JP2000138657A - 同期捕捉装置および同期捕捉方法 - Google Patents
同期捕捉装置および同期捕捉方法Info
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Abstract
に対応し、サーチコードグループの同定およびフレーム
タイミングの検出に要する演算量を減少させることで同
期捕捉に要する時間を短縮すること。 【解決手段】 同期補足装置は、サーチコードグループ
にあらかじめ割り当てた少なくとも2つのサーチコード
を使用してサーチコードグループ毎に相関値を算出し、
まず、サーチコードグループを同定する。次に、同期補
足装置は、同定されたサーチコードグループに対応する
配列パターンをとる少なくとも2つのサーチコードを使
用して相関値を算出し、フレームタイミングを検出す
る。このとき、それぞれのサーチコードグループには、
少なくとも2つのサーチコードを、サーチコードグルー
プ間において重複しないように割り当てる。
Description
線通信システムにおいて使用される移動体通信端末装置
(以下、「移動局」という。)に備えられる同期捕捉装
置および同期捕捉方法に関する。
ess)方式の無線通信システムにおいては、基地局間同
期システムと基地局間非同期システムとが考えられる。
基地局間同期システムではGPS(Global Positioning
System)システム等の他システムを用いる必要がある
ため、より簡便な基地局間非同期システムが多く利用さ
れている。
いては、移動局は、電源投入時の初期同期時や、移動に
伴なうセル切り替え(ハンドオーバ)時などに、セルサ
ーチを行う必要がある。
て、コンマフリー方式が用いられている。コンマフリー
方式とは、1フレーム内においてある規則性をもって配
置されたコンマフリーと呼ばれる符号を用いて情報を拡
散し、その規則性を用いてフレーム同期の捕捉および拡
散コードの同定を行う方式である。
法を図11から図14を用いて説明する。図11は、従
来の同期捕捉方法の動作を説明するためのフロー図であ
る。図12は、従来の同期捕捉方法において使用される
サーチコードグループ配置表を示す図である。また、図
13は、従来の同期捕捉方法において相関値演算が行わ
れる様子を示す模式図である。図14は、従来の同期捕
捉方法において電力値の加算が行われる様子を示す模式
図である。
MA基地局間非同期システムにおける同期捕捉は、図1
1に示すように、<第1段階>スロットタイミングの検
出、<第2段階>サーチコードグループの同定およびフ
レームタイミングの検出、<第3段階>スクランブリン
グコードの同定、の3段階により行われる。なお、第1
段階では、全基地局が共通に使用する同一の短周期コー
ド(以下、「ショートコード」という。)であるスプレ
ッディングコードが用いられる。また、第2段階では、
ショートコードであるサーチコードが用いられる。この
サーチコードは17種類用意されている。そして、サー
チコード1〜17が、長周期コード(以下、「ロングコ
ード」という。)であるスクランブリングコードを複数
含むサーチコードグループ毎に割り振られた異なる配列
パターン(図12参照)に従って、1フレーム内の各ス
ロットの1シンボルにそれぞれ乗算されている。
る処理についてそれぞれ説明する。なお、ここでは、1
フレームのスロット数を16スロット、スクランブリン
グコード数を512個、サーチコードグループ数を32
個として説明する。
イミングが検出される。制御チャネルの信号において
は、1フレーム内の全てのスロットの特定の1シンボル
は、全基地局が共通に使用するスプレッディングコード
(以下、「共通スプレッディングコード」という。)に
よって拡散されている。この共通スプレッディングコー
ドを用いてスロットタイミングが検出される。具体的に
は、スロットタイミングの検出は、以下のようにして行
われる。 (A)受信データの1フレーム内のある1スロット分の
データと共通スプレッディングコードとの間の相関値を
算出する。 (B)共通スプレッディングコードの位相を順次ずらし
ていき、1フレーム分の相関値を算出する。 (C)1フレーム分の相関値のピークを検出して、その
ピークのタイミングをスロットタイミングとして検出す
る。
およびフレームタイミングの検出 第2段階では、制御チャネルの信号を用いてサーチコー
ドグループの同定およびフレームタイミングの検出が行
われる。制御チャネルの信号においては、1フレーム内
の全てのスロットの特定の1シンボルは、サーチコード
で拡散されている。このサーチコードは、図12に示す
ように、1フレーム内でそれぞれスロット毎に異なるも
のが使用されている。1フレーム内でのサーチコードの
配列パターンは、スクランブリングコードを分類したサ
ーチコードグループ毎に異なる。このサーチコードを用
いて、サーチコードグループの同定およびフレームタイ
ミングの検出が行われる。具体的には、サーチコードグ
ループの同定およびフレームタイミングの検出は、以下
のようにして行われる。 (A)第1段階で検出されたスロットタイミングに従っ
て、1フレーム内の各スロットの特定の1シンボルとサ
ーチコードとの間で相関処理を行い、相関値を算出す
る。この相関処理を、図13に示すように、サーチコー
ドSC1〜SC17について各スロット1〜16に対し
てそれぞれ行う。すなわち、スロット1に対しては、サ
ーチコードSC1〜SC17についての相関値S(1,
1)〜S(17,1)を算出する。同様にしてスロット
2〜16に対しても、サーチコードSC1〜SC17に
ついての相関値を算出する。算出された相関値は、メモ
リ等に記憶する。 (B)図14に示すように、図12のサーチコード配置
表に従って、各サーチコードグループ毎(配置表の行
毎)に、16スロット分の相関値の電力値を加算する。
このとき、図14に示すように、0スロットシフトから
先頭スロットをずらしながら15スロットシフトまでの
加算を16回繰り返し行い、電力加算値P1〜P16を
それぞれ算出する。さらに、この加算処理をサーチコー
ドグループ数32個分繰り返し行う。なお、図14で
は、図12に示したサーチコードグループ番号1につい
て電力値の加算が行われる様子を示した。 (C)図12のサーチコード配置および電力加算値の最
大値から、サーチコードグループの同定およびフレーム
タイミングの検出を同時に行う。
定 第3段階では、第2段階で同定されたサーチコードグル
ープから確定された16個のスクランブリングコード候
補から1つのスクランブリングコードが同定される。 具体的には、スクランブリングコードの同定は、以下の
ようにして行われる。(A)検出されたフレームタイミ
ングに従って、受信データとスクランブリングコードと
の相関値を算出する。この処理を、同定されたサーチコ
ードグループに属するスクランブリングコード16個分
について繰り返して行う。 (B)これらの相関結果のうち相関値が最大のものをス
クランブリングコードとして同定する。 (C)スクランブリングコードを同定できない場合は、
<第1段階>のスロットタイミングの検出から同様の手
順を繰り返す。
には、移動局は、移動先の基地局に与えられたスクラン
ブリングコードを移動元の基地局から通知されるので、
スクランブリングコードの同定を行う必要がなくなる。
従って、同期捕捉は、<第1段階>スロットタイミング
の検出、<第2段階>フレームタイミングの検出、の2
段階により行われる。
ため、説明を省略する。
基地局のスクランブリングコードからサーチコードグル
ープが同定される。そして、そのサーチコードグループ
が有するサーチコードによってフレームタイミングが検
出される。具体的には、フレームタイミングの検出は、
以下のようにして行われる。 (A)移動先の基地局のスクランブリングコードが属す
るサーチコードグルー プを同定する。 (B)サーチコードグループが有する16個のサーチコ
ードについて、16スロット分の相関値を算出し、その
相関値の電力値を加算する。このとき、先頭スロットを
ずらしながら相関値の算出および電力値の加算を16回
繰り返し行い、電力加算値P1〜P16をそれぞれ算出
する。 (C)電力加算値の最大値から、フレームタイミングを
検出する。
期システムにおいて使用される移動局は、セルサーチの
際の同期捕捉を行う。
同期捕捉装置および同期捕捉方法には、1)初期同期時
のセルサーチにおいて第2段階における演算量が多く、
サーチコードグループの同定およびフレームタイミング
の検出までに長時間を要する、2)ハンドオーバ時のセ
ルサーチにおいて第2段階における演算量が多く、フレ
ームタイミングの検出までに長時間を要する、3)無線
通信システム内に設置される基地局の数に応じて、スク
ランブリングコード数を容易に変化させることができな
い、という問題がある。以下、各問題点1)〜3)につ
いて説明する。
同期時のセルサーチでは、第2段階において、サーチコ
ードSC1〜SC17について各スロット1〜16に対
してそれぞれ相関値が算出される。従って、相関値の全
演算回数は、 17サーチコード×16スロット=272回 となる。
理が、図12のサーチコード配置表に従って、32サー
チコードグループすべてについて、先頭スロットをずら
しながら16回繰り返し行われる。また、1回の加算処
理については、16個の相関値の加算が行われるため、
加算処理1回当たりの加算回数は15回となる。従っ
て、全加算回数は、 15回×32サーチコードグループ×16スロット=7
680回 となる。
は、第2段階における演算量が多くなり、サーチコード
グループの同定およびフレームタイミングの検出に長時
間を要してしまう。
ドオーバ時のセルサーチでは、第2段階において、16
個のサーチコードについて、16スロット分の相関値
が、先頭スロットをずらしながら、16回繰り返し算出
される。従って、相関値の全演算回数は、 16サーチコード×16スロット=256回 となる。
頭スロットをずらしながら16回繰り返し行われる。ま
た、加算処理1回当たりの加算回数は15回である。従
って、全加算回数は、 15回×16スロット=240回 となる。
では、第2段階における演算量が多くなり、フレームタ
イミングの検出に長時間を要してしまう。
通信システム内に設置される基地局の数に応じてスクラ
ンブリングコード数を増やしたい場合(または減らした
い場合)には、その都度、サーチコードグループ数の変
化に応じて、サーチコードの配列パターンを再構成する
必要が生じる。また、その都度、サーチコードグループ
にスクランブリングコードを再割り当てする必要が生じ
る。従って、無線通信システム内に設置される基地局の
数に応じてスクランブリングコード数を柔軟に変化させ
ることができない。
あり、スクランブリングコード数の変化に柔軟に対応
し、サーチコードグループの同定およびフレームタイミ
ングの検出に要する演算量を減少させることで同期捕捉
に要する時間を短縮する同期捕捉装置および同期捕捉方
法を提供することを目的とする。
は、サーチコードグループにあらかじめ割り当てた少な
くとも2つのサーチコードを使用してサーチコードグル
ープ毎に相関値を算出することによりサーチコードグル
ープを同定する同定手段と、同定された前記サーチコー
ドグループに対応する配列パターンをとる前記少なくと
も2つのサーチコードを使用して相関値を算出すること
によりフレームタイミングを検出する検出手段と、を具
備する構成を採る。
つのサーチコードグループを同定し、検出手段は、同定
された前記1つのサーチコードグループに対応する配列
パターンをとるサーチコードを使用して相関値を算出す
る構成を採る。
ープの同定とフレームタイミングの検出とを分離して、
まずサーチコードグループの同定のみを行うため、サー
チコードグループの同定に必要な加算回数を減少するこ
とができる。その結果、サーチコードグループの同定に
要する時間を短縮することができ、同期捕捉に要する時
間を短縮することができる。また、フレームタイミング
の検出を、同定された1つのサーチコードグループに対
してのみ行えばよいので、フレームタイミングの検出に
必要な加算回数を減少することができる。その結果、フ
レームタイミングの検出に要する時間を短縮することが
でき、同期捕捉に要する時間を短縮することができる。
なくとも1つのサーチコードコードグループ候補を同定
し、検出手段は、同定された前記サーチコードグループ
候補に対応する配列パターンをとるサーチコードを使用
して相関値を算出する構成を採る。
を短縮することができるとともに、サーチコードグルー
プの候補を複数確保しておくため、フェージングの谷の
ような劣悪な伝搬状況下においてサーチコードグループ
を誤って同定してしまう確率を低くすることができる。
ーチコードグループ毎に算出された相関値に従って複数
のサーチコードコードグループに優先順位を付加する付
加手段と、前記優先順位に従って少なくとも1つのサー
チコードグループ候補を選択する選択手段と、を具備す
る構成を採る。
の候補を綿密に同定することができるため、同期捕捉装
置の性能を向上させることができる。
ーチコードグループ毎に算出された相関値に従って複数
のサーチコードコードグループに優先順位を付加する付
加手段と、第1順位のサーチコードグループに対して算
出された相関値と第1順位以外のサーチコードグループ
に対して算出された相関値との差分を順次算出する算出
手段と、前記差分と所定のしきい値とを比較し、前記差
分が所定のしきい値よりも小さい場合に、第1順位のサ
ーチコードグループに加えて前記第1順位以外のサーチ
コードグループをサーチコードグループ候補として選択
する選択手段と、を具備する構成を採る。
するサーチコードグループの候補数を可変にするため、
フェージングの谷のような劣悪な伝搬状況下においてサ
ーチコードグループを誤って同定してしまう確率を低く
することができる。
ランブリングコードに対応するサーチコードグループお
よびサーチコードの配列パターンを同定する同定手段
と、サーチコードグループにあらかじめ割り当てられ、
前記同定された配列パターンをとる少なくとも2つのサ
ーチコードを使用して相関値を算出することによりフレ
ームタイミングを検出する検出手段と、を具備する構成
を採る。
ループに割り当てたサーチコード数が従来の同期捕捉方
法に比べ少ないため、ハンドオーバ時のセルサーチにお
いて、フレームタイミングの検出に要する相関値演算回
数を減少することができ、フレームタイミングの検出に
要する時間を短縮することができる。
のサーチコードが、サーチコードグループ間において重
複しないように、それぞれのサーチコードグループに割
り当てられる構成を採る。
ターンが複雑でなく、また、各サーチコードグループに
は、他のサーチコードグループに割り当てていない特定
のサーチコードを割り当てているため、スクランブリン
グコード数の変化に伴ないサーチコードグループ数が変
化した場合であっても、サーチコードの配列パターンを
再構成する必要が生じず、また、サーチコードグループ
にスクランブリングコードを再割り当てする必要も生じ
ない。従って、無線通信システム内に設置される基地局
の数に応じてスクランブリングコード数を柔軟に変化さ
せることができる。
のサーチコードの配列パターンが、自己相関性の高い符
号系列になるように設定される、ことを特徴とする請求
項7記載の同期捕捉装置。
れ"1"、"−1"の2種類の符号に置き換え、サーチコー
ドの配列パターンを自己相関性の高い符号系列、例えば
M系列として設定することにより、フレームタイミング
の検出精度をさらに向上することができる。
れかの同期捕捉装置を搭載する構成を採る。
移動体通信端末装置と無線通信を行う構成を採る。
時間を短縮することができる。また無線通信システム内
に設置される基地局の数に応じてスクランブリングコー
ド数を柔軟に変化させることができる。
ループにあらかじめ割り当てた少なくとも2つのサーチ
コードを使用して相関値を算出することによりサーチコ
ードグループを同定し、同定されたサーチコードグルー
プに対応する配列パターンをとるサーチコードを使用し
て相関値を算出することによりフレームタイミングを検
出するようにした。
の同定とフレームタイミングの検出とを分離して、まず
サーチコードグループの同定のみを行うため、サーチコ
ードグループの同定に必要な加算回数を減少することが
できる。その結果、サーチコードグループの同定に要す
る時間を短縮することができ、同期捕捉に要する時間を
短縮することができる。また、フレームタイミングの検
出を、同定された1つのサーチコードグループに対して
のみ行えばよいので、フレームタイミングの検出に必要
な加算回数を減少することができる。その結果、フレー
ムタイミングの検出に要する時間を短縮することがで
き、同期捕捉に要する時間を短縮することができる。
ランブリングコードに対応するサーチコードグループお
よびサーチコードの配列パターンを同定し、サーチコー
ドグループにあらかじめ割り当てられ、前記同定された
配列パターンをとる少なくとも2つのサーチコードを使
用して相関値を算出することによりフレームタイミング
を検出するようにした。
ループに割り当てたサーチコード数が従来の同期捕捉方
法に比べ少ないため、ハンドオーバ時のセルサーチにお
いて、フレームタイミングの検出に要する相関値演算回
数を減少することができ、フレームタイミングの検出に
要する時間を短縮することができる。
のサーチコードを、サーチコードグループ間において重
複しないように、それぞれのサーチコードグループに割
り当てるようにした。
ターンが複雑でなく、また、各サーチコードグループに
は、他のサーチコードグループに割り当てていない特定
のサーチコードを割り当てているため、スクランブリン
グコード数の変化に伴ないサーチコードグループ数が変
化した場合であっても、サーチコードの配列パターンを
再構成する必要が生じず、また、サーチコードグループ
にスクランブリングコードを再割り当てする必要も生じ
ない。従って、無線通信システム内に設置される基地局
の数に応じてスクランブリングコード数を柔軟に変化さ
せることができる。
のサーチコードの配列パターンを、自己相関性の高い符
号系列になるように設定するようにした。
れ"1"、"−1"の2種類の符号に置き換え、サーチコー
ドの配列パターンを自己相関性の高い符号系列、例えば
M系列として設定することにより、フレームタイミング
の検出精度をさらに向上することができる。
ループに特定の少なくとも2つのサーチコードを、サー
チコードグループ間において重複しないように、それぞ
れのサーチコードグループ毎に割り当て、サーチコード
グループの同定とフレームタイミングの検出を併せて行
うのではなく、まず、サーチコードグループに特定の少
なくとも2つのサーチコードを使用してサーチコードグ
ループ毎に相関値を算出することによりサーチコードグ
ループを同定し、次に、同定されたサーチコードグルー
プに対応する配列パターンをとる少なくとも2つのサー
チコードを使用して相関値を算出することによりフレー
ムタイミングを検出することである。
捉方法の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。 (実施の形態1)本実施の形態では、上記従来の同期捕
捉方法の説明の場合と同様に、1フレームのスロット数
を16スロット、スクランブリングコード数を512
個、サーチコードグループ数を32個として説明する。
また、1サーチコードグループにつき2種類のサーチコ
ードを割り当てた場合について説明する。
割り当てるサーチコードの種類を2種類としたのは、以
下の理由による。すなわち、フレームタイミングを検出
するために用いるサーチコードの配列パターンを設定す
る場合に、2種類のサーチコードをそれぞれ"1"、"−
1"の2種類の符号に置き換え、サーチコードの配列パ
ターンを自己相関性の高い符号系列、例えばM系列とし
て設定することにより、フレームタイミングの検出精度
をさらに向上することができるからである。
して割り当てるサーチコードの種類は、2種類が最適で
ある。しかし、3種類以上であってもフレームタイミン
グの検出を行うことはできるので、1サーチコードグル
ープに対して割り当てるサーチコードの種類は、2種類
以上であればよい。
に、他のサーチコードグループで使用していない少なく
とも2つのサーチコードを割り当てることによって、サ
ーチコードグループの識別の精度を向上させることがで
きる。
構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態1
に係る同期捕捉装置の構成を示すブロック図である。
101を介して受信された信号をベースバンド信号に周
波数変換する。また、受信部102は、ベースバンド信
号をディジタル信号に変換する。
スプッレティングコード発生器104が出力する共通ス
プッレティングコードを用いて、スロットタイミングを
検出する。このタイミング情報は、タイミング制御部1
05に入力され、以後の各処理は、すべてこのタイミン
グに従って行われる。
ドグループを同定するために、受信信号の各スロットに
対する、サーチコードSC1〜SC64についての相関
値を算出する。このとき、相関器制御部106が、相関
器A1〜64に対して、スロットタイミングに同期した
タイミングでタイミング制御を行う。
出力する相関値の電力値を算出する。加算器108は、
2つの相関器(例えば、相関器A1と相関器A2)に対
して1つ設けられ、各サーチコードグループ毎に、電力
値を加算する。
ーチコードグループ毎の電力加算値の最大値を検出し、
サーチコードグループを同定する。同定されたサーチコ
ードグループを示す情報は、サーチコード制御部111
へ送られる。
各サーチコードグループに対応してサーチコードの配列
パターンが記憶されている。サーチコード制御部111
は、サーチコードパターンメモリ110を参照し、同定
されたサーチコードグループに対応するサーチコードの
配列パターンに従って、サーチコードを出力する。
び加算器113を組み合わせた部分は、1フレーム内に
含まれるスロット数と同じ数だけ備えられる。今、ここ
では、1フレーム16スロットとして説明するため、相
関器B1〜16、電力計算部112および加算器113
を組み合わせた部分は、0〜15スロットシフト用に1
6個備えられる。
〜16は、サーチコード制御部111が1スロットづつ
シフトさせながら出力する2種類16個のサーチコード
についての各スロットに対する相関値を、0〜15スロ
ットシフト分同時に算出する。電力計算部112は、相
関器B1〜16が算出する相関値の電力値を算出し、加
算器113は、各スロットシフト毎にそれらの電力値を
加算する。フレームタイミング検出部114は、加算器
113の出力が最大となるシフト量よりフレームタイミ
ングを検出する。なお、相関器B1〜16の制御は、サ
ーチコード制御部111により制御される相関器制御部
115によって行われる。
検出されたフレームタイミングに従って、同定されたサ
ーチコードグループに属するスクランブリングコードと
受信信号との相関値を順次算出し、相関値が最大となる
スクランブリングコードを同定する。スクランブリング
コードは、スクランブリングコード発生器117から出
力される。
ブリングコードを用いて受信信号に対して逆拡散が行わ
れ、受信データが得られる。これにより、移動局は、所
望の基地局との初期同期を完了し、通信開始状態とな
る。
作について、図2〜図5を用いて説明する。図2は、本
発明の実施の形態1に係る同期捕捉装置の動作を説明す
るためのフロー図である。図3は、本発明の実施の形態
1に係る同期捕捉装置において相関値演算が行われる様
子を示す模式図である。図4および図5は、本発明の実
施の形態1に係る同期捕捉装置において電力値の加算が
行われる様子を示す模式図である。
同期捕捉は、初期同期時のセルサーチの場合には、図2
に示すように、<第1段階>スロットタイミングの検
出、<第2−1段階>サーチコードグループの同定、<
第2−2段階>フレームタイミングの検出、<第3段階
>スクランブリングコードの同定、により行われる。
段階でまとめて行っていたサーチコードグループの同定
およびフレームタイミングの検出を、<第2−1段階>
サーチコードグループの同定、<第2−2段階>フレー
ムタイミングの検出、として分けて行うようにしたもの
である。
置では、まず、2種類のサーチコードのよりサーチコー
ドグループを同定し、次に、その同定されたサーチコー
ドグループに対応する配列パターンをとる2種類のサー
チコードのみによってフレームタイミングの検出を行
う。以下、<第1段階>〜<第3段階>において行われ
る処理についてそれぞれ説明する。
にして行われる。 (A)スロットタイミング検出部103が、受信データ
の1スロット分のデータと、共通スプレッディングコー
ド発生器104が発生する共通スプレッディングコード
との間の相関値を算出する。 (B)スロットタイミング検出部103が、共通スプレ
ッディングコードの位相を順次ずらしていき、1フレー
ム分の相関値を算出する。 (C)スロットタイミング検出部103が、1フレーム
分の相関値のピークを検出して、そのピークのタイミン
グをスロットタイミングとして検出する。
同定 第2−1段階では、第2−2段階においてフレームタイ
ミングの検出が行われる前に、サーチコードグループが
同定される。
コードグループには少なくとも2つ(本実施の形態にお
いては2つ)のサーチコードを割り当てている。具体的
には、図3に示すように、サーチコードグループ1に
は、サーチコードSC1およびサーチコードSC2を割
り当て、サーチコードグループ2には、サーチコードS
C3およびサーチコードSC4を割り当てている。以下
同様にして、全サーチコードグループに、それぞれ2つ
のサーチコードを割り当てている。このサーチコードグ
ループ毎に割り当てたサーチコード(グループ識別サー
チコード)を使用して、サーチコードグループの同定が
以下のようにして行われる。
ミングに従って、相関器A1〜64によって、1フレー
ム内の各スロットの特定の1シンボルとサーチコードと
の間で相関処理が行われ、相関値が算出される。この相
関処理は、図3に示すように、サーチコードSC1〜S
C64について各スロット1〜16に対してそれぞれ行
われる。すなわち、サーチコードSC1については、相
関器A1によって、スロット1〜16に対して、相関値
S(1,1)〜S(1,16)が算出される。同様にし
て、サーチコードSC2〜SC64については、相関器
A2〜64によって、スロット1〜16に対しての相関
値が算出される。 (B)各電力計算部107によって、相関器A1〜64
によって算出された相関値の電力値が算出される。 (C)2つの相関器(例えば、相関器A1と相関器A
2)に対して1つ設けられた各加算器108によって、
図4に示すように、各サーチコードグループ毎に電力値
が加算され、電力加算値P1〜P32が算出される。 (D)サーチコードグループ同定部109によって、最
大の電力加算値が得られたサーチコードグループが、サ
ーチコードグループと同定される。今ここでは、例え
ば、図4に示すP1が最大となり、サーチコードグルー
プ1が同定されたものとする。この同定されたサーチコ
ードグループを示す情報は、サーチコード制御部111
およびスクランブリングコード同定部116へ送られ
る。
出 第2−2段階では、第2−1段階で同定されたサーチコ
ードグループに割り当てたサーチコードを使用してフレ
ームタイミングの検出が以下のようにして行われる。 (A)サーチコードパターンメモリ110には、図5に
示すようなサーチコードグループ1のサーチコード配列
パターンが記憶されている。そして、サーチコード制御
部111が、このサーチコード配列パターン従って、図
5に示すようにサーチコードを1スロットづつシフトさ
せながら出力する。なお、図5に示したサーチコードグ
ループ1のサーチコード配列パターンは一例であり、サ
ーチコードグループ1についてのサーチコード配列パタ
ーンは、2種類のサーチコードによって構成されていれ
ばどうのような配列パターンであっても構わない。 (B)0〜15スロットシフト用の各相関器B1〜16
によって、サーチコードSC1およびサーチコードSC
2についての各スロットに対する相関値が、0〜15ス
ロットシフト分同時に算出される。 (C)各電力計算部112によって、相関器B1〜16
が算出する相関値の電力値が算出される。 (D)加算器113によって、図5に示すように、算出
された電力値が各スロットシフト毎に加算され、各スロ
ットシフト毎の電力加算値P1〜P16が算出される。 (E)フレームタイミング検出部114によって、加算
器113の出力が最大となるシフト量よりフレームタイ
ミングが検出される。
定 第3段階では、第2−2段階で検出されたフレームタイ
ミングに従って、第2−1段階で同定されたサーチコー
ドグループに属する16個のスクランブリングコード候
補から1つのスクランブリングコードが、以下のように
して同定される。 (A)検出されたフレームタイミングに従って、スクラ
ンブリングコード同定部116によって、受信データと
16個の各スクランブリングコードとの相関値が順次算
出される。 (B)スクランブリングコード同定部116によって、
これらの相関結果のうち相関値が最大のものがスクラン
ブリングコードとして同定される。 (C)スクランブリングコード同定部116がスクラン
ブリングコードを同定できない場合は、<第1段階>の
スロットタイミングの検出から、同様の手順が繰り返さ
れる。
ドグループの同定までに必要な加算回数を求めてみる
と、以下のようになる。
コードグループについて、電力値が加算される。また、
それぞれのサーチコードグループについては、32個の
電力値が加算されるため、加算処理1回当たりの加算回
数は31回となる。従って、サーチコードグループの同
定までに必要な全加算回数は、 31回×32サーチコードグループ=992回 となる。従って、サーチコードグループの同定までに必
要な加算回数は、従来の7680回に比べ、格段に減少
している。
ミングの検出までに必要な加算回数を求めてみると、以
下のようになる。すなわち、図5に示すように、電力値
の加算は、0〜15シフト分、先頭スロットをずらしな
がら16回行われる。また、1回当たりの加算回数は1
5回である。従って、フレームタイミングの検出までに
必要な全加算回数は、 サーチコードグループの同定に要する加算回数 +フレームタイミングの検出に要する加算回数 =992回+(15回×16スロット) =1232回 となる。従って、フレームタイミングの検出までに必要
な加算回数は、従来の7680回に比べ、格段に減少し
ている。
期捕捉方法における第2段階を、第2−1段階と第2−
2段階とに分けて行う。第2−1段階では、サーチコー
ドグループ毎にそれぞれ割り当てた少なくとも2つのサ
ーチコードによって、まず、1つのサーチコードグルー
プを同定する。
て行われていた、サーチコードグループの同定とフレー
ムタイミングの検出とを分離して、まずサーチコードグ
ループの同定のみを行うため、サーチコードグループの
同定に必要な加算回数を減少することができる。その結
果、サーチコードグループの同定に要する時間を短縮す
ることができ、同期捕捉に要する時間を短縮することが
できる。
チコードグループに対して行われていたフレームタイミ
ングの検出を、第2−1段階で同定された1つのサーチ
コードグループに対してのみ行えばよいので、フレーム
タイミングの検出に必要な加算回数を減少することがで
きる。その結果、フレームタイミングの検出に要する時
間を短縮することができ、同期捕捉に要する時間を短縮
することができる。
数は従来の同期捕捉方法に比べ増加してしまう。しか
し、電力加算値の個数が従来の同期捕捉方法に比べ格段
に減少するため、電力加算値間の比較演算回数も格段に
減少する。そして、電力加算値間の比較演算回数の減少
によって大幅に短縮される処理時間が、相関値の全演算
回数の増加によって増加される処理時間で相殺されたと
しても、同期捕捉処理全体としてみた場合には、同期捕
捉に要する時間を短縮することができる。
方法のようにフレームタイミングを検出するためのサー
チコードの配列パターンが複雑でない。また、サーチコ
ードは各サーチコードグループ間で重複していない。す
なわち、各サーチコードグループには、他のサーチコー
ドグループに割り当てていない特定のサーチコードを割
り当てている。従って、スクランブリングコード数の変
化に伴ないサーチコードグループ数が変化した場合であ
っても、サーチコードグループ数の変化に応じてサーチ
コード数を変化させるだけで容易に対応することができ
る。すなわち、サーチコードの配列パターンを再構成す
る必要が生じない。また、サーチコードグループにスク
ランブリングコードを再割り当てする必要も生じない。
従って、無線通信システム内に設置される基地局の数に
応じてスクランブリングコード数を柔軟に変化させるこ
とができる。
を時分割にて使用することも可能であるため、相関器数
は、図1に示した相関器数には限定されない。
捕捉装置は、実施の形態1と同様の構成を有し、初期同
期時のセルサーチの性能向上を目的とし、第2−1段階
において、1つのサーチコードグループを同定するので
はなく、電力加算値が大きい順に所定の複数のサーチコ
ードグループをサーチコードグループの候補として同定
し、候補となった各サーチコードグループに従ってフレ
ームタイミングの検出を行う点において異なる。
捕捉装置の構成を示すブロック図である。但し、図6に
おいて、図1に示した同期捕捉装置の構成と同一の構成
については、図1と同一の符号を付して、詳しい説明は
省略する。また、1フレームのスロット数、スクランブ
リングコード数およびサーチコードグループ数等に関す
る前提条件は、実施の形態1と同じものとして説明す
る。
セルサーチの性能を向上させるために、所定の複数のサ
ーチコードグループの候補を同定するサーチコードグル
ープ候補同定部601を備える。すなわち、サーチコー
ドグループ候補同定部601は、フェージングの谷が存
在するような劣悪な伝搬路において、サーチコードグル
ープが誤って同定されてしまう確率を低くするために、
1つのサーチコードグループを同定するのではなく、所
定の複数のサーチコードグループの候補を同定する。ま
た、1フレーム内に含まれるスロット数と同じ数だけ備
えられた、相関器B1〜16、電力計算部112および
加算器113を組み合わせた部分は、さらに所定の複数
のサーチコードグループの候補数nだけ備えられる。
作について説明する。なお、第2−1段階(C)までの
動作および第3段階の動作については、実施の形態1と
同様であるため、説明を省略する。
て、電力加算値が大きい順に所定の第1〜第nの複数の
サーチコードグループがサーチコードグループの候補と
して同定される。この同定されたサーチコードグループ
の候補を示す情報は、サーチコード制御部111および
スクランブリングコード同定部116へ送られる。
出 第2−2段階では、第2−1段階で同定された各サーチ
コードグループ候補に割り当てたサーチコードを使用し
てフレームタイミングの検出が以下のようにして行われ
る。 (A)サーチコード制御部111が、第1〜第n候補の
サーチコードグループにそれぞれ割り当てたサーチコー
ドの配列パターン従って、サーチコードを1スロットづ
つシフトさせながら出力する。 (B)各相関器B1〜16によって、各サーチコードに
ついての各スロットに対する相関値が、第1〜第n候補
毎に、0〜15スロットシフト分同時に算出される。 (C)電力計算部112によって、相関器B1〜16が
算出する相関値の電力値が算出される。 (D)加算器113によって、算出された電力値が各ス
ロットシフト毎に加算され、第1〜第n候補毎および各
スロットシフト毎の電力加算値が算出される。 (E)フレームタイミング検出部114によって、加算
器113の出力が最大となるシフト量よりフレームタイ
ミングが検出される。
01の構成および動作について説明する。図7は、本発
明の実施の形態2に係る同期捕捉装置におけるサーチコ
ードグループ候補同定部の構成を示すブロック図であ
る。
出されると、グループ候補ランキング部701が、電力
加算値の大きい順に、各サーチコードグループにランキ
ング(優先順位)をつけ、第1候補〜第n候補までを決
定する。そして、グループ候補ランキング部701は、
各候補に応じたメモリ702−1〜nに、第1候補〜第
n候補のサーチコードグループの相関値を保持させる。
コードグループの候補数があらかじめ設定されている。
そして、候補選択部703は、その所定の候補数を示す
制御信号を、切替部704へ出力する。
る候補数を切り替えて、上位の候補から順に所定の候補
数分の複数のサーチコードグループをサーチコードグル
ープの候補として選択する。
このような構成にすることにより、サーチコードグルー
プの候補を綿密に同定することができ、同期捕捉装置の
性能を向上させることができる。
候補を確保することにより、同期捕捉に要する時間を短
縮することができるとともに、フェージングの谷のよう
な劣悪な伝搬状況下においてサーチコードグループを誤
って同定してしまう確率を低くすることができる。すな
わち、劣悪な伝搬状況下において、最も確からしいスク
ランブリングコードが誤って同定された場合であって
も、他のサーチコードグループの候補からスクランブリ
ングコードを選択することができるため、セルサーチの
性能が実施の形態1に比べ向上する。この場合、電力値
の加算回数は、実施の形態1より増加する。しかし、電
力値の加算回数は、従来の同期捕捉方法に比べると少な
い。
を時分割にて使用することも可能であるため、相関器数
は、図6に示した相関器数には限定されない。
捕捉装置は、実施の形態2と同様の構成を有し、サーチ
コードグループ候補同定部が、伝搬状況に応じて、同定
するサーチコードグループの候補数を可変にする点にお
いて異なる。
捕捉装置におけるサーチコードグループ候補同定部の構
成を示すブロック図である。但し、図8において、図7
に示したサーチコードグループ候補同定部の構成と同一
の構成については、図7と同一の符号を付して、詳しい
説明は省略する。
ループ毎の電力加算値間の差が小さくなる。この特徴を
用いて、差分器801が、第1候補のサーチコードグル
ープの相関値の合計値と他の候補のサーチコードグルー
プの相関値の合計値との差分を順次求める。
分と所定のしきい値とを比較する。差分が所定のしきい
値より小さい場合には、切替部704が、第1候補のサ
ーチコードグループに加えて、差分を求める対象となっ
た他の候補のサーチコードグループを、サーチコードグ
ループの候補として選択する。
補を選択するのは、第1候補のサーチコードグループと
相関値の合計値の差が小さいものほど、サーチコードグ
ループの候補となる可能性が大きくなるからである。
に応じて同定するサーチコードグループの候補数を可変
にするため、フェージングの谷のような劣悪な伝搬状況
下においてサーチコードグループを誤って同定してしま
う確率を低くすることができる。
捕捉装置は、ハンドオーバ時のセルサーチの場合に使用
されるものである。
移動局は、移動先の基地局に与えられたスクランブリン
グコード番号を移動元の基地局から通知されるので、ス
クランブリングコードの同定を行う必要がなくなる。し
かし、各基地局が非同期であるため、移動局は、移動元
の基地局から通知されたスクランブリングコード番号を
使用して、改めて、スロットタイミングの検出およびフ
レームタイミングの検出のみを行う必要がある。
期捕捉装置の構成および動作について説明する。図9
は、本発明の実施の形態4に係る同期捕捉装置の構成を
示すブロック図である。但し、図9において、図1に示
した同期捕捉装置の構成と同一の構成については、図1
と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
る。
基地局のスクランブリングコード番号を使用して、フレ
ームタイミングの検出が以下のようにして行われる。 (A)スクランブリングコード番号を通知されたサーチ
コード制御部111が、まず、サーチコードパターンメ
モリ110を参照する。そして、サーチコード制御部1
11は、通知されたスクランブリングコードが属するサ
ーチコードグループのサーチコード配列パターン従っ
て、2種類のサーチコードを出力する。 (B)相関器1および相関器2が、サーチコードグルー
プに割り当てた2種類のサーチコードについて、受信信
号の各スロット(16スロット)に対する相関値を算出
する。そして、電力計算部901が、各相関値の電力値
を算出する。 (C)算出された各スロット(16スロット)に対する
電力値は、0〜15スロットシフトまで1スロットづつ
シフトされたサーチコード配列パターンに従って、切替
部902による切り替え処理の下、0〜15スロットシ
フト用のメモリ1〜16にそれぞれ蓄えられる。このと
き、切替部902は、サーチコード制御部111によっ
て、タイミング制御される。 (D)加算器903が、各スロットシフト毎の電力加算
値を算出する。 (E)フレームタイミング検出部114によって、加算
器903の出力が最大となるシフト量よりフレームタイ
ミングが検出される。
2種類のサーチコードについて、16スロットに対して
算出されることになる。従って、相関値の全演算回数
は、 2サーチコード×16スロット=32回 となる。従って、フレームタイミングの検出に必要な相
関値演算回数は、従来の256回に比べ、格段に減少し
ている。
16回行われる。また、加算処理1回当たりの加算回数
は15回である。従って、全加算回数は、15回×16
スロット=240回となる。従って、フレームタイミン
グの検出に必要な加算回数は、従来の240回と同一と
いうことになる。
ーチコードグループに割り当てたサーチコード数が従来
の同期捕捉方法に比べ少ないため、ハンドオーバ時のセ
ルサーチにおいて、フレームタイミングの検出に要する
相関値演算回数を減少することができ、フレームタイミ
ングの検出に要する時間を短縮することができる。
ループに割り当てたサーチコードが2種類である場合に
ついて説明している。これは、サーチコードが2種類で
ある場合には、実施の形態1と同様な理由で、サーチコ
ードが3種類以上の場合に比べ、フレームタイミングの
検出精度を向上させることができるからである。但し、
サーチコードが3種類以上であっても、演算量の削減と
いう点においては、同様な効果が得られる。
〜5記載の同期捕捉装置を備える移動体通信端末装置と
無線通信を行う移動体通信基地局装置について説明す
る。図10は、本発明の実施の形態5に係る移動体通信
基地局装置の送信部の構成を示すブロック図である。
動局における同期捕捉に必要な制御チャネル信号と、送
信データある通信チャネル信号である。制御チャネル信
号は、図10のAブロックで処理される。また、制御チ
ャネル信号は、共通スプレッディングコードとサーチコ
ードとによって拡散される信号である。一方、通信チャ
ネル信号は、図10のBブロックで処理される。また、
通信チャネル信号は、スクランブリングコードで拡散さ
れる信号である。
ッロクについて説明する。変調部1001および変調部
1002には、すべて"1"の信号が入力される。その"
1"の信号は、変調部1001および変調部1002に
よって変調される。
信号は、拡散器1003において、全てのスロットにつ
いて、共通スプレッディングコード発生器1004が出
力する共通スプレッディングコードによって拡散され
る。
信号は、拡散器1005において、全てのスロットにつ
いて、サーチコード発生器1006が出力するサーチコ
ードによって拡散される。このサーチコードの配列パタ
ーンはサーチコードグループ毎に、サーチコードパター
ンメモリ1007に記憶されている。また、各サーチコ
ードグループには、他のサーチコードグループで使用さ
れていない少なくとも2つのサーチコードを割り当てて
いる。
ブリングコード発生器1008からスクランブリングコ
ード番号を通知されると、サーチコードパターンメモリ
1007を参照し、通知されたスクランブリングコード
が属するサーチコードグループの配列パターンに従っ
て、サーチコードを発生する。
信号とサーチコードで拡散された信号とが、加算器10
09によって多重される。多重された信号は、乗算器1
010において、フレームフォーマットに従ったパルス
信号1011と掛け合わされる。
ッロクについて説明する。まず、送信データが、変調部
1012によって変調される。変調された信号は、拡散
器1013において、スクランブリングコード発生器1
008が発生するスクランブリングコードによって拡散
される。スクランブリングコードによって拡散された信
号は、乗算器1014において、フレームフォーマット
にしたがったパルス信号1015と掛け合わされる。
信号と通信チャネル信号とを多重する。この多重された
信号が、D/A変換器1017でディジタル信号に変換
され、送信RF部1018でキャリア周波数に周波数変
換された後、アンテナ1019を介して送信される。
移動局は、共通スプレッディングコードによって、第1
段階でスロットタイミングの検出を行う。また、移動局
は、サーチコードによって、第2−1段階でサーチコー
ドグループの同定および第2−2段階でフレームタイミ
ングの検出を行う。そして、移動局は、第3段階でスク
ランブリングコードを同定し、この同定されたスクラン
ブリングコードを用いて受信信号に対して逆拡散を行
い、受信データを得る。このように移動局は、段階的に
高速に同期捕捉を行うことができる。
部1001および変調部1002に入力される信号はす
べて"1"としたが、これに限定されるものではなく、"
1"以外の信号であってもよい。
信基地局装置は、他のサーチコードグループで使用され
ていない少なくとも2つのサーチコードをによって制御
チャネル信号を拡散する。従って、移動局では、初期同
期時およびハンドオーバ時の同期捕捉に要する時間を短
縮することができる。また、サーチコード数の変化に柔
軟に対応することができる。
わせて実施することが可能である。また、上記実施の形
態1〜4に係る同期捕捉装置は、移動局・固定局を問わ
ず、無線通信装置に使用されれば、上記実施の形態1〜
4と同様の効果が得られる。
スクランブリングコード数の変化に柔軟に対応し、サー
チコードグループの同定およびフレームタイミングの検
出に要する演算量を減少させることで同期捕捉に要する
時間を短縮することができる。
成を示すブロック図
作を説明するためのフロー図
いて相関値演算が行われる様子を示す模式図
いて電力値の加算が行われる様子を示す模式図
いて電力値の加算が行われる様子を示す模式図
成を示すブロック図
けるサーチコードグループ候補同定部の構成を示すブロ
ック図
けるサーチコードグループ候補同定部の構成を示すブロ
ック図
成を示すブロック図
局装置の送信部の構成を示すブロック図
フロー図
チコードグループ配置表を示す図
われる様子を示す模式図
行われる様子を示す模式図
Claims (14)
- 【請求項1】 サーチコードグループにあらかじめ割り
当てた少なくとも2つのサーチコードを使用してサーチ
コードグループ毎に相関値を算出することによりサーチ
コードグループを同定する同定手段と、同定された前記
サーチコードグループに対応する配列パターンをとる前
記少なくとも2つのサーチコードを使用して相関値を算
出することによりフレームタイミングを検出する検出手
段と、を具備することを特徴とする同期捕捉装置。 - 【請求項2】 同定手段は、1つのサーチコードグルー
プを同定し、検出手段は、同定された前記1つのサーチ
コードグループに対応する配列パターンをとるサーチコ
ードを使用して相関値を算出する、ことを特徴とする請
求項1記載の同期捕捉装置。 - 【請求項3】 同定手段は、少なくとも1つのサーチコ
ードコードグループ候補を同定し、検出手段は、同定さ
れた前記サーチコードグループ候補に対応する配列パタ
ーンをとるサーチコードを使用して相関値を算出する、
ことを特徴とする請求項1記載の同期捕捉装置。 - 【請求項4】 同定手段は、サーチコードグループ毎に
算出された相関値に従って複数のサーチコードコードグ
ループに優先順位を付加する付加手段と、前記優先順位
に従って少なくとも1つのサーチコードグループ候補を
選択する選択手段と、を具備することを特徴とする請求
項3記載の同期捕捉装置。 - 【請求項5】 同定手段は、サーチコードグループ毎に
算出された相関値に従って複数のサーチコードコードグ
ループに優先順位を付加する付加手段と、第1順位のサ
ーチコードグループに対して算出された相関値と第1順
位以外のサーチコードグループに対して算出された相関
値との差分を順次算出する算出手段と、前記差分と所定
のしきい値とを比較し、前記差分が所定のしきい値より
も小さい場合に、第1順位のサーチコードグループに加
えて前記第1順位以外のサーチコードグループをサーチ
コードグループ候補として選択する選択手段と、を具備
することを特徴とする請求項3記載の同期捕捉装置。 - 【請求項6】 既知であるスクランブリングコードに対
応するサーチコードグループおよびサーチコードの配列
パターンを同定する同定手段と、サーチコードグループ
にあらかじめ割り当てられ、前記同定された配列パター
ンをとる少なくとも2つのサーチコードを使用して相関
値を算出することによりフレームタイミングを検出する
検出手段と、を具備することを特徴とする同期捕捉装
置。 - 【請求項7】 少なくとも2つのサーチコードが、サー
チコードグループ間において重複しないように、それぞ
れのサーチコードグループに割り当てられる、ことを特
徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の同期
捕捉装置。 - 【請求項8】 少なくとも2つのサーチコードの配列パ
ターンが、自己相関性の高い符号系列になるように設定
される、ことを特徴とする請求項7記載の同期捕捉装
置。 - 【請求項9】 請求項1から請求項8のいずれかに記載
の同期捕捉装置を搭載することを特徴とする移動体通信
端末装置。 - 【請求項10】 請求項9記載の移動体通信端末装置と
無線通信を行うことを特徴とする移動体通信基地局装
置。 - 【請求項11】 サーチコードグループにあらかじめ割
り当てた少なくとも2つのサーチコードを使用して相関
値を算出することによりサーチコードグループを同定
し、同定されたサーチコードグループに対応する配列パ
ターンをとるサーチコードを使用して相関値を算出する
ことによりフレームタイミングを検出する、ことを特徴
とする同期捕捉方法。 - 【請求項12】 既知であるスクランブリングコードに
対応するサーチコードグループおよびサーチコードの配
列パターンを同定し、サーチコードグループにあらかじ
め割り当てられ、前記同定された配列パターンをとる少
なくとも2つのサーチコードを使用して相関値を算出す
ることによりフレームタイミングを検出する、ことを特
徴とする同期捕捉方法。 - 【請求項13】 少なくとも2つのサーチコードを、サ
ーチコードグループ間において重複しないように、それ
ぞれのサーチコードグループに割り当てる、ことを特徴
とする同期捕捉方法。 - 【請求項14】 少なくとも2つのサーチコードの配列
パターンを、自己相関性の高い符号系列になるように設
定する、ことを特徴とする請求項13記載の同期捕捉方
法。
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