JP2005535176A - 相関後のソフトしきい値処理による受信ｃｄｍａ信号の電力測定 - Google Patents

Abstract

符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号の受信電力を決定する。受信したＣＤＭＡ信号に関連するスペクトルのサンプルを受信サンプル（１０８）として取得し、さらにこのサンプルとＣＤＭＡ信号（１１０）のコードとを相関する。相関サンプルが第１のしきい値を下回る場合は、こうした相関サンプルをゼロにすることで処理する。相関サンプルが第１のしきい値と第２のしきい値（１１４）の間にある場合は、こうした相関サンプルを再スケーリングすることで処理する（１１６）。相関サンプルが第２のしきい値を上回る場合は、これを変更せずに渡す。受信したＣＤＭＡ信号の受信電力レベルは、処理済みの相関サンプルを使用して決定する。

Description

本発明は、一般に符号分割多元接続通信システムに関する。より詳細には、本発明はこうしたシステムで受信した信号の電力測定値に関する。

受信した信号の電力測定値は、通信システムにおいて重要である。このような測定値は、信号対干渉比（ＳＩＲ）、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）、電力制御など、および他の、非常に多くの目的で使用される。このような測定のもう１つの用途はセル検索である。セル検索では、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）が特定のセルを選択してこれに同期する。

提示されたＵＴＲＡ広帯域符号分割多元接続（ｗｉｄｅｂａｎｄ ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓ）（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムの時分割多重（ＴＤＤ）モードの使い方を説明するために、セル検索のステップ１でＷＴＲＵは一次同期信号の電力を測定する。ステップ２でＷＴＲＵは二次同期チャネルの電力を測定し、ステップ３でＷＴＲＵはブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）のミッドアンブル（ｍｉｄａｍｂｌｅ）シーケンスの電力を測定する。セル検索中の電力の測定が正確でないと、ＷＴＲＵは最適なセルを選択できなかったり、場合によってはセル同期に失敗したりする可能性がある。こうした目的のためには、受信信号の電力の正確な測定値を使用することが重要である。

符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムでは、特定の受信信号の電力レベルは通常は受信ベクトルと特定の信号のコードとを相関することによって決まる。受信ベクトルには、ノイズを伴う特定の信号のスペクトルを介して送信されたすべての信号が含まれる。ノイズのみを伴う特定の信号のコードとを相関すると低い相関しか得られないので、相関信号からノイズコンポーネントを除去することが望ましい。ノイズを除去するために、相関サンプルが事前に指定したしきい値を下回る場合はノイズとして破棄され、受信した信号の電力の測定には含まれない。このアプローチによって受信した信号の電力測定の精度が向上するが、さらに精度を上げることが望まれる。

ＣＤＭＡ信号の受信電力が決定する。受信したＣＤＭＡ信号に伴うスペクトルのサンプルを受信サンプルとして取得する。次に、これとＣＤＭＡ信号のコードとを相関する。相関サンプルが第１のしきい値を下回る場合は、こうした相関サンプルがゼロにされることで処理される。相関のサンプルが第１のしきい値と第２のしきい値の間にある場合は、こうした相関確認済みサンプルが再スケーリングされることで処理される。相関のサンプルが第２のしきい値を上回る場合は、こうした相関確認済みサンプルがそのまま渡される。受信したＣＤＭＡ信号の受信電力レベルは、処理の後で相関サンプルを使用して決定される。

例として、以下に示す好ましい実施形態の説明を添付の図面を組み合わせて理解することにより、本発明をより詳細に理解できる。

以下、ＷＴＲＵにはユーザー用機器、モバイルステーション、据え付け型またはモバイルのサブスクライバユニット、ポケベル、または無線環境で動作する他の任意のタイプのデバイスが含まれるが、これらに限定はされない。以下で使用する場合、ベースステーションにはベースステーション、Ｎｏｄｅ−Ｂ、サイトコントローラ、アクセスポイント、または無線環境で動作する他のインターフェイスデバイスが含まれるが、これらに限定はされない。

ＣＤＭＡシステムには、相関器から出力されたウィンドウサイズ（ＷＳ）のラグがあり、既存の方法ではこうした出力をハードしきい値に対して評価してから総電力の測定値に合計する。ハードしきい値は粗すぎるため、有効で安定した電力測定値を得られない場合がある。図１は、ハードしきい値の伝達関数を示すグラフである。図１に示すように、入力値がハードしきい値を超えるとゲインが急激に上昇している。図２は、ハードしきい値ベースのアルゴリズムを適用した場合の相関器出力を示すグラフである。図２に示すように、グラフは多くの屈曲に対して単一のゲイン（傾き＝１）をとるが、ハードしきい値により、信号入力レベルがローの場合の出力はゼロになる。

ソフトしきい値を考慮する理由は、現在のアルゴリズムで適切なハードしきい値を設定するのは困難なことである。これは、図１と２のグラフの急激な変化で示されている。セル同士の間に発生する予測できないｍｉｄａｍｂｌｅ相互相関により、場合によってはサイドローブがしきい値を下回り、電力の合計に加味されなくなる。サイドローブの処理は、指定された任意のラグで、相互相関の項が実際の電力に加算されるかあるいは実際の電力から減算されるかによって決まる。相互相関はベクトルであり、任意の信号と相互相関の項との位相の関係によって、加算されることも減算されることもある。したがって、そのときに使用する特定のｍｉｄａｍｂｌｅセットの相互相関特性によって、電力測定値が非常に変動しやすくなる。

マルチパスの影響によっても大きな変化がもたらされ、これによってサイドローブがハードしきい値を超える（上または下に）場合がある。変動性のもう１つの原因は、サンプリングの瞬間である。サンプルを２ｘで取得しても、チップごとの実際のピークに対するオフセットは不明である。したがって、一部のサンプルはハードしきい値を上回る場合に合計に加味され、他のサンプルはハードしきい値を下回る場合に除外される。この判断は、チップのサンプリングクロックと送信機のチップクロックとの正確な関係に基づいている。ソフトしきい値を使用すると、さまざまな相互相関とマルチパスの効果はそれほど大きくないが、それでも適切なノイズフロアのフィルタ効果は得られる。

図３ａは、本発明に従って構成した電力測定装置を含む受信機１００を示している。アンテナ１０２は送信された信号を受信し、この信号をノイズレベルの測定デバイス１０４と自動ゲインコントローラ（ＡＧＣ）１０６に渡す。ＡＧＣ １０６は、サンプリングデバイス１０８とソフトしきい値デバイス１１４に送信するゲイン制御信号を生成する。サンプリングデバイス１０８は受信ベクトルｒを生成する。このベクトルはシーケンス相関器１１０に渡され、相関器はベクトルｒと測定対象の信号の列とを相関する。シーケンスジェネレータ１１２は、受信した信号の相関対象となる参照シーケンスを提供する。

ソフトしきい値デバイス１１４は、相関器１１０から相関信号を、ＡＧＣ １０６からゲイン制御の値を、ノイズレベル測定デバイス１０４からノイズレベルの測定値を、それぞれ入力として受け取る。ソフトしきい値デバイス１１４は、測定されたノイズレベルとゲイン制御の値に基づいてソフトしきい値を導く。次に、ソフトしきい値デバイス１１４は相関信号にソフトしきい値を適用し、ソフトしきい値を下回る相関信号をすべて廃棄する。累算器１１６は、適切な期間にわたってソフトしきい値を上回る相関信号を累算し、該当する信号の電力測定値１１８を生成する。

図３ｂは、本発明に従って構成した電力測定装置を含む受信機の別の実施形態１３０を示している。アンテナ１３２は送信信号を受け取る。この信号をノイズレベルの測定デバイス１３４と自動ゲインコントローラ（ＡＧＣ）１３６に渡す。ＡＧＣ １３６は、サンプリングデバイス１３８とソフトしきい値デバイス１４６に送信するゲイン制御信号を生成する。サンプリングデバイス１３８は受信ベクトルｒを生成し、このベクトルはシーケンス相関器１４０に渡され、相関器はベクトルｒを測定対象の信号の列と相関する。シーケンスジェネレータ１４２は、受信した信号の相関対象となる参照シーケンスを提供する。ノイズレベルスケーリングデバイス１４４は、相関信号とノイズレベルの測定値を入力として受け取り、スケーリングされた相関信号を出力する。

ソフトしきい値デバイス１４６は、ノイズレベルスケーリングデバイス１４４からスケーリングされた相関信号を、ＡＧＣ １３６からゲイン制御の値を、それぞれ入力として受け取る。ソフトしきい値デバイス１４６は、ゲイン制御の値に基づいてソフトしきい値を導く。次に、ソフトしきい値デバイス１４６はスケーリングされた相関信号にソフトしきい値を適用し、ソフトしきい値を下回る相関信号をすべて廃棄する。ノイズレベルスケーリング除去デバイス１４８は、ソフトしきい値を超える相関信号とノイズレベルの測定値を入力として受信し、測定されたノイズレベルを使用してスケーリングを除去した結果を出力する。累算器１５０は、スケーリングを除去した値を適切な期間にわたって累算し、該当する信号の電力測定値１５２を生成する。

図４ａは、本発明に従って電力測定値を取得する方法２００を示す流れ図である。方法２００は、測定する信号の周波数スペクトルによる信号の受信（ステップ２０２）で開始される。受信した信号にゲイン制御が適用され、ゲイン制御の値が生成される（ステップ２０４）。受信した信号がサンプリングされ、受信ベクトルｒが生成される（ステップ２０６）。次に、受信した信号が測定対象の信号の列と相関される（ステップ２０８）。受信した信号のノイズレベルが測定される（ステップ２１０）。さらに、測定されたノイズレベルとゲインの値を使用して導かれたソフトしきい値で相関結果が処理される（ステップ２１２）。処理され、相関結果が適切な期間にわたって累算され、該当する信号の電力測定値が生成される（ステップ２１４）。

図４ｂは、本発明に従って電力測定値を取得する別の方法２３０を示す流れ図である。この方法２３０は、測定する信号の周波数スペクトルによる信号の受信（ステップ２３２）で開始される。受信した信号にゲイン制御が適用され、ゲイン制御の値が生成される（ステップ２３４）。受信した信号がサンプリングされ、受信した信号ベクトルｒが生成される（ステップ２３６）。次に、受信した信号が測定対象の信号の列と相関される（ステップ２３８）。受信した信号のノイズレベルが測定される（ステップ２４０）。

次に、相関結果が測定したノイズレベルに基づいてスケーリングされる（ステップ２４２）。さらに、ゲインの値を使用して導かれたソフトしきい値でスケーリング結果が処理される（ステップ２４４）。処理され、相関された結果が測定したノイズレベルに基づいてスケーリングを除去される（ステップ２４６）。スケーリングを除去された結果が適切な期間にわたって累算され、該当する信号の電力測定値が生成される（ステップ２４８）。

以降の説明は、セル検索のステップ３に関連して説明する本発明の実施形態の特定の例に関する。ここで図５を参照すると、本発明に従って電力測定値を取得する方法３００の一般的な動作は、本方法３００の各ステップについて以下に詳細に説明するとおりである。ｍｉｄａｍｂｌｅがキャプチャされ（ブロック３０２）、事前に指定したサイズのスライドウィンドウ（ｓｌｉｄｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ）にわたって相関される（ブロック３０４）。相関は、Ｎ個のサンプルについて平均され、ＡＧＣロス（ｌｏｓｓ）によってスケーリングされる（ブロック３０６）。システム内のノイズが偶数番目のチップを使用して２乗平均平方根関数で評価され（ブロック３０８）、Ｎ個のサンプルについて平均される（ブロック３１０）。上側と下側のソフトしきい値が決定され（ブロック３１２）、このしきい値を使用してＲＭＳ平均ノイズが相関サンプルから除去される（ブロック３１４）。ノイズを除去されたサンプルが２乗され、合計される（ブロック３１６）。最後に、奇数と偶数のチップサンプルの結果が加算され、複数のスケーリングファクタが乗算されてＲＳＣＰの値が決定する（ブロック３１８）。

方法３００は、ＣＤＭＡベースステーションから受信した信号の電力測定に使用するのが好ましい。ただし、この方法を使用してその他の信号の電力レベルを測定することもできる。たとえば、ＵＭＴＳシステムアプリケーションで、この測定値はＰＣＣＰＣＨのＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｏｄｅ Ｐｏｗｅｒ （ＲＳＣＰ）と呼ばれる。これは、このセル自体または近傍のセルのＰＣＣＰＣＨ（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）上の受信電力である。ＲＳＣＰの参照ポイントは、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のアンテナコネクタである。

方法３００への入力に使用する信号は、ベースバンドに変換した後にＲＦレシーバからＰＣＣＰＣＨ上で受信した信号であるのが好ましい。好ましい制御情報は、ＰＣＣＰＣＨのスロット番号、スロット内のｍｉｄａｍｂｌｅの開始位置、セルパラメータＩＤ、およびシリアルフレーム番号（ＳＦＮ）の奇数／偶数の選択である。ＰＣＣＰＣＨ ｍｉｄａｍｂｌｅの近傍で受信された信号は、５フレームごとにキャプチャされるのが好ましい。こうしてキャプチャされた信号は、２０フレーム周期で処理される。この２０フレームの周期の終わりに、新しいＰＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰの値が決定される。

ターゲットセルの場合は、受信したビーコンｍｉｄａｍｂｌｅをターゲットセルのＰＣＣＰＣＨの格納されたｍｉｄａｍｂｌｅの複製ｍ^（ｌ）と相関することでＰＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰが測定される（ブロック３０４）。ＰＣＣＰＣＨの電力とビーコンが関連付けられる。

近傍のセルの測定が実行されるのは、最初のセル検索が完了し、ＢＣＨから近傍のリストを読み込んだ後に限定されており、定期的なセル検索で近傍を確認し、検出する。ＲＳＣＰ測定は、２００ミリ秒の測定期間内に選択された最大６個の近傍に対して実行できる（２００ミリ秒の要件はＣＥＬＬ＿ＤＣＨとＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨの状態にのみ適用される）。

セル検索のステップ３に基づく次の手順に従って、測定の要件を満足する。マルチパス遅延の拡散やＮｏｄｅ−Ｂ同期エラーによって受信信号の時間の不確実性が発生する場合は、ウィンドウ内のＲＳＣＰ測定値を使用する必要がある。定期的なセル検索を使用して測定対象のセルはすでに検出されており、したがって伝搬遅延による不確実性は原因ではないことが想定される。最悪のＮｏｄｅ−Ｂ同期エラーを考慮し、５７チップのマルチパス拡散ウィンドウを追加すると、ＲＳＣＰ測定は２２７を超えるチップの検索に還元でき、そのセル自体の位置から先へ５０チップと後へ１７７チップをカバーできる（これには送信ダイバシティオペレーションをサポートする追加の５７チップが含まれる。つまり、１２０＋５７＝１７７となる）。このウィンドウでは、アンテナ１とアンテナ２から重要なマルチパスコンポーネントの多くをキャプチャする（送信ダイバシティにおいて）。したがって、２ｘ（５１２＋５０＋１７７）＝１４７８ Ｉおよび１４７８ Ｑのサンプルがビーカン周期の間に収集される。ただし、ｍｉｄａｍｂｌｅのサイズは５１２チップである。

セル検索の手順３では、次のサンプルを収集する前に、１／２フレームの範囲内にある４つのスクランブルコードについて１７０の５１２チップ相関を行う。各スロットの値は、最終的な検出の前に４フレームにわたって統合される。全部で４ｘ３４０＝１３６０個のメモリロケーションが必要である。近傍のセル検索では、２２７チップ（送信ダイバシティ用の追加のチップを含む）または４５４個のサンプルにわたって３２個のセル（奇数／偶数のセルパラメータＩＤのペアを伴う６４のコード）を検索する必要がある。この検索は、各検索の間に２００ミリ秒間隔で４回繰り返される。

ＲＳＣＰ測定値には、４つでなく７つのコードが必要である。６つの近傍のセルコードとサービングセルコードを使用して２００ミリ秒ごとに取得する４つのサンプルについて相関を行う。相関器では、５１２チップのすべてにわたる一貫した合計を使用する。近傍のセル検索とＲＳＣＰ測定の合計時間は、それぞれ１６フレームと４フレームを合計して２０フレームであり、これは２００ミリ秒の要件を満たしている。

さらにＬｌフィルタという改良がなされ、これを使用してフェージングに対する時間ダイバシティを実現する。Ｌｌフィルタは、シミュレーションに基づいてフェージングをスムーズアウトするのに有効であることが示された。Ｌｌフィルタは次のように実行される。５フレームごとに１度２０フレーム（２００ミリ秒）にわたって、ｍｉｄａｍｂｌｅバーストが格納され、相関される。次に、後処理を適用する前に、こうした２００ミリ秒間の４つの相関結果が平均される。６つの近傍とサービングセルのすべてのＲＳＣＰ測定結果は、５０ミリ秒ごとに上のレイヤーに報告される。スライドウィンドウまたは移動平均の方法は、測定期間に対応する２００ミリ秒のスライドウィンドウサイズを伴って使用する。

相関／検索を完了すると、ノイズの評価を使用してしきい値を確立する。さらに、このしきい値を使用して適切なサンプルからノイズを分離する。ノイズは、２０フレーム、２００ミリ秒の測定期間にわたって平均する。２０フレームの中の４フレームのみ、すなわち５つ目ごとのフレームを使用してノイズを評価する。偶数のチップサンプルのみを使用してノイズを評価する（ブロック３０８、３１０）。奇数と偶数のサンプルのノイズ統計は同じであることに留意されたい。

奇数／偶数のＳＦＮ ｍｉｄａｍｂｌｅのバランスは、５０ミリ秒という奇数長のフレーム間隔と移動平均の４つのサンプルを使用して達成される。奇数のＳＦＮフレームで発生する相互相関の誤差項は、偶数のＳＦＮフレームで発生する誤差項とは異なる値をとり、この方法では奇数のＳＦＮフレームと偶数のＳＦＮフレームとの間で誤差を平均する。

好ましいｍｉｄａｍｂｌｅ相関（ブロック３０４）は、次のように入力ウィンドウサイズＷＳにわたって実行される。

ただし、｜ｙ（ｉ）｜は格納するｍｉｄａｍｂｌｅ相関のサイズ（長さＷＳの配列）、乗数は複素数、ｍ^（ｌ）＊はセルパラメータｍｉｄａｍｂｌｅ ｍ^（ｌ）の複素共役、０≦ｉ＜ＷＳである。ＷＳは通常は２２７チップである。データ変数ｘの範囲は、ｘ（０）、つまりｍｉｄａｍｂｌｅの開始位置からＷＳＬチップだけ差し引いた位置からｘ（５１１＋ＷＳ）までである。したがって、全部で２２７（＝ＷＳＬ＋ＷＳＲ＝ＷＳ）の相関が行われる。送信ダイバシティをサポートするために、ｍ^（２）に対する相関でなく、総ウィンドウサイズが１７０チップから２２７チップに拡張される。これは、アンテナ２のエネルギーのほとんどがｍ^（１）相関器で５７チップだけ後に現れるためである。

式（１）で、絶対値は次のように計算（近似）される。

｜ｘ｜＝ｍａｘ（｜Ｉ｜，｜Ｑ｜）＋ｍｉｎ（｜Ｉ｜，｜Ｑ｜）／２ 式（２）
ただし、ＩとＱはそれぞれ同位相のコンポーネントと直角位相のコンポーネントである。この近似方法は、Ｌ＋Ｓ／２近似と呼ばれる。誤差平均μ、０．７ ｄＢはこの絶対値の近似に関連しており、以下に説明するように差し引く必要がある。この誤差は一定なので、他の一定の修正（すなわち静的なロスの修正）とともにすべての計算の終わりに評価してもよい。

好ましい移動平均の計算（ブロック３０６）は、次のようにして実行する。次の式に示すように、ｚの値は４つの移動平均サンプル（しきい値を適用する前に平均をとる）の相関エネルギーの合計である。

ただし、０≦ｉ＜ＷＳ、ＡＧＣ＿ｌｏｓｓはフレームレートベースで更新されるＡＧＣゲイン設定の対数の真数の値、ｎはフレームの番号である。結果として得られるｚの値はＷＳ個の値の配列であり、さらに後処理の関数に渡され、しきい値を使用してノイズを除去される（ブロック３１４）。

好ましいノイズの計算（ブロック３０８、３１０）は、ｍｉｄａｍｂｌｅ開始点のＷＳＬチップ前から始まり、ｍｉｄａｍｂｌｅ開始点の５１２＋ＷＳＲチップ右で終わる範囲にわたるデータポイントの大きさに関する連続する４フレームの移動平均である。この式は次のように記述される。

ただし、ｎはフレーム番号、Ｎ＝５１２＋ＷＳである。

好ましいしきい値の計算とノイズの除去の手順は次のとおりである。２つの（上側と下側の）しきい値は、ノイズの値にそれぞれ事前に指定した２つの定数ＡＬＰＨＡ＿ＵＰＰＥＲとαをかけて得られる（ブロック３１２）。好ましい実施形態では、ＡＬＰＨＡ＿ＵＰＰＥＲ＝２００、α＝７８である。この２つのしきい値の計算は、次のように記述される。

Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｕｐｐｅｒ＝ｎｏｉｓｅ＊ＡＬＰＨＡ＿ＵＰＰＥＲ 式（５）
Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗｅｒ＝ｎｏｉｓｅ＊α 式（６）
ノイズを除去するために、相関する値の大きさがＴｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗｅｒを下回る場合はゼロに設定され、Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｕｐｐｅｒを超える場合はそのまま変更せず、両者の間にある場合は以下に示すようにスケーリングされる（ブロック３１４）。このロジックを以下に示す。

ｉｆ ｚ（ｉ）＜Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗｅｒ ｔｈｅｎ ｚ_ｎｅｗ（ｉ）＝０，
ｅｌｓｅ ｉｆ ｚ（ｉ）＞＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｕｐｐｅｒ，ｔｈｅｎ ｚ_ｎｅｗ（ｉ）＝ｚ（ｉ），
ｅｌｓｅ ｚ_ｎｅｗ（ｉ）＝（ｚ（ｉ）−Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗｅｒ）＊ｓｌｏｐｅ＊ｚ（ｉ），
ただし、ｓｌｏｐｅ＝１．０／（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｕｐｐｅｒ−Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗｅｒ），ａｎｄ ０≦ｉ＜ＷＳである。

ＲＳＣＰの合計値は、ソフトしきい値によってノイズが除去された後の相関エネルギーの合計である。それ以外のパスは、次のように２乗され、合計される（ブロック３１６）。

前述の演算処理は、オーバーサンプリング関しては一般的である。アルゴリズムのこの部分に至るまでは、すべての式が偶数と奇数の両方のチップサンプルコンポーネントを別々に処理する。オーバーサンプリングがこの標準的な実装の設計の一部であると仮定すると、必ず偶数と奇数のチップサンプルのデータストリームが存在する。近傍検索アルゴリズムによって、測定対象の６つの近傍に関する適切な奇数および偶数のＳＦＮパラメータを伴うＲＳＣＰアルゴリズムが提供されるので、奇数／偶数ＳＦＮはＲＳＣＰアルゴリズムの範囲内で決定する必要はない。

値ＲＳＣＰ＿ｓｕｍ_ｅｖｅｎとＲＳＣＰ＿ｓｕｍ_ｏｄｄが加算される。つまり奇数と偶数の累算器が合計される。したがって、最終的なＲＳＣＰの値として報告されるのは、ＲＳＣＰ＿Ｍｅａｓ（ブロック３１８）であり、これは次のようにして得られる。

ＲＳＣＰ−Ｍｅａｓ＝β・（ＲＳＣＰ＿ｓｕｍ_ｅｖｅｎ＋ＲＳＣＰ−ｓｕｍ_ｏｄｄ）・Ｓｔａｔｉｃ＿ｌｏｓｓ^２ 式（８）
ただし、βは最良のケースと最悪のケースのチップタイミングオフセットのシミュレーションに基づくスケールファクタである。好ましい実施形態では、β＝０．５７３である。

ソフトしきい値を使用して、相関器出力コンポーネントを総電力測定値として合計する方法を決定する。図６ａと６ｂは、ソフトしきい値を相関器出力に適用する方法を示している。図６ａで、遷移領域は線形、つまり一定の傾きをもった直線である。図６ｂに示すように、指数曲線は複雑である代わりにパフォーマンスが高いと言える。

別の実装では、参照テーブルを使用して必要な任意の伝達関数の量子化バージョンを作成してもよく基本的に以下のように動作する。ゲインの値は、入力信号の値に基づいてテーブルを参照する。入力信号にソフトしきい値を適用する値をかけ、こうした値を合計して総電力が決まる。

ソフトしきい値関数を調べる別の方法は、これを以下の伝達関数を備える非線形のゲイン／処理デバイスとして扱うことである。このデバイスの入力は、各ラグの相関器出力の大きさである。出力にはしきい値が適用される。図７ａと７ｂは、ソフトしきい値を適用する相関器の出力を表すグラフである。それぞれ、２つのセグメントの曲線と３つのセグメントの曲線を示している。こうした曲線の屈曲部は、測定されたノイズの値に基づいていることに留意されたい。これは、依然としてノイズベースのしきい値であるが、しきい値関数の形状は緩やかになっている。したがって、屈曲部は固定ではない。動的に変化する曲線を伴うブロックを物理的に実現するのは困難なので、ソフトしきい値を実装する１つの方法は、入力値を取得して平均ノイズレベルの逆数で事前にスケーリングすることである。これで、曲線の形状は静的になり、平均ノイズレベルとは無関係になる。ただし、出力側では平均ノイズレベルによる乗算を追加して元の信号レベルを回復する必要がある。

ＣＥＬＬ ＤＣＨ状態の３ＧＰＰ標準のタイミング要件、つまりセル検索ハードウエアで利用できる相関器の数に関する制約の下で、３２の近傍のセルすべてを検索できる時間（８００ミリ秒）、および近傍にある６つのセルのＲＳＣＰ測定値を作成できる時間（２００ミリ秒）を満たすためには、図８に示すオペレーションのタイミングが好ましい。このタイミングは、２つのタスク、つまり検出のタスクと測定のタスクに分割される。検出のタスクでは、近傍リスト内で最大３２の近傍のＲＳＣＰを測定期間８００ミリ秒にわたって測定し、続いて最も強力な６つの近傍が決定する。測定のタスクでは、こうした最も強力な６つの近傍とアクティブなサービングセルのＲＳＣＰを測定期間２００ミリ秒にわたって測定する。

検出のタスクでは、受信した信号、特に２２７チップのウィンドウサイズにわたるＰＣＣＰＣＨ ｍｉｄａｍｂｌｅのスナップショットを２００ミリ秒に一度作成する。同じ２００ミリ秒の間に、測定のタスクは５フレーム離れた４つのスナップショットを作成する。同じ２００ミリ秒の最初のフレームでは、測定のタスクですべての相関器を使用する。さらに、後の４フレームでは、検出のタスクが相関器を使用する。２００ミリ秒の間に、こうした相関器の交互の使用が何度か繰り返される。４回の２００ミリ秒の周期の最後に、検出のタスクで４つの結果を取得し（直前の８００ミリ秒の４つのスナップショットから）、それらを平均し、さらに最も強力な６つの近傍を選択する。スライドウィンドウ（または移動平均）の方法を使用して、検出のタスクで２００ミリ秒ごとに、最も強力な６つの近傍が更新される。

測定のタスクでは、こうした最も強力な６つの近傍の測定値を作成し、その電力レベルを５０ミリ秒ごとに定期的に報告する。測定のタスクでは、連続する４つの５０ミリ秒の測定周期について同じ６つの近傍の電力を報告し、さらに検出のタスクで最も強力な６つの近傍のセットを更新してから、引き続き測定のタスクで最も強力な６つの近傍の最新のセット電力を報告する。ＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態の間は、このプロセスが繰り返される。

検出のタスクを実際に実装する場合は、測定のタスクで使用するスナップショット（２００ミリ秒ごとでなく５０ミリ秒ごとに一度作成）を使用する。検出のタスクで使用するスナップショットは２００ミリ秒間保持する必要がないので、これで必要なメモリが少なくなる。この代わりの方法を使用する場合は、オペレーションに若干の相違が発生する。すなわち、検出のタスクでは同じスナップショットについて３２のセルすべての相関は実行しない。ただし、測定値を平均するウィンドウが長期なので、パフォーマンスの違いは見込まれない。

本発明について、好ましい実施形態に関連して詳細に示し、説明してきたが、ここに示す本発明の範囲を逸脱しない限り、その形態および細部のさまざまな変更が可能なことは、当業者には明らかである。

ハードしきい値の伝達関数を示すグラフである。 ハードしきい値を使用した後の相関器出力を示すグラフである。 本発明に従って構成した電力測定装置を含む受信機を示すブロック図である。 本発明に従って構成した電力測定装置を含む受信機の別の実施形態を示すブロック図である。 本発明に従って電力測定値を取得する方法を示す流れ図である。 本発明に従って電力測定値を取得する別の方法を示す流れ図である。 本発明に従ってＷＴＲＵでＰＣＣＰＣＨのＲＳＣＰを計算するときに使用するソフトしきい値の適用を示すブロック図である。 本発明によるソフトしきい値の伝達関数を示すグラフである。 本発明によるソフトしきい値の伝達関数を示すグラフである。 ソフトしきい値を使用した後の相関器出力を示すグラフである。 ソフトしきい値を使用した後の相関器出力を示すグラフである。 本発明に従って取得したＰＣＣＰＣＨのＲＳＣＰ測定値を示すタイミング図である。

Claims (10)

1. 受信した符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号の電力を決定する方法であって、
   ｍｉｄａｍｂｌｅをキャプチャするステップと、
   スライドウィンドウにわたってミッドアンブル（ｍｉｄａｍｂｌｅ）と前記受信した信号とを相関するステップと、
   前記相関を平均およびスケーリングするステップと、
   システムのノイズレベルを近似および平均するステップと、
   上側のしきい値と下側のしきい値を計算するステップと、
   前記相関サンプルに前記上側のしきい値と前記下側のしきい値を適用して前記相関サンプルからノイズを除去するステップと、
   前記ノイズを除去したサンプルを処理して前記受信した信号コードの電力を決定するステップとを備えることを特徴とする方法。
2. 前記キャプチャするステップは、５フレームごとに実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記相関するステップは、２２７チップのスライドウィンドウにわたって実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記適用するステップは、
   前記相関サンプルが前記下側しきい値を下回る場合に、前記相関サンプルをゼロにするステップと、
   前記相関サンプルが前記上側しきい値を上回る場合に、前記相関サンプルをそのままの状態にするステップと、
   前記相関サンプルが前記上側しきい値と前記下側しきい値の間にある場合に、前記相関サンプルをスケーリングするステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記処理するステップは、
   前記ノイズを除去したサンプルを２乗して合計するステップと、
   前記２乗して合計した値をスケーリングして前記受信した信号コードの電力の値を求めるステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 受信した符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号の電力を測定する装置であって、
   前記受信した信号のノイズレベルを測定するノイズレベル測定デバイスと、
   前記受信した信号のゲインを決定する自動ゲイン制御デバイスと、
   前記受信した信号をサンプリングするサンプリングデバイスと、
   参照用シーケンスを提供するシーケンスジェネレータと、
   前記サンプリングした信号と前記参照用シーケンスとを相関する相関信号を生成するシーケンス相関器と、
   前記相関信号にソフトしきい値を適用するソフトしきい値デバイスと、
   前記相関信号を前記ソフトしきい値デバイスで処理してから累算する累算器とを備えており、前記累算器は前記受信した信号の電力測定値を生成することを特徴とする装置。
7. 前記受信した信号のゲインと前記受信した信号のノイズレベルから前記ソフトしきい値を導出することを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記ノイズレベル測定デバイスから得られた前記ノイズレベル測定をスケーリングするノイズレベルスケーリングデバイスと、
   前記ソフトしきい値デバイスと前記累算器との間に接続されたノイズレベルスケーリング除去デバイスをさらに備えており、前記ノイズレベルスケーリング除去デバイスは前記ノイズレベルの測定値を使用して前記処理された相関信号のスケーリングを除去することを特徴とする請求項６に記載の装置。
9. 受信した符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号の電力を測定する方法であって、
   前記受信した信号にゲイン制御を適用してゲイン制御の値を生成するステップと、
   前記受信した信号をサンプリングするステップと、
   前記サンプリングした信号と測定する前記信号のシーケンスとを相関するステップと、
   前記サンプリングした信号のノイズレベルを測定するステップと、
   前記ゲイン制御の値と前記測定したノイズレベルを使用してソフトしきい値を生成するステップと、
   前記相関信号を前記ソフトしきい値で処理するステップと、
   前記処理された信号を任意の期間にわたって累算し、それによって前記受信した信号の電力測定値を求めるステップとを備えることを特徴とする方法。
10. 受信した符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号の電力を測定する方法であって、
    前記受信した信号にゲイン制御を適用してゲイン制御の値を生成するステップと、
    前記受信した信号をサンプリングするステップと、
    前記サンプリングした信号と測定する前記信号のシーケンスとを相関するステップと、
    前記サンプリングした信号のノイズレベルを測定するステップと、
    前記相関信号を前記測定したノイズレベルに基づいてスケーリングするステップと、
    前記ゲイン制御の値を使用してソフトしきい値を生成するステップと、
    前記ソフトしきい値を使用して前記相関信号を処理するステップと、
    前記測定したノイズレベルを使用して前記処理された信号のスケーリングを除去するステップと、
    前記処理された信号を任意の期間にわたって累算し、それによって前記受信した信号の電力測定値を求めるステップとを備えることを特徴とする方法。
    

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