JP2000201101A - 拡散通信システムとその移動機 - Google Patents

拡散通信システムとその移動機

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JP2000201101A
JP2000201101A JP212899A JP212899A JP2000201101A JP 2000201101 A JP2000201101 A JP 2000201101A JP 212899 A JP212899 A JP 212899A JP 212899 A JP212899 A JP 212899A JP 2000201101 A JP2000201101 A JP 2000201101A
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frequency
base station
correlation
timing
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Hiroaki Iwamoto
浩昭 岩元
Nobuhisa Aoki
信久 青木
Takaharu Nakamura
隆治 中村
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】単一搬送波周波数あるいは複数の搬送波周波数
を用いた拡散通信システムにおいて、加入者を効率的に
各基地局に収容することのできるシステムを提供する。 【解決手段】アンテナ7が受信した信号は、受信回路1
に入力される。受信回路1は、制御回路5からの周波数
指定データに基づいてアンテナ7で受信された信号の内
の該周波数指定データに対応する周波数の信号を周波数
変換することによって、特定の周波数の止まり木チャネ
ルの存在を調べることを可能とする。整流回路2は、受
信された信号を整流すると共に、該整流後の信号値の積
算値を出力する。該積算値は、A/D変換器3によりデ
ジタル信号に変換され、比較回路4で閾値と比較され
る。デジタル信号値が閾値よりも大きいと判断された場
合には、記憶回路6にWrite信号が出力され、制御
回路5から出力されている周波数指定データが記憶回路
6に記憶される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、DS−CDMA
(直接拡散符号分割多元接続)基地局非同期セルラシス
テムに関し、特に、移動機の初期セルサーチ方法、及
び、それと組み合わせた基地局の止まり木チャネルの送
信電力制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、プロセッサ等の小型化が進み、携
帯電話等の小型化及び普及が急激に進んでいる。このよ
うな携帯電話を収容するシステムでは、常に移動する移
動機を適切な基地局に収容する必要があると共に、今後
の携帯電話の普及に伴ってできるだけ多くの移動機を収
容できるシステムが望まれている。ところが、従来の周
波数分割多重方式であると、使用できる周波数帯域が限
られるため、おのずと収容できる移動機の数も限定され
てくる。そこで、現在ではCDMA通信、特に、直接拡
散方式によるCDMA通信が脚光を浴びている。CDM
A通信では、基地局が収容するチャネル毎に異なった拡
散符号で送信信号を拡散変調し、受信側では、拡散変調
された信号を基地局が使用した拡散符号と同じ拡散符号
を用いて逆拡散することにより、送信されてきた信号を
再生する。この場合、受信側、すなわち、移動機側で
は、受信した信号に適切なタイミングで逆拡散符号(送
信側が使用した拡散符号と同じもの)を乗算しなくては
ならない。このために、通信の初期において、いずれの
基地局のいずれのチャネルに接続するかを決定すると共
に、そのチャネルに連続的に接続するための逆拡散符号
の乗算タイミングを取得する必要がある。すなわち、初
期セルサーチを行う必要がある。
【0003】初期セルサーチとは、移動機の在圏セル
(ここで、在圏セルとは、特定の基地局が移動機を収容
することのできる領域のことであり、移動機がこの在圏
セルにいる場合に、この特定の基地局は、この移動機を
収容することができる)を移動機電源ON時に最初に決
定する操作である。このとき、移動機は、基地局から送
信される止まり木チャネルを受信し、それにより報知さ
れている情報を得ようとする。止まり木チャネルは、移
動機が初期セルサーチにおいて、基地局から送られてく
る信号の逆拡散符号を特定したり、逆拡散タイミングを
取得するために送信されるチャネル捕捉用チャネルとい
うようなものである。
【0004】後述する本発明が想定するシステムにおい
ては、止まり木チャネルは、止まり木チャネルを同期捕
捉するためのショートコードと、基地局からのチャネル
を識別するロングコードとによって拡散されており、さ
らに、ロングコードの探索を容易にするために、止まり
木チャネルに使用されているロングコードが多数あるロ
ングコードの内、どのグループに属するロングコードで
あるかを示すグループショートコードによってさらに拡
散されているものとする。ここで、上記ショートコー
ド、グループショートコード、及びロングコードはいず
れもそれぞれの用途を有する拡散符号である。
【0005】通常の通信に使用する下りチャネル(基地
局から移動機への通信に使用されるチャネル)で、ある
チャネルでどのロングコードが用いられているか特定で
きないので、それを特定のチャネル(止まり木チャネ
ル)のロングコードを調べることにより同定する必要が
ある。また、ロングコードの位相(ロングコードを通信
に使用する場合に逆拡散するタイミング)も同定する必
要がある。
【0006】セル毎に異なるロングコードと全セル共通
の同期用ショートコードを用いる制御チャネルによるD
S−CDMAシステムの従来の初期セルサーチ方法とし
ては、特開平10−126380号公報に示されたもの
がある。この従来技術によれば、単一周波数搬送波信号
に対する初期セルサーチを高速に成し遂げることが可能
であることが記述されている。また、これを発展させた
ものとして電子情報通信学会研究技術報告書RCS96
−122に掲載された「DS−CDMA基地局非同期セ
ルラにおけるロングコードマスクを用いる高速セルサー
チ法」がある。これらの技術が適用される止まり木チャ
ネルの形式は図18のようなものである。
【0007】図18では、止まり木チャネル100の信
号が同図の左から右に向かって送信されていることを示
している。ロングコードは、基地局が収容するチャネル
を特定するものであって、ある基地局で使用されるロン
グコードで特定されるチャネルを使って通信を行う場合
には、通話中などは、常にこのロングコードを使って拡
散や逆拡散を行い信号の送受信を行う。止まり木チャネ
ルは、そのためのロングコードで拡散されるとともに、
止まり木チャネル100を同期捕捉するための全基地局
に共通の共通ショートコードで拡散される。共通ショー
トコードで拡散されたロングコードの先頭部分には、ロ
ングコードが含まれていない部分が存在する。このロン
グコードの存在しない部分には、共通ショートコードの
他に、使用されているロングコードが、多数あるロング
コードの集合の内どのグループに属しているかを示すグ
ループショートコードでさらに拡散されている。
【0008】この初期セルサーチ方法は、主に三段階よ
り成り立っている。これを簡単にまとめると以下のよう
になる。 (第一段階)受信信号とショートコードとの相関自乗振
幅演算を行い、この相関自乗振幅演算の平均値をとるこ
とにより受信最大電力となる相手基地局を決定する。同
時にスロットの同期がとれる。ここで、スロットの同期
とは、ショートコード、グループショートコード、及び
ロングコードを逆拡散するタイミングを示す。また、相
関自乗振幅演算とは、受信信号のI信号とQ信号に対し
て相関値を演算し、次に、該演算により求められたI信
号の相関値とQ信号の相関値の値を自乗して加算する操
作である。この操作は、I信号の相関値を横軸、Q信号
の相関値を縦軸に取ったI−Q平面において、信号の相
関値をベクトルと見なしたとき、その長さの自乗を演算
することに相当する。相関自乗振幅演算の平均値を取る
のは、相関値に含まれるノイズの影響などを抑制するた
めである。 (第二段階)第一段階で確立されたスロット同期タイミ
ングを用い、さらに、複数のロングコードと対応付けら
れた、グループショートコードを同定する。グループシ
ョートコードの同定には、グループショートコードで、
受信信号との相関値を演算し、相関値が所定値以上の相
関値が得られるか否かで判断する方法を用いる。この段
階でロングコード候補を絞ることができる。 (第三段階)受信信号とロングコードとの相関自乗振幅
演算結果により、ロングコード同期と、止まり木チャネ
ルのロングコードを決定する。ロングコードの決定方法
は、ロングコードと共通ショートコードの両方を使って
受信信号との相関値を演算し、所定値以上の相関値が得
られた場合に止まり木チャネルに使用されているロング
コードが得られたと判断するようにするものである。失
敗したら第一段階へ戻り他のロングコード候補を試す。
【0009】なお、従来の初期セルサーチ方法の詳細に
ついては、上記特許公開公報あるいは上記技術文献を参
照されたい。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この技術をこ
のまま複数搬送波周波数信号の止まり木チャネルを用い
るDS−CDMAセルラシステムに適用するのは不可能
である。なぜなら、このようなシステムでは、止まり木
チャネルが複数周波数存在し、これら全てを一度受信す
る操作が必ず初期セルサーチに必要であるからである。
この問題を解決する方法は従来の技術では明らかではな
い。最悪のケースとして上記従来の初期セルサーチ方法
を各搬送波周波数について順次行った場合、第一〜第三
段階の操作をそれら全てについて行うことも考えられ、
この場合単一搬送波周波数時と比較して少なくとも、搬
送波周波数の数Nf(Nfは下り搬送波周波数の数)に
等しい倍数のセルサーチ時間を要することになる。
【0011】また、従来のDS−CDMAシステムで
は、1つのセルに多数の移動機が集合した場合、1つの
基地局に容量以上の移動機がアクセスしようとする事態
が生じ、通話品質の低下や通話ができないといった障害
が生じる可能性がある。
【0012】本発明の課題は、単一搬送波周波数あるい
は複数の搬送波周波数を用いた拡散通信システムにおい
て、加入者を効率的に各基地局に収容することのできる
システムを提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の移動機は、同期
確立用の特定のチャネルを有する拡散通信システム用移
動機において、特定のチャネルの拡散信号を受信する受
信手段と、該受信手段によって受信された拡散信号の強
度あるいは相関値を測定する測定手段と、該測定手段に
より測定された信号強度あるいは相関値を予め定められ
た閾値と比較する比較手段と、該閾値よりも大きな信号
強度あるいは相関値を有する該特定のチャネルに関する
情報を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された該
情報に基づいて、同期確立を行う同期確立手段と、を備
えることを特徴とする。
【0014】本発明の基地局は、同期確立用の特定のチ
ャネルを有する拡散通信システムにおける基地局であっ
て、少なくとも1つの周波数の搬送波にのせて、該特定
のチャネルの拡散信号を、送信電力を可変して送信する
少なくとも1つの送信手段と、自局に収容される移動機
の数、あるいは、該移動機からの受信信号の伝送品質を
測定する測定手段と、該移動機の数、あるいは、該伝送
品質に基づいて、該少なくとも1つの周波数の搬送波に
のせられた該特定のチャネルの拡散信号の送信電力を可
変制御することによって、該少なくとも1つの周波数に
収容される移動機の数を制御する制御手段と、を備える
ことを特徴とする。
【0015】本発明のシステムは、同期確立用の特定の
チャネルを有する拡散通信システムであって、該特定の
チャネル中の同期確立用の拡散信号部分の送信電力の大
きさを制御する機能を備える基地局と、受信された該特
定のチャネル中の同期確立用の拡散信号部分の送信電力
の大きさに応じてアクセスする基地局を選択する機能を
有する移動機と、を備えることを特徴とする。
【0016】本発明によれば、拡散通信システムにおい
て、複数の周波数を使った通信サービスが行われている
場合にも、移動機が適切な周波数のチャネルを選択し、
基地局にアクセスすることができる。
【0017】また、基地局は、同期確立用の特定のチャ
ネルの拡散信号を送信する場合に、その拡散信号の送信
電力を可変制御することにより、移動機が参入する周波
数を制御することができ、複数の周波数に移動機を適切
に配分することができる。また、ある基地局が他の基地
局よりも送信電力を大きくすることにより、他の基地局
へアクセスする移動機を自基地局に収容するようにでき
るので、1つの基地局にだけ大きな負担をかけることな
く移動機を各基地局に適切に分散して配分することがで
きる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の移動機の第1の
実施形態を示すブロック図である。
【0019】本実施形態においては、最初に全ての搬送
波周波数で搬送波の有無を判断する。そして、各搬送波
周波数における受信信号の強度を測定し、それを予め定
めた閾値と比較することにより使用可能な止まり木チャ
ネルがそれらの各搬送周波数に存在するか否かを判断す
るものである。もし、この段階で一部の搬送波周波数に
のみ使用可能な止まり木チャネルが存在すると判定した
場合、その搬送波周波数のセルサーチを行えば、必要な
信号自体が存在しない周波数を逆拡散する時間を節約で
きる。
【0020】アンテナ7で受信された受信信号は、受信
回路1に入力される。受信回路1は不図示の周波数変換
回路と局部発信器を内部に持ち、受信回路1が信号を受
信するのに必要な局部発信周波数は、該局部発信器から
発信された周期信号を、該周波数変換回路が外部から入
力されるデジタル信号により指定された周波数に変換す
ることによって、可変することができるようになってい
る。受信回路1は、アンテナ7によって受信された信号
を例えばベースバンド信号に変換して、出力するもので
ある。受信回路1で受信された信号はアナログの信号で
あり、整流回路2に入力される。整流回路2内にはスイ
ッチが設けられており、整流回路2は、このスイッチを
予め分かっている止まり木チャネルの繰り返し周期の時
間の間OFFとし、該繰り返し周期の終わりの時点で、
ONにして内部に設けられたコンデンサに蓄積された入
力アナログ信号の電荷を放出する。すなわち、アンテナ
7で受信され、受信回路1から出力されたアナログ信号
は整流回路2により積分される。整流回路2から出力さ
れる積分値を積分した時間(止まり木チャネルの繰り返
し周期)で除算すれば、止まり木チャネルの繰り返し周
期中に受信された信号の平均値が得られるが、ここで
は、回路構成を簡単化するため、積分値そのものを使用
している。整流回路2から出力される積分値をA/D変
換器3でA/D変換し、該A/D変換により得られたデ
ジタル信号を比較回路4で、予め定められた閾値と比較
する。閾値を超えたデジタル信号が得られた時点で、比
較回路4の出力が“1”になる。この“1”を示す信号
が記憶回路6にWrite(Write−enabl
e)信号として入力されることにより、このとき受信回
路1に入力されている周波数データが記憶回路6に格納
される。この周波数データは、制御回路5からNbfビ
ットのデジタル信号として記憶回路6に与えられる。
【0021】制御回路5では、複数の各止まり木チャネ
ルの周波数を予め保持しており、受信回路1に対して周
波数検出を行うべき止まり木チャネルの周波数を周波数
指定データにより指定する。受信回路1は、制御回路5
から指示された周波数を有する止まり木チャネルの受信
を行う。受信回路1は、指定された周波数の信号を、例
えば、ベースバンド帯域の信号に変換して整流回路2に
出力する。整流回路2は、制御回路5から与えられる、
止まり木チャネルの繰り返し周期タイミングを指示する
信号(スイッチング信号)を使って、内部のスイッチを
ON/OFFし、該繰り返し周期の期間受信回路1から
入力される信号を積分する。上記したように、整流回路
2の出力はA/D変換器3によりA/D変換され、閾値
と比較されるために、Nadビットのデジタル信号とし
て比較回路4に入力される。比較の結果、Nadビット
が表す数値が閾値よりも大きい場合には、Write信
号が記憶回路6に印加され、制御回路5から入力される
Nbfビットの周波数指定データが記憶される。
【0022】制御回路5では、記憶回路6にRead信
号を加えて、このNbfビットの候補周波数データを記
憶回路6から読み出し、受信回路1へ設定してセルサー
チを行う。
【0023】上述のように閾値との比較を行わずに制御
回路5の出力と周波数指定データを全て記憶回路6に記
憶するようにしても良い。また、さらには、整流回路2
の出力を、アナログ電圧値の閾値とアナログ方式のコン
パレータにより比較して、その比較結果を記憶回路のW
rite信号として使うような構成としてもよい。ま
た、さらには、CPU等によりA/D変換器3からの出
力を閾値と比較して候補周波数データを選択するように
してもよい。
【0024】なお、同図では、制御回路5がセルサーチ
を行うための候補周波数データを取得するが、セルサー
チを行うための構成は同図には図示されていない。セル
サーチの方法は、従来の技術を用いることができ、ハー
ドウェア構成も公知の技術を用いればよいので、特に示
してはいない。従って、以下の各実施形態の説明におい
ても、セルサーチの方法及びそれを実現するハードウェ
ア構成については、特に記載しない。
【0025】図2は、図1中の整流回路の一例を示す図
である。
【0026】これは一般的なブリッジ形全波整流回路9
にスイッチ10を付加したものである。入力端子8から
入力された信号は、ブリッジ9a及びコンデンサ9bに
よって整流される。特に、本実施形態においては、スイ
ッチ10を設けて、止まり木チャネルの繰り返し周期の
間、スイッチ10をOFFにしておき、この間に、整流
された信号の電荷をコンデンサ9bに蓄積するようにす
る。このコンデンサ9bに整流信号の電荷を蓄積する動
作が、上記した信号の積分に対応する。なお、図2で
は、全波整流回路の例を示したが半波整流回路で構成し
てもよい。
【0027】図3は、本発明の移動機の第2の実施形態
を示すブロック図である。
【0028】なお、同図において、図1と同じ構成要素
には同じ参照符号を付してある。
【0029】本実施形態は、複数の搬送波周波数に使用
可能な信号が存在すると判定した場合、該信号の存在す
る搬送波周波数のうち信号強度が最大となる周波数につ
いて、セルサーチを行う構成となっている。前述の第一
段階の処理の終了後、信号強度の順に単一周波数のセル
サーチを行う。
【0030】すなわち、制御回路5からNbfビットの
周波数指定データNbfビットが入力された受信回路1
は、この入力により指定された周波数の信号に対して周
波数変換を行い、該変換により得られた信号を整流回路
2に出力する。整流回路2は、制御回路5から入力され
るスイッチング信号に基づいて、受信回路1からの入力
信号を整流し、該整流により得られた信号を止まり木チ
ャネルの繰り返し周期の間積分する。その積分結果は、
A/D変換器3に入力され、デジタル信号に変換された
後、Nadビットデジタル信号として、比較回路4に入
力されると共に、記憶回路6にも入力される。比較回路
4での比較結果が、閾値よりも整流回路2の積分値の方
が大きいという場合には、比較回路4からWrite信
号が記憶回路6に入力され、制御回路5から出力されて
いるNbfビットの周波数指定データと整流回路2の積
分値をデジタル化したNadビットの信号値とが、対応
づけられて記憶回路6に記憶される。
【0031】図3中の制御回路5は、記憶回路6から最
大の積分値データに対応する周波数データを読み出し、
従来の単一周波数に対するセルサーチを行う。この場
合、制御回路5は、記憶回路6に記憶されている積分値
データを参照し、最も大きい積分値データを探し、これ
に対応して記憶されている周波数指定データを取得す
る。そして、この周波数指定データによって指定される
周波数に対し従来の単一周波数に対するセルサーチを行
う。また、同図の構成においては、積分値が最大の周波
数データだけをセルサーチの対象とする以外に、記憶回
路6から積分値の大きい方から所定数の周波数指定デー
タを取得し、これら複数の周波数指定データについて、
それぞれ、個々に、従来の単一周波数に対するセルサー
チを行わせる方法も可能である。このように、積分値の
大きい方から所定数の周波数を選択することによって、
全ての記憶周波数に対してセルサーチを行うよりもかな
り処理時間を短縮することができる。従来の単一周波数
に対するセルサーチの方法についての説明は省略する。
【0032】図4は、本発明の移動機の第3の実施形態
を示すブロック図である。
【0033】本実施形態では、全ての搬送波周波数につ
いて、受信回路21の出力と共通ショートコードのタイ
ミング−相関自乗振幅演算特性をとった後、このデータ
に基づいてセルサーチを行うものである。ここで、タイ
ミング−相関自乗振幅演算とは、マッチドフィルタによ
り相関値と、共通ショートコードを復調信号に乗算する
タイミングに関する情報を得ることを意味している。以
下においても、同様である。
【0034】受信回路21は周波数変換回路(不図示)
を含み、この回路により外部からの入力データにより局
部発信周波数を設定できる。受信回路21は、制御部2
7から与えられる周波数指定データに基づいて、それに
対応する周波数の信号を生成し、この局部発信信号を用
いて、アンテナ20で受信された信号の周波数を変換す
る。例えば、アンテナ20で受信されたRF帯域の信号
をIF帯域の信号に変換する。次に、受信回路21によ
って周波数変換された信号は、直交復調器22に入力さ
れ、直交信号であるI信号とQ信号に復調される。そし
て、該I信号、Q信号はそれぞれA/D変換器23−
1、23−2によってデジタル信号に変換され、マッチ
ドフィルタ24−1、24−2に入力される。マッチド
フィルタ24−1、24−2には、セルサーチをしよう
とする止まり木チャネルの共通ショートコードが入力さ
れ、マッチドフィルタ24−1、24−2は、それぞ
れ、該共通ショートコードとデジタル変換されたI信
号、Q信号との相関値を演算出力する。自乗振幅演算回
路25は各マッチドフィルタ24−1、24−2からの
相関値出力を複素数の実数、虚数成分(例えば、共通シ
ョートコードとI信号との相関値を実数成分、共通ショ
ートコードとQ信号との相関値を虚数成分)とみなし
て、複素平面でのその複素数値の座標原点からの距離の
自乗を算出出力する回路である。自乗振幅演算回路25
の出力は制御部27から出力される周波数指定データと
共に、相関電力値として記憶回路26に記憶される。そ
して、制御部27がRead信号を記憶回路26に与え
記憶回路26から格納データを読み出し、これらの格納
データの中から候補周波数、及び候補タイミングを選択
するものである。候補タイミングはマッチドフィルタ2
4−1、24−2が共通ショートコードを異なるタイミ
ングで乗算して相関値を求める度に、その相関値が記憶
回路26に記憶されるので、記憶回路26からどの相関
値に対応するデータを読み出したかによって、候補タイ
ミングを知ることができる。
【0035】図5は、自乗振幅演算回路25の構成例を
示す図である。
【0036】直交復調器22により直交復調されたI信
号、Q信号それぞれに対し、相関値が求まると、それぞ
れの相関値は入力1及び入力2として、それぞれ乗算器
28−1、28−2に入力される。また、入力1及び入
力2は、分岐され、それぞれ乗算器28−1、28−2
に入力される。そして、乗算器28−1、28−2によ
って、それぞれ、入力1、入力2の自乗値が演算され
る。そして、それらの自乗値信号は、加算器29に入力
され、加算される。これにより、例えば、入力1、入力
2の値をそれぞれI及びQで表すとすれば、加算器29
から、I2 +Q2という相関電力値が出力される。
【0037】図6は、図4の記憶回路26に記憶される
データの格納形式の一例を示した図である。
【0038】図4の記憶回路26には、相関電力値、候
補タイミング及び候補周波数の各項目のデータが記憶さ
れる。これらのデータをアクセス及び容量の観点で効率
よく記憶する格納形式として、図6に示す方法がある。
同図では、相関電力値が2次元テーブル70の各セル7
1に記憶される。テーブル70の各行は、各指定周波数
fに対応し、テーブル70の各行は、各候補タイミング
tに対応している。この候補タイミングtは、マッチド
フィルタ24−1、24−2で、共通ショートコードを
復調信号に乗算した時のタイミングである。一般に、マ
ッチドフィルタは、拡散符号が与えられると、受信装置
のクロックに同期して、拡散符号の乗算タイミングをず
らしながら相関値を順次出力する。従って、何番目に出
力された相関値かを記憶しておくことによって、受信装
置内のクロックのタイミングで拡散符号の乗算タイミン
グすなわち候補タイミングを特定することができる。
【0039】従って、テーブル70には、相関電力値が
それが得られた時の乗算タイミング(候補タイミング)
と指定周波数との交点のセルに格納される。記憶回路2
6をテーブル70として実装することにより、記憶回路
26には、相関電力値のみ記憶すればよい。また、記憶
回路26にたいする相関電力値のライト/リード時の行
アドレスが周波数指定データ(候補周波数)、列アドレ
スが乗算タイミング(候補タイミング)となる。
【0040】図7は、本発明の移動機の第4の実施形態
を示すブロック図である。
【0041】なお、同図において、図4と同じ構成要素
には同じ参照符号を付している。
【0042】アンテナ20で受信された信号は、受信回
路21によってIF帯域に周波数変調され、直交復調器
22に入力される。直交復調器22では、受信回路21
からの信号をI信号とQ信号に復調し、それぞれA/D
変換器23−1、23−2に入力する。A/D変換器2
3−1、23−2により、それぞれ、デジタル信号に変
換されたI信号とQ信号は、それぞれマッチドフィルタ
24−1、24−2に入力され、マッチドフィルタ24
−1、24−2において共通ショートコードとの相関値
が取られる。そして、マッチドフィルタ24−1、24
−2からそれぞれ出力されたI信号及びQ信号の相関値
は自乗振幅演算回路25に入力される。自乗振幅演算回
路25では、前述したように、I信号とQ信号の共通シ
ョートコードとの相関値の自乗和(相関電力値)を算出
・出力する。自乗振幅演算回路25の出力は、記憶回路
26に入力されると共に、比較回路30にも入力され
る。比較回路30では、自乗振幅演算回路25の出力
(相関電力値)を、予め定めた閾値と比較する。自乗振
幅演算回路25の出力と閾値とを比較した結果、自乗振
幅演算回路25の出力が閾値を上回る場合、比較回路3
0の出力(判定情報)が“1”となる。これを記憶回路
26にWrite信号として入力されることにより、閾
値を超えた相関電力値に対応する周波数指定データ、及
び相関電力値のみが記憶回路26に記憶される。
【0043】さらに、制御部27は、Read信号を記
憶回路26に入力して、記憶回路26から相関電力値と
それに対応する候補周波数(周波数指定データ)を読み
出し、各周波数で最大となる相関電力値(相関自乗振幅
演算値)に対応するタイミングを選択し、このタイミン
グに対応する候補周波数について従来の単一周波数のセ
ルサーチを行う。あるいは、制御部27は、記憶回路2
6に格納されている全周波数の中から最大相関自乗振幅
演算値の周波数とそれに対応するタイミングを一つ選択
しセルサーチを行ってもよい。相関電力値に対応するス
ロットタイミング(共通ショートコードを復調信号に乗
算するタイミング)は、マッチドフィルタ24−1、2
4−2が順次出力する相関値の内、何番目の相関値を読
み出したかを検出することによって、マッチドフィルタ
24−1、24−2の動作と装置内のクロックの関係か
ら知ることができる。
【0044】本実施形態によれば、閾値判定を行い、有
効と思われる止まり木チャネルの周波数に関するデータ
を記憶回路26に記憶するので、記憶回路26の容量の
節約とその後のデータ処理(最大値選択、ソート)の演
算量を軽減することが可能である。
【0045】図8は、本発明の移動機の第5の実施形態
を示すブロック図である。
【0046】なお、同図において、図4と同じ構成要素
には同じ参照符号を付してある。
【0047】本実施形態は記憶回路26のデータの中か
ら各周波数毎に自乗振幅演算値が最大となるデータに対
応するタイミングを決定するものである。最大値決定回
路31は、CPUを用いソフトウェアで実現してもよ
い。最大値決定回路31は、全周波数での自乗振幅演算
値の最大値のタイミングを選択する構成としてもよい。
さらには、最大値決定回路31は記憶回路26に記憶さ
れたデータを複数の共通ショートコードの周期に渡って
演算し、これらの周期全体で平均化したデータを求め、
平均化されたデータの中から最大値を決定するような構
成にしても良い。
【0048】アンテナ20で受信された信号は受信回路
21で、IF帯域に周波数変調され、直交復調器22で
復調される。復調されたI信号とQ信号はそれぞれA/
D変換器23−1、23−2で変換された後、マッチド
フィルタ24−1、24−2で共通ショートコードとの
相関値が演算される。I信号及びQ信号のそれぞれの相
関値は、自乗振幅演算回路25でI信号とQ信号の相関
値の自乗振幅演算値(相関電力値)が求められ、これら
は記憶回路26に記憶される。本実施形態では、この次
に、最大値決定回路31が、制御部27とは独立に記憶
回路26内の周波数指定データと相関電力値とを読みと
り、最大の相関電力値に対応する周波数指定データ(候
補周波数)を決定する。このときの最大相関電力値の決
定の仕方は、上述したように何通りかの方法がある。
【0049】最大値決定回路31により最大の相関電力
値に対応する候補周波数が決定されると、制御部27
は、Read信号を記憶回路26に印加して、記憶回路
26から該最大の相関電力値に対応する候補周波数と候
補タイミングを取得し、セルサーチを行う。
【0050】図9は、本発明の移動機の第6の実施形態
を示すブロック図である。
【0051】なお、図8と同じ構成要素には同じ参照符
号を付してある。
【0052】本実施形態は、全周波数のタイミング−相
関自乗振幅演算値データのうち、相関自乗振幅演算値の
大きなデータに対応する周波数、タイミングから順にセ
ルサーチを行うものである。
【0053】本実施形態では、記憶回路26に記憶され
た候補周波数や候補タイミング等のデータを自乗振幅演
算値の大きい順に並べ替えるソート回路32を持つ、C
PUを用いソフトウェアでこの機能を実現しても良い。
本実施形態においても、記憶回路26に記憶された周波
数やタイミング等のデータを複数の共通ショートコード
の周期に渡って平均化した後に、これらデータを並べ替
えるようにするようにしても良い。
【0054】アンテナ20で受信された信号は、受信回
路21でIF帯域に周波数変換され、直交復調器22に
よって復調される。復調された、I信号とQ信号は、そ
れぞれ、A/D変換器23−1、23−2によってデジ
タル信号に変換され、続いて、それぞれ、マッチドフィ
ルタ24−1、24−2で共通ショートコードとの相関
値が取られる。そして、自乗振幅演算回路25でI信号
及びQ信号の相関値が自乗され、I信号及びQ信号の相
関電力値(相関自乗振幅演算値)が算出される。そし
て、これらは、対応する周波数指定データと共に記憶回
路26に記憶される。ソート回路32は、記憶回路26
に記憶されている相関電力値を検索し、記憶回路26内
のデータを相関電力値の大きい順に並べ直す。あるい
は、記憶回路26内のデータについて、周波数を先に検
索し、記憶回路26内のデータを同じ周波数を有するデ
ータが、同じ周波数を有するデータのグループ間で、相
関電力値の大きい順に格納されるように並べ直す。
【0055】制御部27は、このようにして並べ替えら
れた記憶回路26から、相関電力値の大きいデータから
順に候補周波数と候補タイミングを取得し、セルサーチ
を行う。
【0056】図10〜図12は、本発明の移動機の第7
の実施形態を示す図である。
【0057】本実施形態は、同一基地局から同じ電力で
送信された複数の搬送波による信号は、ほぼ同じ減衰特
性をもつため、どれを採用しても同じであると考え、最
大の相関自乗振幅演算値を持つもののみを比較に用いる
ものである。
【0058】図10は、第7の実施形態の構成例を示す
図である。
【0059】なお、図10において、図9と同じ構成要
素には、同じ参照符号を付してある。
【0060】本実施形態では、記憶された自乗振幅演算
値のデータをソートする回路、各基地局毎のデータに推
定分類する回路を持つ。ソート、推定分類の機能は、C
PU35でソフトウェアで実現するようにしているが、
ハードウェアで構成しても良い。
【0061】アンテナ20で受信された信号は、受信回
路21で、IF帯域に周波数変換され、直交復調器22
によってI信号とQ信号に復調される。I信号、Q信号
のそれぞれの復調信号は、それぞれ、A/D変換器23
−1、23−2によってデジタル信号に変換された後、
マッチドフィルタ24−1、24−2に入力される。マ
ッチドフィルタ24−1、24−2で、それぞれ、デジ
タルのI信号、Q信号と、共通ショートコードとの相関
値を演算し、その演算結果を自乗振幅演算回路25に出
力する。自乗振幅演算回路25は、入力されたI信号及
びQ信号の共通コードとの相関値について、それぞれ、
自乗振幅を演算し、I信号及びQ信号に関する相関電力
値を算出する。これらの相関電力値はCPU35に送ら
れ、CPU35により記憶回路36に記憶されると共
に、後述する処理が施される。また、CPU35は記憶
回路36に記憶した相関電力値に対応する周波数指定デ
ータを制御部27から受け取って、このデータを相関電
力値に対応させて記憶させる。
【0062】CPU35は、所定の処理を行った後、候
補周波数及び候補タイミングデータを制御部27に出力
して、セルサーチを行わせる。
【0063】図11は、図10のCPU35が実行する
の推定分類機能処理の一例を説明するフローチャートで
ある。
【0064】この例では、同じタイミングのデータにつ
いては、最大相関自乗振幅演算値を持つもののみを残し
後は捨てる処理を行っている。なお、記憶されたデータ
を複数回共通ショートコードの周期で平均化した後にこ
れらの処理をするようにしても良い。
【0065】図12は、データの記憶回路36での配置
例を示す図である。
【0066】記憶回路36内には、“順位”、“周波数
データ”、“タイミング(位相)”、及び“相関自乗振
幅演算値”の各データ項目から構成されるレコードが、
テーブル形式で格納されている。各データ項目は1ワー
ドであり、1レコードは4ワードとなっている。記憶回
路36の1アドレスには1ワードのデータが格納される
ため、各レコードについてデータ項目単位でリード/ラ
イトが可能である。
【0067】記憶回路36内において、各レコードの格
納単位をエントリと呼ぶことにする。また、図12に示
すように、記憶回路36の先頭レコードが格納されてい
るエントリのアドレスは“DataStart”、最終
レコードが格納されているエントリのアドレスは“Da
taEnd”となっている。
【0068】このような構成において、記憶回路36内
には、エントリアドレスを“DataStart”、
“DataStart+4”、“DataStart+
8”、・・・“DataEnd”とする各エントリに、
“順位”が“1”、“2”、・・・“N”のN個のレコ
ードが格納されている。
【0069】図11及び12を用いて、CPU35の行
う推定分類機能処理を説明する。なお、図11のフロー
チャートにある処理が実行される前にレコードは図12
に示すように相関自乗振幅演算値の降順に並べ替えられ
ているものとする。この処理もCPU35で行われる。
図11のフローチャートの処理の後、記憶回路36のア
ドレスDataStart〜DataEnd+3には、
所望のレコードが相関自乗振幅演算値の降順に並べられ
る。これもCPU35で行われる。昇順に並べられたデ
ータを作成することも当然可能である。
【0070】まず、記憶回路36に図12に示すような
形式でレコードが記憶されているものとする。
【0071】図11において、まず、ステップS1にお
いて、変数Xに記憶回路36に記憶されている順位
“1”の先頭レコードのエントリアドレス“DataS
tart”を設定する。また、変数Yには、図12のレ
コードの内、順位“2”の次のレコードのエントリアド
レスが設定される。ステップS2では、変数Xが変数D
ataEndより大きいか、すなわち、全てのエントリ
のレコードに対して処理を行ったかを判断する。ステッ
プS2の判断が、「Yes」の場合には、全てのエント
リのレコードに対して処理を終わったことになるので、
処理を終了する。ステップS2で、判断が「No」の場
合には、処理すべきレコードが残っているので、ステッ
プS4に進む。ステップS4では、変数Yが変数Dat
aEndより大きいか否かを判断する。これは、エント
リアドレスが変数Xに等しいレコードと比較を行うべき
レコードのエントリアドレスを示す変数YがDataE
ndを超える、すなわち、記憶回路36に比較すべきレ
コードがもう存在しないことを判断するものである。ス
テップS4の判断が「Yes」の場合には、比較するレ
コードが最後のエントリまで来たので、比較元のレコー
ドのエントリアドレスを示す変数Xを“4”増加すると
共に、変数Yの値を更新された変数Xの値よりも“4”
だけ大きな値に設定して(ステップS3)、次のエント
リのレコード、すなわち、該レコードに設定されている
タイミング処理に移る。ステップS4で、判断が「N
o」の場合には、ステップS5で、レジスタAにアドレ
ス(X+2)の内容を、レジスタBにアドレス(Y+
2)の内容をロードする。アドレスX、Yはそれぞれ図
12の各エントリのアドレス、すなわち、各レコードの
「順位」のデータ項目が格納されているアドレスを示し
ているが、これら、各エントリのアドレスに“2”を加
算したアドレスは、各レコードの「タイミング」のデー
タ項目が格納されているアドレスを示す。従って、レジ
スタA及びBには、比較すべき各レコードのタイミング
データがロードされる。ステップS6では、レジスタC
に、(レジスタA−レジスタB)の内容を格納する。そ
して、ステップS7で、レジスタCの内容が、“0”で
あるか否かを判断する。すなわち、2つのレコードのタ
イミングデータが同じか否かを判断している。これは、
同じ基地局から発信された信号であれば、周波数が異な
っていてもタイミングが同じであると推測し、同じタイ
ミングのデータは同じ基地局からのものであるから、い
ずれか一つのみを残せば良いという考えに基づいてい
る。
【0072】ステップS7で、判断が、「No」の場合
には、同じ基地局からの信号ではないので、ステップS
14に進んで、比較すべきレコードのエントリアドレス
を次のエントリアドレスに変更して、ステップS4に戻
って、上記処理を繰り返す。ステップS7で、判断が
「Yes」の場合には、2つのレコードのタイミングデ
ータが同じであることを意味しているので、同じ基地局
からの信号であり、いずれか一方のみを残せばよいと判
断して、ステップS8に進む。ステップS8では、レジ
スタAにアドレスX+3の内容を、レジスタBにアドレ
スY+3の内容をロードする。そして、ステップS9
で、レジスタCに(レジスタB−レジスタA)の値を格
納する。ステップS10では、このレジスタCが“0”
より大きいか否かを判断する。これは、2つのエントリ
アドレスX、Yのレコードの内、いずれのレコードの方
が相関自乗振幅演算値が大きいかを判断するものであ
る。すなわち、同じ基地局からの信号であれば、相関自
乗振幅演算値の大きい方を記憶しておけば十分であると
いう見解に基づいている。
【0073】ステップS10での判断が、「No」の場
合には、比較元のエントリアドレスXのレコードの方が
相関自乗振幅演算値が大きいということになるので、比
較相手であるレコードを変更する。すなわち、ステップ
S14に進んで、Y=Y+4として、1つ下のエントリ
のレコードを記憶回路36から読み出すために、変数Y
の値を“4”増加する。そして、ステップS4に戻っ
て、上記処理を繰り返す。ステップS10で、レジスタ
Cの内容が“0”より大きかった場合には、比較相手の
方が、大きい相関自乗振幅演算値を持っているので、ス
テップS11で、アドレスX〜X+3のレコードをアド
レスY〜Y+3のレコードに書き換える。これにより、
元々アドレスX〜X+3に格納されていたレコードは上
書きされ、消去される。次に、ステップS12で、アド
レスY+4以降のレコードをアドレスY以降へ移動す
る。つまり、以前アドレスX〜X+3にあったレコード
が消去されたので、アドレスY以降のレコードの記憶回
路36内での格納位置を1エントリ分繰り上げると共
に、アドレスX〜X+3に移動されたアドレスY〜Y+
3のレコードを上書きして、同じレコードが重複しない
ようにするものである。そして、ステップS13で、最
新の格納レコードの最終エントリアドレスを示す変数D
ataEndから“4”を引いて、ステップS14の処
理を行った後、ステップS4に戻って上記処理を繰り返
す。ステップS13の処理は、元々アドレスX〜X+3
にあったレコードが上書きされて消去されると共に、ス
テップS12で、アドレスY以降のレコードの格納位置
が1エントリ分繰り上げられてたので、これらの処理に
対応して、レコードの最終エントリアドレスも繰り上げ
るものである。
【0074】以上の処理により、相関自乗振幅演算値が
大きいタイミングのデータ(レコード)から順に、最大
の相関自乗振幅演算値を有するレコードのみが残され、
それ以外のレコードは削除される処理が、順次行われ最
終的に、記憶回路36内には、各タイミングのデータに
ついて最大相関自乗振幅演算値が設定されているレコー
ドのみが格納されている。また、これらのレコードは、
最大相関自乗振幅演算値の降順に格納されている。
【0075】図12に示す例の場合には、タイミングが
“50”のレコードについてはエントリアドレスが“D
ataStart”のレコードのみが残され、その他の
エントリアドレスが“DataStart+4”、“D
ataStart+8”のレコードは削除される。ま
た、タイミングが“75”のレコードについては、エン
トリアドレスが“DataStart+12”のレコー
ドのみが残され、それ以外のレコードは削除される。そ
して、エントリアドレス“DataStart+12”
のエントリに格納されていたレコードが、エントリアド
レス“DataStart+4”のエントリに格納され
る。エントリアドレス“DataStart+8”以降
の各エントリにも上記以外の不図示の各タイミングの最
大相関自乗振幅演算値が設定されたレコードが、エント
リが繰り上げられて格納される。
【0076】なお、上記フローチャートで示した処理
は、一例であり、記憶回路36に登録されているレコー
ドが同じ基地局からの信号に関するレコードであるか否
かを判断する方法は複数考えられる。例えば、同じ基地
局からの信号に関するレコードを消去する場合に、相関
自乗振幅演算値の大きいものを残さないで、乱数を使っ
て、任意のエントリのレコードを削除するようにしても
良い。
【0077】図13は、本発明の移動機の第8の実施形
態を示すブロック図である。
【0078】なお、同図で図10と同じ構成要素には同
じ参照符号を付してある。
【0079】本実施形態は、第7の実施形態の機能を移
動局側で簡易に実現するための構成である。すなわち、
第7の実施形態においては、同じ基地局から送信されて
いる信号は、周波数が異なっても同じタイミングになる
と推定して処理を行っている。しかし、実際には、同じ
基地局でも、周波数毎にタイミングが異なることが考え
られる。本実施形態では、各基地局が各搬送波周波数の
止まり木チャネルのロングコードマスクシンボル部の共
通ショートコード位相を、全基地局で共通な一定値ずつ
ずらして(遅延を周波数間に与えて)送信する場合を想
定する。ロングコードマスクシンボル部とは、図18に
示された止まり木チャネル100の共通ショートコード
とグループショートコードで拡散された部分103であ
る。この部分103は、ロングコードによる拡散が行わ
れておらず、ロングコードによる拡散がマスクされてい
る状態なので、このように呼ばれる。
【0080】このようなシステムにおいては、全ての基
地局において、周波数間に与える遅延量が一定なので、
どの周波数を受信しているかを定めることにより、受信
した周波数の信号に与えるべき遅延量を決定することが
できる。
【0081】アンテナ20で受信された信号は受信回路
21によって受信される。制御部27は、受信回路21
に周波数指定データを与えて、特定の周波数の信号をI
F帯域に変換させる。IF帯域に変換された信号は、直
交復調器22に入力され、I信号とQ信号に復調され
る。次に、I信号とQ信号は、それぞれA/D変換器2
3−1、23−2によってデジタル信号に変換された
後、それぞれマッチドフィルタ24−1、24−2に入
力される。デジタルのI信号、Q信号は、それぞれマッ
チドフィルタ24−1、24−2によって共通ショート
コードとの相関値がとられ、その後自乗振幅演算回路2
5によって該相関値の相関電力値が算出される。スイッ
チSW1とSW2には、制御部27から周波数指定デー
タが出力され、スイッチSW1、SW2により、該周波
数指定データによって指定された周波数によって相関自
乗回路25からの出力を遅延素子40に入力するか否か
が決定される。全ての基地局で、各搬送波周波数間に与
えられる遅延量は一定値に決定されているので、最も遅
延している搬送波周波数の信号は、遅延素子40を通過
させずにCPU35に入力させる。他の搬送波周波数の
信号に対する相関値は、スイッチSW1、SW2を切り
替えることにより、遅延素子40に入力させて遅延量が
相殺されるようにする。制御回路27から出力される周
波数指定データは遅延素子40にも入力され、最も遅延
している搬送波周波数の信号から、現在選択されている
搬送波周波数の信号がどの程度遅延しているかが遅延素
子40において決定される。遅延素子40は、この決定
に基づいて自乗振幅演算回路25から出力された相関電
力値のCPU35への入力タイミングを変化させ、最も
遅延している搬送波周波数の信号との間の遅延量が
“0”となるように調整する。また、制御部27から
は、周波数指定データがCPU35に入力され、前述の
実施形態と同様に、図12のようなレコードが記憶回路
36に記憶される。
【0082】このようにして、CPU35に入力される
各搬送波周波数の信号の相関電力値の入力タイミング
は、搬送波周波数毎の遅延量が相殺されているので、同
じ基地局から出力された信号の相関電力値のCPU35
への入力タイミングは搬送波周波数が異なっても全て同
じタイミングとなる。従って、第7の実施形態で説明し
たように、記憶回路36に記憶されるデータを処理する
場合に、同じ基地局から送信された信号の相関電力値の
CPU35への入力タイミングは同じになるという推測
に基づくデータ処理を使用できる。つまり、本実施形態
の構成を使用すれば、1つの基地局から送信される信号
が各搬送波周波数毎に異なるタイミングを有していると
しても、図11のフローチャートの処理をそのまま適用
することが可能となる。
【0083】そして、CPU35は、止まり木チャネル
の候補周波数と候補タイミングとを制御部27に渡し
て、セルサーチを行わせる。
【0084】なお、本実施形態においては、スイッチS
W1、SW2及び遅延素子40を用いて周波数間の遅延
を補正するようにしているが、必ずしもこの構成には限
定されず、CPU35により相関電力値を一旦記憶回路
36に記憶してから、CPU35のソフトウェア処理に
よりデータの遅延量を補正する処理を行うようにしても
よい。
【0085】ところで、遅延量(オフセットチップ量)
には“0”、すなわち全く遅延(オフセット)しないも
のも含む。
【0086】以下に説明する実施形態は、これまで説明
してきた実施形態による移動機・セルラシステムと、セ
ル内のトラフィックの混み具合を把握する機能を有する
基地局機能とを組み合わせ、トラフィックの多い周波数
と少ない周波数の送信電力を変化させることで、トラフ
ィックの大きい周波数への新規ユーザの参入を抑え、ト
ラフィックの少ない周波数への参入を促進するものであ
る。また、CDMAセルラシステムでは、各チャネル間
の干渉電力がユーザ容量を決定するため、セル内の干渉
電力が一定レベル以上になったとき、新規参入を抑制す
るためにも利用することができる。同一基地局で多周波
数のセルを統括している場合、一つの周波数のセルで新
規参入ユーザを抑制すれば、自然に、抑制されていない
他の周波数のセルに新規参入ユーザが入っていくことと
なる。
【0087】図14は、本発明の基地局の第1の実施形
態を示すブロック図である。
【0088】同図は、送信局の構成を示す図である。同
図に示すように、それぞれ異なった周波数の信号を生成
する送信部50−1、50−2、・・・が並列に設けら
れており、これら送信部50−1、50−2、・・・か
ら出力された信号は、電力増幅器46の手前で合成さ
れ、電力増幅器46によって一括して増幅された後にア
ンテナ45から送信されていく。
【0089】送信部50−1、50−2、・・・は、出
力する信号の周波数が異なるのみで、基本的な構成は全
て同様であるので、送信部50−1のみ内部構成を示し
ている。送信部50−1、50−2、・・・は、CDM
Aセルラシステムの不図示の管理装置から自周波数に収
容されているユーザ数を取得し、これを制御部49に入
力する。また、基地局から送信すべき送信データも送信
部50−1、50−2、・・・に入力され、この送信デ
ータは変調器48によって変調される。変調された送信
データは、デジタル制御型減衰器47(デジタル制御型
には必ずしも限定されない)に入力される。デジタル制
御型減衰器47の減衰量は制御部49が当該周波数のユ
ーザ数を元に生成した減衰量制御信号によって制御され
る。送信部50−1、50−2、・・・の内、多数ユー
ザを収容している周波数の減衰量を多く、ユーザ数の少
ない周波数の減衰量を小さくすることによって、アンテ
ナ45からはユーザ数の少ない周波数の信号が大きな強
度で送信される。これにより、上記第1〜第8の実施形
態の受信装置を備える移動機を使用した場合、ユーザ数
の少ない周波数に新規ユーザが多く収容されるようにな
る。すなわち、トラフィックの小さい周波数側での止ま
り木チャネルの送信電力をPl、トラフィックの小さい
周波数側の止まり木チャネルの送信電力をPgとする。
このときPl>Pgとすればサービスエリア内の新規参
入ユーザの多くがトラフィックの小さい周波数に参入す
る確率が高くなる。PlをPgに対して十分大きくする
ならば、新規参入ユーザのほとんどをトラフィックの小
さい側のセルに収容することが可能となる。
【0090】これは一つの搬送波周波数の止まり木チャ
ネル送信電力を制御している場合のものである。止まり
木チャネル送信データは、拡散等の変調操作が行われ、
制御部49により減衰量が制御できる減衰器47により
送信電力が調整された後、電力増幅器46により電力増
幅されて送信される。制御部49にはセル内の送信ユー
ザ数がデータとして入力され、これにより減衰器47の
減衰量が決定される。
【0091】また、ある基地局で、ある搬送波周波数の
セルの止まり木チャネル内共通ショートコードのレベル
を十分に下げ、共通ショートコード以外の止まり木チャ
ネルを送信したままにしておけば、新たに、そのセルに
ユーザは参入できなくなる。もし、この時同一基地局が
別の搬送波周波数のセルの止まり木チャネルの共通コー
ド拡散信号電力を前記ある搬送波周波数の拡散信号電力
より大きく設定するならば、新規参入ユーザの多数は、
共通ショートコードの送信電力の大きい搬送波周波数の
セルへ参入してゆく。雑音、干渉などを考慮に入れると
完全に100パーセントの新規参入ユーザが共通ショー
トコード拡散信号の送信電力が大きい側の搬送波周波数
のセルに参入するわけではないが、送信電力差が大きく
なるにつれて、次第にこの傾向が強くなる。移動機があ
るセルへのハンドオーバー時に共通ショートコード拡散
信号を必要とするならば、そのセルにハンドオーバーで
きなくすることが可能である。これらの場合、セル内に
既にいるユーザが通信中に止まり木チャネルの報知情報
(共通ショートコード以外の信号で拡散されている)を
必要とする場合もその情報は常に報知されているので問
題はない。
【0092】また、これらは、搬送波周波数が異なるセ
ルを物理的に分離して収容している基地局で実現した場
合にも使用可能である。たとえば、祭りなどの催しで一
時的に特定の地域に移動機が集中することがある。この
ような場合、既存の基地局の収容能力を超えてしまい、
電話がかかりにくいであるとか、通話品質が低下すると
いう問題が起きることが想定される。このような場合
に、既存の基地局でユーザ数が一定数に達した場合に、
既存の基地局の止まり木チャネルの共通ショートコード
拡散電力を最低(できればゼロが望ましい)にして、随
時に設置した基地局のショートコード拡散電力を通常の
レベルで送信するならば、それ以降に参入するユーザの
ほとんどが該随時に設定された基地局のセルに参入する
ことになる。このことにより、電話のかかりにくい現象
や通話品質の低下を未然に防ぐことが可能である。ま
た、移動機の初期セルサーチ時間が増加しない点は移動
機にとって利点である。さらに、この方式は、複数の搬
送波周波数を用いながらも、止まり木チャネルが単一周
波数に存在するシステムでも有効である。この場合、移
動機は単一周波数の初期セルサーチを行うものとなる。
【0093】図15は、本発明の基地局の第2の実施形
態を示すブロック図である。
【0094】なお、同図においては、基地局が使用する
周波数としてf1とf2のみを仮定しているが、必ずし
も使用する周波数は2つに限定されるものではない。
【0095】本実施形態は止まり木チャネル内の共通シ
ョートコード拡散信号の送信電力のみを独立に制御する
ものである。止まり木チャネル内のロングコードマスク
部以外のデータは、直交変調器56−1、56−2で直
交多重され、更にショートコード拡散部58−1、58
−2において、共通ショートコードで拡散される。ロン
グコードマスク部において、共通ショートコードはロン
グコード逆拡散部57−1、57−2において、ロング
コードで拡散され(ロングコードで逆拡散され)、増幅
器AMP1、AMP2により重み付けされ(増幅され;
利得g1、g2)、加算器59−1、59−2でショー
トコード拡散部58−1、58−2からの出力データと
時間多重される。ここで、加算器59−1、59−2は
排他論理和をとるものである。そして、時間多重された
信号は、ロングコード拡散部60−1、60−2におい
て、ロングコードによって拡散された後、周波数変換部
61−1、61−2で周波数変換される。送信部55−
1は、ロングコードによって拡散された信号を周波数変
換部61−1により周波数f1に周波数変換して出力
し、送信部55−2は、ロングコードによって拡散され
た信号を周波数変換部61−2により周波数f2に周波
数変換して出力する。該周波数f1の信号と周波数f2
の信号は結合器54で合成された後、電力増幅器53で
電力増幅された後にアンテナ52から送信される。
【0096】ロングコードマスク部において、共通ショ
ートコードをロングコード逆拡散部57−1、57−2
でロングコードで逆拡散した後に、ロングコード拡散部
60−1、60−2においてロングコードで拡散するの
は、ロングコードマスク部がロングコードによって拡散
されないようにするためである。すなわち、共通ショー
トコードをロングコードで逆拡散した後、同じロングコ
ードで拡散することによって、ロングコードが打ち消さ
れ、共通ショートコードそのものが出力されるようにな
るのである。
【0097】増幅器AMP1,AMP2の重み付けの利
得g1、g2は制御部62においてセル内ユーザ数によ
って決定される。セル内のユーザ数は、CDMAセルラ
システムのユーザ監視機能として設けられるセル内ユー
ザ数カウント部63からの通知により取得する。すなわ
ち、セル内のユーザ数の多い周波数の送信部55−1、
55−2の増幅器AMP1,AMP2の利得g1、g2
は小さく、セル内のユーザ数の少ない周波数の送信部5
5−1、55−2の増幅器AMP1,AMP2の利得g
1、g2は大きくする。直交変調を行わない場合は、図
15の直交変調器56−1、56−2は不要である。ま
た、システムにより単一の搬送波周波数にのみ止まり木
チャネルを置く場合も1つの送信部のみを用いることで
対処できる。
【0098】あるいは、ユーザ数ではなく、信号電力対
干渉電力比、信号対(干渉電力+雑音電力)比、干渉電
力、あるいは、干渉電力+雑音電力を用いることも可能
である。これらの情報は、公知の技術により計測可能で
あり、このような場合、ユーザ数の代わりに、これらの
情報を制御部62に入力するようにする。すなわち、セ
ルに収容することのできるユーザ数は、干渉電力や雑音
電力の大きさ等により左右されるので、これにより、セ
ルの収容可能ユーザ数を超えることなく、最大限の数の
ユーザをセルに収容することができるように利得g1、
g2を調整することができる。
【0099】CDMAセルラシステムの送信電力制御用
の送信電力対干渉電力比基地局側測定部もしくは干渉電
力測定部を本実施形態で用いるものと共通化することに
より、ハードウェア・演算量・消費電力を削減すること
ができる。
【0100】図16は、本発明の基地局の第3の実施形
態を示すブロック図である。
【0101】なお、同図において、図15と同じ構成要
素には同じ参照符号を付してある。
【0102】本実施形態は、セル内在圏ユーザ数により
基地局の各搬送波周波数内の止まり木チャネルの送信電
力を制御する、もしくは各搬送波周波数内の止まり木チ
ャネル内共通ショートコードで拡散された信号の基地局
送信電力を制御するものである。この場合、潜在的トラ
フィックも含めた平均トラフィック量により前記送信電
力の制御が行われることになる。すなわち、上記第2の
実施形態の基地局においては、実際に基地局にアクセス
してきているユーザ数を基に増幅器AMP1,AMP2
の利得g1、g2を決定するようにしていたが、本実施
形態においては、自基地局がカバーするセルに存在する
ユーザ数を基に増幅器AMP1,AMP2の利得g1、
g2を決定するものである。例えば、制御部62は、在
圏ユーザ数から自基地局が収容すべきユーザ数が分かる
ので、これらのユーザに自基地局が有する周波数チャネ
ルがなるべく効率的に配分されるように増幅器AMP
1,AMP2の利得g1、g2を制御する。例えば、自
基地局の有する周波数全てに均等にユーザを収容する場
合には、所定時間毎に利得を大きくする増幅器AMP
1,AMP2を切り替えるようにする。これにより、在
圏ユーザが利用するチャネルを全ての周波数にほぼ均等
に配分することができる。
【0103】また、本実施形態の構成では、在圏ユーザ
数を把握した後、他の基地局の在圏ユーザ数と比較し、
隣の基地局のセルに多くの移動機が存在し、自基地局の
セルには少しの移動機しか存在しないという場合に、増
幅器AMP1,AMP2の利得g1、g2をそれぞれ大
きくしてやって、隣の基地局のセルに存在する移動機を
自基地局に収容するようにしてやる。このようにするこ
とにより、特定の基地局に多くの移動機がアクセスし、
収容仕切れなくなるという事態を未然に回避させること
ができる。
【0104】通常、在圏ユーザ数は基地局外のCDMA
セルラシステムの在圏ロケーションレジスタに記憶され
ているので、そこから読み出す。本実施形態において、
通常と異なり、在圏ロケーションレジスタは、各移動機
が、どの基地局のエリアにいるかまで把握しているもの
とする。
【0105】ロングコードマスク部以外の部分では、送
信データが直交変調器56−1、56−2で直交変調さ
れ、次にショートコード拡散部58−1、58−2で共
通ショートコードで拡散された後、ロングコード拡散部
60−1、60−2で拡散され、周波数変換部61−
1、61−2でそれぞれの周波数に変換される。そし
て、周波数変換されたそれぞれの信号は、結合器54で
合成され、電力増幅器53を介して、アンテナ52から
送信される。ロングコードマスク部では、共通ショート
コードがロングコード逆拡散部57−1、57−2でロ
ングコードで逆拡散された後、それぞれ、増幅器AMP
1,AMP2により利得g1、g2で増幅され、ショー
トコード拡散部58−1、58−2からのデータと加算
器59−1、59−2により時間多重され、さらに、ロ
ングコード拡散部60−1、60−2で拡散される。そ
して、周波数変換部61−1、61−2でそれぞれの周
波数に周波数変換された後、結合器54で合成され、電
力増幅器53を介してアンテナ52から送信される。
【0106】図17は、本発明の基地局の第4の実施形
態を示すブロック図である。
【0107】なお、同図において、図16と同じ構成要
素には同じ参照符号を付してある。
【0108】本実施形態では、CDMAセルラシステム
で、上り送信電力のコントロール用に基地局で行う上り
の信号対干渉電力比、信号対(干渉電力+雑音)比、干
渉電力、あるいは、「干渉電力+雑音電力」の測定結果
を平均して各周波数の送信部の送信電力の制御に用いる
ものである。
【0109】特に、図17に示される構成では、共通シ
ョートコードの重みが基地局における「無線回線信号電
力対干渉電力比測定値」の周波数毎の平均値に基づいて
制御部62により決定される。このときこの「無線回線
信号電力対干渉電力比値」は各々の無線回線の上り送信
電力を制御するためにも用いられる。SIR測定方法
は、既に公知である。SIRの代わりにEb/IOを測
定する構成も可能である。
【0110】すなわち、CDMAセルラシステムにおけ
る無線回線1SIR測定機能66−1〜無線回線NSI
R測定機能66−Nにおいて測定された信号電力対干渉
電力比(SIR)を平均化部65により周波数毎に平均
し、得られたデータを制御部62に与える。制御部62
は、平均化部65から入力される周波数毎の平均化SI
Rデータを基に、SIR値が悪い周波数の送信部55の
増幅器の増幅利得を小さくし、SIR値が良い周波数の
増幅利得を大きくするように制御する。これにより、S
IR値の悪い周波数、すなわち、通信品質の悪い周波数
には少しのユーザしか収容されず、SIR値の良い周波
数に多くのユーザを収容することができるので、全体と
して良い通信品質のサービスを提供することができる。
【0111】本実施形態の他の構成・動作は、上記第2
及び第3の実施形態の基地局と同様なので説明を省略す
る。
【0112】また、上記本発明の移動機及び基地局の各
実施形態は、単一搬送波周波数のシステムにも適用可能
である。移動機は従来の技術に示すように共通ショート
コードの受信レベルが最も高いセルを在圏セルとして選
択するものとする。単一搬送波周波数において、ある基
地局の止まり木チャネルの共通ショートコード拡散信号
の電力を周辺基地局の送信電力よりも低く設定するなら
ば、移動機は共通ショートコードの送信電力が高い側の
基地局セルに参入するので、特定の基地局への参入を制
限できる。逆に、ある基地局の止まり木チャネルの共通
ショートコード拡散信号送信電力を周辺基地局よりも高
くするならば、その止まり木チャネルへの参入を促進で
きる。この場合、送信電力を下げられた基地局周辺のユ
ーザの一部は、その基地局の周辺基地局のセルに参入す
る。本発明の各実施形態の単一搬送波周波数のシステム
への適用方法は、各実施形態の構成において、単一搬送
波周波数のみを使用するようにしたものなので詳しい説
明は省略する。このようなシステムにおいては、移動機
は従来の技術に示される単一周波数でのセルサーチを行
えばよい。
【0113】なお、上記本発明の第2〜第4の実施形態
の基地局において、ロングコード逆拡散部57−1、5
7−2に入力されるコードは、共通ショートコードのみ
であるかのように簡略化して説明したが、実際には、共
通ショートコードとグループショートコードとを合成し
たものが入力される。
【0114】
【発明の効果】本発明によれば、拡散通信システムにお
いて、移動機が基地局の最適なチャネルにアクセスする
ことができると共に、基地局は、移動機の配置状況に従
って、移動機がアクセスするチャネルを制御することが
できるので、通信品質を保ちながら効率的な通信サービ
スを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の移動機の第1の実施形態を示す図であ
る。
【図2】図1中の整流回路の一例を示す図である。
【図3】本発明の移動機の第2の実施形態を示す図であ
る。
【図4】本発明の移動機の第3の実施形態を示す図であ
る。
【図5】自乗振幅演算回路の構成例を示す図である。
【図6】図4の記憶回路26に記憶されるデータの記憶
形式の一例を示した図である。
【図7】本発明の移動機の第4の実施形態を示す図であ
る。
【図8】本発明の移動機の第5の実施形態を示す図であ
る。
【図9】本発明の移動機の第6の実施形態を示す図であ
る。
【図10】本発明の移動機の第7の実施形態を示す図
(その1)である。
【図11】本発明の移動機の第7の実施形態を示す図
(その2)である。
【図12】本発明の移動機の第7の実施形態を示す図
(その3)である。
【図13】本発明の移動機の第8の実施形態を示す図で
ある。
【図14】本発明の基地局の第1の実施形態を示す図で
ある。
【図15】本発明の基地局の第2の実施形態を示す図で
ある。
【図16】本発明の基地局の第3の実施形態を示す図で
ある。
【図17】本発明の基地局の第4の実施形態を示す図で
ある。
【図18】従来のCDMAセルラシステムの止まり木チ
ャネルの形式の一例を示す図である。
【符号の説明】
1、21 受信回路 2 整流回路 3、23−1、23−2 A/D変換器 4、30 比較器(比較回路) 5、27、49 制御回路(制御部) 6、26、36 記憶回路 7、20、45、52 アンテナ 10 スイッチ 22、56−1、56−2 直交復調器 24−1、24−2 マッチドフィルタ 25 自乗振幅演算回路 28−1、28−2 乗算器 29、59−1、59−2 加算器 31 最大値決定回路 32 ソート回路 35 CPU 40 遅延素子 46、53 電力増幅器 47 デジタル制御型減衰器 48 変調器 54 結合器 55−1、55−2 送信部 57−1、57−2 ロングコード逆拡散部 58−1、58−2 ショートコード拡散部 60−1、60−2 ロングコード拡散部 61−1、61−2 周波数変換部 62 制御部 63 セル内ユーザ数カウント部 65 平均化部 66−1〜66−N 無線回線1SIR測定機能〜
無線回線NSIR測定機能
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 隆治 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5K022 EE02 EE21 EE36 5K047 AA02 AA11 BB01 GG34 HH15 JJ06 KK01 KK13 KK15 MM12 MM36 MM62 5K067 AA03 AA14 AA23 AA25 BB04 CC10 EE02 EE10 GG08 HH21 HH22 HH23 JJ14 JJ71 KK15

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同期確立用の特定のチャネルを有する拡散
    通信システム用移動機において、 特定のチャネルの拡散信号を受信する受信手段と、 該受信手段によって受信された拡散信号の強度あるいは
    相関値を測定する測定手段と、 該測定手段により測定された信号強度あるいは相関値を
    予め定められた閾値と比較する比較手段と、 該閾値よりも大きな信号強度あるいは相関値を有する該
    特定のチャネルに関する情報を記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶された該情報に基づいて、同期確立を
    行う同期確立手段と、を備えることを特徴とする移動
    機。
  2. 【請求項2】前記同期確立用の特定のチャネルの拡散信
    号は、複数の周波数の搬送波にのせられて送信されるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の移動機。
  3. 【請求項3】前記同期確立手段は、該測定手段によって
    測定された信号強度が最大となる搬送波周波数について
    のみ同期確立を行うことを特徴とする請求項2に記載の
    移動機。
  4. 【請求項4】前記同期確立手段は、該測定手段によって
    測定された信号強度が大きい順に各搬送波周波数の前記
    特定のチャネルの拡散信号に対し同期確立を順次行うこ
    とを特徴とする請求項2に記載の移動機。
  5. 【請求項5】前記受信手段は、前記複数の周波数の搬送
    波の内の1つの周波数の搬送波にのせられた受信拡散信
    号を直交復調し、 前記測定手段は、該直交復調された拡散信号に対して測
    定された相関値の自乗振幅演算値を算出して、タイミン
    グ−相関自乗振幅演算値データを作成し、 前記比較手段は、該相関自乗振幅演算値を前記閾値と比
    較することを特徴とする請求項2に記載の移動機。
  6. 【請求項6】前記記憶手段は、前記比較手段の比較結果
    に基づいて、前記閾値を超えたタイミング−相関自乗振
    幅演算値データのみを記憶することを特徴とする請求項
    5に記載の移動機。
  7. 【請求項7】各搬送波周波数のタイミング−相関自乗振
    幅演算値データの中から最大の相関自乗振幅演算値を有
    するタイミング−相関自乗振幅演算データを選択する選
    択手段を更に備えることを特徴とする請求項5または6
    に記載の移動機。
  8. 【請求項8】前記測定手段によって作成された全ての搬
    送波周波数のタイミング−相関自乗振幅演算値データ
    を、相関自乗振幅演算値の降順に並び替えるソート手段
    を更に備えることを特徴とする請求項5に記載の移動
    機。
  9. 【請求項9】各搬送波周波数について同一タイミングの
    複数のタイミング−相関自乗振幅演算値データがあると
    き、それら複数のタイミング−自乗振幅演算値データを
    同一基地局から送信されたものとして分類する分類手段
    と、該分類手段によって分類された各基地局の拡散信号
    に対応するタイミング−自乗振幅演算値データの中か
    ら、自乗振幅演算値の最も高いデータのみを選択する選
    択手段を更に備え、前記同期確立手段は、該選択手段に
    よって選択されたデータのみを同期確立に使用すること
    を特徴とする請求項5に記載の移動機。
  10. 【請求項10】前記測定手段によって作成された全ての
    搬送波周波数のタイミング−相関自乗振幅演算値データ
    を、相関自乗振幅演算値の降順に並び替えるソート手段
    を更に備え、 前記分類手段は、該ソート手段のソート結果を基に、前
    記分類を行うことを特徴とする請求項9に記載の移動
    機。
  11. 【請求項11】前記複数の周波数の搬送波にのせられて
    送信されてくる前記特定のチャネルの拡散信号の受信タ
    イミングが、それぞれ所定のタイミングだけずれてお
    り、 前記移動機は、前記測定手段からの出力を各周波数毎に
    該所定のタイミングだけ遅延させて出力する遅延手段
    と、 該遅延手段を制御して、前記記憶手段に、該複数の周波
    数の搬送波にのせられて送信される前記特定のチャネル
    の拡散信号の受信タイミングを相殺されたタイミング−
    相関自乗演算値データを記憶させる制御手段と、 該記憶手段に記憶されているタイミング−相関自乗演算
    値データが同じタイミングを示している場合に、同一の
    基地局から送信された信号であると判断する判断手段と
    を更に備えることを特徴とする請求項9に記載の移動
    機。
  12. 【請求項12】同期確立用の特定のチャネルを有する拡
    散通信システムにおける基地局であって、 少なくとも1つの周波数の搬送波にのせて、該特定のチ
    ャネルの拡散信号を、送信電力を可変して送信する少な
    くとも1つの送信手段と、 自局に収容される移動機の数、あるいは、該移動機から
    の受信信号の伝送品質を測定する測定手段と、 該移動機の数、あるいは、該伝送品質に基づいて、該少
    なくとも1つの周波数の搬送波にのせられた該特定のチ
    ャネルの拡散信号の送信電力を可変制御することによっ
    て、該少なくとも1つの周波数に収容される移動機の数
    を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする基地
    局。
  13. 【請求項13】前記測定手段は、現在信号を送信してき
    ている移動機の数を計数する機能を有し、 前記制御手段は、該測定手段が計数した移動機の数から
    各搬送波周波数の特定チャネルの拡散信号の送信電力を
    決定することを特徴とする請求項12に記載の基地局。
  14. 【請求項14】前記測定手段は、前記伝送品質として、
    信号対干渉電力比、信号対(干渉+雑音)電力比、干渉
    電力、もしくは、干渉電力+雑音電力を測定することを
    特徴とする請求項12に記載の基地局。
  15. 【請求項15】前記測定手段は、前記伝送品質の測定の
    ために、前記拡散通信システムが有する、信号対干渉電
    力比、信号対(干渉+雑音)電力比、干渉電力、もしく
    は、干渉電力+雑音電力を測定する手段によって得られ
    た測定結果を利用することを特徴とする請求項14に記
    載の基地局。
  16. 【請求項16】前記測定手段は、前記基地局がカバーす
    る領域内に存在する移動機の数を把握する機能を有し、
    前記制御手段は、該測定手段によって把握された該領域
    内の移動機数から各搬送波周波数の前記特定のチャネル
    の拡散信号の送信電力を決定することを特徴とする請求
    項12に記載の基地局。
  17. 【請求項17】前記送信手段は、送信電力を大きくする
    対象となる特定のチャネルの拡散信号をのせる搬送波の
    周波数を所定時間毎に順次切り替えることを特徴とする
    請求項16に記載の基地局。
  18. 【請求項18】前記測定手段は、複数の上り回線の干渉
    電力を測定する干渉電力測定手段と、 該複数の上り回線の干渉電力の周波数毎の平均値を算出
    する算出手段とを備え、 前記制御手段は、該平均値から各搬送波周波数の特定チ
    ャネルの拡散信号の送信電力を決定することを特徴とす
    る請求項12に記載の基地局。
  19. 【請求項19】同期確立用の特定のチャネルを有する拡
    散通信システムであって、 該特定のチャネル中の同期確立用の拡散信号部分の送信
    電力の大きさを制御する機能を備える基地局と、 受信された該特定のチャネル中の同期確立用の拡散信号
    部分の送信電力の大きさに応じてアクセスする基地局を
    選択する機能を有する移動機と、を備えることを特徴と
    する拡散通信システム。
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