JP3464624B2 - スペクトル拡散受信装置 - Google Patents

スペクトル拡散受信装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CDMA(符号分
割多元接続)方式のスペクトル拡散受信装置に関するも
ので、特に複数の基地局、マルチパスによる復調パスデ
ータの位相差を揃えてRAKE合成部で利用できるよう
にすることで良好な対干渉特性を有するスペクトル拡散
受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CDMA方式では、送信側で一次変調を
受けたベースバンド信号に対してチャネル毎に異なる拡
散符号を乗算する「拡散」処理を行って、信号は送出さ
れる。受信側では、このスペクトル拡散信号に対して、
送信側と同一の拡散符号を乗算することで「逆拡散処
理」を行って、元の一次信号変調信号を取り出す。一次
変調信号を通常の復調回路を通すことでベースバンド信
号が再生される。送信側と受信側で拡散符号が異なる場
合、相関がとれず、信号を取り出すことはできない。し
たがって、CDMAシステムでは、同一周波数で複数の
チャネルが混在した受信信号から目的のチャネルを取り
出すことが可能である。
【0003】陸上移動体通信では、比較的遠距離まで電
波が届き、建造物等の障害物の裏にも回折効果が大きく
伝わりやすいという特徴もあって、800M〜2GHz
までの周波数帯を利用することが多い。しかし、障害物
等による電磁波の反射・回折が生じることで伝搬路は複
数(マルチパス)となる。すなわち、電波の伝わる距離
が異なることにより、同一地点を発した電波がある地点
に到着するまでに経路による遅延が生じる。この状況で
は復調時、逆拡散の符号同期のタイミングを徐々にずら
していくと、相関ピークが複数得られることになる。
【0004】この遅延プロファイルで現れた位相差(遅
延時間差)にしたがって、各々独立に逆拡散、DLL
(Delay Locked Loop)を動作させる。得られた復調出
力に適当な係数を掛けて各マルチパス受信信号を加算す
ることで、良好な受信特性を得る事ができる。これをR
AKE合成という。ここで生じる位相差は対象とする通
信システムのセル半径等のパラメータから推測する事が
できる。その推測される範囲までの位相差を考慮して各
復調出力をRAKE合成することが必要とされる。
【0005】以上述べたマルチパスにより生じた複数の
位相差(遅延時間差)を有する復調出力(パスデータ)
をRAKE合成する従来方法は、例えば特開平10−1
90528号公報に開示されている。この方法は、図1
1に示すように、タイミング制御回路によって、同期サ
ーチを行い、パスのピーク位置から位相差を算出する。
そして、段数可変型のシフトレジスタを用いて、その位
相差情報を元に取り出す段を調整することにより、位相
差を吸収する。
【0006】この図11では符号発生器114、相関器
115、同期検波回路116の組が3つある3フィンガ
ー方式のRAKE合成方式を示している。アンテナ11
1で受信された信号は無線部112において増幅、周波
数変換、検波されベースバンド信号に変換される。パス
サーチ部113で相関ピーク位置から各パスの位相差が
求められ、符号発生器114では逆拡散符号を発生し、
パスサーチ部113の指示するタイミングで相関器11
5が動作することで各パスの相関出力が得られる。そし
て、各出力の同期検波回路116で同期検波された結果
をシフトレジスタ117に取り込み、パスサーチ部11
3から指示された各パス間の位相差を考慮して段数を設
定して遅延させることで位相を揃え、RAKE合成回路
118で合成を可能にする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このスペクトル拡散受
信装置では、マルチパス伝搬路の時間的変動に伴い、各
パス間の位相差(遅延時間差)、パワー(振幅)は変動
する。この変動に対応して、パスデータの欠損を生じる
事なくRAKE合成を行うことが可能なように、同一位
相に揃えることが必要になる。しかし、復調にDLLを
用いる構成では、そのパスデータ、フレーム同期信号等
の復調出力はシステムクロック分のジッタを持ってお
り、従来例のシフトレジスタ構成ではパスデータの取り
込みを誤る可能性があり、これは結果として誤り率の低
下につながる。また、シフトレジスタ構成では、マルチ
パス変動に可能な限り対応しようとすると、回路規模が
大きくなり、消費電力が増加するといった問題があっ
た。
【0008】本発明の目的は、上記の問題を解決するた
め、パスサーチの結果を利用する必要がなく、受信レベ
ルを改善する事ができ、小型化・低消費電力化を図るこ
とができるCDMA方式のスペクトル拡散受信装置を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】発明は、CDMA方式
のスペクトル拡散受信装置において、スペクトル拡散さ
れた受信信号を検波してベースバンド信号に変換する無
線部と、前記ベースバンド信号に対してパスサーチを行
って各パスの位相差を求めるパスサーチ部と、前記パス
サーチ部の指示するタイミングで、各パス毎に前記ベー
スバンド信号を逆拡散して復調するDLL部と、前記D
LL部からの復調信号を、所定のタイミングで位相を揃
えて、それぞれ出力するタイミング調整部と、前記タイ
ミング調整部からの信号をRAKE合成するRAKE合
成部とを備えるスペクトル拡散受信装置である。そし
て、前記タイミング調整部は、前記DLL部からの信号
を、前記パスサーチ部の指示するタイミングに基づきそ
れぞれ格納保持して、読み出し信号により指示されたア
ドレスにある信号を出力するバッファ部と、前記バッフ
ァ部が保持している各パスの信号を、位相を揃えて出力
するように、前記読み出し信号によりアドレスとタイミ
ングを指示する読み出し信号制御部とを備えることを特
徴とする。
【0010】発明は、前記バッファ部がSRAMから
なることを特徴とする。
【0011】発明は、前記バッファ部は、FIFOか
らなることを特徴とする。
【0012】発明は、前記読み出し信号制御部が、基
準とするDLL部からの信号を中心に各信号間の位相差
を時間的に揃える前記読み出し信号を出力することを特
徴とする。
【0013】発明は、前記タイミング調整部が、前記
DLL部の受信状況の変動に伴う基準とするDLL部か
らの信号変更に対応して、この変更を監視し前記読み出
し信号制御部からの読み出し信号を変更させる基準DL
L監視部を備えたことを特徴とする。
【0014】発明は、前記読み出し信号制御部が、基
準とする信号が時間的に変動した場合でも、該変動に応
じて、読み出し信号の読み出し速度を数クロック分づつ
変更していくことを特徴とする。
【0015】発明は、前記タイミング調整部が、基準
とする信号を中心に各信号間の位相差を規格上の範囲内
に限定して前記バッファ部に取り込み、基準とするDL
Lからの信号に応じて位相を時間的に揃えることを特徴
とする。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明に係るCDMA方式のスペ
クトル拡散受信装置の特徴について、概略を説明する。
本発明に係るCDMA方式のスペクトル拡散受信装置
は、DLLからのパスデータを取り込み、位相を揃える
回路として、従来例の回路規模が大きくなるシフトレジ
スタ構成は使用しない。本発明は、DLLからの信号に
生じるジッタの影響を受けないデータ取り込みバッファ
を有して、DLLから出力されるフレーム同期信号など
のタイミング信号からデータの書き込み、読み出しタイ
ミング信号を生成し、タイミング調整を図る点に特徴が
ある。
【0017】DLLからの復調信号は、図1に示すよう
に、複数のDLLがパスサーチの結果を基に独立して動
作した結果、得られる位相差(遅延時間差)のある信号
である。ただし、通信システム上の制約条件から、理論
上どれだけの位相差(遅延時間差)が生じるかというこ
とは解析されており、その範囲で位相を揃えられれば受
信特性を損なうことはない。現在の携帯電話・セルラー
電話システムではセルの半径として数kmから数十km
と言われており、遅延時間は数十μSとなる。従って、
マルチパス成分としても数十μSまで存在すると考えら
れる。ここでは、上記状況を考慮して、例えば±31μ
Sまでの信号に対するRAKE合成機能について説明す
る。
【0018】現在の携帯電話・セルラー電話システムで
は主に音声通話として利用されており、伝送スピードと
しては例えば32kspsが使用されている。しかし、
今後データ・画像等のマルチメディア通信が携帯電話・
セルラー電話システムで要求されるため、データ伝送ス
ピードの高速化が必須である。以下の説明では、例えば
音声32kspsの4倍のスピードである128ksp
sのデータ伝送を仮定して説明する。図1では128k
spsのベースバンド信号が受信されており、基準とな
るDLL出力(MAINDLL)を定めた場合(図2で
はDLL2)、その位置から±31μS即ち128ks
psでは±4シンボル以内に他の信号も存在する事を示
している。
【0019】マルチパスにより受信入力信号は、例え
ば、3パスから成っており、それぞれパスデータ1,
2,3に対応している。伝送データは図2に示すよう
に、シンボル番号0,1,2,3,4,5‥‥‥で示し
た128kspsのシンボルデータから成っており、ま
た一定数のシンボルデータがまとまって1フレームを構
成している。伝送データのフレームの先頭を示すフレー
ム同期信号は図1に示すように、1フレーム毎のパルス
信号としてデータシンボル番号0の位置に存在してい
る。これは上述したように±31μSの最大位相差を生
じる通信システムを想定している。
【0020】本発明はマルチパス伝搬路の時間的変動に
伴い、基準に指定したDLLを変更する必要が生じたと
き、別のDLLの出力を新たに基準として、タイミング
調整部が読み出しのタイミングを変化させる。これは新
たに基準と定めたDLLのデータを格納するバッファの
リードポインタをバッファの中心に移動させることに等
しい。同様にその基準信号の時間的に前後の関係にある
と予想される他のパスデータを格納するバッファについ
ても、読み出しタイミングを変えてパスデータの欠損な
く各パスの位相差を揃える。こうして、パス変動に対応
したRAKE合成機能を動作させる事が可能となる。
【0021】次に、本発明の実施の形態について、図を
参照しながら説明する。
【0022】<第1実施形態>本発明の第1実施形態
は、複数のDLLからシンボル単位で複数のパスデータ
を取り込み、基準に指定したいずれかのDLL出力に合
わせて、前後数シンボル間の位相差を揃えてRAKE合
成するための回路である。図2はスペクトラム拡散受信
装置の構成を示すブロック図である。アンテナ11で基
地局からの無線信号を受信、無線部12において増幅、
フィルタリング、周波数変換および検波され、ベースバ
ンド信号10を得る。パスサーチ部13は、ベースバン
ド信号10をサーチし、各パスのピーク位置を検出す
る。検出されたタイミング関係を元に、各パスに対応す
るDLL部14−1,2,3内部の符号発生器を動作さ
せ、復調出力17−1,2,3を得る。タイミング調整
部15のバッファ部16−1,2,3は復調出力17−
1,2,3を取り込んで位相を揃え、位相を揃えられた
復調信号18−1,2,3はRAKE合成回路16にお
いて加算される。ここでは説明を簡単にするため、3個
のパスに対応した構成になっているが、対象とするシス
テム条件に応じて増減しても本発明の効果は維持され
る。
【0023】図3はタイミング調整部15の具体的な構
成を示すブロック図である。このタイミング調整部15
は、DLL14からパスデータを格納保持し指定のタイ
ミングで出力するバッファ部16−1,2,3と、各パ
スデータである復調信号17−1,2,3が位相を揃え
るように読み出しタイミングを調整する読み出し信号制
御部34とから構成される。バッファ部16−1,2,
3は、SRAM31と、書き込みタイミング信号生成部
32と、読み出しタイミング信号生成部33とから構成
される。バッファ部16−1,2,3は、スペクトル拡
散受信装置のフィンガーの数(パス数)だけ複数(ここ
では3個を例にしている)並列にならべられている。
【0024】図4により図3の読み出し信号制御部34
の動作を具体的に説明する。各DLLのフレーム同期信
号f1,f2,f3(図3のタイミング信号1,2,
3)およびシンボル同期信号(図示されてない)から書
き込みタイミング信号生成部32で書き込み信号(ライ
トパルス)WP1,WP2,WP3を生成し、SRAM
31にメモリアドレス(ライトアドレス)WA1,2,
3に示すアドレス順に各シンボルデータを書き込んでい
く。アドレスカウンタは自動でカウントされ、図4では
図2のDLL2を、基準となるMAINDLLとして±
2シンボルの位相差を調整し揃える(吸収する)ことを
想定している。しかし、さらに2倍の余裕および出力の
タイミングを考慮してシンボル後(=4×2+1)に位
相の揃った出力がなされるよう、メモリアドレスWA
1,2,3に示すように0から8までカウントされてい
る。
【0025】同時にフレーム同期信号から、DLL毎の
読み出し信号が、シンボルレートに対応して読み出しタ
イミング信号生成部33で生成される。この各DLL毎
の読み出し信号のなかから読み出し信号制御部34にて
MAIDLLに指定した読み出し信号を選択し、この信
号を各バッファ部の読み出し信号RP(リードパルス)
とすることにより、位相を揃えることができる。読み出
し開始アドレスは最初のWPによる書き込み時に保持さ
れている。ここで基準に指定するということは、バッフ
ァに格納されたデータからみれば、フレーム先頭のパス
データ読み出しの時、バッファの中心に読み出しポイン
タを持ってきておいて、他のDLLを格納するバッファ
の読み出しポインタはパスデータの位相関係に対応し
て、その前後のアドレスに定めておいて、その位置関係
を維持しながらアドレスが更新されて読み出していくこ
とと等価である。
【0026】本発明ではDLLからの信号に含まれるジ
ッタの影響を受けない。このことを従来例のシフトレジ
スタと本発明と比較して図5で説明する。例として3フ
ィンガー構成で各フィンガー独立に入力パスデータが
A、B、C、D、E…とシンボル単位で入力されるもの
とする。フィンガー数の増減があっても原理は同じであ
る。入力パスデータにはDLLの追従特性からジッタを
有する。ここで図5(a)はシフトレジスタを採用した
従来例、(b)は本発明のバッファ回路を採用した場合
のパスデータの書き込み、読み出しの動作を説明するも
のである。(a)において、パスサーチの結果得られる
入力パスデータの位相関係からシフトレジスタの段数及
びどのタップから出力を取り出すかが決定される。
【0027】この場合、フィンガー1,2,3の順に位
相が遅れているものとする。各々のフィンガーに対応し
たシフトレジスタへの書き込みは従来例では図示されな
いタイミング制御部(図11の113パスサーチ部に含
まれる)から並列に並ぶシフトレジスタに共通の書き込
みタイミングパルスckが生成される。
【0028】読み出しの場合、同一タイミングで所定の
タップから読み出され、基本的にここで位相が揃えられ
ることになる。各フィンガーは全く独立に動作している
ことおよびパスデータにジッタを有するためにパスデー
タの位相関係・書き込みタイミングパルスとの位相関係
によっては図のフィンガー3のケースにあるとおり、ジ
ッタ次第でデータの格納されるタップが1タップ分ずれ
るケースも有り得る。したがって、常に決まったタップ
から取り出すということを続けると、パスデータの出力
に欠損が生ずる可能性がある。しかしながら、ジッタに
対応してシフトレジスタからの取り出し位置を逐次変え
ていくことは困難であり、従来例のようにシフトレジス
タ形式を採用する限り本質的に生ずる問題であると言え
る。
【0029】−方、(b)の本発明のバッファ回路のケ
ースでは位相を揃えたい範囲に相当する期間だけデータ
を保持しておき、一番最後のフィンガーであるフィンガ
ー3のデータがとりこまれた後、一定シンボル後(最低
1シンボル以上保持した後)に出力する。出力の時間に
ついては、どこまでの範囲のマルチパスを揃えてRAK
E合成するかという規格上の問題に依存する。すなわち
基準とするフィンガーを定め、その前後、数シンボルに
わたってマルチパスを揃える必要があるとすると、基準
とするフィンガーの入力から規格範囲+1シンボル後に
出力するように設計する。したがって、ジッタがあった
としても、取り込まれるタイミングがずれるだけで、取
り出されるタイミングは一定である。しかも、どのフィ
ンガーにおいても最低1シンボル分の出力の時間余裕が
あるため、パスデータを確実に入力順に出力することが
可能であり、ジッタの存在を無視することができる。
【0030】図5(b)ではフィンガー1から3までを
揃えるのにバッファの段数として5段を設定している。
これは基準とするフィンガーの前後2シンボル分のパス
データを揃えることにしているためで2×2+1=5シ
ンボル分のデータ保持を目的としている。フィンガー1
を基準として、パスデータが、その先頭から順にバッフ
ァに取り込まれる。この取り込むためのタイミング信号
は図4でも説明したとおり図示されない各パスデータに
同期するフレーム同期信号、シンボル同期信号からフィ
ンガー毎に生成される。最初のシンボルAを取り込み終
わったら、バッファのアドレスは自動的に更新され、次
のシンボルBを格納する。他のシンボルが取りこまれる
際も、シンボルAは出力されるまで保持される。
【0031】以上の動作を繰り返してフィンガー3まで
パスデータが取り込まれたとき、一番位相が遅れるフィ
ンガー3のパスデータが取り込まれた後、1シンボル後
に各フィンガー最初のパスデータから順番に読み出すと
位相を揃えることができる。一度読み出されたところは
データを上書きしてよいから、図のようにアドレスを繰
り返し使用できる。シフトレジスタに比べてパスデータ
を長い時間にわたって保持して確実にデータを読み出す
ため、ジッタの有無に影響されない。
【0032】この実施例1の方法によれば位相差を揃え
るためにパスサーチの結果を利用する必要もないため、
受信系の回路構成が、その分簡単になる。さらに通信シ
ステム上、必要な範囲にわたって入力を保持し、読み出
しタイミングを調整して各パスの位相差を揃えて確実に
パスデータを出力するため、入力のジッタの影響を受け
ないという特徴をもつ。
【0033】<第2実施形態>図6は、本発明に係るス
ペクトル拡散受信装置のタイミング調整部15である第
2実施形態を示すブロック図である。基本構成は図3と
ほぼ同じなので、対応する部分には同一符号を付し、詳
しい説明は省略する。DLLはスペクトラム拡散された
ベースバンド信号の同期捕捉・同期追従を行う。俊敏な
同期追従特性は非常に重要であり、符号発生器の位相制
御クロックのパルス幅を変化させることにより追従動作
を行う。電波伝搬条件がリアルタイムで変動する移動体
通信では、最適な同期位置が絶えず変化しつづけるた
め、動作中に得られる出力は、この追従特性のため動作
クロック分のジッタを有することになる。
【0034】第2実施形態では、ジッタの影響のないタ
イミング調整部15のバッファ部16−1,2,3を実
現するために、例えばSRAM31に代わり、FIFO
41を採用している。SRAM31に外付けでアドレス
制御回路を設計して実現したバッファ部よりも、ロジッ
クでFIFO41を実現したバッファ部16−1,2,
3のほうが回路規模の面で有利である。
【0035】一般的にSRAMを使う場合は、扱うデー
タが100ワードを超えるようなときであり、既存のS
RAMをFIFOとして動作させるための外つけの制御
回路が複雑になる可能性がある。本発明の対象は数bi
tのデータを数シンボルの範囲でタイミングを揃えて出
力するという信号処理回路であるため、ロジックでFI
FOを設計・実現したほうが回路規模は小さくて済む。
以上の構成例により入力のDLL14−1,2,3から
のパスデータやタイミング信号にジッタが含まれていて
も位相調整動作を効果的に行うという、本発明の特徴を
実現できる。
【0036】<第3実施形態>図7は、本発明に係るス
ペクトル拡散受信装置の第3実施形態を示すブロック図
である。このスペクトル拡散受信装置は、図2とほぼ同
じ構成なので、対応する部分には同一符号を付し、詳し
い説明は省略する。このスペクトル拡散受信装置は、図
2と同様に、複数のDLL14−1,2,3からのシン
ボル単位で出力される複数のパスデータを取り込み基準
に指定したDLL出力に合わせて、前後数シンボル間の
位相差を揃えてRAKE合成する動作を行う。電波伝搬
状況の時間的変動に伴い、パスサーチの結果得られるピ
ーク位置、パワーが変動して基準とするDLL出力(M
AINDLL)を動作途中で変更しなくてはならない場
合が生じる。これに対応するため、第1実施形態で述べ
たパスデータの取り込みを行うバッファの読み出し速度
を調整し、1シンボルの幅を本回路のシステムクロック
単位で適当に調整することで、位相ずれの分も含めて、
パスデータの欠損なく位相を揃える機構を有する。ここ
でいうシステムクロックは、本回路の動作クロックであ
り、シンボルクロックやPNクロックよりも早いクロッ
クである。例えば、チップレート4Mcpsとすると、
4倍サンプリング16MHzのクロック等を想定してい
る。
【0037】図7のスペクトル拡散受信装置には、これ
までの第1実施形態と同様、タイミング調整部45は、
DLL14からパスデータを格納保持し指定のタイミン
グで出力するバッファ部16−1,2,3と、各パスデ
ータである復調信号17−1,2,3が位相を揃えるよ
うに読み出しタイミングを調整する読み出し信号制御部
34とから構成される。図3に示したように、バッファ
部16−1,2,3は、SRAM31と、書き込みタイ
ミング信号生成部32と、読み出しタイミング信号生成
部33とから構成される。さらに、タイミング調整部4
5は、読み出すタイミング信号を生成する読み出しタイ
ミング信号生成部33に対し、図7で示すような動作途
中でのMAINDLLの変更に対応して読み出しタイミ
ングの調整を図る動作を行う基準DLL監視部46を備
える。付加された基準DLL監視部46により、各々の
タイミング調整部の読み出し信号が変更される。
【0038】基準DLL監視部46の具体的な構成を図
8に示す。タイミング調整部45の読み出しタイミング
信号生成部33が読み出しタイミングパルス50を生成
し、その読み出しタイミングパルス50が読み出し用基
準アドレスカウンタ51に入力されて、基準となるアド
レスが更新される。一方、MAINDLLがフレーム同
期信号f1,f2,f3のいずれを指定しているかを読
み出し開始アドレス保持部54で監視しておく。MAI
NDLLの変更が生じた場合、判定部53において読み
出し速度の増減を判定し、その結果をもとに読み出し用
アドレスカウンタ52が動作して、アドレスが更新され
る。
【0039】図9は、例として3つのパスの位相差を揃
える場合を示したものである。DLL1〜3までの出力
が、第1実施形態の手法と同様に、図3の書き込みタイ
ミング信号生成部32からの書き込みタイミング信号に
より、フレーム先頭から順にアドレス順に取り込まれ、
読み出し信号制御部34のタイミングで取り出される。
この場合、DLL1を中心に、DLL3がそれより先行
し、DLL2のほうは遅延したパスを復調している場合
を想定している。図では最初DLL1が基準とするDL
L(MAINDLL)に指定されており、8段目からデ
ータが取り出されている。他のDLLはDLL2が4段
目のデータ、DLL3は12段目のデータがフレーム先
頭のデータである。ここでいう段数とは、バッファの具
体的なアドレスを示すものではなく、第1実施形態の説
明にあったように、パスデータから見て、基準となるD
LLのパスデータを中心として、位相関係に対応したバ
ッファの読み出し位置を表現するものであり、DLLか
らのパスデータを読み出す位置に差をもたせる。このよ
うに読み出し位置に差をもたせることでパスの位相差を
吸収している。
【0040】この例では、図8の読み出し開始アドレス
保持部54でDLL1のフレーム同期信号f1がMAI
NDLLLとして最初に認識される。第1実施形態の同
じ動作で、パスデータの取り込み、読み出しが行われ
る。ここでパス変更により、フレームの途中でDLL2
の動作が停止された後、別のタイミングで動作が再開さ
れたという場合では、再開されたDLL2からの出力を
受けて取り込みが行われ、次のフレーム先頭の取り出し
は、例えば16段目から取り出されるというように変更
される。この受信状況の変化を受けて、次にMAIND
LLがDLL1からDLL3に変更になったとすると、
図8の読み出し開始アドレス保持部54でMAINDL
Lの変更が検出される。そして、読み出し用基準アドレ
スカウンタ51のアドレスと判定部53で読み出しを早
めるべきか遅くするべきか判定が行われる。図9で示す
ところの次のフレーム先頭の読み出しまでに、リードポ
インタの位置を変更して、DLL1がそうであったよう
に8段目からの読み出しとなるように読み出し速度を変
化させていく。このとき、一瞬で追従させるのではな
く、速度を少しずつ変化させる。すなわち、出力信号で
いえば、シンボル幅を少しずつ変化させて対応させる。
DLL1、DLL2についても同様に、リードポインタ
を変更してパスデータの欠損が生じないようにする。
【0041】出力シンボル幅の調整について、図10で
説明する。図10は、DLLが2基動作すなわち2フィ
ンガー動作している場合の例で、DLL1の復調出力a
1、フレーム同期信号f1に対してDLL2の復調出力
a2、フレーム同期信号f2が2シンボル遅延してい
る。出力は±2シンボルの関係にあるパスデータの位相
を揃えることを考慮して、MAINDLLから2+1シ
ンボル後に出力されるように、FIFOのアドレスを定
めている。ここで、フレームの途中でMAINDLLを
時間的に後のDLL2から前のDLL1に変更したとき
を想定する。このときMAINDLLが切り替わった直
後に、DLL1とDLL2の位相差分の2シンボル分を
1シンボル幅に集中して出力すると、RAKE合成回路
の入力において、取り込みがうまくゆかず、合成に不都
合が生じる。そのため、MAINDLL変更時から出力
信号でフレームを構成する各シンボルの幅をシステムク
ロック単位で調整する。すなわち、読み出し速度を変更
して、余分な位相差の分だけ出力シンボルを縮め、RA
KE合成部19においてパスデータの取り込みミスが生
じないようにしている。以上の例は時間的に早いフレー
ムにMAINDLLが変更になった例であるが、逆のケ
ースは反対に読み出し速度を遅くして出力シンボル幅を
広げて対応する。
【0042】このように本発明の第3実施形態によれ
ば、伝搬状況の時間的変動に対応して基準とするDLL
の出力MAINDLLを切り替え、フレーム先頭とパス
データの関係を変えず、パスデータの欠損を生じる事も
なく、RAKE合成を行う事ができるため、良好な受信
特性が得られる。これはシフトレジスタを使った従来例
と比較すると、MAINDLLが時間的に後方へずれて
いくような状況を想定したとき、従来例ではシフトレジ
スタの段数を無限に持たなければ、これに継続的に完全
に対応することは不可能である。しかし、第3実施形態
の構成では、バッファ部を第2実施形態のようにFIF
O構造として、あるところまででアドレスを繰り返し使
用することと、MAINDLL切り替えによって読み出
し速度を変化させることで、有限の回路規模で対応可能
である。したがって、マルチパスの位相を揃えることに
関して多様な状況に対応可能な回路を、従来例では不可
能であったが有限の回路規模で実現できる。
【0043】<第4実施形態>本発明の第4の実施の形
態は、複数のDLLからのシンボル単位の複数のパスデ
ータをシステム上、予想される範囲に限定して取り込み
基準に指定したDLL出力に合わせて、前後数シンボル
間の位相差を揃えてRAKE合成する。スペクトラム拡
散受信装置の構成は図2に示したものと同じである。
【0044】第1実施形態で説明したところのタイミン
グ調整部15の図3のSRAMバッファ31で回路規模
を、パスデータの最大位相差分まで取り込み可能なよう
に限定すればよい。以上のように第4実施形態によれ
ば、通信システム上、予想される範囲に限定して位相を
揃えるという動作のため、さらに回路規模を小さくする
ことができ、従来例と比較して受信回路の小型化・低消
費電力化に大きく貢献することが可能である。
【0045】
【発明の効果】本発明のスペクトル拡散受信装置では、
読み出し信号制御部により、バッファ部が保持している
各パスの受信信号を、位相を揃えて出力するように、前
記読み出し信号によりアドレスとタイミングを指示する
ので、従来のシフトレジスタに比較して、各パスの信号
をバッファで長く保持して確実に読み出すことになり、
ジッタの有無に影響されない。さらに、従来例のように
パスサーチの結果を利用する必要がなく、回路構成を小
さくすることができ、小型化・低消費電力化に有利であ
る。
【0046】また、本発明のスペクトル拡散受信装置で
は、遅延を吸収するためのバッファとしてSRAMやF
IFOを採用することにより、DLLに含まれるジッタ
の影響を受けず、回路規模も小さくできる。
【0047】また、本発明のスペクトル拡散受信装置で
は、基準DLL監視部により、前記DLL部の受信状況
の変動に伴う基準とするDLL部からの信号変更を監視
しているので、基準信号の変更に直ちに対応して読み出
し信号制御部からの読み出し信号を変更させ、受信特性
の向上を図ることができる。
【0048】また、本発明のスペクトル拡散受信装置で
は、基準とする信号が時間的に変動した場合でも、該変
動に応じて、読み出し信号の読み出し速度を数クロック
分づつ変更していくので、伝搬状況の時間変化に伴うパ
スの変化にもパスデータの欠損なく対応してRAKE合
成が可能なため、受信特性の向上が図れる。従来のシフ
トレジスタでは達成できない有限の回路で、時間変動に
対応できる。
【0049】また、本発明のスペクトル拡散受信装置で
は、通信システム上、予想される範囲に限定して位相を
揃えるという動作のため、さらに回路規模を小さくする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】マルチパスにより位相差をもった複数のDLL
からの出力信号の説明図である。
【図2】本発明に係るスペクトラム拡散受信装置の第1
実施形態を示すブロック図である。
【図3】タイミング調整部の構成を示すブロック図であ
る。
【図4】タイミング調整部の位相を揃える処理の説明図
である。
【図5】従来例と実施形態を比較して、パスデータの書
き込み、読み出しの動作を説明する説明図である。
【図6】本発明に係るスペクトル拡散受信装置のタイミ
ング調整部である第2実施形態を示すブロック図であ
る。
【図7】本発明に係るスペクトル拡散受信装置の第3実
施形態を示すブロック図である。
【図8】基準DLL監視部の構成を示すブロック図であ
る。
【図9】位相を揃える際に基準とするシンボル信号が、
動作途中で変更された場合の説明図である。
【図10】2フィンガー動作している場合の揃える際に
基準とするシンボル信号が、動作途中で変更された場合
の説明図である。
【図11】従来のスペクトル拡散受信装置を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】 10 ベースバンド信号 11 アンテナ 12 無線部 13 パスサーチ部 14 DLL 15 タイミング調整部 16 バッファ部 19 RAKE合成部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−178368(JP,A) 特開 平9−247045(JP,A) 特開 平10−190528(JP,A) 米国特許5818866(US,A) G. D’Hervilly et al,SET OF SHIFT RE GISTERS FORMED FRO M A FIFO BUFFER ME MORY,IBM Technical Disclosure Bullet in,1983年 8月,vol.26 n o.3A,pp.1119−1122 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 13/00 - 13/06 H04B 1/69 - 1/713 H04L 7/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CDMA方式のスペクトル拡散受信装置
    において、 スペクトル拡散された受信信号を検波してベースバンド
    信号に変換する無線部と、 前記ベースバンド信号に対してパスサーチを行って各パ
    スの位相差を求めるパスサーチ部と、 前記パスサーチ部の指示するタイミングで、各パス毎に
    前記ベースバンド信号を逆拡散して復調するDLL部
    と、 前記DLL部からの復調信号を、所定のタイミングで位
    相を揃えて、それぞれ出力するタイミング調整部と、 前記タイミング調整部からの信号をRAKE合成するR
    AKE合成部と、 を備え、 前記タイミング調整部は、 前記DLL部からの信号を、前記パスサーチ部の指示す
    るタイミングに基づきそれぞれ格納保持して、読み出し
    信号により指示されたアドレスにある信号を出力するバ
    ッファ部と、 前記バッファ部が保持している各パスの信号を、位相を
    揃えて出力するように、前記読み出し信号によりアドレ
    スとタイミングを指示する読み出し信号制御部と、 を備え 前記読み出し信号制御部は、基準とするDLL部からの
    信号を中心に各信号間の位相差を時間的に揃える前記読
    み出し信号を出力し、基準とする信号が時間的に変動し
    た場合でも、該変動に応じて、読み出し信号の読み出し
    速度を数クロック分づつ変更していく ことを特徴とする
    スペクトル拡散受信装置。
  2. 【請求項2】 CDMA方式のスペクトル拡散受信装置
    において、 スペクトル拡散された受信信号を検波してベースバンド
    信号に変換する無線部と、 前記ベースバンド信号に対してパスサーチを行って各パ
    スの位相差を求めるパスサーチ部と、 前記パスサーチ部の指示するタイミングで、各パス毎に
    前記ベースバンド信号を逆拡散して復調するDLL部
    と、 前記DLL部からの復調信号を、所定のタイミングで位
    相を揃えて、それぞれ出力するタイミング調整部と、 前記タイミング調整部からの信号をRAKE合成するR
    AKE合成部と、 を備え、 前記タイミング調整部は、 前記DLL部からの信号を、前記パスサーチ部の指示す
    るタイミングに基づきそれぞれ格納保持して、読み出し
    信号により指示されたアドレスにある信号を出力するバ
    ッファ部と、 前記バッファ部が保持している各パスの信号を、位相を
    揃えて出力するように、前記読み出し信号によりアドレ
    スとタイミングを指示する読み出し信号制御部と、 前記DLL部の受信状況の変動に伴う基準とするDLL
    部からの信号変更に対応して、この変更を監視し前記読
    み出し信号制御部からの読み出し信号を変更させる基準
    DLL監視部と、 を備え、 前記読み出し信号制御部は、基準とするDLL部からの
    信号を中心に各信号間の位相差を時間的に揃える前記読
    み出し信号を出力し、基準とする信号が時間的に変動し
    た場合でも、該変動に応じて、読み出し信号の読み出し
    速度を数クロック分づつ変更していく ことを特徴とする
    スペクトル拡散受信装置。
  3. 【請求項3】 前記タイミング調整部は、基準とする信
    号を中心に各信号間の位相差を規格上の範囲内に限定し
    て前記バッファ部に取り込み、基準とするDLLからの
    信号に応じて位相を時間的に揃えることを特徴とする
    求項1又は2に記載のスペクトル拡散受信装置。
  4. 【請求項4】 前記バッファ部は、SRAMからなる
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のスペ
    クトル拡散受信装置。
  5. 【請求項5】 前記バッファ部は、FIFOからなる
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のスペ
    クトル拡散受信装置。
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