JP3918444B2 - Terminal device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端末装置に関し、特に、端末装置における遅延プロファイル作成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平7-181242号公報は、セルラ方式で各基地局がGPSで同期したCDMA方式を用いているシステムにおいて、各基地局から届くパイロット信号の受信タイミングを観測することで端末位置を測定することを開示している。
【０００３】
従来は、以下の手順によって近接する基地局からの信号を見つけ出していた。すなわち（１）高々256チップ程度の低い拡散率において、パイロット信号のパス検出を行ない、
（２）その最大値を示すタイミングでSyncチャネルを逆拡散し、Syncチャネルに含まれる送信タイミングを復調する。
（３）Syncチャネルの送信タイミングからCDMA基地局の基準時間を割り出す。
（４）基地局から送信されているネイバーリストを基に近隣基地局の送信タイミングを特定する。
（５）特定した基地局からの信号が受信される時間窓を推定する。
（６）上記窓の遅延プロファイルを作成する。
（７）ピークの位置から伝搬時間を推定する。
【０００４】
以上の方法では、確実に基地局を捉えるために窓を広めにとる必要があった。本従来技術が適応可能な範囲は、逆拡散時の拡散率が低い場合である。何故なら拡散率が高くなると演算時間が膨大になり、消費電力や応答時間が大きくなってしまう弊害があるからである。遅延プロファイルを作成するにあたっては、拡散率が低いと雑音レベルに対して信号レベルが小さい信号を検出することができない。したがって遅延プロファイルの作成においてはある程度の拡散率を確保する必要がある。さもなくば観測可能な基地局数が減少してしまい、端末位置の推定精度が劣化してしまう。また、端末が移動中である場合には受信信号はドップラーシフトによって位相が回転するため、逆拡散においては位相を補償しながら加算する同相加算を行なう必要がある。端末の移動が大きくなってくると位相補償が困難になるため、同相加算した遅延プロファイルの位相情報を消して電力加算を行なう。電力加算を行なうことで、信号の到来している時間のピークは加算した回数分電力が増加するが、雑音に起因する擬似的なピークは長時間加算することで平滑化され、突発的に発生する擬似的なピークの影響を殆どなくすことができ、正しい受信タイミングを測定できる可能性が高くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、電力加算は数回に分けられた同相加算演算を加算するため、窓が大きいと計算量が多くなる。その計算量の多さが端末装置にとっては大きな負担となって、応答時間や消費電力が大きくなってしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、遅延プロファイルの作成範囲の窓を異なる電波発信源毎に個別に定める。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を、図１を用いて説明する。本実施例において、端末装置１は、受信信号をベースバンド帯に落とす受信装置２、ベースバンド信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機３、Ａ／Ｄ変換された後の各チャネルの信号を逆拡散する逆拡散部４、逆拡散部４でパイロット信号を逆拡散して位相回転量を推定する伝播路推定部５、位相回転量によって同相加算時間を決定して同相加算部へ伝える加算制御部６、加算制御部６によって指示された時間範囲だけ同相加算を行なう同相加算部７、同相加算結果並びに後述する電力加算結果を記憶するＲＡＭ８、ＲＡＭ８に記憶されている同相加算結果から遅延プロファイルを作成するプロファイル生成部９、プロファイル生成部９で作成した遅延プロファイルを電力化して、ＲＡＭ８に記憶されている電力加算結果に加算する電力加算部10、遅延プロファイル生成部９において作成された遅延プロファイルのピーク値とタイミングまたはＲＡＭ８に記憶されている電力加算結果を用いて窓を決定または変更し、次回の逆拡散時に逆拡散を行なう時間帯を逆拡散部４に指示する窓制御部11とから構成される。
【０００８】
加算制御部６では同相加算がどれだけ長い期間でできるかを判定し、その結果を同相加算部７へ伝える。例えば、同相加算に必要な位相回転許容量を45度とし、位相回転の周波数を10Hzとすると、1/10×45/360=0.0125秒以内であれば同相加算が可能である。従って、0.0125秒間で同相加算するように加算制御部６は同相加算部７へ伝える。
【０００９】
窓制御部11は遅延プロファイル生成部９またはＲＡＭ８に記憶されている電力加算結果から得られるピーク値とそのタイミングから窓を作成して、窓に従って逆拡散部４にイネーブル信号を送る。
【００１０】
図２を用いて、窓制御部11の第一の実施例を説明する。窓制御部11は、プロファイル生成部９で作成される遅延プロファイルまたはＲＡＭ８に記憶されている電力加算結果からピーク値とそのタイミングを検出するピーク検出部12、ピーク値とそのタイミングを保持するピーク保持部13、保持されたピークのタイミングを元に窓を作成する窓作成部14とで構成される。
【００１１】
窓作成部14では、ピークの周辺に既定の範囲の窓を設けて逆拡散部４にイネーブル信号を伝える手段である。ここでいう既定の範囲とは、同一電波発信源から端末装置１に到来すると推定される時間であり、例えば±2チップ程度の窓である。観測されるピークは最も遅延時間が短いピークだけを注目すればよい。これは位置測定には、最も伝搬時間が短いパスが最も直線的に伝搬してきたパスを捉えているためである。この最も先行するパスの±数チップのみを逆拡散することで不要な演算を削減することができる。
【００１２】
図３を用いて、窓制御部11の第２の実施例を説明する。窓制御部11は、プロファイル生成部９で作成される遅延プロファイルまたはＲＡＭ８に記憶されている電力加算結果からピーク値とそのタイミングを検出するピーク検出部12、ピーク値とそのタイミングを保持するピーク保持部13、保持されたピークのタイミングを元に窓を作成する窓作成部14、既定のレベルに閾値を設定して閾値より高い時間範囲をピーク保持部13から検出し、そのタイミングを窓作成部14へ送る閾値判定部15とで構成される。ここでいう既定のレベルとは、端末装置の位置を測定する際に必要な最低のＳ／Ｎを示すピークが検出できることを条件として決定される。
【００１３】
図４を用いて、本発明の概念を説明する。左側は電力加算前の遅延プロファイル21で、既定レベル25を超えるほどの雑音によるピーク22と到来信号を表すピーク23が発生している様子を表している。この段階ではどちらも到来信号と見なすことができる上に、両ピークの間または周辺にレベルの低いピークが存在して、電力加算によりレベルの低いピークが既定レベル25を超える可能性があるため、窓24を広めにとっている。電力加算を繰り返した後の遅延プロファイルを図において右側に示している。電力加算が数回行なわれれば、遅延プロファイル26において、雑音による突発的なピークがなくなり、信号によるピーク23だけが既定レベル25を超えている。このように電力加算を繰り返す過程でレベルが低くなるピークは窓24の範囲から外して、窓24の時間幅を狭める。以上の繰り返しにより、窓の決定が的確に行なえ、しかも窓の範囲が狭くなるため、演算量を削減することができる。
【００１４】
上記実施例では窓が全く自由に設定できることを前提に説明しているが、スライディング相関器を使用する場合には、タップの幅がハード的に決まっている。本発明のポイントは観測窓を始めは大きく取り、パスが検出されるに従って窓の幅を狭めていくことであり、最小タップ幅に関して数回に分けてある窓幅を観測し、後に範囲を絞って最終的には最小タップ幅にまで絞るといった観測窓を変更していく装置は本発明の範疇である。
【００１５】
以上説明したように、本実施例によれば、遅延プロファイルの作成範囲を電波発信源毎に決められるため、無駄な演算を削減することができる。また先行する一または複数の遅延プロファイルを観察してから窓を絞り込む処理を付加することで遅延プロファイルを作成するにあたって無駄なタイミングの遅延プロファイル作成を省略することが容易にできる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、遅延プロファイルを長区間同相加算または長区間電力加算する場合に、窓を電波発信源毎ならびに時間毎に変更することにより計算量を削減することができるため、端末装置の応答高速化と消費電力削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明からなる端末構成の実施例を示す図。
【図２】本発明からなる窓制御部の第１の実施例を示す図。
【図３】本発明からなる窓制御部の第２の実施例を示す図。
【図４】本発明からなる１実施例の概念を示す図。
【符号の説明】
１・・・端末装置、２・・・受信装置、３・・・Ａ／Ｄ変換部、４・・・逆拡散部、５・・・伝播路推定部、６・・・加算数制御部、７・・・同相加算部、８・・・ＲＡＭ、９・・・プロファイル作成部、１０・・・電力加算部、１１・・・窓制御部、１２・・・ピーク検出部、１３・・・ピーク値・タイミング保持部、14・・・窓作成部、15・・・閾値判定部、21・・・電力加算前遅延プロファイル、22・・・雑音による擬似ピーク、23・・・到来信号を表すピーク、24・・・窓、25・・・既定レベル、26・・・電力加算後遅延プロファイル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a terminal device, and more particularly to creation of a delay profile in a terminal device.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-181242 is a cellular system that uses a CDMA system in which each base station is synchronized by GPS, and measures the terminal position by observing the reception timing of a pilot signal received from each base station. Is disclosed.
[0003]
Conventionally, signals from neighboring base stations have been found by the following procedure. That is, (1) pilot signal path detection is performed at a spreading factor as low as about 256 chips,
(2) The sync channel is despread at the timing indicating the maximum value, and the transmission timing included in the sync channel is demodulated.
(3) The reference time of the CDMA base station is determined from the transmission timing of the Sync channel.
(4) The transmission timing of the neighboring base station is specified based on the neighbor list transmitted from the base station.
(5) Estimating a time window during which a signal from the identified base station is received.
(6) Create a delay profile for the window.
(7) The propagation time is estimated from the peak position.
[0004]
In the above method, it is necessary to widen the window in order to surely catch the base station. The range in which the conventional technology can be applied is a case where the spreading factor during despreading is low. This is because if the spreading factor is high, the calculation time becomes enormous and power consumption and response time increase. In creating the delay profile, if the spreading factor is low, it is impossible to detect a signal having a signal level smaller than the noise level. Therefore, it is necessary to secure a certain spreading factor in creating the delay profile. Otherwise, the number of observable base stations will decrease, and the terminal position estimation accuracy will deteriorate. Further, when the terminal is moving, the phase of the received signal is rotated by the Doppler shift. Therefore, in the despreading, it is necessary to perform the in-phase addition for compensating the phase. Since the phase compensation becomes difficult when the movement of the terminal becomes large, the phase information of the delay profile obtained by the in-phase addition is deleted and the power addition is performed. By adding power, the peak of the arrival time of the signal increases the power by the number of additions, but the pseudo peak due to noise is smoothed by adding for a long time and suddenly occurs Thus, the influence of the pseudo peak is almost eliminated, and there is a high possibility that correct reception timing can be measured.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional technique, power addition adds in-phase addition operations divided into several times, so that the amount of calculation increases when the window is large. The large amount of calculation becomes a heavy burden on the terminal device, and response time and power consumption increase.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, in the present invention, a window of a delay profile creation range is individually determined for each different radio wave source.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the terminal device 1 includes a receiving device 2 that drops a received signal into a baseband, an A / D converter 3 that converts a baseband signal into a digital signal, and a signal of each channel after A / D conversion. Despreading unit 4 for despreading, propagation path estimating unit 5 for despreading the pilot signal by despreading unit 4 to estimate the phase rotation amount, and adding the in-phase addition time determined by the phase rotation amount and transmitted to the in-phase addition unit Control unit 6, in-phase addition unit 7 that performs in-phase addition for the time range specified by addition control unit 6, RAM 8 that stores the in-phase addition result and power addition result that will be described later, and the in-phase addition result stored in RAM 8. The profile generation unit 9 for generating the power and the delay profile generated by the profile generation unit 9 are converted to electric power and added to the power addition result stored in the RAM 8. Time for determining or changing the window using the peak value and timing of the delay profile created by the adder 10 and the delay profile generator 9 or the power addition result stored in the RAM 8 and performing despreading at the next despreading And a window control unit 11 for instructing the band to the despreading unit 4.
[0008]
The addition control unit 6 determines how long the in-phase addition can be performed, and transmits the result to the in-phase addition unit 7. For example, assuming that the phase rotation tolerance required for in-phase addition is 45 degrees and the phase rotation frequency is 10 Hz, in-phase addition is possible within 1/10 × 45/360 = 0.0125 seconds. Therefore, the addition control unit 6 informs the in-phase addition unit 7 to perform in-phase addition in 0.0125 seconds.
[0009]
The window control unit 11 creates a window from the peak value obtained from the power addition result stored in the delay profile generation unit 9 or the RAM 8 and its timing, and sends an enable signal to the despreading unit 4 according to the window.
[0010]
A first embodiment of the window control unit 11 will be described with reference to FIG. The window control unit 11 includes a peak detection unit 12 that detects a peak value and its timing from a delay profile created by the profile generation unit 9 or a power addition result stored in the RAM 8, and a peak holding that holds the peak value and its timing. And a window creating unit 14 for creating a window based on the held peak timing.
[0011]
The window creation unit 14 is a means for providing an enable signal to the despreading unit 4 by providing a predetermined range of windows around the peak. The predetermined range here is a time estimated to arrive at the terminal device 1 from the same radio wave source, and is, for example, a window of about ± 2 chips. Only the peak with the shortest delay time needs to be observed. This is because the path having the shortest propagation time is the most linearly propagated path for position measurement. Unnecessary computations can be reduced by despreading only a few chips of the most preceding path.
[0012]
A second embodiment of the window control unit 11 will be described with reference to FIG. The window control unit 11 includes a peak detection unit 12 that detects a peak value and its timing from a delay profile created by the profile generation unit 9 or a power addition result stored in the RAM 8, and a peak holding that holds the peak value and its timing. Unit 13, a window creation unit 14 that creates a window based on the held peak timing, sets a threshold value at a predetermined level and detects a time range higher than the threshold value from the peak holding unit 13, and the timing is a window creation unit And a threshold judgment unit 15 to be sent to 14. The predetermined level here is determined on the condition that a peak indicating the lowest S / N necessary for measuring the position of the terminal device can be detected.
[0013]
The concept of the present invention will be described with reference to FIG. The left side is a delay profile 21 before power addition, and shows a state in which a peak 22 due to noise exceeding a predetermined level 25 and a peak 23 representing an incoming signal are generated. At this stage, both can be considered incoming signals, and there is a low level peak between or around both peaks, and power addition can cause the low level peak to exceed the default level of 25, The window 24 is wide. The delay profile after repeating the power addition is shown on the right side in the figure. If the power addition is performed several times, there is no sudden peak due to noise in the delay profile 26, and only the peak 23 due to the signal exceeds the predetermined level 25. In this manner, the peak whose level is lowered in the process of repeating the power addition is excluded from the range of the window 24, and the time width of the window 24 is narrowed. By repeating the above, the window can be determined accurately and the window range is narrowed, so that the amount of calculation can be reduced.
[0014]
The above embodiment is described on the assumption that the window can be set freely. However, when a sliding correlator is used, the width of the tap is determined in hardware. The point of the present invention is to take a large observation window at first, and narrow the window width as a path is detected. Observe the window width divided into several times with respect to the minimum tap width, and then narrow the range. Thus, an apparatus that changes the observation window such that it is finally narrowed to the minimum tap width is within the scope of the present invention.
[0015]
As described above, according to the present embodiment, since the creation range of the delay profile can be determined for each radio wave transmission source, useless computation can be reduced. In addition, by adding a process of narrowing down the window after observing one or more preceding delay profiles, it is possible to easily omit the creation of a delay profile with useless timing in creating the delay profile.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the delay profile is added to the long section in-phase addition or the long section power, the amount of calculation can be reduced by changing the window for each radio wave source and each time. Speedup and power consumption reduction can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a terminal configuration according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a window control unit according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the window control unit according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the concept of one embodiment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Terminal device, 2 ... Receiving device, 3 ... A / D conversion part, 4 ... Despreading part, 5 ... Propagation path estimation part, 6 ... Addition number control part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... In-phase addition part, 8 ... RAM, 9 ... Profile creation part, 10 ... Power addition part, 11 ... Window control part, 12 ... Peak detection part, 13 ... Peak value / timing holding unit, 14 ... window creation unit, 15 ... threshold judgment unit, 21 ... delay profile before power addition, 22 ... pseudo peak due to noise, 23 ... incoming signal Peak, 24 ... window, 25 ... default level, 26 ... delay profile after power addition.

Claims (5)

遅延プロファイルを用いて無線局から到来する信号の伝搬遅延時間を推定する移動端末装置であって、
遅延プロファイル作成手段と、
前記遅延プロファイル作成手段が作成する遅延プロファイルの作成範囲の窓を、異なる電波発信源毎に設定する窓設定手段を有し、
前記窓設定手段は、観測した遅延プロファイルの電力がピークとなるタイミングを検出し、電力がピークとなるタイミングとして、第１のタイミングと、前記第１のタイミングより遅延時間が短い第２のタイミングとを検出した場合に、前記第２のタイミングの時にとるピークを中心とする規定の範囲を窓とすることを特徴とする端末装置。A mobile terminal device that estimates a propagation delay time of a signal arriving from a radio station using a delay profile,
Delay profile creation means;
A window setting means for setting a window of a delay profile creation range created by the delay profile creation means for each different radio wave source;
The window setting means detects a timing at which the power of the observed delay profile reaches a peak, and as a timing at which the power reaches a peak, a first timing and a second timing having a delay time shorter than the first timing A terminal having a specified range centered on a peak at the time of the second timing . 請求項１に記載の端末装置であって、前記窓設定手段は、前記中心を中心として、前記遅延プロファイル作成手段が作成した遅延プロファイルを電力加算し、該加算結果のレベルが予め定められているレベル以上となる範囲を窓とすることを特徴とする端末装置。  2. The terminal device according to claim 1, wherein the window setting unit power-adds the delay profile created by the delay profile creation unit with the center as a center, and a level of the addition result is predetermined. A terminal device characterized in that a range that exceeds a level is a window. 請求項１又は２の何れかに記載の端末装置であって、前記規定の範囲は、同一電波発信源から前記端末装置に電波が到来すると推定される時間であることを特徴とする端末装置。 3. The terminal device according to claim 1 , wherein the prescribed range is a time estimated that radio waves arrive at the terminal device from the same radio wave transmission source. 請求項１又は２の何れかに記載の端末装置であって、前記規定の範囲は、前記ピークを中心として、進み方向に２チップ、遅れ方向に２チップの範囲であることを特徴とする端末装置。 3. The terminal device according to claim 1 , wherein the specified range is a range of 2 chips in the advance direction and 2 chips in the delay direction around the peak. apparatus. 請求項３に記載の端末装置であって、前記規定の範囲は、同一電波発信源から前記端末装置に対し、最も伝搬距離が短い電波が到来すると推定される時間であることを特徴とする端末装置。  4. The terminal device according to claim 3, wherein the specified range is a time estimated that a radio wave having the shortest propagation distance arrives from the same radio wave source to the terminal device. apparatus.

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