JPH08111653A - Cdma receiver - Google Patents
Cdma receiverInfo
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- JPH08111653A JPH08111653A JP6270179A JP27017994A JPH08111653A JP H08111653 A JPH08111653 A JP H08111653A JP 6270179 A JP6270179 A JP 6270179A JP 27017994 A JP27017994 A JP 27017994A JP H08111653 A JPH08111653 A JP H08111653A
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- Japan
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- base station
- code
- signal
- phase
- pilot
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、符号分割多元接続（Ｃ
ＤＭＡ）方式のディジタル移動通信システムに使用する
ＣＤＭＡ受信機に関し、特に、その小型化を実現したも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to code division multiple access (C
The present invention relates to a CDMA receiver used in a (DMA) type digital mobile communication system, and in particular, has realized miniaturization thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＣＤＭＡ移動通信システムでは、各移動
局に拡散符号が割り当てられ、基地局は、移動局に送信
する信号に対して、この符号による拡散変調を行ない、
一方、移動局は、受信信号とこの拡散符号との相関を取
る（逆拡散する）ことによって、元の信号を復調する。2. Description of the Related Art In a CDMA mobile communication system, a spreading code is assigned to each mobile station, and a base station carries out spread modulation with this code on a signal to be transmitted to the mobile station.
On the other hand, the mobile station demodulates the original signal by correlating (despreading) the received signal and this spreading code.
【０００３】また、移動体通信では、基地局から送信さ
れた電波が、建物などの反射により複数の伝送路（マル
チパス）を通って移動局に到達する。ディジタル移動通
信では、移動局が、マルチパスを通じて送られて来た各
信号をそれぞれのパスに応じた重み付けを行なって加算
することにより、Ｓ／Ｎ比を高めている。In mobile communication, radio waves transmitted from a base station reach a mobile station through a plurality of transmission paths (multipaths) due to reflection from a building or the like. In digital mobile communication, a mobile station enhances the S / N ratio by weighting and adding each signal sent through a multipath according to each path.
【０００４】また、通信中の移動局がセル間を移動した
ために、交信中の基地局（通信基地局）からの受信レベ
ルが低下した場合には、交信先を隣接するセルの基地局
（隣接基地局）に切り替える切替え制御が行なわれる。
ディジタル移動通信では、移動局が、通信基地局及び周
辺セルの複数の隣接基地局から送信される同期用基準信
号をパイロット信号として受信し、このパイロット信号
の受信レベルの最も高い基地局を選択して、通信基地局
の切り替えを求める（ソフトハンドオフ）。Further, when the reception level from the base station in communication (communication base station) decreases because the mobile station in communication moves between cells, the base station of the adjacent cell (adjacent cell) is set as the communication destination. Switching control to switch to the base station) is performed.
In digital mobile communication, a mobile station receives, as a pilot signal, a synchronization reference signal transmitted from a communication base station and a plurality of neighboring base stations in neighboring cells, and selects a base station having the highest reception level of this pilot signal. And request switching of the communication base station (soft handoff).
【０００５】この移動局を構成する従来のＣＤＭＡ受信
機の一例を図５に示している。この受信機を使用する移
動通信システムでは、各基地局がそれぞれ異なる形状の
ＰＮ符号（ＰＮ符号の位相を違える場合も含む）を用い
てパイロット信号を送信し、このＰＮ符号の違いにより
各基地局が識別される。ここでは、ＰＮ符号の位相の違
いにより各基地局が識別されるものとする。このＰＮ符
号は、相互相関を持たない（即ち、直交する）Ｉ相に対
応するＰＮ符号とＱ相に対応するＰＮ符号とを成分に持
つ。また、基地局内では各ユーザに直交成分を持つ直交
符号が割り当てられ多元接続が行なわれる。FIG. 5 shows an example of a conventional CDMA receiver which constitutes this mobile station. In a mobile communication system using this receiver, each base station transmits a pilot signal using a PN code having a different shape (including a case where the phase of the PN code is different), and each base station is different due to the difference in the PN code. Are identified. Here, it is assumed that each base station is identified by the phase difference of the PN code. This PN code has, as its components, a PN code corresponding to the I phase and a PN code corresponding to the Q phase having no cross correlation (that is, orthogonal to each other). Further, in the base station, an orthogonal code having orthogonal components is assigned to each user and multiple access is performed.
【０００６】この受信機は、直交検波された後のＩ相ベ
ースバンド信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器55と、直交検波された後のＱ相ベースバンド信号をデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器56と、マルチパス
のそれぞれのパスにおける信号を復調するとともに、そ
のパスでのパイロット信号の受信レベルを検出する復調
回路51、復調回路52、復調回路53と、各復調回路51、5
2、53の求めた情報信号を加算する情報信号合成器81
と、隣接基地局から受信したパイロット信号の受信レベ
ルを検出するパイロット信号サーチ回路54と、通信基地
局及び隣接基地局の受信レベルを比較してソフトハンド
オフの判定を行なう制御部82とから構成されている。This receiver comprises an A / D converter 55 for converting the I-phase baseband signal after quadrature detection into a digital signal, and a Q-phase baseband signal after quadrature detection for conversion into a digital signal. A / D converter 56, demodulation circuit 51, demodulation circuit 52, demodulation circuit 53 for demodulating signals in each path of the multipath and detecting the reception level of the pilot signal in the path, and each demodulation circuit 51 ,Five
Information signal synthesizer 81 for adding the information signals obtained by 2 and 53
And a pilot signal search circuit 54 for detecting the reception level of the pilot signal received from the adjacent base station, and a control unit 82 for comparing the reception levels of the communication base station and the adjacent base station to determine the soft handoff. ing.
【０００７】復調回路51は、Ｉ相ＰＮ符号を発生するＩ
相ＰＮ符号発生器59と、Ａ／Ｄ変換器55の出力信号とＩ
相ＰＮ符号発生器59から出力されたＩ相ＰＮ符号とを乗
算する乗算器57と、乗算器57の出力信号を適当な時間だ
け積分する積分器69と、その積分値を平滑化してＩ相の
パイロット信号の受信エネルギーに比例する信号を出力
するパイロット平滑回路71と、移動局に割り当てられた
直交符号を出力する直交符号発生器63と、乗算器57の出
力信号と直交符号とを乗算する乗算器61と、乗算器61の
出力を適当な時間だけ積分する積分器64と、その積分値
と先に求めたＩ相におけるパイロット信号の受信エネル
ギーに比例する信号とを乗算する乗算器66と、Ｑ相に関
してそれぞれ同じように機能するＱ相符号発生器60、乗
算器58、積分器70、パイロット平滑回路72、乗算器62、
積分器65、及び乗算器67と、乗算器66及び67の出力を加
算して情報信号の復調結果を出力する加算器68と、パイ
ロット平滑回路71及び72の出力からパイロット信号の受
信エネルギーを算出するパイロットエネルギー算出部73
とを備えている。The demodulation circuit 51 generates an I-phase PN code I
The output signal of the phase PN code generator 59 and the A / D converter 55 and I
A multiplier 57 that multiplies the I-phase PN code output from the phase PN code generator 59, an integrator 69 that integrates the output signal of the multiplier 57 for an appropriate time, and an I-phase that smooths the integrated value. The pilot smoothing circuit 71 that outputs a signal proportional to the received energy of the pilot signal, the orthogonal code generator 63 that outputs the orthogonal code assigned to the mobile station, and the output signal of the multiplier 57 are multiplied by the orthogonal code. A multiplier 61, an integrator 64 that integrates the output of the multiplier 61 for an appropriate time, and a multiplier 66 that multiplies the integrated value by a signal proportional to the received energy of the pilot signal in the I phase previously obtained, , A Q-phase code generator 60, a multiplier 58, an integrator 70, a pilot smoothing circuit 72, a multiplier 62, which have the same functions for the Q-phase, respectively.
The received energy of the pilot signal is calculated from the outputs of the integrator 65 and the multiplier 67, the adder 68 that adds the outputs of the multipliers 66 and 67 and outputs the demodulation result of the information signal, and the output of the pilot smoothing circuits 71 and 72. Pilot energy calculator 73
It has and.
【０００８】他の復調回路52、53の構成は、復調回路51
と同じである。各復調回路51、52、53の加算器68の出力
信号は情報信号合成器81で加算され、情報信号として出
力される。The other demodulation circuits 52 and 53 have the same construction as the demodulation circuit 51.
Is the same as The output signals of the adders 68 of the demodulation circuits 51, 52 and 53 are added by the information signal synthesizer 81 and output as information signals.
【０００９】また、パイロット信号サーチ回路54は、あ
る隣接基地局に対応する位相のＩ相ＰＮ符号を発生する
Ｉ相ＰＮ符号発生器76と、Ａ／Ｄ変換器55の出力信号と
Ｉ相ＰＮ符号発生器76から出力されたＰＮ符号とを乗算
する乗算器74と、乗算器74の出力を適当な時間だけ積分
する積分器78と、Ｑ相に関して同じように機能するＱ相
ＰＮ符号発生器77、乗算器75、及び積分器79と、積分器
78及び79の出力から隣接基地局からのパイロット信号の
受信エネルギーを算出するパイロットエネルギー算出部
80とを備えている。各復調回路51、52、53のパイロット
エネルギー算出部73及びパイロット信号サーチ回路54の
パイロットエネルギー算出部80の出力は制御部82に入力
し、制御部82は、これらの受信エネルギーに基づいてソ
フトハンドオフの判定を行なう。Further, the pilot signal search circuit 54 includes an I-phase PN code generator 76 for generating an I-phase PN code having a phase corresponding to a certain adjacent base station, an output signal of the A / D converter 55 and the I-phase PN. A multiplier 74 that multiplies the PN code output from the code generator 76, an integrator 78 that integrates the output of the multiplier 74 for an appropriate time, and a Q-phase PN code generator that functions similarly with respect to the Q-phase. 77, multiplier 75, integrator 79, and integrator
Pilot energy calculator that calculates the received energy of the pilot signal from the adjacent base station from the outputs of 78 and 79
Equipped with 80 and. The outputs of the pilot energy calculation unit 73 of each demodulation circuit 51, 52, 53 and the pilot energy calculation unit 80 of the pilot signal search circuit 54 are input to the control unit 82, and the control unit 82 soft-hands off based on these received energies. Is determined.
【００１０】このＣＤＭＡ受信機では、分岐した受信信
号に発振器から発生された搬送波周波数の信号をπ／２
位相をずらして乗算し、準同期直交検波されたＩ相ベー
スバンド信号とＱ相ベースバンド信号とを得る。Ａ／Ｄ
変換器55及び56は、これらの信号をディジタル信号に変
換して、復調回路51、52、53、及びパイロット信号サー
チ回路54に出力する。復調回路51、復調回路52及び復調
回路53は、通信基地局から異なる伝搬路を通ってＣＤＭ
Ａ受信機に到達するマルチパス信号を効率よく受信する
ために、それぞれが独立のタイミングで、Ｉ相ＰＮ符号
発生器59、Ｑ相ＰＮ符号発生器60及び直交符号発生器63
を動作させる。各復調回路51〜53のＩ相ＰＮ符号発生器
59、Ｑ相ＰＮ符号発生器60及び直交符号発生器63は、そ
れぞれ受信信号中に含まれるＩ相ＰＮ符号、Ｑ相ＰＮ符
号及び直交符号と同一の符号を同相で出力するように制
御される。In this CDMA receiver, a carrier frequency signal generated from an oscillator is added to the branched reception signal by π / 2.
The phases are shifted and multiplied to obtain an I-phase baseband signal and a Q-phase baseband signal which are quasi-synchronous quadrature detected. A / D
The converters 55 and 56 convert these signals into digital signals and output them to the demodulation circuits 51, 52, 53 and the pilot signal search circuit 54. The demodulation circuit 51, the demodulation circuit 52, and the demodulation circuit 53 pass through different propagation paths from the communication base station and
In order to efficiently receive the multipath signal reaching the A receiver, the I-phase PN code generator 59, the Q-phase PN code generator 60, and the orthogonal code generator 63 are provided at independent timings.
To operate. I-phase PN code generator of each demodulation circuit 51-53
59, the Q-phase PN code generator 60 and the quadrature code generator 63 are controlled so as to output the same code as the I-phase PN code, the Q-phase PN code and the quadrature code included in the received signal in phase. .
【００１１】また、パイロット信号サーチ回路54のＩ相
ＰＮ符号発生器76及びＱ相ＰＮ符号発生器77から発生さ
れるＰＮ符号の位相は、隣接基地局からのパイロット信
号の受信強度を測定するために適当に設定される。The phase of the PN code generated by the I-phase PN code generator 76 and the Q-phase PN code generator 77 of the pilot signal search circuit 54 is used to measure the reception strength of the pilot signal from the adjacent base station. Is set appropriately.
【００１２】Ｉ相とＱ相の処理内容は同様であるので、
以下の説明ではＱ相の動作内容については省略して述べ
る。Since the processing contents of the I phase and the Q phase are the same,
In the following description, the operation contents of the Q phase will be omitted.
【００１３】復調回路51では、Ａ／Ｄ変換器55の出力信
号とＩ相ＰＮ符号発生器59から出力されたＰＮ符号とを
乗算器57で乗算する。乗算器57の出力信号は積分器69で
適当な時間だけ積分され、その積分値をパイロット平滑
回路71で平滑にすることにより、Ｉ相におけるパイロッ
ト信号の受信エネルギーに比例する信号がパイロット平
滑回路71から得られる。一方、乗算器57の出力信号は、
直交符号発生器63から出力される直交符号と乗算器61で
乗算された後、積分器64で適当な時間だけ積分され、更
に、その積分値とパイロット平滑回路71から出力された
Ｉ相のパイロット信号の受信エネルギーに比例する信号
とが乗算器66で乗算される。In the demodulation circuit 51, the multiplier 57 multiplies the output signal of the A / D converter 55 and the PN code output from the I-phase PN code generator 59. The output signal of the multiplier 57 is integrated by the integrator 69 for an appropriate time, and the integrated value is smoothed by the pilot smoothing circuit 71 so that the signal proportional to the received energy of the pilot signal in the I phase is smoothed by the pilot smoothing circuit 71. Obtained from On the other hand, the output signal of the multiplier 57 is
The quadrature code output from the quadrature code generator 63 is multiplied by the multiplier 61, integrated by the integrator 64 for an appropriate time, and further, the integrated value and the I-phase pilot output from the pilot smoothing circuit 71. The signal proportional to the received energy of the signal is multiplied by the multiplier 66.
【００１４】乗算器66の出力信号と、Ｑ相において同様
の手順で求められた乗算器67の出力信号とは、加算器68
で加算され、復調回路51における情報信号の復調結果と
して出力される。復調回路52及び復調回路53において
も、同様の手順でそれぞれ情報信号の復調結果が出力さ
れ、最後に情報信号合成器81でそれらを合成することに
より、通信基地局から受信した情報信号が得られる。The output signal of the multiplier 66 and the output signal of the multiplier 67 obtained in the same procedure in the Q phase are added by an adder 68.
Are added and output as the demodulation result of the information signal in the demodulation circuit 51. Also in the demodulation circuit 52 and the demodulation circuit 53, the demodulation results of the information signals are respectively output in the same procedure, and finally the information signal combiner 81 combines them to obtain the information signal received from the communication base station. .
【００１５】また、パイロット平滑回路71で求めたＩ相
のパイロット信号の受信エネルギーに比例する信号は、
パイロット平滑回路72で同じように求めたＱ相のパイロ
ット信号の受信エネルギーに比例する信号と共に、パイ
ロット・エネルギー算出部73に入力し、通信基地局から
復調回路51の受け持つ伝送路を通じて受信したパイロッ
ト信号の受信エネルギーが算出される。The signal proportional to the received energy of the I-phase pilot signal obtained by the pilot smoothing circuit 71 is
A pilot signal input to the pilot energy calculating unit 73 together with a signal proportional to the received energy of the Q-phase pilot signal similarly obtained by the pilot smoothing circuit 72, and received from the communication base station through the transmission path that the demodulation circuit 51 serves. The received energy of is calculated.
【００１６】復調回路52及び復調回路53においても、復
調回路51と同様の手順で、それぞれ通信基地局から各伝
送路を通じて受信したパイロット信号の受信エネルギー
が得られる。Also in the demodulation circuit 52 and the demodulation circuit 53, the reception energy of the pilot signal received from the communication base station through each transmission line is obtained by the same procedure as the demodulation circuit 51.
【００１７】パイロット信号サーチ回路54では、Ｉ相Ｐ
Ｎ符号発生器76から、ある隣接基地局に対応するように
位相が設定されたＰＮ符号が出力され、このＰＮ符号と
Ａ／Ｄ変換器55の出力信号とが乗算器74で乗算され、そ
の結果が積分器78で適当な時間だけ積分される。この積
分結果は、同様の手順で得られたＱ相の積分結果と共
に、パイロット・エネルギー算出部80に入力し、ある基
地局からのパイロット信号の受信エネルギーが得られ
る。In the pilot signal search circuit 54, the I phase P
The N code generator 76 outputs a PN code whose phase is set so as to correspond to a certain adjacent base station, and this PN code and the output signal of the A / D converter 55 are multiplied by a multiplier 74, The result is integrated by integrator 78 for an appropriate time. This integration result is input to the pilot energy calculation unit 80 together with the Q phase integration result obtained by the same procedure, and the received energy of the pilot signal from a certain base station is obtained.
【００１８】ここで求めた、ある基地局からのパイロッ
ト信号の受信エネルギーは、先に復調回路51、52、53で
求めた通信基地局からのパイロット信号の受信エネルギ
ーと共に、制御部82へ入力され、ソフトハンドオフの判
定が行なわれる（これらの動作については、例えば、日
経エレクトロニクス 1993.4.26（No.579） pp.163〜175
に記載されている）。The received energy of the pilot signal from a certain base station obtained here is input to the control unit 82 together with the received energy of the pilot signal from the communication base station previously obtained by the demodulation circuits 51, 52 and 53. , Soft handoff is determined (for these operations, see, for example, Nikkei Electronics 1993.4.26 (No.579) pp.163-175).
It is described in).
【００１９】[0019]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＣＤＭ
Ａ受信機では、ソフトハンドオフ等の目的のために隣接
基地局から到来するパイロット信号の受信強度を測定す
るパイロット信号サーチ回路を備えたり、マルチパス用
の復調回路を個別に備える必要があるため、回路規模が
大きくなるという問題がある。また、隣接基地局から到
来するパイロット信号の受信強度を測定するための局発
ＰＮ符号との相関演算に時間が掛かり、全隣接基地局の
パイロット信号の受信強度を測定するまでに比較的長時
間を必要とし、ソフトハンドオフ実行の判断が遅れると
いう問題点がある。However, the conventional CDM
In the A receiver, it is necessary to include a pilot signal search circuit that measures the reception intensity of the pilot signal coming from the adjacent base station for the purpose of soft handoff or the like, or it is necessary to individually provide a demodulation circuit for multipath. There is a problem that the circuit scale becomes large. Further, it takes a long time to calculate the correlation with the local PN code for measuring the reception strength of the pilot signal coming from the adjacent base station, and it takes a relatively long time to measure the reception strength of the pilot signal of all the adjacent base stations. Therefore, there is a problem that the determination of executing the soft handoff is delayed.
【００２０】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、回路規模が小さく、また、ソフトハンド
オフ実行の判断を迅速に行なうことができるＣＤＭＡ受
信機を提供することを目的としている。An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and to provide a CDMA receiver having a small circuit scale and capable of quickly making a soft handoff execution decision.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、各
基地局がそれぞれ異なる形状のＰＮ符号を用いて同期用
基準信号を送信し、各受信機がこの同期用基準信号をパ
イロット信号に用いて各基地局からの受信強度を測定
し、基地局切換えの情報を得る移動通信システムのＣＤ
ＭＡ受信機において、検波したベースバンド信号をＡ／
Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換のサンプル間
隔の間に、受信すべき複数の基地局に対応するＰＮ符号
を時分割的に切換えて発生させるＰＮ符号発生手段と、
Ａ／Ｄ変換手段から出力された信号とＰＮ符号発生手段
から出力された各ＰＮ符号との相関値を算出するマッチ
トフィルタとを設け、マッチトフィルタによって算出さ
れた相関値を基に、各基地局から受信したパイロット信
号の受信強度と、特定の基地局から送信された情報とを
得るように構成している。Therefore, in the present invention, each base station transmits a synchronization reference signal using PN codes having different shapes, and each receiver uses this synchronization reference signal as a pilot signal. A mobile communication system CD that obtains base station switching information by measuring the reception strength from each base station
In the MA receiver, the detected baseband signal is A /
A / D conversion means for D conversion, and PN code generation means for time-divisionally switching and generating PN codes corresponding to a plurality of base stations to be received during a sample interval of A / D conversion,
A matched filter for calculating a correlation value between the signal output from the A / D conversion means and each PN code output from the PN code generation means is provided, and each matched filter is calculated based on the correlation value calculated by the matched filter. It is configured to obtain the reception strength of the pilot signal received from the base station and the information transmitted from the specific base station.
【００２２】また、マッチトフィルタの出力する相関値
が所定値以上のときにその相関値を記憶するメモリと、
このメモリから読み出した各基地局のパイロット信号に
関する相関値を平滑化する平滑化手段とを設けている。A memory for storing the correlation value output from the matched filter when the correlation value is equal to or larger than a predetermined value,
Smoothing means for smoothing the correlation value concerning the pilot signal of each base station read from the memory.
【００２３】また、ＰＮ符号がＩ相及びＱ相の成分を有
し、Ａ／Ｄ変換手段、ＰＮ符号発生手段及びマッチトフ
ィルタが、それぞれＩ相用とＱ相用とを備えるように構
成している。Further, the PN code has I-phase and Q-phase components, and the A / D conversion means, the PN code generation means, and the matched filter are configured to have I-phase and Q-phase components, respectively. ing.
【００２４】また、マッチトフィルタが、各基地局から
のマルチパスの各々に対応した相関値を算出するように
構成している。Further, the matched filter is configured to calculate a correlation value corresponding to each multipath from each base station.
【００２５】また、マルチパスの各々から受信した情報
とマルチパスの各々から受信したパイロット信号の受信
強度とを乗算する乗算手段と、この乗算手段によって求
められた各マルチパス毎の重み付けがされた情報を合成
する情報合成手段とを設けている。In addition, the multiplication means for multiplying the information received from each multipath and the reception intensity of the pilot signal received from each multipath, and the weighting for each multipath obtained by this multiplication means are performed. An information synthesizing means for synthesizing information is provided.
【００２６】[0026]
【作用】そのため、入力信号がＡ／Ｄ変換されるそのサ
ンプル間隔の間に、ＰＮ符号発生手段から、受信すべき
通信基地局及び隣接基地局に対応する複数のＰＮ符号が
切り換えて発生され、マッチトフィルタは各ＰＮ符号に
ついて繰り返し相関演算を行なう。従って、通信基地局
からの情報信号及びパイロット信号並びに隣接基地局か
らのパイロット信号を１つの受信機で受信することが可
能となり、従来のＣＤＭＡ受信機に比べて回路規模を小
さくすることができる。また、１シンボル当たりの受信
タイム・ウィンドウの間に、複数の隣接基地局のパイロ
ット信号の受信強度を測定することが可能であるため、
ソフトハンドオフ実行の判断を迅速に行なうことができ
る。Therefore, during the sampling interval in which the input signal is A / D converted, the PN code generating means switches and generates a plurality of PN codes corresponding to the communication base station and the adjacent base station to be received, The matched filter repeatedly performs correlation calculation for each PN code. Therefore, the information signal and pilot signal from the communication base station and the pilot signal from the adjacent base station can be received by one receiver, and the circuit scale can be reduced as compared with the conventional CDMA receiver. Further, since it is possible to measure the reception strength of pilot signals of a plurality of adjacent base stations during a reception time window per symbol,
The soft handoff execution decision can be made quickly.
【００２７】また、基地局から送信された情報は、マル
チパス毎の重み付けをして合成することにより、情報伝
送効率が高まる。Further, the information transmitted from the base station is weighted for each multi-path and combined to increase the information transmission efficiency.
【００２８】[0028]
【実施例】本発明の実施例におけるＣＤＭＡ受信機は、
各基地局がそれぞれ異なる形状のＰＮ符号を用いて同期
用基準信号を送信する移動通信システムにおいて使用さ
れる。各受信機は、このＰＮ符号の違いにより各基地局
を識別し、同期用基準信号をパイロット信号に用いて各
基地局の受信レベルを測定する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A CDMA receiver according to an embodiment of the present invention is
It is used in a mobile communication system in which each base station transmits synchronization reference signals using PN codes of different shapes. Each receiver identifies each base station by this difference in PN code, and uses the synchronization reference signal as a pilot signal to measure the reception level of each base station.
【００２９】このＣＤＭＡ受信機は、図１に示すよう
に、準同期直交検波後のＩ相のベースバンド信号をディ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１と、準同期直交検
波後のＱ相のベースバンド信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器２と、Ｉ相ＰＮ符号切り換え信号に応
じてＡ／Ｄ変換器１の１サンプル間に複数のＰＮ符号を
時分割的に切り換えて出力するＩ相ＰＮ符号発生器20
と、Ｑ相ＰＮ符号切り換え信号に応じてＡ／Ｄ変換器２
の１サンプル間に複数のＰＮ符号を時分割的に切り換え
て出力するＱ相ＰＮ符号発生器21と、Ａ／Ｄ変換器１が
信号を１サンプル出力する間にＩ相ＰＮ符号発生器20か
ら出力された複数のＰＮ符号とＡ／Ｄ変換器１の出力信
号との間の相関値を順次出力するマッチトフィルタ３
と、Ａ／Ｄ変換器２が信号を１サンプル出力する間にＱ
相ＰＮ符号発生器21から出力された複数のＰＮ符号とＡ
／Ｄ変換器２の出力信号との間の相関値を順次出力する
マッチトフィルタ４と、マッチトフィルタ３の出力値の
絶対値を出力する絶対値回路５と、マッチトフィルタ４
の出力値の絶対値を出力する絶対値回路６と、絶対値回
路５の出力レベルを判定する比較器７と、絶対値回路６
の出力レベルを判定する比較器８と、比較器７及び８の
論値和を取るＯＲ回路９と、ＯＲ回路９の出力信号をイ
ネーブル信号としてマッチトフィルタ３の出力信号を記
憶するメモリ10と、ＯＲ回路９の出力信号をイネーブル
信号としてマッチトフィルタ４の出力信号を記憶するメ
モリ11と、メモリ10から各基地局のパイロット信号をそ
れぞれマルチパス毎に読み込んで平滑化し、記憶するパ
イロット平滑回路12と、メモリ11から各基地局のパイロ
ット信号をそれぞれマルチパス毎に読み込んで平滑化
し、記憶するパス平滑回路13と、パイロット平滑回路1
2、13からある基地局に対応するパイロット信号の全マ
ルチパスの平滑値を読み込んで、各基地局から到来する
パイロット信号の総受信エネルギーを基地局毎に算出す
るパイロット・エネルギー算出部14と、基地局毎のパイ
ロット信号の総受信エネルギー値を基にソフトハンドオ
フ制御を行なうとともに、Ｉ相ＰＮ符号切り換え信号及
びＱ相ＰＮ符号切り換え信号をＩ相ＰＮ符号発生器20及
びＱ相ＰＮ符号発生器21に出力する制御部15と、通信基
地局のマルチパス毎のＩ相の情報に各マルチパスのパイ
ロット信号の平滑値を乗算する乗算器16と、通信基地局
のマルチパス毎のＱ相の情報に各マルチパスのパイロッ
ト信号の平滑値を乗算する乗算器17と、乗算器16及び17
から出力された通信基地局の情報をマルチパス毎に加算
する加算器18と、リセット信号の解除後に加算器18から
出力された通信基地局のマルチパス毎の情報信号を順
次、合成して所望の情報を出力する情報信号合成器19と
を備えている。As shown in FIG. 1, this CDMA receiver includes an A / D converter 1 for converting a I-phase baseband signal after quasi-synchronous quadrature detection into a digital signal, and a Q-phase after quasi-synchronous quadrature detection. A / D converter 2 for converting the baseband signal of 1 to a digital signal and a plurality of PN codes are output in a time division manner during one sample of the A / D converter 1 in response to the I-phase PN code switching signal. I-phase PN code generator 20
And the A / D converter 2 according to the Q-phase PN code switching signal.
From the I-phase PN code generator 20 while the A / D converter 1 outputs one sample of the signal. Matched filter 3 that sequentially outputs the correlation values between the output PN codes and the output signal of A / D converter 1.
And while A / D converter 2 outputs one sample of the signal, Q
A plurality of PN codes output from the phase PN code generator 21 and A
The matched filter 4 that sequentially outputs the correlation value with the output signal of the / D converter 2, the absolute value circuit 5 that outputs the absolute value of the output value of the matched filter 3, and the matched filter 4
Absolute value circuit 6 that outputs the absolute value of the output value of the comparator, a comparator 7 that determines the output level of the absolute value circuit 5, and an absolute value circuit 6
And an OR circuit 9 for taking the logical sum of the comparators 7 and 8, and a memory 10 for storing the output signal of the matched filter 3 using the output signal of the OR circuit 9 as an enable signal. , A memory 11 for storing the output signal of the matched filter 4 using the output signal of the OR circuit 9 as an enable signal, and a pilot smoothing circuit for reading and smoothing the pilot signal of each base station from the memory 10 for each multipath 12, a path smoothing circuit 13 for reading and smoothing the pilot signal of each base station from the memory 11 for each multipath and storing it, and a pilot smoothing circuit 1.
2, a pilot energy calculation unit 14 that reads the smoothed values of all multipaths of the pilot signal corresponding to a certain base station, and calculates the total received energy of the pilot signals coming from each base station for each base station, Soft handoff control is performed based on the total received energy value of the pilot signal for each base station, and the I-phase PN code switching signal and the Q-phase PN code switching signal are supplied to the I-phase PN code generator 20 and the Q-phase PN code generator 21. , A multiplier 16 for multiplying the I-phase information for each multipath of the communication base station by the smoothed value of the pilot signal of each multipath, and the Q-phase information for each multipath of the communication base station. A multiplier 17 for multiplying the smoothed value of each multipath pilot signal, and multipliers 16 and 17
Adder 18 that adds the information of the communication base station output from each multipath and the information signal of each multipath of the communication base station that is output from the adder 18 after the reset signal is released And an information signal synthesizer 19 for outputting the information.
【００３０】このＣＤＭＡ受信機のＩ相及びＱ相ＰＮ符
号発生器20、21は、制御部15から受けたＰＮ符号切換え
信号に応じて、Ａ／Ｄ変換器１、２の１サンプル間に、
各マルチパスを通じて伝送される通信基地局のパイロッ
ト信号及び情報のそれぞれを復調するＰＮ符号、並びに
受信すべき複数の隣接基地局のパイロット信号を復調す
るＰＮ符号を時分割的に切換えて出力する。The I-phase and Q-phase PN code generators 20 and 21 of this CDMA receiver, in accordance with the PN code switching signal received from the control unit 15, between one sample of the A / D converters 1 and 2,
A PN code for demodulating each of a pilot signal and information of a communication base station transmitted through each multipath and a PN code for demodulating a pilot signal of a plurality of adjacent base stations to be received are time-divisionally switched and output.
【００３１】マッチトフィルタ３、４は、Ａ／Ｄ変換器
１、２から信号が１サンプル出力されると、その信号を
固定し、その信号とＩ相またはＱ相ＰＮ符号発生器20、
21から出力された複数のＰＮ符号との間の相関値を順次
求めて出力する。この相関値は、マッチトフィルタ３ま
たは４のいずれかの出力した相関値の絶対値があるレベ
ルを超えたときに、ＯＲ回路９からイネーブル信号が出
力され、メモリ10及び11に記憶される。When one sample of the signal is output from the A / D converters 1 and 2, the matched filters 3 and 4 fix the signal, and the signal and the I-phase or Q-phase PN code generator 20,
Correlation values with a plurality of PN codes output from 21 are sequentially obtained and output. This correlation value is output as an enable signal from the OR circuit 9 and stored in the memories 10 and 11 when the absolute value of the correlation value output from either the matched filter 3 or 4 exceeds a certain level.
【００３２】この処理のシーケンスを図４に示してい
る。Ａ／Ｄ変換器１、２のサンプル間隔内を、相関値を
求めるＰＮ符号の数に応じて、いくつかの区間に分割
し、各区間において受信すべき信号に対応したＰＮ符号
をマッチトフィルタ３、４に設定し、設定したＰＮ符号
と希望信号との間の相関値を求める。そして、その値が
ある閾値を超えた場合にメモリ10、11に記憶する。この
処理をＡ／Ｄ変換器１、２のサンプル間隔毎に繰り返
し、１シンボル当たりの受信タイム・ウインドウが終了
すると、メモリ10、11に記憶した情報信号に関する相関
値を乗算器16、17に、また、パイロット信号に関する相
関値をパイロット平滑回路12、13にそれぞれ出力する。The sequence of this processing is shown in FIG. The sample interval of the A / D converters 1 and 2 is divided into several sections according to the number of PN codes for which a correlation value is obtained, and the PN code corresponding to the signal to be received in each section is matched filter. It is set to 3, 4 and the correlation value between the set PN code and the desired signal is obtained. Then, when the value exceeds a certain threshold value, it is stored in the memories 10 and 11. This process is repeated for each sample interval of the A / D converters 1 and 2, and when the reception time window per symbol is completed, the correlation values relating to the information signals stored in the memories 10 and 11 are given to the multipliers 16 and 17, respectively. Further, the correlation values regarding the pilot signal are output to the pilot smoothing circuits 12 and 13, respectively.
【００３３】メモリ10及び11は、図２に示すように、通
信基地局１の情報、通信基地局１のパイロット、通信基
地局２の情報、通信基地局２のパイロット、隣接基地局
１のパイロット、隣接基地局２のパイロット、‥、隣接
基地局Ｎのパイロットの各記憶領域23を有し、また、信
号をマルチパス毎に分けて記憶するため、パス１、パス
２、‥、パスｎに領域を区分している。As shown in FIG. 2, the memories 10 and 11 store information of the communication base station 1, pilots of the communication base station 1, information of the communication base station 2, pilots of the communication base station 2, pilots of the adjacent base station 1. , The pilot of the adjacent base station 2, ..., The pilot of the adjacent base station N has a storage area 23, and since the signals are separately stored for each multipath, the paths 1, 2, ... The area is divided.
【００３４】マッチトフィルタ３、４の出力信号が、Ｉ
相ＰＮ符号発生器20及びＱ相ＰＮ符号発生器21から出力
されるＰＮ符号の状態に応じて、それぞれ正しい領域に
記憶されるように、ライト信号が制御スイッチ22を制御
する。また、メモリ10、11から必要なデータが選択され
て出力されるように、リード信号が制御スイッチ24を制
御する。なお、図２において通信基地局１と通信基地局
２とがあるのは、ソフトハンドオフ遂行時に、切換え前
の基地局と切換え後の基地局とが、一時並行して情報送
信を行なう場合があるためである。The output signals of the matched filters 3 and 4 are I
The write signal controls the control switch 22 such that the write signals are stored in the correct areas according to the states of the PN codes output from the phase PN code generator 20 and the Q phase PN code generator 21, respectively. Further, the read signal controls the control switch 24 so that necessary data is selected and output from the memories 10 and 11. Note that the communication base station 1 and the communication base station 2 in FIG. 2 are that the base station before switching and the base station after switching temporarily perform information transmission in parallel during soft handoff. This is because.
【００３５】１シンボル当たりの受信タイム・ウインド
ウが終了すると、メモリ10、11の記憶領域23に記憶され
た通信基地局１、通信基地局２、隣接基地局１、隣接基
地局２、‥、隣接基地局Ｎの各パイロット信号の相関値
は、それぞれマルチパス毎にパイロット平滑回路12、13
に読み込まれて平滑化される。このパイロット平滑回路
12、13は、図３に示すように、入力信号を増幅するアン
プ31と、平滑化された相関値を記憶するメモリ34と、メ
モリ34から読み出されたデータを増幅するアンプ33と、
アンプ33の出力と新たにアンプ31から出力された値とを
加算する加算器32とから成り、１次のローパス・フィル
タと等価である。メモリ34は、各基地局のマルチパス毎
に平滑化されたパイロット信号を記憶するため、図２と
同様の記憶領域36を備えている。When the reception time window for one symbol ends, the communication base station 1, the communication base station 2, the adjacent base station 1, the adjacent base station 2, ... The correlation value of each pilot signal of the base station N is the pilot smoothing circuit 12, 13 for each multipath.
Read into and smoothed. This pilot smoothing circuit
As shown in FIG. 3, 12 and 13 include an amplifier 31 for amplifying an input signal, a memory 34 for storing a smoothed correlation value, an amplifier 33 for amplifying data read from the memory 34,
It is composed of an adder 32 that adds the output of the amplifier 33 and the value newly output from the amplifier 31, and is equivalent to a first-order low-pass filter. The memory 34 has a storage area 36 similar to that shown in FIG. 2 for storing the pilot signal smoothed for each multipath of each base station.
【００３６】パイロット・エネルギー算出部14は、パイ
ロット平滑回路12、13のメモリ34から、各基地局のパイ
ロット信号の全マルチパスにおける平滑値を読込み、各
基地局から到来するパイロット信号の総受信エネルギー
を基地局毎に算出する。この処理は各受信タイム・ウイ
ンドウ毎に繰り返される。The pilot energy calculator 14 reads the smoothed values in all multipaths of the pilot signal of each base station from the memory 34 of the pilot smoothing circuits 12 and 13, and calculates the total received energy of the pilot signal coming from each base station. Is calculated for each base station. This process is repeated for each reception time window.
【００３７】制御部15は、パイロットエネルギー算出部
14で算出された基地局毎のパイロット信号の総受信エネ
ルギー値を基に、通信基地局からのパイロット信号の総
受信エネルギーと隣接基地局からのパイロット信号の総
受信エネルギーとを比較してソフトハンドオフ制御を行
なう。The control unit 15 is a pilot energy calculation unit.
Soft handoff by comparing the total received energy of the pilot signal from the communication base station with the total received energy of the pilot signal from the adjacent base station based on the total received energy value of the pilot signal for each base station calculated in 14. Take control.
【００３８】また、乗算器16、17に対して、メモリ10、
11からは通信基地局のマルチパス毎の情報の相関値が、
また、パイロット平滑回路12、13のメモリ34からはそれ
に対応する通信基地局のマルチパス毎のパイロット信号
の平滑値が読み出され、乗算器16、17は、これらを乗算
する。その結果、各マルチパス毎の情報信号にマルチパ
ス伝送路の状態に応じた重み付けがなされることにな
る。この乗算器16から出力された通信基地局のマルチパ
ス毎のＩ相の情報と、乗算器17から出力された通信基地
局のマルチパス毎のＱ相の情報とは、加算器18で加算さ
れ、この加算処理により、準同期検波の際に生じた搬送
波の位相オフセットの影響がキャンセルされた情報信号
が得られる。Further, for the multipliers 16 and 17, the memory 10,
From 11, the correlation value of information for each multipath of the communication base station,
Further, the smoothed value of the pilot signal for each multipath of the communication base station corresponding thereto is read from the memory 34 of the pilot smoothing circuits 12 and 13, and the multipliers 16 and 17 multiply these. As a result, the information signal for each multipath is weighted according to the state of the multipath transmission path. The I-phase information for each multipath of the communication base station output from the multiplier 16 and the Q-phase information for each multipath of the communication base station output from the multiplier 17 are added by the adder 18. By this addition processing, an information signal in which the influence of the phase offset of the carrier generated during the quasi-coherent detection is canceled can be obtained.
【００３９】加算器18から出力された通信基地局のマル
チパス毎の情報信号は、リセット信号の解除後に情報信
号合成器19で順次合成され、通信基地局から受信した情
報信号として出力される。なお、情報信号合成器19は、
ソフトハンドオフ遂行時には、基地局間（通信基地局１
及び通信基地局２）の情報信号の合成も行なう。The information signals for each multipath of the communication base station output from the adder 18 are sequentially combined by the information signal combiner 19 after the reset signal is released, and output as the information signal received from the communication base station. The information signal synthesizer 19 is
During soft handoff, communication between base stations (communication base station 1
Also, the information signals of the communication base station 2) are combined.
【００４０】このように、実施例のＣＤＭＡ受信機で
は、入力信号のサンプル間隔の間にＰＮ符号の発生を時
分割的に切換えるＰＮ符号発生器と、このＰＮ符号発生
器から発生された各ＰＮ符号と入力サンプルとの相関演
算を順次行なうマッチトフィルタとを具備することによ
り、複数の復調回路を持たなくとも、情報信号の復調
と、各基地局のパイロット信号の受信強度測定とを行な
うことができ、ソフトハンドオフの実行が可能である。
また、この受信強度は、１シンボル当たりの受信タイム
・ウインドウの間に測定することができる。As described above, in the CDMA receiver of the embodiment, the PN code generator for time-divisionally switching the generation of the PN code during the sampling interval of the input signal, and each PN generated from this PN code generator. By including a matched filter that sequentially performs a correlation calculation between a code and an input sample, demodulation of an information signal and measurement of the reception strength of a pilot signal of each base station can be performed without having a plurality of demodulation circuits. The soft handoff can be performed.
Also, this reception strength can be measured during the reception time window per symbol.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明のＣＤＭＡ受信機は、通信基地局からの情報
信号及びパイロット信号並びに隣接基地局からのパイロ
ット信号を１つの受信機で受信することが可能であるた
め、従来のＣＤＭＡ受信機に比べて回路規模を小さくす
ることができる。As apparent from the above description of the embodiments, the CDMA receiver of the present invention receives the information signal and pilot signal from the communication base station and the pilot signal from the adjacent base station by one receiver. Therefore, the circuit scale can be reduced as compared with the conventional CDMA receiver.
【００４２】また、１シンボル当たりの受信タイム・ウ
ィンドウの間に、複数の隣接基地局のパイロット信号の
受信強度を測定することが可能であるため、ソフトハン
ドオフ実行の判断を迅速に行なうことができる。Further, since it is possible to measure the reception strengths of pilot signals of a plurality of adjacent base stations during the reception time window per symbol, it is possible to quickly make a soft handoff execution decision. .
【図１】本発明の実施例におけるＣＤＭＡ受信機の構成
を示すブロック図、FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a CDMA receiver according to an embodiment of the present invention,
【図２】実施例のＣＤＭＡ受信機におけるメモリの構成
図、FIG. 2 is a block diagram of a memory in the CDMA receiver of the embodiment,
【図３】実施例のＣＤＭＡ受信機におけるパイロット平
滑回路の構成図、FIG. 3 is a configuration diagram of a pilot smoothing circuit in the CDMA receiver of the embodiment,
【図４】実施例のＣＤＭＡ受信機の処理シーケンス、FIG. 4 is a processing sequence of a CDMA receiver according to an embodiment,
【図５】従来のＣＤＭＡ受信機の構成を示すブロック図
である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional CDMA receiver.
１、２、55、56 Ａ／Ｄ変換器 ３、４ マッチトフィルタ ５、６ 絶対値回路 ７、８ 比較器 ９ ＯＲ回路 10、11、21、34 メモリ 12、13、71、72 パイロット平滑回路 14、73、80 パイロット・エネルギー算出部 15、82 制御部 16、17、57、58、61、62、66、67、74、75 乗算器 18 加算器 19、81 情報信号合成器 20、59、76 Ｉ相ＰＮ符号発生器 21、60、77 Ｑ相ＰＮ符号発生器 22、24、35、37 制御スイッチ 23、36 記憶領域 31、33 アンプ 32、68 加算器 51、52、53 復調回路 54 パイロット信号サーチ回路 63 直交符号発生器 64、65、69、70、78、79 積分器 1, 2, 55, 56 A / D converter 3, 4 Matched filter 5, 6 Absolute value circuit 7, 8 Comparator 9 OR circuit 10, 11, 21, 34 Memory 12, 13, 71, 72 Pilot smoothing circuit 14, 73, 80 Pilot energy calculation unit 15, 82 Control unit 16, 17, 57, 58, 61, 62, 66, 67, 74, 75 Multiplier 18 Adder 19, 81 Information signal combiner 20, 59, 76 I-phase PN code generator 21, 60, 77 Q-phase PN code generator 22, 24, 35, 37 Control switch 23, 36 Storage area 31, 33 Amplifier 32, 68 Adder 51, 52, 53 Demodulation circuit 54 Pilot Signal search circuit 63 Orthogonal code generator 64, 65, 69, 70, 78, 79 Integrator
Claims (5)
号を用いて同期用基準信号を送信し、各受信機がこの同
期用基準信号をパイロット信号に用いて各基地局からの
受信強度を測定し、基地局切換えのための情報を得る移
動通信システムのＣＤＭＡ受信機において、 検波したベースバンド信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
手段と、 前記Ａ／Ｄ変換のサンプル間隔の間に、受信すべき複数
の基地局に対応するＰＮ符号を時分割的に切換えて発生
するＰＮ符号発生手段と、 前記Ａ／Ｄ変換手段から出力された信号と前記ＰＮ符号
発生手段から発生された各ＰＮ符号との相関値を算出す
るマッチトフィルタとを設け、前記マッチトフィルタに
よって算出された相関値を基に、各基地局から受信した
パイロット信号の受信強度と、特定の基地局から送信さ
れた情報とを得ることを特徴とするＣＤＭＡ受信機。1. Each base station transmits a synchronization reference signal by using a PN code having a different shape, and each receiver measures the reception intensity from each base station by using this synchronization reference signal as a pilot signal. In a CDMA receiver of a mobile communication system for obtaining information for switching base stations, between A / D conversion means for A / D converting the detected baseband signal, and the sample interval of the A / D conversion, PN code generation means for time-divisionally switching PN codes corresponding to a plurality of base stations to be received, a signal output from the A / D conversion means, and each PN generated from the PN code generation means. Provide a matched filter to calculate the correlation value with the code, based on the correlation value calculated by the matched filter, the reception intensity of the pilot signal received from each base station, from the specific base station A CDMA receiver characterized by obtaining transmitted information.
が所定値以上のときに前記相関値を記憶するメモリと、
前記メモリから読み出した各基地局のパイロット信号に
関する相関値を平滑化する平滑化手段とを備えることを
特徴とする請求項１に記載のＣＤＭＡ受信機。2. A memory for storing the correlation value when the correlation value output from the matched filter is a predetermined value or more,
The CDMA receiver according to claim 1, further comprising: a smoothing unit that smoothes a correlation value regarding a pilot signal of each base station read from the memory.
し、前記Ａ／Ｄ変換手段、ＰＮ符号発生手段及びマッチ
トフィルタが、それぞれＩ相用とＱ相用とを備えること
を特徴とする請求項１に記載のＣＤＭＡ受信機。3. The PN code has I-phase and Q-phase components, and the A / D conversion means, the PN code generation means, and the matched filter include I-phase and Q-phase components, respectively. The CDMA receiver of claim 1 characterized.
のマルチパスの各々に対応した前記相関値を算出するこ
とを特徴とする請求項１乃至３に記載のＣＤＭＡ受信
機。4. The CDMA receiver according to claim 1, wherein the matched filter calculates the correlation value corresponding to each multipath from each base station.
と前記マルチパスの各々から受信したパイロット信号の
受信強度とを乗算する乗算手段と、前記乗算手段によっ
て求められた各マルチパス毎の重み付けがされた情報を
合成する情報合成手段とを備えることを特徴とする請求
項４に記載のＣＤＭＡ受信機。5. Multiplying means for multiplying information received from each of the multipaths and reception intensity of a pilot signal received from each of the multipaths, and weighting for each multipath obtained by the multiplying means. The CDMA receiver according to claim 4, further comprising: an information synthesizing unit that synthesizes the generated information.
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| JP06270179A JP3120943B2 (en) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | CDMA receiver |
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|---|---|
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |