JP3158821B2 - CDMA mobile communication system and apparatus - Google Patents

CDMA mobile communication system and apparatus

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JP3158821B2
JP3158821B2 JP31301893A JP31301893A JP3158821B2 JP 3158821 B2 JP3158821 B2 JP 3158821B2 JP 31301893 A JP31301893 A JP 31301893A JP 31301893 A JP31301893 A JP 31301893A JP 3158821 B2 JP3158821 B2 JP 3158821B2
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pilot
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直哉 小林
隆 矢野
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スペクトル拡散通信を
用いた符号分割多元接続(CDMA:Code Div
ision Multiple Access)移動通
信システムに係り、特にトラフィックチャネル(データ
伝送用の通信チャネル)のスループットに優れたCDM
A移動通信システムおよび基地局、移動局装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a code division multiple access (CDMA: Code Div.) Using spread spectrum communication.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication system, and particularly to a CDM excellent in throughput of a traffic channel (communication channel for data transmission).
A mobile communication system, a base station, and a mobile station device.

【0002】[0002]

【従来の技術】スペクトル拡散を用いたCDMAセルラ
移動無線通信システムにおいては、例えば図1に示すよ
うに、基地局11、12、13が、それぞれセル14、
15、16内に存在する全移動局101〜106を管理
し、基地局経由で移動局間の通信を行っている。無線回
線制御局17は、基地局の上位階層として接続されてお
り、通信要求のあった移動局と相手局との交換制御を行
う。基地局から移動局への通信回線(フォワードリン
ク)では、パイロット信号を常時送信する。パイロット
信号は、移動局にとって重要な基準信号となるものであ
り、移動局はこれを基準信号として、データの復調、電
力制御、ハンドオフ等の処理を行う。
2. Description of the Related Art In a CDMA cellular mobile radio communication system using spread spectrum, for example, as shown in FIG.
It manages all the mobile stations 101 to 106 existing in 15 and 16 and performs communication between the mobile stations via the base station. The radio network controller 17 is connected as an upper layer of the base station, and performs exchange control between the mobile station that has requested communication and the partner station. In a communication line (forward link) from a base station to a mobile station, a pilot signal is constantly transmitted. The pilot signal is an important reference signal for the mobile station, and the mobile station uses this as a reference signal to perform data demodulation, power control, handoff, and the like.

【0003】ハンドオフは、例えば、図1のセル境界近
傍に位置する移動局103の場合、現在位置のセル14
を管轄する基地局11からのパイロット信号の受信電力
と、隣接セル15を管轄する基地局12からのパイロッ
ト信号の受信電力とを比較し、大きい方の基地局に接続
を切り替えることで実現される。
[0003] For example, in the case of the mobile station 103 located near the cell boundary in FIG.
This is realized by comparing the received power of the pilot signal from the base station 11 having jurisdiction over the received power of the pilot signal from the base station 12 having jurisdiction over the adjacent cell 15 and switching the connection to the larger base station. .

【0004】図2に、基地局送信部及び移動局受信部の
一般的な構成を示す。パイロット信号は、パイロットチ
ャネルにおいて、パイロットデータ発生部21より発生
されるデータ(一般にオール「0」またはオール「1」
の既知のディジタル系列)を、位相変調部22でディジ
タル位相変調することによって生成される。
FIG. 2 shows a general configuration of a base station transmitting section and a mobile station receiving section. The pilot signal is a data (generally all “0” or all “1”) generated by the pilot data generator 21 in the pilot channel.
Is generated by performing digital phase modulation on the known digital sequence of the

【0005】トラフィックチャネルでは、パイロット信
号と同期して、データ発生部27から出力される各移動
局1〜n宛のデータ信号を、位相変調部22で位相変調
した後、スペクトル拡散する。同期チャネルは、フレー
ム同期用の専用チャネルであり、パイロットチャネルと
同期して同期チャネルデータ部25より同期chデータ
を発生し、これを位相変調部22により位相変調する。
同期チャネルでは、同期chデータがユニークワードを
ヘッダとするフレーム構成として送信される。
In the traffic channel, the data signals output from the data generation unit 27 and addressed to the mobile stations 1 to n are phase-modulated by the phase modulation unit 22 and then spread in spectrum in synchronization with the pilot signal. The synchronization channel is a dedicated channel for frame synchronization. Synchronization with the pilot channel, synchronization channel data is generated by the synchronization channel data unit 25, and this is phase-modulated by the phase modulation unit 22.
In the synchronization channel, the synchronization channel data is transmitted as a frame configuration having a unique word as a header.

【0006】ユニークワードは特殊なディジタル系列で
あり、受信側では、復調部におけるフレーム同期処理に
よってこれを捕捉し、捕捉時点のヘッダ位相からフレー
ムの先頭を正しく検出することによって、適切なタイミ
ングでデータの復調を行うことができる。
[0006] The unique word is a special digital sequence, and the receiving side captures the unique word by frame synchronization processing in the demodulation section, and correctly detects the head of the frame from the header phase at the time of capture, so that the data is transmitted at an appropriate timing. Can be demodulated.

【0007】各チャネルの出力は、スペクトル拡散部2
3でスペクトル拡散され、多重化部24で多重化され
る。各スペクトル拡散部23では、直交符号(疑似ラン
ダム符号にWalsh符号を乗じたもの)を用いること
により、パイロット、トラフィック、同期の各チャネル
を区別している。スペクトル拡散後の信号は、キャリア
変調部28でキャリア変調され、アンテナ29を介して
無線伝送される。
The output of each channel is supplied to a spread spectrum unit 2
3 and are multiplexed by the multiplexing unit 24. In each of the spread spectrum units 23, pilot, traffic, and synchronization channels are distinguished by using an orthogonal code (a pseudo random code multiplied by a Walsh code). The signal after the spread spectrum is carrier-modulated by the carrier modulation unit 28 and transmitted wirelessly via the antenna 29.

【0008】一方、移動局では、基地局からの無線信号
をアンテナ30を介して受信し、キャリア復調部31で
復調した後、スペクトル逆拡散部32において、基地局
と同一、かつ位相の同期した直交符号により逆拡散を行
う。この逆拡散において、基地局が割り当てられた直交
符号を用いることによって、パイロット、同期、トラフ
ィックの各チャネルを容易に選択抽出できる。スペクト
ル逆拡散後の各チャネルの出力(パイロットch、トラ
フィックch、同期ch)は、2次元のベースバンド信
号I、Qである。データの復調は、準同期検波復調部3
3において、パイロット信号の位相を基準として、トラ
フィックチャネルを同期復調することによって実現され
る。
On the other hand, the mobile station receives a radio signal from the base station via the antenna 30 and demodulates the signal by the carrier demodulation section 31. Then, the spectrum despreading section 32 has the same phase as that of the base station and the phase is synchronized. Despreading is performed using orthogonal codes. In this despreading, by using the orthogonal code assigned to the base station, the pilot, synchronization and traffic channels can be easily selected and extracted. The output (pilot channel, traffic channel, synchronization channel) of each channel after spectrum despreading is two-dimensional baseband signals I and Q. Data demodulation is performed by the quasi-synchronous detection demodulation unit 3
3, by realizing synchronous demodulation of the traffic channel with reference to the phase of the pilot signal.

【0009】一般に、移動局では、データの復調に際し
て、パイロット信号の絶対位相を知る必要がある。準同
期検波復調は、この目的を実現するための有用な手段で
あり、PLL(Phase Locked Loop)を用いて、受信信
号と同期した周波数と位相を再生し、検波復調するもの
である。フレーム同期部34では、準同期検波復調部3
3から出力される位相補正後の同期chよりユニークワ
ードを探索することによって、フレーム先頭検出信号を
出力する。該フレーム先頭検出信号により、該準同期検
波復調は、正しいタイミングで受信データを復元するこ
とが可能となる。
In general, a mobile station needs to know the absolute phase of a pilot signal when demodulating data. The quasi-synchronous detection demodulation is a useful means for realizing this purpose, and uses a PLL (Phase Locked Loop) to reproduce a frequency and a phase synchronized with a received signal and perform detection demodulation. In the frame synchronization unit 34, the quasi-synchronous detection and demodulation unit 3
3 to output a frame head detection signal by searching for a unique word from the synchronous channel after the phase correction output from 3. With the frame head detection signal, the quasi-synchronous detection demodulation can restore received data at a correct timing.

【0010】尚、この種の装置に関連する従来技術とし
ては、例えば、米国特許クォルコム社:システム アン
ド メソッド フォー ジェネレーティング シグナル
ウェーブフォームズ イン ア シーディーエムエー
セルラー テレフォン システム(SYSTEM ANDMETHOD
FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULA
R TELEPHONE SYSTEM、U.S.PATENT NO.5103459,AP
R.7,1992)がある。
The prior art relating to this type of apparatus includes, for example, US Patent QUALCOMM: System and Method for Generating Signal Waveforms in a CDM Cellular Telephone System (SYSTEM ANDMETHOD).
FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULA
R TELEPHONE SYSTEM, USPATENT NO.5103459, AP
R. 7, 1992).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】然るに、従来に技術に
おいては、図2に示したように、フレーム同期用チャネ
ルがトラフィックチャネルを1チャネル分占有すること
になるため、同時通話数の損失とスループットの低下を
招く。
However, in the prior art, as shown in FIG. 2, since the frame synchronization channel occupies one traffic channel, the loss of the number of simultaneous calls and the throughput are reduced. Causes a decrease in

【0012】上記問題点は、本発明の実施例で詳述する
ように、基地局送信部において、パイロットチャネルの
みにユニークワードを挿入する方式によって解決され
る。この場合、パイロット信号にユニークワードのよう
に不規則に位相の変化するデータが含まれていると、以
下に述べるように、実際よりも大きな位相誤差が出力さ
れ、PLLの特性を劣化させるという新たな問題が発生
する。
The above problem can be solved by a method of inserting a unique word only into a pilot channel in a base station transmitter, as will be described in detail in an embodiment of the present invention. In this case, if the pilot signal contains data whose phase changes irregularly like a unique word, a phase error larger than the actual one is output as described below, and the PLL characteristic is degraded. Problems occur.

【0013】図3は、ユニークワードの挿入されたパイ
ロットフレーム構成の一例を示す。ここでは、パイロッ
ト信号IとQは、それぞれ960ビットからなるフレー
ムを構成しており、そのうち先頭32ビットに特殊系列
としてのユニークワードを、残りの部分にパイロットデ
ータを割り当てている。
FIG. 3 shows an example of a pilot frame structure in which a unique word is inserted. Here, pilot signals I and Q each constitute a frame consisting of 960 bits, of which a unique word as a special sequence is allocated to the first 32 bits, and pilot data is allocated to the rest.

【0014】このような構成をもつフレームに対して、
例えば図4に示すQPSK変調を行った場合、パイロッ
トデータ(オール「0」)は信号点Aとして、ユニーク
ワードは信号点A、またはCとして送信されることにな
る。従って、ユニークワードが受信された場合、図4に
示すように、正規化後の受信点は、「0」に対しては
P、「1」に対してはP’のようになる。
For a frame having such a configuration,
For example, when the QPSK modulation shown in FIG. 4 is performed, pilot data (all “0”) is transmitted as signal point A, and a unique word is transmitted as signal point A or C. Therefore, when a unique word is received, as shown in FIG. 4, the reception points after normalization are P for "0" and P 'for "1".

【0015】ここで、受信点が信号点AまたはCと完全
に一致しない理由は、伝送路雑音やフェージング、PL
Lの位相制御誤差等に起因する劣化要因の影響による。
すなわち、P’はパイロットデータとして本来期待され
ない受信点であり、参照信号点Aに対する受信点P’の
位相誤差は180度近くになってしまう。これはPLL
の誤動作の原因となる。
Here, the reason why the reception point does not completely coincide with the signal point A or C is that the transmission path noise, fading, PL
This is due to the influence of a deterioration factor due to a phase control error of L or the like.
That is, P ′ is a reception point that is not originally expected as pilot data, and the phase error of the reception point P ′ with respect to the reference signal point A becomes close to 180 degrees. This is PLL
May cause malfunction.

【0016】従来技術では、ループフィルタの時定数を
十分長くし、急激な位相変動に対する追従性を遅くする
ことによって、上記問題を或る程度解消することができ
るが、位相誤差の影響を完全になくすことはできない。
このため、復号誤り率特性が劣化し、時定数をあまり長
くすると、受信信号の位相変動に対する追従性が悪くな
る。すなわち、従来の準同期検波復調装置では、大きな
位相変動に弱く、PLLパラメータの最適な設定が難し
いという問題があった。
In the prior art, the above problem can be solved to some extent by making the time constant of the loop filter sufficiently long and slowing down the followability to a sudden phase change, but the effect of the phase error is completely eliminated. It cannot be eliminated.
For this reason, the decoding error rate characteristic deteriorates, and if the time constant is made too long, the followability to the phase fluctuation of the received signal becomes poor. That is, the conventional quasi-synchronous detection and demodulation device has a problem that it is weak to a large phase fluctuation and it is difficult to optimally set a PLL parameter.

【0017】本発明の目的は、トラフィックチャネルの
スループット低下を防止したCDMA移動通信システム
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a CDMA mobile communication system in which a decrease in throughput of a traffic channel is prevented.

【0018】本発明の他の目的は、受信信号中に大きな
位相変動があった場合でも、移動局の受信部におけるP
LLの誤動作と特性劣化のないCDMA移動通信システ
ムを提供することにある。
[0018] Another object of the present invention is to provide a mobile station that can receive a large amount of phase fluctuation even if there is a large phase variation in the received signal.
An object of the present invention is to provide a CDMA mobile communication system free from LL malfunction and characteristic deterioration.

【0019】本発明の他の目的は、CDMA移動通信シ
ステムにおける基地局および移動局の新規な構成を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide a novel configuration of a base station and a mobile station in a CDMA mobile communication system.

【0020】[0020]

【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CDMA移動通信システムでは、基地局
が、基準信号となるパイロットにフレーム周期毎にフレ
ーム同期のためのユニークワードを挿入し、このパイロ
ット信号とトラフィックチャネルのデータをそれぞれ位
相変調、スペクトル拡散した後、多重化して空中に送信
する。一方、各移動局側では、パイロットチャネルの受
信信号からフレーム同期信号を抽出し、トラフィックチ
ャネルの受信信号から上記フレーム同期信号に基づいて
データを復調する。
In order to achieve the above object, in a CDMA mobile communication system according to the present invention, a base station inserts a unique word for frame synchronization into a pilot serving as a reference signal for each frame period. The pilot signal and the data of the traffic channel are phase-modulated and spectrum-spread, respectively, multiplexed, and transmitted in the air. On the other hand, each mobile station extracts a frame synchronization signal from a pilot channel received signal and demodulates data from a traffic channel received signal based on the frame synchronization signal.

【0021】更に詳述すると、各移動局の受信部は、同
期状態監視手段と切替え制御手段と位相誤差判定手段と
からなる準同期検波復調装置を備え、上記準同期検波復
調装置で、送信及び受信信号間の周波数及び位相が同期
しているか否かを常時監視し、状態に応じて適切な位相
差補正を行う。
More specifically, the receiving section of each mobile station includes a quasi-synchronous detection and demodulation device including a synchronization state monitoring means, a switching control means, and a phase error determination means. Whether or not the frequency and phase between the received signals are synchronized is constantly monitored, and appropriate phase difference correction is performed according to the state.

【0022】上記同期状態監視手段は、受信信号と装置
内の基準信号との位相差が設定値以上の場合は誤り状態
と見做し、平均誤り率が予め設定しておいた許容値より
も小さい場合は同期状態、それ以外は非同期状態と判断
する。同期状態にある時、切替え制御手段は、位相誤差
判定手段によって受信信号と装置内基準信号との位相差
が設定値以上か否かを判定し、設定値以上の場合はこれ
を0とするか、受信信号の位相を反転させた後にPLL
を動作させ、そうでない場合は上記位相差をPLLへの
入力として通常の処理を行うモードを選択する。一方、
非同期状態にある時は、切替え制御手段は、再び同期状
態となるまで通常の引込み動作するモードを選択する。
When the phase difference between the received signal and the reference signal in the apparatus is equal to or greater than a set value, the synchronization state monitoring means considers the state to be an error state and sets the average error rate to be smaller than a preset allowable value. If it is smaller, it is determined to be synchronous, otherwise it is determined to be asynchronous. In the synchronous state, the switching control means determines whether or not the phase difference between the received signal and the internal reference signal is equal to or greater than a set value by the phase error determining means. PLL after inverting the phase of the received signal
Is operated, and if not, a mode in which normal processing is performed by using the phase difference as an input to the PLL is selected. on the other hand,
When in the asynchronous state, the switching control means selects the normal pull-in operation mode until the state is again synchronized.

【0023】[0023]

【作用】本発明の構成によれば、基地局の送信部におい
て、パイロットチャネルのみにユニークワードを挿入す
ればよいため、同期チャネルが不要となり、結果的にス
ループットを向上できる。また、移動局の受信部では、
トラフィックチャネルよりも高い送信電力(通常10d
B程度以上)で出力されるパイロットチャネルを用いて
フレーム同期を取ることができ、従来よりも高いS/N
(信号対雑音電力比)でデータの復調を行える。
According to the structure of the present invention, in the transmitting section of the base station, it is sufficient to insert a unique word only in the pilot channel, so that a synchronization channel is not required, and as a result, the throughput can be improved. In the receiving section of the mobile station,
Higher transmit power than the traffic channel (typically 10d
B or more), frame synchronization can be achieved using a pilot channel output at a higher S / N than before.
Data demodulation can be performed by (signal-to-noise power ratio).

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明によるCDMA移動通信システ
ムの実施例を図面を参照して説明する。
Embodiments of a CDMA mobile communication system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図5は、本発明によるCDMA移動通信シ
ステムの主要部となる基地局の送信部と、移動局の受信
部の構成を示す。図において、基地局の送信部は、パイ
ロットチャネルでは、データ発生部21から発生するパ
イロットデータに対し、ユニークワード挿入部26によ
り発生したユニークワードをフレーム周期毎に挿入する
(図3参照)。この後、回路22、23により位相変調
とスペクトル拡散を行う。トラフィックチャネルは、従
来システムのものと同じであり、データ発生部27から
各移動局1〜n宛のデータを発生し、回路22、23に
より位相変調とスペクトル拡散を行う。パイロットチャ
ネルの出力と、トラフィックチャネルの出力は、多重化
回路24で同期多重化され、多重化された信号は、変調
回路28によてキャリア変調された後、アンテナ29よ
り無線信号として送信される。
FIG. 5 shows a configuration of a transmitting section of a base station and a receiving section of a mobile station, which are main parts of a CDMA mobile communication system according to the present invention. In the figure, the transmitting unit of the base station inserts the unique word generated by the unique word inserting unit 26 into the pilot data generated from the data generating unit 21 for each frame cycle in the pilot channel (see FIG. 3). Thereafter, the circuits 22 and 23 perform phase modulation and spectrum spreading. The traffic channel is the same as that of the conventional system. The data generator 27 generates data addressed to each of the mobile stations 1 to n, and the circuits 22 and 23 perform phase modulation and spread spectrum. The output of the pilot channel and the output of the traffic channel are synchronously multiplexed by a multiplexing circuit 24. The multiplexed signal is carrier-modulated by a modulation circuit 28, and then transmitted as a radio signal from an antenna 29. .

【0026】本発明では、基地局の送信部において、パ
イロットにユニークワードが挿入されたフレーム構成と
なっているため、従来システムのようなフレーム同期専
用のチャネルを用意する必要がない。このため、各移動
局は、パイロットでフレーム同期を取ることが可能とな
り、結果的にトラフィックチャネルのロスをなくすこと
ができる。
According to the present invention, the transmitting section of the base station has a frame structure in which a unique word is inserted into a pilot, so that there is no need to prepare a channel dedicated to frame synchronization unlike the conventional system. For this reason, each mobile station can acquire frame synchronization with the pilot, and as a result, it is possible to eliminate loss of the traffic channel.

【0027】移動局の受信部では、基地局より送信され
た無線信号をアンテナ30で受信し、復調回路31でキ
ャリア復調した後、スペクトル逆拡散回路32で逆拡散
する。逆拡散出力は、2次元のベースバンド信号I、Q
であり、各チャネル(パイロットch、トラフィックc
h)は直交符号により容易に選択抽出できるようになっ
ている。各チャネルの出力は、準同期検波復調部33a
に入力される。フレーム同期回路34は、準同期検波復
調部33aにより位相補正されたパイロットchを用い
てユニークワードを探索し、フレーム先頭検出信号を該
準同期検波復調部33aに出力することによって、適切
なタイミングで受信データを復調する。
In the receiving section of the mobile station, the radio signal transmitted from the base station is received by the antenna 30, carrier-demodulated by the demodulation circuit 31, and then despread by the spectrum despreading circuit 32. The despread output is a two-dimensional baseband signal I, Q
And each channel (pilot ch, traffic c)
h) can be easily selected and extracted by orthogonal codes. The output of each channel is a quasi-synchronous detection demodulation unit 33a.
Is input to The frame synchronization circuit 34 searches for a unique word by using the pilot channel whose phase has been corrected by the quasi-synchronous detection and demodulation unit 33a, and outputs a frame head detection signal to the quasi-synchronous detection and demodulation unit 33a at an appropriate timing. Demodulate the received data.

【0028】既に述べたように、上記CDMA変復調に
おいては、基地局が送信するパイロットにユニークワー
ドが混在しているため、移動局側における準同期検波復
調に際して、ユニークワードに起因するフレーム周期毎
の大きな位相変動が、誤動作の要因となる。この問題
は、準同期検波復調部33aを例えば次のように構成す
ることによって解決できる。
As described above, in the CDMA modulation and demodulation, since the unique word is mixed in the pilot transmitted by the base station, the quasi-synchronous detection and demodulation on the mobile station side is performed for each frame period caused by the unique word. A large phase change causes a malfunction. This problem can be solved by, for example, configuring the quasi-synchronous detection and demodulation unit 33a as follows.

【0029】図6は、準同期検波復調部の構成の1例を
示す。図において、Xi、Xqはパイロット信号(ユニ
ークワードが挿入されている)のスペクトル逆拡散出力
であり、それぞれベースバンドの同相成分I、直交成分
Qを表す(図5参照)。パイロット逆拡散出力Xi、X
qは、位相補正部1で位相回転が行われ、Yi、Yqに
補正される。位相の回転量は、VCO(Voltage Contro
lled Oscillator)7から出力された値φn(nは時
刻)、詳しくはこれを正弦波発生させた信号(COSφ
n、SINφn)により制御される。
FIG. 6 shows an example of the configuration of the quasi-coherent detection and demodulation unit. In the figure, Xi and Xq are the spectrum despread outputs of the pilot signal (in which the unique word is inserted), and represent the in-phase component I and the quadrature component Q of the baseband, respectively (see FIG. 5). Pilot despread output Xi, X
q is phase-rotated by the phase correction unit 1 and corrected to Yi and Yq. The amount of phase rotation is determined by the VCO (Voltage Control
lled Oscillator) 7 outputs a value φn (n is a time), more specifically, a signal (COSφ)
n, SINφn).

【0030】位相補正後の出力Yi、Yqは、パイロッ
ト復調信号として振幅正規化部2に送られ、振幅正規化
部2では、Yi、Yqをそれぞれその2乗和の平方根
(すなわち原点からの距離)で割ることにより、出力Y
i’、Yq’を得る。
The outputs Yi and Yq after the phase correction are sent to the amplitude normalizing section 2 as pilot demodulated signals, and the amplitude normalizing section 2 calculates Yi and Yq respectively as the square root of their sum of squares (that is, the distance from the origin). ), The output Y
i ′ and Yq ′ are obtained.

【0031】本発明においては、Yi、Yqをフレーム
同期34に入力しており、パイロット信号よりフレーム
先頭検出信号を得ている。ここで、フレーム先頭検出信
号は、フレームの先頭ビットが到来する毎に出力される
1ビット幅の矩形パルス信号であり、データ復調部9に
入力される。位相差算出部3では、該振幅正規化出力Y
i’、Yq’と参照信号4との位相差Δφnを計算し、
出力する。ここで参照信号は、理想的なパイロット受信
信号(オール「0」またはオール「1」のディジタル系
列であるが、ここではオール「0」と仮定する)として
期待される信号であり、図4における信号点Aに相当す
る。すなわちΔφnは、該参照信号点Aに対する正規化
後の受信点P(Yi’、Yq’)の位相に相当する。変
調方式としては、移動通信でよく知られたQPSK(Qu
adruple Phase Shift Keying)を用いており、図4はそ
の信号点配置を示す。
In the present invention, Yi and Yq are input to the frame synchronization 34, and a frame head detection signal is obtained from a pilot signal. Here, the frame head detection signal is a 1-bit width rectangular pulse signal output every time the head bit of the frame arrives, and is input to the data demodulation unit 9. In the phase difference calculating section 3, the amplitude normalized output Y
Calculate the phase difference Δφn between i ′, Yq ′ and the reference signal 4,
Output. Here, the reference signal is a signal expected as an ideal pilot reception signal (a digital sequence of all “0” or all “1”, but it is assumed here that it is all “0”). This corresponds to signal point A. That is, Δφn corresponds to the phase of the reception point P (Yi ′, Yq ′) after normalization with respect to the reference signal point A. As a modulation method, QPSK (Qu
FIG. 4 shows the signal point arrangement.

【0032】本実施例においては、移動局は、同期状態
監視部10、切替制御部11、位相差判定部12、及び
位相差補正2(51)を備えている。同期状態監視部1
0では、後に詳述するように、該位相誤差の値を常時監
視し、その値により同期している平均確率(以下、「同
期率」と呼ぶ)を推定する。同期、非同期の判定を次の
ように行う。
In the present embodiment, the mobile station includes a synchronization state monitoring unit 10, a switching control unit 11, a phase difference determination unit 12, and a phase difference correction 2 (51). Synchronization status monitor 1
At 0, as will be described in detail later, the value of the phase error is constantly monitored, and the average probability of synchronization (hereinafter, referred to as “synchronization rate”) is estimated based on the value. The determination of synchronous or asynchronous is performed as follows.

【0033】すなわち、同期率が予め設定された許容値
以下であれば同期状態と判断し、逆に、同期率が許容値
を一定の監視期間連続的に上回っている場合には、非同
期状態と判断する。非同期状態は、通常、装置の電源を
入れた直後の初期状態や、何らかの原因で同期がはずれ
た場合に起こる。
That is, if the synchronization rate is equal to or less than a preset allowable value, it is determined that the apparatus is in a synchronous state. Conversely, if the synchronization rate continuously exceeds the allowable value for a certain monitoring period, the apparatus is switched to the asynchronous state. to decide. The out-of-synchronization state usually occurs when an apparatus is initially turned on immediately after being turned on or when synchronization is lost for some reason.

【0034】同期状態では、切替制御部11によってス
イッチをb側に接続し、位相差Δφn信号を位相差判定
部12に入力する。位相差判定部12では、位相誤差
(Δφn)の絶対値とπ/2とを比較する。位相差補正
回路51は、上記絶対値がπ/2以上なら位相誤差を0
に設定し(Δφn’ = 0)、そうでなければ位相誤差
の元の値のまま出力する(Δφn’ = Δφn)。上記
位相差判定と補正処理により、パイロット信号に周期的
に挿入されたユニークワード(図5)に起因する信号位
相の反転(図3)が生じても、これを強制的に0にする
ことによって、ループフィルタの誤動作を完全に防止す
ることができる。なお、上記位相差補正51は、該位相
誤差の絶対値がπ/2以上の場合に、位相誤差を180
度反転し(Δφn>0ならばΔφn’=Δφn−180
度、そうでなければ、Δφn’=Δφn+180度)、
そうでなければ、位相誤差の元の値をそのまま出力する
(Δφn’=Δφn)ようにしてもよい。このようにし
ても、上記と同等の効果をえることができる。この場
合、参照信号4(図2)は、等価的に、フレーム周期毎
にユニークワードを挿入したものとなり、全データに対
してPLLの処理を有効に行える利点がある。
In the synchronous state, the switch is connected to the b side by the switching control unit 11 and the phase difference Δφn signal is input to the phase difference determination unit 12. The phase difference determination unit 12 compares the absolute value of the phase error (Δφn) with π / 2. The phase difference correction circuit 51 sets the phase error to 0 if the absolute value is π / 2 or more.
(Δφn ′ = 0), and otherwise output the original value of the phase error (Δφn ′ = Δφn). By the above-described phase difference determination and correction processing, even if the signal phase is inverted (FIG. 3) due to the unique word (FIG. 5) periodically inserted into the pilot signal, this is forcibly set to 0. In addition, malfunction of the loop filter can be completely prevented. When the absolute value of the phase error is π / 2 or more, the phase difference correction 51
(Δφn ′ = Δφn−180 if Δφn> 0)
Degrees, otherwise Δφn ′ = Δφn + 180 degrees),
Otherwise, the original value of the phase error may be output as it is (Δφn ′ = Δφn). Even in this case, the same effect as above can be obtained. In this case, the reference signal 4 (FIG. 2) equivalently has a unique word inserted for each frame period, and has an advantage that PLL processing can be effectively performed on all data.

【0035】一方,非同期状態では、切替制御部11に
より、スイッチをa側に接続し、位相誤差(Δφn)を
位相差補正回路5に入力させる。この場合、位相差判定
処理は行わず、同期状態となるまで通常の引込み処理が
行われる。すなわち、スイッチがa側に接続された場合
の処理は、従来と同等である。
On the other hand, in the asynchronous state, the switch is connected to the a side by the switching control unit 11, and the phase error (Δφn) is input to the phase difference correction circuit 5. In this case, the phase difference determination process is not performed, and the normal pull-in process is performed until the synchronization state is established. That is, the processing when the switch is connected to the a side is the same as the conventional processing.

【0036】位相差補正回路5では、PLLの逆制御を
防止するための補正がなされる。具体的には、図7に示
すように、位相回転方向(正または負)に応じて、位相
差の値が常に同符号となるようにする。これによって、
PLLの位相制御方向を同じにし、逆制御を防止でき
る。例えば、位相が正方向に回転している場合はΔφn
が0から2πに範囲、負方向に回転している場合はΔφ
nが0からー2πの範囲内となるようする。
The phase difference correction circuit 5 performs a correction for preventing the reverse control of the PLL. Specifically, as shown in FIG. 7, the value of the phase difference always has the same sign according to the phase rotation direction (positive or negative). by this,
The phase control direction of the PLL can be made the same, and the reverse control can be prevented. For example, when the phase is rotating in the positive direction, Δφn
Is in the range of 0 to 2π, Δφ if rotating in the negative direction
Let n be in the range of 0 to −2π.

【0037】位相差補正回路5、または51によって補
正された位相誤差Δφn’は、ループフィルタ6に入力
される。ループフィルタ6は、通常のよく知られた2次
PLLにおいて用いられる雑音除去用の低域フィルタで
あり、その詳細については説明を省略するが、雑音等に
起因する位相の急激な変動に不要に追従しないよう、P
LLの応答速度を調節するためのものである。ループフ
ィルタ出力は、VCO7で積分され、これによって位相
回転量φnが得られる。
The phase error Δφn ′ corrected by the phase difference correction circuit 5 or 51 is input to the loop filter 6. The loop filter 6 is a low-pass filter for removing noise used in an ordinary well-known second-order PLL. The detailed description thereof will be omitted, but the loop filter 6 is unnecessary for a sudden change in phase due to noise or the like. P not to follow
This is for adjusting the response speed of LL. The output of the loop filter is integrated by the VCO 7, whereby a phase rotation amount φn is obtained.

【0038】正弦波発生部8は、位相回転量φnに応じ
てCOSφnとSINφnを発生するためのものであ
る。これらの信号は、前述したように、受信パイロット
信号の逆拡散出力を位相補正するために用いられる。こ
の位相補正は、更に、トラフィックチャネル信号のデー
タ逆拡散出力に対してもなされる。スペクトラム拡散通
信において、データは常にパイロット信号と同期して多
重化されるので、パイロットの位相を知れば、データの
位相を知ることができる。従って、パイロット信号に対
して同期を取れば、これと同じ位相でデータ信号を容易
に復調できる。位相補正後のトラフィックチャネル出力
は、データ復調部9において、フレーム先頭検出信号の
タイミングで復調され、受信データに復元される。
The sine wave generator 8 is for generating COS φn and SIN φn according to the phase rotation amount φn. These signals are used to correct the phase of the despread output of the received pilot signal, as described above. This phase correction is also made to the data despread output of the traffic channel signal. In spread spectrum communication, data is always multiplexed in synchronization with a pilot signal. Therefore, if the phase of the pilot is known, the phase of the data can be known. Therefore, if synchronization is established with respect to the pilot signal, the data signal can be easily demodulated with the same phase. The traffic channel output after the phase correction is demodulated in the data demodulation unit 9 at the timing of the frame head detection signal, and is restored to the received data.

【0039】次に、本発明における同期状態監視部(図
6参照)について述べる。
Next, the synchronization status monitor (see FIG. 6) according to the present invention will be described.

【0040】同期状態監視部では、既述のように、位相
誤差Δφnの値を常時監視し、その値に基づいて同期率
を推定し、同期率が予め設定された許容値以下であれば
同期状態と判断し、逆に、同期率が許容値より一定の監
視期間連続的に大きい場合、非同期状態と判断する。
As described above, the synchronization state monitoring unit constantly monitors the value of the phase error Δφn, estimates the synchronization rate based on the value, and if the synchronization rate is equal to or less than a preset allowable value, the synchronization state is monitored. If the synchronization rate is continuously higher than the allowable value for a certain monitoring period, the state is determined to be asynchronous.

【0041】図8は、その具体的なアルゴリズムを示
す。位相差Δφnを入力後、その絶対値がπ/2より大
きいか否かを判定し、もし、大きければ、平均化LPF
(LowPass Filter)の入力値を「1」とし、そうでなけ
れば、LPFの入力値を「0」とする。
FIG. 8 shows the specific algorithm. After inputting the phase difference Δφn, it is determined whether or not its absolute value is larger than π / 2.
The input value of (LowPass Filter) is set to “1”, otherwise, the input value of LPF is set to “0”.

【0042】ここで、平均化LPFは、図8に示すよう
に、1次形のよく知られたディジタルフィルタであり、
乗算器81、加算器82、遅延素子83で構成される。
αはフィルタの応答速度を決定するゲインを示す。
Here, the averaging LPF is a well-known first-order digital filter as shown in FIG.
It comprises a multiplier 81, an adder 82, and a delay element 83.
α indicates a gain that determines the response speed of the filter.

【0043】上記操作により、例えば、PLLが同期せ
ずにΔφnが異常に大きくなった場合、LPF出力X
は、平均値が時間とともに増大することになる(同期率
小と推定できる)。PLLが同期している場合のLPF
出力は、平均的に0近傍に停留することになる(同期率
大と推定できる)。よって、LPF出力値Xが、許容値
X0(X0>0)以下に場合は、同期率は十分高く、P
LLが同期状態にあると判断して、同期状態監視部に設
けたカウンタの値を0にリセットし、同期状態としての
切替制御を行う(図1のスイッチをa側に接続する)。
By the above operation, for example, when Δφn becomes abnormally large without the PLL being synchronized, the LPF output X
Means that the average value increases with time (it can be estimated that the synchronization rate is small). LPF when PLL is synchronized
The output stays near 0 on average (it can be estimated that the synchronization rate is large). Therefore, when the LPF output value X is equal to or less than the allowable value X0 (X0> 0), the synchronization rate is sufficiently high, and P
When it is determined that the LL is in the synchronous state, the value of the counter provided in the synchronous state monitoring unit is reset to 0, and switching control for the synchronous state is performed (the switch in FIG. 1 is connected to the a side).

【0044】一方、X>X0の場合は、同期率が低く、
PLLが非同期の可能性が高いため、この状態が一定期
間以上に渡って続くかどうかをパルスカウンタを用いて
観測する。すなわち、X>X0ならばカウントウップに
よりカウンタ値iを「1」増やし、カウント結果が観測
期間M(ビット)より大となったか否かを判定する。カ
ウンタ値iがMより大であれば、非同期状態と判断し、
切替制御によりスイッチ(図1)をa側に接続する。
On the other hand, when X> X0, the synchronization rate is low,
Since there is a high possibility that the PLL is out of synchronization, it is monitored using a pulse counter whether this state continues for a certain period or more. That is, if X> X0, the counter value i is increased by “1” by counting up, and it is determined whether or not the count result has become larger than the observation period M (bit). If the counter value i is larger than M, it is determined that the state is asynchronous,
The switch (FIG. 1) is connected to the a side by the switching control.

【0045】以上の処理により、本発明では装置内の同
期/非同期状態を自動的に観測することが可能となる。
尚、X0とMの値は、例えば次のようにして決定する。
According to the present invention, it is possible to automatically observe the synchronous / asynchronous state in the apparatus according to the present invention.
The values of X0 and M are determined, for example, as follows.

【0046】非同期状態では復号誤り率は統計的に0.
5となり、「1」か「0」か不明の状態と考えられる。
そこで、この値の半分、すなわち0.25を越えたもの
については非同期の可能性が高いものと判断し、X0=
0.25とする。また、平均化LPFのパラメータα=
0.98とする。これは、32kHzのサンプリングで
1.59ms(約50ビット)の時定数に相当する。こ
こでは、少なくとも1/0.25=4ビットの平均化時
間が必要であるから、これで十分である。一方、Mにつ
いては、次式を満足させる。
In the asynchronous state, the decoding error rate is statistically 0.
It is considered that the state is "5", and whether the state is "1" or "0" is unknown.
Therefore, it is determined that the possibility of asynchronous operation is high for a half of this value, that is, a value exceeding 0.25, and X0 =
0.25. Also, the parameter α =
0.98. This corresponds to a time constant of 1.59 ms (about 50 bits) at 32 kHz sampling. Here, at least 1 / 0.25 = 4 bits of averaging time is required, which is sufficient. On the other hand, M satisfies the following expression.

【0047】[0047]

【数1】 (Equation 1)

【0048】ここで、ユニークワード到来時のLPF入
力の期待値を0.5とした。N=0〜31はユニークワ
ード32ビット分に対応する。
Here, the expected value of the LPF input when the unique word arrives is set to 0.5. N = 0 to 31 correspond to 32 bits of the unique word.

【0049】上記実施例の構成によれば、PLLの初期
引込み処理で、同期状態と判定されるまでは位相差判定
処理は行われないため、PLLの引込みが終了しても、
ユニークワードを受信した時のLPF入力は撹乱され
る。よって、この時点からMだけ観測した後のLPF出
力が0.25よりも十分小さくなれば、PLLは同期し
たものと判断してよい。これは、観測期間Mに渡って、
LPF出力が0.25を越えている場合は、非同期状態
と判断できることを意味する。Mの値は、例えば50と
する。M=50が上記数式を十分満足することは容易に
確かめられる。
According to the configuration of the above embodiment, the phase difference determination processing is not performed until the synchronization state is determined in the initial PLL pull-in processing.
The LPF input when receiving a unique word is disturbed. Therefore, if the LPF output after observing only M from this point becomes sufficiently smaller than 0.25, it may be determined that the PLL is synchronized. This means that over the observation period M,
If the LPF output exceeds 0.25, it means that it can be determined that the state is asynchronous. The value of M is, for example, 50. It can be easily confirmed that M = 50 sufficiently satisfies the above expression.

【0050】図9と図10は、本発明によるPLLの位
相引き込み特性のシミュレーション結果を示す。各図
は、それぞれPLLの応答速度(立ち上がり時間)が
0.17ms、2msの場合におけるPLL位相制御誤
差の時間的推移を示しており、上側が従来方式、下側が
本発明方式の特性を示している。ここでは、周波数オフ
セットとして、Δf=5kHzを仮定している。PLL
位相制御誤差(単位:rad)は、図1におけるVCO
出力とその理論値との差である。データレートは32k
bps、1フレーム(=960ビット)は30msに相
当する。また、データは時刻0でフレームの先頭(ユニ
ークワード)から受信されるものとしている。
FIGS. 9 and 10 show simulation results of the phase pull-in characteristic of the PLL according to the present invention. Each figure shows a time transition of the PLL phase control error when the response speed (rise time) of the PLL is 0.17 ms and 2 ms, and the upper side shows the characteristics of the conventional system and the lower side shows the characteristics of the system of the present invention. I have. Here, Δf = 5 kHz is assumed as the frequency offset. PLL
The phase control error (unit: rad) is the VCO in FIG.
The difference between the output and its theoretical value. Data rate is 32k
One bps and one frame (= 960 bits) corresponds to 30 ms. It is assumed that data is received at the time 0 from the beginning (unique word) of the frame.

【0051】図より明らかなように、従来方式では、P
LL引き込み後のユニークワード再受信時(961ビッ
ト目以降)に大きな位相変動が生じてしまい、PLLの
特性を著しく劣化させていることがわかる。これに対し
て、本発明方式では、同時刻でユニークワードが受信さ
れても位相変動の影響を受けず、PLLの誤動作は全く
ない。これは、同期状態監視手段と位相差判定手段によ
り、異常に大きな位相変動を除去しているためである。
As is clear from the figure, in the conventional method, P
It can be seen that a large phase change occurs at the time of re-receiving the unique word after the LL pull-in (the 961th bit and thereafter), which significantly degrades the characteristics of the PLL. On the other hand, in the method of the present invention, even if a unique word is received at the same time, it is not affected by the phase fluctuation, and there is no malfunction of the PLL. This is because abnormally large phase fluctuations are removed by the synchronization state monitoring means and the phase difference determination means.

【0052】従来方式では、PLLの応答速度を遅くす
ることによって、位相変動の影響を軽減しているが、図
10からわかるように、立ち上がり時間を遅くしても、
ユニークワードに起因する位相変動の影響を完全に除去
することはできない。これに対して、本発明方式によれ
ば、ユニークワード到来時にも位相変動の影響を全く受
けず、PLLは正常に動作する。
In the conventional method, the effect of the phase fluctuation is reduced by reducing the response speed of the PLL. However, as can be seen from FIG.
It is not possible to completely eliminate the effects of phase fluctuations caused by unique words. On the other hand, according to the method of the present invention, the PLL operates normally without being affected by the phase fluctuation even when the unique word arrives.

【0053】以上の説明では、準同期検波復調、すなわ
ち、送受信間の搬送波周波数と位相がわずかに異なって
いる状態で、そのずれを受信部ベースバンド処理にて補
償する方式を前提としたが、本発明、同期検波復調、す
なわち、送受信間の搬送波周波数と位相ずれをキャリア
帯で補償する方式に対しても適用できる。
In the above description, the quasi-synchronous detection demodulation, that is, the method of compensating for the deviation by the baseband processing of the receiving unit when the carrier frequency and the phase between transmission and reception are slightly different, is premised. The present invention is also applicable to synchronous detection demodulation, that is, a method of compensating a carrier frequency and a phase shift between transmission and reception in a carrier band.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、基地局は、パイロットチャネルのみにユニー
クワードを挿入すればよく、同期チャネルを設ける必要
がないため、トラフィックチャネルのスループットを向
上させることができる。また、移動局では、受信部にお
いて、トラフィックチャネルよりも高い送信電力(通常
10dB程度以上)で出力されるパイロットチャネルを
用いてフレーム同期を取れるため、従来よりも高いS/
Nでデータを復調できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the base station only needs to insert a unique word into the pilot channel, and does not need to provide a synchronization channel. Can be improved. Further, in the mobile station, since the receiving section performs frame synchronization using a pilot channel output with higher transmission power (usually about 10 dB or more) than the traffic channel, higher S / S than before is achieved.
N can demodulate the data.

【0055】また、準同期検波復調装置に同期状態監視
手段と、切替え制御手段と、位相誤差判定手段とを設け
ることにより、同期/非同期状態を自動的に観測し、状
態に応じた適切な位相差補正処理に切り替えることがで
きる。また、パイロット信号に位相が不規則に変化する
データ(ユニークワード)が含まれていても、それに起
因する大きな位相変動の影響をなくし、PLLの誤動作
を防止することができる。
Further, by providing the quasi-synchronous detection and demodulation device with a synchronization state monitoring means, a switching control means, and a phase error determination means, a synchronous / asynchronous state is automatically observed and an appropriate position according to the state is provided. It is possible to switch to the phase difference correction processing. Further, even if the pilot signal includes data (unique word) whose phase changes irregularly, it is possible to eliminate the influence of a large phase fluctuation caused by the data and prevent malfunction of the PLL.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】CDMA移動通信システムの概念図。FIG. 1 is a conceptual diagram of a CDMA mobile communication system.

【図2】従来のCDMA変復調装置における基地局送信
部と移動局受信部の構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a base station transmitting unit and a mobile station receiving unit in a conventional CDMA modem.

【図3】パイロット信号のフレーム構成の1例を示す
図。、
FIG. 3 is a diagram showing an example of a frame configuration of a pilot signal. ,

【図4】QPSK変調による信号点配置と受信点の一例
を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of signal point arrangement and reception points by QPSK modulation.

【図5】本発明のCDMA移動通信システムにおける基
地局送信部とび移動局受信部の構成を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a base station transmitting unit and a mobile station receiving unit in the CDMA mobile communication system of the present invention.

【図6】本発明における準同期検波復調装置の構成を示
す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a quasi-synchronous detection and demodulation device according to the present invention.

【図7】PLLによる位相の逆制御を防止するための位
相差補正を説明するための図。
FIG. 7 is a view for explaining phase difference correction for preventing reverse control of the phase by the PLL.

【図8】同期状態監視手段の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a synchronization state monitoring unit.

【図9】準同期検波復調装置におけるPLL引き込み特
性のシミュレーション結果の1例を示す図。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a simulation result of a PLL pull-in characteristic in the quasi-synchronous detection and demodulation device.

【図10】準同期検波復調装置におけるPLL引き込み
特性のシミュレーション結果の他の例を示す図。
FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the simulation result of the PLL pull-in characteristic in the quasi-synchronous detection and demodulation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…位相補正部、2…振幅正規化部、3…位相差算出
部、4…参照信号、5…位相差補正1、51…位相差補
正2、6…ループフィルタ、7…VCO、8…正弦波発
生部、9…データ復調部、10…同期状態監視部、11
…切替制御部、12…位相差判定部、11〜13…基地
局、14〜16…セル、17…無線回線制御局、21…
パイロットデータ発生部、22…位相変調部、23…ス
ペクトル拡散部、24…多重化部、25…同期チャネル
データ発生部、26…ユニークワード挿入部、27…移
動局宛データ発生部、28…キャリア変調部、29…基
地局アンテナ、30…移動局アンテナ、31…キャリア
復調部、32…スペクトル逆拡散部、33,33a…準
同期検波復調部、34…フレーム同期部、81…乗算
器、82…加算器、83…遅延素子、101〜106…
移動局。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Phase correction part, 2 ... Amplitude normalization part, 3 ... Phase difference calculation part, 4 ... Reference signal, 5 ... Phase difference correction 1, 51 ... Phase difference correction 2, 6 ... Loop filter, 7 ... VCO, 8 ... Sine wave generator, 9: data demodulator, 10: synchronization state monitor, 11
... Switching control unit, 12 ... Phase difference determination unit, 11-13 ... Base station, 14-16 ... Cell, 17 ... Radio channel control station, 21 ...
Pilot data generation unit, 22: phase modulation unit, 23: spread spectrum unit, 24: multiplexing unit, 25: synchronization channel data generation unit, 26: unique word insertion unit, 27: mobile station data generation unit, 28: carrier Modulation unit, 29: base station antenna, 30: mobile station antenna, 31: carrier demodulation unit, 32: spectrum despreading unit, 33, 33a: quasi-synchronous detection demodulation unit, 34: frame synchronization unit, 81: multiplier, 82 ... Adder, 83 ... Delay element, 101-106 ...
Mobile station.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−289831(JP,A) 米国特許5103459(US,A) Salmasi,A.and Gio housen K.S.”On the System design asp ects of code divis ion multiple acces s(CDMA)applied to digital cellular a nd personal commum ications networks" Vehicular Technolo gy conference,1991.G ateway to the Futu re Technology in M otion.,41st IEEE,pa ges 57−62 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38 H04J 13/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-289831 (JP, A) US Patent 5,103,459 (US, A) Salmasi, A .; and Gio housen K. S. "On the System Design Aspects of Code Division Multiple Accesses (CDMA) Applied to Digital Cellular Communications and International Communications Technology." Gateway to the Future Technology in Motion. , 41st IEEE, pages 57-62 (58) Fields studied (Int. Cl. 7 , DB name) H04B 7/ 24-7/26 102 H04Q 7/00-7/38 H04J 13/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基地局が、パイロット信号に周期的にフレ
ーム同期信号を挿入し、該パイロット信号と各移動局宛
のトラフィックチャネルの信号とをそれぞれスペクトル
拡散して空中に送出し、各移動局が、パイロット信号
からフレーム同期信号を抽出し、トラフィックチャネル
の受信信号から上記フレーム同期信号に基づいてデータ
を復調することを特徴とするCDMA移動通信システ
ム。
1. A base station periodically inserts a frame sync signal to the pilot signal, and sends the air to the pilot signal and the signal of the traffic channel addressed to each mobile station spread spectrum respectively, each mobile station but, CDMA mobile communication system, characterized in that extracting the frame synchronization signal from the pilot signal <br/>, demodulates the data based on the frame sync signal from the received signal of the traffic channel.
【請求項2】フレーム周期毎にユニークワードが挿入さ
れたパイロット信号を生成する手段と、上記パイロット
信号を位相変調する手段と、複数の移動局宛のデータを
上記位相変調されたパイロット信号と同期して位相変調
する手段と、上記位相変調されたパイロット信号および
データをそれぞれスペクトル拡散する手段と、上記スペ
クトル拡散された複数の信号を多重化する手段と、多重
化出力をキャリア変調して送信する手段とからなる送信
部を備えることを特徴とするCDMA移動通信システム
の基地局装置。
2. A means for generating a pilot signal into which a unique word is inserted for each frame period, means for phase-modulating the pilot signal, and synchronizing data addressed to a plurality of mobile stations with the phase-modulated pilot signal. Means for performing phase modulation, means for spectrum-spreading the phase-modulated pilot signal and data, means for multiplexing the plurality of spectrum-spread signals, and carrier-modulating the multiplexed output for transmission. A base station apparatus for a CDMA mobile communication system, comprising: a transmission unit comprising:
【請求項3】受信されたスペクトル拡散信号をキャリア
復調する手段と、上記復調出力をスペクトル逆拡散して
パイロット信号およびデータ信号として出力する手段
と、逆拡散されたパイロット信号とデータ信号のそれぞ
れの位相を補正するための手段と、フレーム同期信号が
挿入された位相補正後のパイロット信号について該フレ
ーム同期信号によるフレーム同期及び準同期検波を行う
手段と、位相補正後のデータをパイロット信号に同期し
て復調する手段とからなる受信部を備えることを特徴と
するCDMA移動通信システムの移動局。
3. A means for carrier demodulating a received spread spectrum signal, a means for spectrum despreading the demodulated output and outputting as a pilot signal and a data signal, and a means for despreading the pilot signal and the data signal, respectively. The means for correcting the phase and the frame synchronization signal
The frame for the inserted pilot signal after the phase correction
Means for performing frame synchronization and quasi-coherent detection by chromatography beam synchronization signal, the mobile station of the CDMA mobile communication system comprising: a receiver comprising a means for demodulating in synchronization with the data after the phase correction to the pilot signal .
【請求項4】前記受信部が、フレーム同期信号が挿入さ
れた前記位相補正後のパイロット信号から該フレーム同
期信号を基にフレームの先頭を検出する手段と、フレー
ムの先頭検出信号の出力タイミングで前記位相補正後の
データ信号を復調する手段と、前記位相補正後のパイロ
ット出力の振幅を正規化する手段と、正規化後のパイロ
ット信号と参照信号との位相差を算出する手段と、該位
相差の大きさに基づいて位相の同期状態を監視する手段
と、同期状態または非同期状態により信号の切り替え制
御を行う手段と、該切り替え制御手段の出力に応じて位
相差を補正する手段と、補正後の位相差の雑音成分を除
去するループフィルタと、該ループフィルタ出力を積分
する手段と、該積分結果に応じた位相の正弦波を発生す
る手段とを備え、前記位相補正手段が上記正弦波を用い
てパイロット信号の位相を回転補正することを特徴とす
る請求項3に記載のCDMA移動通信システムの移動
局。
4. The receiving unit according to claim 1, wherein the frame synchronization signal is inserted.
The said frame same from the pilot signal after the phase correction
Means for detecting the start of a frame based on the phase signal, means for demodulating the data signal after the phase correction at the output timing of the signal for detecting the start of the frame, and means for normalizing the amplitude of the pilot output after the phase correction Means for calculating a phase difference between the normalized pilot signal and the reference signal; means for monitoring a phase synchronization state based on the magnitude of the phase difference; and signal switching control based on the synchronization state or the asynchronous state. Means for correcting the phase difference according to the output of the switching control means, a loop filter for removing a noise component of the corrected phase difference, means for integrating the output of the loop filter, and the integration result 4. A means for generating a sine wave having a phase corresponding to the phase of the pilot signal, wherein the phase correction means rotationally corrects the phase of the pilot signal using the sine wave. The mobile station of the CDMA mobile communication system.
【請求項5】パイロット信号に周期的にフレーム同期信
号を挿入し、該パイロット信号と各移動局宛のトラフィ
ックチャネルの信号とをそれぞれスペクトル拡散して空
中に送出する基地局装置。
5. A periodically inserts a frame sync signal to the pilot signal, the base station apparatus for transmitting in the air said pilot signal and the signal of the traffic channel addressed to each mobile station by spread spectrum, respectively.
【請求項6】上記フレーム同期信号はフレームの先頭部
に挿入されることを特徴とする請求項5に記載の基地局
装置。
6. The base station apparatus according to claim 5, wherein said frame synchronization signal is inserted at the beginning of a frame.
【請求項7】周期的にフレーム同期信号を挿入されたパ
イロット信号から該フレーム同期信号を抽出し、トラフ
ィックチャネルの受信信号から上記フレーム同期信号に
基づいてデータを復調することを特徴とする移動局。
7. A mobile station extracting a frame synchronization signal from a pilot signal into which a frame synchronization signal is periodically inserted, and demodulating data from a received signal of a traffic channel based on the frame synchronization signal. .
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