JP4331111B2 - 範囲信号受信器を装備する移動端末および方法 - Google Patents

Description

（背景技術）
無線通信システムは、予め定められた地理的領域内における加入者に音声およびデータ通信を提供するために広く使用されてきている。例えば、アナログ携帯電話システムは世界中で展開され成功している。最近では、北アメリカのための“ＩＳ−１３６”規格、および、ヨーロッパ、北アメリカ、およびその他の地域における汎ヨーロッパディジタル移動通信システム（ＧＳＭ）規格に特定されるようなディジタル携帯電話システムが展開されてきている。広域移動通信ネットワークを統一し現代化する試みにより、いわゆる“３Ｇ”つまり“第３世代”規格が生み出された。これらの規格は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）通信システムを必要とする。このシステムに対する加入者端末は、“汎用移動通信システム”端末、あるいは単に“ＵＭＴＳ”端末と呼ばれる。３ＧおよびＵＭＴＳはまだ展開され始めたばかりであり、国際電気通信連合（ＩＴＵ）規格ＩＭＴ−２０００において広く議論されている。ＩＴＵ規格ＩＭＴ−２０００の最新のバージョンは、参照によりここに取り入れられる。

図１は、ＩＭＴ−２０００を含む任意の規格による通常の無線通信システムを示している。図１において、通信システム２０は１つあるいはそれ以上の無線移動端末２２を含み、無線移動端末２２は、基地局２６および移動電話交換局（ＭＴＳＯ）２８によってサービスを提供される複数のセル２４と通信している。明確にするために３つのセルのみが示されているが、通常のネットワークは数百個のセルを含むであろう。移動通信システム２０のユーザは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）３４を通して従来の陸線電話３２のユーザと通信することができる。

移動通信システム内における加入者の位置を決定することは、長年にわたって困難なことであった。位置決定は、緊急呼出しを行った加入者の位置を探索するために重要な場合がある。しばしば、移動電話システムを使用している加入者はその場所をよく知らず、緊急サービスの職員に場所を説明することができない。無線通信基盤に位置決定能力を提供するために、多くの提案がなされてきた。１つの提案は、限定された方法において実施されているが、移動端末の位置を決定するために全地球位置把握システム（ＧＰＳ）を使用することである。ＧＰＳは、地球上のあらゆる場所における位置を測定するために衛星およびコンピュータを使用する、宇宙に基点を置く三角測量システムである。ＧＰＳ信号は、ＵＭＴＳあるいはＣＤＭＡ２０００（第２世代無線規格）ディジタル無線通信ネットワーク信号と同じ、あるいはより狭い帯域幅を有する。従って、ＧＰＳ受信能力は、ＵＭＴＳおよびいくつかの第２世代移動端末に効率的に組み合わせることができる。しかし、衛星は常に移動しているので、位置探索アルゴリズムは複雑なものとなる。加えて、ＧＰＳ信号は弱く、常に受信できるとは限らない。

ＧＰＳ信号を使用する代わりに、位置決定のためにディジタルテレビ局信号を範囲信号（ranging signal）として使用するという提案が最近なされている。ディジタルテレビは最初アメリカ合衆国において１９９８年に実施された。２０００年末現在において、１６７個の局がディジタルテレビ信号によって放送していた。２００１年初頭現在において、１０００個を超えるディジタルテレビ局建設許可が、アメリカ合衆国連邦通信委員会によって出された。従って、ディジタルテレビ局、図１における４０は、少なくともアメリカ合衆国において、そしておそらく他の国においても、ついには無線通信ネットワーク基盤に次いで費用が支出されるであろう。しかし、ＵＭＴＳ（ＷＣＤＭＡとも呼ばれる）端末であっても、通常の移動端末の構成要素を通してディジタルテレビ信号を受信することは困難である。この困難は、ディジタルテレビ信号が、移動通信端末信号の帯域幅より広い帯域幅を有するという事実からきている。

本発明は、範囲信号が、ＷＣＤＭＡ帯域幅さえよりも広い帯域幅、従って例えばＵＭＴＳ端末内におけるフィルタの少なくともいくつかの通過幅より広い帯域幅を有するという事実にも関わらず、範囲信号受信能力を移動端末に効率的に組み込むための手段を提供する。開示される実施例は、範囲決めのためにディジタルテレビ信号内における同期バーストを使用して説明される。しかし本発明は、ＵＭＴＳあるいはＣＤＭＡ２０００、ＩＳ−９５、ブルートゥース、その他を含む他の型の移動端末内におけるフィルタより広い任意の信号からの情報の繰返しバーストの抽出に広く適用することができる。

本発明のいくつかの実施例による移動端末は無線サブシステムを含み、無線サブシステムはネイティブ移動端末信号を受信する。いくつかの実施例においては、ネイティブ無線システムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）あるいは広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）システムである。しかし、用語“ネイティブ”、“ネイティブ信号”、“無線”、および“無線信号”、その他は、何であれ、問題となっている特定の移動端末によって使用されている通常の双方向通信信号方式およびシステムを称するために使用される。範囲信号受信サブシステムもまた含まれる。この第２のサブシステムは地上範囲信号を受信し、地上範囲信号は、等分に時間間隔を置いた同期バーストを含む。上記のように、ディジタルテレビ（ＤＴＶ）信号はこの目的によく適合するが、将来において普及するかも知れない他の型の信号を同様に使用することもできるであろう。無線サブシステムおよび範囲信号受信サブシステムは、多様な共通の構成要素を共有することができる。どの構成要素が共有されるかは、移動端末の特定の実施例による。しかし、少なくとも１つの共通フィルタが、無線サブシステムおよび範囲信号受信サブシステムに動作可能に接続する。このフィルタはしばしばベースバンド・フィルタであるが、中間周波数（ＩＦ）フィルタであってもよい。共通フィルタは、主に無線サブシステムのために設計されているので、範囲システムの帯域幅より小さい通過幅を有するであろう。しかし、移動端末の相関サブシステムが、範囲信号と、共通フィルタの通過幅を占めるよう予め歪ませられた既知のシーケンスとの相関をとることによって、同期バーストの回復を可能にする。

範囲信号と相関をとる速さおよび正確度は、通信ネットワーク内における移動端末のおおよその位置に従って探索されるべき相関関係ウィンドウを制限することによって改善することができる。また、多重相関を、同期バーストの既知の発生率分の１づつ離された複数時間において実行することができる。上記のように、付加的構成要素を、本発明による移動端末を実現する移動端末の技術設計選択により、無線サブシステムと範囲信号受信サブシステムとの間で共通に共有することができる。これらの共有構成要素あるいは段階は、特に、共有混合器、共有増幅器、および／あるいは共有ローカル発振器を含むことができる。また、相関関係機能および／あるいはフィルタリング機能を実行するディジタル処理も、共有とすることができる。

移動端末にとって通常であるように、本発明を実現するために使用される多様な構成要素は、ハードウェア、マイクロコード、ソフトウェア、あるいはこれらの組合せにおいて実現されてもよい。相関関係サブシステムは通常ディジタル信号プロセッサにおいて実現され、処理は端末にインストールされたマイクロコードによって制御される。マイクロコードは、範囲信号を受信し、範囲信号を共通フィルタおよび他の共有構成要素を通して渡し、そして範囲信号と予め歪ませられた既知のシーケンスとの相関をとるよう移動端末の動作を制御する。移動端末のハードウェアおよびマイクロコード、あるいはソフトウェアは、本発明の処理を実行するための手段を形成する。この手段もまた、上記のように、双方の機能の間で共有することができる。

（発明を実施するための最良の形態）
上記のように、ＧＰＳシステム受信器と多様な型の移動端末との組合せは既に考えられ発展されている。しかし、ＧＰＳのチャネル帯域幅およびＵＭＴＳあるいは今までに使用されているいくつかの第２世代無線端末システムのチャネル帯域幅は類似しており、あるいは、少なくとも無線端末信号に対する帯域幅はＧＰＳ信号に対する帯域幅よりも広い。位置決定のためにより広い帯域の範囲信号を使用するという望みをかなえるために、２つの信号の型の帯域幅間の不一致が解決されなければならない。地上の範囲決めのために、ディジタルテレビ（ＤＴＶ）信号は可能性のある候補である。これらの信号は、三角測量および位置決定を可能にするために多数のＤＴＶ局に対してタイミングをとることができる繰返し同期バーストを含むからである。この場合、タイミング情報は外部源から提供されなければならないであろう。しかし、無線ネットワーク基地局は、移動端末、特にＵＭＴＳ型の移動端末に、この情報を容易に提供することができる。このような移動端末は、適当に速い速度において、音声およびデータの同時交換を可能にするよう設計されている。

ＧＰＳに対抗して範囲決めのためにＤＴＶ信号を使用することの利点は多い。第１に、ＤＴＶ局は地理的に固定されており、決して移動しない。従って、位置情報は、ＧＰＳの場合のように常に更新する必要がない。第２に、ＤＴＶ局はメガワットの有効放射電力をもって送信する。従って、ＤＴＶ信号は、比較的弱いＧＰＳ信号が時には妨害される建物および他の保護された領域の内部において、通常に受信することができる。加えて、結果的には十分なＤＴＶ局が存在することになり、かなりの冗長性をシステムに組み込むことができるであろう。ＤＴＶ局は、互いに独立して動作しているので、同時に全てが放送を中止することはめったにないであろう。

ＤＴＶ信号は、情報の各フレームにおいて同期バーストを含むので、範囲決めのために使用することができる。実際には、各フレームは２つの同期バーストを含むが、１つは本質的には、いくつかのビットが反転された他の同期バーストのコピーである。いずれの同期バーストも定期的であり、６００から８００ビットを含む。ディジタルＴＶ信号の形式は、高度テレビシステム委員会（ＡＴＳＣ）によって、２００１年８月７日発行、スタンダード・ドキュメントＡ／５３Ｂに特定されており、この文書は参照によりここに取り入れられる。タイミング情報が移動端末によって使用可能にされた場合、そして同期バーストがＤＴＶ信号から回復することができる場合、見られている各ＤＴＶ局に対する範囲を計算するために、ＤＴＶ局からの移動時間に光の速度を掛けることができる。３つのＤＴＶ局を見ることができる場合、三角測量により位置を提供することができる。２つのＤＴＶ局のみを見ることができる場合、アクセスされている無線通信ネットワーク基地局が第３の三角測量点を提供することができる。タイミング計算、三角測量、および位置探索技術はこの分野の技術者には周知のものであり、本開示の範囲外である。これらの源を位置決定のために使用するために、ディジタルテレビ局のような広帯域源から同期パルスを回復することができることが必要であると述べることで十分である。

ここに開示される特定の実施例の目的のために、ＡＴＳＣ規格に従ったＤＴＶテレビ信号が、無線通信ネットワークにおける範囲決めのために使用されると仮定しなければならない。さらに、本発明が実現される移動端末は、ＷＣＤＭＡプロトコルを介して通信するＵＭＴＳ端末であると仮定しなければならない。この場合、ディジタルテレビ信号は約６ＭＨｚ幅である。しかし、ＵＭＴＳ受信器通過幅は、約４．２ＭＨｚ幅しかない。共通ベースバンド・フィルタをＷＣＤＭＡ信号およびＤＴＶ信号の双方を受信するために使用しようと試みられた場合、ＤＴＶ信号は弱められ、高周波数内容が失われることによって歪められる。最終的な結果は、信号上の相関関係がより分散されるようになることであり、従って、受信された信号と相関関係器において比較されている信号の内部的に生成されたバージョンとの間の時間合わせにおける正確度がより小さくなることである。従って、従来の相関関係技術は、同期バーストのタイミングを確かめるために、ＤＴＶ信号を回復し復調するために使用することができない。

本発明は、範囲決めのために信号を使用するために、ＤＴＶ信号からの何の実際の情報も復調する必要がないという事実を利用している。ＧＰＳを使用する場合とは異なり、位置および速さ情報は移動端末に報告される必要がない。ＤＴＶ局は移動しておらず、それらの位置は変わらないからである。同様に、上記のように、タイミングは一致によって設定することができ、あるいは、情報は他の源から移動端末に提供されることができる。従って、必要なことは、移動端末がＤＴＶ信号における同期バーストのタイミングを確かめることができることだけである。信号自身が復調される必要はない。

本発明によると、共通ベースバンド・フィルタを含む、共通の構成要素あるいは段階を、ＷＣＤＭＡ信号およびＤＴＶ信号の双方に対して使用することができる。本発明によるシステムは、相対的に大きな帯域幅の広帯域ＤＴＶ信号を、より狭い通過幅を有するフィルタを通して渡すことによって生じる重い歪みを、単に受容する。同期バーストは、通常の相関関係処理を使用するのではなく、相対的に狭いベースバンド・フィルタ通過幅を相関関係処理において考慮に入れることによって、回復され相関される。受信器の帯域幅を制限することの効果は、ＤＴＶ信号内の全ての高周波数変化を除去することである。しかし、探索され相関されている既知のシーケンスは、持続時間における２つあるいはそれ以上のチャープ（chirp）である、多くの連続する１あるいはゼロを有する。これらのシーケンス断片からのエネルギーは、狭い受信器帯域幅によって除去されない。従って相関関係は、相関が実行されている既知のシーケンスを予め歪ませることによって達成することができる。例えば、ＵＭＴＳ端末内におけるアナログ−ディジタル変換器のサンプリングレートは、ＵＭＴＳチップ速度の４倍、あるいは毎秒１５．３６メガサンプルであってもよい。ＵＭＴＳチップ速度は、ＵＭＴＳ送信器によって送信される毎秒３．８４メガシンボルの最も高いシンボル速度を指す。データ速度はチップ速度より遅い。端末内のディジタル信号プロセッサは、２つの信号間の相関を実行し、ここで１つの信号は、端末の時間参照からいくらかの外れた既知のパターンを含み、正確に同期がとれるまで、受信された信号に関して既知のシーケンスを時間シフトする。この処理は、その時間位置に対する相関スパイク（spike）という結果となる。狭いフィルタリングは歪みを生じさせ、歪みは誤った相関を生じ、不正確な結果を生むこととなる。しかし、探索されている既知のシーケンスが適当に予め歪ませられている場合、相関は、１つの歪ませられたシーケンスと１つの歪ませられていないシーケンスとの間ではなく、２つの歪ませられたシーケンスの間において実行される。

図２は、本発明のいくつかの実施例による相関サブシステム２００の方法および装置を示すブロック図である。多様なブロック間の矢印は、構成要素間の動作的接続および本発明の方法を示す信号の流れの双方を示す。相関サブシステムは、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）２０４に動作可能に接続している。相関器２０２はＡＤＣから信号を受信する。相関器２０２は、ＡＤＣ２０４から受信した信号を既知のシーケンス２０６と比較する。通常の相関サブシステムにおいて、既知のシーケンスは受信信号と直接相関される。しかし、本発明の開示される実施例によると、先行歪ませ（predistortion）２０８が、既知のシーケンスと相関器との間の信号経路に追加される。先行歪ませは、移動端末内において使用されるベースバンド・フィルタの特徴に基づく。先行歪ませ２０８は、既知のシーケンスが、シーケンスがＡＤＣ２０４から空気中を通って受信された時に呈するのと同じ特徴を呈するようにする。従って、相関最高点２１０が相関器によって出力され、十分な正確度をもって同期バースト・タイミングを回復させるために使用されることができる。

範囲信号内における同期バーストが十分な長さを有する場合、図２に示されるようなサブシステムは、上記のように、信号を相関するのに何の問題もない。これはディジタルＴＶ同期バーストについての通常の場合である。しかし、新しい規格がより短い同期バーストを考慮に入れる場合、あるいは繰返し同期パターンを有する他の型の広帯域信号が範囲決めのために使用される場合、有用なシステムを維持するために相関関係の速度および正確度を改良することが必要となるかもしれない。図２に示されるようなサブシステムの相関性能を改良する１つの方法は、相関範囲制限２１４を相関器に入力することである。

図３は、これらの制限がどのように決定されるかを示している。ここに説明されるどのシステムにおいても、ＤＴＶ同期バースト・タイミング決定処理とは別個でありそれとは別の無線処理がサポートされている。移動端末のおおよその位置は、それが既知の基地局と通信しているので解る。相関器によって探索される相関ウィンドウの上限および下限を設定する範囲制限は、探索を可能性のあるタイミングシフトの範囲に制限するために使用することができる。図３はこの処理を示している。セル３０２内の移動局３００は特定の基地局３０４と通信していることが解るであろう。任意の所定のディジタルテレビ送信機３０６に対して、可能性のあるタイミングシフトの範囲は、ＴＶ局から、移動端末が動作しているセルの最も近い、そして最も遠い部分、つまりそれぞれ点３０８および３１０へのＲＦ信号の飛行時間によって決定される。もちろん、外部的に提供される時間参照情報は、相関探索上に制限を設定するために使用されるであろう。しかし、このようなタイミング情報は、上記のように、範囲決めのためにＤＴＶ信号を使用するためにいずれにしても必要とされるかもしれない。

図４もまた、本発明による、ＡＤＣに接続した相関サブシステムの他の実施例を示している。この場合、特に同期バーストが通常のディジタルテレビ同期バーストより短い場合において、正確な相関を保証するために多重相関が実行される。相関システム４００は、多重相関器４０２を含む。信号はＡＤＣ４０４を通して受信される。既知のシーケンス４０６は上記のように、先行歪ませブロック４０８を通って渡される。多重相関もまた、図２に関して上に記述したことと同様に、相関関係最高点４１０という結果を生む。しかしこの場合、どれだけ頻繁に相関通過が発生するかを特定するために、繰返し率４１４が多重相関器に入力される。この繰返し率は、範囲信号内で発生している同期バーストの率に基づき設定される。多重相関は、同期バーストの繰返し率分の１づつ離された複数時間において実行される。同期バースト以外の信号の任意の部分との誤った相関をとる可能性は、より多くのバーストが同期バースト繰返し率分の１と等しい複数時間において相関されるにつれ、低くなる。さらに、エネルギーはこのような方法で蓄積され、ベースバンド・フィルタの狭い通過幅によって失われたエネルギーを相殺する。図４に示される方法および装置を使用する相関は、相関関係の曖昧さを少なくするために外部タイミング情報を参照する必要はない。

図５から図８は、本発明を組み入れた移動端末の多様な実施例のより完全なブロック図である。これらの図面に描かれたブロック図は単に例示であることを理解することが重要であり、移動端末は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、多くの方法において設計することができる。図５から図８に示される図は、移動端末の受信部のみを示している。示されていない段階あるいは構成要素は、現在の技術において通常であるように存在していることを理解されたい。特に、移動端末のＣＤＭＡサブセクションのみが送信構成要素を含むであろう。しかし、これらの構成要素は明確にするために省略されている。本開示の目的のために、移動端末のＣＤＭＡサブセクションは、ＣＤＭＡあるいはＷＣＤＭＡ信号の受信および／あるいは送信専用の何らかの構成要素および段階を含む。移動端末の範囲信号受信サブシステムは、この目的に専用の何らかの構成要素および段階を含む。共有構成要素および段階は、ＣＤＭＡ信号受信および範囲信号受信の双方において使用されるものである。どの構成要素が共有され、どの構成要素が専用のサブシステムにあるかは、実施例により異なる。特定の移動端末の正確な設計は、設計者によってなされる技術的決定に基づくであろう。

本開示内において示される例示ブロック図において、個別のＩおよびＱ信号経路は、無線周波数（ＲＦ）利得段階からディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）へと図示されている。システムの１つの段階は、通常一緒に実現され、時にはＵＭＴＳおよび範囲信号のために２重になっている、関連する１つの機能あるいは複数の機能を実行するＩおよびＱ構成要素の双方を含む。信号が一緒に保持されている信号経路の一部において、１つの段階は、ＵＭＴＳのための１つの構成要素および範囲信号のための他の構成要素を含む。１つの段階はまた、異なるが関連する機能を実行する構成要素を含んでもよい。組み合わされたＵＭＴＳおよび範囲信号に対して１つの構成要素のみがある場合、１つ段階および１つの構成要素は同義である。受信器は信号到着の位相を知らないので、ＩおよびＱチャネルは、全ての信号エネルギーを受信する必要がある。最後に、これらの図面に描かれた実施例に対して、受信される範囲信号はＵＨＦ、ディジタルテレビ信号であると仮定される。本発明はいくつかの他の型の範囲信号を受信するシステムと共に使用することができることを理解されたい。

図５を参照すると、移動端末５００は、組み合わされたＵＨＦおよびＵＭＴＳアンテナ５０２を含む。端末はまた、範囲信号受信サブシステムとＣＤＭＡあるいはＵＭＴＳサブシステムとの間でアンテナ供給を切り換えるためのスイッチ５０４を含む。この分野の技術者には、図８に示され図８に関して説明されるように、スイッチを持たずに個別のＵＭＴＳおよびＵＨＦアンテナを使用することによっても、同じ結果を得ることができることが理解されるであろう。図５の端末は、範囲信号受信サブシステムおよびＣＤＭＡ／ＵＭＴＳサブシステムのために別々のＲＦ帯域フィルタを使用する。この例において、ＵＨＦ帯域フィルタ５０６およびＵＴＭＳ帯域フィルタ５０８が提供されている。ＵＨＦおよびＵＭＴＳのための別々の利得構成要素がそれぞれ５１０および５１２に示されるように提供され、ＲＦ増幅段階を形成している。いくつかの実施例において、これらの利得構成要素は個々のＲＦ増幅器である。次に、スイッチ５１４が、共有ベースバンドおよび／あるいは受信段階に適用される信号を切り換える。受信器がベースバンドへの直接単一変換であるか、あるいは複数の変換を有するスーパーヘテロダインであるかによって、受信器ハードウェアを共有する多くの機会がある。この例示的端末において、受信されているいずれかの信号のIおよびＱ分岐は、分けられ別々に処理される。共有混合器はスイッチ５１４を通してサブシステムに動作可能に接続し、Ｉチャネル混合器構成要素５１６およびＱチャネル混合器構成要素５１８を含む。用語“動作可能に接続する”は、信号が１つの構成要素から他の構成要素に渡るよう接続していることを意味し、介在する構成要素あるいは段階があってもよく、あるいは、信号がその中間において変形されてもよい。これらの混合器は共に、共有ローカル発振器であるローカル発振器５２０によって信号を与えられる。分割器５２４はローカル発振器信号を直接混合器５１６および４相位相シフター（ＱＰＳ）５２２に経路付ける。４相位相シフターは、９０電気角分シフトされたローカル発振器信号を混合器５１８に提供する。このことは、単一変換受信器に対する通常の構成である。混合器、ローカル発振器、４相位相シフター５２２、およびベースバンド・フィルタ５２６および５２８は、受信器を形成する。共通フィルタが、双方の信号を処理するために使用される。このように共通フィルタ使用することは、本発明の相関方法を通して可能となる。本例示的実施例における共通フィルタは、Ｉチャネルのためのベースバンド・フィルタ構成要素５２６およびＱチャネルのためのベースバンド・フィルタ構成要素５２８を含む。他の実施例、例えばスーパーヘテロダイン受信器構成においては、この共通フィルタは実際には、ＩＦ段階の一部であるＩＦフィルタであるかもしれない。別々のアナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）がＩチャネルのために５３０において、そしてＱチャネルのために５３２において提供されている。フィルタおよびＡＤＣはベースバンド段階を形成する。ＤＳＰ５４０は、本発明による相関サブシステムを提供し実現する。これはまた、チャネル・フィルタリングのいくつかあるいは全てを実行してもよく、その場合フィルタ５２６および５２８は、そうでない場合に必要とされるであろうより、選択的でない。ＤＳＰの動作は、メモリ５４２に記憶されているマイクロコードにより制御される。

図６は、本発明の方法および装置を実現する端末の他の実施例を示している。図６の端末６００は、相互に関連する参照番号によって示されるように、図５の端末と同じ構成要素および段階のほとんどを含む。これらは、アンテナ６０２、スイッチ６０４、フィルタ６０６および６０８、フィルタおよび／あるいは混合器構成要素６１６、６１８、６２６、および６２８、そしてＡＤＣブロック６３０および６３２を含む。ローカル発振器６２０は、分割器６２４および直接４相位相シフター６２２の双方に信号を送り、これは図５の端末と全て同様である。図６の端末はまた、上記のようにＤＳＰ６４０およびメモリ６４２を含む。しかし図６の端末は、ＲＦフィルタ６０６および６０８に直接接続するスイッチ６４５を含む。図６の端末はまた、スイッチ６４５を通して範囲信号受信サブシステムおよびＣＤＭＡサブシステムに動作可能に接続し、ＲＦ増幅段階を形成する、共有増幅器６５０を含む。共有増幅器６５０は広帯域ＲＦ増幅器である。この増幅器は、ＵＨＦ帯域およびＵＭＴＳ帯域双方のための利得構成要素として機能する。このような増幅器は、切替え可能なあるいは可変の構成要素を増幅器設計に組み込み、それが問題の各帯域において適切に動作するようにすることによって、実現することができる。

図７は、本発明を実現する移動端末の他の実施例のブロック図である。図７の端末７００もまた、図５に関して説明したのと同じ段階および構成要素の多くを含む。これらもまた、相互に関連する参照番号により示されている。これらの構成要素は、アンテナ７０２、スイッチ７０４、ＲＦフィルタ７０６および７０８、および利得構成要素７１０および７１２を含む。ベースバンド・フィルタ構成要素７２６および７２８は上記のように共有フィルタを形成する。ＡＤＣ７３０およびＡＤＣ７３２は、上記のようにそれぞれＩおよびＱチャネルのために共有される。ＤＳＰ７４０およびメモリ７４２は上記のように機能する。端末７００はしかし、ＵＨＦおよびＵＭＴＳサブシステムのための個別の混合器を含む。各混合器はここでも、ＩチャネルおよびＱチャネルのための個別混合器構成要素として実現される。Ｉチャネル混合器構成要素７５２およびＱチャネル混合器構成要素７５４は、範囲信号受信サブシステム、この場合はＵＨＦディジタルＴＶサブシステムのための混合器として機能する。Ｉチャネル混合器構成要素７５６およびＱチャネル混合器構成要素７５８は一緒に、この場合はＵＭＴＳ信号のための、ＣＤＭＡサブシステム混合器として機能する。スイッチ７６０は、この場合はＩベースバンド・フィルタ構成要素７２６およびＱベースバンド・フィルタ構成要素７２８から成る共通フィルタにサブシステムが動作可能に接続するように、サブシステムを交換するよう機能する。ローカル発振器信号は、上記の実施例におけるように、４相位相シフター７２２および分割器７２４と共にローカル発振器７２０によって提供される。４つの混合器構成要素および分割器、ローカル発振器、およびスイッチ７２２は、図７の端末のＩＦ段階を形成する。

図８は、本発明を実現する移動端末の他の実施例、移動端末８００を示している。この場合、アンテナ構成は先の例とは異なっている。端末８００は、別々のＵＨＦ帯域およびＵＭＴＳ帯域アンテナ、それぞれ８０１および８０３を備えている。ＲＦフィルタ８０６および８０８、および利得構成要素８１０および８１２は、上に説明したものと本質的に同じである。端末８００は、上に説明したものと同様の、Ｉチャネルのためのベースバンド・フィルタ構成要素８２６およびＱチャネルのためのベースバンド・フィルタ構成要素８２８から成る共通フィルタを含む。ＡＤＣ８３０はＩチャネルのためにアナログ−ディジタル変換を実行し、ＡＤＣ８３２はＱチャネルのためにアナログ−ディジタル変換を実行する。ＤＳＰ８４０およびメモリ８４２は、先に説明した実施例からの相互に関連する参照番号を有するＤＳＰおよびメモリと同様に機能する。端末８００はまた、図７に示されるように、ＣＤＭＡおよび範囲信号受信サブシステムのための別々の混合器を含む。これらは、スイッチ８６０に動作可能に接続する、混合器構成要素８５２、８５４、８５６、８５８によって実現される。図８の端末と図７の端末との間の他の相違は、図８の端末は受信サブシステムの各々のための専用ローカル発振器を含むことである。ローカル発振器８６４は範囲信号ＵＨＦ混合器にサービスを提供し、ローカル発振器８６８はＵＭＴＳ ＣＤＭＡサブシステム混合器にサービスを提供する。ここに示される多様なブロック図は単に説明的例示であり、アーキテクチャの多くの構成要素はほとんど無限の方法において組み合わせることができることを理解することが重要である。移動端末アーキテクチャの正確な設計は、実際的な考慮に基づき決定される技術的決定である。

本発明の実施例の移動端末実現は、従来の“携帯電話”型の移動端末に制限される必要はないが、マルチライン・ディスプレイを持つあるいは持たない装置、携帯電話をデータ処理ファクシミリおよびデータ通信能力と組み合わせるいわゆるパーソナル移動通信システム（ＰＣＳ）端末、オーガナイザの機能を含むパーソナル・データ・アシスタント（ＰＤＡ）、インターネット・アクセス、ウェブブラウザ、およびページャを含む装置、および、無線トランシーバを含む従来のラップトップあるいはパルムトップ・コンピュータ、を含んでもよい。本発明による移動端末はまた、いわゆる（パーベイシブ（pervasive）・コンピューティング）装置であってもよい。

本発明の特定の実施例がここに説明されている。無線通信および信号処理技術における通常の知識を有する技術者は、本アプリケーションは、他の環境における他のアプリケーションを有することが理解されるであろう。実際、本発明の多くの実施例および実現が可能である。以下の請求項は決して、本発明の範囲をここに説明される特定の実施例に制限するよう意図するものではない。

本発明のための動作環境を示す図である。 本発明の１つの実施例による移動端末の相関サブシステムの機能ブロック図である。 本発明の１つの実施例による、相関検索が支援されても良い１つの方法を示す、無線通信ネットワークの単一のセルの図である。 本発明の実施例による移動端末の相関サブシステムの他のブロック図である。 本発明が使用されている移動端末の他の実施例のブロック図である。 本発明が使用されている移動端末の他の実施例のブロック図である。 本発明が使用されている移動端末の他の実施例のブロック図である。 本発明が使用されている移動端末の他の実施例のブロック図である。

Claims (15)

1. 移動端末であって、
   無線通信のための無線信号を受信するよう動作可能な無線サブシステムと、
   等分に時間間隔を置いている同期バーストを含むデジタルテレビ信号を、地上の距離を測るための信号（範囲信号）として受信するための範囲信号受信サブシステムと、
   上記無線サブシステムおよび前記範囲信号受信サブシステムに切換操作によって動作可能に接続する共通フィルタであって、前記デジタルテレビ信号の帯域幅より小さい通過幅を有する前記共通フィルタと、
   前記共通フィルタに動作可能に接続する相関サブシステムであって、前記共通フィルタの出力であるフィルタリング処理された前記デジタルテレビ信号を、前記共通フィルタの前記通過幅に収まるようにデジタル信号処理によって予め歪ませられた前記同期バーストに相当する既知のシーケンスと相関をとることによって、前記フィルタリング処理されたデジタルテレビ信号内の前記同期バーストのタイミングの検出を、前記デジタルテレビ信号を復調することなく可能にするよう動作可能である前記相関サブシステム、
   を含む、前記移動端末。
2. 請求項１に記載の移動端末において、前記相関サブシステムは、ネットワーク内における前記移動端末のおおよその位置によって少なくとも部分的に決定される相関ウィンドウを探索することによって、前記フィルタリング処理されたデジタルテレビ信号と少なくとも部分的に相関をとることを特徴とする、前記移動端末。
3. 請求項１に記載の移動端末において、前記相関サブシステムは、前記同期バーストの既知の発生率分の１づつ離された複数時間における多重相関を実行することによって、前記フィルタリング処理されたデジタルテレビ信号を少なくとも部分的に相関をとることを特徴とする、前記移動端末。
4. 請求項１に記載の移動端末であってさらに、前記無線サブシステムおよび前記範囲信号受信サブシステムに動作可能に接続する共有混合器を含むことを特徴とする、前記移動端末。
5. 請求項４に記載の移動端末であってさらに、前記無線サブシステムおよび前記範囲信号受信サブシステムに動作可能に接続する共有増幅器を含むことを特徴とする、前記移動端末。
6. 請求項２に記載の移動端末であってさらに、前記無線サブシステムおよび前記範囲信号受信サブシステムに動作可能に接続する共有混合器を含むことを特徴とする、前記移動端末。
7. 請求項６に記載の移動端末であってさらに、前記無線サブシステムおよび前記範囲信号受信サブシステムに動作可能に接続する共有増幅器を含むことを特徴とする、前記移動端末。
8. 請求項３に記載の移動端末であってさらに、前記無線サブシステムおよび前記範囲信号受信サブシステムに動作可能に接続する共有混合器を含むことを特徴とする、前記移動端末。
9. 請求項８に記載の移動端末であってさらに、前記無線サブシステムおよび前記範囲信号受信サブシステムに動作可能に接続する共有増幅器を含むことを特徴とする、前記移動端末。
10. 範囲信号受信器を導入した移動端末においてデジタルテレビ信号を地上の距離を測るための信号(範囲信号)として使用するために処理する方法であって、
    前記範囲信号受信器によって、等分に時間間隔を置いている同期バーストを含む前記デジタルテレビ信号を受信し、
    前記デジタルテレビ信号の帯域幅より小さいが、実質的に無線通信に使用される無線信号の帯域幅と等しいかより大きい通過幅を有し、無線通信のための無線サブシステムおよび前記範囲信号受信器に切換操作によって動作可能に接続する共通フィルタに、前記デジタルテレビ信号を通過させてフィルタリング処理を行い、
    前記デジタルテレビ信号を復調することなく、前記フィルタリング処理されたデジタルテレビ信号と前記共通フィルタの前記通過幅に収まるようにデジタル信号処理によって予め歪ませられた前記同期バーストに相当する既知のシーケンスとの相関をとることによって、前記フィルタリング処理されたデジタルテレビ信号内の前記同期バーストのタイミングを検出する、
    段階を含む、前記方法。
11. 請求項１０に記載の方法において、前記同期バーストタイミングの前記検出は、ネットワーク内における前記移動端末のおおよその位置によって決定される相関ウィンドウを探索することによって、少なくとも部分的に達成されることを特徴とする、前記方法。
12. 請求項１０に記載の方法において、前記同期バーストタイミングの前記検出は、前記同期バーストの既知の発生率分の１づつ離された複数時間において多重相関を実行することによって、少なくとも部分的に達成されることを特徴とする、前記方法。
13. 移動端末機能および地上の距離を測るための機能を提供する装置であって、
    等分に時間間隔を置いている同期バーストを含むデジタルテレビ信号を地上の距離を測るために受信するための手段と、
    前記デジタルテレビ信号の帯域幅より小さいが、実質的に無線通信のための無線信号の帯域幅と等しいかより大きい通過幅を有し、無線信号のための無線サブシステムおよび前記デジタルテレビ信号受信手段に切換操作によって動作可能に接続する共通フィルタに、前記デジタルテレビ信号を通過させてフィルタリング処理を行うための手段と、
    前記デジタルテレビ信号を復調することなく、前記フィルタリング処理されたデジタルテレビ信号と、前記共通フィルタの前記通過幅に収まるようにデジタル信号処理によって予め歪ませられた前記同期バーストに相当する既知のシーケンスとの相関をとることによって、前記フィルタリング処理されたデジタルテレビ信号内の上記同期バーストのタイミングを検出するための手段、
    を含む、前記装置。
14. 請求項１３に記載の装置において、前記検出するための手段はさらに、ネットワーク内における前記移動端末のおおよその位置によって決定される相関ウィンドウを探索するための手段を含むことを特徴とする、前記装置。
15. 請求項１３に記載の装置において、前記検出するための手段はさらに、前記同期バーストの既知の発生率分の１づつ離された複数時間において多重相関を実行するための手段を含むことを特徴とする、前記装置。

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