JP2993500B1 - フレームタイミング同期方法 - Google Patents
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7073—Synchronisation aspects
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Abstract
【要約】
【課題】 フレームタイミング同期を確立するために必
要な演算量を削減する。 【解決手段】 Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムの下り回線の
受信フレームは、ＢＰＳＫにより拡散変調されているロ
ングコードマスクシンボルとＱＰＳＫにより変調されて
いる部分とから構成されている。１シンボル分の複素受
信サンプルを２乗して積分することにより積分結果を求
める処理を１シンボルずつずらしながら行ない、その積
分結果のうちから最大値となる積分結果を探し、最大値
を示した積分結果の積分開始点を中心とした一定範囲で
ある逆拡散開始点範囲内における開始点に対して逆拡散
を行なうことによりロングコードマスクシンボルの位置
を検出してフレーム同期を確立する。
要な演算量を削減する。 【解決手段】 Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムの下り回線の
受信フレームは、ＢＰＳＫにより拡散変調されているロ
ングコードマスクシンボルとＱＰＳＫにより変調されて
いる部分とから構成されている。１シンボル分の複素受
信サンプルを２乗して積分することにより積分結果を求
める処理を１シンボルずつずらしながら行ない、その積
分結果のうちから最大値となる積分結果を探し、最大値
を示した積分結果の積分開始点を中心とした一定範囲で
ある逆拡散開始点範囲内における開始点に対して逆拡散
を行なうことによりロングコードマスクシンボルの位置
を検出してフレーム同期を確立する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡ（符号分
割多元接続：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信システムにおいてフレーム
同期を確立するためのフレームタイミング同期方法に関
する。
割多元接続：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信システムにおいてフレーム
同期を確立するためのフレームタイミング同期方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】送受信間であらかじめ決められたフォー
マットを用いて通信を行うことは一般的に行われてお
り、受信側では、正しく情報を受信するために受信信号
のフレーム境界を見つけること、すなわちフレーム同期
を確立することが必要となる。
マットを用いて通信を行うことは一般的に行われてお
り、受信側では、正しく情報を受信するために受信信号
のフレーム境界を見つけること、すなわちフレーム同期
を確立することが必要となる。
【０００３】特に、近年注目されているＣＤＭＡ通信シ
ステムにおいては、通常、フレーム境界と拡散符号の間
に既知の時間関係があり、受信側において拡散符号及び
そのタイミングを知らずに情報の復号を行うことはでき
ないため、フレーム同期を確立することはよりいっそう
重要となる。
ステムにおいては、通常、フレーム境界と拡散符号の間
に既知の時間関係があり、受信側において拡散符号及び
そのタイミングを知らずに情報の復号を行うことはでき
ないため、フレーム同期を確立することはよりいっそう
重要となる。
【０００４】現在ＡＲＩＢ(Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂ
ｕｓｉｎｅｓｓｅｓ)にて標準化が進められているＷ−
ＣＤＭＡ(Ｗｉｄｅ ｂａｎｄ−ＣＤＭＡ)では、基地局
から端末局への回線である下り回線における拡散符号と
しては、フレームと同じ周期をもつ符号であるロングコ
ードと、ロングコードより短い周期で同一の基地局から
送信される他の下り物理チャンネルとの直交性を持たせ
るための符号であるショートコードが用いられている。
そして、基地局から端末局への下り回線は、ロングコー
ドとショートコードの積により拡散されている。
ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂ
ｕｓｉｎｅｓｓｅｓ)にて標準化が進められているＷ−
ＣＤＭＡ(Ｗｉｄｅ ｂａｎｄ−ＣＤＭＡ)では、基地局
から端末局への回線である下り回線における拡散符号と
しては、フレームと同じ周期をもつ符号であるロングコ
ードと、ロングコードより短い周期で同一の基地局から
送信される他の下り物理チャンネルとの直交性を持たせ
るための符号であるショートコードが用いられている。
そして、基地局から端末局への下り回線は、ロングコー
ドとショートコードの積により拡散されている。
【０００５】そして、端末局におけるフレーム同期の確
立を容易とするために、スロットの一部のシンボルを、
周期的にロングコードでは拡散せずに既知のショートコ
ードのみで拡散している。この既知のショートコードの
みで拡散されているシンボルは、ロングコードマスクシ
ンボルと呼ばれている。ただし、ロングコードマスクシ
ンボルを拡散しているショートコードとその他のシンボ
ル部分の拡散を行なっているショートコードが同一であ
る必要はなく、単に既知であればよい。端末局では、こ
のロングコードマスクシンボルと既知のショートコード
によりフレーム同期の確立を行なっている。
立を容易とするために、スロットの一部のシンボルを、
周期的にロングコードでは拡散せずに既知のショートコ
ードのみで拡散している。この既知のショートコードの
みで拡散されているシンボルは、ロングコードマスクシ
ンボルと呼ばれている。ただし、ロングコードマスクシ
ンボルを拡散しているショートコードとその他のシンボ
ル部分の拡散を行なっているショートコードが同一であ
る必要はなく、単に既知であればよい。端末局では、こ
のロングコードマスクシンボルと既知のショートコード
によりフレーム同期の確立を行なっている。
【０００６】この場合、最終的に拡散符号の同期を取る
ための手順は、例えば下記のとおりとなる。
ための手順は、例えば下記のとおりとなる。
【０００７】（１）既知のショートコードにより１チッ
プ毎に逐次逆拡散を行ない、得られる相関値が大きくな
った開始点を探すことによりロングコードマスクシンボ
ルの位置を検出する。
プ毎に逐次逆拡散を行ない、得られる相関値が大きくな
った開始点を探すことによりロングコードマスクシンボ
ルの位置を検出する。
【０００８】（２）検出されたロングコードマスクシン
ボルを元にロングコード種別とフレームタイミング(ロ
ングコード開始位相)を検出する。
ボルを元にロングコード種別とフレームタイミング(ロ
ングコード開始位相)を検出する。
【０００９】図７に下り通信回線におけるフレームの構
成例を示す。図１において、１（フレーム）＝Ｎ（スロ
ット）、１（スロット）＝Ｍ（シンボル）、１（シンボ
ル）＝Ｐ（チップ）であり、１（スロット）中のＭ−１
（シンボル）がロングコード及びショートコードで拡散
されており、１（シンボル）がショートコードのみで拡
散されているものとする。また、拡散符号(ロングコー
ド×ショートコード)の種類が全体でＧ[個]であり、受
信オーバーサンプル数がＳ（サンプル／チップ）であっ
た場合、フレーム同期を確立すると言うことは、Ｇ×Ｎ
×Ｍ×Ｐ×Ｓの不確定性を解消すること、つまりＧ×Ｎ
×Ｍ×Ｐ×Ｓ回の相関演算を必要とすることに他ならな
い。
成例を示す。図１において、１（フレーム）＝Ｎ（スロ
ット）、１（スロット）＝Ｍ（シンボル）、１（シンボ
ル）＝Ｐ（チップ）であり、１（スロット）中のＭ−１
（シンボル）がロングコード及びショートコードで拡散
されており、１（シンボル）がショートコードのみで拡
散されているものとする。また、拡散符号(ロングコー
ド×ショートコード)の種類が全体でＧ[個]であり、受
信オーバーサンプル数がＳ（サンプル／チップ）であっ
た場合、フレーム同期を確立すると言うことは、Ｇ×Ｎ
×Ｍ×Ｐ×Ｓの不確定性を解消すること、つまりＧ×Ｎ
×Ｍ×Ｐ×Ｓ回の相関演算を必要とすることに他ならな
い。
【００１０】先に示した従来の拡散符号同期確立の手順
による不確定性の減らし方は、Ｇ×Ｎ×Ｍ×Ｐ×Ｓをす
べて調べるのではなく、 （１）Ｇ×Ｎ×Ｍ×Ｐ×Ｓ→Ｇ×Ｎ （２）Ｇ×Ｎ→１ と、段階的に行おうとするものである。実際は、（２）
のステップにおいても段階的に不確定性を解消していく
方法が取れるようにフレームフォーマットが工夫されて
いるが、本発明には直接的に関係がないので説明を省略
する。
による不確定性の減らし方は、Ｇ×Ｎ×Ｍ×Ｐ×Ｓをす
べて調べるのではなく、 （１）Ｇ×Ｎ×Ｍ×Ｐ×Ｓ→Ｇ×Ｎ （２）Ｇ×Ｎ→１ と、段階的に行おうとするものである。実際は、（２）
のステップにおいても段階的に不確定性を解消していく
方法が取れるようにフレームフォーマットが工夫されて
いるが、本発明には直接的に関係がないので説明を省略
する。
【００１１】しかしながら、（１）のステップではＭ×
Ｐ×Ｓ回の相関演算が必要であり、ハードウエア規模及
び消費電流の増大を招いていた。Ｗ−ＣＤＭＡの例で言
えば、Ｎ＝１６、Ｍ＝１０、Ｐ＝２５６であり、Ｓ＝１
とした場合でも、（１）のステップで行われる相関演算
の回数は２５６０回となる。
Ｐ×Ｓ回の相関演算が必要であり、ハードウエア規模及
び消費電流の増大を招いていた。Ｗ−ＣＤＭＡの例で言
えば、Ｎ＝１６、Ｍ＝１０、Ｐ＝２５６であり、Ｓ＝１
とした場合でも、（１）のステップで行われる相関演算
の回数は２５６０回となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフレー
ムタイミング同期方法では、フレームタイミング同期を
確立するために大きな演算量を必要とするという問題点
があった。
ムタイミング同期方法では、フレームタイミング同期を
確立するために大きな演算量を必要とするという問題点
があった。
【００１３】本発明の目的は、フレームタイミング同期
を確立するための演算量を削減することができるフレー
ムタイミング同期方法を提供することである。
を確立するための演算量を削減することができるフレー
ムタイミング同期方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のフレームタイミング同期方法は、受信フレ
ームが、ＢＰＳＫにより（拡散）変調されている部分と
（拡散）変調後の信号点の位相が２点を越える多値ＰＳ
Ｋにより（拡散）変調されている部分とから構成されて
いて、かつ、ＢＰＳＫで（拡散）変調されている部分と
ＢＰＳＫ以外で（拡散）変調されている部分の、受信フ
レームにおける相対位置が既知である場合にフレーム同
期を確立するためのフレームタイミング同期方法であっ
て、任意の積分開始点から１シンボル分の複素受信サン
プルを２乗して積分することにより積分結果を求める処
理を予め定められた一定間隔だけずらしながら複数回行
なう処理と、前記複数の積分結果のうちから最大値とな
る積分結果を探す処理と、最大値を示した積分結果に対
する積分開始点を中心とした一定範囲に含まれる複素受
信サンプルを、それぞれ復調（逆拡散）開始点として復
調（逆拡散）を行なう処理と、得られた復調（逆拡散）
結果からＢＰＳＫにより変調（拡散）されている部分を
検出することによりフレーム同期の確立を行う処理とか
ら構成されている。
に、本発明のフレームタイミング同期方法は、受信フレ
ームが、ＢＰＳＫにより（拡散）変調されている部分と
（拡散）変調後の信号点の位相が２点を越える多値ＰＳ
Ｋにより（拡散）変調されている部分とから構成されて
いて、かつ、ＢＰＳＫで（拡散）変調されている部分と
ＢＰＳＫ以外で（拡散）変調されている部分の、受信フ
レームにおける相対位置が既知である場合にフレーム同
期を確立するためのフレームタイミング同期方法であっ
て、任意の積分開始点から１シンボル分の複素受信サン
プルを２乗して積分することにより積分結果を求める処
理を予め定められた一定間隔だけずらしながら複数回行
なう処理と、前記複数の積分結果のうちから最大値とな
る積分結果を探す処理と、最大値を示した積分結果に対
する積分開始点を中心とした一定範囲に含まれる複素受
信サンプルを、それぞれ復調（逆拡散）開始点として復
調（逆拡散）を行なう処理と、得られた復調（逆拡散）
結果からＢＰＳＫにより変調（拡散）されている部分を
検出することによりフレーム同期の確立を行う処理とか
ら構成されている。
【００１５】本発明は、１シンボル分の複素受信サンプ
ルを２乗して積分し、積分結果が最大となる開始点を探
すことにより、ＢＰＳＫにより（拡散）変調されている
部分とＱＰＳＫ等の（拡散）変調後の信号点の位相が２
点を越える多値ＰＳＫにより（拡散）変調されている部
分とのおおよその判定を行ない、ＢＰＳＫにより（拡
散）変調されている部分が含まれていると判定された積
分結果のみを再度逐次復調（逆拡散）してフレーム同期
の確立を行うようにしたものである。
ルを２乗して積分し、積分結果が最大となる開始点を探
すことにより、ＢＰＳＫにより（拡散）変調されている
部分とＱＰＳＫ等の（拡散）変調後の信号点の位相が２
点を越える多値ＰＳＫにより（拡散）変調されている部
分とのおおよその判定を行ない、ＢＰＳＫにより（拡
散）変調されている部分が含まれていると判定された積
分結果のみを再度逐次復調（逆拡散）してフレーム同期
の確立を行うようにしたものである。
【００１６】したがって、従来のように全ての受信フレ
ームを逐次復調（逆拡散）してフレーム同期の確立を行
う場合と比較して演算量を大幅に削減することができ
る。
ームを逐次復調（逆拡散）してフレーム同期の確立を行
う場合と比較して演算量を大幅に削減することができ
る。
【００１７】また、本発明の他のフレームタイミング同
期方法は、前記ＢＰＳＫにより拡散変調されている部分
が、Ｗ−ＣＤＭＡにおけるロングコードマスクシンボル
である。
期方法は、前記ＢＰＳＫにより拡散変調されている部分
が、Ｗ−ＣＤＭＡにおけるロングコードマスクシンボル
である。
【００１８】また、本発明の他のフレームタイミング同
期方法は、前記多値ＰＳＫが、ＱＰＳＫである。
期方法は、前記多値ＰＳＫが、ＱＰＳＫである。
【００１９】さらに、本発明の他のフレームタイミング
同期方法は、１シンボル分の複素受信サンプルを２乗す
る処理が、予め複素受信サンプルを２乗した結果を記憶
しているテーブルを用いて実現する。
同期方法は、１シンボル分の複素受信サンプルを２乗す
る処理が、予め複素受信サンプルを２乗した結果を記憶
しているテーブルを用いて実現する。
【００２０】さらに、本発明の他のフレームタイミング
同期方法は、１シンボル分の複素受信サンプルを２乗し
て積分することにより積分結果を求める処理を予め定め
られた一定間隔だけずらしながら複数回行なう処理を複
数回繰り返し、複数の積分結果をそれぞれ累積する。
同期方法は、１シンボル分の複素受信サンプルを２乗し
て積分することにより積分結果を求める処理を予め定め
られた一定間隔だけずらしながら複数回行なう処理を複
数回繰り返し、複数の積分結果をそれぞれ累積する。
【００２１】本発明は、積分結果を複数回繰り返して行
ないその値を累積することにより、積分結果の信頼性を
高くするようにしたものである。
ないその値を累積することにより、積分結果の信頼性を
高くするようにしたものである。
【００２２】また、本発明の他のフレームタイミング同
期方法は、最大値を示した積分結果の積分開始点を中心
とした一定範囲である復調（逆拡散）開始点範囲内にお
ける開始点に対して復調（逆拡散）を行なう処理により
フレーム同期の確立が行なえない場合には、受信フレー
ムをチップ毎に逐次復調（逆拡散）することによりフレ
ーム同期の確立を行う処理をさらに有する。
期方法は、最大値を示した積分結果の積分開始点を中心
とした一定範囲である復調（逆拡散）開始点範囲内にお
ける開始点に対して復調（逆拡散）を行なう処理により
フレーム同期の確立が行なえない場合には、受信フレー
ムをチップ毎に逐次復調（逆拡散）することによりフレ
ーム同期の確立を行う処理をさらに有する。
【００２３】また、本発明の他のフレームタイミング同
期方法は、受信フレームをチップ毎に逐次復調（逆拡
散）することによりフレーム同期の確立を行う処理の際
に、復調（逆拡散）開始点範囲内における開始点に対し
て行なった復調（逆拡散）結果を流用する。
期方法は、受信フレームをチップ毎に逐次復調（逆拡
散）することによりフレーム同期の確立を行う処理の際
に、復調（逆拡散）開始点範囲内における開始点に対し
て行なった復調（逆拡散）結果を流用する。
【００２４】本発明は、Ｃ／Ｎが低い等の条件により最
大値を示した積分結果の積分開始点を中心とした一定範
囲である復調（逆拡散）開始点範囲内における開始点に
対して復調（逆拡散）を行なう処理によりフレーム同期
の確立が行なえない場合であって従来のフレームタイミ
ング同期方法による相関演算を行う場合に、一度相関演
算を行なった復調（逆拡散）開始点範囲内における相関
演算結果を流用することにより演算量を削減するように
したものである。
大値を示した積分結果の積分開始点を中心とした一定範
囲である復調（逆拡散）開始点範囲内における開始点に
対して復調（逆拡散）を行なう処理によりフレーム同期
の確立が行なえない場合であって従来のフレームタイミ
ング同期方法による相関演算を行う場合に、一度相関演
算を行なった復調（逆拡散）開始点範囲内における相関
演算結果を流用することにより演算量を削減するように
したものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。
図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態のフレームタイミング同期方法を説明するため
の図、図２は本実施形態のフレームタイミング同期方法
の手順を示したフローチャートである。
実施形態のフレームタイミング同期方法を説明するため
の図、図２は本実施形態のフレームタイミング同期方法
の手順を示したフローチャートである。
【００２７】前述したＷ−ＣＤＭＡの場合では、ロング
コードマスクシンボル部分の拡散コードの変調方式はＢ
ＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅ
ｙｉｎｇ：２相ＰＳＫ）となっていて情報シンボルは固
定である。また、ロングコードマスクシンボル以外の拡
散コードもしくは情報シンボルの変調方式は共にＱＰＳ
Ｋ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ
Ｋｅｙｉｎｇ：直交ＰＳＫ）となっている。
コードマスクシンボル部分の拡散コードの変調方式はＢ
ＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅ
ｙｉｎｇ：２相ＰＳＫ）となっていて情報シンボルは固
定である。また、ロングコードマスクシンボル以外の拡
散コードもしくは情報シンボルの変調方式は共にＱＰＳ
Ｋ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ
Ｋｅｙｉｎｇ：直交ＰＳＫ）となっている。
【００２８】本実施形態のフレームタイミング同期方法
を以下に示す。説明を単純化するため、オーバーサンプ
ル数Ｓ（サンプル／チップ）は１、ＢＰＳＫで拡散され
ている部分を１（シンボル）として説明する。
を以下に示す。説明を単純化するため、オーバーサンプ
ル数Ｓ（サンプル／チップ）は１、ＢＰＳＫで拡散され
ている部分を１（シンボル）として説明する。
【００２９】先ず、１シンボルに相当する複素受信サン
プル(Ｐ（チップ）)について、受信サンプルを２乗した
ものの積分を１シンボルの範囲でずらしながらＭ回連続
して行うことによりＭ個の積分結果を得る（ステップ１
０１）。
プル(Ｐ（チップ）)について、受信サンプルを２乗した
ものの積分を１シンボルの範囲でずらしながらＭ回連続
して行うことによりＭ個の積分結果を得る（ステップ１
０１）。
【００３０】このステップ１０１の処理を図１において
説明すると、円はそれぞれ積分開始点を示していて、そ
れぞれの積分開始点から１シンボル区間の間が積分範囲
となっている。そして、それぞれの積分範囲は、１シン
ボルずつずれているため、隣接する積分範囲とは重複し
ておらず、各積分範囲は連続している。
説明すると、円はそれぞれ積分開始点を示していて、そ
れぞれの積分開始点から１シンボル区間の間が積分範囲
となっている。そして、それぞれの積分範囲は、１シン
ボルずつずれているため、隣接する積分範囲とは重複し
ておらず、各積分範囲は連続している。
【００３１】ここで、受信サンプルを２乗することによ
る効果について図３および図４を参照して説明する。
る効果について図３および図４を参照して説明する。
【００３２】図３、図４にＢＰＳＫで変調されている信
号の位相点とＱＰＳＫで変調されている信号点およびそ
の信号点を２乗した場合の信号点を示す。ここで、これ
らの信号の振幅は正規化されていてその大きさは“１”
となっている。
号の位相点とＱＰＳＫで変調されている信号点およびそ
の信号点を２乗した場合の信号点を示す。ここで、これ
らの信号の振幅は正規化されていてその大きさは“１”
となっている。
【００３３】図３はＢＰＳＫで変調されている場合で、
受信される信号点はα及びβである。αの位相はθであ
り、その２乗の位相は２θとなる。さらに、もう一つの
信号点βの位相はαに対してπだけずれているのでθ＋
πとなり、その２乗の位相は２(θ＋π)、すなわち２θ
となる。
受信される信号点はα及びβである。αの位相はθであ
り、その２乗の位相は２θとなる。さらに、もう一つの
信号点βの位相はαに対してπだけずれているのでθ＋
πとなり、その２乗の位相は２(θ＋π)、すなわち２θ
となる。
【００３４】このようにＢＰＳＫの場合、受信信号を２
乗すると１つの点εに集約されるため、それらを累積は
同相加算となる。
乗すると１つの点εに集約されるため、それらを累積は
同相加算となる。
【００３５】一方、図４に示すＱＰＳＫの場合では、受
信される信号点がα及びβであった場合、２乗した結果
はεになる。また、受信される信号点がγ及びδであっ
た場合、２乗した結果はζとなる。すべての信号点を取
りうる確率が等しいとすると、信号点の２乗であるεと
ζの出現確率も等しい。ここで、εとζの間にはπだけ
の位相差があるため、それらを累積した場合の期待値は
０となる。
信される信号点がα及びβであった場合、２乗した結果
はεになる。また、受信される信号点がγ及びδであっ
た場合、２乗した結果はζとなる。すべての信号点を取
りうる確率が等しいとすると、信号点の２乗であるεと
ζの出現確率も等しい。ここで、εとζの間にはπだけ
の位相差があるため、それらを累積した場合の期待値は
０となる。
【００３６】このことを利用してＢＰＳＫで変調されて
いる部分と、ＱＰＳＫで変調されている部分を、実際に
は復調する事なしに区別することが出来る。
いる部分と、ＱＰＳＫで変調されている部分を、実際に
は復調する事なしに区別することが出来る。
【００３７】さらに、詳しい説明は省略するが、ＢＰＳ
ＫとＱＰＳＫの信号が混在する場合においてもＢＰＳＫ
信号とＱＰＳＫ信号の相関が０であることが期待できる
ので、同様な処理によってＢＰＳＫの部分を見つけだす
ことが可能となる。
ＫとＱＰＳＫの信号が混在する場合においてもＢＰＳＫ
信号とＱＰＳＫ信号の相関が０であることが期待できる
ので、同様な処理によってＢＰＳＫの部分を見つけだす
ことが可能となる。
【００３８】次に、Ｍ個の積分結果の中から最大のもの
を探す（ステップ１０２）。図１では、斜線が設けられ
たｎ番目の円が、積分結果が最大となる積分開始点とな
っている。
を探す（ステップ１０２）。図１では、斜線が設けられ
たｎ番目の円が、積分結果が最大となる積分開始点とな
っている。
【００３９】そして次に、ステップ１０２において見つ
けた最大値を示した積分結果の積分開始点を中心とした
前後(Ｐ−１)／２＋マージン分の計(Ｐ−１)＋(２×マ
ージン)の点を逆拡散開始点範囲として、既知のロング
コードマスクシンボル用ショートコードで逆拡散を行
い、ロングコードマスクシンボルの位置を検出する（ス
テップ１０３）。図１ではマージン分を０としているた
め、計(Ｐ−１)回の逆拡散を行うことになる。図１で
は、ＢＰＳＫにより変調されたシンボルはこの逆拡散開
始点範囲に含まれていることが示されている。
けた最大値を示した積分結果の積分開始点を中心とした
前後(Ｐ−１)／２＋マージン分の計(Ｐ−１)＋(２×マ
ージン)の点を逆拡散開始点範囲として、既知のロング
コードマスクシンボル用ショートコードで逆拡散を行
い、ロングコードマスクシンボルの位置を検出する（ス
テップ１０３）。図１ではマージン分を０としているた
め、計(Ｐ−１)回の逆拡散を行うことになる。図１で
は、ＢＰＳＫにより変調されたシンボルはこの逆拡散開
始点範囲に含まれていることが示されている。
【００４０】最後に、従来例と同様の方法で、検出され
たロングコードマスクシンボルを元にロングコード種別
とフレームタイミング(ロングコード開始位相)を検出す
る（ステップ１０４）。
たロングコードマスクシンボルを元にロングコード種別
とフレームタイミング(ロングコード開始位相)を検出す
る（ステップ１０４）。
【００４１】本実施形態のの拡散符号同期確立の手順に
よる不確定性の減らし方は、 （１）Ｇ×Ｎ×Ｍ×Ｐ×Ｓ→Ｇ×Ｎ×(Ｐ／Ｑ−１＋(２
×マージン))×Ｓ:ステップ１０１、ステップ１０２に
相当 （２）Ｇ×Ｎ×(Ｐ／Ｑ−１＋(２×マージン))×Ｓ−>
Ｇ×Ｎ:ステップ１０３に相当 （３）Ｇ×Ｎ→１:ステップ１０４に相当 と、従来例で示した方法をさらに段階的に行おうとする
ものである。
よる不確定性の減らし方は、 （１）Ｇ×Ｎ×Ｍ×Ｐ×Ｓ→Ｇ×Ｎ×(Ｐ／Ｑ−１＋(２
×マージン))×Ｓ:ステップ１０１、ステップ１０２に
相当 （２）Ｇ×Ｎ×(Ｐ／Ｑ−１＋(２×マージン))×Ｓ−>
Ｇ×Ｎ:ステップ１０３に相当 （３）Ｇ×Ｎ→１:ステップ１０４に相当 と、従来例で示した方法をさらに段階的に行おうとする
ものである。
【００４２】本実施形態のステップ１０１における信号
点の２乗計算は、複素受信サンプルをＲ＝Ｒi＋jＲqと
すると、Ｒ2＝(Ｒi 2−Ｒq 2)＋j(２×Ｒi×Ｒq)である
が、あらかじめ作成されたテーブルを参照することによ
り実現可能である。このため、演算としては積分のため
の加算のみと考えることが出来る。さらに、ステップ１
０４の最大値検出は積分結果が出力されるたびに逐次的
に行うことが出来、演算量としてはそれほど大きなイン
パクトはないものと考えられる。以上により、本実施形
態でのステップ１０１での積分はほぼ逆拡散することと
同等の演算量であると仮定し、全体の演算回数を比較す
る。
点の２乗計算は、複素受信サンプルをＲ＝Ｒi＋jＲqと
すると、Ｒ2＝(Ｒi 2−Ｒq 2)＋j(２×Ｒi×Ｒq)である
が、あらかじめ作成されたテーブルを参照することによ
り実現可能である。このため、演算としては積分のため
の加算のみと考えることが出来る。さらに、ステップ１
０４の最大値検出は積分結果が出力されるたびに逐次的
に行うことが出来、演算量としてはそれほど大きなイン
パクトはないものと考えられる。以上により、本実施形
態でのステップ１０１での積分はほぼ逆拡散することと
同等の演算量であると仮定し、全体の演算回数を比較す
る。
【００４３】本実施形態によれば、全体の演算回数は、
手順（１）での演算回数:Ｍ×Ｑ、（２）での相関演算
回数:(Ｐ／Ｑ−１＋(２×マージン))を加算した、下記
の式（１）に示される回数となる。
手順（１）での演算回数:Ｍ×Ｑ、（２）での相関演算
回数:(Ｐ／Ｑ−１＋(２×マージン))を加算した、下記
の式（１）に示される回数となる。
【００４４】 Ｍ×Ｑ＋(Ｐ／Ｑ−１＋(２×マージン)) ・・・（１） ここで、マージンを０とした場合の演算回数は、下記の
式（２）のようになる。
式（２）のようになる。
【００４５】Ｍ×Ｑ＋Ｐ／Ｑ−１ ・・・（２） この式（２）における最低演算回数は、Ｑ＝(Ｐ／Ｍ)
1/2のときで、２×(Ｍ×Ｐ)1/2−１となる。
1/2のときで、２×(Ｍ×Ｐ)1/2−１となる。
【００４６】一方、従来例では、Ｍ×Ｐ回の相関演算が
必要である。よって、本実施形態によるフレームタイミ
ング方法は、従来例に比べて、((Ｍ×Ｐ)1/2>>１の条件
において、フレームタイミング同期を確立するための演
算量を(２／(Ｍ×Ｐ)1/2)程度とする。先にあげたＷ−
ＣＤＭＡの例で言えば、Ｍ＝１０、Ｐ＝２５６より、本
実施形態による演算回数の１００回に対し従来例による
演算回数は２５６０回であるので、マージンを０とした
極限状態において３．９％程度の演算量で済むことにな
る。
必要である。よって、本実施形態によるフレームタイミ
ング方法は、従来例に比べて、((Ｍ×Ｐ)1/2>>１の条件
において、フレームタイミング同期を確立するための演
算量を(２／(Ｍ×Ｐ)1/2)程度とする。先にあげたＷ−
ＣＤＭＡの例で言えば、Ｍ＝１０、Ｐ＝２５６より、本
実施形態による演算回数の１００回に対し従来例による
演算回数は２５６０回であるので、マージンを０とした
極限状態において３．９％程度の演算量で済むことにな
る。
【００４７】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態のフレームタイミング同期方法について説明す
る。
実施形態のフレームタイミング同期方法について説明す
る。
【００４８】上記第１の実施形態では、ステップ１０１
における各積分範囲はそれぞれ１シンボルずつずれるよ
うに設定されていたが、この各積分範囲をずらす量は、
一定値であればどのような値でも設定することができ、
本実施形態では、各積分範囲がそれぞれｋ／Ｑシンボル
ずつずれるように設定したものである。ここで、Ｑは１
以上の整数、０≦ｋ＜Ｑとなる。Ｑ＝１の時は第１の実
施形態に相当する。
における各積分範囲はそれぞれ１シンボルずつずれるよ
うに設定されていたが、この各積分範囲をずらす量は、
一定値であればどのような値でも設定することができ、
本実施形態では、各積分範囲がそれぞれｋ／Ｑシンボル
ずつずれるように設定したものである。ここで、Ｑは１
以上の整数、０≦ｋ＜Ｑとなる。Ｑ＝１の時は第１の実
施形態に相当する。
【００４９】そして、図５は、Ｑ＝２、ｋ＝１の場合の
フレームタイミング同期方法を説明するための図であ
り、図６は、、Ｑ＝４、ｋ＝１の場合のフレームタイミ
ング同期方法を説明するための図である。
フレームタイミング同期方法を説明するための図であ
り、図６は、、Ｑ＝４、ｋ＝１の場合のフレームタイミ
ング同期方法を説明するための図である。
【００５０】このように各積分範囲を、ｋ／Ｑシンボル
ずつずらすように設定した場合の手順を図２に示したフ
ローチャートを用いて説明すると下記のようになる。
ずつずらすように設定した場合の手順を図２に示したフ
ローチャートを用いて説明すると下記のようになる。
【００５１】先ず、１シンボルに相当する複素受信サン
プル(Ｐ（チップ）)について、受信サンプルを２乗した
ものの積分を１シンボルの範囲でずらしながらＭ×Ｑ／
ｋ回連続して行うことによりＭ×Ｑ／ｋ個の積分結果を
得る（ステップ１０１）。ただし、説明を簡単にするた
め以下ではｋ＝１として説明する。
プル(Ｐ（チップ）)について、受信サンプルを２乗した
ものの積分を１シンボルの範囲でずらしながらＭ×Ｑ／
ｋ回連続して行うことによりＭ×Ｑ／ｋ個の積分結果を
得る（ステップ１０１）。ただし、説明を簡単にするた
め以下ではｋ＝１として説明する。
【００５２】次に、Ｍ×Ｑ個の積分結果の中から最大の
ものを探す（ステップ１０２）。
ものを探す（ステップ１０２）。
【００５３】ステップ１０２で見つけた最大値を示した
積分結果の積分開始時間を中心とした前後(Ｐ／Ｑ−１)
／２＋マージン分の計(Ｐ／Ｑ−１)＋(２×マージン)の
点を逆拡散開始点として、既知のロングコードマスクシ
ンボル用ショートコードで逆拡散を行い、ロングコード
マスクシンボルの位置を検出する。図１、Ｑ＝２、Ｑ＝
4ではマージンを０としているので、それぞれ(Ｐ／２−
１)、(Ｐ／4−１)回の逆拡散を行うことになる。
積分結果の積分開始時間を中心とした前後(Ｐ／Ｑ−１)
／２＋マージン分の計(Ｐ／Ｑ−１)＋(２×マージン)の
点を逆拡散開始点として、既知のロングコードマスクシ
ンボル用ショートコードで逆拡散を行い、ロングコード
マスクシンボルの位置を検出する。図１、Ｑ＝２、Ｑ＝
4ではマージンを０としているので、それぞれ(Ｐ／２−
１)、(Ｐ／4−１)回の逆拡散を行うことになる。
【００５４】従来例と同様の方法で、検出されたロング
コードマスクシンボルを元にロングコード種別とフレー
ムタイミング(ロングコード開始位相)を検出する（ステ
ップ１０４）。
コードマスクシンボルを元にロングコード種別とフレー
ムタイミング(ロングコード開始位相)を検出する（ステ
ップ１０４）。
【００５５】上記第１および第２の実施形態で説明した
方法によりフレーム同期を確立するためには、従来のフ
レームタイミング同期方法によりフレーム同期を確立す
るよりも高い受信Ｃ／Ｎを必要とする。そのため、受信
Ｃ／Ｎが低い場合には、第１および第２の実施形態のフ
レームタイミング同期方法ではフレーム同期の確立を行
うことができない場合が発生する可能性がある。このよ
うな場合でも、従来のフレームタイミング同期方法によ
るフレーム同期の確立は行うことができる場合も有り得
るため、第１および第２の実施形態のフレームタイミン
グ同期方法によりフレーム同期の確立ができない場合に
は、従来のフレームタイミング同期方法によりフレーム
同期の確立を行うようにしてもよい。また、この際に
は、図２のステップ１０４で説明した手順により行なっ
た相関演算の結果を従来のフレームタイミング同期方法
によるフレーム同期の確立処理に流用すれば演算量を削
減することができる。
方法によりフレーム同期を確立するためには、従来のフ
レームタイミング同期方法によりフレーム同期を確立す
るよりも高い受信Ｃ／Ｎを必要とする。そのため、受信
Ｃ／Ｎが低い場合には、第１および第２の実施形態のフ
レームタイミング同期方法ではフレーム同期の確立を行
うことができない場合が発生する可能性がある。このよ
うな場合でも、従来のフレームタイミング同期方法によ
るフレーム同期の確立は行うことができる場合も有り得
るため、第１および第２の実施形態のフレームタイミン
グ同期方法によりフレーム同期の確立ができない場合に
は、従来のフレームタイミング同期方法によりフレーム
同期の確立を行うようにしてもよい。また、この際に
は、図２のステップ１０４で説明した手順により行なっ
た相関演算の結果を従来のフレームタイミング同期方法
によるフレーム同期の確立処理に流用すれば演算量を削
減することができる。
【００５６】さらに、上記第１および第２の実施形態に
おいて、図２のステップ１０１に示した手順における処
理を複数回繰り返し、Ｍ×Ｑ個の積分結果のそれぞれに
ついて累積するようにしてもよい。このようにすること
によりそれぞれの積分結果の信頼度を高くすることがで
きる。
おいて、図２のステップ１０１に示した手順における処
理を複数回繰り返し、Ｍ×Ｑ個の積分結果のそれぞれに
ついて累積するようにしてもよい。このようにすること
によりそれぞれの積分結果の信頼度を高くすることがで
きる。
【００５７】上記第１および第２の実施形態では、スペ
クトラム拡散を用いたＣＤＭＡ通信システムに対して本
発明を適用した場合を用いて説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ等のフ
レーム同期を確立する必要のある他の通信方式に適用し
た場合でも同様に本発明を適用することができるもので
ある。
クトラム拡散を用いたＣＤＭＡ通信システムに対して本
発明を適用した場合を用いて説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ等のフ
レーム同期を確立する必要のある他の通信方式に適用し
た場合でも同様に本発明を適用することができるもので
ある。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、フレー
ムタイミング同期を確立するために必要な演算量を削減
することができるという効果を有する。
ムタイミング同期を確立するために必要な演算量を削減
することができるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施形態のフレームタイミング
同期方法を説明するための図である。
同期方法を説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のフレームタイミング
同期方法の手順を示したフローチャートである。
同期方法の手順を示したフローチャートである。
【図３】ＢＰＳＫの複素受信サンプルを２乗した場合の
結果を説明するための図である。
結果を説明するための図である。
【図４】ＱＰＳＫの複素受信サンプルを２乗した場合の
結果を説明するための図である。
結果を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のフレームタイミング
同期方法を説明するための図である（Ｑ＝２の場合）。
同期方法を説明するための図である（Ｑ＝２の場合）。
【図６】本発明の第２の実施形態のフレームタイミング
同期方法を説明するための図である（Ｑ＝４の場合）。
同期方法を説明するための図である（Ｑ＝４の場合）。
【図７】下り通信回線のフレームの構成例を示す図であ
る。
る。
１０１〜１０４ ステップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04B 1/707 H04L 7/00 H04L 7/08 H04L 27/22
Claims (10)
- 【請求項１】 受信フレームが、ＢＰＳＫにより変調さ
れている部分と変調後の信号点の位相が２点を越える多
値ＰＳＫにより変調されている部分とから構成されてい
て、かつ、ＢＰＳＫで変調されている部分とＢＰＳＫ以
外で変調されている部分の、受信フレームにおける相対
位置が既知である場合にフレーム同期を確立するための
フレームタイミング同期方法であって、 任意の積分開始点から１シンボル分の複素受信サンプル
を２乗して積分することにより積分結果を求める処理を
予め定められた一定間隔だけずらしながら複数回行なう
処理と、 前記複数の積分結果のうちから最大値となる積分結果を
探す処理と、 最大値を示した積分結果に対する積分開始点を中心とし
た一定範囲に含まれる複素受信サンプルを、それぞれ復
調開始点として復調を行なう処理と、 得られた復調結果からＢＰＳＫにより変調されている部
分を検出することによりフレーム同期の確立を行う処理
とから構成されるフレーム同期確立方法。 - 【請求項２】 受信フレームが、ＢＰＳＫにより拡散変
調されている部分と拡散変調後の信号点の位相が２点を
越える多値ＰＳＫにより変調されている部分とから構成
されていて、かつ、ＢＰＳＫで拡散変調されている部分
とＢＰＳＫ以外で拡散変調されている部分の、受信フレ
ームにおける相対位置が既知である場合にフレーム同期
を確立するためのフレームタイミング同期方法であっ
て、 任意の積分開始点から１シンボル分の複素受信サンプル
を２乗して積分することにより積分結果を求める処理を
予め定められた一定間隔だけずらしながら複数回行なう
処理と、 前記複数の積分結果のうちから最大値となる積分結果を
探す処理と、 最大値を示した積分結果に対する積分開始点を中心とし
た一定範囲に含まれる複素受信サンプルを、それぞれ復
調開始点として逆拡散を行なう処理と、 得られた逆拡散結果からＢＰＳＫにより拡散変調されて
いる部分を検出することによりフレーム同期の確立を行
う処理とから構成されるフレーム同期確立方法。 - 【請求項３】 前記ＢＰＳＫにより拡散変調されている
部分が、Ｗ−ＣＤＭＡにおけるロングコードマスクシン
ボルである請求項２記載のフレームタイミング同期方
法。 - 【請求項４】 前記多値ＰＳＫが、ＱＰＳＫである請求
項１から３のいずれか１項記載のフレームタイミング同
期方法。 - 【請求項５】 １シンボル分の複素受信サンプルを２乗
する処理が、予め複素受信サンプルを２乗した結果を記
憶しているテーブルを用いて実現する請求項１から４の
いずれか１項記載のフレームタイミング同期方法 - 【請求項６】 １シンボル分の複素受信サンプルを２乗
して積分することにより積分結果を求める処理を予め定
められた一定間隔だけずらしながら複数回行なう処理を
複数回繰り返し、複数の積分結果をそれぞれ累積する請
求項１から５のいずれか１項記載のフレームタイミング
同期方法。 - 【請求項７】 最大値を示した積分結果の積分開始点を
中心とした一定範囲である復調開始点範囲内における開
始点に対して復調を行なう処理によりフレーム同期の確
立が行なえない場合には、受信フレームをチップ毎に逐
次復調することによりフレーム同期の確立を行う処理を
さらに有する請求項１記載のフレームタイミング同期方
法。 - 【請求項８】 受信フレームをチップ毎に逐次復調する
ことによりフレーム同期の確立を行う処理の際に、復調
開始点範囲内における開始点に対して行なった復調結果
を流用する請求項７記載のフレームタイミング同期方
法。 - 【請求項９】 最大値を示した積分結果の積分開始点を
中心とした一定範囲である逆拡散開始点範囲内における
開始点に対して逆拡散を行なう処理によりフレーム同期
の確立が行なえない場合には、受信フレームをチップ毎
に逐次逆拡散することによりフレーム同期の確立を行う
処理をさらに有する請求項２または３記載のフレームタ
イミング同期方法。 - 【請求項１０】 受信フレームをチップ毎に逐次逆拡散
することによりフレーム同期の確立を行う処理の際に、
逆拡散開始点範囲内における開始点に対して行なった逆
拡散の結果を流用する請求項９記載のフレームタイミン
グ同期方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27815298A JP2993500B1 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | フレームタイミング同期方法 |
| US09/407,750 US6754257B1 (en) | 1998-09-30 | 1999-09-28 | Frame timing synchronization method |
| DE1999630036 DE69930036T2 (de) | 1998-09-30 | 1999-09-28 | Rahmensynchronisierung mittels Erfassung der Konstellationsgrösse |
| EP19990119285 EP0991235B1 (en) | 1998-09-30 | 1999-09-28 | Frame synchronization by detection of constellation size |
| KR1019990041656A KR100342628B1 (ko) | 1998-09-30 | 1999-09-29 | 프레임 타이밍 동기 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27815298A JP2993500B1 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | フレームタイミング同期方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2993500B1 true JP2993500B1 (ja) | 1999-12-20 |
| JP2000115023A JP2000115023A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17593321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27815298A Expired - Fee Related JP2993500B1 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | フレームタイミング同期方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6754257B1 (ja) |
| EP (1) | EP0991235B1 (ja) |
| JP (1) | JP2993500B1 (ja) |
| KR (1) | KR100342628B1 (ja) |
| DE (1) | DE69930036T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR100365617B1 (ko) * | 2001-01-10 | 2002-12-26 | 삼성전자 주식회사 | 이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템의방송제어채널 위치 검출 장치 및 방법 |
| DE10149544B4 (de) | 2001-10-08 | 2004-11-11 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Ermitteln des Zeitversatzes eines CDMA-Signals und Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens |
| KR100667785B1 (ko) * | 2004-12-16 | 2007-01-12 | 삼성전자주식회사 | 카오스 기반 통신 시스템에서 동기화 방법 및 장치, 위치인식 방법 및 장치 |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
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| US5627855A (en) * | 1995-05-25 | 1997-05-06 | Golden Bridge Technology, Inc. | Programmable two-part matched filter for spread spectrum |
| US5655003A (en) * | 1995-09-18 | 1997-08-05 | Lucent Technologies Inc. | Wireless terminal having digital radio processing with automatic communication system selection capability |
| KR100221336B1 (ko) | 1996-12-28 | 1999-09-15 | 전주범 | 직교 주파수 분할 다중화 수신 시스템의 프레임 동기 장치 및 그 방법 |
| JPH1141141A (ja) * | 1997-05-21 | 1999-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | スペクトル拡散信号受信方法及びスペクトル拡散信号受信装置 |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP27815298A patent/JP2993500B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-09-28 US US09/407,750 patent/US6754257B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-28 EP EP19990119285 patent/EP0991235B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-28 DE DE1999630036 patent/DE69930036T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-29 KR KR1019990041656A patent/KR100342628B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|
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| EP0991235A3 (en) | 2003-08-13 |
| KR20000023506A (ko) | 2000-04-25 |
| EP0991235B1 (en) | 2006-03-01 |
| DE69930036D1 (de) | 2006-04-27 |
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