JP4230360B2

JP4230360B2 - クイックページングチャンネルの高信頼性復号方法

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Publication number: JP4230360B2
Application number: JP2003553863A
Authority: JP
Inventors: リン、ユーエ
Original assignee: NXP BV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: CN1602646A; AU2002351080A1; ATE339862T1; CN100588294C; EP1459584B1; US20030114132A1; DE60214767D1; WO2003053090A1; JP2005513891A; EP1459584A1; US7062285B2; DE60214767T2; TW200410580A

Description

本発明は、無線通信システムに関する。より詳しくは、本発明はクイックページングチャンネル内のページインジケータの高信頼性復号方法に関する。

セルラー無線周波数（ＲＦ）無線電話システムの様な、標準的な無線通信システムでは、基地局は、基地局システムがサービスを提供する地域内で動作するモバイル局と通信する。

基地局とモバイル局との間の多元接続無線通信は、音声、データ、映像などの通信信号が送信される経路を提供するＲＦチャンネルを介して行われる。基地局からモバイル局への通信はフォワードリンクチャンネルつまりダウンリンクチャンネルで、モバイル局から基地局への通信はリバースリンクチャンネルつまりアップリンクチャンネルで行われると称される。

符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）は、周知のデジタルＲＦチャンネル技術の一例である。一般的に、ＣＤＭＡシステムのユーザはすべて、共通周波数スペクトラムで通信信号を送受信し、ウォルシュ符号のような特殊符号を用いてシステム内の多元通信信号の分離をしている。各特殊符号は通常、共通周波数スペクトラム内の一つの通信チャンネルを表している。通信チャンネルの一例は、ページングチャンネルあるいはトラフィックチャンネルである。

ＩＳ−２０００スタンダードは、タイムスロットに分割されたページングチャンネル、つまりページングチャンネルタイムスロットを提供する。ＩＳ−２０００スタンダードによれば、基地局によって一つのページングチャンネルが用いられる。これらのページングチャンネル内で、モバイル局に対し、複数のページングチャンネルタイムスロットが割り当てられる。基地局は、モバイル局に割り当てられたページングチャンネルタイムスロット内で、ページや他のメッセージをモバイル局に送信する。

ＩＳ−２０００スタンダードは、クイックページングチャンネルをさらに提供する。ＩＳ−２０００スタンダードにおいては、各基地局が一つのクイックページングチャンネルを備えている。ページングチャンネルと同様、クイックページングチャンネルはタイムスロット、つまりクイックページングチャンネルタイムスロットに分割される。モバイル局がページングチャンネル上のメッセージを受信するとき、基地局はクイックページングチャンネル上の１以上のページインジケータをオンにし、モバイル局に割り当てられたページングチャンネルをモニタするように警告する。これにより、モバイル局が割り当てられたページングチャンネルのタイムスロット全部についてメッセージをモニタする必要性を軽減する。その代わりに、モバイル局はスリープモードに入り、クイックページングチャンネル上の割り当てられたページインジケータをモニタするときのみ立ち上がる。アイドルモードで動作するモバイル局について、ＩＳ−９５スタンダードでは、基地局は、ページングチャンネル上の特定のタイムスロットのみを用いてモバイル局に送信する。しかし、ＩＳ−２０００スタンダードでは、クイックページングチャンネルもまた８０ｍｓタイムスロットに分割され、特定のスロットが特定のモバイル局に割り当てられる。モバイル局は２つのスロット間でスリープモードに入ることができる。この動作モードはスロットモードと呼ばれる。

スロットモードのモバイル局では、クイックページングチャンネルのタイムスロットのページインジケータがオンになっていると、モバイル局はページングチャンネルの次のタイムスロットのメッセージを復号する。他の場合は、モバイル局は、次に予定されたページインジケータまで、スリープモードに戻る。ページインジケータは比較的短いため、モバイル局はより長い時間をスリープモードで居続けることにより、エネルギーを節約できる。その結果、モバイル局のバッテリー寿命が延びる。

クイックページングチャンネルの目的は、アイドル状態にあるスロットモードのモバイル局が、ページングチャンネルスロットメッセージ全体ではなく、ページインジケータを復号するために立ち上がるのみにすることである。クイックページングチャンネルは符号化無しの単一ビットメッセージを含むため、ページングチャンネルメッセージに比べて処理時の電力消費が少ない。クイックページングチャンネルを効率的に利用することによって、電力の節約が期待できる。通常、これはページインジケータの検知精度にかなり依存する。もしページインジケータが実際はオフの状態なのにオンであると検知されてしまうと、誤った警告が出され、モバイル局は不必要に立ち上がってしまう。反対に、もしページインジケータが実際はオンの状態なのにオフであると検知されてしまうと、モバイル局はメッセージが送信されている間もスリープモードであり続け、受信しそびれてしまう。

よって、これら２つの場合のどちらをも防ぎ、呼び出しを受信し損なうことなく、より長い待ち受け時間を達成する、信頼性のある復号スキームの必要性がある。

ページングチャンネルと、クイックページングチャンネルと、クイックページングチャンネル内の第１および第２のページインジケータを備える、通信状態にある基地局と少なくとも１つのモバイル局を備える方法およびこの方法を実行するシステムが提供される。システムは、第１のページインジケータのパイロット強度を第１および第２の閾値と比較する。さらにシステムは、第２のページインジケータのパイロット強度を第１および第２の閾値と比較する。システムは、第１および第２の閾値と比較した第１および第２のページインジケータのパイロット強度に基づいて、第１および第２のページインジケータが信頼性をもって基地局から少なくとも１つのモバイル局に送信されたかどうかを判定する。

本発明とその効果をより完全に理解するために、添付の図面とともに、以下の記載を参照する。

図面に置いて、同じ参照番号は、同じあるいは類似の機能や装置を示すのに用いられる。

本発明の原理とその効果は、図１−３に示す実施形態の動作を参照することにより、よりよく理解することができる。

図１では、参照番号１００は本発明の実施形態と共に用いるのに適した無線通信システムのブロック図を示す。図１に示すように、１以上の基地局１０２が無線通信信号１０６を介して対応する１以上のモバイル局１０４と通信する。モバイル局１０４は、音声データおよび／またはテキストメッセージなどその他のタイプのデータを送信および／または受信するように設計された、あらゆるタイプのトランシーバに相当する。モバイル局１０４の例としては、携帯電話やラップトップコンピュータなどのモバイルデータ端末などがある。通信信号はチャンネル上で送信され、異なるタイプの通信には異なるチャンネルが用いられる。チャンネルの１つのタイプがページングチャンネルであり、これは基地局１０２がページやその他のメッセージをモバイル局１０４に送るのに用いられるフォワード通信チャンネルである。他のタイプのチャンネルにはクイックページングチャンネルがあり、これは基地局１０２がモバイル局に、ページまたは他のメッセージを受信するためにページングチャンネルをモニタするように警告するときに用いられるフォワード通信チャンネルである。

好ましくは、少なくとも１つの基地局１０２が基地局コントローラ１０８と通信する。基地局コントローラ１０８はモバイルスイッチングセンタ１１０と通信する。モバイルスイッチングセンタ１１０は公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１１２と通信する。

図２を参照する。タイミング図２００は、ページングチャンネル２０２と、クイックページングチャンネル２０４とを示す。ページングチャンネル２０２はページングチャンネルタイムスロット２０６に分割される。図１の基地局１０２は、１以上のページングチャンネルタイムスロット２０６内で図１のモバイル局１０４にメッセージを送信する。

同様に、クイックページングチャンネル２０４はクイックページングチャンネルタイムスロット２０８のようなクイックページングチャンネルタイムスロットに分割される。クイックページングチャンネルタイムスロット２０８は、ページインジケータｂ１−２１０とｂ２−２１２とを含む。好ましくは、ページインジケータｂ１−２１０およびｂ２−２１２は、それぞれ２進数またはビットであり、図１の送信基地局１０２をオンにして、図１の対応するモバイル局１０４に警告を与え、メッセージがあるかどうかページングチャンネル２０２をモニタするようにする。図１のモバイル局１０４がページングチャンネル２０２をモニタしていないとき、モバイル局１０４はスリープモードに入り、周期的に立ち上がってページインジケータｂ１−２１０およびｂ２−２１２をモニタする。図１の基地局１０２は、オンオフキーイング変調を用いてクイックページングチャンネル２０４上でページインジケータｂ１−２１０およびｂ２−２１２を送信する。図２に示すように、ページインジケータｂ１−２１０およびｂ２−２１２は、互いに少なくとも２０ｍｓ離れている。

図３は、クイックページングチャンネルのページインジケータを高信頼性をもって復号する好適な方法を示すフロー図３００である。ステップ３０２において、この方法は開始される。次のステップ３０４は図２のページインジケータｂ１−２１０のパイロット強度（ｐｉｌｏｔｓｔｒｅｎｇｔｈ）が第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉｇｈ以上であるかどうかが判定される。好ましくは、ページインジケータｂ１−２１０のパイロット強度は、ページインジケータｂ１−２１０に対応する第１のパイロット信号（図示せず）の受信エネルギーを表す。パイロット信号はパイロットチャンネル（図示せず）内にあり、第１のパイロット信号の受信エネルギーはページインジケータｂ１−２１０に対応するチャンネルの部分の特性を表すのに用いられる。ページインジケータｂ１−２１０のパイロット強度が第１の閾値Ｔｈ＿ｈｉｇｈ以上の場合、ページインジケータｂ１−２１０はステップ３０６で処理される。ステップ３０８では、ページインジケータｂ１−２１０が論理上のものと同じかどうかが判定される。もしそうなら、ステップ３１０において、図１のモバイル局１０４が図２の次のページングチャンネルスロット２０６を復号する。違う場合は、モバイル局１０４はステップ３１２においてスリープモードに入る。

ページインジケータｂ１−２１０のパイロット強度がＴｈ＿ｈｉｇｈより小さい場合、次のステップ３１４では、ページインジケータｂ１−２１０のパイロット強度が第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏｗ以下であるかどうかが判定される。ページインジケータｂ１−２１０のパイロット強度が第２の閾値Ｔｈ＿ｌｏｗより大きい場合、ステップ３１６においてページインジケータｂ１−２１０の「軟判定」が保存される。好ましくは、このような軟判定は整合フィルタ（図示せず）の出力で、数値として表される。軟判定はさらに、整合フィルタ軟統計（soft statistic）とも呼ばれる。この時点では、モバイル局１０４がスリープモードに入るのか次のページングチャンネルスロットを復号するのかについての硬判定はなされない。好ましくは、第１および第２の閾値Ｔｈ＿ｈｉｇｈおよびＴｈ＿ｌｏｗは、コンピュータシミュレーションを用いて最適化される。第１および第２の閾値Ｔｈ＿ｈｉｇｈおよびＴｈ＿ｌｏｗは、それぞれ基地局１０２からモバイル局１０４に受信された第１および第２のページインジケータが、信頼性が高いのか、適度に信頼性があるのか、信頼性が無いのか、を判定するために設定される。

ページインジケータｂ１−２１０のパイロット強度が値Ｔｈ＿ｈｉｇｈより小さい場合、次のステップ３１８では、図２のページインジケータｂ２−２１２が値Ｔｈ＿ｈｉｇｈ以上であるかどうかが判定される。ページインジケータｂ１−２１０のパイロット強度に関連して述べたように、ページインジケータｂ２−２１２のパイロット強度はページインジケータｂ２−２１２に対応する第２のパイロット信号（図示せず）の受信エネルギーを表す。パイロット信号はパイロットチャンネル内にあり、パイロット信号の受信エネルギーはページインジケータｂ２−２１２に対応するチャンネルの部分の特性を表すのに用いられる。図２のページインジケータｂ２−２１２のパイロット強度が値Ｔｈ＿ｈｉｇｈ以上の場合、ページインジケータｂ２−２１２はステップ３２０において処理される。ステップ３２２では、ページインジケータｂ２−２１２が論理上のものと同じであるかどうかが判定される。もしそうなら、図１のモバイル局１０４がステップ３１０において図２の次のページングチャンネルスロットを復号する。違う場合、モバイル局１０４はステップ３１２においてスリープモードに入る。

ページインジケータｂ１−２１０のパイロット強度が値Ｔｈ＿ｈｉｇｈより小さく、図２のページインジケータｂ２−２１２のパイロット強度もＴｈ＿ｈｉｇｈより小さい場合、次のステップ３２４においてページインジケータｂ２−２１２のパイロット強度が値Ｔｈ＿ｌｏｗ以下であるかどうかが判定される。もしそうなら、図１のモバイル局１０４がステップ３１０において図２の次のページングチャンネルスロット２０６を復号する。違う場合、ステップ３２６において、ページインジケータｂ２−２１２の「軟判定」が保存される。ステップ３２６のような軟判定は、整合フィルタ軟統計と、ページインジケータｂ２−２１２のパイロット強度とを含んでもよい。この時点では、基地局１０４がスリープモードに入るか、次のページングチャンネルスロットを復号するかについての硬判定はなされない。

ステップ３２８では、ページインジケータｂ１−２１０およびｂ２−２１２の軟判定は結合され、結合判定がなされる。ステップ３３０では、結合判定が論理上のものと同じであるかどうかが判定される。もしそうなら、図１のモバイル局１０４がステップ３１０において図２の次のページングチャンネルスロットを復号する。違う場合、モバイル局１０４はステップ３１２においてスリープモードに入る。図３に示す方法はステップ３３２で終了する。

好ましくは、ステップ３０２から３３２は、図１のモバイル局１０４の一つによって行われる。図１のモバイル局１０４はそれぞれ、１以上のマイクロプロセッサ（図示せず）を有してステップ３０４から３３０を実行する。通常、１以上のマイクロプロセッサはそれぞれ、半導体あるいは同等の装置（図示せず）を有する。好ましくは、１以上のマイクロプロセッサは、一連の命令（図示せず）を実行することによりステップ３０２から３３２を行う。例えば、これらの命令はソフトウェアプログラム（図示せず）の形で１以上のマイクロプロセッサに与えられる。

一般的に、ページインジケータｂ１−２１０およびｂ２−２１２のパイロット強度はそれぞれ、第１および第２の閾値と比較され、ページインジケータｂ１−２１０およびｂ２−２１２の信頼性のレベルを判定する。ページインジケータｂ１−２１０およびｂ２−２１２の信頼性のレベルに基づいて、モバイル局がスリープモードに入るか次のページングチャンネルスロットを復号するかについて判定するための異なる動作が選択される。

上述の記載により、本発明の要旨から逸脱することなく、好適な実施形態に様々な修正や変更を加えることができることが理解できる。この記載は、説明のみを目的としたものであり、限定的なものに解釈してはならない。本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定される。

本発明の実施形態と共に用いるのに適した、無線通信システムを示すブロック図。それぞれページングチャンネルおよびクイックページングチャンネルに含まれる、ページングチャンネルスロットおよびクイックページングチャンネルスロットを示すタイミング図。クイックページングチャンネルのページインジケータを高信頼性をもって復号する現在好適な方法の一つを示すフロー図。

Claims

基地局からモバイル局にメッセージを送信するためにページングチャンネル、クイックページングチャンネル、およびパイロットチャンネルが用いられ、前記クイックページングチャンネルが第１および第２のページインジケータを有する無線通信システムにおいて、
前記パイロットチャンネル内にあって前記第１のページインジケータと関連する第１のパイロット信号の強度が、第１の閾値より小さいかどうかを判定する過程と、
前記第１のパイロット信号の強度が、前記第１の閾値以下である第２の閾値より大きいかどうかを判定する過程と、
前記パイロットチャンネル内にあって前記第２のページインジケータと関連する第２のパイロット信号の強度が、前記第１の閾値より小さいかどうかを判定する過程と、
前記第２のパイロット信号の強度が前記第２の閾値より大きいかどうか判定する過程と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値以上である場合、前記第１のページインジケータを処理し、前記第１のページインジケータがオンと検知されたかどうかを判定する過程と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第１のパイロット信号の強度が前記第２の閾値より大きい場合、前記第１のページインジケータについて第１の軟判定を保存する過程と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第２のパイロット信号の強度が前記第１の閾値以上の場合、前記第２のページインジケータを処理し、前記第２のインジケータがオンと検知されたかどうか判定する過程と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第２のパイロット信号の強度が前記第２の閾値より大きい場合、前記第２のページインジケータについて第２の軟判定を保存し、前記第１および第２の軟判定を結合して結合判定を得、前記結合判定がオンであるかどうかを判定する過程と、を備える方法。
通信状態にある基地局および少なくとも１つのモバイル局を備え、
前記基地局および前記少なくとも１つのモバイル局は、
ページングチャンネルと、
クイックページングチャンネルと、
前記クイックページングチャンネル内の第１および第２のページインジケータと、
前記少なくとも１つのモバイル局内に実装された１以上のプロセッサであって、前記第１のページインジケータのパイロット強度を第１および第２の閾値と比較し、前記第２のページインジケータのパイロット強度を前記第１および第２の閾値と比較し、前記第１および第２の閾値と比較した前記第１および第２のページインジケータの前記パイロット強度に基づいて、前記第１および第２のページインジケータが高信頼性をもって前記基地局から前記少なくとも１つのモバイル局に送信されているかどうかを判定するプロセッサと、
を備えることを特徴とする、無線通信システム。
前記第１および第２のページインジケータは、時間において少なくとも２０ｍｓ互いに離れていることを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システム。
前記第１および第２のページインジケータは、コンピュータシミュレーションを用いて最適化されていることを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システム。
前記第１および第２のページインジケータは、ビットからなることを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システム。
前記１以上のプロセッサは、前記モバイル局に実装されていることを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システム。
通信状態にある前記基地局および前記少なくとも１つのモバイル局は、第１および第２のパイロット信号を搬送するパイロットチャンネルをさらに備え、前記第１のパイロット信号の受信エネルギーは前記第１のページインジケータのパイロット強度を表し、前記第２のパイロット信号の受信エネルギーは前記第２のページインジケータのパイロット強度を表すことを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システム。
基地局からモバイル局にメッセージを送信するためにページングチャンネル、クイックページングチャンネル、およびパイロットチャンネルが用いられ、前記クイックページングチャンネルが第１および第２のページインジケータを有する無線通信システムにおいて、
前記第１のページインジケータのパイロット強度を第１および第２の閾値と比較する過程と、
前記第２のページインジケータのパイロット強度を前記第１および第２の閾値と比較する過程と、
前記第１および第２の閾値と比較した前記第１および第２のページインジケータのパイロット強度に基づいて、前記第１および第２のページインジケータが高信頼性をもって前記基地局から前記モバイル局に送信されているかどうかを判定する過程と、
を備える方法。
基地局からモバイル局にメッセージを送信するためにページングチャンネル、クイックページングチャンネル、およびパイロットチャンネルが用いられ、前記クイックページングチャンネルが第１および第２のページインジケータを有する無線通信システムにおいて、
前記パイロットチャンネル内にあって前記第１のページインジケータと関連する第１のパイロット信号の強度が、第１の閾値より小さいかどうかを判定するプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が、前記第１の閾値以下の第２の閾値より大きいかどうかを判定するプロセッサ手段と、
前記パイロットチャンネル内にあって前記第２のページインジケータと関連する第２のパイロット信号の強度が、前記第１の閾値より小さいかどうかを判定するプロセッサ手段と、
前記第２のパイロット信号の強度が前記第２の閾値より大きいかどうか判定するプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値以上である場合、前記第１のページインジケータを処理し、前記第１のページインジケータがオンと検知されたかどうかを判定するプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より大きい場合、前記第１のページインジケータについて第１の軟判定を保存するプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第２のパイロット信号の強度が前記第１の閾値以上の場合、前記第２のページインジケータを処理し、前記第２のインジケータがオンと検知されたかどうか判定するプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第２のパイロット信号の強度が前記第２の閾値より大きい場合、前記第２のページインジケータについて第２の軟判定を保存し、前記第１および第２の軟判定を結合して結合判定を得、前記結合判定がオンであるかどうかを判定するプロセッサ手段と、
を備えるモバイル局。
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値以上であり、前記第１のページインジケータがオンと検知された場合、次のページングチャンネルスロットを復号するプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値以上であり、前記第１のページインジケータがオフと検知された場合、前記モバイル局をスリープモードに切り換えるプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第２のパイロット信号の強度が前記第１の閾値以上であり、前記第２のページインジケータがオンと検知された場合、前記次のページングチャンネルスロットを復号するプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第２のパイロット信号の強度が前記第１の閾値以上であり、前記第２のページインジケータがオフと検知された場合、前記モバイル局をスリープモードに切り換えるプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第２のパイロット信号の強度が前記第２の閾値以下の場合、前記次のページングチャンネルスロットを復号するプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第２のパイロット信号の強度が前記第２の閾値より大きく、結合判定がオンの場合、前記次のページングチャンネルスロットを復号するプロセッサ手段と、
前記第１のパイロット信号の強度が前記第１の閾値より小さく、前記第２のパイロット信号の強度が前記第２の閾値より大きく、前記結合判定がオフの場合、前記モバイル局をスリープモードに切り換えるプロセッサ手段と、
をさらに備える、請求項９に記載のモバイル局。