JP4718368B2 - Ｃｄｍａ受信装置及びそのパスタイミング更新制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）受信装置及びそのパスタイミング更新制御方法に関し、特に、ＣＤＭＡ方式の移動無線通信システムにおいて、複数のユーザの移動端末からの信号を同時に受信して復調するマルチユーザ逆拡散回路を備えたＣＤＭＡ受信装置及びそのパスタイミング更新制御方法に関する。

図４にＣＤＭＡ受信装置の基本構成を示す。ＣＤＭＡ受信装置のベースバンド部は、受信信号をバンドパスフィルタ４−１に通した後、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）復調器４−２により受信信号を同相成分と直交成分とに分離し、それぞれの成分をローパスフィルタ４−３に通して高域成分を除去し、アナログデジタル変換器４−４によりデジタル信号に変換して、サーチャ部４−５及び逆拡散部４−６に入力する。

サーチャ部４−５は、受信信号と拡散符号との相関を測定し、受信信号の遅延プロファイルのピーク（パスタイミング）を検出し、該パスタイミングの検出結果を逆拡散部４−６に通知する。逆拡散部４−６は、該パスタイミング情報に従って、マルチパス環境で受信される複数パスの受信信号に対する逆拡散処理を行う。

逆拡散部４−６で逆拡散処理された各パスの信号は同期検波部４−７に入力され、同期検波部４−７では同期検波を行い、各パスの信号の最大比合成処理を行い、復調データとして出力する。

図５（ａ）にサーチャ部の基本構成を示す。サーチャ部では、最初に、受信信号の同相成分及び直交成分に対して、マッチドフィルタ５−１を用い、符号生成器５−２から得られる拡散符号との相関値算出を行う。ここで得られた同相成分及び直交成分のそれぞれの相関値は、同相加算回路５−３、電力変換回路５−４、電力加算回路５−５及び遅延プロファイル保持手段５−６を経て、図５（ｂ）に示すような遅延プロファイル情報に変換される。

パスタイミング検出回路５−７は、遅延プロファイル保持手段５−６から得られる遅延プロファイルのレベル比較を行い、受信レベルの大きいパスから順に所定数のパス（図５（ｂ）の例ではＰａｔｈ１〜Ｐａｔｈ４）を抽出し、それぞれのパスタイミングを逆拡散部４−６に通知する。逆拡散部４−６では、サーチャ部４−５から通知されたパスタイミングで逆拡散処理を開始し、データの復調を行う。

サーチャ部４−５で検出されるパスタイミング及び有効パス数は、時間の経過と共に常に変化するため、逆拡散処理部４−６での逆拡散処理をパスタイミングの変化に追従させる必要がある。逆拡散処理をパスタイミングの変化に追従させる手段として、ＤＬＬ（Delay Locked Loop）回路による自律追従方式、及び冗長ハードリソースによる並列逆拡散処理方式がある。

（１）ＤＬＬ（Delay Locked Loop）回路による自律追従方式について
ＤＬＬ回路による自律追従方式は、サーチャ部からのパスタイミング情報に従って逆拡散を開始してパスを設定した後、該パスの受信信号をＤＬＬ回路に入力し、ＤＬＬ回路によりパスタイミングの変動に追従して逆拡散処理のタイミングを調整する。ＤＬＬ回路は、時間差を有する逆拡散符号の組と受信信号との相関を求め、該相関を基に逆拡散符号と受信信号との位相差を算出し、逆拡散符号のタイミングを追従させる。

図６（ａ）にＤＬＬ回路による自立追従方式の逆拡散処理部の構成を示す。なお、同図は、図示の簡明化のため１フィンガ分のみの構成を示している。逆拡散処理部では、サーチャ部で検出されたフレーム先頭のパスタイミングで、逆拡散符号生成器６−１にフレーム先頭の逆拡散符号（初期値）をロードし、以降、逆拡散符号生成器６−１から順次生成される１チップ（chip）の時間差の２つの逆拡散符号と受信信号とを、それぞれ第１の乗算器６−２１及び第２の乗算器６−２２で乗算して逆拡散処理を行い、その逆拡散結果の差分を減算器６−３に算出し、該差分が最小となるように、該減算器６−３の出力を、ループフィルタ６−４を介して電圧制御クロック発生器６−５に加え、該電圧制御クロック発生器６−５により、逆拡散符号生成器６−１のクロック信号の位相を調整する。

図６の（ｂ１）〜（ｂ３）に、時間差を有する２つの逆拡散符号と受信信号との逆拡散処理結果とその差分を示している。同図（ｂ１）は、ｎ個のシフトレジスタを有する逆拡散符号生成器６−１のタップｎから出力される逆拡散符号との相関を示し、同図（ｂ２）は１チップ分ずれたタップ（ｎ−１）から出力される逆拡散符号との相関を示し、同図（ｂ３）はその差分を示している。

同図（ｂ１）及び（ｂ２）に示すように、それぞれ（−Ｔｃ／２）及び（Ｔｃ／２）のタイミングで最も高い相関が得られ、同図（ｂ３）に示すように、その差分が最小となるように逆拡散符号生成器６−１のクロック信号の位相を調整し、タップ（ｎ−１）から出力される逆拡散符号に（Ｔｃ／２）の遅延を与えた符号を逆拡散符号として用いることにより、時間差を有する２つの逆拡散符号と最も高い相関が得られるタイミングの中間のタイミングに追随させて逆拡散符号を生成し、１チップ以内のパスタイミングの揺れに常時追従して連続的な逆拡散処理を継続する。

（２）冗長ハードリソースによる並列逆拡散処理方式について
冗長ハードリソースによる並列逆拡散処理方式は、サーチャ部で定期的にパスタイミング検出を実施し、逆拡散処理部は、サーチャ部から定期的に通知される新パスタイミングを適用して逆拡散符号の初期値（フレーム先頭値）を再設定することにより、パスタイミングの変動に対応する。そのため、旧パスタイミングでの逆拡散処理と新パスタイミングでの逆拡散処理とが時間的に重なってしまう場合がある。

そのような場合、各ユーザに共通の冗長リソースを用いて新パスタイミングでの逆拡散処理を開始する。そして、各ユーザ対応の個別リソースは、旧パスタイミングでの逆拡散処理が完了した時点で、冗長リソースから逆拡散処理結果を引継ぎ、冗長リソースを復旧させ、以降は、各個別リソースで新パスタイミングでの逆拡散処理を継続して実施する。

図７（ａ）に冗長ハードリソース方式の逆拡散処理部の構成（１フィンガ分のみ）を示す。サーチャ部（図示省略）は、各ユーザからの受信信号のパスサーチを定期的に行い、各受信信号のフレーム先頭のパスタイミングを検出して逆拡散処理部に通知する。全ユーザのパスタイミング情報は、逆拡散処理制御部７−１に通知され、パスタイミング更新時に逆拡散処理データの時間的な重なりが生じた場合、冗長リソース７−２で新パスタイミングでの逆拡散処理を開始する。

冗長リソース７−２での逆拡散処理は、各ユーザ対応の個別リソース７−３１〜７−３Ｍにおける旧パスタイミングでの１フレーム分の処理が完了した時点で、新パスタイミングによる冗長リソース７−２の逆拡散処理結果を引継ぎ、冗長リソース７−２を復旧させ、以降の逆拡散処理を個別リソース７−３１〜７−３Ｍで継続して実施する。このように、冗長リソース７−２は、各ユーザの受信信号のパスタイミングの更新時に瞬時的に必要となる逆拡散の並列処理の実行に、複数のユーザの受信信号に対して共通に用いられる。

冗長ハードリソース方式の場合、パスタイミング更新毎に逆拡散処理を再起動する動作形態となり、旧パスタイミング設定と新パスタイミング設定との間の相関性を必要としないため、サーチャ部のパス検出処理が簡素化される。なお、各ユーザ対応の個別リソース７−３１〜７−３Ｍと冗長リソース７−２とによる並列処理の最大時間は、サーチ窓幅時間Ｔｓｗ（図５（ｂ）参照）により決定され、一般的に数１０ｕｓから数１００ｕｓとなる。

図７（ｂ）は冗長ハードリソース方式による並列逆拡散処理の動作例を示す。冗長ハードリソース方式では、パス更新のタイミングが各受信信号のフレーム先頭となるため、サーチャ部からの新パスタイミングの通知の時点から、該新パスタイミングによるパス更新実施まで、最大で１フレーム分に相当する１０ｍｓの待ち時間が発生し、その間、冗長ハードリソース７−２を予約して確保したまま、フレーム先頭のパス更新タイミングが到来するまで待機することになる。

一方、各ユーザの受信信号に対するパス更新周期に制約があり、所定時間以内にパス更新を行うことが必須となっている場合、共有の冗長リソース７−２を用いて並列処理を行うユーザ数が多いと、上述の最大待ち時間が共有化のボトルネックとなり、パス更新周期の制約条件を満たすことができないことが起こり得る。このような事態を防ぐには、パス更新周期の制約条件を満たすのに十分な多数の冗長リソースを設け、並列パス更新処理の処理能力を増大させる必要がある。

本発明に関連する先行技術文献として、下記の特許文献１には、移動体端末の移動により、或いは伝送路の環境の変化などにより通信チャネルの遅延プロファイルが変化する場合、遅延プロファイルの変化に応じて拡散信号に拡散符号を乗算するタイミングを調整するため、パス検出器により通信チャネルの遅延プロファイルを定期的にモニタし、その結果に基づいてタイミング信号を生成して逆拡散復調器に与え、逆拡散復調器では、そのタイミング信号に従って乗算タイミングを調整しながら拡散信号の復調を継続する受信装置であって、複数のチャネルを介してそれぞれ伝送されてくる拡散信号を同時に受信できる受信装置について記載されている。
特開２０００−１５１５５８号公報

前述の（１）のＤＬＬ回路を用いる自律追従方式では、フィンガ毎にＤＬＬ回路が必要であり、また、逆拡散符号生成器６−１の構成が複雑であるため、回路規模が大きなものとなる。更に、Ｂｉｒｔｈ＿ｄｅａｔｈモデルのような、パスが頻繁に出現／消失するような電波環境においては、ＤＬＬ回路におけるパスロック外れが頻発するため、特性が劣化する傾向がある。

また、前述の（２）の冗長ハードリソース方式では、定期的にパス設定を行うため、特性劣化はＤＬＬ方式よりも少ないが、パス更新時に新パスタイミングと旧パスタイミングとで並列的に逆拡散処理を行う必要があり、従来は、受信信号のフレーム先頭でパス更新処理を行っていたため、新パスタイミングの通知からフレーム先頭タイミングが到来するまで、最大１フレーム分の待ち時間が発生し、その間、共有の冗長ハードリソースが１つのパス更新処理に占有されてしまい、複数のユーザからの受信信号に対してパス更新周期の制約条件を満たすには、複数の冗長リソースを設けなければならなかった。

特に、移動無線通信システムの無線基地局（ＢＴＳ）のように、多数のユーザからの信号を同時に受信して復調するマルチユーザ復調器では、多数の冗長リソースを確保し、該多数の冗長リソースを多数のユーザで共有して使用するために競合制御が必要となる。

この場合、多数の冗長リソースの使用効率を高めるには、各冗長リソースへの逆拡散処理の割り当て制御、及び旧パスタイミングと新パスタイミングの逆拡散処理の重なりが無くなった時点で、個別リソースへ逆拡散処理結果を引渡す復旧処理等が、多数の冗長リソースに対して必要となるため、制御回路が複雑なものとなる。

本発明は、冗長ハードリソースの多重利用効率改善により、冗長ハードリソース方式で問題となる冗長ハードリソース数（回路規模）を削減し、回路規模の小さい冗長ハードリソース構成で、パスが頻繁に出現／消失するような電波環境でも安定して動作する逆拡散処理回路を構成することを目的とする。また、共有の冗長ハードリソースによる並列逆拡散処理の制御を簡素化することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のＣＤＭＡ受信装置は、（１）複数のユーザの移動端末から送信されるＣＤＭＡ方式の受信信号に対し、各受信信号のパスタイミングを更新して逆拡散処理を行うＣＤＭＡ受信装置において、各ユーザ対応に更新パスタイミングの通知を受けたとき、受信信号の無線フレームを細分化した複数のスロットのうち、ユーザ対応の逆拡散処理を行う個別リソースにおいて逆拡散処理が行われているスロットの番号にパス更新準備の要処理スロット数を加えた番号のスロットをパス更新スロットとして決定するとともに、該パス更新スロットの先頭タイミングを、前記更新パスタイミングを基に補正するスロット単位パス更新タイミング算出手段と、前記パス更新スロットに対応した逆拡散符号を初期値とする逆拡散符号列を生成する逆拡散符号生成手段と、複数のユーザの受信信号の逆拡散処理に対して共通して使用され、前記パス更新スロットの逆拡散処理を、前記スロット単位パス更新タイミング算出手段で算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成手段で生成された逆拡散符号で行う冗長リソースと、を備えたことを特徴とする。

また、（２）前記更新パスタイミングの通知を受けたとき、前記パス更新スロットの逆拡散処理を常に前記冗長リソースで実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソースで実施させる逆拡散処理制御手段を備えたことを特徴とする。

また、（３）前記更新パスタイミングの通知を受けたとき、該更新パスタイミングが前方にシフトしたか否かを判定し、前方にシフトしたときのみ、前記パス更新スロットの逆拡散処理を前記冗長リソースで実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソースで実施させ、前記更新パスタイミングが後方にシフトしたとき又はシフトしていないときは、前記個別リソースで、前記パス更新スロット以降の逆拡散処理を、前記スロット単位パス更新タイミング算出手段で算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成手段で生成された逆拡散符号列で行うよう制御する逆拡散処理制御手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明のＣＤＭＡ受信装置のパスタイミング更新制御方法は、（４）複数のユーザの移動端末から送信されるＣＤＭＡ方式の受信信号に対し、各受信信号のパスタイミングを更新して逆拡散処理を行うＣＤＭＡ受信装置のパスタイミング更新制御方法において、各ユーザ対応に更新パスタイミングの通知を受けたとき、受信信号の無線フレームを細分化した複数のスロットのうち、ユーザ対応の逆拡散処理を行う個別リソースにおいて逆拡散処理が行われているスロットの番号にパス更新準備の要処理スロット数を加えた番号のスロットをパス更新スロットとして決定するとともに、該パス更新スロットの先頭タイミングを、前記更新パスタイミングを基に補正するスロット単位パス更新タイミング算出ステップと、前記パス更新スロットに対応した逆拡散符号を初期値とする逆拡散符号列を生成する逆拡散符号生成ステップと、前記更新パスタイミングの通知を受けたとき、複数のユーザに対する逆拡散処理に共通に使用される冗長リソースで、前記スロット単位パス更新タイミング算出ステップで算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成ステップで生成された逆拡散符号で、前記パス更新スロットの逆拡散処理を常に実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソースで実施させる逆拡散処理制御ステップと、を含むことを特徴とする。

また、（５）前記更新パスタイミングの通知を受けたとき、該更新パスタイミングが前方にシフトしたか否かを判定し、前方にシフトしたときのみ、複数のユーザに対して共通して使用される冗長リソースで、前記スロット単位パス更新タイミング算出ステップで算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成ステップで生成された逆拡散符号で、前記パス更新スロットの逆拡散処理を常に実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソースで実施させ、前記更新パスタイミングが後方にシフトしたとき又はシフトしていないときは、前記個別リソースで、前記パス更新スロット以降の逆拡散処理を、前記スロット単位パス更新タイミング算出ステップで算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成ステップで生成された逆拡散符号列で行うよう制御する逆拡散処理制御ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明は、冗長ハードリソースによる並列逆拡散処理方式において、従来のようにフレーム境界ではなく、スロット境界でパス更新を行うよう、スロット単位での冗長ハードリソース並列処理を実施することにより、冗長ハードリソースの待ち時間が減少し、冗長ハードリソース数（回路規模）の削減を図ることができる。また、より少ない冗長ハードリソースで並列逆拡散処理を実施するため、冗長ハードリソース共有制御を簡素化することができる。

また、新パスタイミングの通知を受けたとき、パス更新スロットの逆拡散処理を常に冗長リソースで実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソースで実施させることにより、冗長ハードリソース共有制御を更に簡素化することができる。

また、更新パスタイミングの通知を受けたとき、該更新パスタイミングが前方にシフトしたときのみ、パス更新スロットの逆拡散処理を冗長リソースで実施させ、更新パスタイミングが前方にシフトしていないときは、個別リソースでパス更新スロットの逆拡散処理を行うよう制御することにより、冗長リソースの適用頻度を低減できるため、必要とされる冗長ハードリソース数（回路規模）を更に削減することができる。

本発明の適用による冗長ハードリソースの多重利用効率改善により、回路規模の小さい冗長ハードリソース構成で、パスが頻繁に出現／消失するような環境でも安定して動作する逆拡散処理回路を構成することが可能となる。また、冗長リソースの共有制御が簡素化されるため、制御回路の回路規模を減縮することができる。また、パスが重なった場合でも、安定した確実な並列処理による逆拡散処理が行われるため、データ損失のない逆拡散処理が可能となる。

本発明は、各受信信号のフレーム先頭でパス更新を行っていた従来の冗長ハードリソース方式によるパス更新を、１フレームを細分割した各スロットの境界で行うようにし、スロット単位で冗長ハードリソースの並列逆拡散処理を実施する。スロットの境界でパス更新を行うために、
［１］パス更新を行うスロット境界からの逆拡散符号の生成、
［２］現在の逆拡散処理中のスロット位置に基づくパス更新タイミングの算出
が必要となる。

［１］パス更新を行うスロット境界からの逆拡散符号の生成について
通常の逆拡散符号生成は、上位レイヤーからユーザ毎に設定されるフレーム先頭の逆拡散符号の初期値データを逆拡散符号生成器のシフトレジスタに入力し、該シフトレジスタに格納されたデータを順次巡回シフトさせて、逆拡散符号を連続的に生成するのが一般的である。このような逆拡散符号生成器で逆拡散符号生成の最中に初期化するときは、フレーム先頭の逆拡散符号の初期値を、逆拡散符号生成器のシフトレジスタに再度入力することにより行われる。

本発明では、パス更新を行うスロット境界の逆拡散符号を生成し、該逆拡散符号を逆拡散符号生成器のシフトレジスタに入力して初期化を行うため、逆拡散符号生成器にスロット単位の逆拡散符号初期値を生成する手段を備える。スロット単位の逆拡散符号初期値を生成する手段として以下の２つの構成の何れかを用いることができる。以下の構成により生成されるパス更新スロットに対応した逆拡散符号を初期値として逆拡散符号生成器のシフトレジスタに入力することにより、パス更新スロットに対応した逆拡散符号を初期値とする逆拡散符号列を生成する逆拡散符号生成手段を構成することができる。

（ｉ）逆拡散符号初期値の設定から逆拡散処理開始までの空き時間を利用し、逆拡散符号生成器にフレーム先頭の逆拡散符号を設定して逆拡散符号生成器を最大でフレーム長分動作させ、パス更新を行うスロット境界でのシフトレジスタ初期値を抽出して内部保持する。こうすることにより、スロット２〜スロット１５の１４種の逆拡散符号を設定することができる。なお、スロット１の逆拡散符号はフレーム先頭の逆拡散符号（初期値）となる。

（ii）逆拡散符号生成器で生成される逆拡散符号の生成多項式から、スロット境界におけるシフトレジスタ初期値を、フレーム先頭初期値から生成するための論理演算式（タップ取り出し位置）を事前に算出する。算出した論理演算式を回路として内部保持し、フレーム先頭初期値からスロット境界初期値を算出する。なお、この場合も、スロット２〜スロット１５の１４種の逆拡散符号を算出し、スロット１の逆拡散符号はフレーム先頭の逆拡散符号（初期値）となる。

スロット境界初期値を生成するためのタップ取り出し位置の算出例を以下に説明する。ここで、
Ｍ系列符号の生成多項式：ｘ＾２５＋ｘ＾３＋１、
シフトレジスタ：［ａ２４，ａ２３，・・・，ａ１，ａ０］、
シフトレジスタのａ０を出力とした場合、
現時点から各ステップ後の出力は、
０ステップ後の出力＝ａ０
１ステップ後の出力＝ａ１
２ステップ後の出力＝ａ２
・・・
２４ステップ後の出力＝ａ２４
２５ステップ後の出力＝（０ステップ後の出力）ｅｘｏｒ（３ステップ後の出力）
・・・
５０ステップ後の出力＝（２５ステップ後の出力）ｅｘｏｒ（２８ステップ後の出力）
＝（０ステップ後の出力）ｅｘｏｒ（３ステップ後の出力）ｅｘｏｒ（３ステップ後の出力）ｅｘｏｒ（６ステップ後の出力）
＝（０ステップ後の出力）ｅｘｏｒ（６ステップ後の出力）

よって、Ｍ系列符号の理論から、Ｘチップシフト後の内部レジスタ値は、上記演算処理による線形計算で算出可能となる。スロット長は２５６０チップであるので、スロット境界のタップ取出し位置は、（２５６０×Ｋ）ステップ（Ｋ＝１〜１４）として計算すればよい。なお、上記の式において、「ｅｘｏｒ」は排他的論理和の演算を意味する。

［２］現在処理中の逆拡散スロット位置に基づくパス更新タイミングの算出について
本発明では、新パスタイミングの通知から冗長ハードリソースによる並列逆拡散処理の開始までの待ち時間を短縮するため、現在処理中の逆拡散スロット位置に応じてパス更新タイミングを補正する処理を行う。

サーチャ部は、各受信信号のフレーム先頭の新パスタイミングを検出して逆拡散処理部に通知する。逆拡散処理部では、新パスタイミングの通知が行われた時点で逆拡散処理しているスロット番号に、前述の［１］のパス更新を行うスロット境界からの逆拡散符号生成に要する時間に相当するスロット数Ｌ（Ｌ≧１）を加えたスロット番号のスロットをパス更新スロットと決定し、サーチャ部から通知されたフレーム先頭の新パスタイミングを、該パス更新スロット位置でのタイミングに補正する。

この補正は、単純にフレーム先頭の新パスタイミングに、フレーム先頭からパス更新スロット位置までのオフセットタイミングを加味するだけでよく、例えば、通知されたフレームの先頭の新パスタイミングに該オフセット分を加算したタイミングから１フレーム分手前のタイミングをパス更新スロットタイミングとして算定する。

また、逆拡散処理部からサーチャ部に対して、現在処理中の逆拡散スロット番号を通知し、サーチャ部で該処理中の逆拡散スロット番号からパス更新スロット位置を判断し、該パス更新スロット位置のパス更新タイミングを通知する構成とすることも可能である。このようにして、スロット単位パス更新タイミング算出手段を構成することができる。

図１に冗長リソースによる並列逆拡散処理の第１の実施形態の動作シーケンス例を示す。第１の実施形態では、例えば図１（ａ）に示すように、新パスタイミングが早まって前方にシフトした場合、第１のユーザ対応の個別リソースで、例えばスロット１４の逆拡散処理を実施している最中に、新パスタイミングの通知を受けたとすると、該スロット番号１４に前述のスロット数Ｌとして２を加えた番号１（１４＋２＝１６であるが、スロット番号は１５までなので、番号１６は番号１に相当する）のスロットをパス更新処理開始のスロット境界であると判断し、スロット１５に対する個別リソースでの逆拡散処理と、スロット１に対する冗長リソースでの逆拡散処理を並行して行い、スロット１の逆拡散処理が終了した時点で、スロット２以降からは第１のユーザ対応の個別リソースで逆拡散処理を継続して行う。

また、図１（ｂ）に示すように、新パスタイミングが遅くなって後方にシフトした場合、第２のユーザ対応の個別リソースで、例えばスロット１０の逆拡散処理を実施している最中に、新パスタイミングの通知を受けたとすると、該スロット番号１０に前述のスロット数Ｌとして２を加えた番号１２のスロットをパス更新処理開始のスロット境界であると判断し、スロット１１に対して個別リソースで逆拡散処理を行い、スロット１２に対して冗長リソースでの逆拡散処理を行う。そしてスロット１２の逆拡散処理が終了した時点で、スロット１３以降からは第２のユーザ対応の個別リソースで逆拡散処理を継続して行う。

また、図１（ｃ）に示すように、新パスタイミングが変化せずシフトの無い場合、第３のユーザ対応の個別リソースで、例えばスロット４の逆拡散処理を実施している最中に、新パスタイミングの通知を受けたとすると、該スロット番号４に前述のスロット数Ｌとして２を加えた番号６のスロットをパス更新処理開始のスロット境界であると判断し、スロット５に対して個別リソースで逆拡散処理を行い、スロット６に対して冗長リソースでの逆拡散処理を行う。そしてスロット６の逆拡散処理が終了した時点で、スロット７以降からは第３のユーザ対応の個別リソースで逆拡散処理を継続して行う。

また、図１（ｄ）に示すように、第４のユーザの新パスタイミングが早まって前方にシフトした場合、第４のユーザ対応の個別リソースで、例えばスロット１２の逆拡散処理を実施している最中に、新パスタイミングの通知を受けたとすると、該スロット番号１２に前述のスロット数Ｌとして２を加えた番号１４のスロットをパス更新処理開始のスロット境界であると判断し、スロット１３に対する個別リソースでの逆拡散処理と、スロット１４に対する冗長リソースでの逆拡散処理を並行して行い、スロット１４の逆拡散処理が終了した時点で、スロット１５以降からは第４のユーザ対応の個別リソースで逆拡散処理を継続して行う。

図１の（ｅ）に冗長リソースで処理されるスロット番号及び冗長リソースの占有状態を示している。同図に示すように、第１の実施形態では、新パスタイミングが通知されると、常に、冗長リソースを用いて１スロット分のパス更新スロットに対する逆拡散処理を実施し、該１スロット分の逆拡散処理を完了した時点で、各ユーザ対応の個別リソースでの逆拡散処理に復旧する。ここで、１スロット分を冗長リソースで逆拡散処理させる理由は以下のとおりである。

（ｉ）パスサーチ窓の時間幅（Ｔｓｗ）は１スロット長（６６７ｕｓ）以下（一般的に数１００ｕｓ以下）であり、並列処理時間が１スロット長を超えることはない。
（ii）新パスタイミングの通知があったとき、パスタイミングの前方又は後方へのシフトの何れのシフトであっても、常に冗長リソースを用いてスロット境界の並列逆拡散処理を実施する動作を行うように制御することにより、並列処理の制御を簡素化することができる。

この場合、最大で（Ｌ＋１）スロットの区間（Ｌ＝２とした場合、３スロット長）のみの冗長リソースの占有で並列処理を完了することが可能となり、従来、１フレームで１ユーザにしか冗長リソースが利用されない場合があったが、本発明では、１フレームで｛１５／（Ｌ＋１）｝個のユーザに冗長リソースを利用することができ、冗長リソースの多重利用効率改善による回路規模削減が可能となる。

また、スロット境界での並列逆拡散処理の制御を、冗長リソースと個別リソースとの間のリソースシフト制御に限定できるため、制御回路を大幅に簡略化することが可能となる。

図２に冗長リソースによる並列逆拡散処理の第２の実施形態の動作シーケンス例を示す。第２の実施形態では、例えば図２（ａ）に示すように、新パスタイミングが早まって前方にシフトした場合、第１の実施形態と同様に、第１のユーザ対応の個別リソースで、例えばスロット１４の逆拡散処理を実施している最中に、新パスタイミングの通知を受けたとすると、該スロット番号１４に前述のスロット数Ｌとして２を加えた番号１のスロットをパス更新処理開始のスロット境界であると判断し、スロット１５に対する個別リソースでの逆拡散処理と、スロット１に対する冗長リソースでの逆拡散処理を並行して行い、スロット１の逆拡散処理が終了した時点で、スロット２以降からは第１のユーザ対応の個別リソースで逆拡散処理を継続して行う。

また、図２（ｂ）に示すように、新パスタイミングが遅くなって後方にシフトした場合、第２のユーザ対応の個別リソースで、例えばスロット１０の逆拡散処理を実施している最中に、新パスタイミングの通知を受けたとすると、新パスタイミングによる逆拡散と旧パスタイミングによる逆拡散とに重なりが生じないため、冗長リソースによる並列処理を行うことなく、スロット番号１０に前述のスロット数Ｌとして２を加えた番号１２のスロットをパス更新処理開始のスロット境界であると判断し、スロット１１に対しての個別リソースで逆拡散処理の後、スロット１２に対して引き続き個別リソースで逆拡散処理を行う。

また、図２（ｃ）に示すように、新パスタイミングが変化せずシフトの無い場合、第３のユーザ対応の個別リソースで、例えばスロット４の逆拡散処理を実施している最中に、新パスタイミングの通知を受けたとすると、該スロット番号４に前述のスロット数Ｌとして２を加えた番号６のスロットをパス更新処理開始のスロット境界であると判断し、スロット５にする個別リソースで逆拡散処理の後に、スロット６に対して個別リソースで引き続き逆拡散処理を行う。

また、図２（ｄ）に示すように、第４のユーザの新パスタイミングが早まって前方にシフトした場合、第１の実施形態と同様に、第４のユーザ対応の個別リソースで、例えばスロット１２の逆拡散処理を実施している最中に、新パスタイミングの通知を受けたとすると、該スロット番号１２に前述のスロット数Ｌとして２を加えた番号１４のスロットをパス更新処理開始のスロット境界であると判断し、スロット１３に対する個別リソースでの逆拡散処理と、スロット１４に対する冗長リソースでの逆拡散処理を並行して行い、スロット１４の逆拡散処理が終了した時点で、スロット１５以降からは第４のユーザ対応の個別リソースで逆拡散処理を継続して行う。

図１の（ｅ）に冗長リソースで処理されるスロット番号及び冗長リソースの占有状態を示している。同図に示すように、冗長リソースは、新パスタイミングが早まって前方にシフトし、パスの重なりが生じた場合にのみ使用して並列逆拡散処理を実施することにより、新パスタイミングのシフト方向を検出する手段と、該検出結果に基づいて冗長リソースによる並列逆拡散処理を実施するか否かを判定する制御回路を必要とするが、冗長リソースの多重利用効率を更に改善することができる。

図３に本発明のマルチユーザ逆拡散回路の構成例を示す。サーチャ部３−１では、前述のように各ユーザの受信信号のフレーム先頭タイミングの検出を行い、該フレーム先頭タイミングを基に、更新するパスタイミングを逆拡散制御部３−２に通知する。この際、サーチャ部３−１と逆拡散処理部３−２とで同一タイミング値を表示する基準カウンタを備え、そのカウンタ値でパスタイミングを通知する。

サーチャ部３−１から通知された各ユーザのパスタイミング情報は、逆拡散制御部３−２のバッファメモリ３−２１に一時的に保持される。なお、この逆拡散制御部３−２で保持されるパスタイミング情報は、フレーム先頭の新パスタイミングをパス更新スロット位置でのタイミングに補正したタイミング情報であり、この補正は、前述したようにサーチャ部３−１で行う構成とすることも、逆拡散制御部３−２で行う構成とすることもできる。

バッファメモリ３−２１に保持された各ユーザのパスタイミング情報は、冗長リソース３−３の空き状態の発生毎に、順次、１つずつ読み出され、逆拡散制御部３−２内の基準カウンタ３−２２との比較回路３−２３に入力され、比較回路３ー２３で一致が検出されると、該パスタイミングでの初期化処理又は冗長リソースによる並列処理の何れかを起動する。但し、前述の第１の実施形態のように、制御の簡素化のために常に並列処理を実施する形態では並列処理の起動のみを行う。

初期化処理と並列処理との切替えは、サーチャ部３−１からパスタイミング情報の一部として、初期化処理起動用の識別フラグ等を転送し、該識別フラグ等を判別して切替える構成とすることができる。或いは、逆拡散処理部３−２の内部で動作状態を監視することにより、パスのシフト方向に応じて初期化処理又は並列処理の切替えを制御する構成とすることも可能である。

逆拡散処理部３−２内部の各ユーザ対応部では、逆拡散処理中の受信信号に対して、比較回路３−２３での一致検出によりパスタイミング更新が通知された場合、スロットカウンタ３−２４から得られる現在処理中のスロット番号に、パス更新準備の要処理スロット数Ｌを加えた番号のスロット（パス更新スロット）の逆拡散処理を冗長リソース３−３に処理させるために、スロット境界コード初期値生成回路３−２５から生成されるパス更新スロットに対する逆拡散符号の初期値を、第１のセレクタ３−２６及び第３のセレクタ３−２８により選択し、冗長リソース３−３の逆拡散符号生成器３−３１に設定する。その後、パス更新スロットのタイミングに到達した時点で１スロット長の逆拡散処理を冗長リソース３−３で実施する。

この際、パス更新対象の個別リソース３−４ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）では、パス更新スロットの１スロット前で逆拡散処理を完了し、（パス更新スロット番号＋１）番のスロットに対する逆拡散符号の初期値を、スロット境界コード初期値生成回路３−２５から第２のセレクタ３−２７により選択し、冗長リソース３−３でのパス更新スロットの逆拡散処理の完了を待つ。そして、冗長リソース３−３でのパス更新スロット逆拡散処理が完了した時点で、次スロット以降の逆拡散処理を再開する。

なお、前述の第１のセレクタ３−２６は、スロット境界コード初期値生成回路３−２５から生成される逆拡散符号のうち、スロットカウンタ３−２４の値にパス更新準備の要処理スロット数Ｌを加えた番号のスロットに対応した逆拡散符号を選択し、また、第２のセレクタ３−２７は、スロット境界コード初期値生成回路３−２５から生成される逆拡散符号のうち、スロットカウンタ３−２４の値に（パス更新準備の要処理スロット数Ｌ＋１）を加えた番号のスロットに対応した逆拡散符号を選択する。また、第３のセレクタ３−２８は、複数のユーザ対応の逆拡散符号の中から、冗長リソース３−３を使用するユーザの逆拡散符号を選択する。

また、並列処理制御回路３−２９は、サーチャ部３−１の基準カウンタ３−１１、逆拡散制御部３−２の基準カウンタ３−２２、パスタイミング情報のバッファメモリ３−２１、比較回路３−２３の制御を行うと共に、第３のセレクタ３−２８を制御し、また、冗長リソース３−３による逆拡散処理結果と、各ユーザ対応の個別リソース３−４１〜３−４Ｍによる逆拡散処理結果の何れかを選択するセレクタ３−５１〜３−５Ｍを制御する機能を有する。

そして、更新パスタイミングの通知を比較回路３ー２３から受けると、パス更新スロットの逆拡散処理を常に冗長リソース３−３で実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソース３−４１〜３−４Ｍで実施させるよう制御する逆拡散処理制御手段の機能を有する。

なお、冗長リソース３−３及び個別リソース３−４ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）の逆拡散回路を、多重回路構成により１つのハードリソースで構成し、時間分割多重で該１つのハードリソースを冗長リソース３−３及び個別リソース３−４ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）に用いる構成とすることにより、更にハードウェア規模を削減することができる。

また、図２に示した本発明の第２の実施形態に対応する実施例の構成は図示していないが、図２に示した構成例に、更新パスタイミングの通知を受けたとき、該更新パスタイミングが前方にシフトしたか否かを判定する回路を設け、前方にシフトしていない場合は、スロット境界コード初期値生成回路３−２５から生成されるパス更新スロットに対する逆拡散符号の初期値を、第２のセレクタ３−２７を介して個別リソース３−４ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）に入力し、個別リソース３−４ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）から出力される逆拡散結果をセレクタ３−５１〜３−５Ｍで選択するよう、並列処理制御回路３−２９により制御する構成とすることで、更新パスタイミングが後方にシフトしたとき又はシフトしていないときは、個別リソースでパス更新スロット以降の逆拡散処理を行うよう制御する逆拡散処理制御手段を構成することができる。

冗長リソースによる並列逆拡散処理の第１の実施形態の動作シーケンス例を示す図である。 冗長リソースによる並列逆拡散処理の第２の実施形態の動作シーケンス例を示す図である。 本発明のマルチユーザ逆拡散回路の構成例を示す図である。 ＣＤＭＡ受信装置の基本構成を示す図である。 サーチャ部の基本構成及び遅延プロファイルを示す図である。 ＤＬＬ回路による自立追従方式の逆拡散処理部を示す図である。 冗長ハードリソース方式の逆拡散処理部を示す図である。

符号の説明

３−１ サーチャ部
３−１１ 基準カウンタ
３−２ 逆拡散制御部
３−２１ バッファメモリ
３−２２ 基準カウンタ
３−２３ 比較回路
３−２４ スロットカウンタ
３−２５ スロット境界コード初期値生成回路
３−２６ 第１のセレクタ
３−２７ 第２のセレクタ
３−２８ 第３のセレクタ
３−２９ 並列処理制御回路
３−３ 冗長リソース
３−３１ 逆拡散符号生成器
３−４１〜３−４Ｍ 個別リソース
３−５１〜３−５Ｍ セレクタ

Claims (5)

1. 複数のユーザの移動端末から送信されるＣＤＭＡ方式の受信信号に対し、各受信信号のパスタイミングを更新して逆拡散処理を行うＣＤＭＡ受信装置において、
   各ユーザ対応に更新パスタイミングの通知を受けたとき、受信信号の無線フレームを細分化した複数のスロットのうち、ユーザ対応の逆拡散処理を行う個別リソースにおいて逆拡散処理が行われているスロットの番号にパス更新準備の要処理スロット数を加えた番号のスロットをパス更新スロットとして決定するとともに、該パス更新スロットの先頭タイミングを、前記更新パスタイミングを基に補正するスロット単位パス更新タイミング算出手段と、
   前記パス更新スロットに対応した逆拡散符号を初期値とする逆拡散符号列を生成する逆拡散符号生成手段と、
   複数のユーザの受信信号の逆拡散処理に対して共通して使用され、前記パス更新スロットの逆拡散処理を、前記スロット単位パス更新タイミング算出手段で算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成手段で生成された逆拡散符号で行う冗長リソースと、
   を備えたことを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。
2. 前記更新パスタイミングの通知を受けたとき、前記パス更新スロットの逆拡散処理を常に前記冗長リソースで実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソースで実施させる逆拡散処理制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＣＤＭＡ受信装置。
3. 前記更新パスタイミングの通知を受けたとき、該更新パスタイミングが前方にシフトしたか否かを判定し、前方にシフトしたときのみ、前記パス更新スロットの逆拡散処理を前記冗長リソースで実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソースで実施させ、
   前記更新パスタイミングが後方にシフトしたとき又はシフトしていないときは、前記個別リソースで、前記パス更新スロット以降の逆拡散処理を、前記スロット単位パス更新タイミング算出手段で算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成手段で生成された逆拡散符号列で行うよう制御する逆拡散処理制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＣＤＭＡ受信装置。
4. 複数のユーザの移動端末から送信されるＣＤＭＡ方式の受信信号に対し、各受信信号のパスタイミングを更新して逆拡散処理を行うＣＤＭＡ受信装置のパスタイミング更新制御方法において、
   各ユーザ対応に更新パスタイミングの通知を受けたとき、受信信号の無線フレームを細分化した複数のスロットのうち、ユーザ対応の逆拡散処理を行う個別リソースにおいて逆拡散処理が行われているスロットの番号にパス更新準備の要処理スロット数を加えた番号のスロットをパス更新スロットとして決定するとともに、該パス更新スロットの先頭タイミングを、前記更新パスタイミングを基に補正するスロット単位パス更新タイミング算出ステップと、
   前記パス更新スロットに対応した逆拡散符号を初期値とする逆拡散符号列を生成する逆拡散符号生成ステップと、
   前記更新パスタイミングの通知を受けたとき、複数のユーザに対する逆拡散処理に共通に使用される冗長リソースで、前記スロット単位パス更新タイミング算出ステップで算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成ステップで生成された逆拡散符号で、前記パス更新スロットの逆拡散処理を常に実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソースで実施させる逆拡散処理制御ステップと、
   を含むことを特徴とするＣＤＭＡ受信装置のパスタイミング更新制御方法。
5. 複数のユーザの移動端末から送信されるＣＤＭＡ方式の受信信号に対し、各受信信号のパスタイミングを更新して逆拡散処理を行うＣＤＭＡ受信装置のパスタイミング更新制御方法において、
   各ユーザ対応に更新パスタイミングの通知を受けたとき、受信信号の無線フレームを細分化した複数のスロットのうち、ユーザ対応の逆拡散処理を行う個別リソースにおいて逆拡散処理が行われているスロットの番号にパス更新準備の要処理スロット数を加えた番号のスロットをパス更新スロットとして決定するとともに、該パス更新スロットの先頭タイミングを、前記更新パスタイミングを基に補正するスロット単位パス更新タイミング算出ステップと、
   前記パス更新スロットに対応した逆拡散符号を初期値とする逆拡散符号列を生成する逆拡散符号生成ステップと、
   前記更新パスタイミングの通知を受けたとき、該更新パスタイミングが前方にシフトしたか否かを判定し、前方にシフトしたときのみ、複数のユーザに対して共通して使用される冗長リソースで、前記スロット単位パス更新タイミング算出ステップで算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成ステップで生成された逆拡散符号で、前記パス更新スロットの逆拡散処理を常に実施させ、該パス更新スロット以降のスロットの逆拡散処理を、各ユーザ対応の個別リソースで実施させ、
   前記更新パスタイミングが後方にシフトしたとき又はシフトしていないときは、前記個別リソースで、前記パス更新スロット以降の逆拡散処理を、前記スロット単位パス更新タイミング算出ステップで算出されたパス更新スロットの先頭タイミングで、かつ、前記逆拡散符号生成ステップで生成された逆拡散符号列で行うよう制御する逆拡散処理制御ステップと、
   を含むことを特徴とするＣＤＭＡ受信装置のパスタイミング更新制御方法。

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