JP4152587B2 - オフラインサーチに用いられるハードハンドオフを補助するモバイルのための装置と方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信システムに関する。特に、この発明は、異なった無線通信システム間におけるハードハンドオフのための新しく改良した方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）スペクトラム拡散通信システムにおいて、公衆周波数帯は、全ての基地局と通信するためにシステムの範囲内で用いられる。そのようなシステム例は、ここに言及して編入した仮のＩＳ−９５−Ａ規格で表題が「２モード広帯域スペクトラム拡散セルラシステムのための移動局−基地局互換規格」（Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System）ＴＩＡ／ＥＩＡに開示されている。世代とＣＤＭＡ信号の受け取りは、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された２つ、米国特許番号４，４０１，３０７号の表題が「衛星または陸上循環に用いられるスペクトラム拡散マルチアクセス通信システム」（SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMS USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS）と、米国特許番号５，１０３，４５９号の表題が「ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける波形発生のためのシステムと方法」（SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM）とに開示されている。
【０００３】
公衆周波数帯に占める信号は、ハイレート擬似雑音（ＰＮ）コードで用いる際に受信局で識別される。このＰＮコード変調信号は、基地局と移動局から送信される。異なった基地局からの信号は、各々の基地局に割り当てられたＰＮコードで取り入れられる独特の時間オフセットの識別の際、受信局で個々に受信することができる。ハイレートＰＮ変調は、いくつかの他と全く別の異なった送信パス（一般に「マルチパスィング（multipathing）」として言及する）を超えて信号が基地局から受信局へ送信するシングル送信局からの信号を受信するための受信局を可能にする。マルチパス信号の復調は、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された２つ、米国特許番号５，４９０，１６５号の表題が「多元信号受信のシステムケーブルにおける復調割当構成」（DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS）と、米国特許番号５，１０９，３９０号の表題が「ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける多様な受信器」（DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM）とに開示されている。
【０００４】
特に、公衆周波数帯のシステム範囲内における全ての基地局での使用は、移動局と、より多くの１つの基地局との間の通信を同時に可能とする。ソフトハンドオフ方法と装置の実行においては、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された２つ、米国特許番号５，１０１，５０１号の表題が「ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるソフトハンドオフ」（SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM）と、米国特許番号５，２６７，２６１号の表題が「ＣＤＭＡセルラ通信システムにおけるソフトハンドオフを補助する移動局」（MOBILE STATION ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM）とに開示されている。同様に、移動局は、同じ基地局の２つのセクタと同時に通信することができ、良く知られているソフターハンドオフとして、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された審査中の米国特許番号５，１０１，５０１号、１９９５年３月１３日でファイルされた表題が「公衆基地局のセレクタ間のハンドオフを行うための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION）に開示されている。重要な特色は、ソフトハンドオフとソフターハンドオフが現在の１つと切断する前に新しく接続することである。
【０００５】
移動局が現在通信しているシステムの境界外へ移動した際、現在の１つと近隣システムに通話を移して通信リンクを維持することが望ましい。その近隣システムは、どんな無線技術を使用しても良く、例えば、ＣＤＭＡ、ＮＡＭＰＳ、アドバンスト移動電話システム（ＡＭＰＳ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、グローバル移動システム（ＧＳＭ）である。近隣システムが現在のシステムでいくつかの周波数帯上でＣＤＭＡを使用した場合、システム間ソフトハンドオフが実行できる。システム間ソフトハンドオフが利用できない状態において、その通信リンクは、現在の接続が新しい１つと接続する前に切断するハードハンドオフを介して移動される。典型的なハードハンドオフ状態の例は以下を含む。（１）その状態は、システムが交替技術（alternate technology）を使用する際にＣＤＭＡシステムが地域に提供され、提供された地域から移動局が移動され、（２）その状態は、通話が異なった周波数帯（周波数間ハードハンドオフ）を用いた２つのＣＤＭＡシステム間を移される。
【０００６】
周波数間ハードハンドオフは、同じＣＤＭＡシステムの基地局間で起動することができる。例えば、密集した都市部のような高い要求の地域では、郊外地域周辺よりサービス要求として多数の周波数を必要とする。それは、そのシステムをいたるところで全ての利用周波数を展開するため費用が掛かってしまう。高密集地域におけるただ１つの周波数で展開した起動通話は、そのユーザが非密集地域に移動したときハンドオフをしなければならない。他の例では、システムの境界の範囲内でしばしば干渉を起こす他のサービス動作から干渉に出くわすシステムである。他のサービスからの干渉で困難となる地域に移動したユーザの通話は、異なった周波数にハンドオフする必要がある。
【０００７】
ハンドオフは、多様な技術を用いて起動することができる。ハンドオフ技術は、ハンドオフ起動のために信号特性測定に用いられることも含め、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された審査中の米国特許番号０８／３２２，８１７号で表題が「異なるセルラ通信システム間のハンドオフのための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR HANDOFF BETWEEN DIFFERENT CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEMS）に見出される。さらにハンドオフの開示は、ハンドオフ起動のためラウンド−トリップ遅延信号の測定を含み、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された審査中の米国特許番号０８／６５２，７４２号、１９９６年５月２２日でファイルされた表題が「ＣＤＭＡシステムにおけるハードハンドオフのための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR HARD HANDOFF IN A CDMA SYSTEM）に開示されている。ＣＤＭＡシステムから交替周波数システムへのハンドオフは、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された審査中の米国特許番号０８／４１３，３０６号（以下、特許番号’３０６号と記述する）、１９９５年３月３０日でファイルされた表題が「交替システムのハードハンドオフのＣＤＭＡを補助する移動ユニットのための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR MOBILE UNIT ASSISTED CDMA TO ALTERNATIVE SYSTEM HARD HANDOFF）に開示されている。特許番号’３０６号において、パイロットビーコン（pilot beacons）は、このシステムの境界で配置される。移動局がこれらパイロットビーコンを基地局に送信した際、この基地局は、移動局が境界に近づくということを知り、応答し、システム間ハードハンドオフの可能性のために準備する。
【０００８】
システムが通話をハードハンドオフ経由で他のシステムに移動する決定をした際、移動局がデスティネーション（destination）システムと接続することを可能とするパラメータに従って指示するメッセージが移動局に送信される。移動局が逸脱するシステムは、移動局の現在の位置と周囲における評価のみで、パラメータが移動局に送られるので正確に保証されない。例えば、ハンドオフが補助されたビーコンと、パイロットビーコン信号の強さの測定がそのハンドオフのトリガーのために正当に判断することができる。しかしながら、デスティネーションシステムにおける適切な基地局または基地局は、移動局が必ずしも知らないで実際上通信することができる。それらの基地局とその移動は、付加的な判断がリストまたはその移動局の範囲内で「セット」し、一般に「アクティブセット」として言及され、良い候補基地が熟考され、実際上通信できる。上記アクティブセットに含まれるのは、供給源のフォワードリンクの割り当てを含んでいる。最小十分なセットのための対立で全ての可能な候補を割り当てることは、システム供給源として不経済であり、利用できるシステムの適応力を減少させる。デスティネーションシステムにおける全ての基地局ですら、知られている移動局と実際上通信することができ、全てのそのような基地局がアクティブセットの許される限度数を超える。
【０００９】
移動局がデスティネーションシステムと通信するために、古いシステムとの接続を終わらせなければならない。このパラメータが移動局に与えられた際、どんな理由（すなわち、移動局の周囲における変化、または基地局で正確な位置情報の不足）でも正当とされず、その新しい通信リンクは具体化されないであろう、そしてその通信は途絶えるであろう。ハンドオフを試みて失敗した後、その移動局は、まだ可能であるならば前のシステムに戻る。しかしながら、そのあとの情報がなく、移動局の周囲に重要な変化がなく、ハンドオフ実行を試みるたびに失敗するであろう。
【００１０】
大いに成功の見込みを伴って試みられた付加的なハードハンドオフ実行のための方法が、ここに言及して編入し、この発明の譲受人に譲渡された審査中の米国特許番号０８／８１６，７４６号、１９９７年２月１８日でファイルされた表題が「通信システム間のハードハンドオフを補助する移動を行うための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING MOBILE ASSISTED HARD HANDOFF BETWEEN COMMUNICATION SYSTEMS）に開示されている。この特許番号０８／８１６，７４６号において、基地局は、ハードハンドオフデスティネーションシステムの周波数に仮に同調し、アクティブセットで基地局に関係づけることを含む周波数上で、入手できるパイロット信号（以下、簡単に「パイロット」と記述する）のためサーチする。サーチタスクの完了後、移動局は、現在の通信で再び続けるため最初の周波数に再同調する。交替周波数に同調する間、移動局で生じ、または基地局で送信する各々のデータ構成が損なわれるであろう。典型的な基地局は、サーチする移動局のために可能なオフセット（一般に、「イネーブルリスト」として述べられる）のサブセットのみを供給する。たとえそうでも、サーチの間は、データ構成数が潜在的に損なわれる長さでありうる。それなりに、それらは、移動局がアクティブ通信リンクの最小破損のために交替周波数に同調するのに使う時間の期間を最小とするサーチ技術のために必要である。そのようなサーチ技術は、以下に述べるハードハンドオフ技術を用いたシステムの特性を明白に改良するものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、移動局が実行するハードハンドオフを補助する適切なシステムのためサーチする間の「オリジネーション（origination）」基地局と通信する範囲外で移動局が時間量を最小にするための装置と方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明において、交替周波数帯のパイロット信号のためのサーチを指示した後、移動局は、交替周波数に同調し、入力データをサンプルし、メモリにそれらのサンプルを蓄積する。移動局が交替周波数に同調している時間の期間、フォワードリンク上で移動局に送信される全てのデータが失われる。同様に、移動局で受信される各々のリバースリンクデータは、交替周波数上で送信することができる。それゆえ、このようなリバースリンクデータは、オリジネーション基地局で受信することができない。十分なサンプル数を蓄積した際、移動局は、オリジネーション周波数に再同調する。この時、フォワードリンクデータは、移動局で再び受信され、リバースリンクデータはオリジネーション基地局にうまく送信することができる。オリジネーション周波数に再同調した後、移動局におけるサーチは、その後、交替周波数から集めて蓄積したデータを利用してパイロット信号オフセットのためのサーチに用いられる。この発明に従って、サンプルに必要とする時間の相対的な短い期間の結果、交替周波数上で情報が蓄積され、アクティブ通信リンクが切断されない。アクティブ通信リンクが続いて起こるオフラインサーチで影響を受けない。
【００１３】
なぜなら、少ない時間は、リアルタイムでパイロット信号をサーチするのに必要とされる交替周波数上でデータをサンプルするために必要とされる。なぜなら、通信リンクは、移動局が交替周波数で同調された間にハードハンドオフ処理で破損されるためで、この発明は、オリジネーティングシステム上でフォワードとリバースのリンクの中断を最小にするものである。事実上、現在の通信システムにおいて用いられるエラー訂正コードは、サンプリング時間が最小十分であれば、交替周波数でのサンプリングで全てのエラーを取り除くことができる。
【００１４】
本発明の特徴、目的および効果は、同じ参照文字が全体を通して対応したものを識別している図面とともに以下に述べられた詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に使用される通信システムを示すものである。移動局５は、「オリジネーション（origination）」基地局１０を介してフォワードリンク１２とリバースリンク１４上の安定した通信システムで活動的な通信状態にある。オリジネーション基地局１０は、「オリジネーション（origination）」システムの部分と、それぞれ、第１の周波数ｆ１上でフォワードリンク１２とリバースリンク１４を通して情報を送信及び受信する。移動局５は、第２の周波数ｆ２上で情報を送信及び受信するところのオリジネーションシステムから「デスティネーション（destination）」システムへ移行するところを示している。デスティネーションシステムは、移動局５と非活動的通信状態にある「デスティネーション」基地局２０と２２を含んでいる。しかしながら、デスティネーション基地局２０と２２からのパイロット信号（以下、簡単に「パイロット」と記述する）は、移動局５が周波数ｆ２に同調された際、移動局５で受信することができる。両方のオリジネーションシステムとデスティネーションシステムは、移動局が、旧来の電話線の公衆切換電話網または他の無線通信装置のような他の通信装置と通信するのを許可する安定した通信システムの部分である。この安定した通信システムは、移動システムと他の通信装置間の無線通信を供給するどんな装置でもまたは装置の組み合わせをも含むことができると理解されるであろう。
【００１６】
この発明の一実施例において、この発明の譲受人に譲渡された米国特許番号０８／８１６，７４６号、１９９７年２月１８日の「通信システム間のハードハンドオフを補助する移動を行うための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING MOBILE ASSISTED HARD HANDOFF BETWEEN COMMUNICATION SYSTEMS）に開示された方法と装置に従って、オリジネーション基地局１０は、移動局を周波数間のハードハンドオフを補助実行する移動局５を利用する。オリジネーション基地局１０は、交替周波数ｆ２に同調する指示を移動局５に「同調メッセージ」として送信する。この場合、例えば、デスティネーション基地局２０と２２のパイロットのように入手できるパイロットをセットするためサーチする。移動局が変更するためにサーチする特別な基準が異なったシステムで理解されるであろう。同調メッセージを受け取った際、移動局５は、周波数ｆ２に同調し、指示をサーチする。１回でサーチが完了された際、移動局５は、周波数ｆ１に再同調し、オリジネーション基地局１０との通信を再び続ける。移動局５は、オリジネーションシステムのオリジネーション基地局１０にそのサーチからの結果を指し示すメッセージを送信する。そのオリジネーションシステムは、そのデスティネーションシステムとの接続において、デスティネーションシステムにおけるデスティネーション基地局（複数）とハードハンドオフを実行するか否かを決定する。
【００１７】
移動局５が周波数ｆ２に同調される期間、オリジネーション基地局１０からの全てのフォワードリンクとのやり取りは失われ、リバースリンクのデータの送信も無駄となる。なぜなら、周波数ｆ２で送信が行われ、オリジネーション基地局１０が周波数ｆ２でモニタできないからである。図２の（ａ）は、先行技術の移動局５で用いられた周波数を時間に対して示したものである。それは、移動局がｆ２に同調する期間を示し、サーチ（search）が実行され、複数データのやり取りがイレーザース（erasures）でｆ１に戻る。あるシステムにおいて、オフセット数上で規定されたサーチに頼り、おおむね２０ｍｓデータの構成がイレーザ（erasure）期間中に失われる。
【００１８】
この発明に従って、移動局５がオリジネーション基地局１０で周波数ｆ２に同調する指示をされた際、先行技術で行われた規定のオフセットのためのサーチの代わりに、移動局５は、周波数ｆ２上の信号のサンプルを記録してメモリにそれらのサンプルを記憶する。それは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）のような、最新時間における処理のための情報を保留する能力があるメモリ装置であることが理解されるであろう。十分なサンプル数を手に入れてまもなく、移動局５は、周波数ｆ１に戻し、フォワードとリバースリンク１２，１４上でオリジネーション基地局１０との通信を再び続ける。
【００１９】
図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示した先行技術における必須の時間の量に関し、この発明に従った移動局５が周波数ｆ２に同調される時間の量を示すものである。いったんデータが捕らえられた際、サーチはオフラインとなる（すなわち、移動局５が周波数ｆ１に同調する期間）。それに応じて、受信器が周波数ｆ２に同調して取り残される期間、情報が受信され処理されるか否か、移動局５とオリジネーション基地局１０との間でできる限りより速く通信を再び始める。周波数ｆ２に同調する際のイレーザース（erasures）に導かれる持続時間は、先行技術の方法を用いるより、この発明を用いるほうが著しく少なくなる。ＩＳ−９５システムにおいて、同調することと再同調することは、おおよそ４ｍｓで実行することができる。メモリサイズは、そのようなシステムが両ＩとＱチャンネルのため４ビット／サンプルとチップレート２倍でデータサンプルの５１２チップで許可する必要がある。その結果、記憶装置は、１０２４バイト必要である。交替する値としての技術で１つの特殊技術を要する明白なものは、これらのため取り替えることができ、おのおのの複雑さと実績とにおいて交換することが知られている。この発明のそのような実施例におけるキャプチャ（capture）時間は、おおよそ０．５ｍｓである。のデータ構成は、２０ｍｓ持続する。その結果、この例ではおおよそ５ｍｓのイレーザ（erasure）時間が、全体構成を悪化させない。
【００２０】
一実施例に従って、交替周波数ｆ２でのサーチは、１／８レート構成のような低レートの構成で整列される。この場合、消された（erased）データ量は、多くの場合、エラー結果なしのような符号化によって修正可能で、本の間に紙をさしはさむようにささいである。
【００２１】
交替する実施例において、メモリを減少させる必要条件、小さいサンプルサイズが周波数ｆ２から記録することができる。これらの結果は、オフラインサーチにおける部分的な計算結果に用いることができる。移動局５で周波数ｆ２に戻す動作は、サーチ結果が完了するまで実行することができる。サーチ実行例を以下に述べる。
【００２２】
サーチするための必要な時間として示す図２の（ｂ）は、図２の（ａ）と同様であり、サーチは受信している間に実行するのだが、ｆ１上で送信する。しかしながら、図２の（ｂ）から見ることができるが、サーチ（search）とキャプチャ（capture）とを同時にすることはできないという事実は当然与えられるが、必要な多くの時間が最終サーチ結果を決定し、図２の（ｂ）に示す通りである。それにもかかわらず、中間のサーチ結果は、移動局５がサーチ期間中オリジネーション基地局１０と通信した時から利用でき、オリジネーション基地局１０に送信することができる。
【００２３】
この発明は、大いに改良した結果をもたらす。なぜならオフラインサーチは「リアルタイム」で実行する必要がないからである。このサーチは、現在の技術で許される速さと同様にこの回路を走らせて実行することができる。このようなシステムは、イレーザレート（erasure rate）と従来技術の方法と比較して大いに減少したサーチ時間との両方からそのように設計することができる。
【００２４】
移動局５の動作において周囲の変化で受信信号の急な変化の可能性というのは、時間数が大きなオフセット数でサーチされるならば、交替周波数ｆ２でサンプリング処理を繰り返すために望ましい。処理が繰り返されることは、交替周波数に思い切って繰り返すことと関連付けた構成のエラーコストを減少させるこの発明で与えられる改良の期間、新しいデータを用いるために許可される。
【００２５】
図３は、この発明に従った移動局５の一実施例を示すブロック図である。フォワードリンク信号は、アンテナ５０で受信され、送受切換器６０を介して受信器７０に入力される。最初、受信器７０は、周波数ｆ１で受信が指示されている。受信器７０でダウンコンバートされ、増幅された後、そのフォワードリンク信号は、復調器（図示しない）で規格に従って復調される。通常操作において、その受信信号は、同時にノンハンドオフ（non-handoff）サーチ処理のためのマルチプレクサ（「mux」）９０を介してサーチャ（searcher）１００に送られる。
【００２６】
基地局からの同調メッセージが受信された際、移動局は周波数Ｆ２に同調する指示を出し、制御処理装置１１０が周波数ｆ２に同調する指示を受信器７０に出す。オリジネーション基地局１０との通信は、移動局５が周波数ｆ２に同調されている間、中断されるであろう。さらに制御処理装置１１０は、規定のサンプリングレートで入力信号のサンプルの蓄積開始をメモリ８０に指示する。メモリ８０に所定数のサンプルが収集された後、制御処理装置１１０は、周波数ｆ１に戻す指示を受信器７０に出す。その後、オリジネーション基地局１０と通常の通信を再び続ける。
【００２７】
その間、制御処理装置１１０は、オフラインサーチを起動する。これは、受信器７０からサーチャ１００にサンプル指示を中止させ、その代わりとしてメモリ８０からサーチャ１００にサンプル指示するマルチプレクサ９０に指示することで達成される。サーチャ１００は、以下に記述するいくらかの例のようなサーチャタイプで可能である。制御処理装置１１０は、オリジネーション基地局１０から受信されたオフセットの規定セットにおいて与えられるおのおののオフセットのサーチを完了するようサーチャ１００に指示する。サーチャ１００から結果を入手した際、制御処理装置１１０は、これらの結果をメッセージ発生器１２０に引き渡す。一例として、これらの結果は、その技術上において知られている仮説に基づくものである。制御処理装置１１０は、送信するための入手されたおのおのの結果を転送することができる。制御処理装置１１０は、信号の強さに基づいて見出すパイロットのサブセットを選択することができ、例えば、オリジネーション基地局１０に引き渡すために、または全てのパイロットデータが基地局におけるさらなる処理のために送信できる。
【００２８】
メッセージ発生器１２０は、送信器１３０で送信するための適切なメッセージを構成する。送信器１３０においては、好ましい具体例におけるにＩＳ−９５規格に従った変調を行う変調器であることを暗に示している。送信器１３０で発生されたリバースリンク信号が、送受切換器６０を介してアンテナ５０で送信するために供給される。
【００２９】
この発明の一実施例において、サーチャ１００は、ここに論及して編入したこの発明の譲受人に譲渡された米国特許番号０８／５０９，７２１号（以下、特許番号’７２１号と記述する）、１９９５年１月３１日の「ＣＤＭＡ通信システムにおけるサーチ同期捕そくを行うための方法と装置」（METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING SEARCH ACQUISITION IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM）に開示されたようなサーチエンジンを含んでいる。特許番号’７２１号に開示されたサーチャは、多重で連続的に同期捕そくする技術を用いる。上記を簡単に述べれば、どんなサーチ技術でもこの発明に用いることができ、多くのそのような技術は従来良く知られている。
【００３０】
図４は、特許番号’７２１号に開示されたサーチエンジンのブロック図である。これについて記述するが、ＩとＱのサンプルは、移動局５が交替周波数ｆ２に同調した間にメモリに記憶されたそれらを読み出し、または、これらサンプルが、サーチするのにリアルタイムで使用するため受信器７０で発生されたこれらから持って来る。特許番号’７２１号に開示されたようなリアルタイムでサーチするための技術は良く知られている。交替周波数ｆ２からサンプルを記憶するサーチのための技術は、以下、詳細に記述する。
【００３１】
ＩとＱのサンプルは、逆拡散変調器２０６に入力され、ＰＮシーケンス発生器２００で発生されるＰＮＩとＰＮＱのシーケンスを用いて逆拡散変調される。この発明の一実施例において、ＰＮシーケンス発生器２００で発生されるＰＮシーケンスは、最大周期シフトレジスタ（図示しない）を用いて発生される。逆拡散変調器２０６は、対応するＰＮＩとＰＮＱの値でおのおののＩとＱのサンプルに掛け合わせ、コヒーレントアキュムレータ２０８と２１０にそれら２つの出力積を供給する。
【００３２】
オフラインサーチを実行する際、ＩとＱのサンプルが記録された信号を発生に用いたシーケンスでＰＮＩとＰＮＱのシーケンスを整列させるＰＮシーケンス発生器２００の最大周期シフトレジスタ内部を「リワインド（rewind）」ということは重要である。サーチする仮位相オフセットは、サーチャコントローラ２１８でＰＮシーケンス発生器２００に与えられ、仮説が以下に述べるようにテストされる。
【００３３】
逆拡散変調ＩとＱの値は、それぞれコヒーレントアキュムレータ２０８と２１０で蓄積される。アキュムレータ２０８と２１０で蓄積する間は、サーチャコントローラ２１８で決定される。アキュムレータ２０８と２１０からのおのおのの蓄積は２乗され、それらの結果は２乗手段２１２で合計される。その２乗の合計は、２乗手段２１２でノンコヒーレントアキュムレータ２１４に供給される。ノンコヒーレントアキュムレータ２１４は、サーチャコントローラ２１８で与えられるＭの蓄積期間で２乗手段２１２の出力からエネルギ値を決定する。ノンコヒーレントアキュムレータ２１４は、基地局がクロックを送信して移動局がクロックを受信する間の周波数不一致の影響に逆らって役立ち、さらに減衰環境における検出統計値を補助する。ノンコヒーレントアキュムレータ２１４は、閾値比較器２１６にエネルギ信号を供給する。閾値比較器２１６は、サーチャコントローラ２１８で供給された閾値とそのエネルギ値を比較する。サーチャコントローラ２１８は、比較結果を検査することができ、サーチしている現在の仮説オフセットが正当なパイロット信号を含み復調の使用に適しているかどうかを決定する。
【００３４】
図５は、オフセット０からオフセットＭへの仮説のウインドウをサーチするために必要な相互関係を示すものである。最初、０のオフセットがサーチされる。ＰＮシーケンス発生器２００は、ＩとＱのサンプルが記録された際に流れた状態「リワウンド（rewound）」となる。それぞれＰＮＩとＰＮＱの値がゼロの時は、それぞれＩとＱのデータ値ゼロが逆拡散変調として用いられ、データシーケンス５００とＰＮシーケンス５１０とが直線で記述されている。ＰＮＩとＰＮＱの各その後の値は、データ値に従って逆拡散変調として用いられ、Ｎ値になるまで逆拡散変調される。これらの逆拡散変調の値は、以下に述べるように処理される。
【００３５】
オフセット０のサーチの終了後、１のオフセットがサーチされる。ＰＮシーケンス発生器２００は、オフセット１に「リワウンド（rewound）」し、逆拡散変調がデータシーケンス５００とＰＮシーケンス５２０の直線で示したように行われる以外、逆拡散変調が上記オフセット０で述べたように生じる。この場合、ＰＮシーケンス１はデータシーケンス０の逆拡散変調に用いられ、そのようなＰＮシーケンスＮ＋１までがデータシーケンスＮの逆拡散変調に用いられる。再び、逆拡散変調の値は、オフセット１のサーチが完了するまで上述したように処理される。オフセット２は、データシーケンス５００とＰＮシーケンス５３０の直線で示したようにサーチされる。前述の処理は、必要なＭ＋１までオフセットがデータシーケンス５００とＰＮシーケンス５４０の直線でサーチされて繰り返される。記述するこの発明に用いられたＭ＋１オフセットは直線状の連続した流れの前記実施例ではあるが、それは実際問題としてどのような装置でもオフセットのサーチが可能であり、どのようなオーダーにも充当できると思われることが明らかである。
【００３６】
サーチャ１００のサーチエンジンの交替する実施例は、スペクトル拡散信号を同期捕そくするために整合フィルタを使う、よく知られた技術に修正を加えたものである。この整合フィルタ技術は、「スペクトル拡散通信ハンドブック」シモン著、そしてほかのところで、マグロウヒルによって出版された内容のパート４、チャプタ１、セクション１．５に記述されている。
【００３７】
図６は、この発明に特に利益をもたらす修正して整合フィルタサーチエンジンの具体的な構成を示すものである。データは、連続した鎖状に接続された遅延素子６００Ａ−６００Ｎに入力される。各々のサイクルの間、遅延素子６００Ａ−６００Ｎに蓄積されたそれらのデータは、タップ値６１０Ａ−６１０Ｎと乗算器６２０Ａ−６２０Ｎで乗算される。そのタップ値は、そのデータに係るＰＮシーケンスのセクションで決定される。タップ値６１０Ａ−６１０Ｎは、仮説テストの期間中一定で存続する。タップ値６１０Ａ−６１０Ｎは、ＰＮシーケンスに係り、異なるセクションの時に図に示すようにパラレルにロードするかシリアルにシフト入力することができる。乗算器６２０Ａ−６２０Ｎの結果は、加算器６３０で加算され、閾値比較部６４０に供給される。閾値比較部６４０は、サーチコントローラ６５０で供給する閾値と加算器６３０の出力を比較する。閾値を超えていた場合、パイロット信号はタップ値６１０Ａ−６１０Ｎで蓄積された現在のＰＮシーケンスのセグメントで与えられるオフセットで正当であり適切であるとする。サーチコントローラ６５０は、遅延素子６００Ａ−６００Ｎにデータのシフトをコントロールし、同じようにタップ値６１０Ａ−６１０Ｎを最新のものにコントロールする。
【００３８】
このサーチエンジンがリアルタイムサーチモードで使用された際、ちょうど従来技術で実行されるように、データは、遅延素子６００Ａ−６００Ｎにシフトされ、ＰＮシーケンスの予め決められたセグメントと関係付けてタップ素子６１０Ａ−６１０Ｎに蓄積される。しかしながら、サーチャは、ハードハンドオフで補助された移動局を容易にするためオフラインサーチに用いられ、サーチコントローラ６５０のコントロールのもとにサンプルされた交替周波数ｆ２のデータが遅延素子６００Ａ−６００Ｎにシフトされる。１度ロードされた際、遠からずデータのシフトが遅延素子６００Ａ−６００Ｎで発生する。その時、タップ素子６１０Ａ−６１０Ｎは、遅延素子６００Ａ−６００Ｎに蓄積されたデータの固定長とデータに係るＰＮシーケンスで連続的にシフトするのに用いられる。この方法において、遅延素子６００Ａ−６００Ｎのデータは整合フィルタのタップ値に適して効果的であり、タップ値６１０Ａ−６１０Ｎはデータ遅延素子と同様に役立つ。この電気回路の停止は、以上述べた同様の方法で正確に用いられる。このゆえ、サーチコントローラ６５０によるサンプルのコントロールのもとに、この修正された整合フィルタサーチエンジンは、リアルタイムデータの標準オンラインサーチとこの発明に従った蓄積されたデータのオフラインサーチとの間で容易に切り換えることができる。
【００３９】
好ましい実施例の先の記述は、この技術の構成またはこの発明を用いることによってどんな人でも熟練した状態を可能とすることを提供する。これらの実施例のさまざまな修正は、この技術でその熟練した状態が躊躇なく明白となるであろう。そして、これら定義に応じた原理は、この発明の構成を用いることなく他の実施例に応用することができる。このように、この発明は、ここに示した実施例に限定されることなく、ここに開示された原理と新しい構成に基づいた幅の広い範囲に適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、移動局が実行するハードハンドオフを補助する適切なシステムのためサーチする間のオリジネーション基地局と通信する範囲外で移動局が時間量を最小にするための装置と方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係るスペクトラム拡散ＣＤＭＡ通信システムを説明するための図。
【図２】 先行技術を超えたこの発明に用いて役に立つ代表的な図。
【図３】 この発明に係る移動局を示す図。
【図４】 この発明で用いられたサーチエンジンの一実施例を示す図。
【図５】 この発明に係るサンプルデータに用いられるオフセットのウインドウをサーチするのに必要な相関関係を示す図。
【図６】 この発明に用いるための交替サーチエンジンの構成を示す図。
【符号の説明】
５…移動局
１０…オリジネーション基地局
２０，２２…デスティネーション基地局
５０…アンテナ
６０…送受切換器
７０…受信器
８０…メモリ
９０…マルチプレクサ
１００…サーチャ
１１０…制御処理装置
１２０…メッセージ発生器
１３０…送信器

Claims (8)

1. 移動局と固定通信システムとの間の通信がハードハンドオフ期間で失うところの時間量を最小化するための方法で、
   （ａ）受信器がオリジネーション周波数から交替周波数に同調し、
   （ｂ）デスティネーション基地局から交替周波数で信号を受信し、
   （ｃ）交替周波数で受信した信号を蓄積し、
   （ｄ）受信器がオリジネーション周波数に再同調し、
   （ｅ）移動局が両方同時に、
   （ｅ１）オリジネーション基地局からオリジネーション周波数で信号を受信し、
   （ｅ２）交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポートできるか否かを決定するために上記蓄積信号を分析し、
   （ｆ）上記蓄積信号の分析で交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポートできると決定した際、オリジネーション基地局からデスティネーション基地局に移動局のハードハンドオフを可能にする、
   これらのステップを含む方法。
2. 上記オリジネーション基地局は移動局に同調メッセージを送信するステップから成り、この同調メッセージは上記移動局を上記交替周波数に同調する指示をする請求項１の方法。
3. （ａ）オリジネーション基地局がオリジネーション周波数で動作し、
   （ｂ）複数のデスティネーション基地局が交替周波数で動作し、
   （ｃ）同調できる移動局が、オリジネーション周波数または交替周波数のいずれかで動作し、
   以下のステップを特徴とする方法で、
   （ｄ）上記移動局がオリジネーション周波数から交替周波数に同調し、
   （ｅ）上記移動局が交替周波数で上記デスティネーション基地局からの信号を受信し、
   （ｆ）上記交替周波数で受信した信号を蓄積し、
   （ｇ）上記移動局がオリジネーション周波数に再同調し、
   （ｈ）移動局が両方同時に、
   （ｈ１Ａ）上記オリジネーション基地局に信号を送信し、
   （ｈ１Ｂ）上記オリジネーション基地局から信号を受信し、
   （ｈ１Ｃ）上記オリジネーション周波数でオリジネーション基地局からの信号を受信すると共に上記オリジネーション基地局に信号を送信し、
   （ｈ２）上記交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポートできるか否かを決定するために上記蓄積信号を分析し、
   （ｉ）上記蓄積信号の分析で交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポートできると決定した際、上記オリジネーション基地局から上記デスティネーション基地局に上記移動局のハードハンドオフを可能にする、
   これらを含む通信システムに用いる方法。
4. 上記オリジネーション基地局は移動局に同調メッセージを送信するステップを含むことを特徴とし、この同調メッセージは上記移動局を上記交替周波数に同調する指示をする請求項３の方法。
5. 移動局と固定通信システムとの間の通信がハードハンドオフ期間の損失である時間量を最小とするための装置において、
   （ａ）受信器をオリジネーション周波数から交替周波数に同調する手段、
   （ｂ）デスティネーション基地局から上記交替周波数で信号を受信する手段、
   （ｃ）上記交替周波数で受信した信号を蓄積する手段、
   （ｄ）上記受信器を上記オリジネーション周波数に再同調する手段、
   （ｅ）移動局が両方同時に行う手段、
   （ｅ１）オリジネーション基地局からオリジネーション周波数で信号を受信し、
   （ｅ２）交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポートできるか否かを決定するために上記蓄積信号を分析し、
   （ｆ）上記蓄積信号の分析で交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポートできると決定した際、オリジネーション基地局からデスティネーション基地局に移動局のハードハンドオフを可能にする手段、
   から成る装置。
6. 上記オリジネーション基地局は移動局に同調メッセージを送信するステップから成り、この同調メッセージは上記移動局を上記交替周波数に同調する指示をする請求項５の装置。
7. （ａ）オリジネーション基地局がオリジネーション周波数で動作し、
   （ｂ）複数のデスティネーション基地局が交替周波数で動作し、
   （ｃ）同調できる移動局が、オリジネーション周波数または交替周波数のいずれかで動作し、
   以下を特徴とする装置で、
   （ｄ）上記移動局がオリジネーション周波数から交替周波数に同調する手段、
   （ｅ）上記移動局が交替周波数で上記デスティネーション基地局からの信号を受信する手段、
   （ｆ）上記交替周波数で受信した信号を蓄積する手段、
   （ｇ）上記移動局がオリジネーション周波数に再同調する手段、
   （ｈ）移動局が両方同時に行う手段、
   （ｈ１Ａ）上記オリジネーション基地局に信号を送信し、
   （ｈ１Ｂ）上記オリジネーション基地局から信号を受信し、
   （ｈ１Ｃ）上記オリジネーション周波数で上記オリジネーション基地局からの信号を受信する共に上記オリジネーション基地局に信号を送信し、
   （ｈ２）上記交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポートできるか否かを決定するために上記蓄積信号を分析し、
   （ｉ）上記蓄積信号の分析で交替周波数が移動局とデスティネーション基地局との間の通信をサポートできると決定した際、上記オリジネーション基地局から上記デスティネーション基地局に上記移動局のハードハンドオフを可能にする手段、
   を含む通信システムに用いる装置。
8. 上記オリジネーション基地局は上記移動局に同調メッセージを送信する手段を含むことを特徴とし、この同調メッセージは上記移動局を上記交替周波数に同調する指示をする請求項７の装置。

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