂ」、又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むものと理解される。

[0050] 様々な態様及び実施形態が本明細書に開示されたが、当業者には他の態様及び実施形態が明らかであろう。本明細書に開示された様々な態様及び実施形態は例示を目的とし、限定を意図されず、要旨及び主旨は以下の特許請求の範囲により示される。

１１０、３５０、３６０、３７０、３８０ 移動ユニット
１１５ 移動ユニットアンテナ
１５５ アンテナ
１２０ 全地球測位システム（ＧＰＳ）受信器
１３０ 移動ユニット中央演算処理装置（ＣＰＵ）
１５０ ネットワーク要素
１４０ 移動ユニットメモリ（ＭＥＭ）
１７０ メモリ
１６０ 中央演算処理装置
２１０、２２０、２３０、２４０ 動作
３１０ 低アクセススロット
３２０ 高アクセススロット
３３０ 低検出アルゴリズム
３４０ 低検出アルゴリズム
４００、４１０、４２０、４３０ 動作

Claims (18)

1. 移動ユニットの速度範囲に対応する２つ以上のアクセススロット群を確立することと、
   移動ユニットからのシーケンスを含む信号をアクセススロット群のうちの一のアクセススロット内で受信することと、
   前記アクセススロット群に割り当てられた検出アルゴリズムを使用して前記シーケンスを検出することと、
   前記シーケンスの長さに少なくとも部分的に基づいてアクセススロット群の数を決定することと、
   を含む、通信方法。
2. 前記２つ以上のアクセススロット群を確立することは、前記２つ以上のアクセススロット群のそれぞれに少なくとも１つの検出アルゴリズムを割り当てることを含む、請求項１に記載の通信方法。
3. 前記２つ以上のアクセススロット群を確立することは、前記２つ以上のアクセススロット群の速度閾値を選択することを含む、請求項１に記載の通信方法。
4. 前記２つ以上のアクセススロット群を確立することは、前記２つ以上のアクセススロット群のそれぞれからの各アクセススロットが互いに交互に配置されたアクセススロットシーケンスを決定することを含む、請求項１に記載の通信方法。
5. 前記２つ以上のアクセススロット群を確立することは、第１のアクセススロット群からのアクセススロットが、第２のアクセススロット群からの他のアクセススロットよりも頻繁に配置された重み付けされたアクセススロットシーケンスを決定することを含む、請求項１に記載の通信方法。
6. 前記速度範囲、前記２つ以上のアクセススロット群、及び前記アクセススロットシーケンスを含むアクセススロット情報を前記移動ユニットに送信することをさらに含む、請求項４に記載の通信方法。
7. 前記移動ユニットは、前記移動ユニットの速度に基づいて使用可能なアクセススロット群を決定する、請求項１に記載の通信方法。
8. 前記信号は呼開始要求を含む、請求項１に記載の通信方法。
9. 前記速度範囲は、時間帯に少なくとも部分的に基づいて変化する、請求項５に記載の通信方法。
10. 前記速度範囲は、季節に少なくとも部分的に基づいて変化する、請求項５に記載の通信方法。
11. １つ又は複数の受信信号の検出誤り率の解析に少なくとも部分的に基づいて前記速度範囲を確立するステップをさらに含む、請求項５に記載の通信方法。
12. 移動ユニットからの信号を受信するように構成された受信器であって、前記信号はシーケンスを含み、さらに、前記信号はアクセススロットで受信される、受信器と、
    前記受信器に動作可能に結合され、
    移動ユニットの速度範囲に対応する２つ以上のアクセススロット群を確立し、
    前記信号が受信された前記アクセススロットを含むアクセススロット群に割り当てられた検出アルゴリズムを使用して、前記シーケンスを検出する
    ように構成されたプロセッサと、
    を備え、
    前記アクセススロット群の数は、前記シーケンスの長さに少なくとも部分的に基づいて決定された値である、
    ネットワーク要素。
13. 前記シーケンスはプリアンブルを含む、請求項１２に記載のネットワーク要素。
14. 前記プロセッサは、前記２つ以上のアクセススロット群を確立する速度閾値を選択するようにさらに構成される、請求項１２に記載のネットワーク要素。
15. 前記プロセッサに動作可能に結合され、前記シーケンスが検出されると、確認応答メッセージを前記移動ユニットに送信するように構成された送信器をさらに備える、請求項１４に記載のネットワーク要素。
16. 前記プロセッサに動作可能に結合され、前記速度範囲及び前記２つ以上のアクセススロット群を含むアクセススロット情報を送信するように構成された送信器をさらに備える、請求項１２に記載のネットワーク要素。
17. 移動ユニットの速度を求め、前記移動ユニットの前記速度に少なくとも部分的に基づいて送信するためにアクセススロット群を識別するように構成されたプロセッサと、
    前記プロセッサに動作可能に結合され、前記アクセススロット群に関連付けられたアクセススロットで、シーケンスを含む信号をネットワーク要素に送信するように構成された送信器と、
    前記ネットワーク要素から確認応答メッセージを受信するように構成された受信器と、を備え、
    前記確認応答メッセージは、前記ネットワーク要素が前記シーケンスを検出すると送信され、前記シーケンスは、前記ネットワーク要素により前記シーケンスの長さに少なくとも部分的に基づいて決定された前記アクセススロット群の数に基づいて、検出アルゴリズムを使用して検出される、
    移動ユニット。
18. 前記プロセッサは、前記速度及び前記アクセススロット群に関する情報を定期的に更新するようにさらに構成される、請求項１７に記載の移動ユニット。

Images