JP5369305B2 - 無線通信デバイスにおける無線リンク同期 - Google Patents

Description

本発明は無線通信に関し、特に、無線通信端末における無線リンクの同期を決定する方法に関する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００８年１１月７日出願の同時係属米国出願第６１／１１２，４８２号に関連するものであり、その内容は本願明細書中に参照により組み込まれ、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９条のもとで恩典が請求される。

第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）は、世界規模で適用される発展型ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）に基づいた物理層を使用するロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）キャリアを開発している。ユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれる移動式端末または移動局（ＭＳ）は、セル固有の参照信号をメトリックとして使用して、特定のフォーマットを持った物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）コードワードの高信頼性伝送をリンク上でサポートできるか否かを決定することにより、基地局を含む無線リンクが同期状態にあるか非同期状態にあるかを決定する。

通信システムを示す図である。 利用可能な、基地局として機能する計算システムの構成を示す図である。 ＵＥブロック図である。 同期イベントを決定するフローチャートである。 無線リンクが非同期状態にあるか否かを決定するフローチャートである。 無線リンクが同期状態にあるか否かを決定するフローチャートである。 ＤＲＸモードから非ＤＲＸモードへ移行中の受信機を示す図である。 第１ＤＲＸモードから第２ＤＲＸモードへ移行中の受信機を示す図である。

当業者には、下に記述する添付の図面を伴った以降の本開示の詳細な説明を注意深く考慮することで、本開示の様々な態様、特徴、利点がより十分に明白となるだろう。図面は明瞭化するために簡素化されており、また必ずしも一定の縮尺に従っていない。

無線リンクの状態を検出する方法、電気通信装置、電子デバイスを開示する。トランシーバはネットワーク基地局との無線リンクを維持することができる。プロセッサは、受信した信号に基づいて、無線リンクに関連した同期状態にチャネル状態情報をマッピングし、さらに、このチャネル状態情報に基づいて無線リンク上でのブロック誤り率を推定することで、同期状態を決定する。

図１は、ネットワーク１０２、基地局１０４、ユーザ機器（ＵＥ）１０６を含む通信システム１００を示す。様々な通信デバイスがネットワーク１０２を介してデータまたは情報の交換を行うことができる。ネットワーク１０２は、発展型ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）または他タイプの電気通信ネットワークであってもよい。基地局１０４のようなネットワークエンティティは、ＵＥ１０６がネットワーク１０２に最初に接続した時に、ＵＥ１０６に対してＵＥ識別子（ＵＥＩＤ）を割り当てることができる。一実施形態については、基地局１０４はネットワーク上の分散型サーバセットであってもよい。ＵＥ１０６は、携帯電話、ラップトップコンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）のような数種類のハンドヘルド式または移動式デバイスの１つであってもよい。一実施形態では、ＵＥ１０６はＷｉＦｉ（登録商標）接続可能デバイス、ＷｉＭａｘ（登録商標）接続可能デバイス、またはその他の無線デバイスであってもよい。

図２は、実施可能な、基地局１０４として機能する計算システムの構成を示す。基地局１０４は制御装置／プロセッサ２１０、メモリ２２０、データベースインターフェース２３０、トランシーバ２４０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスインターフェース２５０、ネットワークインターフェース２６０を含み、これらは全てバス２７０を介して接続している。基地局１０４は、例えばＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ＵＮＩＸ、ＬＩＮＵＸのような任意のオペレーティングシステムを実現できる。クライアントおよびサーバソフトウェアは、例えばＣ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃのような任意のプログラミング言語で書かれたものであってもよい。サーバソフトウェアは、例えばＪａｖａ（登録商標）サーバまたは．ＮＥＴ（登録商標）フレームワークのようなアプリケーションフレームワーク上で実行できる。

図２では、制御装置／プロセッサ２１０は任意のプログラマブルプロセッサであってもよい。本開示の対象物は、汎用または専用コンピュータ、プログラミングされたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ、周辺集積回路素子、特定用途向け集積回路またはその他の集積回路、個別素子回路のようなハードウェア／電子論理回路、さらに、プログラマブル論理アレイ、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイのようなプログラマブル論理デバイスなどでも実現可能である。一般に、ここで述べた決定支援方法の実現可能な任意の１または複数のデバイスを使用して、本発明の決定支援システム機能を実現することができる。

図２中で、メモリ２２０は、１または複数の電気、磁気、光学メモリを含む揮発性および不揮発性データ記憶装置、例えばランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、キャッシュ、ハードドライブ、その他のメモリデバイスを含んでいてもよい。メモリは、特定のデータにスピードアクセスするためにキャッシュを設けていてもよい。さらにメモリ２２０は、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル・ビデオ・ディスク読み出し専用メモリ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）、ＤＶＤ読み出し／書き込み入力、テープドライブ、または、媒体内容をシステム内に直接アップロードできるその他の取り外し可能メモリデバイスに接続することができる。

データはメモリか別個のデータベースに記憶することができる。図２中、制御装置／プロセッサ２１０によりデータベースインターフェース２３０を使用することで、データベースにアクセスできる。データベースは、ＵＥ１０６をネットワーク１０２に接続するための何らかの初期化データを含んでいてもよい。トランシーバ２４０はＵＥとのデータ接続を作成できる。トランシーバは、基地局１０４とＵＥ１０６の間に物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）と物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を作成できる。

Ｉ／Ｏデバイスインターフェース２５０は１または複数の入力デバイス、例えばキーボード、マウス、ペン操作型タッチスクリーンまたはモニタ、音声認識デバイス、あるいはその他任意の入力受信デバイスに接続できる。Ｉ／Ｏデバイスインターフェース２５０は１または複数の出力デバイス、例えばモニタ、プリンタ、ディスクドライブ、スピーカ、またはその他任意の出力データを提供するデバイスに接続することも可能である。Ｉ／Ｏデバイスインターフェース２５０は、ネットワーク管理者からデータタスクまたは接続基準を受信することができる。

ネットワーク接続インターフェース２６０は、通信デバイス、モデム、ネットワーク・インターフェース・カード、トランシーバに、また、ネットワーク１０６との間で信号の送受信が可能なその他任意のデバイスに接続できる。ネットワーク接続インターフェース２６０は、クライアントデバイスをネットワークに接続するために使用される。また、ネットワーク接続インターフェース２６０を使用して遠隔会議デバイスをネットワークに接続し、遠隔会議においてユーザを他のユーザと接続することが可能である。基地局１０４のコンポーネントどうしを例えば電気バス２７０を介して接続することや、無線でリンクすることができる。

クライアントソフトウェアとデータベースは、制御装置／プロセッサ２１０によってメモリ２２０からアクセスされることができ、また、例えばデータベースアプリケーション、ワード処理アプリケーション、本発明の決定支援機能を具現化するコンポーネントを含んでいてもよい。基地局１０４は、例えばＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ＬＩＮＵＸ、ＵＮＩＸのような任意のオペレーションシステムを実現できる。クライアントおよびサーバソフトウェアは、例えばＣ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃのような任意のプログラミング言語で書くことができる。必須ではないが、本発明は、少なくともその一部を、汎用コンピュータのような電子デバイスによって実行される、プログラムモジュールのようなコンピュータ実行可能な命令の汎用コンテキストにて記述される。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する、または特定のアブストラクトデータタイプを実現するルーチンプログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。さらに、当業者は、本発明のその他の実施形態は、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルド式デバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのまたはプログラミング可能な家電機器、ネットワークＰＣ、マイクロコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、多様なタイプのコンピュータ・システム・コンフィギュレーションを含むネットワーク計算環境にて実施できることを理解するだろう。

図３は、ＵＥ１０６として機能する電気通信装置または電子デバイスの一実施形態をブロック図で示す。ＵＥ１０６は、ネットワーク１０２に格納された情報またはデータにアクセス可能であってもよい。本開示のいくつかの実施形態の場合、ＵＥ１０６は、ネットワーク１０２との様々な通信を実行する１または複数のアプリケーションをサポートすることもできる。ＵＥ１０６は、携帯電話、ラップトップコンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）のようなハンドヘルド式デバイスであってもよい。いくつかの実施形態の場合、ＵＥ１０６は、データ取得のためにネットワーク１０２にアクセスするべく使用できる、またはＶＯＩＰを用いて音声によって使用できるＷｉＦｉ（登録商標）接続可能デバイスであってもよい。

ＵＥ１０６は、ネットワーク１０２上でデータの送受信を行えるトランシーバ３０２を含んでいてもよい。ＵＥ１０６は、格納されたプログラムを実行するプロセッサ３０４を含んでいてもよい。ＵＥ１０６はまた、プロセッサ３０４によって使用される揮発性メモリ３０６および不揮発性メモリ３０８を含んでいてもよい。ＵＥ１０６は、キーボード、ディスプレイ、タッチスクリーンなどの要素を実装できるユーザ入力インターフェース３１０を含んでいてもよい。さらに、マイクロホン、イヤホン、スピーカのような要素の装備が可能なディスプレイ画面および音声インターフェース３１２を実装できるユーザ出力デバイスを含んでいてもよい。また、例えばユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）インターフェースのような追加要素の取り付けが可能なコンポーネントインターフェース３１４を含むこともできる。最後に、ＵＥ１０６は電源３１６を含んでいてもよい。

ＵＥ１０６は、特定のフォーマット、サブキャリアマッピング、送信アンテナ構造、パワーブーストを持った制御チャネルタイプの送信を仮定することで、無線リンクが基地局との同期状態にあるか非同期状態にあるかを決定することができる。送信フォーマットは特定の誤り訂正符号タイプ（例えば畳み込み符号、ブロック符号、ターボ符号）、ペイロードサイズ、符号化率、ブロックサイズ、変調タイプ、またはその他の誤り訂正符号タイプに対応していてもよい。制御チャネルタイプは信号に含めて物理的に送信される必要はなく、また、無線リンクが非同期状態／同期状態にあるかを検出するために実際に復号し、その後に巡回冗長検査（ＣＲＣ）を行うことは不要であるかもしれない。ＵＥ１０６は、チャネル情報の中でもとりわけ伝達チャネル係数、干渉分散のような制御チャネルを含んでいるサブフレームの一部に、チャネル状態の推定を使用した検出を行うことができる。チャネル状態情報はセル固有の参照信号から、またはその他の方法によって推定できる。チャネル状態は、信号受信の時間周波数領域にかけての雑音および干渉信号を含めた、送信機と受信機の間の伝達チャネルの実現としての総称にて定義することができる。一例として、チャネル状態は、サブキャリア毎のチャネル係数、サブキャリア毎の干渉と雑音分散の統計の集団を指してもよい。別の例として、チャネル状態情報は、サブキャリア毎の信号は信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を指してもよい。

ＵＥ１０６は、無線リンクのブロック誤り率（ＢＬＥＲ）を推定して、リンクが使用可能、障害中、または回復中のいずれにあるかを判断することができる。制御領域内の時間／周波数資源全体にわたって算出された参照信号のＳＩＮＲを、チャネル状態情報を記述しているチャネル状態関数への入力として使用できる。チャネル状態情報関数は、サブバンド信号対雑音比（ＳＮＲ）およびチャネル品質情報（ＣＱＩ）タイプのメトリックをマッピングすることができる。或る特定の実現では、サブキャリアレベルＳＮＲがブロック誤り率（ＢＬＥＲ）にマッピングされる。チャネル状態情報関数は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）コードワードに対応するこれらの資源要素グループにわたって算出された参照信号ＳＩＮＲに近似していてもよい。チャネル状態情報関数は直列の関数の組（ｃａｓｃａｄｅｄ ｓｅｔ ｏｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）であってもよい。一実施形態では、第１サブ関数は受信した信号を入力として用い、例えばサブキャリア毎のチャネル係数推定、サブキャリア毎の干渉および雑音分散のようなチャネル状態の推定値を計算する。第２サブ関数はチャネル状態推定を入手し、これをＢＬＥＲ推定にマッピングすることができる。

別のＵＥ受信機の実現には、別のＰＤＣＣＨ復調器または復号機能を採用できる。ＵＥ１０６のＢＬＥＲマッピングは、実際の実現をより正確に反映させるように調整できる。あるいは、ＵＥ１０６は、事前に指定された関数を、「有効なＳＩＮＲ」メトリックを取得するために使用したり、閾値と比較するために使用して、非同期イベントまたは同期中イベントを識別することができる。あるいは、ＵＥ１０６は、ＢＬＥＲの代わりに１ビット毎の平均相互情報（ｍｅａｎ ｍｕｔｕａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｅｒ ｂｉｔ）（ＭＭＩＢ）推定またはチャネル容量推定を形成することで、リンクがＰＤＣＣＨの高信頼性伝送をサポートできるかどうかを決定する。

典型的には、無線リンク監視機構（ソフトウェアまたはハードウェア上で、あるいは両方の組み合わせ上で実現される）は、受信した信号を評価ウインドウ上で処理することで、非同期イベントまたは同期中イベントが発生したかどうかを決定することを含む。検出された非同期イベントまたは同期中イベントをさらに処理することができる。例えば、いずれかのイベント（非同期または同期中）に対応する表示を一定期間にわたってフィルタリングした後に、リンク障害イベントまたはリンク回復イベントを宣言することができる。

例えば、送信にＰＤＣＣＨコードワードが含まれており、受信機がその復号を試みると仮定する。受信機は、制御コードワードが正確に復号されたか否かを判断できる場合には、チャネル状態情報に加えこの情報を使用して、非同期イベントまたは同期中イベントが発生したことを判断できる。或る期間中に受信した１つまたは複数の制御コードが正確に復号されれば、受信機は非同期の表示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）の処理を選択しなくてもよい。あるいは、或る期間中に受信した１つまたは複数の制御コードワードが正確に復号されれば、受信機は同期中の表示を生成して処理することを選択してもよい。その一方で、受信機が、受信機向けの１つまたは複数の制御コードワードが正確に復号されなかったと判断する機構を備えている場合には、同期中の表示を生成および処理しないと選択することが可能である。

一実施形態では、制御装置は、仮想制御コードワードに対応する復号器誤り率へのチャネル状態情報のマッピングに基づいて同期を決定するように構成されている。制御装置は、受信信号内の制御コードワードの復号を試み、制御コードワードの復号に成功した場合には、マッピングの表示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）に関係なく、非同期イベントは発生していないと判断するようにも構成されている。いくつかの実施では、制御装置は、制御コードワードに復号が成功すれば、マッピングの表示に関係なく、同期中イベントが発生したと判断するように構成されている。制御装置はまた、ＵＥに宛てられた少なくとも１つの制御コードワードの復号に失敗した場合には、同期中イベントは発生していないと判断するようにも構成されている。

非同期イベントおよび同期中イベントのために生成された表示は、さらにそれぞれ処理される。これらの表示を、評価期間の間、フィルタリングすることができる。受信機は、オン継続時間とスリープ継続時間から成る期間を備えた間欠受信（ＤＲＸ）モード、または非ＤＲＸモードのいずれかで動作するように構成できる。ＤＲＸモードと非ＤＥＸモードは、それぞれ異なる表示評価時間を設けることができる。さらに、ＤＲＸモードの表示の評価時間をＤＲＸサイクルの周期性に依存させることが可能である。受信機は１つのモードから別のモードへ移行する。図７では、例えばＤＲＸモードで動作中の受信機が非ＤＲＸモードへ移行している。図８では、或る周期性を持つＤＲＸモードで動作中の受信機が、第１ＤＲＸモードの周期性よりも長くまたは短くてもよい別の周期性を持つＤＲＸモードへ移行している。

移行以前の受信機の動作モードは、表示の第１評価期間を設けた第１フィルタを備えていると仮定する。そして、移行後の第２の受信機動作モードは、表示の第２評価期間を設けた第２フィルタを備えている。受信機には、移行直後に評価を継続するためのオプションが２つある。一実施形態では、受信機は、移行開始から第２フィルタに関連した第２評価期間と等しい時間が経過するまで、第１評価期間を設けた第１フィルタを使用する。その後、受信機は、第２評価期間を設けた第２フィルタの使用を開始できる。より詳細には、トランシーバに接続している制御装置は、仮想制御コードワードについてブロック誤り率を推定するように構成されている。制御装置はまた、ＵＥが、第１動作モードにある際には、推定されたブロック誤り率に基づく第１フィルタ出力を使用して、無線リンク同期を決定し、ＵＥが第２動作モードにある際には、推定されたブロック誤り率に基づいた第２フィルタ出力を使用して、無線リンク同期を決定するようにも構成されている。制御装置は、第１動作モードから第２動作モードへ移行する際には、まず第１フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定し、次に、第２モードで動作しながら、第２フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定するように構成されている。

一実施形態では、第１動作モードは間欠受信モードであり、第２動作モードは非間欠動作モードである。この実施形態の１つの実装において、制御装置は、非間欠受信モードへの移行開始から第２フィルタの第２評価期間と等しい時間が経過するまで、第１フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定するように構成されている。別の実現では、第１フィルタ出力を別の期間に使用することができる。

別の実施形態では、第１動作モードは第１間欠受信モードであり、第２動作モードは第２間欠受信モードであり、第１間欠受信モードの周期性は第２間欠受信モードとは異なる。この実施形態の１つの実現において、制御装置は、第２間欠受信モードへの移行開始から第２フィルタの第２評価期間と等しい時間が経過するまで、第１フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定するように構成されている。別の実現では、第１フィルタ出力を別の期間に使用することができる。

別の実施形態では、移行開始から第２フィルタに対応する第２評価期間と等しい時間が経過するまで、受信機は評価、または生成されたインジケータの実行を中止する。その後、受信機は、第２評価期間を有する第２フィルタの使用を開始できる。より詳細には、トランシーバに接続されている制御装置は、仮想制御コードワードに対し、ブロック誤り率を推定するように構成されている。制御装置はまた、第１動作モードでの動作中に、推定されたブロック誤り率に基づいた第１フィルタ出力を使用して、無線リンク同期を決定するようにも構成されている。制御装置は、第１動作モードから第２動作モードへ移行する際に、最初の期間については無線リンク同期を決定せず、その後、第２動作モードでの動作中に、推定されたブロック誤り率に基づいた第２フィルタ出力を使用して、無線リンク同期を決定するように構成されている。

一実施形態では、第１動作モードは間欠受信モードであり、第２動作モードは非間欠受信モードである。この実施形態の１つの実装において、制御装置は、第２動作モードへの移行開始から、第２フィルタの第２評価期間と等しい時間に対応する初期期間の間、無線リンク同期を評価しないように構成されている。別の実現では、別の初期期間を使用できる。

別の実施形態では、第１動作モードは第１間欠受信モードであり、第２動作モードは第２間欠受信モードであり、第１間欠受信モードの周期性は第２間欠受信モードの周期性とは異なる。この実施形態の１つの実現において、制御装置は、第２動作モードへの移行開始から第２フィルタの第２評価期間と等しい時間が経過するまでの初期期間の間、無線リンク同期を評価しないように構成されている。別の実現では、別の初期期間を使用できる。

チャネル状態情報またはＢＬＥＲ推定は、間欠受信モードにある処理ウインドウからサンプリングされた各サブフレームより入手できる。間欠受信動作モードの場合、これらのサブフレームは、間欠周期によって連続的に分離されたページングオケージョンにおけるサブフレーム、あるいはそのサブセットに対応していてもよい。処理ウインドウは、サブフレームがサンプリングされる複数の間欠受信期間に対応していてもよい。

ＵＥ１０６は、ＰＤＣＣＨコードワードにサブバンド毎のチャネル状態情報の集団を使用して、ＢＬＥＲ推定を取得することができる。伝送チャネル内でＰＤＣＣＨコードワードが経験した実際の時間−周波数ダイバーシティによってＢＬＥＲ推定が生成されるため、ＢＬＥＲの推定はより正確である。その一方で、ＵＥ１０６が、同期イベントの決定のために、閾値と比較して１つの参照信号ＳＩＮＲレベルを使用した場合、ＰＤＣＣＨコードワードマッピングの高帯域性質と、１．４ＭＨｚといったより高い帯域幅に対する周波数ダイバーシティによる関連利得は捕獲されない。同期イベントは、無線リンクの同期状態が変化するイベントであってもよい。この実施により、ＰＤＣＣＨコードワード復号可能でありながら、測定帯域幅にかけて信号が衰えているといったように、狭帯域参照信号ＳＩＮＲが低い場合に、非同期イベントの誤った誘発が増加する可能性がある。

図４は、同期イベントを決定する方法４００を示す。４０２で、ＵＥは基地局との無線リンクを維持する。４０４で、ＵＥは、無線リンクに関連した同期状態を監視することができる。４０６で、ＵＥは、指定された帯域幅上で受信した信号に基づいて、無線リンクの同期状態にチャネル状態をマッピングする。４０８で、ＵＥは、このチャネル状態情報に基づき、無線リンク内でＢＬＥＲ推定を介して同期状態を決定する。４１０にて、ＵＥは、ＢＬＥＲに基づき同期イベントを決定する。

ＵＥ１０６は、非同期イベントが発生した際と同期イベントが発生した際に、異なるフォーマットを使用することができる。ここで障害閾値と呼ぶ第１閾値は、その段階で、無線リンクが非同期となったことを十分示すほどにＢＬＥＲが高くなったことを表す。ここで回復閾値と呼ぶ第２閾値は、その段階で、無線リンクが同期中となったことを十分示すほどにＢＬＥＲが低くなったことを表す。どちらのレベルも、例えば１．４、３、５、１０、１５、２０ＭＨｚといった帯域幅、１×２、２×２空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）または４×２ＳＦＢ周波数切り換え送信ダイバーシティ（ＦＳＴＤ）といった送信アンテナ構成に応じて決定することができる。あるいは、ＵＥ１０６は、帯域幅と送信アンテナ構成とに共通する、一方が非同期の、もう一方が同期中の２つのレベルのみを使用することができる。

ＳＮＲが低下する、またはチャネル品質が劣化すると非同期イベントが発生し、制御または共有チャネルが復号不能となる。閾値は、最大誤り保護、最大電力ブースト、最大周波数−時間ダイバーシティ送信の展開中に利用できる最良の適用範囲を考慮して決定することができる。

ＵＥ１０６は、参照信号シンボルを使用して、サブフレームの制御領域についてのサブバンド毎のチャネル状態情報を取得できる。サブバンドは１つの制御チャネル要素（ＣＣＥ）、資源要素グループ、またはその他いくつかの、マッピングされたＰＤＣＣＨコードワードのシンボルを含んだサブキャリアの集団であってもよい。ＰＤＣＣＨペイロードは、例えばフォーマット１Ａのような特定のフォーマットのものであってもよい。このフォーマットは、例えば１０ＭＨｚ、３１ビットといった特定の最小ペイロードサイズ、この帯域幅に適用可能な特定の最大集団レベル、例えば帯域幅１０ＭＨｚ、集団レベル８を設けていてよく、さらに、最大時間−周波数ダイバーシティを達成する特定のコードワード・トゥ・サブキャリア・マッピング（ｃｏｄｅｗｏｒｄ−ｔｏ−ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｍａｐｐｉｎｇ）を設けていてもよい。あるいは、ＵＥ１０６は典型的なペイロードサイズ、典型的な集団レベル、典型的なコードワード・トゥ・サブキャリア・マッピングを使用することができる。ＵＥ１０６は、参照信号に対する最大電力ブースト、例えば＋３ｄＢや、参照信号に対する典型的な電力ブースト、例えば０ｄＢを使用できる。

基地局１０４は、仮定されたタイプのＰＤＣＣＨペイロードを必ずしも実際に送信しなくてもよい。ＵＥ１０６は、仮定したタイプのＰＤＣＣＨペイロードが送信されたという仮定に基づき、サブキャリアについてサブバンド毎のチャネル状態情報を計算することができる。ＵＥ１０６は、仮定したタイプのＰＤＣＣＨコードワード全体にサブバンド毎のチャネル状態情報を使用して、そのＰＤＣＣＨコードワードについてのＢＬＥＲ推定を得ることができる。ＵＥ１０６は、例えば２００ｍｓ（マイクロ秒）のような非同期処理期間中に、サブフレームの各々についてＢＬＥＲ推定を得ることが可能である。ＵＥ１０６は、非同期処理期間にわたるこれらの推定を平均することができる。

このマッピングを導き出すために、ＵＥ１０６は、サブフレームから全てのサブバンド毎のＳＩＮＲまたはＣＱＩタイプのメトリックを、非同期イベントを決定する閾値と比較した１つのＢＬＥＲ推定にマッピングするためのチャネル状態情報を定義することができる。ＵＥ１０６は、非同期検出のための基準を、非同期処理期間にわたり平均ＢＬＥＲ推定が一定の割合よりも高い、または、最後に設定したサブフレーム数についてＢＬＥＲ推定が一定の割合よりも高いイベントとして定義できる。

一例では、ＵＥ１０６は、非同期を評価する目的で、２００ｍｓの処理ウインドウ内に４０ｍｓ毎に分けられた５つのサブフレームにＢＬＥＲ推定を形成することができる。ＵＥ１０６は、ＰＤＣＣＨ ＢＬＥＲを推定中のサブフレームについて、約４２ビット（１０ＭＨｚ動作）のＰＤＣＣＨフォーマット１Ａペイロードが、共通の検索スペース内で集団レベル８にて第１ＣＣＥを開始しながら、サブフレーム内の第１ｎ（０＜ｎ＜４）直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）シンボル上の制御領域内で送信されていると仮定する。ＵＥ１０６は、コードワードがマッピングされ、これらの資源要素グループについての参照信号ＳＩＮＲを計算する時間−周波数資源要素グループを識別することができる。参照信号ＳＩＮＲは、信号補間、最小平均平方誤りチャネルおよび雑音エスティメータ、またはその他いくつかの技術によって計算できる。ＵＥ１０６は、７２個の資源要素グループについて、ＢＬＥＲ推定における７２個の非負値参照信号ＳＩＮＲタームを使用することができる。また、ＵＥ１０６は、現在、過去、将来のサブフレームと同様に、制御資源要素グループの参照信号ＳＩＮＲ推定に、同じサブフレームからの複数の参照信号資源を使用することも可能である。全ての参照信号ＳＩＮＲタームをＢＬＥＲ値にマッピングするチャネル状態情報をオフラインで決定し、これをＵＥ１０６に予め格納しておくことができる。この機能は、７２個の参照信号ＳＩＮＲタームを、フォーマット１ＡＰＤＣＣＨコードワードのＢＬＥＲ推定値にマッピングすることができる。チャネル状態情報の一例は、平均の参照信号ＳＩＮＲと参照信号ＳＩＮＲの共分散とを取り、参照信号ＳＩＮＲの平均レベルと時間−周波数変化を入力独立変数として捕え、ＢＬＥＲ値を出力することができる。フォーマット１Ａ ＰＤＣＣＨペイロードに仮定した電力ブースト値は、チャネル状態情報内に組み込むことができる。あるいは、電力ブーストを参照信号ＳＩＮＲタームに加算して、ＰＤＣＣＨペイロードがマッピングされた資源要素グループに対応するＳＩＮＲを反映してもよい。次に、５個のサブフレームからのＢＬＥＲ推定を平均して平均ＢＬＥＲを計算し、これを例えば１０％といった閾値と比較することで、非同期基準が満たされているかどうか調べることができる。

非同期の決定は、例えば狭帯域参照信号ＳＩＮＲ法を使用して非同期イベントが決定されたケースに対して処理オーバヘッドを作成する。これを訂正するために、ＵＥ１０６は非同期処理ウインドウを２つの部分に細分化する。ＵＥ１０６は、第１部分の期間にかけて平均化された狭帯域参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）の監視を継続する。狭帯域参照信号ＳＩＮＲ法は高帯域幅ＣＱＩタイプのメトリックまたはＰＤＣＣＨ資源要素のサブバンド毎のＳＩＮＲといくらか相関するので、同期チェック閾値を使用してＢＬＥＲ推定の誘発を行うことができる。例えば、狭帯域参照信号ＳＩＮＲが、処理ウインドウの第１部分にかけて参照信号ＳＩＮＲを平均化して選択した同期閾値よりも低下した場合に、第２部分が同期閾値を使用して、ＢＬＥＲマッピングアプローチを用いた非同期イベントの検索を誘発する。

図５は、無線リンクが非同期状態にあるかどうかを決定する方法５００を示す。５０２で、ＵＥは基地局との無線リンクを維持する。５０４で、ＲＳＲＰが同期チェック閾値よりも低い場合には、ＵＥが、指定された帯域幅で受信した信号に基づいて、無線リンクのチャネル状態情報をマッピングする。５０８で、ＵＥは、制御チャネルタイプのようなペイロードパラメータに基づいて、障害範囲を設定する。この制御チャネルタイプは、特定の送信フォーマット、サブキャリアマッピング、送信アンテナ構造、電力ブースト、またはその他のパラメータであってもよい。送信フォーマットは、誤り訂正符号タイプ、ペイロードサイズ、符号化率、ブロックサイズ、変調タイプ、その他のフォーマットであってもよい。誤り訂正符号タイプは、畳み込み符号、ブロック符号、ターボ符号、その他の符号であってもよい。ブロック５１０で、ＵＥは、チャネル状態情報に基づき、無線リンク障害が発生しようとしているか否かを決定するのに最適なフォーマット、または障害フォーマットを使用して、無線リンクに対するメトリックを推定する。このメトリックはブロック誤り率、１ビット毎の平均相互情報、平均信号対干渉雑音比、チャネル容量、その他のメトリックであってもよい。メトリックが障害範囲内にある場合には、５１２にて、ＵＥがその無線リンクを非同期イベントにあると指定することができる（ブロック５１４）。

ＵＥ１０６は、別のフォーマットを使用することで、より少ないオーバヘッドで同期中イベントを決定することができる。ＵＥ１０６は、参照信号シンボルを使用して、サブフレームの制御領域についてのサブバンド毎のチャネル状態情報を取得できる。サブバンドは、１つの制御チャネル要素（ＣＣＥ）、資源要素グループ、またはその他いくつかのマッピングされたＰＤＣＣＨコードワードのシンボルを含むサブキャリアの集団であってもよい。ＰＤＣＣＨペイロードは、フォーマット１Ａまたは１Ｃのような特定のフォーマットを設けていてもよい。このフォーマットは、３１ビット、１０ＭＨｚのような特定の最大ペイロードサイズ、また、帯域に適用可能な特定の最小集団レベル、例えば集団レベル２、さらに、最小の時間−周波数ダイバーシティを達成する特定のコードワード・トゥ・サブキャリア・マッピングを設けていてもよい。あるいは、ＵＥ１０６は典型的なペイロードサイズ、典型的な集団レベル、また、サブキャリアマッピングへの典型的なコードワードを使用することができる。ＵＥ１０６は、参照信号に対する最小の電力ブースト、例えば−６ｄＢや、参照信号に対する典型的な電力ブースト、例えば０ｄＢを使用できる。

基地局１０４は、仮定したタイプのＰＤＣＣＨペイロードを必ずしも実際に送信しなくてもよい。ＵＥ１０６は、仮定したタイプのＰＤＣＣＨペイロードが送信されたとの仮定の下で、サブキャリアにサブバンド毎のチャネル状態情報を計算することができる。ＵＥ１０６は、仮定したタイプのためのＰＤＣＣＨコードワード全体のサブバンド毎のチャネル状態情報を使用して、ＰＤＣＣＨコードワードのＢＬＥＲ推定を得ることができる。さらに、１００ｍｓといった同期中処理期間に、サブフレームの各々についてＢＬＥＲ推定を得ることが可能である。さらに、同期中処理期間中のこれらの推定の平均値を求めることができる。

このマッピングを導き出すために、ＵＥ１０６は、サブフレームから、全てのサブバンド毎のＳＩＮＲまたはチャネル状態情報タイプメトリックを、閾値と比較され同期中イベントにあると決定された１つのＢＬＥＲ推定にマッピングするチャネル状態情報を定義することができる。ＵＥ１０６は、同期状態を検出する基準を、同期中処理期間中に平均ＢＬＥＲ推定が一定の割合よりも低くなる、または、ＢＬＥＲ推定が最後に設定したサブフレームの数についての一定の割合よりも低くなるイベントとして定義することができる。

同期中評価について、ＵＥ１０６はフォーマット１Ｃを使用できるが、これは、システム情報ブロック（ＳＩＢ）、ページングチャネル（ＰＣＨ）、ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＨ）応答メッセージがこのＰＤＣＣＨフォーマットでアドレス指定されるためである。ＵＥ１０６は、同期状態になると、セル再選択を試み、ＲＡＣＨメッセージをアップリンク上で送信する。信号条件は、ＲＡＣＨ応答およびＳＩＢ送信がＵＥ１０６によって復号可能である、といったものであってもよい。さらに、フォーマット１Ｃコードワードは、より弱い誤り保護、最小の電力ブースト、さらに、最小の周波数−時間ダイバーシティを達成するサブキャリアマッピングを設けていてもよいため、動作が制限される。あるいは、ＵＥ１０６は、その他任意の、典型的な動作を特徴とすることを目的にした典型的な制御チャネルフォーマットを使用することができる。

一例では、ＵＥ１０６は、同期中評価の目的で、１００ｍｓの処理ウインドウ内で２０ｍｓ毎に分けられた５つのサブフレームにＢＬＥＲ推定を形成することができる。ＰＤＣＣＨ ＢＬＥＲが推定されているサブフレームについて、ＵＥ１０６は、約３１ビット（１０ＭＨｚ動作）のＰＤＣＣＨフォーマット１Ｃペイロードが、共通検索スペース内で集団レベル２にて第１ＣＣＥを開始しながら、サブフレーム内の第１の３つのＯＦＤＭシンボル上の制御領域において送信されていると仮定する。ＵＥ１０６は、コードワードがマッピングされて、これらの資源要素グループについての参照信号ＳＩＮＲを計算する時間−周波数資源要素グループを識別することができる。ＵＥ１０６はチャネル状態情報を使用して、上記のサブフレームにＢＬＥＲを決定できる。

図６は、無線リンクが同期中であるか否かを決定する方法６００を示す。６０２にて、ＵＥは基地局との無線リンクを維持する。６０４で、ＵＥは、無線リンクに対してチャネル状態情報関数を、特定の帯域幅にわたるサブキャリアに基づきマッピングする。６０６で、ＵＥは、制御チャネルタイプのようなペイロードパラメータに基づいて回復範囲を設定する。この制御チャネルタイプは特定の送信フォーマット、サブキャリアマッピング、送信アンテナ構成、電力ブースト、その他のパラメータであってもよい。送信フォーマットは、誤り訂正符号タイプ、ペイロードサイズ、符号化率、ブロックサイズ、変調タイプ、その他のフォーマットであってもよい。誤り訂正符号タイプは、畳み込み符号、ブロック符号、ターボ符号、その他の符号であってもよい。ＵＥ１０６は、無線リンク回復が行われようとしているかどうかを決定するのに最も適したフォーマット、または回復フォーマットを使用し、チャネル状態情報に基づいて、無線リンク対するメトリックを推定することができる（ブロック６０８）。このメトリックは、ブロック誤り率、１ビット毎の平均相互情報、平均信号対雑音比、チャネル容量、その他のメトリックであってもよい。６１０にてメトリックが回復範囲内にある場合には、ＵＥは、無線リンクが同期中イベントを持ったものとして指定する（ブロック６１８）。

本発明の範囲内の実施形態は、コンピュータによる実行が可能な命令またはそこに格納されたデータ構造を収容した、または持ったコンピュータ読み出し可能媒体を含むこともできる。このようなコンピュータ読み出し可能媒体は、汎用または専用コンピュータからアクセスできる任意の利用可能な媒体であってもよい。例証の方法により、また限定することなく、こうしたコンピュータ読み出し可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、その他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、その他の磁気記憶デバイス、またはこれ以外の、望ましいプログラム符号手段をコンピュータ実行可能な命令またはデータ構造の形式で収容あるいは格納するために使用できる媒体を備えることができる。ネットワークまたは他の通信接続（有線、無線、あるいは両方の組み合わせ）上で情報がコンピュータに送信または提供されると、コンピュータは、当然ながらこの接続をコンピュータ読み出し可能媒体であると認識する。したがって、当然、こうした接続は全てコンピュータ読み出し可能媒体と呼ばれる。上述の組み合わせも、コンピュータ読み出し可能媒体の範囲に含まれるべきである。

実施形態は、通信ネットワークを介して（有線リンク、無線リンク、または両方の組み合わせによって）つながれたローカルおよび遠隔処理デバイスによってタスクが実行される分散型計算環境にて実施することもできる。

コンピュータ実行可能な命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、専用処理デバイスに、特定の関数または関数のグループを実行させる命令およびデータを含んでいる。コンピュータ実行可能な命令はまた、スタンドアロンまたはネットワーク環境に置かれたコンピュータで実行されるプログラムモジュールを含んでいる。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する、または特定のアブストラクトデータタイプを実現するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。コンピュータ実行可能な命令、関連するデータ構造、プログラムモジュールは、本明細書で開示された方法のステップを実行するプログラム符号手段の数例を示す。こうした実行可能な命令または関連するデータ構造の特定の順序は、こうしたステップに記述されている関数の実現のための対応する動作の数例を示す。

本開示とその最良の形態について、発明者が所有を確立し、当業者がそれを使用できるようにする方法で説明したが、例証的な実施形態ではなく添付の請求項によって限定されるべきである本発明の範囲および技術思想から逸脱しない限り、本明細書で開示した例証的実施形態の均等物が存在し、これに改造および応用を加えることが可能である点が理解されるだろう。

Claims (10)

1. 無線通信端末であって、
   トランシーバと、
   前記トランシーバに接続されている制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、仮想制御コードワードについてブロック誤り率を推定するように構成されており、
   前記制御装置は、前記端末が第１動作モードにある場合に、推定されたブロック誤り率に基づいて第１フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定するように構成されており、
   前記制御装置は、前記端末が第２動作モードにある場合に、推定されたブロック誤り率に基づいて第２フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定するように構成されており、
   前記制御装置は、前記第１動作モードから前記第２動作モードへ移行すると、前記第２動作モードへの移行の開始後、第２フィルタの第２評価期間と等しい時間が経過した時から前記第２動作モードで動作する間に、前記第２フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定するように構成されている、端末。
2. 前記第１動作モードは間欠受信モードであり、前記第２動作モードは非間欠受信モードである、請求項１に記載の端末。
3. 前記制御装置は、前記非間欠受信モードへの移行の開始から前記第２フィルタの第２評価期間と等しい時間が経過するまで、前記第１フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定するように構成されている、請求項２に記載の端末。
4. 第１動作モードは第１間欠受信モードであり、第２動作モードは第２間欠受信モードであり、前記第１間欠受信モードの周期性は前記第２間欠受信モードの周期性とは異なっている、請求項１に記載の端末。
5. 前記制御装置は、前記第２間欠受信モードへの移行の開始から第２フィルタの第２評価期間と等しい時間が経過するまで、第１フィルタ出力を使用して、無線リンク同期を決定するように構成されている、請求項４に記載の端末。
6. 無線通信端末における方法であって、
   仮想制御コードワードについてブロック誤り率を推定すること、
   前記端末が第１動作モードにある時に、推定されたブロック誤り率に基づき第１フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定すること、
   前記端末が第２動作モードにある時に、推定されたブロック誤り率に基づき第２フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定すること、
   前記第１動作モードから前記第２動作モードへ移行すること、
   前記第２動作モードへの移行の開始後、前記第２フィルタの第２評価期間と等しい時間が経過した時から、前記第２動作モードで動作する間に、前記第２フィルタを使用して無線リンク同期を決定すること
   を含む方法。
7. 前記第１動作モードは間欠受信モードであり、前記第２動作モードは非間欠受信モードである、請求項６に記載の方法。
8. 前記非間欠受信モードへの移行の開始から前記第２フィルタの第２評価期間と等しい時間が経過するまで、前記第１フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定する、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１動作モードは第１間欠受信モードであり、前記第２動作モードは第２間欠受信モードであり、前記第１間欠受信モードの周期性は前記第２間欠受信モードの周期性とは異なっている、請求項６に記載の方法。
10. 前記第２間欠受信モードへの移行開始から前記第２フィルタの第２評価期間と等しい時間が経過するまで、前記第１フィルタ出力を使用して無線リンク同期を決定する、請求項９に記載の方法。

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