JP3918467B2 - Ｃｄｍａベースバンド受信回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスペクトル拡散通信システムにおけるベースバンド受信回路に関し、とくにＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムにおける移動局用ベースバンド受信回路に適する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル移動体通信におけるスペクトル拡散通信システムでは、送信局と受信局で用いる拡散符号の同期捕捉が必要となる。スペクトル拡散通信システムを代表するＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムでは、移動局が電源投入時に在圏するセルを判定するため、初期セルサーチと呼ばれる同期捕捉を実施する。
【０００３】
ＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムにおける初期セルサーチの代表的なものとして、３ＧＰＰ（Ｗ−ＣＤＭＡ）の技術資料ＴＳ２５．２１１に記載されている技術がある。その記載内容はセルサーチを３段階の処理に分けて高速化を図ったものとなっている。
【０００４】
上記３段階のセルサーチにおける第１段階は、１スロット周期で２５６〔ｃｈｉｐ〕長の共通の符号が挿入されたＰＳＣＨ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）をサーチすることにより、スロットタイミングを検出する。その際にＢＰＳＫ変調されたＰＳＣＨとの相関処理はマッチドフィルタを用いる場合が多い。
【０００５】
また、スペクトル拡散通信システム特有の通信中におけるマルチパスを積極的に利用したＲＡＫＥ合成受信では、ＣＰＩＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）との相関を求めることによりパスサーチを行う。その際に、ＱＰＳＫ変調されたＣＰＩＣＨとの相関はマッチドフィルタを用いて行う場合が多い。
【０００６】
基本的にセルサーチとパスサーチの処理は同時に行う必要性がないため、１つのマッチドフィルタを時分割で使用して共有することが可能である。マッチドフィルタをセルサーチとパスサーチで時分割で共用する従来例が「Ｍａｔｓｕｓｉｔａ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｖｏｌ．４５ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．１９９９」に記載されている。
【０００７】
図７を用いて上記従来例を説明する。マッチドフィルタ２００はフリップフロップ２００１、乗算器２００２、加算器２００３により構成される。まず、パスサーチ時の動作について説明する。Ｉｃｈ受信信号ＲＸＩとＩｃｈ拡散符号ＰＮＩはマッチドフィルタ２００に入力され、シンボル時間分用意されたフリップフロップ２００１と乗算器２００２、および加算器２００３によりＩ成分ベースバンド受信データＲＸＩと拡散符号ＰＮＩの相関結果が得られる。得られた相関結果は加算器２００３に入力される。マッチドフィルタ２０１、２０２、２０３に関しても同様な処理が行われる。
【０００８】
マッチドフィルタ２０１にはＩ成分ベースバンド受信データＲＸＩと拡散符号ＰＮＱが入力され、ＲＸＩとＰＮＱの相関結果が得られる。マッチドフィルタ２０２にはＱ成分ベースバンド受信データＲＸＱと拡散符号ＰＮＩが入力され、ＲＸＱとＰＮＩの相関結果が得られる。マッチドフィルタ２０３にはＱ成分ベースバンド受信データＲＸＱと拡散符号ＰＮＱが入力され、ＲＸＱとＰＮＱの相関結果が得られる。
【０００９】
マッチドフィルタ２００とマッチドフィルタ２０３の出力は加算器２０４に、マッチドフィルタ２０１とマッチドフィルタ２０２の出力は加算器２０５に、それぞれ入力され加算される。なお、マッチドフィルタ２０１の出力は極性を反転して加算器に入力することにより、減算される。以上によりＱＰＳＫ復調に必要となるＲＸＩ＊ＰＮＩ＋ＲＸＱ＊ＰＮＱの出力ＸとＲＸＱ＊ＰＮＩ−ＲＸＩ＊ＰＮＱの出力Ｙが得られる。
【００１０】
次にセルサーチ時はＢＰＳＫ復調でよいため、拡散符号をＰＮＩのみ使用するものとして、マッチドフィルタ２００の出力ＲＸＩ＊ＰＮＩとマッチドフィルタ２０２の出力ＲＸＱ＊ＰＮＩのみが得られればよいことになる。従って加算器２０４にはマッチドフィルタ２００の出力のみ入力され、加算器２０５にはマッチドフィルタ２０２のみが入力されることになり、マッチドフィルタ２０１と２０３は未使用となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例ではパスサーチに必要な４つのマッチドフィルタを用意すると、セルサーチ時には２つのマッチドフィルタが未使用となり、不要な回路が存在し、回路を有効活用できないという問題が発生する。この問題はセルサーチに使用するＰＳＣＨとパスサーチに使用するＣＰＩＣＨとで変調方式が異なることによるＷ−ＣＤＭＡ特有の問題でもある。ｃｄｍａＯｎｅのように、セルサーチとパスサーチで使用するチャネルが同一の場合には、このような問題は発生しない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、下り回線に含まれるセルサーチ用チャネルとパスサーチ用チャネルとで変調方式が異なるＣＤＭＡセルラシステムにおいて、セルサーチに用いるマッチドフィルタとパスサーチに用いるマッチドフィルタを時分割で共用する手段と、マッチドフィルタにおけるタップ長をセルサーチ時とパスサーチ時で異ならせてサーチする手段と、パスサーチ時には用途に応じてサーチ範囲を可変する手段を備えたＣＤＭＡベースバンド受信回路とすることで解決される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例になるＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムにおける移動局受信回路の構成を示す。ＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムの移動局における受信回路は、サーチ部１０、アンテナ２０、ＲＦ部３０、Ａ／Ｄ変換器４０、復調部５０、ＲＡＫＥ合成部６０、シーケンサ７０により構成される。
【００１４】
アンテナ２０から受信したＲＦ帯域の受信信号はＲＦ部３０によりダウンコンバートおよび帯域制限され、Ｉ成分、Ｑ成分に分離されたベースバンド帯域の受信信号となる。ＲＦ部３０の出力となるＩ成分ベースバンド受信信号、Ｑ成分ベースバンド受信信号はそれぞれＡ／Ｄ変換器４０に入力され、拡散符号周波数の数倍（４倍程度）の周波数でオーバサンプリングおよび量子化（４ｂｉｔ程度）されたディジタル信号のベースバンド受信データに変換される。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換器４０の出力となるＩ成分ベースバンド受信データ４１、Ｑ成分ベースバンド受信データ４２は復調部５０およびサーチ部１０にそれぞれ入力される。電源投入時は移動局の在圏する基地局のフレームタイミング抽出やスクランブリングコード同定といったセルサーチを行う必要がある。
【００１６】
セルサーチは主にスロットタイミング抽出を行う１ｓｔサーチ、フレームタイミング抽出およびコードグループ同定を行う２ｎｄサーチ、スクランブリングコード同定を行う３ｒｄサーチに分けられる。
【００１７】
３ＧＰＰ（Ｗ−ＣＤＭＡ）における１ｓｔサーチはスロット周期（１フレームあたり１５スロット）に２５６ｃｈｉｐ長の共通の符号が挿入されたＰＳＣＨをサーチすることによりスロットタイミングを検出する。２ｎｄサーチはＰＳＣＨと同じタイミングで多重されており、毎スロットごと異なった２５６ｃｈｉｐ長の符号が１フレームで一巡するＳＳＣＨ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）をサーチすることにより、フレームタイミングを検出すると同時にコードグループが識別される。３ｒｄサーチは２ｎｄサーチで識別されたコードグループに属するスクランブリングコード（８コード程度）についてそれぞれ相関値を求め、その中で最も相関が高いスクランブリングコードを定める。
【００１８】
サーチ部１０では１ｓｔサーチ、２ｎｄサーチ、３ｒｄサーチに必要な相関処理がなされ、サーチ部の出力となる１ｓｔサーチ結果７１、２ｎｄサーチ結果７２、３ｒｄサーチ結果７３はシーケンサ７０に送られ、シーケンサ７０において所定の手順に従い、セルサーチ処理が行われる。セルサーチ終了後はスクランブリングコードとフレームタイミングを報告信号７４として復調部５０に報告し、復調部５０はシーケンサ７０から報告されたスクランブリングコードとフレームタイミングをもとに基地局からの下り回線チャネルを復調する。復調する際には、サーチ部においてＲＡＫＥ合成に必要となる伝播路におけるマルチパスを推定するためにパスサーチを行う。
【００１９】
サーチ部１０ではパスサーチに必要な相関処理がなされ、サーチ部１０の出力となるパスサーチ結果７１（セルサーチにおける１ｓｔサーチ結果と共用）はシーケンサ７０に送られ、シーケンサ７０において所定の手順に従いパスサーチ処理が行われる。パスサーチにより検出されたパス情報７５は復調部５０に送られ、復調部５０ではパス情報７５をもとに各フィンガ毎に復調を行う。各フィンガの復調結果５１（図１では４フィンガ）はＲＡＫＥ合成部６０によりＲＡＫＥ合成が行われ、受信データ６１を得る。受信データ６１はデインタリーブ、誤り訂正等を行う処理部に送出され、ユーザ情報の音声あるいはデータとなる。
【００２０】
図２に本発明のサーチ部１０の構成図を示す。サーチ部はマッチドフィルタ１０１、１０２、拡散符号発生器ＰＮＧ１０３、累算器Σ１０４、２ｎｄサーチ部１１４、３ｒｄサーチ部１１５により構成される。
【００２１】
セルサーチ時はＩ成分ベースバンド受信データ４１とＱ成分ベースバンド受信データ４２はサーチ部１０に入力され、それぞれマッチドフィルタ１０１、１０２に入力される。マッチドフィルタ１０１ではＩ成分ベースバンド受信データ４１と拡散符号発生器１０３から出力されるセルサーチ用拡散符号ＰＮＳ１１１との相関がとられ、（ＲＸＩ＊ＰＮＳ）の相関値１０５が得られる。
【００２２】
また、マッチドフィルタ１０２では、Ｑ成分ベースバンド受信データ４２と拡散符号発生器１０３から出力されるセルサーチ用拡散符号ＰＮＳ１１１との相関がとられ、（ＲＸＱ＊ＰＮＳ）の相関値１０８が得られる。セルサーチ時は相関値１０５と相関値１０８が累算器１０４に入力され、累算器１０４により、数１の演算がなされ、セルサーチに必要な結果が得られる。累算器１０４の出力７１はシーケンサにおいて所定の手順に従いセルサーチ処理が行われる。
【００２３】
Σ｛（ＲＸＩ＊ＰＮＳ）＾２＋（ＲＸＱ＊ＰＮＳ）＾２｝
パスサーチ時はＩ成分ベースバンド受信データ４１とＱ成分ベースバンド受信データ４２はサーチ部１０に入力され、それぞれマッチドフィルタ１０１、１０２に入力される。マッチドフィルタ１０１ではＩ成分ベースバンド受信データ４１と拡散符号発生器１０３から出力されるパスサーチ用拡散符号ＰＮＩ１１２とＰＮＱ１１３との相関がとられ、（ＲＸＩ＊ＰＮＩ）の相関値１０６と（ＲＸＩ＊ＰＮＱ）の相関値１０７が得られる。
【００２４】
また、マッチドフィルタ１０２ではＱ成分ベースバンド受信データ４２と拡散符号発生器１０３から出力されるパスサーチ用拡散符号ＰＮＩ１１２とＰＮＱ１１３との相関がとられ、（ＲＸＱ＊ＰＮＩ）の相関値１０９と（ＲＸＱ＊ＰＮＱ）の相関値１１０が得られる。パスサーチ時は相関値１０６、１０７、１０９、１１０が累算器１０４に入力され、累算器１０４に入力されにより数２の演算がなされ、パスサーチに必要な結果が得られる。累算器１０４の出力７１はシーケンサにおいて所定の手順に従いパスサーチ処理が行われる。
【００２５】
Σ｛（ＲＸＩ＊ＰＮＩ）＋（ＲＸＱ＊ＰＮＱ）｝＾２
＋Σ｛（ＲＸＱ＊ＰＮＩ）−（ＲＸＩ＊ＰＮＱ）｝＾２
次に図３を用いてマッチドフィルタ１０１の詳細な説明を行う。マッチドフィルタ１０１は、シフトレジスタ１００１、セレクタ回路１００２、１００３、１００４、１００５、１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９、加算器１０１０、１０１１、１０１２、セレクタ回路１０１３、１０１４により構成される。なお、図３のマッチドフィルタはセルサーチ時で最大６４ｔａｐ分の相関値、パスサーチ時で最大３２ｔａｐ分の相関値を出力する構成となっている。
【００２６】
まず、セルサーチ時におけるマッチドフィルタの動作を説明する。Ｉ成分ベースバンド受信データ４１はシフトレジスタ１００１に入力され、逐次保持されていく。シフトレジスタ１００１に保持された受信データはセレクタ１００２、１００３、１００４、１００５に入力され、１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９に必要な受信データが選択される。
【００２７】
セレクタ１００２ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し受信データ１０１５となる。同じようにセレクタ１００３ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔３２，３４，３６，…，６０，６２〕の１６種類を選択し受信データ１０１６となる。セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔６４，６６，６８，…，９２，９４〕の１６種類を選択し受信データ１０１７となる。セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔９６，９８，１００，…，１２４，１２６〕の１６種類を選択し受信データ１０１８となる。
【００２８】
一方、拡散符号発生器１０３から出力された６４ｂｉｔのセルサーチ用拡散符号ＰＮＳ１１１はＰＮＳ〔０，１，２，…，３０，３１〕がセレクタ１０１３へ入力され、ＰＮＳ〔３２，３３，…，６２，６３〕がセレクタ１０１４へ入力される。セルサーチ時はセレクタ１０１３においてＰＮＳ〔０，１，２，…，３０，３１〕が選択され、１６ｔａｐ積算器１００６へはＰＮＳ〔０，１，…，１４，１５〕が入力され、１６ｔａｐ積算器１００７へはＰＮＳ〔１６，１７，…，３０，３１〕が入力される。また、セレクタ１０１４においてはＰＮＳ〔３２，３３，３４，…，６２，６３〕が選択され、１６ｔａｐ積算器１００８へはＰＮＳ〔３２，３３，…，４６，４７〕が入力され、１６ｔａｐ積算器１００９へはＰＮＳ〔４８，４９，…，６２，６３〕が入力される。
【００２９】
１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９では４ｂｉｔ×１６の受信データと１６ｃｈｉｐの拡散符号との積算処理がそれぞれ行われる。
【００３０】
図４に１６ｔａｐ積算器の構成を示す。１６ｔａｐ積算器は４ｂｉｔ乗算器１００６ａ、５ｂｉｔ１６入力加算器１００６ｂにより構成される。
【００３１】
１６ｔａｐ積算器では受信データ１０１５と拡散符号１０１９との積算処理を行う。４ｂｉｔ×１６の受信データ１０１５と１ｂｉｔ×１６の拡散符号をそれぞれ乗算器１００６ａを用いて乗算し、５ｂｉｔ×１６の乗算結果が得られる。５ｂｉｔ×１６の乗算結果は加算器１００６ｂにそれぞれ入力され全ての総和がとられることにより積算結果が得られる。
【００３２】
図３の説明に戻り、１６ｔａｐ積算器１００６の積算出力と１６ｔａｐ積算器１００７の積算出力は加算器１０１１により加算され１０ｂｉｔの相関値１０６が得られる。同じく、１６ｔａｐ積算器１００８の積算出力と１６ｔａｐ積算器１００９の積算出力は加算器１０１１により加算され１０ｂｉｔの相関値１０７が得られる。セルサーチ時は相関値１０６と相関値１０７とが加算器１０１０により加算され、（ＲＸＩ＊ＰＮＳ）の相関値１０５が６４タップ分得られる。マッチドフィルタ１０２についてもマッチドフィルタ１０１と同様の処理がＱ成分ベースバンド受信データ４２についてなされ、（ＲＸＱ＊ＰＮＳ）の相関値１０８が６４タップ分得られる。
【００３３】
３ＧＰＰ（Ｗ−ＣＤＭＡ）において１ｓｔサーチで使用するＰＳＣＨの符号は２５６ｃｈｉｐ長の符号長を持つ。従って、マッチドフィルタは２５６ｔａｐ分の相関値が必要となるが、本発明ではタップ係数を切替えて相関値の累積を求めることにより回路規模の増大を招くことなく２５６ｔａｐ分の相関値を得ることができる。
【００３４】
図５のタイミングチャートを用いて、タップ係数を切替えて相関値の累積を求める方法を説明する。図５に示す１シンボル＝２５６ｃｈｉｐ期間において、先頭１／４シンボル期間（６４ｃｈｉｐ期間）はタップ係数をＴａｐ〔０〕からＴａｐ〔６３〕の６４ｔａｐを設定し、６４ｔａｐ分の相関値を得る。次の１／４シンボル期間においてはタップ係数をＴａｐ〔６４〕からＴａｐ〔１２７〕の６４ｔａｐを設定し６４ｔａｐ分の相関値を得る。同じように次の１／４シンボル期間においてはタップ係数をＴａｐ〔１２８〕からＴａｐ〔１９１〕の６４ｔａｐを設定し６４ｔａｐ分の相関値を得る。続いてＴａｐ〔１９２〕からＴａｐ〔２５５〕の６４ｔａｐを設定し６４ｔａｐ分の相関値をそれぞれ得る。それぞれの相関値は６４ｔａｐ分の相関値を保持する機能を所有した累算器１０４により累積相関値が得られ、２５６ｔａｐ分の相関値を得ることができる。以上により１シンボル期間中に２５６ｔａｐ相関値を６４ｃｈｉｐ時間にわたり求めることができる。
【００３５】
タップ係数を切替えながら２５６ｔａｐ相関値を１ｓｌｏｔ＝２５６０ｃｈｉｐ時間にわたり求め、相関値が最大となるタイミングを検出することによりスロットタイミングが得られる。１ｓｔサーチで得られたスロットタイミングを用いて２ｎｄサーチ部１１４によりフレームタイミング抽出およびコードグループ識別を行い、３ｒｄサーチ部１１５においてスクランブリングコード同定を行うことによりセルサーチ処理を終える。
【００３６】
次にパスサーチ時におけるマッチドフィルタの動作を図３を用いて説明する。Ｉ成分ベースバンド受信データ４１はシフトレジスタ１００１に入力され逐次保持されていく。シフトレジスタ１００１に保持された受信データはセレクタ１００２、１００３、１００４、１００５に入力され、１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９に必要な受信データが選択される。セレクタ１００２ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し受信データ１０１５となる。同じようにセレクタ１００３ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔３２，３４，３６，…，６０，６２〕の１６種類を選択し受信データ１０１６となる。セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し受信データ１０１７となる。セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔３２，３４，３６，…，６０，６２〕の１６種類を選択し受信データ１０１８となる。
【００３７】
一方、拡散符号発生器１０３から出力された３２ｂｉｔのパスサーチ用拡散符号ＰＮＩ１１２はセレクタ１０１３へ入力され、３２ｂｉｔのパスサーチ用拡散符号ＰＮＱ１１３はセレクタ１０１４へ入力される。パスサーチ時はセレクタ１０１３においてＰＮＩ〔０，１，２，…，３０，３１〕が選択され、１６ｔａｐ積算器１００６へＰＮＩ〔０，１，…，１４，１５〕が入力され、１６ｔａｐ積算器１００７へはＰＮＩ〔１６，１７，…，３０，３１〕が入力される。また、セレクタ１０１４においてはＰＮＱ〔０，１，２，…，３０，３１〕が選択され、１６ｔａｐ積算器１００８へはＰＮＱ〔０，１，…，１４，１５〕が入力され、１６ｔａｐ積算器１００９へはＰＮＱ〔１６，１７，…，３０，３１〕が入力される。
【００３８】
１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９では４ｂｉｔ×１６の受信データと１６ｃｈｉｐの拡散符号との積算処理がそれぞれ行われる。
【００３９】
１６ｔａｐ積算器１００６の積算出力と１６ｔａｐ積算器１００７の積算出力は加算器１０１１により加算され１０ｂｉｔの相関値１０６が得られる。１６ｔａｐ積算器１００８の積算出力と１６ｔａｐ積算器１００９の積算出力は加算器１０１１により加算され１０ｂｉｔの相関値１０７が得られる。
【００４０】
以上によりパスサーチ時はマッチドフィルタ１０１の出力として（ＲＸＩ＊ＰＮＩ）の相関値１０６と（ＲＸＩ＊ＰＮＱ）の相関値１０７がそれぞれ３２ｔａｐ分出力される。マッチドフィルタ１０２についてもマッチドフィルタ１０１と同様な処理がＱ成分ベースバンド受信データ４２についてなされ、マッチドフィルタ１０２の出力として（ＲＸＱ＊ＰＮＩ）の相関値１０９と（ＲＸＱ＊ＰＮＱ）の相関値１１０がそれぞれ３２ｔａｐ分出力される。
【００４１】
３ＧＰＰ（Ｗ−ＣＤＭＡ）のパスサーチに使用するＣＰＩＣＨは拡散比が２５６倍である。従って、マッチドフィルタは２５６ｔａｐ分の相関値が必要となるが、本発明ではセルサーチと同様にタップ係数を切替えて相関値の累積を求めることにより回路規模の増大を招くことなく２５６ｔａｐ分の相関値を得ることができる。
【００４２】
図６のタイミングチャートを用いて、タップ係数を切替えて相関値の累積を求める方法を説明する。図６に示す１シンボル＝２５６ｃｈｉｐ期間において、先頭１／８シンボル期間（３２ｃｈｉｐ期間）はタップ係数をＴａｐ〔０〕からＴａｐ〔３１〕の３２ｔａｐを設定し、３２ｔａｐ分の相関値を得る。次の１／８シンボル期間においてはタップ係数をＴａｐ〔３２〕からＴａｐ〔６３〕の３２ｔａｐを設定し、３２ｔａｐ分の相関値を得る。同じようにタップ係数をＴａｐ〔６４〕からＴａｐ〔９５〕、Ｔａｐ〔９６〕からＴａｐ〔１２７〕、Ｔａｐ〔１２８〕からＴａｐ〔１５９〕、Ｔａｐ〔１６０〕からＴａｐ〔１９１〕、Ｔａｐ〔１９２〕からＴａｐ〔２２３〕、Ｔａｐ〔２２４〕からＴａｐ〔２５５〕と切替えて、それぞれ３２ｔａｐ分の相関値を得る。
【００４３】
それぞれの相関値は累算器１０４により累積相関値が得られ、２５６ｔａｐ分の相関値を得ることができる。以上により１シンボル期間中に２５６ｔａｐ相関値を３２ｃｈｉｐ時間にわたり求めることができる。
【００４４】
通常、パスサーチはサーチ範囲が３２ｃｈｉｐ程度あれば十分であるが、それ以上必要な場合はセルサーチと同様にタップ係数を切替えながら相関をとることによりサーチ範囲は拡大できる。
【００４５】
さらに図３に示すマッチドフィルタ１０１はタップ数を削減できる工夫もなされている。パスサーチ時においてサーチ範囲が１６ｃｈｉｐでよい場合は、１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９のうち１００６と１００８の２つのみ使用するとよい。
【００４６】
セレクタ１００２ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し、セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し使用する。セレクタ１００３、１００５は使用しない。
【００４７】
拡散符号発生器１０３から出力されるパスサーチ用拡散符号１１２、１１３は１６ｂｉｔ出力（３２ｂｉｔのうち前半１６ｂｉｔ〔１５：０〕を使用）とし、セレクタ１０１３、１０１４へ入力される。パスサーチ時はセレクタ１０１３においてＰＮＩが選択され、１６ｔａｐ積算器１００６へはＰＮＩ〔０，１，…，１４，１５〕が入力される。また、セレクタ１０１４においてはＰＮＱが選択され、１６ｔａｐ積算器１００８へはＰＮＱ〔０，１，…，１４，１５〕が入力される。
【００４８】
１６ｔａｐ積算器１００６、１００８では４ｂｉｔ×１６の受信データと１６ｃｈｉｐの拡散符号との積算処理がそれぞれ行われ、マッチドフィルタ１０１の出力として（ＲＸＩ＊ＰＮＩ）の相関値１０６と（ＲＸＩ＊ＰＮＱ）の相関値１０７がそれぞれ１６ｔａｐ分出力される。マッチドフィルタ１０２についてもマッチドフィルタ１０１と同様な処理がＱ成分ベースバンド受信データ４２についてなされ、マッチドフィルタ１０２の出力として（ＲＸＱ＊ＰＮＩ）の相関値１０９と（ＲＸＱ＊ＰＮＱ）の相関値１１０がそれぞれ１６ｔａｐ分出力される。
【００４９】
図６において、タップ係数を１／８シンボル期間（３２ｃｈｉｐ期間）で切替えていたものを１／１６シンボル期間（１６ｃｈｉｐ期間）で切替えて累積をとることにより１６ｔａｐ分、すなわちサーチ範囲１６ｃｈｉｐの相関値を得ることができる。
【００５０】
サーチ範囲が１６ｃｈｉｐの場合は使用しない１６ｔａｐ積算器１００７、１００９、セレクタ１００３、１００５のクロック供給を停止させることにより低消費電力化が期待できる。
【００５１】
なお、以上の説明では受信データをシフトしながら符号と相関をとるデータシフト型マッチドフィルタについて説明したが、ＰＮ符号をシフトしながら相関をとるＰＮシフト型マッチドフィルタに適用することも容易である。ＰＮシフト型マッチドフィルタについては特開平１０−２８５０７９に詳細が記載されている。
【００５２】
【発明の効果】
下り回線に含まれるセルサーチ用チャネルとパスサーチ用チャネルとで変調方式が異なるＣＤＭＡセルラシステムにおいて、セルサーチに用いるマッチドフィルタとパスサーチに用いるマッチドフィルタを時分割で共用する際に、マッチドフィルタのタップ長をセルサーチ時とパスサーチ時で異ならせてサーチすることにより、マッチドフィルタの回路を有効活用することができる。また、パスサーチ時には用途に応じてサーチ範囲を可変させることにより低消費電力化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のＣＤＭＡ移動局ベースバンド受信回路のブロック図。
【図２】本発明の一実施例におけるサーチ部を示したブロック図。
【図３】本発明の一実施例におけるマッチドフィルタを示したブロック図。
【図４】１６ｔａｐ積算器を詳しく示したブロック図。
【図５】セルサーチ時における累積相関値の求め方を説明するタイミングチャート。
【図６】パスサーチ時における累積相関値の求め方を説明するタイミングチャート。
【図７】従来例のマッチドフィルタを示したブロック図。
【符号の説明】
１０…サーチ部、２０…アンテナ、３０…ＲＦ部、４０…Ａ／Ｄ変換器、４１…Ｉ成分ベースバンド受信データ、４２…Ｑ成分ベースバンド受信データ、５０…復調部、５１…復調結果、６０…ＲＡＫＥ合成部、６１…受信データ、７０…シーケンサ、７１…１ｓｔサーチ結果（パスサーチ結果と兼用）、７２…２ｎｄサーチ結果、７３…３ｒｄサーチ結果、７４…報告信号、７５…パス情報、１０１…マッチドフィルタ、１０２…マッチドフィルタ、１０３…拡散符号発生器、１０４…累積器、１０５…セルサーチ用相関値、１０６…パスサーチ用相関値、１０７…パスサーチ用相関値、１０８…セルサーチ用相関値、１０９…パスサーチ用相関値、１１０…パスサーチ用相関値、１１１…セルサーチ用拡散符号、１１２…パスサーチ用拡散符号、１１３…パスサーチ用拡散符号、１１４…２ｎｄサーチ部、１１５…３ｒｄサーチ部、２００…マッチドフィルタ、２０１…マッチドフィルタ、２０２…マッチドフィルタ、２０３…マッチドフィルタ、２０４…加算器、２０５…加算器、１００１…シフトレジスタ、１００２…セレクタ、１００３…セレクタ、１００４…セレクタ、１００５…セレクタ、１００６…１６ｔａｐ積算器、１００６ａ…乗算器、１００６ｂ…加算器、１００７…１６ｔａｐ積算器、１００８…１６ｔａｐ積算器、１００９…１６ｔａｐ積算器、１０１０…加算器、１０１１…１６ｔａｐ積算器、１０１２…加算器、１０１３…セレクタ、１０１４…セレクタ、１０１５…受信データ、１０１６…受信データ、１０１７…受信データ、１０１８…受信データ、１０１９…拡散符号、２００１…フリップフロップ、２００２…乗算器、２００３…加算器。
【発明の属する技術分野】
本発明はスペクトル拡散通信システムにおけるベースバンド受信回路に関し、とくにＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムにおける移動局用ベースバンド受信回路に適する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル移動体通信におけるスペクトル拡散通信システムでは、送信局と受信局で用いる拡散符号の同期捕捉が必要となる。スペクトル拡散通信システムを代表するＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムでは、移動局が電源投入時に在圏するセルを判定するため、初期セルサーチと呼ばれる同期捕捉を実施する。
【０００３】
ＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムにおける初期セルサーチの代表的なものとして、３ＧＰＰ（Ｗ−ＣＤＭＡ）の技術資料ＴＳ２５．２１１に記載されている技術がある。その記載内容はセルサーチを３段階の処理に分けて高速化を図ったものとなっている。
【０００４】
上記３段階のセルサーチにおける第１段階は、１スロット周期で２５６〔ｃｈｉｐ〕長の共通の符号が挿入されたＰＳＣＨ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）をサーチすることにより、スロットタイミングを検出する。その際にＢＰＳＫ変調されたＰＳＣＨとの相関処理はマッチドフィルタを用いる場合が多い。
【０００５】
また、スペクトル拡散通信システム特有の通信中におけるマルチパスを積極的に利用したＲＡＫＥ合成受信では、ＣＰＩＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）との相関を求めることによりパスサーチを行う。その際に、ＱＰＳＫ変調されたＣＰＩＣＨとの相関はマッチドフィルタを用いて行う場合が多い。
【０００６】
基本的にセルサーチとパスサーチの処理は同時に行う必要性がないため、１つのマッチドフィルタを時分割で使用して共有することが可能である。マッチドフィルタをセルサーチとパスサーチで時分割で共用する従来例が「Ｍａｔｓｕｓｉｔａ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｖｏｌ．４５ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．１９９９」に記載されている。
【０００７】
図７を用いて上記従来例を説明する。マッチドフィルタ２００はフリップフロップ２００１、乗算器２００２、加算器２００３により構成される。まず、パスサーチ時の動作について説明する。Ｉｃｈ受信信号ＲＸＩとＩｃｈ拡散符号ＰＮＩはマッチドフィルタ２００に入力され、シンボル時間分用意されたフリップフロップ２００１と乗算器２００２、および加算器２００３によりＩ成分ベースバンド受信データＲＸＩと拡散符号ＰＮＩの相関結果が得られる。得られた相関結果は加算器２００３に入力される。マッチドフィルタ２０１、２０２、２０３に関しても同様な処理が行われる。
【０００８】
マッチドフィルタ２０１にはＩ成分ベースバンド受信データＲＸＩと拡散符号ＰＮＱが入力され、ＲＸＩとＰＮＱの相関結果が得られる。マッチドフィルタ２０２にはＱ成分ベースバンド受信データＲＸＱと拡散符号ＰＮＩが入力され、ＲＸＱとＰＮＩの相関結果が得られる。マッチドフィルタ２０３にはＱ成分ベースバンド受信データＲＸＱと拡散符号ＰＮＱが入力され、ＲＸＱとＰＮＱの相関結果が得られる。
【０００９】
マッチドフィルタ２００とマッチドフィルタ２０３の出力は加算器２０４に、マッチドフィルタ２０１とマッチドフィルタ２０２の出力は加算器２０５に、それぞれ入力され加算される。なお、マッチドフィルタ２０１の出力は極性を反転して加算器に入力することにより、減算される。以上によりＱＰＳＫ復調に必要となるＲＸＩ＊ＰＮＩ＋ＲＸＱ＊ＰＮＱの出力ＸとＲＸＱ＊ＰＮＩ−ＲＸＩ＊ＰＮＱの出力Ｙが得られる。
【００１０】
次にセルサーチ時はＢＰＳＫ復調でよいため、拡散符号をＰＮＩのみ使用するものとして、マッチドフィルタ２００の出力ＲＸＩ＊ＰＮＩとマッチドフィルタ２０２の出力ＲＸＱ＊ＰＮＩのみが得られればよいことになる。従って加算器２０４にはマッチドフィルタ２００の出力のみ入力され、加算器２０５にはマッチドフィルタ２０２のみが入力されることになり、マッチドフィルタ２０１と２０３は未使用となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例ではパスサーチに必要な４つのマッチドフィルタを用意すると、セルサーチ時には２つのマッチドフィルタが未使用となり、不要な回路が存在し、回路を有効活用できないという問題が発生する。この問題はセルサーチに使用するＰＳＣＨとパスサーチに使用するＣＰＩＣＨとで変調方式が異なることによるＷ−ＣＤＭＡ特有の問題でもある。ｃｄｍａＯｎｅのように、セルサーチとパスサーチで使用するチャネルが同一の場合には、このような問題は発生しない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、下り回線に含まれるセルサーチ用チャネルとパスサーチ用チャネルとで変調方式が異なるＣＤＭＡセルラシステムにおいて、セルサーチに用いるマッチドフィルタとパスサーチに用いるマッチドフィルタを時分割で共用する手段と、マッチドフィルタにおけるタップ長をセルサーチ時とパスサーチ時で異ならせてサーチする手段と、パスサーチ時には用途に応じてサーチ範囲を可変する手段を備えたＣＤＭＡベースバンド受信回路とすることで解決される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例になるＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムにおける移動局受信回路の構成を示す。ＣＤＭＡ基地局間非同期セルラシステムの移動局における受信回路は、サーチ部１０、アンテナ２０、ＲＦ部３０、Ａ／Ｄ変換器４０、復調部５０、ＲＡＫＥ合成部６０、シーケンサ７０により構成される。
【００１４】
アンテナ２０から受信したＲＦ帯域の受信信号はＲＦ部３０によりダウンコンバートおよび帯域制限され、Ｉ成分、Ｑ成分に分離されたベースバンド帯域の受信信号となる。ＲＦ部３０の出力となるＩ成分ベースバンド受信信号、Ｑ成分ベースバンド受信信号はそれぞれＡ／Ｄ変換器４０に入力され、拡散符号周波数の数倍（４倍程度）の周波数でオーバサンプリングおよび量子化（４ｂｉｔ程度）されたディジタル信号のベースバンド受信データに変換される。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換器４０の出力となるＩ成分ベースバンド受信データ４１、Ｑ成分ベースバンド受信データ４２は復調部５０およびサーチ部１０にそれぞれ入力される。電源投入時は移動局の在圏する基地局のフレームタイミング抽出やスクランブリングコード同定といったセルサーチを行う必要がある。
【００１６】
セルサーチは主にスロットタイミング抽出を行う１ｓｔサーチ、フレームタイミング抽出およびコードグループ同定を行う２ｎｄサーチ、スクランブリングコード同定を行う３ｒｄサーチに分けられる。
【００１７】
３ＧＰＰ（Ｗ−ＣＤＭＡ）における１ｓｔサーチはスロット周期（１フレームあたり１５スロット）に２５６ｃｈｉｐ長の共通の符号が挿入されたＰＳＣＨをサーチすることによりスロットタイミングを検出する。２ｎｄサーチはＰＳＣＨと同じタイミングで多重されており、毎スロットごと異なった２５６ｃｈｉｐ長の符号が１フレームで一巡するＳＳＣＨ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）をサーチすることにより、フレームタイミングを検出すると同時にコードグループが識別される。３ｒｄサーチは２ｎｄサーチで識別されたコードグループに属するスクランブリングコード（８コード程度）についてそれぞれ相関値を求め、その中で最も相関が高いスクランブリングコードを定める。
【００１８】
サーチ部１０では１ｓｔサーチ、２ｎｄサーチ、３ｒｄサーチに必要な相関処理がなされ、サーチ部の出力となる１ｓｔサーチ結果７１、２ｎｄサーチ結果７２、３ｒｄサーチ結果７３はシーケンサ７０に送られ、シーケンサ７０において所定の手順に従い、セルサーチ処理が行われる。セルサーチ終了後はスクランブリングコードとフレームタイミングを報告信号７４として復調部５０に報告し、復調部５０はシーケンサ７０から報告されたスクランブリングコードとフレームタイミングをもとに基地局からの下り回線チャネルを復調する。復調する際には、サーチ部においてＲＡＫＥ合成に必要となる伝播路におけるマルチパスを推定するためにパスサーチを行う。
【００１９】
サーチ部１０ではパスサーチに必要な相関処理がなされ、サーチ部１０の出力となるパスサーチ結果７１（セルサーチにおける１ｓｔサーチ結果と共用）はシーケンサ７０に送られ、シーケンサ７０において所定の手順に従いパスサーチ処理が行われる。パスサーチにより検出されたパス情報７５は復調部５０に送られ、復調部５０ではパス情報７５をもとに各フィンガ毎に復調を行う。各フィンガの復調結果５１（図１では４フィンガ）はＲＡＫＥ合成部６０によりＲＡＫＥ合成が行われ、受信データ６１を得る。受信データ６１はデインタリーブ、誤り訂正等を行う処理部に送出され、ユーザ情報の音声あるいはデータとなる。
【００２０】
図２に本発明のサーチ部１０の構成図を示す。サーチ部はマッチドフィルタ１０１、１０２、拡散符号発生器ＰＮＧ１０３、累算器Σ１０４、２ｎｄサーチ部１１４、３ｒｄサーチ部１１５により構成される。
【００２１】
セルサーチ時はＩ成分ベースバンド受信データ４１とＱ成分ベースバンド受信データ４２はサーチ部１０に入力され、それぞれマッチドフィルタ１０１、１０２に入力される。マッチドフィルタ１０１ではＩ成分ベースバンド受信データ４１と拡散符号発生器１０３から出力されるセルサーチ用拡散符号ＰＮＳ１１１との相関がとられ、（ＲＸＩ＊ＰＮＳ）の相関値１０５が得られる。
【００２２】
また、マッチドフィルタ１０２では、Ｑ成分ベースバンド受信データ４２と拡散符号発生器１０３から出力されるセルサーチ用拡散符号ＰＮＳ１１１との相関がとられ、（ＲＸＱ＊ＰＮＳ）の相関値１０８が得られる。セルサーチ時は相関値１０５と相関値１０８が累算器１０４に入力され、累算器１０４により、数１の演算がなされ、セルサーチに必要な結果が得られる。累算器１０４の出力７１はシーケンサにおいて所定の手順に従いセルサーチ処理が行われる。
【００２３】
Σ｛（ＲＸＩ＊ＰＮＳ）＾２＋（ＲＸＱ＊ＰＮＳ）＾２｝
パスサーチ時はＩ成分ベースバンド受信データ４１とＱ成分ベースバンド受信データ４２はサーチ部１０に入力され、それぞれマッチドフィルタ１０１、１０２に入力される。マッチドフィルタ１０１ではＩ成分ベースバンド受信データ４１と拡散符号発生器１０３から出力されるパスサーチ用拡散符号ＰＮＩ１１２とＰＮＱ１１３との相関がとられ、（ＲＸＩ＊ＰＮＩ）の相関値１０６と（ＲＸＩ＊ＰＮＱ）の相関値１０７が得られる。
【００２４】
また、マッチドフィルタ１０２ではＱ成分ベースバンド受信データ４２と拡散符号発生器１０３から出力されるパスサーチ用拡散符号ＰＮＩ１１２とＰＮＱ１１３との相関がとられ、（ＲＸＱ＊ＰＮＩ）の相関値１０９と（ＲＸＱ＊ＰＮＱ）の相関値１１０が得られる。パスサーチ時は相関値１０６、１０７、１０９、１１０が累算器１０４に入力され、累算器１０４に入力されにより数２の演算がなされ、パスサーチに必要な結果が得られる。累算器１０４の出力７１はシーケンサにおいて所定の手順に従いパスサーチ処理が行われる。
【００２５】
Σ｛（ＲＸＩ＊ＰＮＩ）＋（ＲＸＱ＊ＰＮＱ）｝＾２
＋Σ｛（ＲＸＱ＊ＰＮＩ）−（ＲＸＩ＊ＰＮＱ）｝＾２
次に図３を用いてマッチドフィルタ１０１の詳細な説明を行う。マッチドフィルタ１０１は、シフトレジスタ１００１、セレクタ回路１００２、１００３、１００４、１００５、１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９、加算器１０１０、１０１１、１０１２、セレクタ回路１０１３、１０１４により構成される。なお、図３のマッチドフィルタはセルサーチ時で最大６４ｔａｐ分の相関値、パスサーチ時で最大３２ｔａｐ分の相関値を出力する構成となっている。
【００２６】
まず、セルサーチ時におけるマッチドフィルタの動作を説明する。Ｉ成分ベースバンド受信データ４１はシフトレジスタ１００１に入力され、逐次保持されていく。シフトレジスタ１００１に保持された受信データはセレクタ１００２、１００３、１００４、１００５に入力され、１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９に必要な受信データが選択される。
【００２７】
セレクタ１００２ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し受信データ１０１５となる。同じようにセレクタ１００３ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔３２，３４，３６，…，６０，６２〕の１６種類を選択し受信データ１０１６となる。セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔６４，６６，６８，…，９２，９４〕の１６種類を選択し受信データ１０１７となる。セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔９６，９８，１００，…，１２４，１２６〕の１６種類を選択し受信データ１０１８となる。
【００２８】
一方、拡散符号発生器１０３から出力された６４ｂｉｔのセルサーチ用拡散符号ＰＮＳ１１１はＰＮＳ〔０，１，２，…，３０，３１〕がセレクタ１０１３へ入力され、ＰＮＳ〔３２，３３，…，６２，６３〕がセレクタ１０１４へ入力される。セルサーチ時はセレクタ１０１３においてＰＮＳ〔０，１，２，…，３０，３１〕が選択され、１６ｔａｐ積算器１００６へはＰＮＳ〔０，１，…，１４，１５〕が入力され、１６ｔａｐ積算器１００７へはＰＮＳ〔１６，１７，…，３０，３１〕が入力される。また、セレクタ１０１４においてはＰＮＳ〔３２，３３，３４，…，６２，６３〕が選択され、１６ｔａｐ積算器１００８へはＰＮＳ〔３２，３３，…，４６，４７〕が入力され、１６ｔａｐ積算器１００９へはＰＮＳ〔４８，４９，…，６２，６３〕が入力される。
【００２９】
１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９では４ｂｉｔ×１６の受信データと１６ｃｈｉｐの拡散符号との積算処理がそれぞれ行われる。
【００３０】
図４に１６ｔａｐ積算器の構成を示す。１６ｔａｐ積算器は４ｂｉｔ乗算器１００６ａ、５ｂｉｔ１６入力加算器１００６ｂにより構成される。
【００３１】
１６ｔａｐ積算器では受信データ１０１５と拡散符号１０１９との積算処理を行う。４ｂｉｔ×１６の受信データ１０１５と１ｂｉｔ×１６の拡散符号をそれぞれ乗算器１００６ａを用いて乗算し、５ｂｉｔ×１６の乗算結果が得られる。５ｂｉｔ×１６の乗算結果は加算器１００６ｂにそれぞれ入力され全ての総和がとられることにより積算結果が得られる。
【００３２】
図３の説明に戻り、１６ｔａｐ積算器１００６の積算出力と１６ｔａｐ積算器１００７の積算出力は加算器１０１１により加算され１０ｂｉｔの相関値１０６が得られる。同じく、１６ｔａｐ積算器１００８の積算出力と１６ｔａｐ積算器１００９の積算出力は加算器１０１１により加算され１０ｂｉｔの相関値１０７が得られる。セルサーチ時は相関値１０６と相関値１０７とが加算器１０１０により加算され、（ＲＸＩ＊ＰＮＳ）の相関値１０５が６４タップ分得られる。マッチドフィルタ１０２についてもマッチドフィルタ１０１と同様の処理がＱ成分ベースバンド受信データ４２についてなされ、（ＲＸＱ＊ＰＮＳ）の相関値１０８が６４タップ分得られる。
【００３３】
３ＧＰＰ（Ｗ−ＣＤＭＡ）において１ｓｔサーチで使用するＰＳＣＨの符号は２５６ｃｈｉｐ長の符号長を持つ。従って、マッチドフィルタは２５６ｔａｐ分の相関値が必要となるが、本発明ではタップ係数を切替えて相関値の累積を求めることにより回路規模の増大を招くことなく２５６ｔａｐ分の相関値を得ることができる。
【００３４】
図５のタイミングチャートを用いて、タップ係数を切替えて相関値の累積を求める方法を説明する。図５に示す１シンボル＝２５６ｃｈｉｐ期間において、先頭１／４シンボル期間（６４ｃｈｉｐ期間）はタップ係数をＴａｐ〔０〕からＴａｐ〔６３〕の６４ｔａｐを設定し、６４ｔａｐ分の相関値を得る。次の１／４シンボル期間においてはタップ係数をＴａｐ〔６４〕からＴａｐ〔１２７〕の６４ｔａｐを設定し６４ｔａｐ分の相関値を得る。同じように次の１／４シンボル期間においてはタップ係数をＴａｐ〔１２８〕からＴａｐ〔１９１〕の６４ｔａｐを設定し６４ｔａｐ分の相関値を得る。続いてＴａｐ〔１９２〕からＴａｐ〔２５５〕の６４ｔａｐを設定し６４ｔａｐ分の相関値をそれぞれ得る。それぞれの相関値は６４ｔａｐ分の相関値を保持する機能を所有した累算器１０４により累積相関値が得られ、２５６ｔａｐ分の相関値を得ることができる。以上により１シンボル期間中に２５６ｔａｐ相関値を６４ｃｈｉｐ時間にわたり求めることができる。
【００３５】
タップ係数を切替えながら２５６ｔａｐ相関値を１ｓｌｏｔ＝２５６０ｃｈｉｐ時間にわたり求め、相関値が最大となるタイミングを検出することによりスロットタイミングが得られる。１ｓｔサーチで得られたスロットタイミングを用いて２ｎｄサーチ部１１４によりフレームタイミング抽出およびコードグループ識別を行い、３ｒｄサーチ部１１５においてスクランブリングコード同定を行うことによりセルサーチ処理を終える。
【００３６】
次にパスサーチ時におけるマッチドフィルタの動作を図３を用いて説明する。Ｉ成分ベースバンド受信データ４１はシフトレジスタ１００１に入力され逐次保持されていく。シフトレジスタ１００１に保持された受信データはセレクタ１００２、１００３、１００４、１００５に入力され、１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９に必要な受信データが選択される。セレクタ１００２ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し受信データ１０１５となる。同じようにセレクタ１００３ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔３２，３４，３６，…，６０，６２〕の１６種類を選択し受信データ１０１６となる。セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し受信データ１０１７となる。セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔３２，３４，３６，…，６０，６２〕の１６種類を選択し受信データ１０１８となる。
【００３７】
一方、拡散符号発生器１０３から出力された３２ｂｉｔのパスサーチ用拡散符号ＰＮＩ１１２はセレクタ１０１３へ入力され、３２ｂｉｔのパスサーチ用拡散符号ＰＮＱ１１３はセレクタ１０１４へ入力される。パスサーチ時はセレクタ１０１３においてＰＮＩ〔０，１，２，…，３０，３１〕が選択され、１６ｔａｐ積算器１００６へＰＮＩ〔０，１，…，１４，１５〕が入力され、１６ｔａｐ積算器１００７へはＰＮＩ〔１６，１７，…，３０，３１〕が入力される。また、セレクタ１０１４においてはＰＮＱ〔０，１，２，…，３０，３１〕が選択され、１６ｔａｐ積算器１００８へはＰＮＱ〔０，１，…，１４，１５〕が入力され、１６ｔａｐ積算器１００９へはＰＮＱ〔１６，１７，…，３０，３１〕が入力される。
【００３８】
１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９では４ｂｉｔ×１６の受信データと１６ｃｈｉｐの拡散符号との積算処理がそれぞれ行われる。
【００３９】
１６ｔａｐ積算器１００６の積算出力と１６ｔａｐ積算器１００７の積算出力は加算器１０１１により加算され１０ｂｉｔの相関値１０６が得られる。１６ｔａｐ積算器１００８の積算出力と１６ｔａｐ積算器１００９の積算出力は加算器１０１１により加算され１０ｂｉｔの相関値１０７が得られる。
【００４０】
以上によりパスサーチ時はマッチドフィルタ１０１の出力として（ＲＸＩ＊ＰＮＩ）の相関値１０６と（ＲＸＩ＊ＰＮＱ）の相関値１０７がそれぞれ３２ｔａｐ分出力される。マッチドフィルタ１０２についてもマッチドフィルタ１０１と同様な処理がＱ成分ベースバンド受信データ４２についてなされ、マッチドフィルタ１０２の出力として（ＲＸＱ＊ＰＮＩ）の相関値１０９と（ＲＸＱ＊ＰＮＱ）の相関値１１０がそれぞれ３２ｔａｐ分出力される。
【００４１】
３ＧＰＰ（Ｗ−ＣＤＭＡ）のパスサーチに使用するＣＰＩＣＨは拡散比が２５６倍である。従って、マッチドフィルタは２５６ｔａｐ分の相関値が必要となるが、本発明ではセルサーチと同様にタップ係数を切替えて相関値の累積を求めることにより回路規模の増大を招くことなく２５６ｔａｐ分の相関値を得ることができる。
【００４２】
図６のタイミングチャートを用いて、タップ係数を切替えて相関値の累積を求める方法を説明する。図６に示す１シンボル＝２５６ｃｈｉｐ期間において、先頭１／８シンボル期間（３２ｃｈｉｐ期間）はタップ係数をＴａｐ〔０〕からＴａｐ〔３１〕の３２ｔａｐを設定し、３２ｔａｐ分の相関値を得る。次の１／８シンボル期間においてはタップ係数をＴａｐ〔３２〕からＴａｐ〔６３〕の３２ｔａｐを設定し、３２ｔａｐ分の相関値を得る。同じようにタップ係数をＴａｐ〔６４〕からＴａｐ〔９５〕、Ｔａｐ〔９６〕からＴａｐ〔１２７〕、Ｔａｐ〔１２８〕からＴａｐ〔１５９〕、Ｔａｐ〔１６０〕からＴａｐ〔１９１〕、Ｔａｐ〔１９２〕からＴａｐ〔２２３〕、Ｔａｐ〔２２４〕からＴａｐ〔２５５〕と切替えて、それぞれ３２ｔａｐ分の相関値を得る。
【００４３】
それぞれの相関値は累算器１０４により累積相関値が得られ、２５６ｔａｐ分の相関値を得ることができる。以上により１シンボル期間中に２５６ｔａｐ相関値を３２ｃｈｉｐ時間にわたり求めることができる。
【００４４】
通常、パスサーチはサーチ範囲が３２ｃｈｉｐ程度あれば十分であるが、それ以上必要な場合はセルサーチと同様にタップ係数を切替えながら相関をとることによりサーチ範囲は拡大できる。
【００４５】
さらに図３に示すマッチドフィルタ１０１はタップ数を削減できる工夫もなされている。パスサーチ時においてサーチ範囲が１６ｃｈｉｐでよい場合は、１６ｔａｐ積算器１００６、１００７、１００８、１００９のうち１００６と１００８の２つのみ使用するとよい。
【００４６】
セレクタ１００２ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し、セレクタ１００４ではシフトレジスタ１００１に保持された受信データＤ〔０，１，２，…，１２４，１２６〕の中からＤ〔０，２，４，…，２８，３０〕の１６種類を選択し使用する。セレクタ１００３、１００５は使用しない。
【００４７】
拡散符号発生器１０３から出力されるパスサーチ用拡散符号１１２、１１３は１６ｂｉｔ出力（３２ｂｉｔのうち前半１６ｂｉｔ〔１５：０〕を使用）とし、セレクタ１０１３、１０１４へ入力される。パスサーチ時はセレクタ１０１３においてＰＮＩが選択され、１６ｔａｐ積算器１００６へはＰＮＩ〔０，１，…，１４，１５〕が入力される。また、セレクタ１０１４においてはＰＮＱが選択され、１６ｔａｐ積算器１００８へはＰＮＱ〔０，１，…，１４，１５〕が入力される。
【００４８】
１６ｔａｐ積算器１００６、１００８では４ｂｉｔ×１６の受信データと１６ｃｈｉｐの拡散符号との積算処理がそれぞれ行われ、マッチドフィルタ１０１の出力として（ＲＸＩ＊ＰＮＩ）の相関値１０６と（ＲＸＩ＊ＰＮＱ）の相関値１０７がそれぞれ１６ｔａｐ分出力される。マッチドフィルタ１０２についてもマッチドフィルタ１０１と同様な処理がＱ成分ベースバンド受信データ４２についてなされ、マッチドフィルタ１０２の出力として（ＲＸＱ＊ＰＮＩ）の相関値１０９と（ＲＸＱ＊ＰＮＱ）の相関値１１０がそれぞれ１６ｔａｐ分出力される。
【００４９】
図６において、タップ係数を１／８シンボル期間（３２ｃｈｉｐ期間）で切替えていたものを１／１６シンボル期間（１６ｃｈｉｐ期間）で切替えて累積をとることにより１６ｔａｐ分、すなわちサーチ範囲１６ｃｈｉｐの相関値を得ることができる。
【００５０】
サーチ範囲が１６ｃｈｉｐの場合は使用しない１６ｔａｐ積算器１００７、１００９、セレクタ１００３、１００５のクロック供給を停止させることにより低消費電力化が期待できる。
【００５１】
なお、以上の説明では受信データをシフトしながら符号と相関をとるデータシフト型マッチドフィルタについて説明したが、ＰＮ符号をシフトしながら相関をとるＰＮシフト型マッチドフィルタに適用することも容易である。ＰＮシフト型マッチドフィルタについては特開平１０−２８５０７９に詳細が記載されている。
【００５２】
【発明の効果】
下り回線に含まれるセルサーチ用チャネルとパスサーチ用チャネルとで変調方式が異なるＣＤＭＡセルラシステムにおいて、セルサーチに用いるマッチドフィルタとパスサーチに用いるマッチドフィルタを時分割で共用する際に、マッチドフィルタのタップ長をセルサーチ時とパスサーチ時で異ならせてサーチすることにより、マッチドフィルタの回路を有効活用することができる。また、パスサーチ時には用途に応じてサーチ範囲を可変させることにより低消費電力化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のＣＤＭＡ移動局ベースバンド受信回路のブロック図。
【図２】本発明の一実施例におけるサーチ部を示したブロック図。
【図３】本発明の一実施例におけるマッチドフィルタを示したブロック図。
【図４】１６ｔａｐ積算器を詳しく示したブロック図。
【図５】セルサーチ時における累積相関値の求め方を説明するタイミングチャート。
【図６】パスサーチ時における累積相関値の求め方を説明するタイミングチャート。
【図７】従来例のマッチドフィルタを示したブロック図。
【符号の説明】
１０…サーチ部、２０…アンテナ、３０…ＲＦ部、４０…Ａ／Ｄ変換器、４１…Ｉ成分ベースバンド受信データ、４２…Ｑ成分ベースバンド受信データ、５０…復調部、５１…復調結果、６０…ＲＡＫＥ合成部、６１…受信データ、７０…シーケンサ、７１…１ｓｔサーチ結果（パスサーチ結果と兼用）、７２…２ｎｄサーチ結果、７３…３ｒｄサーチ結果、７４…報告信号、７５…パス情報、１０１…マッチドフィルタ、１０２…マッチドフィルタ、１０３…拡散符号発生器、１０４…累積器、１０５…セルサーチ用相関値、１０６…パスサーチ用相関値、１０７…パスサーチ用相関値、１０８…セルサーチ用相関値、１０９…パスサーチ用相関値、１１０…パスサーチ用相関値、１１１…セルサーチ用拡散符号、１１２…パスサーチ用拡散符号、１１３…パスサーチ用拡散符号、１１４…２ｎｄサーチ部、１１５…３ｒｄサーチ部、２００…マッチドフィルタ、２０１…マッチドフィルタ、２０２…マッチドフィルタ、２０３…マッチドフィルタ、２０４…加算器、２０５…加算器、１００１…シフトレジスタ、１００２…セレクタ、１００３…セレクタ、１００４…セレクタ、１００５…セレクタ、１００６…１６ｔａｐ積算器、１００６ａ…乗算器、１００６ｂ…加算器、１００７…１６ｔａｐ積算器、１００８…１６ｔａｐ積算器、１００９…１６ｔａｐ積算器、１０１０…加算器、１０１１…１６ｔａｐ積算器、１０１２…加算器、１０１３…セレクタ、１０１４…セレクタ、１０１５…受信データ、１０１６…受信データ、１０１７…受信データ、１０１８…受信データ、１０１９…拡散符号、２００１…フリップフロップ、２００２…乗算器、２００３…加算器。
Claims (5)
- ＣＤＭＡによる下り回線のＲＦ帯域の無線信号を受信するアンテナと、前記アンテナで受信されたＲＦ帯域の無線信号をダウンコンバートおよび帯域制限して出力するＲＦ部と、前記ＲＦ部の出力をＡ／Ｄコンバートして出力するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の出力を用いてセルサーチおよびパスサーチを行うサーチ部と、該サーチ部のサーチ結果を利用して受信信号の復調を行う復調部とを有するＣＤＭＡ受信装置であって、
前記サーチ部は、下り回線に含まれるセルサーチ用チャネルとパスサーチ用チャネルとで変調方式が異なるＣＤＭＡセルラシステムにおいて、セルサーチに用いるマッチドフィルタとパスサーチに用いるマッチドフィルタを時分割で共用するにあたり、セルサーチ時はパスサーチ時におけるタップ長の２倍の長さをもってサーチすることを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。 - 請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置であって、該ＣＤＭＡセルラシステムは、基地局間非同期セルラシステムであることを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。
- 請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置であって、該ＣＤＭＡセルラシステムは、セルサーチ用チャネルがＢＰＳＫ変調方式、パスサーチ用チャネルがＢＰＳＫ変調方式以外（例えばＱＰＳＫ変調）で変調されていることを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。
- 請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置であって、前記サーチ部は、前記Ａ／Ｄ変換器からの出力信号である受信データが入力されるシフトレジスタと、第１および第２の積算部とを有し、
前記セルサーチを行う場合には、前記シフトレジスタから、前記第１の積算部には該シフトレジスタに格納される受信データのうちの第１の部分データを入力し、前記第２の積算部には該シフトレジスタに格納される受信データのうちの第２の部分データを入力し、
前記第１の積算部は、セルサーチ用拡散符号のうち第１の部分系列を係数として該係数と前記第１の部分データとの積算結果を出力し、
前記第２の積算部は、セルサーチ用拡散符号のうち第２の部分系列を係数として該係数と前記第２の部分データとの積算結果を出力し、
前記第１および第２の積算部の出力の和を相関結果として出力し、
前記パスサーチを行う場合には、前記シフトレジスタから、前記第１および第２の積算部に該シフトレジスタに格納される受信データの一部である同じ部分データを入力し、
前記第１の積算部は、パスサーチ用拡散符号のうちのＩ成分の系列を係数として該係数と前記部分データとの積算結果をＩ成分の相関結果として出力し、
前記第２の積算部は、パスサーチ用拡散符号のうちのＱ成分の系列を係数として該係数と前記部分データとの積算結果をＱ成分の相関結果として出力することを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。 - 請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置であって、
下り回線に含まれるチャネルをサーチする際に、Ｉ相とＱ相で用いる拡散符号が異なるチャネルをサーチする時と、Ｉ相とＱ相で用いる拡散符号が等しいチャネルをサーチする時とで、タップ長を異ならせる機能を有するマッチドフィルタを具備することを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。
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