JPH10145868A - パイロツト信号検出装置、パイロツト信号検出方法及び移動通信端末装置 - Google Patents
パイロツト信号検出装置、パイロツト信号検出方法及び移動通信端末装置Info
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Abstract
ト信号検出方法及び移動通信端末装置において、簡易な
構成でなると共に監視基地局の選定を効率的に行い得る
ようにする。 【解決手段】所定の時刻情報をカウントするカウンタ手
段と、スペクトラム拡散信号を形成する各フレーム毎
に、パイロツト信号を検出する基地局を時刻情報の値に
基づいて選定する選定手段と、選定手段により選定され
た基地局が送出したパイロツト信号のタイミングを検出
する検出手段とを設ける。所定の時刻情報に基づき各フ
レーム毎に基地局を選定し、選定した基地局のタイミン
グを検出するようにしたことにより、1回のタイミング
検出時における監視対象基地局の数を必要最小限にとど
めることができ、タイミング検出回数に応じた消費電力
を低減し得る。
Description
装置、パイロツト信号検出方法及び移動通信端末装置に
関し、例えば符号分割多重方式により通信を行う移動通
信システムで用いるパイロツト信号検出装置、パイロツ
ト信号検出方法及び移動通信端末装置に適用して好適な
ものである。
有して通信を行う場合、各移動局の通信回線間の干渉を
回避するために、周波数分割方式、時分割多重方式、符
号分割多重方式等の方式が用いられている。各方式には
それぞれ利点及び欠点があり、通信システムの目的に応
じて選択される。
de Division Multiple Access )と呼ぶ)方式は、各回
線毎に割り当てた特定の符号(以下、これをPN(Pseu
do random Noise sequence)符号と呼ぶ)を用いて同一
搬送周波数の変調波を元の周波数帯域より広い帯域に拡
散(以下、これをスペクトラム拡散と呼ぶ)すると共に
スペクトラム拡散処理を施した各変調波を多重化して送
信する。また、受信したスペクトラム拡散信号と復調対
象の回線を介して与えられるPN符号との同期をとるこ
とにより、所望の回線のみを識別する。
PN符号を割り当てる。ここでPN符号は、擬似的な乱
数系列符号でなる。送信側はこれらの各回線を介して送
信する各変調波に異なる各PN符号をそれぞれ掛け合わ
せてスペクトラム拡散させる。因みに、各変調波はスペ
クトラム拡散処理される以前に所定の変調処理を施され
ている。こうしてスペクトラム拡散された各変調波は、
多重化されて送信される。次に受信側では送信側から伝
送されてきた受信信号に、復調対象となる回線で割り当
てられたものと同一のPN符号を同期させながら掛け合
わせる。こうして目的の回線を介して伝送された変調波
のみを復調する。
信側とで互いに同一のPN符号を設定しておきさえすれ
ば、直接、呼毎に通信することができる。またCDMA
方式は各回線毎にそれぞれ異なるPN符号を用いて変調
波をスペクトラム拡散処理するため、受信側では復調対
象の回線を介して伝送されたスペクトラム拡散信号しか
復調し得ず、さらにPN符号が擬似的な乱数系列符号で
なるために秘匿性にすぐれていると言える。
ムにおいて、送信側の基地局は移動局側の同期獲得、維
持、クロツク再生のためにPN符号を繰り返し送信する
(以下、これをパイロツト信号と呼ぶ)。受信側の移動
局は複数の基地局が送信する各パイロツト信号を検出し
て、検出されたタイミングをそれぞれ復調器に割り当て
る。ここで移動局では復調器内でPN符号を生成してい
る。復調器はこのPN符号を割り当てられたタイミング
で、目的の基地局から伝送されてくるスペクトラム拡散
信号に掛け合わせることにより復調する。すなわちCD
MA方式を用いた移動通信システムにおいて、各基地局
はそれぞれ異なるタイミングのPN符号をパイロツト信
号として送出している。移動局側では目的の基地局から
供給されるパイロツト信号のタイミングを検出し、復調
器内で生成したPN符号をこのタイミングに同期させる
ことにより、目的の基地局から送信されたスペクトラム
拡散信号のみを正しく復調することができる。なおここ
で各基地局がそれぞれ異なるタイミングのPN符号を送
信していることは述べたが、PN符号自体は同一の符号
パターンでなる。すなわち、各基地局毎に異なるパイロ
ツト信号のタイミング差が、そのままPN符号の差に相
当している。
動局は移動通信を行うため、通信対象である基地局を切
り換えながら移動している。このような基地局の切り換
えをハンドオフと呼び、効率的なハンドオフのために移
動局は継続的に現在通信対象となつている基地局以外の
基地局(以下、これを隣接基地局と呼ぶ)のパイロツト
信号のタイミングを監視するようになされている。
はパイロツト信号のタイミング、すなわち位相を検出す
ることでなされており、監視対象の基地局を適正なシス
テム運用のために所定の監視優先順位に基づいてグルー
プ分けしている。しかし、具体的な監視対象基地局の選
定基準がCDMA方式では規定されていないという問題
があり、低消費電力でなる移動基地局を得るために効率
的かつ簡易な監視基地局の選定方式及び装置が要求され
ている。
で、簡易な構成でなると共に監視基地局の選定を効率的
に行い得るパイロツト信号検出装置、パイロツト信号検
出方法及び移動通信端末装置を提案しようとするもので
ある。
め本発明においては、所定の時刻情報をカウントするカ
ウンタ手段と、スペクトラム拡散信号を形成する各フレ
ーム毎に、パイロツト信号を検出する基地局を時刻情報
の値に基づいて選定する選定手段と、選定手段により選
定された基地局が送出したパイロツト信号のタイミング
を検出する検出手段とを設ける。
地局を選定し、選定した基地局のタイミングを検出する
ようにしたことにより、1回のタイミング検出時におけ
る監視対象基地局の数を必要最小限にとどめることがで
き、タイミング検出回数に応じた消費電力を低減し得
る。
施例を詳述する。
置を示し、CDMA(Code Division Multiple Access
:符号分割多重)方式を用いて複数の基地局から送信
される信号を受信する。すなわち各基地局はそれぞれ異
なるタイミングのPN(Pseudorandom Noise sequenc
e)符号を掛け合わせてスペクトラム拡散させた送信デ
ータを送信する(図示せず)。移動端末装置1は、各基
地局から送信される送信データを受信し、受信した信号
に含まれているパイロツト信号のタイミングを用いて受
信信号を復調するようになされている。これにより、移
動端末装置1は復調対象となる基地局から受信した受信
信号のみを復調することができる。なお、パイロツト信
号とは、送信側の基地局が送信する各々異なるタイミン
グのPN符号の繰り返しパターン信号でなり、移動局側
の同期獲得、維持、クロツク再生のために用いられる。
信信号S1をアンテナ共用器3、高周波増幅器4及び直
交検波回路5を順次介してベースバンド信号S2に変換
し、得られたベースバンド信号S2をA/D変換して
(図示せず)受信装置6に供給する。受信手段である受
信装置6は供給されたベースバンド信号S2を、復調手
段である復調器7、8、9及びパイロツト信号検出手段
であるタイミング検出器10に入力する。タイミング検
出器10は基地局が送信するパイロツト信号をベースバ
ンド信号S2から検出する。またタイミング検出器10
はこうして検出したパイロツト信号に基づくタイミング
を復調器7、8及び9に割り当てる(図示せず)。復調
器7、8及び9はそれぞれ割り当てられたタイミングで
ベースバンド信号S2を復調し、各々得られた復調信号
S3、S4、S5を合成器11に送出する。
ぞれPN符号を生成しており、このPN符号を上述した
タイミングでベースバンド信号S2に掛け合わせること
により復調を行う。各基地局ではPN符号のタイミング
をそれぞれ基地局毎の固有のタイミングで送信してい
る。従つて、パイロツト信号に示されるタイミングにP
N符号を同期させ、この同期したPN符号を用いてベー
スバンド信号S2を復調することにより、復調対象の基
地局から送信された信号のみを選択的に復調することが
できる。なお、このようにパイロツト信号に示されるタ
イミングに復調器内で生成したPN符号のタイミングを
同期させることをロツクと呼ぶ。
ベースバンド信号S2をそれぞれ異なるタイミングのP
N符号を用いて復調している。すなわち、基地局から送
信される信号は一定の伝播経路長でなる伝送路のみを介
して受信されるものばかりでは無く、建物等の障害物に
反射する等して各々異なる経路長の伝送路を介して受信
機に受信されるものもある。このような複数の伝送路を
介して受信される複数の反射波を,マルチパスと呼ぶ。
実際上、マルチパスが一般的に存在するため、受信装置
6は複数の復調器7、8及び9を設けてパスの数又は受
信可能な基地局の数に応じて動作させている。この場
合、3つの経路の伝送路を介して(すなわちタイミング
のみが異なつた状態で)受信される受信信号S1をそれ
ぞれ復調器7、8又は9で復調させるようになされてい
る。合成器11はこのようなマルチパスから得られた復
調信号S3、S4、S5を入力して合成する。この際、
復調信号S3、S4、S5がそれぞれ異なるタイミング
で復調されているため、合成器11は復調信号S3、S
4、S5のタイミングを同期させた上で合成する。合成
器11は、このように復調信号S3、S4、S5を合成
することにより、対雑音及び対妨害比の大きな受信デー
タS6を生成することができ、こうして得られた受信デ
ータS6を出力している。
しており、送信データS7を変調部12に供給してスペ
クトラム拡散処理及びオフセツトQPSK(Quadrature
Phase Shift Keying :4相位相変調)処理を施す。移
動端末装置1はこうして変調部12で生成した変調信号
S8を高周波増幅器13で増幅させて、アンテナ共用器
3及びアンテナ2を順次介して放射送信する。
段である制御部14が接続されており、当該制御部14
は時刻情報S9をカウンタ値として生成し、タイミング
検出器10に供給するようになされている。タイミング
検出器10は時刻情報S9に基づいて隣接基地局等のタ
イミング監視を行い、ハンドオフ時に復調器7、8及び
9に新たに割り当てるタイミングを決定する。制御部1
2は時刻情報S9として例えばシステムタイムを用いて
いる。システムタイムは米国で標準化されたIS−95
方式における基準時刻情報であり、1980年1月6日を基
準とした絶対時間である。IS−95方式では基地局が
制御チヤネルによつてシステムタイムを送信するように
なされている。移動局である移動端末装置1は電源オン
の状態となつた場合、所望の基地局のタイミング(PN
符号)を検出して当該タイミングで制御部14のカウン
タ値の更新処理を開始する。その後、当該基地局の制御
チヤネルを受信してシステムタイムを検出し、得られた
値で制御部14のカウンタ値を初期化する。移動端末装
置1はこうしたカウンタ値の初期化を行い、待ち受け状
態に移行した後は制御部14のカウンタ値によつてシス
テムタイムを維持更新する。なおIS−95方式では当
該システムタイムを待ち受け状態時の間欠動作タイミン
グの決定、制御チヤネルでのメツセージ送信タイミング
の決定、またハンドオフの時刻指定等に利用している。
[bits]を1単位とするカウンタ値であり、80[ms]毎に
値が更新されるようになされている。但しIS−95で
は呼制御の規格上で20[ms]単位の値を用いる場合があ
るため、移動局側ではこの値に下位2ビツトを拡張して
付加することで38[bits]を1単位とし、この値を20
[ms]毎に更新して20[ms]単位のシステムタイムとして
いる。図2において、待ち受け状態の際の間欠受信にお
けるシステムタイム状態を示す。この図に示す受信フレ
ームは20[ms]単位で4回受信がなされており、これ以
降は他の移動局への受信フレームのため割り振られたも
のとなつている。例えば図中の間欠周期を1.23[S] とし
た場合、この周期内には16の移動局がそれぞれ割り振
られており、このうち80[ms]分が任意の移動局に与え
られた受信タイミングとなつている。
位は上述した下位2ビツトの更新による20[ms]単位の
システムタイムの更新と一致したタイミングである。I
S−95方式では、こうした間欠動作タイミングでの受
信開始時にシステムタイムが4で割り切れる値であるこ
とが規定されている。したがつて図中に示すTnは4の
倍数となつている。このことから間欠受信時での受信タ
イミングはシステムタイムを4の剰余系と考えると、
0、1、2、3の4種類に分類し得る。移動端末装置1
は、このようなシステムタイムを用いて隣接基地局のタ
イミングの監視を行うようになされている。
明する手順でなされる。すなわち図3に示すように、ま
ずステツプSP1で移動端末装置1は手順を開始する。
待ち受け状態時に基地局側からの受信フレームを検出し
た移動端末装置1は、当該受信フレームに応じた処理を
行つた後にステツプSP2で、システムタイムの取得を
行う。具体的にはタイミング検出器10が制御部14が
生成するシステムタイムのカウンタ値の読み出しを行
う。次に移動端末装置1は、ステツプSP3で、得られ
たシステムタイムの下位2ビツトを演算処理することに
より4の剰余系を算出する。移動端末装置1は、こうし
て算出された剰余に応じて監視対象とする基地局を決定
する。
は3つのグループに分類することができる。すなわち現
在受信中の基地局であるAグループ、現在受信中の基地
局から隣接基地局として通知されるBグループ、そして
それ以外の基地局であるCグループである。移動端末装
置1はA、B、Cの順を基地局監視の優先順位とし、ス
テツプSP3で得られた剰余が0及び1の場合はステツ
プSP4に、剰余が2の場合はステツプSP6に、剰余
が3の場合はステツプSP8にそれぞれ分岐して移行す
る。
の場合、移動端末装置1は、ステツプSP4で、Aグル
ープを監視対象基地局として選定する。次に移動端末装
置1は、ステツプSP5で、Aグループから基地局を1
つ選択してタイミング検出(監視)を行う。またステツ
プSP3で得られた剰余が2の場合、移動端末装置1
は、ステツプSP6で、Bグループを監視対象基地局と
して選定する。次に移動端末装置1は、ステツプSP7
で、Bグループから基地局を1つ選択してタイミング検
出(監視)を行う。さらにステツプSP3で得られた剰
余が3の場合、移動端末装置1は、ステツプSP8で、
Cグループを監視対象基地局として選定する。次に移動
端末装置1は、ステツプSP9で、Cグループから基地
局を1つ選択してタイミング検出(監視)を行う。
選択した基地局のタイミング検出が完了したら、ステツ
プSP10で手順を完了する。なお、これ以後に受信フ
レームを検出した場合、ステツプSP2に戻つて手順を
繰り返す。また移動端末装置1は制御部14によつてタ
イミング検出を行つた基地局を各グループ毎に記憶する
ようになされており、次回のタイミング検出時(ステツ
プSP5、7、9)では当該記憶を参照して、異なる基
地局のタイミングを検出する。但しAグループの場合は
現在受信中の基地局であるために登録された基地局が1
つしか存在せず、したがつてこの場合のみ、受信対象基
地局が変更されるまで毎回同一基地局のタイミング検出
を行う。
御部14によつてシステムタイムS9を生成し、維持更
新している。システムタイムS9は基地局が送信する基
準時刻情報と同期、一致した値でなるカウンタ値であ
り、基地局が移動端末装置1にフレーム送信する各フレ
ームの送信タイミングと一致したタイミングで更新がな
される。移動端末装置1は監視対象基地局を優先順位に
応じてA、B、Cの3つのグループに分類すると共に、
システムタイムS9の値を4で除算した剰余のそれぞれ
に各グループを割り当てる。移動端末装置1は基地局か
らの受信フレームのタイミング毎、すなわち20[ms]毎
に上述したシステムタイムS9の下位2ビツトの値の4
の剰余系を算出し、得られた値に応じてA、B、C各グ
ループのうち1つを選定し、当該選定したグループ内の
1つの基地局についてタイミング検出を行い、検出完了
後は低消費電力モードに移行する。
おいて不可欠な情報であり、通常、移動端末装置1は必
ず当該システムタイムを生成している。従来、移動端末
装置は受信フレームの受信期間中、全監視対象基地局の
タイミングを出来うる限り検出していた。移動端末装置
1はシステムタイムに基づいて監視対象基地局を選定
し、選定した基地局のタイミング検出を行つた後に低消
費電力モードに移行するようにしたことにより、簡易な
構成で、かつ容易に監視対象基地局を選定することがで
き、また消費電力を低減することができる。
システムタイムS9を制御部14によつて生成すると共
に、待ち受け状態時に受信した受信フレーム毎にシステ
ムタイムS9に基づいて監視対象基地局を選定し、当該
選定した基地局のタイミング検出後は次の受信フレーム
まで低消費電力モードに移行するようにしたことによ
り、大幅な追加構成を設けること無く、監視対象基地局
を容易に選定でき、かくするにつき、簡易な構成で効率
的な監視対象基地局の選定を行い得る移動端末装置1を
実現することができる。
器7、8及び9を有する受信装置6及び移動端末装置1
の場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例え
ば復調器を5つ有する受信装置及び移動端末装置に適用
してもよい。すなわちCDMA方式に基づく複数の復調
器を用いて受信信号を復調する復調器であれば、復調器
の数にはかかわらない。
信機能及び送信機能を共に有する移動端末装置1に適用
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、受
信機能のみを有する移動端末装置に適用してもよい。
態時、すなわち間欠受信時に監視対象基地局の選定を行
う移動端末装置1について述べたが、本発明はこれに限
らず、例えば通話中等の継続受信時に監視対象基地局の
選定を行う場合に適用してもよい。この場合、現在受信
中であるAグループ、隣接基地局として登録されたBグ
ループ及びそれ以外のCグループに加えて、移動局側で
復調可能と判断し得るグループが追加となるため、これ
ら各基地局グループの再定義及び各グループの選定タイ
ミングを決定するための剰余系の取り方を変更すること
で、実施例による監視基地局選定方法に対応し得る。
イムの下位2ビツトを4で除算した剰余が0及び1の場
合に現在受信中の基地局であるAグループを、剰余が2
である場合に隣接基地局として登録されたBグループ
を、剰余が3である場合にA又はB以外の基地局である
Cグループを監視対象基地局として決定する移動端末装
置1について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば
システムタイムの下位2ビツトを4で除算した剰余が0
の場合に現在受信中の基地局であるAグループを、剰余
が1又は2である場合に隣接基地局として登録されたB
グループを、剰余が3である場合にA又はB以外の基地
局であるCグループを監視対象基地局として決定するよ
うにしてもよい。
タイムの1単位である38ビツト全てをカウンタ値とし
て維持更新する制御部14の場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば下位の数ビツトだけを実際
にカウントすると共に、残りの上位ビツトはソフトウエ
ア上で記憶するようにしてもよい。
刻情報をカウントするカウンタ手段と、スペクトラム拡
散信号を形成する各フレーム毎に、パイロツト信号を検
出する基地局を時刻情報の値に基づいて選定する選定手
段と、選定手段により選定された基地局が送出したパイ
ロツト信号のタイミングを検出する検出手段とを設け
て、所定の時刻情報に基づき各フレーム毎に基地局を選
定し、選定した基地局のタイミングを検出するようにし
たことにより、1回のタイミング検出時における監視対
象基地局の数を必要最小限にとどめることができ、かく
するにつき、簡易な構成で監視基地局の選定を効率的に
行い得るパイロツト信号検出装置、パイロツト信号検出
方法及び移動通信端末装置を実現し得る。
ク図である。
に供する略線図である。
供するフローチヤートである。
共用器、4……高周波増幅器、5……直交検波回路、6
……受信装置、7、8、9……復調器、10……タイミ
ング検出器、11……合成器、12……変調部、13…
…高周波増幅器、14……制御部。
Claims (9)
- 【請求項1】符号分割多重方式を用いて基地局から送信
されるスペクトラム拡散信号を受信し、受信した上記ス
ペクトラム拡散信号から任意の上記基地局が送出したパ
イロツト信号を検出して当該パイロツト信号に応じたタ
イミングを復調器に割り当てるパイロツト信号検出装置
において、 所定の時刻情報をカウントするカウンタ手段と、 上記スペクトラム拡散信号を形成する各フレーム毎に、
上記パイロツト信号を検出する上記基地局を上記時刻情
報の値に基づいて選定する選定手段と、 上記選定手段により選定された上記基地局が送出した上
記パイロツト信号のタイミングを検出する検出手段とを
具えることを特徴とするパイロツト信号検出装置。 - 【請求項2】上記カウンタ手段は、 上記基地局が送出する基準時刻情報と一致する上記時刻
情報をカウントすることを特徴とする請求項1に記載の
パイロツト信号検出装置。 - 【請求項3】上記選定手段は、 上記基地局を所定の優先順位に応じて複数のブロツクに
分割して、各上記フレーム毎に上記ブロツクの1つを選
択すると共に、当該ブロツクから1つの上記基地局を選
定することを特徴とする請求項1に記載のパイロツト信
号検出装置。 - 【請求項4】符号分割多重方式を用いて基地局から送信
されるスペクトラム拡散信号を受信し、受信した上記ス
ペクトラム拡散信号から任意の上記基地局が送出したパ
イロツト信号を検出して当該パイロツト信号に応じたタ
イミングを復調器に割り当てるパイロツト信号検出方法
において、 所定の時刻情報をカウントし、 上記スペクトラム拡散信号を形成する各フレーム毎に、
上記パイロツト信号を検出する上記基地局を上記時刻情
報の値に基づいて選定し、 上記選定した上記基地局が送出した上記パイロツト信号
のタイミングを検出することを特徴とするパイロツト信
号検出方法。 - 【請求項5】上記時刻情報は、 上記基地局が送出する基準時刻情報と一致した値でなる
ことを特徴とする請求項4に記載のパイロツト信号検出
方法。 - 【請求項6】上記基地局は、 所定の優先順位に応じて複数のブロツクに分割されてな
り、各上記フレーム毎に上記ブロツクの1つが選択され
ると共に、当該選択された上記ブロツクから1つの基地
局の選定がなされることを特徴とする請求項4に記載の
パイロツト信号検出方法。 - 【請求項7】符号分割多重方式を用いて基地局から送信
されるスペクトラム拡散信号を受信する受信手段と、当
該受信手段により受信した上記スペクトラム拡散信号か
ら上記基地局が送出したパイロツト信号を検出するパイ
ロツト信号検出手段と、当該検出したパイロツト信号に
基づいて、受信した上記スペクトラム拡散信号を継続的
に復調する復調手段とを有する移動通信端末装置におい
て、 所定の時刻情報をカウントするカウンタ手段と、 上記スペクトラム拡散信号を形成する各フレーム毎に、
上記パイロツト信号を検出する上記基地局を上記時刻情
報の値に基づいて選定する選定手段と、 上記選定手段により選定された上記基地局が送出した上
記パイロツト信号のタイミングを検出する上記パイロツ
ト信号検出手段とを具えることを特徴とする移動通信端
末装置。 - 【請求項8】上記カウンタ手段は、 上記基地局が送出する基準時刻情報と一致する上記時刻
情報をカウントすることを特徴とする請求項7に記載の
移動通信端末装置。 - 【請求項9】上記選定手段は、 上記基地局を所定の優先順位に応じて複数のブロツクに
分割して、各上記フレーム毎に上記ブロツクの1つを選
択する共に、当該ブロツクから1つの上記基地局を選定
することを特徴とする請求項7に記載の移動通信端末装
置。
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