JP3741944B2 - 移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法 - Google Patents
移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式による移動通信システムにおいて、移動局は、ある基地局と通信する場合、または、ある基地局に対して受信電力の測定を行う場合などに、その基地局からの下り信号のフレーム境界およびスクランブル符号を検出する必要がある。これをセルサーチと呼んでいる。
【０００３】
セルサーチの方法は、基本的に、可能性のあるすべてのタイミングにおいて、可能性のあるすべてのスクランブル符号でデスクランブルを行い、使用されている拡散符号で逆拡散を行った結果の相関値が、最大となるようなタイミングおよびスクランブル符号を選択することで、その基地局のフレーム境界およびスクランブル符号を検出する。しかし、この方法では、セルサーチに多大な時間を要するため、これを高速化するために、基地局からスロット毎にＰＳＣＨ（Primary Synchronisation CHannel）とＳＳＣＨ（Secondary Synchronisation CHannel）を送信する方法が用いられる（3GPP Technical Specification 25.211参照）。
【０００４】
図１は、セルサーチに関係する下りチャネルの構成を示す概略図である。ＣＤＭＡ方式の代表例である、W-CDMA方式（3GPP Technical Specification 25.211参照）におけるセルサーチに関係する下りチャネルを示したものである。ＰＳＣＨは、全セル全スロット共通の拡散符号ＰＳＣ（Primary Synchronisation Code）が用いられ、スロット周期で送信される。ＳＳＣＨは、スロット毎に異なる拡散符号ＳＳＣ0〜ＳＳＣn-1（Secondary Synchronisation Code）が用いられ、１フレームで拡散符号系列を構成し、フレーム周期で繰り返し送信される。この拡散符号系列は、セル毎に異なる系列が用いられ、かつこの系列には当該基地局が使用するスクランブル符号が属するスクランブル符号グループが対応づけられている。ＰＳＣＨとＳＳＣＨには、スクランブル符号はかけられない。共通パイロットチャネル（CPICH ; Common PIlot CHannel）は、全セル共通の拡散符号およびシンボルパターンで、セル毎に異なるスクランブル符号がかけられて送信される。
【０００５】
図２は、従来のセルサーチ方法における第１段階の動作を説明するための図である。ＰＳＣＨでは、全セル全スロット共通の拡散符号ＰＳＣが用いられる。移動局は、受信信号をこのＰＳＣに対応したマッチトフィルタ２０１に入力し、複数スロット間の平均化処理部２０２で、雑音や干渉の影響を軽減するために複数スロットにわたって平均化を行う。最大値検出器２０３において、最も平均相関値が大きいタイミングを選択することで、スロット境界の検出を行う。W-CDMA方式では１スロットが２５６０チップであるので、オーバーサンプリングが行われない場合には、スロット境界の候補タイミングとしては２５６０通りとなる。ここまでの動作を第１段階と呼ぶ。
【０００６】
ＳＳＣＨでは、スロット毎に異なる拡散符号が用いられ、１フレームである拡散符号系列が構成される。この拡散符号系列はフレーム周期で繰り返され、かつ、セル毎に異なる拡散符号系列が用いられる。これらの拡散符号系列には、それぞれスクランブル符号のグループが対応づけられており、後に行うスクランブル符号の検出を容易にしている。第１段階でスロット境界が検出されているため、移動局は、ＳＳＣＨの送信タイミングを計算することができる。
【０００７】
移動局は、計算されたタイミングで受信信号をＳＳＣＨの拡散符号ＳＳＣで逆拡散し、考えられるすべてのフレーム境界およびＳＳＣ符号系列に合わせて相関出力値を平均化し、最も平均相関値が大きくなるタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列を選択する。これにより、移動局はフレーム境界およびスクランブル符号グループを検出する。この動作を第２段階と呼ぶ。
【０００８】
図３は、従来のセルサーチ方法における第２段階の動作を説明するための図である。第１段階で検出されたスロット境界から、ＳＳＣＨが送信されているタイミングを計算し、そのタイミングでＳＳＣに対応した相関器３０１1〜３０１16で相関をとる。W-CDMA方式では、ＳＳＣが１６通りある。これを複数スロットにわたって行う。ＳＳＣＨはフレーム周期でＳＳＣパターンが繰り返されることから、必要に応じてフレーム間での平均化を、平均化処理部３０２1〜３０２16で行う。W-CDMA方式では、最大１スロットあたり１６のＳＳＣで相関をとり、かつ１フレームが１５スロットで構成されることから、フレーム間平均化を行った後は、最大で１６×１５の平均相関値が出力されて相関値メモリ３０４に記憶される。その後、フレーム内で考えられるタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列に対応させてＣ２kl計算部３０５で平均化する。W-CDMA方式では、スロット境界が既知である場合、フレーム境界としては１５のタイミングが考えられ、かつＳＳＣ系列は６４通りあることから、最大で１５×６４通りの平均相関値が計算される。その結果、ピーク検出器３０３において、平均相関値が最も大きいタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列を選択することですることで、フレーム境界とスクランブル符号グループを検出する。
【０００９】
第２段階までにフレーム境界およびスクランブル符号グループを検出した移動局は、最後にスクランブル符号がかけられているCPICHを受信して、検出されたスクランブル符号グループの中のどのスクランブル符号が用いられているかを検出する。既にフレーム境界が検出されていることから、スクランブル符号の位相は計算可能である。CPICHの拡散符号は全セル共通であるので、基本的にはグループ内のすべてのスクランブル符号でデスクランブルした上で、CPICHの拡散符号で逆拡散し、これを複数シンボルにわたって平均化した後に、平均相関値が最も大きくなるようなスクランブル符号を選択すればよい。この動作を第３段階とよぶ。
【００１０】
図４は、従来のセルサーチ方法における第３段階の動作を説明するための図である。例えばW-CDMA方式では、１つのスクランブル符号グループの中に、８つのスクランブル符号がある。移動局は、第２段階までに検出されたフレーム境界をもとにスクランブル符号の位相を計算し、デスクランブラ４０４1〜４０４8において、受信信号を８つのスクランブル符号でデスクランブルする。次に、相関器４０１1〜４０１8において、第２段階で検出されたフレーム境界から、スクランブル符号の位相を計算し、CPICHの拡散符号で逆拡散する。これを複数シンボルにわたって行い、平均化処理部４０２1〜４０２8で平均化する。ピーク検出器４０３において、平均相関値が最も大きいスクランブル符号を選択し、当該基地局で使われている下りスクランブル符号を検出する。
【００１１】
図５は、従来の、検出されたフレーム境界およびスクランブル符号の判定方法の一例を示す図である。第１段階から第３段階までを１サーチとすると、移動局は１サーチ終了後に、改めて受信信号を、デスクランブラ５０４において、検出されたフレーム境界と検出されたスクランブル符号に基づいてデスクランブルする。相関器５０１において、CPICHの拡散符号で逆拡散した上で、パイロットシンボル復調・誤り測定部５０２において、CPICHのパイロットシンボルを復調し、その誤り数を測定する。検出結果判定部５０３において、しきい値判定を行うなどして、正しいフレーム境界およびスクランブル符号が検出されたかどうかを判定していた。
【００１２】
例えば、基地局からの制御信号により、移動局に周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する情報が与えられる場合、または前回セルサーチを行った直後において、移動局に周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する情報が存在する場合には、上述した３段階セルサーチ法を用いないこともできる。すなわち、予想されるフレーム境界の前後に複数のフレーム境界を仮定し、それぞれのタイミングで、候補のスクランブル符号によってデスクランブルした上で、CPICHの拡散符号を用いて逆拡散し、平均相関値が最も大きくなるようなフレーム境界およびスクランブル符号を選択する方法を用いてセルサーチを行うことができる。
【００１３】
この方法によれば、３段階セルサーチを行う場合よりもセルサーチを簡略化し、サーチ時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。なお、この方法においても、最大平均相関値を与えるフレーム境界およびスクランブル符号を選択した後、検出されたフレーム境界およびスクランブル符号に基づいて受信信号を再度デスクランブルおよび逆拡散し、パイロットシンボルを復号してその誤りビット数を測定するなどして正しいフレーム境界およびスクランブル符号が検出されたかどうかを判定していた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
移動局のセルサーチ時間は、短いほど移動局の消費電力を小さくでき、また、ハンドオーバーを高速に実行できるため、より円滑な通信が可能となる。従って、検出されたフレーム境界およびスクランブル符号が正しいかどうかの判定に要する時間も短いことが望ましく、かつ誤ったフレーム境界やスクランブル符号を選択したり、不必要にセルサーチを繰り返したりしないために、この判定の精度は十分高いことが望ましい。
【００１５】
しかしながら、従来の方法では、フレーム境界およびスクランブル符号を選択した後に、検出結果の判定を改めて実施するために、セルサーチに要する時間がその分だけ長くかかり、かつ信号電力対雑音電力比が小さい場合には、判定の精度が十分でないという問題があった。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フレーム境界およびスクランブル符号の選択の過程で、選択された結果が正しいかどうかの判定も併せて行い、かつ、この判定を従来と比較して高い精度で行うことにより、セルサーチに要する時間を短縮し、セルサーチの精度を高め、移動局の消費電力を低減し、および円滑で安定した通信を提供する移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、受信信号を全てのスロットに共通の共通拡散符号で逆拡散し、第１平均相関値に基づいてスロット境界を検出する第１ステップと、該第１ステップで検出した前記スロット境界に基づいて、前記スロット毎に異なる個別拡散符号で逆拡散し、第２平均相関値に基づいてフレーム境界およびスクランブル符号グループを検出する第２ステップと、該第２ステップで検出した前記フレーム境界および前記スクランブル符号グループに基づいて、共通パイロット信号をデスクランブルし、第３平均相関値に基づいてスクランブル符号を検出する第３ステップとを備えた移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法において、複数の前記平均相関値のうち最も大きい最大平均相関値を除いた他の平均相関値の平均値と中央値のいずれかを、干渉電力に相当する基準値として算出し、前記最大平均相関値と前記干渉電力との比に基づいて、前記フレーム境界および前記スクランブル符号の検出結果を判定することを特徴とする。
【００１８】
この方法によれば、第３段階の動作と同時に検出結果の判定を行うことができるため、セルサーチおよび検出結果判定に要する時間を短くできる。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記基準値は、前記最大第３平均相関値を除く複数の前記第３平均相関値に基づいて定めることを特徴とする。
【００２２】
この方法によれば、干渉電力測定を行う必要がなく、かつ最大平均相関値の計算とほぼ同時刻に干渉電力相当の値を計算することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記基準値は、複数の前記第２平均相関値のうち最も大きい最大第２平均相関値を除く複数の前記第２平均相関値に基づいて定めることを特徴とする。
【００２６】
この方法によれば、基地局からの制御情報等により周辺セルのスクランブル符号に関する情報があり、第３段階で１つのスクランブル符号についてのみ平均相関値を求める場合に、あらかじめ第２段階で基準値を求めることができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記基準値は、複数の前記第１平均相関値に基づいて定めることを特徴とする。
【００３０】
この方法によれば、基地局からの制御情報等により周辺セルのフレーム境界やスクランブル符号に関する情報があり、第２段階をスキップしたり、第３段階で１つのスクランブル符号に対する平均相関値のみを計算する場合に、あらかじめ第１段階で基準値を求めることができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明は、既知のスクランブル符号およびフレーム境界に関する情報に基づいて、共通パイロット信号をデスクランブルし、平均相関値に基づいてスクランブル符号を検出する移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法において、複数の前記平均相関値のうち最も大きい最大平均相関値と、複数の前記平均相関値のうち最も大きい最大平均相関値を除いた他の平均相関値の平均値と中央値のいずれかである基準値との比に基づいて、前記フレーム境界および前記スクランブル符号の検出結果を判定することを特徴とする。
【００３４】
この方法によれば、第３段階の動作と同時に検出結果の判定を行うことができるため、セルサーチおよび検出結果判定に要する時間を短くできる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００４２】
図６は、３段階セルサーチ実施後に行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。この方法によれば、３段階セルサーチ法の第３段階の動作と同時に、検出結果の判定も行う。移動局は、第２段階までに検出されたフレーム境界をもとにスクランブル符号の位相を計算し、デスクランブラ６０４1〜６０４8において、受信信号を８つのスクランブル符号でデスクランブルする。次に、相関器６０１1〜６０１8において、第２段階で検出されたフレーム境界から、スクランブル符号の位相を計算し、CPICHの拡散符号で逆拡散する。これを複数シンボルにわたって行い、平均化処理部６０２1〜６０２8で平均化する。ピーク検出器６０３において、平均相関値が最も大きいスクランブル符号を選択し、当該基地局で使われている下りスクランブル符号を検出する。
【００４３】
この最大平均相関値を、検出結果判定部６０６に出力し、移動局内部で計算された基準値との比を算出し、しきい値以上であれば検出結果は正しいと判定する。そうでなければ、移動局は再びセルサーチを行うか、もしくはサービスエリア外であると判断する。この方法によれば、第３段階の動作と同時に検出結果の判定を行うことができるため、セルサーチおよび検出結果判定に要する時間を短くできる。また、適当な基準値およびしきい値を用いることによって、高い精度での検出結果判定が可能となる。本実施形態の検出結果判定方法による判定精度については後述する。
【００４４】
検出結果判定に用いる基準値としてはいくつか考えられる。例えば、基準値として移動局が計算する干渉電力を用いる方法がある。このために、セルサーチ回路とは別に干渉電力測定のための回路を設ける方法が考えられる。W-CDMA方式の移動局は、下り干渉電力の測定を行う機能をもつため、これを使って干渉電力を計算することができる(3GPP Technical Specification TS25.215参照)。具体的には、例えばCPICHのパイロットシンボルを受信し、その平均値からの分散を測定することにより、干渉電力を計算することができる。
【００４５】
図７は、第３段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。第３段階におけるスクランブル符号を検出する方法は、図６の場合に同じである。基準値算出部７０６において、基準値として第３段階で計算した各スクランブル符号に対する平均相関値（Ｃ３0〜Ｃ３7）のうち、最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃ３i｝）を除いた他の平均相関値の平均値、または中央値を計算する。例えばW-CDMA方式では、１つのスクランブル符号グループの中に、８つのスクランブル符号がある。移動局は、第２段階までに検出されたフレーム境界をもとにスクランブル符号の位相を計算し、受信信号を８つのスクランブル符号でデスクランブルした上でCPICHの拡散符号で逆拡散する。これを複数シンボルにわたり行い、平均化を行って各スクランブル符号に対する平均相関値（Ｃ３0〜Ｃ３7）を計算する。その結果、最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃ３i｝）を与えるスクランブル符号を選択する。一方、基準値算出部７０６において、最大平均相関値を除く７つの平均相関値の平均値または中央値を求め、これを検出結果判定のための基準値として用いる。この平均値または中央値は、干渉電力に相当する。この方法によれば、上述したように干渉電力測定を別途行う必要がなく、かつ最大平均相関値の計算とほぼ同時刻に干渉電力相当の値を計算できるので、干渉電力の時間的な変動の影響をうけにくい。
【００４６】
図８は、第２段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。第１段階で検出されたスロット境界から、ＳＳＣＨが送信されているタイミングを計算し、そのタイミングでＳＳＣに対応した相関器８０１1〜８０１16で相関をとる。これを複数スロットにわたって行う。SSCHはフレーム周期でＳＳＣパターンが繰り返されることから、必要に応じてフレーム間での平均化を、平均化処理部８０２1〜８０２16で行う。フレーム間平均化を行った後は、最大で１６×１５の平均相関値が出力されて相関値メモリ８０４に記憶される。その後、フレーム内で考えられるタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列に対応させてＣ２kl計算部８０５で平均化する。最大で１５×６４通りの平均相関値が計算され、ピーク検出器８０３において、平均相関値が最も大きいタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列を選択することですることで、フレーム境界とスクランブル符号グループを検出する。
【００４７】
さらに、基準値として第２段階で計算した各フレーム境界およびスクランブル符号グループに対応するＳＳＣＨ拡散符号系列の平均相関値（Ｃ２kl）のうち、最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃ２kl｝）を除いた他の平均相関値の平均値または中央値を用いる。例えば、W-CDMA方式では、第１段階までにスロット境界が検出されるため、第２段階の時点ではフレーム境界の候補タイミングは１フレーム内のスロット数である１５通りまで絞られている。また、ＳＳＣＨ系列数は６４通りであり、最大で合計１５×６４＝９６０通りの平均相関値（Ｃ２kl）が計算される。最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃ２kl｝）を与えるフレーム境界およびスクランブル符号グループを選択する。一方、基準値算出部８０６において、最大平均相関値を除く９５９通りの平均相関値の平均値または中央値を求め、これを検出結果判定のための基準値として用いる。
【００４８】
基地局からの制御情報等により周辺セルのフレーム境界やスクランブル符号グループに関する情報がある場合には、９６０通りすべてについて平均相関値を求めない場合も考えられるが、その場合には計算した全ての平均相関値のみを使う。この値は干渉電力に相当するもので、例えば、基地局からの制御情報等により周辺セルのスクランブル符号に関する情報がある場合には、第３段階で１つのスクランブル符号についてのみ平均相関値を求めることが考えられる。この場合には上述した方法により第３段階で基準値を計算することができないため、第２段階で基準値を求める本方法が有効となる。
【００４９】
図９は、第１段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。移動局は、受信信号をこのＰＳＣに対応したマッチトフィルタ９０１に入力し、複数スロット間の平均化処理部９０２で、雑音や干渉の影響を軽減するために複数スロットにわたって平均化を行う。最大値検出器９０３において、最も平均相関値が大きいタイミングを選択することで、スロット境界の検出を行う。W-CDMA方式では１スロットが２５６０チップであるので、オーバーサンプリングが行われない場合には、スロット境界の候補タイミングとしては２５６０通りとなる。
【００５０】
さらに、基準値として第１段階で計算された各タイミングに対する平均相関値（Ｃ１l）のうち、下位N個の平均相関値（Ｃ１l−Ｘ）の平均値または中央値を用いる方法がある。例えば、W-CDMA方式では、スロット境界の候補となるタイミングは、移動局のサンプリング周期が１チップとすると、１スロットあたりのチップ数である２５６０通りであり、このそれぞれに対して平均相関値が計算される。最大平均相関値を与えるタイミングに基づき、フレーム境界が検出される。一方、基準値算出部９０４において、２５６０通りの平均相関値（Ｃ１l）のうち、相関値が低いものからＮ個の平均相関値（Ｃ１l−Ｘ）の平均値または中央値を求め、これを検出結果判定のための基準値として用いる。相関値が低いものからＮ個としているのは、第１段階では全セル全スロット共通の拡散符号が用いられるＰＳＣＨを受信するため、当該セルの複数のマルチパスが見えるほか、周辺セルの複数のマルチパスのピークが見えるため、これらの影響を小さく抑えるためである。
【００５１】
この方法によれば、計算された基準値は干渉電力相当となり、例えば、基地局からの制御情報等により周辺セルのフレーム境界やスクランブル符号に関する情報がある場合には、第２段階をスキップしたり、第３段階で１つのスクランブル符号に対する平均相関値のみを計算することが考えられる。このような場合には、第２段階や第３段階で基準値を計算することができないため、第１段階で基準値を求める本方法が有効となる。また、サンプル数が多くとれるという点で、安定した基準値が得られるという利点もある。
【００５２】
図１０は、本発明にかかる検出結果判定方法によるサーチ時間特性を表わす図である。３段階セルサーチ実施後に行う検出結果判定方法を用いた場合の、セルサーチ時間特性のシミュレーション結果の一例を示す図である。横軸はサーチ時間であり、縦軸はある時間までに正しくサーチできた移動局の累積確率である。フェージングの最大ドップラー周波数（fD）は5Hzであり、グラフ中のStotal/Nは当該基地局からの総受信信号電力と、干渉電力と雑音電力の和との比である。実線は検出結果判定が誤りなく理想的に行えたと仮定した場合の結果であり、破線は本実施形態において、第３段階で最大平均相関値以外の平均相関値の平均値を基準値として計算し、最大平均相関値と基準値との比を用いて検出結果判定を行った場合の結果である。しきい値は4dBとした。本実施形態における判定結果検出方法の精度が非常に高く、ほぼ理想的に判定できることがわかる。
【００５３】
以上、３段階セルサーチが行われる場合について説明してきたが、状況によっては３段階セルサーチが行われない場合も考えられる。例えば、基地局から周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する精度の高い情報が得られる場合や、既にセルサーチを行ったばかりであり、周辺セルのスクランブル符号やおおよそのフレーム境界がわかっている場合である。
【００５４】
図１１は、３段階セルサーチ法を用いない、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。この方法は、基地局から周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する精度の高い情報が得られる場合、または既にセルサーチが行われており、周辺セルのスクランブル符号やおよそのフレーム境界が分かっている場合に適用される。制御部６０５は、基地局からの制御情報または前回のサーチ結果から得られたスクランブル符号を、デスクランブラ６０４1〜６０４2W+1に与え、デスクランブラ６０４1〜６０４2W+1は、このスクランブル符号で受信信号をデスクランブルする。相関器６０１1〜６０１2W+1は、およそのフレーム境界から、予想されるタイミングTの±Wの範囲について、複数の位相で平均相関値を計算する。これを複数シンボルにわたって行い、平均化処理部６０２1〜６０２2W+1で平均化し、ピーク検出器６０３において、最大平均相関値を与える位相を選択することで、フレーム境界を検出することができる。
【００５５】
一方、検出結果判定部６０６において、この最大平均相関値と、移動局内部で計算された基準値との比をとり、しきい値と比較することで検出結果の判定が行える。基準値の例としては、３段階セルサーチを行う場合と同様、移動局が計算する干渉電力を用いる方法がある。
【００５６】
図１２は、３段階セルサーチ法によらず基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。この方法は、基地局から周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する精度の高い情報が得られる場合、または既にセルサーチが行われており、周辺セルのスクランブル符号やおよそのフレーム境界が分かっている場合に適用され、フレーム境界を検出する方法は、図１１の場合に同じである。基準値算出部７０６において、計算された複数の位相に対する平均相関値（Ｃ-W〜Ｃw）のうち最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃi｝）を除いた他の平均値または中央値を基準値として計算する。
【００５７】
上述したように、本実施例によれば、３段階セルサーチを行う場合に、第３段階が終了したあとに改めて検出結果判定のために受信信号を逆拡散する必要がなく、短いサーチ時間で検出結果判定を行うことが可能となる。
【００５８】
また、３段階における最大平均相関値とほぼ同時刻に計算される干渉電力相当の基準値を用いるため、干渉電力の時間的な変動の影響を受けずに信頼度の高い検出結果判定が可能となる。
【００５９】
さらに、第３段階で基準値を計算できない場合には、第２段階で基準値を計算することができ、第２段階、第３段階で基準値を計算できない場合には、第１段階で基準値を計算することができる。
【００６０】
さらにまた、３段階セルサーチを行わない場合でも、検出結果判定のために受信信号を逆拡散する必要がなく、短いサーチ時間で検出結果判定を行うことが可能となる。
【００６１】
さらにまた、サーチとほぼ同時刻に計算される干渉電力相当の基準値を用いるため、干渉電力の時間的な変動の影響を受けずに信頼度の高い検出結果判定が可能となる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フレーム境界およびスクランブル符号の選択の過程で、選択された結果が正しいかどうかの判定も併せて行い、かつ、この判定を従来と比較して高い精度で行うことにより、セルサーチに要する時間を短縮し、セルサーチの精度を高め、移動局の消費電力を低減し、および円滑で安定した通信を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルサーチに関係する下りチャネルの構成を示す概略図である。
【図２】従来のセルサーチ方法における第１段階の動作を説明するための図である。
【図３】従来のセルサーチ方法における第２段階の動作を説明するための図である。
【図４】従来のセルサーチ方法における第３段階の動作を説明するための図である。
【図５】従来の、検出されたフレーム境界およびスクランブル符号の判定方法の一例を示す図である。
【図６】３段階セルサーチ実施後に行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図７】第３段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図８】第２段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図９】第１段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図１０】本発明にかかる検出結果判定方法によるサーチ時間特性を表わす図である。
【図１１】３段階セルサーチ法を用いない、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図１２】３段階セルサーチ法によらず基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
２０１，９０１ マッチトフィルタ
２０２，３０２1〜３０２16，４０２1〜４０２8，６０２1〜６０２8〜６０２2W+1，８０２1〜８０２16，９０２ 平均化処理部
２０３，３０３，４０３，６０３，８０３，９０３ 最大値検出器
３０１1〜３０１16，４０１1〜４０１8，５０１，６０１1〜６０１8〜６０１2W+1，８０１1〜８０１16 相関器
３０４，８０４ 相関値メモリ
３０５，８０５ Ｃ２kl計算部
４０４1〜４０４8，５０４，６０４1〜６０４8〜６０４2W+1 デスクランブラ
４０５，６０５ 制御部
５０２ パイロットシンボル復調・誤り測定部
５０３，６０６ 検出結果判定部
７０６，８０６，９０４ 基準値算出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式による移動通信システムにおいて、移動局は、ある基地局と通信する場合、または、ある基地局に対して受信電力の測定を行う場合などに、その基地局からの下り信号のフレーム境界およびスクランブル符号を検出する必要がある。これをセルサーチと呼んでいる。
【０００３】
セルサーチの方法は、基本的に、可能性のあるすべてのタイミングにおいて、可能性のあるすべてのスクランブル符号でデスクランブルを行い、使用されている拡散符号で逆拡散を行った結果の相関値が、最大となるようなタイミングおよびスクランブル符号を選択することで、その基地局のフレーム境界およびスクランブル符号を検出する。しかし、この方法では、セルサーチに多大な時間を要するため、これを高速化するために、基地局からスロット毎にＰＳＣＨ（Primary Synchronisation CHannel）とＳＳＣＨ（Secondary Synchronisation CHannel）を送信する方法が用いられる（3GPP Technical Specification 25.211参照）。
【０００４】
図１は、セルサーチに関係する下りチャネルの構成を示す概略図である。ＣＤＭＡ方式の代表例である、W-CDMA方式（3GPP Technical Specification 25.211参照）におけるセルサーチに関係する下りチャネルを示したものである。ＰＳＣＨは、全セル全スロット共通の拡散符号ＰＳＣ（Primary Synchronisation Code）が用いられ、スロット周期で送信される。ＳＳＣＨは、スロット毎に異なる拡散符号ＳＳＣ0〜ＳＳＣn-1（Secondary Synchronisation Code）が用いられ、１フレームで拡散符号系列を構成し、フレーム周期で繰り返し送信される。この拡散符号系列は、セル毎に異なる系列が用いられ、かつこの系列には当該基地局が使用するスクランブル符号が属するスクランブル符号グループが対応づけられている。ＰＳＣＨとＳＳＣＨには、スクランブル符号はかけられない。共通パイロットチャネル（CPICH ; Common PIlot CHannel）は、全セル共通の拡散符号およびシンボルパターンで、セル毎に異なるスクランブル符号がかけられて送信される。
【０００５】
図２は、従来のセルサーチ方法における第１段階の動作を説明するための図である。ＰＳＣＨでは、全セル全スロット共通の拡散符号ＰＳＣが用いられる。移動局は、受信信号をこのＰＳＣに対応したマッチトフィルタ２０１に入力し、複数スロット間の平均化処理部２０２で、雑音や干渉の影響を軽減するために複数スロットにわたって平均化を行う。最大値検出器２０３において、最も平均相関値が大きいタイミングを選択することで、スロット境界の検出を行う。W-CDMA方式では１スロットが２５６０チップであるので、オーバーサンプリングが行われない場合には、スロット境界の候補タイミングとしては２５６０通りとなる。ここまでの動作を第１段階と呼ぶ。
【０００６】
ＳＳＣＨでは、スロット毎に異なる拡散符号が用いられ、１フレームである拡散符号系列が構成される。この拡散符号系列はフレーム周期で繰り返され、かつ、セル毎に異なる拡散符号系列が用いられる。これらの拡散符号系列には、それぞれスクランブル符号のグループが対応づけられており、後に行うスクランブル符号の検出を容易にしている。第１段階でスロット境界が検出されているため、移動局は、ＳＳＣＨの送信タイミングを計算することができる。
【０００７】
移動局は、計算されたタイミングで受信信号をＳＳＣＨの拡散符号ＳＳＣで逆拡散し、考えられるすべてのフレーム境界およびＳＳＣ符号系列に合わせて相関出力値を平均化し、最も平均相関値が大きくなるタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列を選択する。これにより、移動局はフレーム境界およびスクランブル符号グループを検出する。この動作を第２段階と呼ぶ。
【０００８】
図３は、従来のセルサーチ方法における第２段階の動作を説明するための図である。第１段階で検出されたスロット境界から、ＳＳＣＨが送信されているタイミングを計算し、そのタイミングでＳＳＣに対応した相関器３０１1〜３０１16で相関をとる。W-CDMA方式では、ＳＳＣが１６通りある。これを複数スロットにわたって行う。ＳＳＣＨはフレーム周期でＳＳＣパターンが繰り返されることから、必要に応じてフレーム間での平均化を、平均化処理部３０２1〜３０２16で行う。W-CDMA方式では、最大１スロットあたり１６のＳＳＣで相関をとり、かつ１フレームが１５スロットで構成されることから、フレーム間平均化を行った後は、最大で１６×１５の平均相関値が出力されて相関値メモリ３０４に記憶される。その後、フレーム内で考えられるタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列に対応させてＣ２kl計算部３０５で平均化する。W-CDMA方式では、スロット境界が既知である場合、フレーム境界としては１５のタイミングが考えられ、かつＳＳＣ系列は６４通りあることから、最大で１５×６４通りの平均相関値が計算される。その結果、ピーク検出器３０３において、平均相関値が最も大きいタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列を選択することですることで、フレーム境界とスクランブル符号グループを検出する。
【０００９】
第２段階までにフレーム境界およびスクランブル符号グループを検出した移動局は、最後にスクランブル符号がかけられているCPICHを受信して、検出されたスクランブル符号グループの中のどのスクランブル符号が用いられているかを検出する。既にフレーム境界が検出されていることから、スクランブル符号の位相は計算可能である。CPICHの拡散符号は全セル共通であるので、基本的にはグループ内のすべてのスクランブル符号でデスクランブルした上で、CPICHの拡散符号で逆拡散し、これを複数シンボルにわたって平均化した後に、平均相関値が最も大きくなるようなスクランブル符号を選択すればよい。この動作を第３段階とよぶ。
【００１０】
図４は、従来のセルサーチ方法における第３段階の動作を説明するための図である。例えばW-CDMA方式では、１つのスクランブル符号グループの中に、８つのスクランブル符号がある。移動局は、第２段階までに検出されたフレーム境界をもとにスクランブル符号の位相を計算し、デスクランブラ４０４1〜４０４8において、受信信号を８つのスクランブル符号でデスクランブルする。次に、相関器４０１1〜４０１8において、第２段階で検出されたフレーム境界から、スクランブル符号の位相を計算し、CPICHの拡散符号で逆拡散する。これを複数シンボルにわたって行い、平均化処理部４０２1〜４０２8で平均化する。ピーク検出器４０３において、平均相関値が最も大きいスクランブル符号を選択し、当該基地局で使われている下りスクランブル符号を検出する。
【００１１】
図５は、従来の、検出されたフレーム境界およびスクランブル符号の判定方法の一例を示す図である。第１段階から第３段階までを１サーチとすると、移動局は１サーチ終了後に、改めて受信信号を、デスクランブラ５０４において、検出されたフレーム境界と検出されたスクランブル符号に基づいてデスクランブルする。相関器５０１において、CPICHの拡散符号で逆拡散した上で、パイロットシンボル復調・誤り測定部５０２において、CPICHのパイロットシンボルを復調し、その誤り数を測定する。検出結果判定部５０３において、しきい値判定を行うなどして、正しいフレーム境界およびスクランブル符号が検出されたかどうかを判定していた。
【００１２】
例えば、基地局からの制御信号により、移動局に周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する情報が与えられる場合、または前回セルサーチを行った直後において、移動局に周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する情報が存在する場合には、上述した３段階セルサーチ法を用いないこともできる。すなわち、予想されるフレーム境界の前後に複数のフレーム境界を仮定し、それぞれのタイミングで、候補のスクランブル符号によってデスクランブルした上で、CPICHの拡散符号を用いて逆拡散し、平均相関値が最も大きくなるようなフレーム境界およびスクランブル符号を選択する方法を用いてセルサーチを行うことができる。
【００１３】
この方法によれば、３段階セルサーチを行う場合よりもセルサーチを簡略化し、サーチ時間の短縮や消費電力の低減を図ることができる。なお、この方法においても、最大平均相関値を与えるフレーム境界およびスクランブル符号を選択した後、検出されたフレーム境界およびスクランブル符号に基づいて受信信号を再度デスクランブルおよび逆拡散し、パイロットシンボルを復号してその誤りビット数を測定するなどして正しいフレーム境界およびスクランブル符号が検出されたかどうかを判定していた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
移動局のセルサーチ時間は、短いほど移動局の消費電力を小さくでき、また、ハンドオーバーを高速に実行できるため、より円滑な通信が可能となる。従って、検出されたフレーム境界およびスクランブル符号が正しいかどうかの判定に要する時間も短いことが望ましく、かつ誤ったフレーム境界やスクランブル符号を選択したり、不必要にセルサーチを繰り返したりしないために、この判定の精度は十分高いことが望ましい。
【００１５】
しかしながら、従来の方法では、フレーム境界およびスクランブル符号を選択した後に、検出結果の判定を改めて実施するために、セルサーチに要する時間がその分だけ長くかかり、かつ信号電力対雑音電力比が小さい場合には、判定の精度が十分でないという問題があった。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フレーム境界およびスクランブル符号の選択の過程で、選択された結果が正しいかどうかの判定も併せて行い、かつ、この判定を従来と比較して高い精度で行うことにより、セルサーチに要する時間を短縮し、セルサーチの精度を高め、移動局の消費電力を低減し、および円滑で安定した通信を提供する移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、受信信号を全てのスロットに共通の共通拡散符号で逆拡散し、第１平均相関値に基づいてスロット境界を検出する第１ステップと、該第１ステップで検出した前記スロット境界に基づいて、前記スロット毎に異なる個別拡散符号で逆拡散し、第２平均相関値に基づいてフレーム境界およびスクランブル符号グループを検出する第２ステップと、該第２ステップで検出した前記フレーム境界および前記スクランブル符号グループに基づいて、共通パイロット信号をデスクランブルし、第３平均相関値に基づいてスクランブル符号を検出する第３ステップとを備えた移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法において、複数の前記平均相関値のうち最も大きい最大平均相関値を除いた他の平均相関値の平均値と中央値のいずれかを、干渉電力に相当する基準値として算出し、前記最大平均相関値と前記干渉電力との比に基づいて、前記フレーム境界および前記スクランブル符号の検出結果を判定することを特徴とする。
【００１８】
この方法によれば、第３段階の動作と同時に検出結果の判定を行うことができるため、セルサーチおよび検出結果判定に要する時間を短くできる。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記基準値は、前記最大第３平均相関値を除く複数の前記第３平均相関値に基づいて定めることを特徴とする。
【００２２】
この方法によれば、干渉電力測定を行う必要がなく、かつ最大平均相関値の計算とほぼ同時刻に干渉電力相当の値を計算することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記基準値は、複数の前記第２平均相関値のうち最も大きい最大第２平均相関値を除く複数の前記第２平均相関値に基づいて定めることを特徴とする。
【００２６】
この方法によれば、基地局からの制御情報等により周辺セルのスクランブル符号に関する情報があり、第３段階で１つのスクランブル符号についてのみ平均相関値を求める場合に、あらかじめ第２段階で基準値を求めることができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記基準値は、複数の前記第１平均相関値に基づいて定めることを特徴とする。
【００３０】
この方法によれば、基地局からの制御情報等により周辺セルのフレーム境界やスクランブル符号に関する情報があり、第２段階をスキップしたり、第３段階で１つのスクランブル符号に対する平均相関値のみを計算する場合に、あらかじめ第１段階で基準値を求めることができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明は、既知のスクランブル符号およびフレーム境界に関する情報に基づいて、共通パイロット信号をデスクランブルし、平均相関値に基づいてスクランブル符号を検出する移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法において、複数の前記平均相関値のうち最も大きい最大平均相関値と、複数の前記平均相関値のうち最も大きい最大平均相関値を除いた他の平均相関値の平均値と中央値のいずれかである基準値との比に基づいて、前記フレーム境界および前記スクランブル符号の検出結果を判定することを特徴とする。
【００３４】
この方法によれば、第３段階の動作と同時に検出結果の判定を行うことができるため、セルサーチおよび検出結果判定に要する時間を短くできる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００４２】
図６は、３段階セルサーチ実施後に行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。この方法によれば、３段階セルサーチ法の第３段階の動作と同時に、検出結果の判定も行う。移動局は、第２段階までに検出されたフレーム境界をもとにスクランブル符号の位相を計算し、デスクランブラ６０４1〜６０４8において、受信信号を８つのスクランブル符号でデスクランブルする。次に、相関器６０１1〜６０１8において、第２段階で検出されたフレーム境界から、スクランブル符号の位相を計算し、CPICHの拡散符号で逆拡散する。これを複数シンボルにわたって行い、平均化処理部６０２1〜６０２8で平均化する。ピーク検出器６０３において、平均相関値が最も大きいスクランブル符号を選択し、当該基地局で使われている下りスクランブル符号を検出する。
【００４３】
この最大平均相関値を、検出結果判定部６０６に出力し、移動局内部で計算された基準値との比を算出し、しきい値以上であれば検出結果は正しいと判定する。そうでなければ、移動局は再びセルサーチを行うか、もしくはサービスエリア外であると判断する。この方法によれば、第３段階の動作と同時に検出結果の判定を行うことができるため、セルサーチおよび検出結果判定に要する時間を短くできる。また、適当な基準値およびしきい値を用いることによって、高い精度での検出結果判定が可能となる。本実施形態の検出結果判定方法による判定精度については後述する。
【００４４】
検出結果判定に用いる基準値としてはいくつか考えられる。例えば、基準値として移動局が計算する干渉電力を用いる方法がある。このために、セルサーチ回路とは別に干渉電力測定のための回路を設ける方法が考えられる。W-CDMA方式の移動局は、下り干渉電力の測定を行う機能をもつため、これを使って干渉電力を計算することができる(3GPP Technical Specification TS25.215参照)。具体的には、例えばCPICHのパイロットシンボルを受信し、その平均値からの分散を測定することにより、干渉電力を計算することができる。
【００４５】
図７は、第３段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。第３段階におけるスクランブル符号を検出する方法は、図６の場合に同じである。基準値算出部７０６において、基準値として第３段階で計算した各スクランブル符号に対する平均相関値（Ｃ３0〜Ｃ３7）のうち、最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃ３i｝）を除いた他の平均相関値の平均値、または中央値を計算する。例えばW-CDMA方式では、１つのスクランブル符号グループの中に、８つのスクランブル符号がある。移動局は、第２段階までに検出されたフレーム境界をもとにスクランブル符号の位相を計算し、受信信号を８つのスクランブル符号でデスクランブルした上でCPICHの拡散符号で逆拡散する。これを複数シンボルにわたり行い、平均化を行って各スクランブル符号に対する平均相関値（Ｃ３0〜Ｃ３7）を計算する。その結果、最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃ３i｝）を与えるスクランブル符号を選択する。一方、基準値算出部７０６において、最大平均相関値を除く７つの平均相関値の平均値または中央値を求め、これを検出結果判定のための基準値として用いる。この平均値または中央値は、干渉電力に相当する。この方法によれば、上述したように干渉電力測定を別途行う必要がなく、かつ最大平均相関値の計算とほぼ同時刻に干渉電力相当の値を計算できるので、干渉電力の時間的な変動の影響をうけにくい。
【００４６】
図８は、第２段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。第１段階で検出されたスロット境界から、ＳＳＣＨが送信されているタイミングを計算し、そのタイミングでＳＳＣに対応した相関器８０１1〜８０１16で相関をとる。これを複数スロットにわたって行う。SSCHはフレーム周期でＳＳＣパターンが繰り返されることから、必要に応じてフレーム間での平均化を、平均化処理部８０２1〜８０２16で行う。フレーム間平均化を行った後は、最大で１６×１５の平均相関値が出力されて相関値メモリ８０４に記憶される。その後、フレーム内で考えられるタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列に対応させてＣ２kl計算部８０５で平均化する。最大で１５×６４通りの平均相関値が計算され、ピーク検出器８０３において、平均相関値が最も大きいタイミングおよびＳＳＣ拡散符号系列を選択することですることで、フレーム境界とスクランブル符号グループを検出する。
【００４７】
さらに、基準値として第２段階で計算した各フレーム境界およびスクランブル符号グループに対応するＳＳＣＨ拡散符号系列の平均相関値（Ｃ２kl）のうち、最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃ２kl｝）を除いた他の平均相関値の平均値または中央値を用いる。例えば、W-CDMA方式では、第１段階までにスロット境界が検出されるため、第２段階の時点ではフレーム境界の候補タイミングは１フレーム内のスロット数である１５通りまで絞られている。また、ＳＳＣＨ系列数は６４通りであり、最大で合計１５×６４＝９６０通りの平均相関値（Ｃ２kl）が計算される。最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃ２kl｝）を与えるフレーム境界およびスクランブル符号グループを選択する。一方、基準値算出部８０６において、最大平均相関値を除く９５９通りの平均相関値の平均値または中央値を求め、これを検出結果判定のための基準値として用いる。
【００４８】
基地局からの制御情報等により周辺セルのフレーム境界やスクランブル符号グループに関する情報がある場合には、９６０通りすべてについて平均相関値を求めない場合も考えられるが、その場合には計算した全ての平均相関値のみを使う。この値は干渉電力に相当するもので、例えば、基地局からの制御情報等により周辺セルのスクランブル符号に関する情報がある場合には、第３段階で１つのスクランブル符号についてのみ平均相関値を求めることが考えられる。この場合には上述した方法により第３段階で基準値を計算することができないため、第２段階で基準値を求める本方法が有効となる。
【００４９】
図９は、第１段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。移動局は、受信信号をこのＰＳＣに対応したマッチトフィルタ９０１に入力し、複数スロット間の平均化処理部９０２で、雑音や干渉の影響を軽減するために複数スロットにわたって平均化を行う。最大値検出器９０３において、最も平均相関値が大きいタイミングを選択することで、スロット境界の検出を行う。W-CDMA方式では１スロットが２５６０チップであるので、オーバーサンプリングが行われない場合には、スロット境界の候補タイミングとしては２５６０通りとなる。
【００５０】
さらに、基準値として第１段階で計算された各タイミングに対する平均相関値（Ｃ１l）のうち、下位N個の平均相関値（Ｃ１l−Ｘ）の平均値または中央値を用いる方法がある。例えば、W-CDMA方式では、スロット境界の候補となるタイミングは、移動局のサンプリング周期が１チップとすると、１スロットあたりのチップ数である２５６０通りであり、このそれぞれに対して平均相関値が計算される。最大平均相関値を与えるタイミングに基づき、フレーム境界が検出される。一方、基準値算出部９０４において、２５６０通りの平均相関値（Ｃ１l）のうち、相関値が低いものからＮ個の平均相関値（Ｃ１l−Ｘ）の平均値または中央値を求め、これを検出結果判定のための基準値として用いる。相関値が低いものからＮ個としているのは、第１段階では全セル全スロット共通の拡散符号が用いられるＰＳＣＨを受信するため、当該セルの複数のマルチパスが見えるほか、周辺セルの複数のマルチパスのピークが見えるため、これらの影響を小さく抑えるためである。
【００５１】
この方法によれば、計算された基準値は干渉電力相当となり、例えば、基地局からの制御情報等により周辺セルのフレーム境界やスクランブル符号に関する情報がある場合には、第２段階をスキップしたり、第３段階で１つのスクランブル符号に対する平均相関値のみを計算することが考えられる。このような場合には、第２段階や第３段階で基準値を計算することができないため、第１段階で基準値を求める本方法が有効となる。また、サンプル数が多くとれるという点で、安定した基準値が得られるという利点もある。
【００５２】
図１０は、本発明にかかる検出結果判定方法によるサーチ時間特性を表わす図である。３段階セルサーチ実施後に行う検出結果判定方法を用いた場合の、セルサーチ時間特性のシミュレーション結果の一例を示す図である。横軸はサーチ時間であり、縦軸はある時間までに正しくサーチできた移動局の累積確率である。フェージングの最大ドップラー周波数（fD）は5Hzであり、グラフ中のStotal/Nは当該基地局からの総受信信号電力と、干渉電力と雑音電力の和との比である。実線は検出結果判定が誤りなく理想的に行えたと仮定した場合の結果であり、破線は本実施形態において、第３段階で最大平均相関値以外の平均相関値の平均値を基準値として計算し、最大平均相関値と基準値との比を用いて検出結果判定を行った場合の結果である。しきい値は4dBとした。本実施形態における判定結果検出方法の精度が非常に高く、ほぼ理想的に判定できることがわかる。
【００５３】
以上、３段階セルサーチが行われる場合について説明してきたが、状況によっては３段階セルサーチが行われない場合も考えられる。例えば、基地局から周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する精度の高い情報が得られる場合や、既にセルサーチを行ったばかりであり、周辺セルのスクランブル符号やおおよそのフレーム境界がわかっている場合である。
【００５４】
図１１は、３段階セルサーチ法を用いない、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。この方法は、基地局から周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する精度の高い情報が得られる場合、または既にセルサーチが行われており、周辺セルのスクランブル符号やおよそのフレーム境界が分かっている場合に適用される。制御部６０５は、基地局からの制御情報または前回のサーチ結果から得られたスクランブル符号を、デスクランブラ６０４1〜６０４2W+1に与え、デスクランブラ６０４1〜６０４2W+1は、このスクランブル符号で受信信号をデスクランブルする。相関器６０１1〜６０１2W+1は、およそのフレーム境界から、予想されるタイミングTの±Wの範囲について、複数の位相で平均相関値を計算する。これを複数シンボルにわたって行い、平均化処理部６０２1〜６０２2W+1で平均化し、ピーク検出器６０３において、最大平均相関値を与える位相を選択することで、フレーム境界を検出することができる。
【００５５】
一方、検出結果判定部６０６において、この最大平均相関値と、移動局内部で計算された基準値との比をとり、しきい値と比較することで検出結果の判定が行える。基準値の例としては、３段階セルサーチを行う場合と同様、移動局が計算する干渉電力を用いる方法がある。
【００５６】
図１２は、３段階セルサーチ法によらず基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。この方法は、基地局から周辺セルのスクランブル符号およびフレーム境界に関する精度の高い情報が得られる場合、または既にセルサーチが行われており、周辺セルのスクランブル符号やおよそのフレーム境界が分かっている場合に適用され、フレーム境界を検出する方法は、図１１の場合に同じである。基準値算出部７０６において、計算された複数の位相に対する平均相関値（Ｃ-W〜Ｃw）のうち最大平均相関値（ｍａｘ｛Ｃi｝）を除いた他の平均値または中央値を基準値として計算する。
【００５７】
上述したように、本実施例によれば、３段階セルサーチを行う場合に、第３段階が終了したあとに改めて検出結果判定のために受信信号を逆拡散する必要がなく、短いサーチ時間で検出結果判定を行うことが可能となる。
【００５８】
また、３段階における最大平均相関値とほぼ同時刻に計算される干渉電力相当の基準値を用いるため、干渉電力の時間的な変動の影響を受けずに信頼度の高い検出結果判定が可能となる。
【００５９】
さらに、第３段階で基準値を計算できない場合には、第２段階で基準値を計算することができ、第２段階、第３段階で基準値を計算できない場合には、第１段階で基準値を計算することができる。
【００６０】
さらにまた、３段階セルサーチを行わない場合でも、検出結果判定のために受信信号を逆拡散する必要がなく、短いサーチ時間で検出結果判定を行うことが可能となる。
【００６１】
さらにまた、サーチとほぼ同時刻に計算される干渉電力相当の基準値を用いるため、干渉電力の時間的な変動の影響を受けずに信頼度の高い検出結果判定が可能となる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フレーム境界およびスクランブル符号の選択の過程で、選択された結果が正しいかどうかの判定も併せて行い、かつ、この判定を従来と比較して高い精度で行うことにより、セルサーチに要する時間を短縮し、セルサーチの精度を高め、移動局の消費電力を低減し、および円滑で安定した通信を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルサーチに関係する下りチャネルの構成を示す概略図である。
【図２】従来のセルサーチ方法における第１段階の動作を説明するための図である。
【図３】従来のセルサーチ方法における第２段階の動作を説明するための図である。
【図４】従来のセルサーチ方法における第３段階の動作を説明するための図である。
【図５】従来の、検出されたフレーム境界およびスクランブル符号の判定方法の一例を示す図である。
【図６】３段階セルサーチ実施後に行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図７】第３段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図８】第２段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図９】第１段階で基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図１０】本発明にかかる検出結果判定方法によるサーチ時間特性を表わす図である。
【図１１】３段階セルサーチ法を用いない、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【図１２】３段階セルサーチ法によらず基準値の計算を行う、本発明にかかる検出結果判定方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
２０１，９０１ マッチトフィルタ
２０２，３０２1〜３０２16，４０２1〜４０２8，６０２1〜６０２8〜６０２2W+1，８０２1〜８０２16，９０２ 平均化処理部
２０３，３０３，４０３，６０３，８０３，９０３ 最大値検出器
３０１1〜３０１16，４０１1〜４０１8，５０１，６０１1〜６０１8〜６０１2W+1，８０１1〜８０１16 相関器
３０４，８０４ 相関値メモリ
３０５，８０５ Ｃ２kl計算部
４０４1〜４０４8，５０４，６０４1〜６０４8〜６０４2W+1 デスクランブラ
４０５，６０５ 制御部
５０２ パイロットシンボル復調・誤り測定部
５０３，６０６ 検出結果判定部
７０６，８０６，９０４ 基準値算出部
Claims (5)
- 受信信号を全てのスロットに共通の共通拡散符号で逆拡散し、第１平均相関値に基づいてスロット境界を検出する第１ステップと、該第１ステップで検出した前記スロット境界に基づいて、前記スロット毎に異なる個別拡散符号で逆拡散し、第２平均相関値に基づいてフレーム境界およびスクランブル符号グループを検出する第２ステップと、該第２ステップで検出した前記フレーム境界および前記スクランブル符号グループに基づいて、共通パイロット信号をデスクランブルし、第３平均相関値に基づいてスクランブル符号を検出する第３ステップとを備えた移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法において、
複数の前記平均相関値のうち最も大きい最大平均相関値を除いた他の平均相関値の平均値と中央値のいずれかを、干渉電力に相当する基準値として算出し、
前記最大平均相関値と前記干渉電力との比に基づいて、前記フレーム境界および前記スクランブル符号の検出結果を判定することを特徴とする移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法。 - 前記基準値は、前記最大第３平均相関値を除く複数の前記第３平均相関値に基づいて定めることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法。
- 前記基準値は、複数の前記第２平均相関値のうち最も大きい最大第２平均相関値を除く複数の前記第２平均相関値に基づいて定めることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法。
- 前記基準値は、複数の前記第１平均相関値に基づいて定めることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法。
- 既知のスクランブル符号およびフレーム境界に関する情報に基づいて、共通パイロット信号をデスクランブルし、平均相関値に基づいてスクランブル符号を検出する移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法において、
複数の前記平均相関値のうち最も大きい最大平均相関値と、複数の前記平均相関値のうち最も大きい最大平均相関値を除いた他の平均相関値の平均値と中央値のいずれかである基準値との比に基づいて、前記フレーム境界および前記スクランブル符号の検出結果を判定することを特徴とする移動通信システムにおける移動局のセルサーチ方法。
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