JP2004514370A - ディシメーション再配列を有するパイロット信号検索 - Google Patents

Abstract

本発明の例の応用は、ＣＤＭＡ方式無線電話通信システムでパイロット信号を検索する移動受信機に向けられる。この受信機は、閾値チップ数よりも大きい検索ウィンドウ長を有するこれらのパイロット信号を、複数のサブウィンドウに最初にディシメートすることによって受信パイロット信号を処理する。他のパイロット信号及びサブウィンドウは、次に共通優先順位の決定基準を使用して検索される。この方式のより特定の実装は、この種の各検索に一定の時間量がかかることを可能にし、それにより、実行するのが容易なスケジューリング計算を行う。さらに、このような実装は、ウィンドウサイズとは無関係に同様に頻繁に検索される全パイロットを提供し、より可能性があるアイドルハンドオフ候補に優先権を与えられないようにアイドルハンドオフに対するあまり可能性がない候補（より長いウィンドウサイズを有するパイロット）を提供する。さらに、検索結果が累積されると、ウィンドウ内の未検索ＰＮ空間の総数は、減少し、それにより、強いパイロットを見つける確率を減少させ、より賢明なスケジューリングに対する能力を増加させる。

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般にセルラ形通信システムに関するものである。本発明は、例えば、パイロット強度検索を実行するディジタル信号処理回路を使用する無線受信機の一部としての用途を有する。
【０００２】
（発明の背景）
大きなユーザ無線通信システムは、カバレッジを国際的に提供するように配置されたシステムの複合ネットワーク間ウェブに発展した。このようなシステムの例は、無線ＬＡＮのようなセルラ無線通信システム、及び他の無線システムを含む。セルラ無線通信システムは、より大きな地方のエリアをカバーするように互いに隣接して配置された複数の通信セルを含む。各セルは、可能な同時通信数をセルに与えられるチャネル数に限定する。セルのサイズは、移動無線が通信する通信チャネルを提供する基地局内にある受信機、及び送信機（別称「トランシーバ」）によって規定される。移動無線は、無線通信リンクを確立する最適の基地局あるいは最も近い基地局を選択する前に、多数の非常に接近している基地局と最初に通信することによってセルラシステムにおいて通信する。
【０００３】
移動無線と選択基地局との間に故障のないチャネルを提供する際に、他の無線通信リンクから、及び他の無線通信リンクへの混信の防止は重要な問題である。通常、この問題は、最も近い基地局を決定する正確な方法の使用、及び通信を維持する際に使用される送信電力レベルの制御によって処理される。最も近い基地局が正確に選択されないかあるいはタイミングのよい更新なしに変わる場合、この通信は、システムの他の通信に重なり、干渉し得る。
【０００４】
セルラ通信システムのような特定のシステムに関して、移動局は、その信号強度に対して各基地局から送信される制御チャネルを監視し、最適の信号品質に対してこれらのチャネル受信レベルを比較することに応じて最も近い基地局を選択することによって最も近い基地局を選択する。送信電力は、基地局及び／又は移動無線のアルゴリズムを使用し、いくつかのシステムでは、通信中基地局と移動無線との間へ制御情報を送ることによって、最小のレベルで制御される。これらのシステムの多くは、直接シーケンス、スペクトル拡散（ＤＳＳＳ）符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信を使用する。この種のシステムでは、同じ周波数は、この通信を別々に分け、異なる符号を使用して送信することによって、複数のユーザで一般的に使用される。いかなる所与の周波数でも、他のユーザの信号は、送信基地局の信号品質に対する測定を妨害する。この混信を明らかにする試みでは、測定方法は、信号受信レベルと、例えば、Ｔ．Ｄｏｈｉらの「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ＳＩＲ Ｂａｓｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ Ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ」（１９９５ Ｆｏｕｒｔｈ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｃｏｒｄ，ｐｐ３３４−３３８，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９９５）に記載されているように、「ＳＩＲ」すなわちＳｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ（信号対混信比）として公知である混信レベル、との比を計算することによって信号品質を決定する。ＳＩＲに加えて、信号品質決定は、順にこれらの概算が伝えられる信号伝搬及び精度、すなわち「マルチパスレイリフェージング」として公知の問題によって決められる、信号受信レベルの概算によっても、決められる。マルチパスレイリフェージング（「フェージング」）は、無線通信媒体を介して基地局から受信される信号の反射によって引き起こされる。
【０００５】
測定された無線周波数（ＲＦ）信号強度の通信もこのようなフェージングの影響を受ける。ＣＤＭＡ方式のセルラ通信システムでは、最も近い基地局の移動局の選択は、しばしば現基地局から他の基地局へのハンドオフが生じるべきであるかどうかを決定するために各基地局から送信されるビーコン信号の最適ＣＤＭＡパイロット強度の検索からなる。移動局内では、送信ビーコン信号は、受信信号がバンド幅を通る信号を拡散するように送信機で使用される信号の複製と相関付けられる相関処理を使用してスペクトル拡散受信機で復調される。直接シーケンススペクトル拡散（「ＤＳＳＳ」）信号を拡散する場合、この信号は、一般的には擬似ランダム雑音２進シーケンス、すなわち（「ＰＮ」コード）を使用して拡散される。この受信機は、拡散波形をこの同じＰＮの２進シーケンスの複製と適切に同期化させることによってＤＳＳＳ信号を逆拡散する。
【０００６】
各基地局のパイロットビーコンは、同じＰＮコードを使用し、シーケンスの固有オフセットによって区別される。基地局に関連したＰＮコードオフセットの概算強度（すなわち、パイロット強度）は、アイドルモードの移動電話によって使用され、どの基地局がハンドオフを実行するかを決める。概算処理は、入力信号を対応するオフセットを有する局部的に発生されるＰＮシーケンスと相関付けることを含む「検索」と呼ばれる。移動電話操作のアイドルモードで行われるハンドオフ決定（Ｉｄｌｅ Ｈａｎｄｏｆｆ）は、純粋に移動電話制御される、すなわち基地局とのやりとりがない。
【０００７】
セルラ基地局は、移動電話が全ての近くの基地局を検索することに集中できるように全ての近くの基地局のＰＮコードオフセット（しばしばパイロットＰＮと呼ばれる）のＰＮコードオフセットを含む（一般／拡張）隣接リストメッセージを送信する。各隣接パイロットは優先順位、及びウィンドウサイズとも関連している。全隣接基地局は、隣接リストメッセージを送信する基地局のカバレッジエリアに十分強力な信号を有する可能性が全てにはないようであるので、この優先順位は、このパイロットを検索することがいかに重要であるかを示す。全基地局は、現基地局から等距離にないので、ウィンドウは、対応する基地局を検出することを検索するＰＮコードオフセットの範囲を示している。すなわち、一般に、指定されたウィンドウが長くなればなるほど、ますます基地局は信号受信移動局からより遠く離れる。ガイドラインは、いかに移動電話が検索を実行するためにこれらの優先順位、及びウィンドウデータを使用すべきであるかを全く指定していないが、典型的な実行は、パイロットのウィンドウ長、及び優先順位とは無関係に他のパイロットに移動する前にそのまま（パイロットＰＮに対応する）全ウィンドウを検索することを含む。
【０００８】
この検索方式を実行することに関する問題は、移動局によって実行される潜在的に競合する同時発生の任務を含む。例えば、移動局のアイドルモードは、移動局が比較的長い時間間隔（例えば、１．２８秒）に短い時間（約８０ｍｓ）基地局の強度だけを監視するスロットモード動作を含む。したがって、比較的速いサーチャの場合さえ、典型的なチャネルコヒーレンス時間内に近接する、ウィンドウの全部をカバーするのに必要な全ＰＮコードを検索することはできない。さらに、大きな窓を検索するのに必要とされる時間は、ウェイクアップ期間（例えば、８０ｍｓ）に対して大きすぎてもよい。
【０００９】
したがって、このような通信システムにおけるパイロット強度検索、及び関連信号処理の改良された方式に対する要求がある。
【００１０】
（概要）
本発明の様々な態様によれば、その実施形態は、より有効な正確な方法でパイロット信号を検索するために実現されるＣＤＭＡ受信機を含む方法、及び装置の形で実証される。
【００１１】
本発明によれば、例の応用は、閾値チップ数よりも大きい検索ウィンドウ長を有する第１のパイロット信号を含み、かつ閾値チップ数よりも大きくない検索ウィンドウ長を有する第２のパイロット信号を含む、パイロット信号のセットの検索を含むＣＤＭＡ通信システムに向けられている。第１のパイロット信号に対する検索ウィンドウは、複数のサブウィンドウにディシメートされ、次に、第２のパイロット信号、及びサブウィンドウの１つは共通優先順位の決定基準を使用して検索される。
【００１２】
本発明の他の適用例は、移動局のパイロット信号のこのような検索を行う方法、及び装置に関する。本発明の更に特定の態様は、特定のＣＤＭＡセルラの適用に関する。この用途では、通信システムは、複数の基地局と通信する移動局を含む。パイロット検索結果は、各ＰＮ符号に対する検索結果のサンプルを提供するように移動局の受信機で処理される。これらのサンプルは、パイロット信号のどれが最強であるかを決定するために処理される。
【００１３】
他の特定の実施では、基地局は、それぞれの地方のセルの移動局と通信することによって指定された地形をカバーするように置かれる。各基地局は、パイロット信号を発生し、それにより集合的な基地局は、閾値チップ数よりも大きい検索ウィンドウ長を有する第１のパイロット信号を含み、かつ閾値チップ数よりも大きくない検索ウィンドウ長を有する第２のパイロット信号を含む、パイロット信号のセットを発生する。各移動局は、パイロット信号のセットを検索し、第１のパイロット信号に対する検索ウィンドウを複数のサブウィンドウにディシメートし、第２のパイロット信号の各々、及びサブウィンドウの１つに共通である優先順位の決定基準に基づいて第２のパイロット信号、及びサブウィンドウの１つを検索するように、構成され、配置された信号プロセッサ回路を含む。
【００１４】
他の例のＣＤＭＡ方式のセルラ用途は、アイドルハンドオフに対する候補であるより高い推測的な確率を有するパイロットがより頻繁に検索され、ウィンドウサイズにもかかわらず全パイロットが検索されるときに正当な機会を得られ、したがって即座に生じるアイドルハンドオフの確率を増加するよう、アイドルモードで検索を配列するために、優先順位、及びウィンドウサイズ情報を結合する方法に向けられる。これは、順にいかなる特定のレベル以下に低下することからアクティブセット信号強度の確率を低めるので、ページングメッセージ受信の信頼性を増加させる。
【００１５】
上記の概要は、本発明の全態様の概要を与えることを意図していない。本発明の他の態様は、例証され、詳細な説明に関して説明される。
【００１６】
本発明の様々な態様及び長所は、様々な実施形態の以下の詳細な説明を読み、図面を参照する際に明らかになる。
【００１７】
本発明は様々な修正及び代替の形式に補正可能であるが、その詳細は、図面において例として示され、詳細に説明されている。しかしながら、本発明は記載されるいかなる特定の実施形態によって本発明を限定すべきでない。これに反して、本発明は、添付された特許請求の範囲によって規定されるような本発明の精神、及び範囲内にある全修正例、同等物、及び代替例を保護すべきである。
【００１８】
（詳細な説明）
本発明は、パイロット信号検索の様々な応用を有し、パイロット信号検索を行うように構成されるＣＤＭＡ無線通信受信機に関して使用するのに特に有利であることが分かった。本発明の実施から利益を得る特定の例の応用は、セルラ通信システムでパイロット信号強度検索を含む。本発明は必ずしもこのような応用に限定されないが、本発明の様々な態様は、これに関して実行される例の実施形態の検討によって理解できる。
【００１９】
一例の実施形態によれば、本発明は、ＣＤＭＡ環境で示された一連のデータサンプルを処理するようにプログラムされたデータ処理装置を含む無線受信機に向けられる。本発明によれば、第１のタイプの局は、各送信パイロット信号の信号品質を評価するよう、１つ又は複数の第２のタイプの局により使用されるパイロット信号を送信し、及び／又は、複数の第１のタイプの局のどれが、第２のタイプの信号評価局に地理的に最も近いかを決定する。一例の実施形態では、複数の局によって送信されるパイロット信号は、既知であり、第２のタイプの局による復号化／逆拡散処理で使用される１つあるいはそれ以上のＰＮ符号を使用し、最終的にはＰＮシーケンスの固有なオフセットによって区別される。このパイロット信号は上記の評価を行うためにこの点で区別される。
【００２０】
下記の特定の実施形態で例証される他の関連応用では、ＣＤＭＡ環境は、ＣＤＭＡ方式のセルラ通信システムの通信プロトコルによって規定され、複数の局によって送信されるパイロット信号は、単一共通ＰＮ符号を使用する。基地局に関連したＰＮ符号オフセットの概算強度（すなわち、パイロット強度）は、ハンドオフを実行するのはどの基地局かを決めるために、移動電話によってアイドルモードで使用される。概算処理は、「検索」と呼ばれる。多数の実装では、必要でないが、移動局の受信機の論理ブロックは、例えば、最新のセルラ無線電話のための市販のチップセットで一般的に実装されるように、プログラム型ディジタル信号処理装置の形で前述の業務を実行するように実装される。
【００２１】
このＣＤＭＡ型セルラ実施形態の様々な態様は、図１に示されたＣＤＭＡ通信システムのような特定の例の応用に関して理解されるのが最もよい。このシステムは、その受信機部が示されているＣＤＭＡ通信装置１０１と通信する複数の基地局１００を含む。ＣＤＭＡ通信装置１０１は、ＤＳＳＳのＣＤＭＡセルラシステムのための前述のデータ処理動作を実行するように構成される。この例の応用では、ＣＤＭＡ通信装置１０１に送信されるシンボルは、スペクトル拡散信号を形成するように、信号のシンボル速度よりも実質的に大きいチップ速度に対する擬似雑音（ＰＮ）基準シーケンスによって拡散される。これに関して、第２の変調の信号を拡散するために使用される波形のビットパルスの持続時間は、「チップ間隔」（あるいは時には「チップ」）と呼ばれ、その逆数は「チップ速度」と呼ばれる。このようなスペクトル拡散信号は、例えば、ＴＩＡ／ＥＩＡ中間規格ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａで示されるような送信のための搬送波上で変調される。このようなセルラ通信動作の詳細に対する様々な公的に使用可能な文献に対する参照が行われ得ることが分かる。これらの文献は、特に、ＡＮＳＩ−Ｊ−ＳＴＤ−００８、ＴＩＡ；ＩＳ−９５Ｂ、ＴＩＡ；ＩＳ−９８Ａ、ＴＩＡ；ＡＮＳＩ−Ｊ−ＳＴＤ−０１８、ＴＩＡ；ＩＳ−９８Ｃ、ＴＩＡ；及びＡｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ，Ｍ．Ｇｕｄｍｕｎｄｓｏｎ、ＩＥＥＥ Ｖｅｃｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎ．Ｃｏｎｆ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ ｐｐ．５３７−５４１，Ｍａｙ １９９１を含んでいる。
【００２２】
ＣＤＭＡ通信装置１０１は、変調スペクトル拡散信号ｓ（ｔ）を受信する。通信装置１０１では、送信変調スペクトル拡散信号ｓ（ｔ）の受信マルチパス成分は、サブチップ分解能で分解される。この通信装置１０１は、変調スペクトル拡散信号ｓ（ｔ）を受信するアンテナ１０３に結合される受信機フロントエンド１０２を含む。フロントエンド１０２は、受信信号ｓ（ｔ）をフィルタリングし、増幅し、従来のように受信信号ｓ（ｔ）を搬送波復調する。この通信装置１０１は、この信号ｓ（ｔ）を受信するだけである単方向性装置であってもよいし、あるいは多くの用途では、この装置１０１は、特に送信機分岐１０７、電力増幅器１０８の他のブロックを含む双方向性装置である。送信機分岐１０７は、前述のＴＩＡ／ＥＩＡ中間規格（及び関連）ドキュメンテーションに示されているようなスペクトル拡散信号を発生するように構成される。
【００２３】
受信機フロントエンド１０２は、内部で発生される直角位相ベースバンド信号ｓＩ（ｔ）、及びｓＱ（ｔ）からの直角位相ベースバンドサンプルｓＩ（ｎＴｓ）、及びｓＱ（ｎＴｓ）の形の復調スペクトル拡散信号を供給し、ｔは、時間であり、ｎは整数であり、「１／Ｔｓ」は、受信信号ｓ（ｔ）のチップ速度を超えるサンプリング速度である。この装置１０１は、サンプルを、シンボルが送信されるＰＮ基準と同じである局部的に発生されるＰＮシーケンスに相関付けることによって、シンボルあるいはビットを検索する。したがって、各ＰＮシーケンスに対して、通信装置１０１は、通常ブロック１１０ａ、１１０ｂ〜ブロック１１０ｎで、より詳細には対応する副ブロックの各ブロック（例えば、ブロック１１０ａのためのブロック１１２ａ、及び１１４ａ）内に示されるような、ＰＮ逆拡散信号、及びコヒーレント信号ならびに非コヒーレント信号を含む復号化機能を実行する。
【００２４】
パイロット信号検索を行う場合、通信装置１０１は、各ＰＮシーケンスに対するパイロット信号のサンプルの検索を選択的にスケジュールするように構成される結合検索・スケジューラ／検索・再配列ブロック１２０をさらに含む。各復号化ブロック１１０ａ〜１１０ｎの「オン／オフ」入力を使用して論理的に示されているこのスケジューリングは、本発明による検索の有利な特性を受け入れるように、下記に詳述されるように実行される。後述されることを除いて、パイロットは、一般的には異なる検索間隔で同じパイロットの連続検索をスケジュールするシーケンスで検索される。この方式は、そのまま参照してここに組み込まれる、２０００年８月１６日に出願された「非同期入力のための修正フィルタリング」というタイトルの米国特許出願第０９／６４０，１２８号（ＶＬＳＩ．２９０ＰＡ）に関して示されている。
【００２５】
復号化ブロック１１０ａ〜１１０ｎから、各パイロット信号の検索の結果は、上記の特許文献に関して記載されている第１の実施形態に準じた方法で各フィルタ１２５ａ、１２５ｂ〜１２５ｎによって任意に処理される。ブロック１２２に関して示されているように、ブロック１２０は、パイロット強度信号の連続検索間の時間差を計算に入れるために各フィルタによって使用されるようなサンプリング間隔を発生する。１つの特定の例の実装では、修正ＩＩＲフィルタは、各ＰＮシーケンスに対する連続検索結果の時間到達差に応じて変更されるＩＩＲフィルタの係数と併用され、相対到達時間は、フィルタリングのための単位サンプル間隔の近似整数倍として決定される。
【００２６】
多数のセルラ応用では、示されたフィルタ１２５ａ〜１２５ｎの出力によって供給される検索結果のセットは、ハンドオフ候補のセットを示すように通信結合基地局に供給される。応答中、基地局は、いつどこに通信をハンドオフするかを決定する。さらに後述されるように、本発明の態様によれば、各移動局によって実行されるパイロット信号検索処理は、通信結合基地局に対する要求を提出し、アイドルモード中最適ハンドオフ候補を評価する目的のためのフィルタリングされる出力を評価する。
【００２７】
本発明の他の重要な態様によれば、パイロット信号の隣接セット検索は、いくつかの検索が隣接パイロットのいくつかあるいはいくつかの例（例えば上記の参考文献で示される例）では、隣接パイロットの全て、もしくはアクティブセットパイロットさえ指定されたより長いウィンドウのために、他の検索よりも長くかかることを考慮するように実行される。本発明によれば、検索エンジンで使用されるウィンドウサイズよりも大きい検索ウィンドウサイズを有するパイロット信号の検索は、複数のタスク実行ブロックを使用して各パイロット信号に対する全ウィンドウを検索し、前述のウィンドウサイズよりも大きくない検索ウィンドウサイズを有するパイロット信号に対する待ち行列の検索タスクとともに、複数のタスク実行ブロックの各々を待ち行列に入れることによって、実行される。少なくとも最初は、各タイプのこれらの待ち行列の検索タスクは、同じ検索優先順位で処理される。長いウィンドウのパイロットは、ディシメートされ、他のパイロットに対して等しい値で少なくとも最初に配列するので、この技術は、ディシメート再配列検索と呼ぶことができる。
【００２８】
このディシメートされた再配列検索方式の特定の例の実施形態は、長いウィンドウのパイロットの１つの第１のパイロットに対する所定のチップ数（検索分解能の逆数の整数倍）の検索し、第１の長いウィンドウのパイロットの検索がある後の時間に再開される予想で他のパイロットに対する検索処理に移る（が必ずしもそうでない）ことを含む。長いウィンドウのパイロットの非ディシメート検索がより少ないオーバーヘッドを必要とするが、このディシメート再配列検索方式の様々な実施形態は、長いウィンドウのパイロットに関連した様々な問題を解決するように実施できる。例えば、このセットの２〜３のパイロットが長いウィンドウサイズを有する場合、このパイロットを検索するのに非常に多くの時間かかり得るので、他の検索は次のウェイクアップ期間まで延期される必要がある。これは全パイロット検出を遅延させる。さらに、アクティブ基地局から遠く離れている基地局からのパイロットは、一般的にはより長いウィンドウサイズを有する。しかしながら、これらの基地局からのパイロット強度は、（これらの基地局は遠く離れているので）より弱いように予想される。この関係は、移動電話はより可能性がある候補が待機し続けるかもしれない間、あまり可能性がないアイドルハンドオフ候補を検索するのにより多くの時間を費やすことを意味する。さらに、隣接の検索分解能からの結果との間に予想相関があるために、このような検索の情報値が増加する検索時間にわたる減少する応答を有することが予想される。例えば、２２６チップ検索は、１６チップ検索よりも約１５倍長くかかるが、情報値は１５倍大きくなり得ない。
【００２９】
したがって、本発明の様々な実施形態は、有利には、このディシメート再配列検索が下記のことの１つあるいは複数を提供するように実施できる。すなわち、各検索は一定の時間量かかり、それにより、あまり複雑でないスケジューリング計算を行う；パイロットは、ウィンドウサイズにかかわりなく、同じく頻繁に検索される；アイドルハンドオフに対するあまり可能性がない候補（より長いウィンドウサイズを有するパイロット）は、より可能性があるアイドルハンドオフ候補に優先順位を与えられない；検索結果が累積されると、ウィンドウ内の未検索ＰＮ空間総数は減少し、それにより順により知的なスケジューリングのために使用できる、強いパイロットが検出され得る確率を減少させる（すなわち、検索の情報値を減少させる）。
【００３０】
この方式は増加されるメッセージングのためにオーバーヘッドを付加し得るが、このオーバーヘッドは、適切なオーバーヘッド比を選択することによって選択される程度にオフセットできる。ディシメート検索に対するオーバーヘッド時間対検索時間の比に対する勧告値は、３３％である。例えば、ＡＮＳＩ−Ｊ−ＳＴＤ−０１８、ＴＩＡで検討された検索時間基準を使用する場合、検索のオーバーヘッドは５．３ｍｓである。したがって、ディシメートウィンドウに対するハードウェア検索時間は、１０．６ｍｓであり得る。ＮＬ＝２０４８であると仮定するならば、ディシメーションが全く必要ない最大ウィンドウサイズは、下記のとおりである。
【００３１】
【数１】

他の実装では、この数は、例えばソフトウェアプログラミングによって、オーバーヘッド時間を短くすることによってより小さくされ得る。
【００３２】
ディシメーション再配列検索の例の応用として、パイロット検索に対する閾値ウィンドウサイズを規定するチップ数が８０であることを仮定する。指定されたウィンドウサイズが８０個のチップよりも大きくない場合、このウィンドウは、単一検索で検索される。指定されたウィンドウサイズが８０個のチップよりも大きい場合、指定されたウィンドウは、各ウィンドウが８０個のチップに等しいかあるいはそれよりも小さいように、サブウィンドウにディシメートされる。これらのサブウィンドウは、より大きいサブウィンドウがより長い遅延の方へバイアスされるのに対して、より小さいサブウィンドウがより短い遅延の方へバイアスされるように配置される。したがって、サブウィンドウは、選択された優先順位の決定方式により高位優先順位から低位優先順位へ、例えばランダムあるいは動的に検索するためにスケジュールされる。次に、このように得られるディシメートウィンドウは下記に指定されるようなものである。
【００３３】
【表１】

この規則の１つの例外は、ＩＳ−９５Ｂ，ＴＩＡで指定されるような全ウィンドウにわたる非ディシメート単一検索を使用して検索されるべきであるアクティブセットパイロット（そのキャリアが復調される（監視されるのに対して）基地局に対応する）である。
【００３４】
ＡＮＳＩ−Ｊ−ＳＴＤ−００８、ＴＩＡ、及びＩＳ−９５Ｂ、ＴＩＡに関して検討されているように、各パイロットに対する検索優先順位は、考察される有用な要因である。隣接セットが完全であり、各隣接に対して指定された検索ウィンドウは、最大値により近い。相関時間内に全てのパイロットをカバーするのに必要とされる検索数は、１００Ｈｚのサーチャの容量を超えている。このような場合、及び本発明によれば、優先順位の決定方式は、パイロット信号のどれが最初に検索される必要があるかを決定するために使用される。本発明の付加態様によれば、２つの主要な種類の優先順位の決定方式は、この問題を処理する際に使用される。これらの優先順位の決定方式は、動的待ち行列、及び優先順位方式配列である。
【００３５】
動的待ち行列は、最初の優先順位の決定を設定し、次に他の基準に基づいてこの優先順位の決定を変えることを含む。この方式の実装が、ディシメートパイロットウィンドウ、及び／又は非ディシメートパイロットウィンドウのいずれかに与えられるある種の優先順位重み付けを有する、最初の優先順位の決定を設定することを含み得ることが分かる。この点で、検索パイロット、及び検索される必要があるパイロットは、検索される度に各パイロットに、及び検索結果が終了された後優先順位を増加させるエージング係数を有するように割り当てられた優先順位を低くすることによって追跡される。
【００３６】
この動的待ち行列方式の特定の実装は、次の通りである。まず第一に、検索されるパイロットの最初の優先順位は、拡張あるいは一般隣接リストメッセージに指定された優先順位と同じである。隣接リストメッセージが使用される場合、全隣接セット優先順位は、（媒体優先順位割り当てに対して）値２に割り当てることができる。優先順位の決定を管理する１つの方法は、パイロットが検索された後、検索パイロットの優先順位を−１（残りのセットよりも低い）に低下させることにある。この値は、その後、最初の優先順位が再記憶されるべきである８単位スロットサイクル（すなわち、１０．２４秒、平均相関時間と同じである）間保持されるべきである。（前述されるように）ディシメート検索方式が使用される場合、優先順位は、検索されるＰＮチップ対全ウィンドウサイズの比に比例して−１のベース値の方へ低下されるべきである。
【００３７】
隣接パイロット、及び残りのセットパイロットの中で、最大優先順位を有するパイロットは検索されるべきである。最大優先順位を有する複数のパイロットがある場合、ランダム選択が行われるべきである。オーバーヘッド命令が各検索後優先順位を再計算するために望まれる得ること、及びこのような再計算が検索要求をパイプラインするのに最適でないことを理解し得るが、この方式の長所は、検索スケジューリングを動的に、したがって常に最適に保持できる能力を含むことである。
【００３８】
本発明による例の優先順位ベース配列方式では、検索の循環順序が保持される。この順序の検索要求は、高位優先順位を有するパイロットが低位優先順位を有するパイロットよりももっと頻繁に検索されるように挿入される。したがって、この検索は、この配列方式に従って循環方法で逐次行われる。一旦この配列が実行されると、この配列は動的に変更されない。再配列が必要である唯一の時間は、「パニック」検索、アイドルハンドオフあるいは新しい隣接リストの受信の場合である。
【００３９】
検索要求を順序づける簡単な方法は、その優先順位に対応する回数各パイロット検索要求（必要ならば、ディシメーション後）を繰り返し、次に「ランダム化」順序を得るように完全シャッフルを実行する。完全シャッフル規則は、サイズ２＾Ｎのデータのブロックの要素がＮビットアドレスを使用して、０から２＾Ｎ−１へ連続して番号付けられるデータシャッフル技術である。各アドレスのビットは、次にＬＳＢがＭＳＢになり、全ての他のビットがそのミラー反射にシフトされる（例えば、ａｂｃｄｅはｅｄｃｂａになる）ように順に反転される。次に、この要素はその新しいアドレスに対応する桁にシフトされる。
【００４０】
有利なことには、この例の優先順位ベース配列方式は、検索の配列が予め決定されるので、多数の異なる方法で実行され、隣接リストを受信した後計算されるルックアップテーブルとして含み得る。どの検索が実行される必要があるかを決定するあらゆる検索要求前に計算に対する要求が全くなく、それによりＣＰＵの必要なＭＩＰを減らす。さらに、検索の順序が事前に既知であるので、パイプラインされた検索、及び周期検索を実行することは非常に容易である。ウィンドウが最初に粗モードを使用して精査され、次に検索エンジンで実行される決定前に細モードが続く双対休止検索の場合、検索の始めに全配列テーブルを検索エンジンに簡単にダウンロードし、サイクル中検索エンジンを実行させ、この結果を周期的に送出することができる。これらの長所のために、この優先順位ベース配列方式は、所定の用途に対してより有利であり得る。
【００４１】
この優先順位ベース配列方式を使用する他の特定の例の実施形態では、復調器は、検索が実行される搬送波周波数を変える多数のステップを実行する。この方式では、アクティブ周波数の検索だけが規則的に実行される。隣接リストを受信後、受信機のＣＰＵ（あるいは他のデータプロセッサ装置）は、ディシメート検索（ＳＲＣＨ　ＷＩＮ　ＮＧＨＲ＞９）に対する候補であるパイロットを識別し、前述のようにパイロットをディシメートする。個別のパイロット優先順位がパイロット信号に対して指定される場合、ＣＰＵは、（検索のディシメート部を含む）あらゆるパイロット検索要求が（ＳＥＡＲＣＨ　ＰＲＩＯＲＩＴＹ＋１）回繰り返されるようにアレイでディシメート検索を配列する。個別の優先順位が指定されない場合、各検索が１回繰り返される。次に、ＣＰＵは、前述のように完全シャッフルを使用してこのアレイをシャッフルする。２＾Ｎ個のエントリよりも少ない場合、空のエントリが使用され、後で取り除かれる。シャッフルされたアレイは、検索が実行されるべき順序である。最初の検索は、アレイの最初のエントリに対応する。すなわち、アレイの最後の検索が完了された後、最初の検索が実行される。アクティブセットは、フィンガー割り当てを行うためにあらゆる割り当てられたスロット前に検索されるべきであり、したがって一般的には全ての他の検索要求を無視する。残りのセットは、ＳＥＡＲＣＨ　ＰＲＩＯＲＩＴＹ＝−１を有するとみなされるので、この方式を使用して検索されない。一実施形態では、残りのセットパイロットは、システム仕様によって与えられる所定の条件であり得る「パニック」検索条件の下でのみ検索される。
【００４２】
下記の例は、本発明によれば、いかにディシメート検索、及び優先順位方式待ち行列が作動できるかを示すのに役立つ。本例では、一般隣接リストメッセージは下記の隣接リストを指定する。
【００４３】
【表２】

ディシメーション、及び検索優先順位の決定方式なしに、ＣＰＵは、より大きいウィンドウサイズも有する、低位優先順位パイロットを検索するのにより多くの時間を費やすことによってパイロットを検索する。さらに、低位優先順位パイロットの連続検索は、高位優先順位パイロットの連続検索よりもより頻繁である。ディシメーション方式を実行した後、パイロット検索は、下記の表に示されるように分割される。
【００４４】
【表３】

（ＳＥＡＲＣＨ　ＰＲＩＯＲＩＴＹ＋１）回に対応する各パイロット検索を繰り返した後、この結果は、下記の通りである。
【００４５】
【表４】

このリストを（具体的な目的のために純粋に導入されるサイズ１６＝２＾４のリストを作るための）６つの想像的なヌル要素で埋め込み、全シャッフルを実行した後、この結果は下記の通りである。
【００４６】
【表５】

したがって、ディシメーション、優先順位の決定、及び再配列の後、この検索は、優先順位の決定によりサーチャ（すなわち、ＣＰＵによって実行されるような検索ブロック）が低位優先順位パイロットに対して検索するよりも高位優先順位パイロットに対して検索するのに比較的より多くの時間を費やすのが分かる、図２に示されるように実行される。さらに、ディシメーション方式のために、サーチャは、最初のウィンドウサイズにかかわらず少しのパイロットに対する検索もあまり多くの時間を費やさない。最後に、再配列方式のために、この方式は、多かれ少なかれこのパイロットの検索優先順位に関連しているいかなるパイロットの検索の頻度にも帰着する（例えば、高位優先順位パイロットに対する検索間の時間間隔は、低位優先順位パイロットに対する検索よりも小さい）。これがこの事例でない本例の唯一のパイロットは、Ｐ２の最初のサブウィンドウである（２つの検索がたまたま隣接しているＰ２（１））。この例は、セットが規定され、シャッフルが行われる方法に起因する一例の異常の出来事である。特定の用途の場合、このような出来事の頻度は、部分的には特定の再配列方式の設計に基づいて変わる。
【００４７】
上記のことによって、本発明の様々な実施形態は、セルラ通信システムでハンドオフ目的のためにパイロット信号強度検索を含むが必ずしもこれに限定されない通信システムでのパイロット信号強度検索に顕著な長所を提供することを認識できる。
【００４８】
前述の様々な実施形態は、例証によってだけ提供され、本発明を限定することを意図していない。当業者は、図示され、ここで説明された例の実施形態、及び用途を厳密に追従しないで本発明に対して行われ得る様々な修正及び変更を容易に認識する。本発明の範囲は上記の特許請求の範囲に詳述される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の特定の例の実施形態及び例の適用によるスペクトル拡散通信システムの論理ブロック図である。
【図２】
ディシメーション後のパイロット信号ウィンドウに対する優先順位の決定及び再配列の、本発明により採用された、特定の例の方式によるフローチャートである。

Claims (23)

1. ＣＤＭＡ通信システムで使用するための、閾値チップ数よりも大きい検索ウィンドウ長を有する第１のパイロット信号を含み、かつ閾値チップ数よりも大きくない検索ウィンドウ長を有する第２のパイロット信号を含むパイロット信号のセットを検索する方法であって、
   前記第１のパイロット信号のための前記検索ウィンドウを複数のサブウィンドウにディシメートし、
   前記第２のパイロット信号の各々及び前記サブウィンドウの１つに共通である優先順位の決定基準に基づいて前記第２のパイロット信号及び前記サブウィンドウの１つを検索することとを含むことを特徴とする、パイロット信号のセットを検索する方法。
2. 前記優先順位の決定基準が、前記第１及び第２のパイロット信号の１つに対して指定されたパイロット仕様の一部であることを特徴とする、請求項１の方法。
3. 優先順位基準に基づく検索が、共通検索持続時間に、第２のパイロット信号の各々及び前記サブウィンドウの１つを検索することを含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 優先順位基準に基づく検索が、前記第１及び第２のパイロット信号の各々を、そのそれぞれのウィンドウサイズにかかわらず、頻繁に均一に検索することを含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 優先順位基準に基づく検索が、前記第１のパイロット信号に対して前記サブウィンドウの１つを検索した後、検索結果を累積することをさらに含み、検索結果が累積されるとき、未検索サブウィンドウに対応するＰＮ空間が前記累積とともに減少することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 優先順位基準に基づく検索が、前記第１のパイロット信号に対して前記サブウィンドウの１つを検索した後、検索結果を累積することをさらに含み、結果結果が累積されるとき、前記第１のパイロット信号を強いパイロット信号として識別する可能性が減少することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
7. 前記優先順位の決定基準が動的であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 前記優先順位の決定基準のダイナミズムが、前記第１のパイロット信号が検索されたサブウィンドウ数の関数であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記優先順位の決定基準が、優先順位ベース配列の関数であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
10. 前記パイロット信号のセットが、ディシメートされない少なくとも１つの特定パイロット信号を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
11. 閾値チップ数よりも大きい検索ウィンドウ長を有する第１のパイロット信号を含み、かつ閾値チップ数よりも大きくない検索ウィンドウ長を有する第２のパイロット信号を含むパイロット信号のセットを検索するように構成されるＣＤＭＡ通信システムであって、
    前記第１のパイロット信号のための前記検索ウィンドウを複数のサブウィンドウにディシメートする手段と、
    前記第２のパイロット信号及び前記サブウィンドウの１つに共通である優先順位の決定基準に基づいて前記第２のパイロット信号及び前記サブウィンドウの１つを検索する手段と、を備えていることを特徴とする、ＣＤＭＡ通信システム。
12. 前記パイロット信号のセットを発生するように構成される複数のセルラ基地局をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
13. ＣＤＭＡセルラ通信システムで使用するための、閾値チップ数よりも大きい検索ウィンドウ長を有する第１のパイロット信号を含み、かつ閾値チップ数よりも大きくない検索ウィンドウ長を有する第２のパイロット信号を含むパイロット信号のセットを検索するように構成される移動局であって、
    前記第１のパイロット信号のための前記検索ウィンドウを複数のサブウィンドウにディシメートする手段と、
    前記第２のパイロット信号及び前記サブウィンドウの１つに共通である優先順位の決定基準に基づいて前記第２のパイロット信号及び前記サブウィンドウの１つを検索する手段とを備えていることを特徴とする、移動局。
14. それぞれの地理上のセルで通信することによって指定された地形をカバーするために置かれるように構成される複数の基地局であって、各基地局が、パイロット信号を発生するように構成され、前記複数の基地局によって発生された前記パイロット信号が、閾値チップ数よりも大きい検索ウィンドウ長を有する第１のパイロット信号を含み、かつ閾値チップ数よりも大きくない検索ウィンドウ長を有する第２のパイロット信号を含むパイロット信号のセットを形成する、複数の基地局と、
    前記パイロット信号のセットを検索し、前記第１のパイロット信号のための前記検索ウィンドウを複数のサブウィンドウにディシメートし、かつ前記第２のパイロット信号及び前記サブウィンドウの１つに共通である優先順位の決定基準に基づいて前記第２のパイロット信号及び前記サブウィンドウの１つを検索するように構成され、かつ配置されている信号プロセッサ回路を含む複数の移動局と、を備えていることを特徴とする、ＣＤＭＡセルラ通信システム。
15. 前記優先順位の決定基準が、前記第１及び第２のパイロット信号の１つに対して指定されたパイロット仕様の一部であることを特徴とする、請求項１４に記載のＣＤＭＡセルラ通信システム。
16. 優先順位基準に基づく検索が、共通検索持続時間に、第２のパイロット信号の各々及び前記サブウィンドウの前記１つを検索することを含むことを特徴とする、請求項１５に記載のＣＤＭＡセルラ通信システム。
17. 優先順位基準に基づく検索が、前記第１及び第２のパイロット信号の各々を、それぞれのウィンドウサイズにかかわらず、頻繁に均一に検索することを含むことを特徴とする、請求項１６に記載のＣＤＭＡセルラ通信システム。
18. 優先順位基準に基づく検索が、前記第１のパイロット信号に対して前記サブウィンドウの１つを検索した後、検索結果を累積することをさらに含み、結果結果が累積されるとき、未検索サブウィンドウに対応するＰＮ空間が前記累積とともに減少することを特徴とする、請求項１７に記載のＣＤＭＡセルラ通信システム。
19. 優先順位基準に基づく検索が、前記第１のパイロット信号に対して前記サブウィンドウの１つを検索した後、検索結果を累積することをさらに含み、結果結果が累積されるとき、前記第１のパイロット信号を強いパイロット信号として識別する可能性が減少することを特徴とする、請求項１７に記載のＣＤＭＡセルラ通信システム。
20. 前記優先順位の決定基準が動的であることを特徴とする、請求項１４に記載のＣＤＭＡセルラ通信システム。
21. 前記優先順位の決定基準のダイナミズムが、前記第１のパイロット信号を検索されたサブウィンドウ数の関数であることを特徴とする、請求項２０に記載のＣＤＭＡセルラ通信システム。
22. 前記優先順位の決定基準が、優先順位ベース配列の関数であることを特徴とする、請求項１４に記載のＣＤＭＡセルラ通信システム。
23. 前記パイロット信号のセットが、ディシメートされないアクティブセットパイロット信号を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のＣＤＭＡセルラ通信システム。

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