JP3778780B2 - 携帯電話機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、CDMA(Code Division Multiple Access)方式により通信を行う携帯電話機に関し、特にそのフェージング環境下における初期同期方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信の分野においては、スペクトラム拡散通信方式を用いた多元接続方式であるCDMAが注目され、例えばWideband CDMA 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 規格のCDMAシステムが実現されている。スペクトラム拡散通信方式において送信側は、PSK等により狭帯域変調された信号に対してさらに拡散変調を施して送信する。拡散変調とは信号に拡散符号と呼ばれる特殊な波形を乗積することである。これにより狭帯域信号は広帯域信号に拡散される。受信側では広帯域信号に対して逆拡散を施して狭帯域信号に戻し、送信側の狭帯域変調に対応する復調を行う。受信側の逆拡散回路は送信側の拡散回路と同じ構成であり、逆拡散においても拡散に使用されたものと同じ拡散符号を乗積する操作が行われる。以上のようなスペクトラム拡散通信方式の技術をベースにCDMAシステムにおいては、呼毎に異なる拡散符号を用いることにより、周波数及び時間を共有した多元接続を可能としている。
【０００３】
さてCDMAシステムの移動局（携帯電話機）と基地局とが正しく送受信を行うためには移動局と基地局との間で同期確立されていなければならない。CDMAシステムにおいては同期確立を、同期捕捉と同期保持との2段階に分けて行う。同期捕捉とは受信側での拡散符号の発生タイミングを受信信号の拡散符号に合わせる操作をいい、同期保持とは同期捕捉によりあわせたタイミングがずれないように受信信号を監視する操作をいう。
【０００４】
特に基地局間が非同期のCDMAシステムにおいては、各基地局はロングコードと呼ばれる各基地局に固有のコードを用いた拡散符号により移動局への下り信号を拡散している。よって基地局と接続しようとする移動局は、基地局の拡散符号を特定できなければならない。従って移動局は電源投入時等の同期捕捉においては、移動局が在圏するセルの基地局のロングコードを同定する処理を行う必要がある。この同期捕捉においてロングコードを同定する処理を初期同期と呼ぶ。
【０００５】
以下、図7、図8を用いて従来のCDMAシステムにおける初期同期の手順を説明する。
図7は、基地局から移動局への物理チャネルの一例を示す。
同図は、CPICH（Common Pilot Channel）、P-SCH(Primary Synchronization Channel)及びS-SCH(Secondary Synchronization Channel)をそれぞれ示す。
【０００６】
P-SCH及びS-SCHは、同期用のチャネルである。それらは同図に示すように670μsのタイムスロット毎の第1シンボルにおいて、ショートコードと呼ばれる拡散符号により拡散変調されて送信される。
P-SCHは、スロットタイミング再生用のチャネルであり、スロット毎にショートコードSC#0により拡散されて繰り返し送信される。ここでショートコードSC#0はCDMAシステム内の全基地局に共通のショートコードであり、移動局はP-SCHを検出することにより基地局のスロットタイミングを検出することができる。
【０００７】
S-SCHは、基地局のフレームタイミング再生用及び基地局に割り当てられたロングコードグループ番号特定用のチャネルである。
ここでフレームタイミングとは、15スロットからなるフレーム（10ms）の周期のタイミングである。またロングコードグループ番号は、複数のロングコードを所定数ずつに分割した集まりを示し、例えば1つのロングコードグループ番号のグループに8つのロングコードが属する。ロングコード1つに基地局1つが対応するので、8つの基地局毎に1つのロングコードグループ番号が割り当てられていることとなる。
【０００８】
S-SCHは、1フレーム（15スロット）毎に、その各スロットが所定種類のショートコードSC#Ck(kは整数)のうちの15種類により拡散変調される。所定種類のショートコードSC#CkはCDMAシステム内に共通のショートコードであり、基地局に割り当てられたロングコードグループ番号に応じて、S-SCHの拡散変調に使用される15種類のショートコードとその順列が予め定められている。よって移動局はスロットタイミングにおいてS-SCHを検出し、S-SCHの拡散変調に用いられた15種類のショートコードSC#Ckとその順列を特定することにより基地局のロングコードグループ番号を特定し、またフレームタイミングを検出することができる。
【０００９】
CPICHは、共通パイロットチャネルと呼ばれ、パイロット信号を基地局固有のロングコード、例えばロングコードLC#1とCPICHに固有のショートコードSC#1とを掛合せた拡散符号により拡散して常に送信されているものである。移動局はCPICHから基地局のロングコードを特定することができる。
図8は、移動局における初期同期の処理手順を示すフローチャートである。
【００１０】
同図において移動局はまずP-SCHを検出することによりスロットタイミングを検出する処理を行う（ステップ1001）。より詳しくは、移動局は、一定期間にわたって受信信号とSC#0との相関をとる。相関をとることにより周辺の移動局のP-SCHのタイミングに一致する複数の相関ピークが検出されるが、移動局は複数検出される相関ピークのうち、最大ピークを記録したものを通信に最適な基地局のスロットタイミングとして記憶する（ステップ1002）
次に移動局は、S-SCHを検出することにより、基地局のロングコードグループ番号を特定する（ステップ1003）。より詳しくは、移動局は、所定期間にわたって、スロットタイミングで受信される受信信号と、複数種類のショートコードSC#Ckとの相関をとり、しきい値以上の相関ピークが検出されたショートコードSC#Ckを特定する。続いて特定したSC#Ckの15スロット分の順列からロングコードグループ番号とフレームタイミングとを特定する。
【００１１】
基地局は特定したロングコードグループ番号を記憶する（ステップ1004）。
さらに移動局は、特定したロングコードグループ番号に属する8つのロングコードのそれぞれと受信信号との相関をとることにより基地局のロングコードを特定する（ステップ1005）。具体的な手順としては、例えば、8つのロングコードそれぞれについて一定期間にわたって受信信号との相関をとってその相関ピークを検出し、ロングコード毎に相関ピークの加算平均を算出する。そして加算平均が最大のものを基地局のロングコードとして特定して記憶する（ステップ1006）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで移動体通信の通信品質を劣化させる要因の1つとしてフェージングがあげられる。フェージングとは、地形や建物等により電波が反射、回折することにより送信側から受信側に至る電波伝搬路が複数生じ、受信側で位相ずれを起こすことにより受信側での信号の受信レベルが時間的に変動する現象をいう。
【００１３】
このフェージングの影響によって基地局からの受信信号の受信レベルが劣化した期間がステップ1005における相関ピークの検出の期間と重なることがある。この場合において移動局は、ロングコードを特定できないかあるいは正しく特定できないという問題がある。
より具体的には、フェージングによる受信レベル劣化期間は、数msに及ぶ場合がある。よって例えば相関ピークの検出期間が受信レベル劣化期間内にはいった場合、相関ピークが検出できなくなってロングコードを特定することができない。また相関ピークの検出期間が部分的に受信レベル劣化期間と重なった場合、その重なり部分において相関ピークを検出することができないために、他の相関ピークが検出されたロングコードを基地局のものと特定することとなるが、もし相関ピークを検出できなかった部分のロングコードが在圏セルの基地局のロングコードである場合には、在圏セル以外の基地局のロングコードを特定していることとなるので正しく特定できていないこととなる。
【００１４】
さらに、このようにロングコードの特定に失敗した場合、移動局はスロットタイミングの検出が誤っていたものとみなして図8に示す処理手順をもう一度ステップ1001からやり直す。しかし、何度やり直してもその度に劣化期間と相関ピーク検出期間とが重なることもあり、その場合、長期にわたってロングコードが特定できないという問題もある。
【００１５】
上記問題に鑑みて、本発明は、CDMAシステムの携帯電話機であって、フェージング影響下でもロングコードの特定をより正確に行うことが可能な携帯電話機を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明の携帯電話機は、拡散符号を乗積することにより拡散変調された受信信号に対して同期をとるために、複数の拡散符号の候補それぞれについて前記受信信号との所定期間にわたる相関を求め、各候補に係る相関を比較することにより、前記候補のいずれかを前記受信信号に係る拡散符号と同定する携帯電話機であって、フェージングに応じて前記所定期間を延長するよう構成される。
【００１７】
この構成によれば、例えば携帯電話機が自動車等により移動している場合、フェージングの影響による受信レベルの強弱の周期は数ms単位で繰り返されるが、フェージングに応じて前記所定期間が延長されることにより、受信レベルの弱い谷の期間と所定期間とが重なっている場合であっても、その所定期間が延長されて、谷の直後にくる受信レベルの強い山の期間においても相関をとられることとなり、その山の期間の相関を用いて拡散符号を同定することができるので、より正確に拡散符号を特定することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の移動局について図面を用いて説明する。
図1は本実施形態の移動局の構成を示すブロック図である。
同図において移動局100は、アンテナ11、不要な周波数帯域を除外するためのBPF（バンドパスフィルタ）12、逆拡散部13、復調器14、P-SCH検出部15、S-SCH検出部16、タイミング発生部17、PN（拡散符号）発生部18、加算平均部19、判定部20、フェージング周期検出部21及び制御部22から構成される。なお、図示していないが、アンテナ11より受信された信号はダウンコンバートされてベースバンド信号に変換された後、BPF12に入力されるものとする。
【００１９】
逆拡散部13は、BPF12からの受信信号とPN生成部18より出力される拡散符号との乗積により逆拡散を行って復調器14、加算平均部19及びフェージング周期検出部21に出力する。本実施形態において逆拡散部13は、図示しない8つの逆拡散器を有し、各逆拡散器をもちいて同時に8つの拡散符号について受信信号と乗積することができる。
【００２０】
復調器14は、逆拡散部13からの狭帯域信号、つまり送信側におけるPSK変調等により狭帯域変調された信号に相当する信号を、PSK復調し、制御情報や音声情報等の情報データを出力する。
P-SCH検出部15は、例えばマッチドフィルタ及び相関ピーク検出回路及び判定回路等を備え、マッチドフィルタにより出力される受信信号とCDMAシステム内で共通のショートコードSC#0との相関値から、相関ピーク検出回路により相関ピークを検出し、判定回路によりいずれの相関ピークが最大であるかを判定して、その最大相関ピークのタイミングを基地局のスロットタイミングとして制御部22に出力する。
【００２１】
S-SCH検出部16は、P-SCH検出部15により検出されたスロットタイミングにおいて、ショートコードSC#Ckを用いてS-SCHを検出し、15スロット分のS-SCHの拡散変調に用いられた15種類のショートコードSC#Ckとその順列を特定することにより基地局のロングコードグループ番号を特定し、またフレームタイミングを検出して制御部22にグループ番号とフレームタイミングを出力する。
【００２２】
タイミング発生部17は、P-SCH15により検出されたスロットタイミングに同期してシンボルタイミングを発生してPN生成部18に出力する。
PN生成部18は、制御部22の制御により、タイミング発生部17より出力されるシンボルタイミングに同期して制御部22より指定される拡散符号を生成して逆拡散部13に出力する。特にPN生成部18は、初期同期においては制御部22の制御の下に、S-SCH検出部16により特定されたロングコードグループに属する8つのロングコードそれぞれと、CPICHに用いられるショートコードSC#0とを掛合せた8つの拡散符号を生成し、制御部22より指示される期間に応じて逆拡散部13に8つの拡散符号それぞれを出力する。本実施形態においてPN生成部18は図示しない8つのPN生成器を有し、同時間帯に8つの異なる拡散符号を生成することができる。
【００２３】
加算平均部19は、相関ピーク検出回路及び加算器等を備え、制御部22の制御により初期同期時に動作し、逆拡散部13より出力される信号をしきい値判定することにより相関ピークを検出し、8つの拡散符号毎に相関ピークの加算平均値を算出して判定部20に出力する。このとき加算平均部19は、制御部22より相関ピークを加算平均する期間が通知され、その期間における加算平均値を算出する。
【００２４】
判定部20は、制御部22の制御により初期同期時に動作し、加算平均部19より出力される8つの拡散符号毎の加算平均値の中から最大の加算平均値にかかるロングコードを基地局のロングコードと特定して制御部22に通知する。
ここでPN生成部18、逆拡散部13、加算平均部19、判定部20を中心として行われるロングコードの特定方法について説明しておく。
【００２５】
図2はロングコード特定方法を説明するためのタイムチャートを示す。
CPICH201は、2フレーム分のCPICHの構成を示す。同図に示すようにCPICH201の1フレームは15タイムスロットから構成され、各タイムスロットが基地局100に固有のロングコードLC#1とCPICHに固有のショートコードSC#1とを掛け合わせた拡散符号により拡散変調されている。
【００２６】
スロット202は、CPICH201の1フレーム目の第1スロットの構成を示す。同図に示すようにスロット202は、1シンボル67μsの10シンボルから構成される。
タイミング203〜210は、PN生成部18における8つのPN生成器がロングコードLC#1〜LC＃8それぞれを用いて拡散符号を生成し、逆拡散部13における8つの逆拡散器が受信信号と8つの拡散符号それぞれとの相関をとるタイミングを示す。ここにおいて8つの拡散符号は、ロングコードLC#1〜LC#8それぞれとショートコードSC#1とを合成したものとする。またロングコードLC#1〜LC#8はS-SCH検出部16により特定されたロングコードグループ番号のグループに属するロングコードとする。
【００２７】
例えばタイミング203において、PN生成部18は、シンボル毎に毎回、ロングコードLC#1とショートコードSC#1とを合成した拡散符号を逆拡散部13に出力し、逆拡散部13は、シンボル毎に毎回、当該拡散符号と受信信号との相関値を加算平均部19に出力する。タイミング204〜210についても同様である。
PN生成部18及び逆拡散部13は、タイミング203〜210における操作を各タイムスロットにおいて2フレーム期間にわたって繰り返す。つまり2フレーム×15タイムスロットの30回繰り返すこととなる。
【００２８】
加算平均部19は、8つのロングコードLC#1〜LC#8にかかる拡散符号毎に2フレーム分の相関ピークを検出してその加算平均値を算出し、判定部20に出力する。つまり加算平均部19は、拡散符号それぞれについて300個（2フレーム×15スロット）分の相関ピークから加算平均値を算出することにより、8個の拡散符号に対応する8個の加算平均値を判定部20に出力することとなる。
【００２９】
判定部20は8個の加算平均値から最大のものにかかるロングコード、つまりこの例においてはロングコードLC#1を基地局のロングコードと特定して制御部22に出力する。
以上のようにしてPN生成部18、逆拡散部13、加算平均部19、判定部20はロングコードの特定を行う。ただしこれらの構成要素は、制御部22の指示に応じて逆拡散部13が相関をとる期間及び加算平均部19が加算平均をとる期間を延長するので、加算平均値のもととなる相関ピークは必ずしも拡散符号毎に300個とは限らない。
【００３０】
フェージング周期検出部21は、DSP(digital signal processor)からなり、逆拡散部13より出力される信号の受信レベルを監視し、受信レベルが劣化した場合にはフェージング周期を検出してロングコード特定処理の延長期間を決定し制御部22に通知する。この通知は制御部22を介してPN生成部18、加算平均部19等に伝えられ、ロングコード特定処理の期間が延長されることとなる。
【００３１】
ここでフェージング周期とは、フェージングにより生じる受信レベル変動において、受信レベルが比較的高い部分（山）と比較的低い部分（谷）とが交互に繰り返されるとき、その山と谷とをあわせた期間をいう。移動局100が車や飛行機程度の速度で移動した場合、数ms〜数十msのフェージング周期が生じる。
制御部22は、移動局100内の他の構成要素を制御することにより、主に、P-SCH検出部15より出力されるスロットタイミングを用いたタイミング制御、初期同期時におけるPN生成部18への拡散符号生成指示及びロングコード特定処理の期間延長指示等を行う。
【００３２】
以下にフェージング周期検出部21を中心として行われるロングコード特定処理にかかる期間延長を判定する処理及び延長期間の決定処理の手順について説明する。
図3及び図4は、フェージング周期検出部21における期間延長判定処理及び延長期間決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００３３】
図3においてフェージング周期検出部21は、ステップ301〜ステップ308の処理をタイムスロット単位に繰り返す。
フェージング周期検出部21は、初期同期において逆拡散部13及び加算平均部19等によりロングコード特定処理が開始されると、開始時からのスロット期間をカウントすることにより開始時からの時間の計測を開始する（ステップ301、ステップ302）。ここにおいてtはロングコード特定処理が開始されてからのスロット期間を示し、1スロット毎にカウントアップされる。
【００３４】
フェージング周期検出部21は、逆拡散部13より出力される信号からスロット毎の受信レベルL(t)を検出する（ステップ303）。より詳しくはフェージング周期検出部21は、図2のタイミング202〜201それぞれにおいてそれらの相関値から受信レベルを検出し、つまり8個のロングコードにかかる8個の受信レベルを検出し、それらうちの最大のものを受信レベルL(t)として検出する。ここにおいて8個のロングコードにかかる8個の受信レベルはそれぞれ、シンボル毎の相関ピークの平均値としてもよいし、シンボル毎の相関ピークのうちの最大値としてもよい。
【００３５】
フェージング周期検出部21は、受信レベルL(t)と予め定められた所定のしきい値とを比較する（ステップ304）。
ステップ304における比較の結果、受信レベルL(t)がしきい値より小さい場合、フェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理の期間が既に延長されているか否かを判定する（ステップ306）。この判定は、フェージング周期検出部21が、ロングコード特定処理の期間延長を制御部22に通知したことを示すフラグを持ち、そのフラグ値により判定すればよい。
【００３６】
ステップ306の判定においてロングコード特定処理が延長されていないと判定された場合には、フェージング周期検出部21は、フェージング周期を検出して延長期間の決定を行う延長期間決定処理を行う（ステップ307）。この処理については図4において説明することとする。
最後にフェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理の期間が終了したか否かを判定し、終了していれば図3の処理を終了し、終了していなければステップ302に戻る（ステップ308）。
【００３７】
続いて図4について説明する。
図4においてフェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理開始時から現時点までに検出されているスロット毎の受信レベルL(t)を高速フーリエ変換（FFT）し、時間領域のデータを周波数領域のデータに変換する（ステップ401）。
フェージング周期検出部21は、変換結果から主要な周波数成分を選択し、フェージング周期Tfを決定する（ステップ402）。具体的な決定方法としては、例えば、▲１▼複数の周波数成分のうち最も強度の高い周波数成分を選択してその周期をフェージング周期Tfとする、▲２▼しきい値より強度が高い周波数成分の強度の平均値をフェージング周期Tfとする、▲３▼しきい値より強度が高い周波数成分のうち最も低い周波数の周期をフェージング周期Tfとする、等の方法のいずれかを用いればよい。
【００３８】
フェージング周期検出部21は、フェージング周期Tfを制御部22に通知する。
この通知により制御部22は、ロングコード特定処理にかかる期間がフェージング周期Tfと同等かそれより長くなるようにPN生成部18、逆拡散部13及び加算平均部19にフェージング周期Tfを通知して、ロングコード特定処理の期間がフェージング周期Tfの期間以上になるよう延長させる（ステップ403）。
【００３９】
以上のようにフェージング周期検出部21が受信レベルからフェージング周期Tfを決定し、制御部22がそのフェージング周期Tf以上にわたってロングコード特定処理が行われるよう各構成要素を制御することにより、フェージング周期の1周期分以上の期間がロングコード特定処理期間となるので、少なくともフェージング周期中の受信レベルのより良好な部分、つまり山の部分がロングコード特定処理期間中に含まれることとなり、逆拡散部13及び加算平均部19は、受信レベルが劣化してない部分の相関をとって加算平均値を算出することができるので、より正確にロングコードを特定することが可能となる。。
【００４０】
以上、本発明の移動局について実施形態に基づいて説明したが、本発明は以上の実施形態に限らず、以下のようにしてもよい。すなわち、
（1）本実施形態においてはフェージング周期検出部21は、CPICHの受信レベルを監視してフェージング周期を検出するよう構成しているが、CPICHの替わりにS-SCHの受信レベルを監視してフェージング周期を検出するよう構成してもよい。その場合、フェージング周期検出部21は、逆拡散部13より出力される信号の受信レベルを監視する替わりに、P-SCH検出部15により逆拡散されたS-SCH信号の受信レベルを監視するよう構成することにより実現される。なおここにおいて受信レベルの監視は、初期同期処理開始直後のP-SCHの検出時に行い、その時の受信レベルを記憶しておいてもよいし、常に監視しておいてもよい。要するにP-SCHの受信レベルの監視は、ロングコード特定処理に先立って実施可能であるので、ロングコード特定処理に先立ってフェージング周期を検出することができ、ロングコード特定処理開始と同時にその期間をフェージング周期にあわせて延長することができるという利点がある。
（2）本実施形態においては高速フーリエ変換によりフェージング周期を検出するよう構成しているが、受信レベルL(t)から近似曲線を求め、近似曲線のゼロクロス点を求めることによりフェージング周期を算出するよう構成してもよい。
【００４１】
図5(a)により詳細なフローチャートを示す。同図においてフェージング周期検出部21は、過去の受信レベルL(t)から近似曲線f(t)を求める（ステップ501）。ここにおいて過去の受信レベルL(t)とはロングコード特定処理開始時から現時点までに検出されているスロット毎の受信レベルである。ただし受信レベルとしてS-SCHのものを利用する場合には、ロングコード特定処理開始に先立ってS-SCHより検出した受信レベルでもよい。
【００４２】
次にフェージング周期検出部21は、f(t0)＝0となる時刻t0、つまり近似曲線f(t)のゼロクロス点の時刻を求める。図5（b）において時刻t0の部分がゼロクロス点である。
最後にフェージング周期検出部21は、（t0−t）のN倍（Nは1以上）の期間、ロングコード特定処理の期間を延長する。ここにおいて（t0−t）におけるtは図5（b）に示すt、つまり閾値より劣化した受信レベルが検出された時刻を示す。例えば、フェージング周期検出部21は、（t0−t）における傾きの程度に応じて、例えば傾きが少ないほどNの値を大きくする等、Nの値が可変となるよう構成してもよい。
（3）図3、図4に示すフローチャートのかわりに次のような処理を行うよう構成してもよい。すなわち、ロングコード特定処理において、スロット毎に検出される、しきい値を超えた受信レベルL(t)の数を、その対応するロングコード毎に計上し、最大受信レベルを記録した回数が最も多いロングコードを特定する。
【００４３】
図6はその詳細手順を示すフローチャートである。
同図においてフェージング周期検出部21は、変数i及びLC#[i]の初期設定を行う（ステップ601〜ステップ604）。ここにおいて変数iはロングコードLC#1〜LC#8のロングコード番号1〜8に相当し、変数LC#[i]は、ロングコード毎の、しきい値を超えた受信レベルの数を計上するための変数である。
【００４４】
フェージング周期検出部21は、スロット毎の時刻tの値を設定し（ステップ605、ステップ606）、スロット毎に受信レベルL(t)を検出する（ステップ607）。
フェージング周期検出部21は、受信レベルL(t)がしきい値より大きいか否かを判定し、判定の結果しきいちより小さい場合には当該受信レベルL(t)を破棄する（ステップ609）。つまり当該受信レベルL(t)を加算平均の対象としない。
【００４５】
フェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理期間が経過した場合にはロングコードの特定に失敗したとして処理を終了する（ステップ610、611）。特定に失敗して終了した場合、フェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理をもう一度最初からやりなおす。このように一旦ロングコード特定処理を終了することにより、無駄にロングコード特定処理の期間が長引くのを防止している。なお、ここにおいてS-SCHの検出からやりなおすこととしてもよい。
【００４６】
ステップ610において、ロングコード特定処理期間が終了していない場合には、ステップ606に戻る。
ステップ608において受信レベルL(t)がしきい値より大きい場合、フェージング周期検出部21は、当該受信レベルL(t)にかかるロングコード番号i、つまり8個のロングコードのうち最大受信レベルのロングコード番号iを選択する（ステップ612）。そして当該ロングコード番号iに対応する変数LC#[i]に1を加える（ステップ613）。これによりロングコード毎に、最大受信レベルを記録した回数が計上されることとなる。
【００４７】
フェージング周期検出部21は、各LC#[i]について所定数（判定基準）を超えたものがあるか否かを判定する（ステップ614）。
判定の結果、所定数を超えた変数LC#[i]があれば対応するロングコードを目的のものとして特定し（ステップ615）、所定数を超えた変数LC#[i]がない場合にはステップ610に進む。
（4）ロングコード特定処理において、スロット毎に検出される、しきい値以上の受信レベルL(t)の数を計上し、その数が所定数を超えるまでロングコード特定処理期間を延長するよう構成してもよい。なお、2フレームよりも長い期間を延長の限度期間として定め、延長手段により延長された期間が前記限度期間を経過した場合には、延長を中止し、ロングコード特定処理を終了するよう構成してもよい。
【００４８】
さらに、ロングコード特定処理を終了した後、初期同期処理を最初からやりなおすよう構成してもよい。
（5）受信レベルがしきい値以下の部分をフェージング周期の谷と判定し、その谷の期間を抜けてから次の谷がくるまでロングコード特定処理を延長するよう構成してもよい。
（6）実施形態及び（1）〜（5）のうち組み合わせ可能なものを組み合わせてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の携帯電話機は、拡散符号を乗積することにより拡散変調された受信信号に対して同期をとるために、複数の拡散符号の候補それぞれについて前記受信信号との所定期間にわたる相関を求め、各候補に係る相関を比較することにより、前記候補のいずれかを前記受信信号に係る拡散符号と同定する携帯電話機であって、フェージングに応じて前記所定期間を延長するよう構成される。
【００５０】
この構成によれば、例えば携帯電話機が自動車等により移動している場合、フェージングの影響による受信レベルの強弱の周期は数ms単位で繰り返されるが、フェージングに応じて前記所定期間が延長されることにより、受信レベルの弱い谷の期間と所定期間とが重なっている場合であっても、その所定期間が延長されて、谷の直後にくる受信レベルの強い山の期間においても相関をとられることとなり、その山の期間の相関を用いて拡散符号を同定することができるので、より正確に拡散符号を特定することが可能となる。
【００５１】
前記携帯電話機は、受信信号の受信レベルを測定する測定手段と、前記測定手段により測定された受信レベルを用いてフェージング周期を算出する算出手段と、前記測定手段により測定された受信レベルの時系列信号を周波数スペクトラムに変換し、変換結果からフェージング周期を算出する算出手段と、前記フェージング周期の期間以上となるよう前記所定期間を延長する延長手段とを備える。
この構成によれば携帯電話機は、少なくともフェージング周期の1周期分の時間は相関処理を行うので、必ずフェージング周期の山に相当する部分、つまり受信レベルの高い部分の相関が求められることとなり、その結果、目的とする拡散符号にかかる相関に明確な相関ピークが現れることとなり、より正確に拡散符号を同定することができ、高速フーリエ変換を適用することにより簡単にフェージング周期を求める構成を実現することができるという効果がある。
【００５３】
前記携帯電話機は、前記相関をとることにより受信信号の受信レベルを測定する測定手段と、所定しきい値以上の受信レベルが所定個数以上に達するまで前記所定期間を延長する延長手段とを備える。
この構成によれば携帯電話機は、受信レベルがフェージングにより周期的に変動する環境の下においても、拡散符号の同定処理時に所定しきい値以上の受信レベルを所定個数確保することができるという効果がある。
【００５４】
前記携帯電話機は、さらに、前記延長手段により延長された所定期間が第2所定期間を経過した場合に前記延長手段に延長を中止させる制御手段を備えるので、所定しきい値以上の受信レベルを所定個数確保することができない状況において、延長手段により前記所定期間が延長されつづけることなく、延長された所定期間を第2所定期間までと限定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の移動局の構成を示すブロック図である。
【図２】ロングコード特定方法を説明するためのタイムチャートを示す。
【図３】フェージング周期検出部21における期間延長判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】フェージング周期検出部21における延長期間決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】（a）フェージング周期検出部21における別形態の延長期間決定処理の処理手順を示すフローチャートである。（b）近似曲線f（t）を示す。
【図６】フェージング周期検出部21における別形態の延長期間決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】基地局から移動局への物理チャネルの一例を示す。
【図８】移動局における初期同期の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
100 移動局
11 アンテナ
12 BPF
13 逆拡散部
14 復調器
15 P-SCH検出部
16 S-SCH検出部
17 タイミング発生部
18 PN発生部
19 加算平均部
20 判定部
21 フェージング周期検出部
22 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、CDMA(Code Division Multiple Access)方式により通信を行う携帯電話機に関し、特にそのフェージング環境下における初期同期方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信の分野においては、スペクトラム拡散通信方式を用いた多元接続方式であるCDMAが注目され、例えばWideband CDMA 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 規格のCDMAシステムが実現されている。スペクトラム拡散通信方式において送信側は、PSK等により狭帯域変調された信号に対してさらに拡散変調を施して送信する。拡散変調とは信号に拡散符号と呼ばれる特殊な波形を乗積することである。これにより狭帯域信号は広帯域信号に拡散される。受信側では広帯域信号に対して逆拡散を施して狭帯域信号に戻し、送信側の狭帯域変調に対応する復調を行う。受信側の逆拡散回路は送信側の拡散回路と同じ構成であり、逆拡散においても拡散に使用されたものと同じ拡散符号を乗積する操作が行われる。以上のようなスペクトラム拡散通信方式の技術をベースにCDMAシステムにおいては、呼毎に異なる拡散符号を用いることにより、周波数及び時間を共有した多元接続を可能としている。
【０００３】
さてCDMAシステムの移動局（携帯電話機）と基地局とが正しく送受信を行うためには移動局と基地局との間で同期確立されていなければならない。CDMAシステムにおいては同期確立を、同期捕捉と同期保持との2段階に分けて行う。同期捕捉とは受信側での拡散符号の発生タイミングを受信信号の拡散符号に合わせる操作をいい、同期保持とは同期捕捉によりあわせたタイミングがずれないように受信信号を監視する操作をいう。
【０００４】
特に基地局間が非同期のCDMAシステムにおいては、各基地局はロングコードと呼ばれる各基地局に固有のコードを用いた拡散符号により移動局への下り信号を拡散している。よって基地局と接続しようとする移動局は、基地局の拡散符号を特定できなければならない。従って移動局は電源投入時等の同期捕捉においては、移動局が在圏するセルの基地局のロングコードを同定する処理を行う必要がある。この同期捕捉においてロングコードを同定する処理を初期同期と呼ぶ。
【０００５】
以下、図7、図8を用いて従来のCDMAシステムにおける初期同期の手順を説明する。
図7は、基地局から移動局への物理チャネルの一例を示す。
同図は、CPICH（Common Pilot Channel）、P-SCH(Primary Synchronization Channel)及びS-SCH(Secondary Synchronization Channel)をそれぞれ示す。
【０００６】
P-SCH及びS-SCHは、同期用のチャネルである。それらは同図に示すように670μsのタイムスロット毎の第1シンボルにおいて、ショートコードと呼ばれる拡散符号により拡散変調されて送信される。
P-SCHは、スロットタイミング再生用のチャネルであり、スロット毎にショートコードSC#0により拡散されて繰り返し送信される。ここでショートコードSC#0はCDMAシステム内の全基地局に共通のショートコードであり、移動局はP-SCHを検出することにより基地局のスロットタイミングを検出することができる。
【０００７】
S-SCHは、基地局のフレームタイミング再生用及び基地局に割り当てられたロングコードグループ番号特定用のチャネルである。
ここでフレームタイミングとは、15スロットからなるフレーム（10ms）の周期のタイミングである。またロングコードグループ番号は、複数のロングコードを所定数ずつに分割した集まりを示し、例えば1つのロングコードグループ番号のグループに8つのロングコードが属する。ロングコード1つに基地局1つが対応するので、8つの基地局毎に1つのロングコードグループ番号が割り当てられていることとなる。
【０００８】
S-SCHは、1フレーム（15スロット）毎に、その各スロットが所定種類のショートコードSC#Ck(kは整数)のうちの15種類により拡散変調される。所定種類のショートコードSC#CkはCDMAシステム内に共通のショートコードであり、基地局に割り当てられたロングコードグループ番号に応じて、S-SCHの拡散変調に使用される15種類のショートコードとその順列が予め定められている。よって移動局はスロットタイミングにおいてS-SCHを検出し、S-SCHの拡散変調に用いられた15種類のショートコードSC#Ckとその順列を特定することにより基地局のロングコードグループ番号を特定し、またフレームタイミングを検出することができる。
【０００９】
CPICHは、共通パイロットチャネルと呼ばれ、パイロット信号を基地局固有のロングコード、例えばロングコードLC#1とCPICHに固有のショートコードSC#1とを掛合せた拡散符号により拡散して常に送信されているものである。移動局はCPICHから基地局のロングコードを特定することができる。
図8は、移動局における初期同期の処理手順を示すフローチャートである。
【００１０】
同図において移動局はまずP-SCHを検出することによりスロットタイミングを検出する処理を行う（ステップ1001）。より詳しくは、移動局は、一定期間にわたって受信信号とSC#0との相関をとる。相関をとることにより周辺の移動局のP-SCHのタイミングに一致する複数の相関ピークが検出されるが、移動局は複数検出される相関ピークのうち、最大ピークを記録したものを通信に最適な基地局のスロットタイミングとして記憶する（ステップ1002）
次に移動局は、S-SCHを検出することにより、基地局のロングコードグループ番号を特定する（ステップ1003）。より詳しくは、移動局は、所定期間にわたって、スロットタイミングで受信される受信信号と、複数種類のショートコードSC#Ckとの相関をとり、しきい値以上の相関ピークが検出されたショートコードSC#Ckを特定する。続いて特定したSC#Ckの15スロット分の順列からロングコードグループ番号とフレームタイミングとを特定する。
【００１１】
基地局は特定したロングコードグループ番号を記憶する（ステップ1004）。
さらに移動局は、特定したロングコードグループ番号に属する8つのロングコードのそれぞれと受信信号との相関をとることにより基地局のロングコードを特定する（ステップ1005）。具体的な手順としては、例えば、8つのロングコードそれぞれについて一定期間にわたって受信信号との相関をとってその相関ピークを検出し、ロングコード毎に相関ピークの加算平均を算出する。そして加算平均が最大のものを基地局のロングコードとして特定して記憶する（ステップ1006）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで移動体通信の通信品質を劣化させる要因の1つとしてフェージングがあげられる。フェージングとは、地形や建物等により電波が反射、回折することにより送信側から受信側に至る電波伝搬路が複数生じ、受信側で位相ずれを起こすことにより受信側での信号の受信レベルが時間的に変動する現象をいう。
【００１３】
このフェージングの影響によって基地局からの受信信号の受信レベルが劣化した期間がステップ1005における相関ピークの検出の期間と重なることがある。この場合において移動局は、ロングコードを特定できないかあるいは正しく特定できないという問題がある。
より具体的には、フェージングによる受信レベル劣化期間は、数msに及ぶ場合がある。よって例えば相関ピークの検出期間が受信レベル劣化期間内にはいった場合、相関ピークが検出できなくなってロングコードを特定することができない。また相関ピークの検出期間が部分的に受信レベル劣化期間と重なった場合、その重なり部分において相関ピークを検出することができないために、他の相関ピークが検出されたロングコードを基地局のものと特定することとなるが、もし相関ピークを検出できなかった部分のロングコードが在圏セルの基地局のロングコードである場合には、在圏セル以外の基地局のロングコードを特定していることとなるので正しく特定できていないこととなる。
【００１４】
さらに、このようにロングコードの特定に失敗した場合、移動局はスロットタイミングの検出が誤っていたものとみなして図8に示す処理手順をもう一度ステップ1001からやり直す。しかし、何度やり直してもその度に劣化期間と相関ピーク検出期間とが重なることもあり、その場合、長期にわたってロングコードが特定できないという問題もある。
【００１５】
上記問題に鑑みて、本発明は、CDMAシステムの携帯電話機であって、フェージング影響下でもロングコードの特定をより正確に行うことが可能な携帯電話機を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明の携帯電話機は、拡散符号を乗積することにより拡散変調された受信信号に対して同期をとるために、複数の拡散符号の候補それぞれについて前記受信信号との所定期間にわたる相関を求め、各候補に係る相関を比較することにより、前記候補のいずれかを前記受信信号に係る拡散符号と同定する携帯電話機であって、フェージングに応じて前記所定期間を延長するよう構成される。
【００１７】
この構成によれば、例えば携帯電話機が自動車等により移動している場合、フェージングの影響による受信レベルの強弱の周期は数ms単位で繰り返されるが、フェージングに応じて前記所定期間が延長されることにより、受信レベルの弱い谷の期間と所定期間とが重なっている場合であっても、その所定期間が延長されて、谷の直後にくる受信レベルの強い山の期間においても相関をとられることとなり、その山の期間の相関を用いて拡散符号を同定することができるので、より正確に拡散符号を特定することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の移動局について図面を用いて説明する。
図1は本実施形態の移動局の構成を示すブロック図である。
同図において移動局100は、アンテナ11、不要な周波数帯域を除外するためのBPF（バンドパスフィルタ）12、逆拡散部13、復調器14、P-SCH検出部15、S-SCH検出部16、タイミング発生部17、PN（拡散符号）発生部18、加算平均部19、判定部20、フェージング周期検出部21及び制御部22から構成される。なお、図示していないが、アンテナ11より受信された信号はダウンコンバートされてベースバンド信号に変換された後、BPF12に入力されるものとする。
【００１９】
逆拡散部13は、BPF12からの受信信号とPN生成部18より出力される拡散符号との乗積により逆拡散を行って復調器14、加算平均部19及びフェージング周期検出部21に出力する。本実施形態において逆拡散部13は、図示しない8つの逆拡散器を有し、各逆拡散器をもちいて同時に8つの拡散符号について受信信号と乗積することができる。
【００２０】
復調器14は、逆拡散部13からの狭帯域信号、つまり送信側におけるPSK変調等により狭帯域変調された信号に相当する信号を、PSK復調し、制御情報や音声情報等の情報データを出力する。
P-SCH検出部15は、例えばマッチドフィルタ及び相関ピーク検出回路及び判定回路等を備え、マッチドフィルタにより出力される受信信号とCDMAシステム内で共通のショートコードSC#0との相関値から、相関ピーク検出回路により相関ピークを検出し、判定回路によりいずれの相関ピークが最大であるかを判定して、その最大相関ピークのタイミングを基地局のスロットタイミングとして制御部22に出力する。
【００２１】
S-SCH検出部16は、P-SCH検出部15により検出されたスロットタイミングにおいて、ショートコードSC#Ckを用いてS-SCHを検出し、15スロット分のS-SCHの拡散変調に用いられた15種類のショートコードSC#Ckとその順列を特定することにより基地局のロングコードグループ番号を特定し、またフレームタイミングを検出して制御部22にグループ番号とフレームタイミングを出力する。
【００２２】
タイミング発生部17は、P-SCH15により検出されたスロットタイミングに同期してシンボルタイミングを発生してPN生成部18に出力する。
PN生成部18は、制御部22の制御により、タイミング発生部17より出力されるシンボルタイミングに同期して制御部22より指定される拡散符号を生成して逆拡散部13に出力する。特にPN生成部18は、初期同期においては制御部22の制御の下に、S-SCH検出部16により特定されたロングコードグループに属する8つのロングコードそれぞれと、CPICHに用いられるショートコードSC#0とを掛合せた8つの拡散符号を生成し、制御部22より指示される期間に応じて逆拡散部13に8つの拡散符号それぞれを出力する。本実施形態においてPN生成部18は図示しない8つのPN生成器を有し、同時間帯に8つの異なる拡散符号を生成することができる。
【００２３】
加算平均部19は、相関ピーク検出回路及び加算器等を備え、制御部22の制御により初期同期時に動作し、逆拡散部13より出力される信号をしきい値判定することにより相関ピークを検出し、8つの拡散符号毎に相関ピークの加算平均値を算出して判定部20に出力する。このとき加算平均部19は、制御部22より相関ピークを加算平均する期間が通知され、その期間における加算平均値を算出する。
【００２４】
判定部20は、制御部22の制御により初期同期時に動作し、加算平均部19より出力される8つの拡散符号毎の加算平均値の中から最大の加算平均値にかかるロングコードを基地局のロングコードと特定して制御部22に通知する。
ここでPN生成部18、逆拡散部13、加算平均部19、判定部20を中心として行われるロングコードの特定方法について説明しておく。
【００２５】
図2はロングコード特定方法を説明するためのタイムチャートを示す。
CPICH201は、2フレーム分のCPICHの構成を示す。同図に示すようにCPICH201の1フレームは15タイムスロットから構成され、各タイムスロットが基地局100に固有のロングコードLC#1とCPICHに固有のショートコードSC#1とを掛け合わせた拡散符号により拡散変調されている。
【００２６】
スロット202は、CPICH201の1フレーム目の第1スロットの構成を示す。同図に示すようにスロット202は、1シンボル67μsの10シンボルから構成される。
タイミング203〜210は、PN生成部18における8つのPN生成器がロングコードLC#1〜LC＃8それぞれを用いて拡散符号を生成し、逆拡散部13における8つの逆拡散器が受信信号と8つの拡散符号それぞれとの相関をとるタイミングを示す。ここにおいて8つの拡散符号は、ロングコードLC#1〜LC#8それぞれとショートコードSC#1とを合成したものとする。またロングコードLC#1〜LC#8はS-SCH検出部16により特定されたロングコードグループ番号のグループに属するロングコードとする。
【００２７】
例えばタイミング203において、PN生成部18は、シンボル毎に毎回、ロングコードLC#1とショートコードSC#1とを合成した拡散符号を逆拡散部13に出力し、逆拡散部13は、シンボル毎に毎回、当該拡散符号と受信信号との相関値を加算平均部19に出力する。タイミング204〜210についても同様である。
PN生成部18及び逆拡散部13は、タイミング203〜210における操作を各タイムスロットにおいて2フレーム期間にわたって繰り返す。つまり2フレーム×15タイムスロットの30回繰り返すこととなる。
【００２８】
加算平均部19は、8つのロングコードLC#1〜LC#8にかかる拡散符号毎に2フレーム分の相関ピークを検出してその加算平均値を算出し、判定部20に出力する。つまり加算平均部19は、拡散符号それぞれについて300個（2フレーム×15スロット）分の相関ピークから加算平均値を算出することにより、8個の拡散符号に対応する8個の加算平均値を判定部20に出力することとなる。
【００２９】
判定部20は8個の加算平均値から最大のものにかかるロングコード、つまりこの例においてはロングコードLC#1を基地局のロングコードと特定して制御部22に出力する。
以上のようにしてPN生成部18、逆拡散部13、加算平均部19、判定部20はロングコードの特定を行う。ただしこれらの構成要素は、制御部22の指示に応じて逆拡散部13が相関をとる期間及び加算平均部19が加算平均をとる期間を延長するので、加算平均値のもととなる相関ピークは必ずしも拡散符号毎に300個とは限らない。
【００３０】
フェージング周期検出部21は、DSP(digital signal processor)からなり、逆拡散部13より出力される信号の受信レベルを監視し、受信レベルが劣化した場合にはフェージング周期を検出してロングコード特定処理の延長期間を決定し制御部22に通知する。この通知は制御部22を介してPN生成部18、加算平均部19等に伝えられ、ロングコード特定処理の期間が延長されることとなる。
【００３１】
ここでフェージング周期とは、フェージングにより生じる受信レベル変動において、受信レベルが比較的高い部分（山）と比較的低い部分（谷）とが交互に繰り返されるとき、その山と谷とをあわせた期間をいう。移動局100が車や飛行機程度の速度で移動した場合、数ms〜数十msのフェージング周期が生じる。
制御部22は、移動局100内の他の構成要素を制御することにより、主に、P-SCH検出部15より出力されるスロットタイミングを用いたタイミング制御、初期同期時におけるPN生成部18への拡散符号生成指示及びロングコード特定処理の期間延長指示等を行う。
【００３２】
以下にフェージング周期検出部21を中心として行われるロングコード特定処理にかかる期間延長を判定する処理及び延長期間の決定処理の手順について説明する。
図3及び図4は、フェージング周期検出部21における期間延長判定処理及び延長期間決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００３３】
図3においてフェージング周期検出部21は、ステップ301〜ステップ308の処理をタイムスロット単位に繰り返す。
フェージング周期検出部21は、初期同期において逆拡散部13及び加算平均部19等によりロングコード特定処理が開始されると、開始時からのスロット期間をカウントすることにより開始時からの時間の計測を開始する（ステップ301、ステップ302）。ここにおいてtはロングコード特定処理が開始されてからのスロット期間を示し、1スロット毎にカウントアップされる。
【００３４】
フェージング周期検出部21は、逆拡散部13より出力される信号からスロット毎の受信レベルL(t)を検出する（ステップ303）。より詳しくはフェージング周期検出部21は、図2のタイミング202〜201それぞれにおいてそれらの相関値から受信レベルを検出し、つまり8個のロングコードにかかる8個の受信レベルを検出し、それらうちの最大のものを受信レベルL(t)として検出する。ここにおいて8個のロングコードにかかる8個の受信レベルはそれぞれ、シンボル毎の相関ピークの平均値としてもよいし、シンボル毎の相関ピークのうちの最大値としてもよい。
【００３５】
フェージング周期検出部21は、受信レベルL(t)と予め定められた所定のしきい値とを比較する（ステップ304）。
ステップ304における比較の結果、受信レベルL(t)がしきい値より小さい場合、フェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理の期間が既に延長されているか否かを判定する（ステップ306）。この判定は、フェージング周期検出部21が、ロングコード特定処理の期間延長を制御部22に通知したことを示すフラグを持ち、そのフラグ値により判定すればよい。
【００３６】
ステップ306の判定においてロングコード特定処理が延長されていないと判定された場合には、フェージング周期検出部21は、フェージング周期を検出して延長期間の決定を行う延長期間決定処理を行う（ステップ307）。この処理については図4において説明することとする。
最後にフェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理の期間が終了したか否かを判定し、終了していれば図3の処理を終了し、終了していなければステップ302に戻る（ステップ308）。
【００３７】
続いて図4について説明する。
図4においてフェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理開始時から現時点までに検出されているスロット毎の受信レベルL(t)を高速フーリエ変換（FFT）し、時間領域のデータを周波数領域のデータに変換する（ステップ401）。
フェージング周期検出部21は、変換結果から主要な周波数成分を選択し、フェージング周期Tfを決定する（ステップ402）。具体的な決定方法としては、例えば、▲１▼複数の周波数成分のうち最も強度の高い周波数成分を選択してその周期をフェージング周期Tfとする、▲２▼しきい値より強度が高い周波数成分の強度の平均値をフェージング周期Tfとする、▲３▼しきい値より強度が高い周波数成分のうち最も低い周波数の周期をフェージング周期Tfとする、等の方法のいずれかを用いればよい。
【００３８】
フェージング周期検出部21は、フェージング周期Tfを制御部22に通知する。
この通知により制御部22は、ロングコード特定処理にかかる期間がフェージング周期Tfと同等かそれより長くなるようにPN生成部18、逆拡散部13及び加算平均部19にフェージング周期Tfを通知して、ロングコード特定処理の期間がフェージング周期Tfの期間以上になるよう延長させる（ステップ403）。
【００３９】
以上のようにフェージング周期検出部21が受信レベルからフェージング周期Tfを決定し、制御部22がそのフェージング周期Tf以上にわたってロングコード特定処理が行われるよう各構成要素を制御することにより、フェージング周期の1周期分以上の期間がロングコード特定処理期間となるので、少なくともフェージング周期中の受信レベルのより良好な部分、つまり山の部分がロングコード特定処理期間中に含まれることとなり、逆拡散部13及び加算平均部19は、受信レベルが劣化してない部分の相関をとって加算平均値を算出することができるので、より正確にロングコードを特定することが可能となる。。
【００４０】
以上、本発明の移動局について実施形態に基づいて説明したが、本発明は以上の実施形態に限らず、以下のようにしてもよい。すなわち、
（1）本実施形態においてはフェージング周期検出部21は、CPICHの受信レベルを監視してフェージング周期を検出するよう構成しているが、CPICHの替わりにS-SCHの受信レベルを監視してフェージング周期を検出するよう構成してもよい。その場合、フェージング周期検出部21は、逆拡散部13より出力される信号の受信レベルを監視する替わりに、P-SCH検出部15により逆拡散されたS-SCH信号の受信レベルを監視するよう構成することにより実現される。なおここにおいて受信レベルの監視は、初期同期処理開始直後のP-SCHの検出時に行い、その時の受信レベルを記憶しておいてもよいし、常に監視しておいてもよい。要するにP-SCHの受信レベルの監視は、ロングコード特定処理に先立って実施可能であるので、ロングコード特定処理に先立ってフェージング周期を検出することができ、ロングコード特定処理開始と同時にその期間をフェージング周期にあわせて延長することができるという利点がある。
（2）本実施形態においては高速フーリエ変換によりフェージング周期を検出するよう構成しているが、受信レベルL(t)から近似曲線を求め、近似曲線のゼロクロス点を求めることによりフェージング周期を算出するよう構成してもよい。
【００４１】
図5(a)により詳細なフローチャートを示す。同図においてフェージング周期検出部21は、過去の受信レベルL(t)から近似曲線f(t)を求める（ステップ501）。ここにおいて過去の受信レベルL(t)とはロングコード特定処理開始時から現時点までに検出されているスロット毎の受信レベルである。ただし受信レベルとしてS-SCHのものを利用する場合には、ロングコード特定処理開始に先立ってS-SCHより検出した受信レベルでもよい。
【００４２】
次にフェージング周期検出部21は、f(t0)＝0となる時刻t0、つまり近似曲線f(t)のゼロクロス点の時刻を求める。図5（b）において時刻t0の部分がゼロクロス点である。
最後にフェージング周期検出部21は、（t0−t）のN倍（Nは1以上）の期間、ロングコード特定処理の期間を延長する。ここにおいて（t0−t）におけるtは図5（b）に示すt、つまり閾値より劣化した受信レベルが検出された時刻を示す。例えば、フェージング周期検出部21は、（t0−t）における傾きの程度に応じて、例えば傾きが少ないほどNの値を大きくする等、Nの値が可変となるよう構成してもよい。
（3）図3、図4に示すフローチャートのかわりに次のような処理を行うよう構成してもよい。すなわち、ロングコード特定処理において、スロット毎に検出される、しきい値を超えた受信レベルL(t)の数を、その対応するロングコード毎に計上し、最大受信レベルを記録した回数が最も多いロングコードを特定する。
【００４３】
図6はその詳細手順を示すフローチャートである。
同図においてフェージング周期検出部21は、変数i及びLC#[i]の初期設定を行う（ステップ601〜ステップ604）。ここにおいて変数iはロングコードLC#1〜LC#8のロングコード番号1〜8に相当し、変数LC#[i]は、ロングコード毎の、しきい値を超えた受信レベルの数を計上するための変数である。
【００４４】
フェージング周期検出部21は、スロット毎の時刻tの値を設定し（ステップ605、ステップ606）、スロット毎に受信レベルL(t)を検出する（ステップ607）。
フェージング周期検出部21は、受信レベルL(t)がしきい値より大きいか否かを判定し、判定の結果しきいちより小さい場合には当該受信レベルL(t)を破棄する（ステップ609）。つまり当該受信レベルL(t)を加算平均の対象としない。
【００４５】
フェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理期間が経過した場合にはロングコードの特定に失敗したとして処理を終了する（ステップ610、611）。特定に失敗して終了した場合、フェージング周期検出部21は、ロングコード特定処理をもう一度最初からやりなおす。このように一旦ロングコード特定処理を終了することにより、無駄にロングコード特定処理の期間が長引くのを防止している。なお、ここにおいてS-SCHの検出からやりなおすこととしてもよい。
【００４６】
ステップ610において、ロングコード特定処理期間が終了していない場合には、ステップ606に戻る。
ステップ608において受信レベルL(t)がしきい値より大きい場合、フェージング周期検出部21は、当該受信レベルL(t)にかかるロングコード番号i、つまり8個のロングコードのうち最大受信レベルのロングコード番号iを選択する（ステップ612）。そして当該ロングコード番号iに対応する変数LC#[i]に1を加える（ステップ613）。これによりロングコード毎に、最大受信レベルを記録した回数が計上されることとなる。
【００４７】
フェージング周期検出部21は、各LC#[i]について所定数（判定基準）を超えたものがあるか否かを判定する（ステップ614）。
判定の結果、所定数を超えた変数LC#[i]があれば対応するロングコードを目的のものとして特定し（ステップ615）、所定数を超えた変数LC#[i]がない場合にはステップ610に進む。
（4）ロングコード特定処理において、スロット毎に検出される、しきい値以上の受信レベルL(t)の数を計上し、その数が所定数を超えるまでロングコード特定処理期間を延長するよう構成してもよい。なお、2フレームよりも長い期間を延長の限度期間として定め、延長手段により延長された期間が前記限度期間を経過した場合には、延長を中止し、ロングコード特定処理を終了するよう構成してもよい。
【００４８】
さらに、ロングコード特定処理を終了した後、初期同期処理を最初からやりなおすよう構成してもよい。
（5）受信レベルがしきい値以下の部分をフェージング周期の谷と判定し、その谷の期間を抜けてから次の谷がくるまでロングコード特定処理を延長するよう構成してもよい。
（6）実施形態及び（1）〜（5）のうち組み合わせ可能なものを組み合わせてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の携帯電話機は、拡散符号を乗積することにより拡散変調された受信信号に対して同期をとるために、複数の拡散符号の候補それぞれについて前記受信信号との所定期間にわたる相関を求め、各候補に係る相関を比較することにより、前記候補のいずれかを前記受信信号に係る拡散符号と同定する携帯電話機であって、フェージングに応じて前記所定期間を延長するよう構成される。
【００５０】
この構成によれば、例えば携帯電話機が自動車等により移動している場合、フェージングの影響による受信レベルの強弱の周期は数ms単位で繰り返されるが、フェージングに応じて前記所定期間が延長されることにより、受信レベルの弱い谷の期間と所定期間とが重なっている場合であっても、その所定期間が延長されて、谷の直後にくる受信レベルの強い山の期間においても相関をとられることとなり、その山の期間の相関を用いて拡散符号を同定することができるので、より正確に拡散符号を特定することが可能となる。
【００５１】
前記携帯電話機は、受信信号の受信レベルを測定する測定手段と、前記測定手段により測定された受信レベルを用いてフェージング周期を算出する算出手段と、前記測定手段により測定された受信レベルの時系列信号を周波数スペクトラムに変換し、変換結果からフェージング周期を算出する算出手段と、前記フェージング周期の期間以上となるよう前記所定期間を延長する延長手段とを備える。
この構成によれば携帯電話機は、少なくともフェージング周期の1周期分の時間は相関処理を行うので、必ずフェージング周期の山に相当する部分、つまり受信レベルの高い部分の相関が求められることとなり、その結果、目的とする拡散符号にかかる相関に明確な相関ピークが現れることとなり、より正確に拡散符号を同定することができ、高速フーリエ変換を適用することにより簡単にフェージング周期を求める構成を実現することができるという効果がある。
【００５３】
前記携帯電話機は、前記相関をとることにより受信信号の受信レベルを測定する測定手段と、所定しきい値以上の受信レベルが所定個数以上に達するまで前記所定期間を延長する延長手段とを備える。
この構成によれば携帯電話機は、受信レベルがフェージングにより周期的に変動する環境の下においても、拡散符号の同定処理時に所定しきい値以上の受信レベルを所定個数確保することができるという効果がある。
【００５４】
前記携帯電話機は、さらに、前記延長手段により延長された所定期間が第2所定期間を経過した場合に前記延長手段に延長を中止させる制御手段を備えるので、所定しきい値以上の受信レベルを所定個数確保することができない状況において、延長手段により前記所定期間が延長されつづけることなく、延長された所定期間を第2所定期間までと限定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の移動局の構成を示すブロック図である。
【図２】ロングコード特定方法を説明するためのタイムチャートを示す。
【図３】フェージング周期検出部21における期間延長判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】フェージング周期検出部21における延長期間決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】（a）フェージング周期検出部21における別形態の延長期間決定処理の処理手順を示すフローチャートである。（b）近似曲線f（t）を示す。
【図６】フェージング周期検出部21における別形態の延長期間決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】基地局から移動局への物理チャネルの一例を示す。
【図８】移動局における初期同期の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
100 移動局
11 アンテナ
12 BPF
13 逆拡散部
14 復調器
15 P-SCH検出部
16 S-SCH検出部
17 タイミング発生部
18 PN発生部
19 加算平均部
20 判定部
21 フェージング周期検出部
22 制御部
Claims (2)
- 拡散符号を乗積することにより拡散変調された受信信号に対して同期をとるために、複数の拡散符号の候補それぞれについて前記受信信号との所定期間にわたる相関を求め、各候補に係る相関を比較することにより、前記候補のいずれかを前記受信信号に係る拡散符号と同定する携帯電話機であって、
前記相関をとることにより受信信号の受信レベルを測定する測定手段と、
所定しきい値以上の受信レベルが所定個数以上に達するまで前記所定期間を延長する延長手段と
を備えることを特徴とする携帯電話機。 - 前記携帯電話機は、さらに、
前記延長手段により延長された所定期間が第２所定期間を経過した場合に前記延長手段に延長を中止させる制御手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000190322A JP3778780B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 携帯電話機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190322A JP3778780B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 携帯電話機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002009689A JP2002009689A (ja) | 2002-01-11 |
| JP3778780B2 true JP3778780B2 (ja) | 2006-05-24 |
Family
ID=18689809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000190322A Expired - Lifetime JP3778780B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 携帯電話機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3778780B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| US9385778B2 (en) * | 2014-01-31 | 2016-07-05 | Qualcomm Incorporated | Low-power circuit and implementation for despreading on a configurable processor datapath |
-
2000
- 2000-06-23 JP JP2000190322A patent/JP3778780B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2002009689A (ja) | 2002-01-11 |
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