JP3590043B2

JP3590043B2 - Synchronization acquisition device and synchronization acquisition method

Info

Publication number: JP3590043B2
Application number: JP2003007681A
Authority: JP
Inventors: 弘一相原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2023-01-15
Also published as: WO2004064266A1; JP2004266312A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）セルラシステムにおいて用いられる同期捕捉装置及び同期捕捉方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡセルラシステムでは、移動局の移動に伴うセルの切り替え（ハンドオーバ）時や間欠受信時などにセルサーチを行う必要がある。このセルサーチのうち、３段階セルサーチがよく知られている（例えば、特許文献１参照）。以下、３段階セルサーチについて図を用いて簡単に説明する。
【０００３】
３段階セルサーチは、第１段階ではスロットタイミングの検出、第２段階ではスクランブリングコードグループの同定及びスクランブリングコードタイミング（すなわち、フレームタイミング）の検出、第３段階ではスクランブリングコードの同定の順で行われる。なお、第１段階では、全基地局共通の短周期コードである第１サーチコードを用い、第２段階では、短周期コードである第２サーチコードを用いる。この第２サーチコードは、長周期コードであるスクランブリングコードを複数含むグループ毎に、異なるパターン（各スロットの１シンボルに乗算されている第２サーチコード番号の配列パターン）で配置されている（図６参照）。
【０００４】
＜第１段階＞スロットタイミングの検出
通常、ＣＤＭＡにおいては、図７に示すように同期コードとして第１サーチコード（ＰＳＣ；ＰｒｉｍａｒｙＳｅａｒｃｈＣｏｄｅ）と第２サーチコード（ＳＳＣ；ＳｅｃｏｎｄａｒｙＳｅａｒｃｈＣｏｄｅ）とがコード多重されて各スロット先頭に用意されている。第１段階では、第１サーチコードを用いてスロットタイミングを検出する。スロット内の特定の１シンボル（ここでは、先頭シンボル）が全基地局共通の第１サーチコードのみで拡散されており、この第１サーチコードを用いてスロットタイミングを検出する。
【０００５】
具体的には、図８のＳＴ１１〜ＳＴ１２で示すような工程でスロットタイミングの検出が行われる。ＳＴ１１では、１シンボル分のデータと第１サーチコード（ＰＳＣ）との相関値を計算する。そして、この相関値の計算が１スロットに渡り行われ、１スロット分の遅延プロファイルが作成される。なお、スロットタイミングの検出精度を高めるために、通常複数スロット分の遅延プロファイルを平均化する。
【０００６】
ＳＴ１２では、遅延プロファイル上で相関値が所定の閾値を越えるか否かを判定する。すなわち、相関値のピークを検出して、所定の閾値を越えるピークのタイミングをスロットタイミングの候補として検出し、ＳＴ１３に移行する。一方、所定の閾値を越えるピークがない場合、同期捕捉処理を終了する。
【０００７】
＜第２段階＞スクランブリングコードグループの同定およびスクランブリングコードタイミングの検出
ここでは、第２サーチコード（ＳＳＣ）を用いてスクランブリングコードグループの同定およびスクランブリングコードタイミングの検出を行う。１フレーム内における全スロットの特定の１シンボル（ここでは、先頭シンボル）が、第２サーチコードで拡散されている。フレーム内での第２サーチコードの配置は、長周期コードであるスクランブリングコードを分類したグループ毎に異なる。このグループ数は、図６に示すように全部で３２である。また、第２サーチコードは、通常１７種類用意される。この第２サーチコードを用いてスクランブリングコードグループ（図６における行）を同定し、フレームの先頭、すなわちスクランブリングコードタイミングを検出する。
【０００８】
具体的には、図８のＳＴ１３〜ＳＴ１４で示すような工程で行われる。ＳＴ１３では、図６に示す第２サーチコードの配置表に従って、第１段階で検出されたスロットタイミングに基づいて、受信したスロットの特定の１シンボル（ここでは、先頭シンボル）と第２サーチコードとの間で相関処理を行う。これにより、各グループ毎（配置表の行毎）に０〜１５の各スロットに対応する相関値が算出される。
【０００９】
次いで、図６に示す第２サーチコードの配置を１スロットずらした後、その
１スロットずらした後の配置表に従って、第１段階で検出されたスロットタイミングに基づいて、次に受信したスロットの特定の１シンボルと第２サーチコードとの間で再び相関処理を行う。このとき、スクランブリングコードグループの同定精度およびスクランブリングコードタイミングの検出精度を高めるために、０〜１５の各スロットに対応させた相関値を順次平均化する。そして、平均化処理を、図６に示す第２サーチコードの配置を１スロットずつずらしながら所定スロット分行う。
【００１０】
ＳＴ１４では、ＳＴ１３で算出した相関値が所定の閾値を越えるか否かの判定が行われる。所定の閾値を越える場合には、スクランブリングコードグループ及びスクランブリングコードタイミング（すなわち、フレームの先頭）の候補を検出したものとし、ＳＴ１５に移行する。一方、所定の閾値を越えない場合には、ＳＴ１９に移行する。
【００１１】
＜第３段階＞スクランブリングコードの同定
ここでは、第２段階で同定されたスクランブリングコードグループから確定された１６種類のスクランブリングコード候補から１つのスクランブリングコードを同定する。具体的には、図８のＳＴ１５〜ＳＴ１６で示すような工程で行われる。
【００１２】
ＳＴ１５では、検出されたスクランブリングコードタイミングに従って、受信データとスクランブリングコードの相関値を計算する。この処理を同定されたスクランブリングコードグループに属するスクランブリングコード１６種類について行う。なお、スクランブリングコードタイミングの検出の精度を高めるために、複数シンボル分の相関値を平均化する。
【００１３】
ＳＴ１６では、ＳＴ１５で算出した相関値が所定の閾値を越える場合には、スクランブリングコードとして同定し、ＳＴ１７に移行する。一方、所定の閾値を越えない場合には、ＳＴ１９に移行する。
【００１４】
図８に示す工程は複数のパスのスクランブリングコードを同定する工程であるため、ＳＴ１７では、既に同定済みのスクランブリングコードに対応するパスを除外する。すなわち、ＳＴ１５で作成された遅延プロファイルから、既に検出済みのスクランブリングコードタイミングに対応する相関値が除外される。
【００１５】
第１段階〜第３段階の処理が終了し、１つのスクランブリングコードが同定されると、ＳＴ１８において、所定の数のスクランブリングコードが同定されたか否か確かめられる。そして、所定の数のスクランブリングコードが同定された場合には、処理を終了し、スクランブリングコードの同定数が所定の数に達していない場合には、ＳＴ１９に移行する。
【００１６】
ＳＴ１９では、ＳＴ１２でスロットタイミングの候補として検出されたタイミング全てについてＳＴ１３，ＳＴ１４の第２段階処理が終了したか否かが判定され、終了していればセルサーチを終了し、終了していなければＳＴ１３に移行する。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−１４５１５１号公報（７頁、図１）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通信中のセルから他のセルへハンドオーバを行う際、及び間欠受信時のセルサーチには、以下のような問題点がある。具体的には、図を用いて説明する。
【００１９】
図９は従来の無線通信システムの一例を示す図である。この図において、移動局２１が、基地局２２と通信可能な範囲であるセル２５内で基地局２２に位置登録されているとき、基地局２３及び基地局２４と通信可能な位置でセルサーチを行った場合を考える。このとき、基地局２２から移動局２１に到来するパスは、伝搬環境のため、複数のパス（マルチパス）であることがある。これをセルサーチの第１段階における遅延プロファイルに表すと図１０のようになる。
【００２０】
図１０において、パス６１，６２，６３及び６４は、基地局２２から到来したパスである。また、パス７１は、基地局２３から到来したパスであり、パス８１は、基地局２４から到来したパスである。移動局２１は、基地局２２に位置登録されているため、既に同期捕捉が完了しているにもかかわらず、マルチパスで到来した基地局２２のパスについてもセルサーチの第２段階及び第３段階の処理を行ってしまう。このため、セルサーチに要する時間が長くなるという問題がある。
【００２１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、スクランブリングコードを効率よく同定し、高速なセルサーチを行うことができる同期捕捉装置及び同期捕捉方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の同期捕捉装置は、３段階セルサーチを行う同期捕捉装置において、セルサーチが行われたセルに割り当てられたスクランブリングコードを用いて、当該セルから到来するパスのタイミングの検出をセルサーチの開始と共に始めるパスタイミング検出手段と、受信信号と第１サーチコードとの相関値に基づいてスロットタイミングを検出する第１段階のスロットタイミング検出手段と、前記パスタイミング検出手段で検出されたパスタイミングを用いて、既にセルサーチが行われたセルから受信した信号のスロットタイミングを第２段階及び第３段階の処理から除外する除外手段と、前記スロットタイミング検出手段において検出されたスロットタイミングのうち、前記除外手段で除外されることにより残ったスロットタイミングに基づいて第２段階及び第３段階のセルサーチを行う第２・第３段階処理手段と、を具備する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、セルサーチの際、既にセルサーチを行ったセル（既知セル）から到来するパスに基づいて、既知セルのスロットタイミングをセルサーチの対象から除外するので、既知セルからマルチパスが到来した場合など、既知セルのパスをセルサーチの対象としないことになるので、スクランブリングコードを効率よく同定し、高速なセルサーチを行うことができる。
【００２４】
本発明の同期捕捉装置は、上記構成において、前記スロットタイミング検出手段が、第１段階で相関演算を行った際、遅延プロファイル上に生じるピークレベルが所定の閾値を越える場合、サイドローブのピークのタイミングをスロットタイミングから除外し、遅延プロファイル上に生じるピークレベルが所定の閾値以下の場合、サイドローブのピークのタイミングをスロットタイミングから除外しない構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、遅延プロファイル上に生じるサイドローブのピークが所定の閾値を越える場合、サイドローブのピークのタイミングをスロットタイミングから除外することで、スロットタイミングとして誤ってセルサーチの対象としてしまうことを防ぎ、効率よくスクランブリングコードの同定をおこなうことができる。また、サイドローブのピークが所定の閾値以下である場合、サイドローブのピークのタイミングがスロットタイミングとして認識されないので、ピークのタイミングをスロットタイミングから除外しないことにより、ピークのタイミングを検出するのに要する時間を短縮することができる。
【００２６】
本発明の同期捕捉装置は、上記構成において、３段階セルサーチの各段階における処理及び前記パスタイミング検出手段を制御する制御手段を具備し、前記制御手段が、既にパスサーチが行われたパスタイミングの検出処理から要した時間を計測し、所定時間経過後、セルサーチ処理を強制的に終了し、再度、セルサーチ処理を起動する構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、既にパスサーチが行われたパスタイミングの検出処理から要した時間が所定時間を経過すると、伝搬環境が変動するため、基地局装置から到来するパスのタイミングが変化してしまうので、セルサーチ処理を強制的に終了し、再度、セルサーチ処理を起動することにより、変化したパスタイミングに基づいた正確なパスサーチを行うことができる。
【００２８】
本発明の同期捕捉装置は、上記構成において、前記制御手段が、第１段階の処理から要した時間が所定時間内であれば、前記パスタイミング検出手段を停止する制御を行い、直前に検出したパスタイミングを用いて前記除外手段における処理を行うように制御する構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、第１段階の処理から要した時間が所定の時間内であれば、第１段階の処理と同時に検出した既知セルのパスタイミングは変化していないものとしてパスタイミングを改めて検出する必要がないので、既知セルのパスタイミング検出処理に要する電力を削減することができる。
【００３０】
本発明の同期捕捉装置は、上記構成において、前記制御手段が、前記除外手段の処理を定期的に停止する構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、既知セルと新規セルのスロットタイミングが一致する場合、除外手段によって新規セルのスロットタイミングまでもセルサーチの対象から除外することになり、セルサーチを行うことができなくなってしまうが、除外手段の処理を定期的に停止することで、既知セルと新規セルのスロットタイミングが一致した場合でも、セルサーチを行うことができる可能性を高めることができる。
【００３２】
本発明の同期捕捉装置は、上記構成において、前記除外手段が、第１段階における相関値から既にセルサーチが行われたセルにおけるスロットタイミングの相関値を引いた差分が所定の閾値を越えたとき、既知セルのスロットタイミングをセルサーチの対象とする構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、既知セルのスロットタイミングと新規セルのスロットタイミングが一致したタイミングにおいて、第１段階相関値から既にセルサーチが行われたセルにおけるスロットタイミングの相関値を引いた差分が所定の閾値を越えた場合、既にセルサーチが行われたセル（既知セル）のスロットタイミングを除外しないようにすることで、新規セルのスロットタイミングと既知セルのスロットタイミングが一致した場合でも、新規セルのスロットタイミングを検出することができる。
【００３４】
本発明の同期捕捉方法は、３段階セルサーチを行う同期捕捉方法において、既にセルサーチが行われたセルから到来するパスのタイミングの検出をセルサーチの開始と共に始めるパスタイミング検出工程と、基地局装置から受信した信号のスロットタイミングを検出するスロットタイミング検出工程と、前記パスタイミング検出工程で検出したパスタイミングを用いて、既にセルサーチを行ったセルから受信した信号のスロットタイミングをセルサーチの対象から除外する除外工程と、を具備するようにした。
【００３５】
この方法によれば、セルサーチの際、既知セルから到来するパスに基づいて、既知セルのスロットタイミングをセルサーチの対象から除外するので、既知セルからマルチパスが到来した場合など、既知セルのパスをセルサーチの対象としないことになるので、スクランブリングコードを効率よく同定し、高速なセルサーチを行うことができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、セルサーチの第１段階において受信信号のスロットタイミング検出中に、同期捕捉したセル（既知セル）から到来するパスのタイミングを当該セルに割り当てられたスクランブリングコードを用いて検出し、第１段階で検出したスロットタイミングから、既知セルのパスタイミングを用いて既知セルから受信した信号のスロットタイミングをセルサーチの対象から除外したうえで、セルサーチを行うことである。これにより、まだセルサーチが行われていないセル（新規セル）のスクランブリングコードを効率よく同定し、セルサーチを高速に行うことができる。
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
（一実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る同期捕捉装置の構成を示すブロック図である。この図において、無線受信部１０２は、アンテナ１０１を介して受信した信号（受信信号）に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバートやＡ／Ｄ変換等）を施し、無線受信処理後の信号をＳＷ（スイッチ）１０３に出力する。
【００３９】
ＳＷ１０３は、無線受信部１０２から出力された信号を後述する制御部１０４の制御に従って第１段階処理部１０５、第２段階処理部１１１、第３段階処理部１１６及びパスタイミング検出部１２１に適宜切り替えて出力する。
【００４０】
制御部１０４は、第１段階処理部１０５、第２段階処理部１１１、第３段階処理部１１６及びパスタイミング検出部１２１からそれぞれ出力結果を得て、効率のよいセルサーチを行うためにＳＷ１０３を制御する。
【００４１】
第１段階処理部１０５は、３段階セルサーチの第１段階の処理を行い、スロットタイミングの検出を行う。具体的には、第１サーチコード発生部１０６が、全ての基地局において共通に使用される第１サーチコードを発生し、相関回路１０７に出力する。
【００４２】
相関回路１０７は、受信信号と第１サーチコード発生部１０６から出力された第１サーチコードとの相関演算を行い、算出した相関値を平均化回路１０８に出力する。平均化回路１０８は、相関回路１０７で算出した相関値を複数スロット分平均化する。
【００４３】
スロットタイミング検出部１０９は、平均化回路１０８で平均化された相関値から所定の閾値を越える相関値のタイミングを検出し、検出したタイミングを既知セルスロットタイミング除外部１１０に出力する。
【００４４】
既知セルスロットタイミング除外部１１０は、スロットタイミング検出部１０９から出力されたタイミングのうち、後述するパスタイミング検出部１２１で検出された既知セルのパスタイミングを用いて既知セルのスロットタイミングをセルサーチの対象から除外する。残ったスロットタイミングを新規セルのスロットタイミング候補として制御部１０４及び相関回路１１３に出力する。
【００４５】
第２段階処理部１１１は、３段階セルサーチの第２段階の処理を行い、スクランブリングコードグループの同定及びスクランブリングコードタイミングの検出を行う。具体的には、第２サーチコード発生部１１２が、１７種類の第２サーチコードを発生し、相関回路１１３に出力する。
【００４６】
相関回路１１３は、既知セルスロットタイミング除外部１１０から出力されたスロットタイミングで第２サーチコード発生部１１２から出力された１７種類の第２サーチコードと受信信号との相関演算をそれぞれ行う。算出された相関値は割り当て部１１４に出力される。
【００４７】
割り当て部１１４は、相関回路１１３で算出された相関値を、図６に示す第２サーチコードの配置表に従って、各スロット０〜１５に割り当てながら、各スロット毎に相関値を順次平均化する。割り当てた結果はスクランブリングコードグループ同定部１１５に出力される。
【００４８】
スクランブリングコードグループ同定部１１５は、割り当て部１１４の割り当て結果と所定の閾値との閾値判定を行う。閾値を越える割り当て結果からスクランブリングコードグループの同定及びスクランブリングコードタイミング（フレームタイミング）の検出を行う。同定結果及び検出結果は制御部１０４、スクランブリングコード発生部１１７、相関回路１１８に出力される。
【００４９】
第３段階処理部１１６は、３段階セルサーチの第３段階の処理を行い、スクランブリングコードの同定を行う。具体的には、スクランブリングコード発生部１１７が、スクランブリングコードグループ同定部１１５で同定されたグループに属する１６種類のスクランブリングコードを発生し、相関回路１１８に出力する。
【００５０】
相関回路１１８は、スクランブリングコードグループ同定部１１５で検出されたスクランブリングコードタイミングでスクランブリングコード発生部１１７から出力されたスクランブリングコードと受信信号との相関演算を行う。算出された相関値は平均化回路１１９に出力される。
【００５１】
平均化回路１１９は、相関回路１１８で算出された相関値を複数スロット分平均化し、スクランブリングコード同定部１２０に出力する。
【００５２】
スクランブリングコード同定部１２０は、平均化回路１１９で平均化した相関値と所定の閾値との閾値判定を行い、閾値を越える場合には、新規セルのスクランブリングコードとして同定する。
【００５３】
パスタイミング検出部１２１は、セルサーチ起動時に、既知セルのパスタイミングの検出を開始する。具体的には、スクランブリングコード発生部１２２が既知セルのスクランブリングコードを発生し、相関回路１２３に出力する。
【００５４】
相関回路１２３は、スクランブリングコード発生部１２２から出力されたスクランブリングコードの所定のタイミング幅と受信信号との相関演算を行い、算出結果を平均化回路１２４に出力する。
【００５５】
平均化回路１２４は、相関回路１２３で算出した相関値を所定のタイミング幅で平均化し、平均化した相関値をパスタイミング検出部１２５に出力する。
【００５６】
パスタイミング検出部１２５は、平均化回路１２４で平均化した相関値と所定の閾値との閾値判定を行い、閾値を越える相関値のタイミングを検出する。検出したパスタイミングは、制御部１０４及び既知セルスロットタイミング除外部１１０に出力される。
【００５７】
図２は、本発明の一実施の形態に係る同期捕捉装置の動作を示すフロー図である。この図において、ＳＴ２０１では、１シンボル分のデータと第１サーチコード（ＰＳＣ）との相関演算を行う。そして、この相関演算が１スロットに渡り行われ、１スロット分の遅延プロファイルが作成される。なお、スロットタイミングの検出精度を高めるために、通常複数スロット分の遅延プロファイルを平均化する。
【００５８】
ＳＴ２０２では、ＳＴ２０１の相関演算と同時に既知セルのスクランブリングコードと受信信号との相関演算を行い、既知セルのパスタイミングを検出する。ここで、検出したパスタイミングから既知セルのフレームタイミングが分かり、フレームタイミングに基づいてスロットタイミングが分かる。
【００５９】
ＳＴ２０３では、ＳＴ２０１で算出した相関値の位相、すなわちスロットタイミングから、ＳＴ２０２で検出された既知セルのパスタイミングを用いて既知セルのスロットタイミングを除外する。ＳＴ２０１では、既知セル及び新規セルからのパスについてスロットタイミングの検出が行われるが、既知セルについては既にセルサーチ済みなので、ＳＴ２０３で既知セルのスロットタイミングを除外する。
【００６０】
ＳＴ２０４では、遅延プロファイル上で相関値が所定の閾値を越えるか否かを判定する。すなわち、相関値のピークを検出して、所定の閾値を越えるピークのタイミングを新規セルのスロットタイミング候補として検出し、ＳＴ２０５に移行する。一方、所定の閾値を越えるピークがない場合、同期捕捉処理を終了する。
【００６１】
ＳＴ２０５では、第２サーチコードの配置表に従って、第１段階で検出されたスロットタイミングに基づいて、受信したスロットの特定の１シンボル（ここでは、先頭シンボル）と第２サーチコードとの間で相関処理を行う。これにより、各グループ毎（配置表の行毎）に０〜１５の各スロットに対応する相関値が算出される。
【００６２】
次いで、図６に示す第２サーチコードの配置を１スロットずらした後、その１スロットずらした後の配置表に従って、第１段階で検出されたスロットタイミングに基づいて、次に受信したスロットの特定の１シンボルと第２サーチコードとの間で再び相関処理を行う。このとき、スクランブリングコードグループの同定精度およびスクランブリングコードタイミングの検出精度を高めるために、０〜１５の各スロットに対応させた相関値を順次平均化する。そして、平均化処理を、図６に示す第２サーチコードの配置を１スロットずつずらしながら所定スロット分行う。
【００６３】
ＳＴ２０６では、ＳＴ２０５で算出した相関値が所定の閾値を越えるか否かの判定が行われる。所定の閾値を越える場合には、スクランブリングコードグループの同定及びスクランブリングコードタイミング（すなわち、フレームの先頭）を検出したものとし、ＳＴ２０７に移行する。一方、所定の閾値を越えない場合には、ＳＴ２１１に移行する。
【００６４】
ＳＴ２０７では、ＳＴ２０６で検出されたスクランブリングコードタイミングに従って、受信信号とスクランブリングコードとの相関値を計算する。この処理をＳＴ２０６で同定されたスクランブリングコードグループに属するスクランブリングコード１６種類について行う。なお、スクランブリングコードタイミングの検出の精度を高めるために、複数シンボル分の相関値を平均化する。
【００６５】
ＳＴ２０８では、ＳＴ２０７で算出した相関値が所定の閾値を越える場合には、スクランブリングコードとして同定し、ＳＴ２０９に移行する。一方、所定の閾値を越えない場合には、ＳＴ２１１に移行する。
【００６６】
図２に示す工程は複数のパスのスクランブリングコードを同定する工程であるため、ＳＴ２０９では、ＳＴ２０４で検出された複数スロットタイミングのうち、今回処理を行ったスロットタイミングを除外し、今回処理したタイミングに対してＳＴ２０５〜ＳＴ２１０以降の処理を２回以上行わないようにする。
【００６７】
ＳＴ２０９の処理が終了し、１つのスクランブリングコードが同定されると、ＳＴ２１０において、所定の数のスクランブリングコードが同定されたか否かが確かめられる。そして、所定の数のスクランブリングコードが同定された場合には、処理を終了し、スクランブリングコードの同定数が所定の数に達していない場合には、ＳＴ２１１に移行する。
【００６８】
ＳＴ２１１では、ＳＴ２０４でスロットタイミングの候補として検出されたタイミング全てについてＳＴ２０５，ＳＴ２０６の第２段階処理が終了したか否かが判定され、終了していればセルサーチを終了し、終了していなければＳＴ２０５に移行する。
【００６９】
このように、セルサーチ（特に第１段階処理）と同時に既知セルのパスタイミングを検出し、検出したパスタイミングからスロットタイミングを割り出し、セルサーチの第１段階において検出したスロットタイミングから既知セルのスロットタイミングを除外することにより、既知セルのセルサーチを行わなくてよいので、セルサーチを高速に行うことができる。
【００７０】
図３は、既知セルのスロットタイミングを除外する様子を示す概念図を示す。図３（ａ）は、第１段階における新規セルと既知セルのスロットタイミングをそれぞれ表した遅延プロファイルである。ただし、所定の閾値を越える相関値とそのタイミングのみ表したものである。図３（ａ）の２つの遅延プロファイルを１つにまとめた遅延プロファイルを示したのが図３（ｂ）である。セルサーチの第１段階では、図３（ａ）で示したように新規セルの遅延プロファイルと既知セルの遅延プロファイルを区別することができないため、実際には、図３（ｂ）に示すような遅延プロファイルが得られる。そこで、パスタイミング検出部１２１において、既知セルのパスタイミングを検出し、検出したパスタイミングからスロットタイミングを割り出す。図３（ｂ）から既知セルのスロットタイミングを除外することにより、図３（ｃ）が示すように新規セルのパスタイミングのみ残ることになる。
【００７１】
ところで、新規セルの相関値のタイミングと既知セルの相関値のタイミングが一致することがある。この場合、既知セルのスロットタイミングを除外すると新規セルのスロットタイミングまでも除外することになってしまい、新規セルのセルサーチを行うことができないことがある。この様子を図４に示す。
【００７２】
図４は、新規セルの相関値のタイミングと既知セルの相関値のタイミングが一致した場合を示す概念図である。この図において、図４（ａ）は、新規セルと既知セルのスロットタイミングをそれぞれ表した遅延プロファイルである。新規セルのピークは１本、既知セルのピークは２本であるとする。図４（ａ）の２つの遅延プロファイルを１つにまとめた遅延プロファイルを示したのが図４（ｂ）であり、新規セルのスロットタイミングと既知セルのスロットタイミングが一致するため、ピークが２本になってしまう。この状態で既知セルのスロットタイミングを除外すると、新規セルのスロットタイミングまで除外してしまい、図４（ｃ）のようになってしまうため、新規セルのスロットタイミングを検出することができなくなってしまう。
【００７３】
そこで、既知セルスロットタイミング除外部１１０は、第１段階における相関値から既知セルにおけるスロットタイミングの相関値を引いた差分が所定の閾値を越えるか否かを判定し、閾値を越えるのであれば、既知セルのスロットタイミングを除外しないようにする。これにより、新規セルのスロットタイミングと既知セルのスロットタイミングが一致した場合でも、新規セルのスロットタイミングを検出することができる。なお、パスサーチ処理はＣＰＩＣＨを、第１段階処理はＰ−ＳＣＨ（Ｐｒｉｍａｒｙ−ＳｅａｒｃｈＣｈａｎｎｅｌ）を使用するので、ＣＰＩＣＨとＰ−ＳＣＨの送信電力の比を考慮して、差分をとってもよい。
【００７４】
なお、既知セルのスロットタイミングを除外する処理を定期的に行わないようにしてもよい。これにより、新規セルと既知セルのスロットタイミングが一致した場合において、新規セルのセルサーチを行うことができる可能性を高くすることができる。ただし、この場合、既知セルについてもセルサーチを行うことになる。また、パスタイミング検出部１２１の処理も停止するようにすることで、検出処理に要する電力を削減することができる。
【００７５】
ここで、相関回路１０７において、相関演算によって生じる相関波形について説明する。ここでは、同一の第１サーチコード同士の相関をとることから自己相関と称する。図５は、第１サーチコードの自己相関波形を示す図である。図５（ａ）に示すように、２５６［Ｃｈｉｐ］で相関値「１」となるピークが現れ、このピークを中心にサイドローブが現れる。スロットタイミング検出部１０９では、最大相関値をスロットタイミングとして検出すると共に、サイドローブでピークを形成するタイミングもスロットタイミングとして検出することがある。しかしながら、サイドローブでピークを形成するタイミングは正しいスロットタイミングではないので、スロットタイミングとして検出してしまうと、第２段階以降の処理を無駄に行ってしまう。そのため、サイドローブでピークを形成するタイミングがスロットタイミングとして検出されると除外する必要がある。
【００７６】
実際には、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、縦縞で表した雑音成分を考慮する必要がある。図５（ｂ）は、セルの信号レベルが高く、雑音レベルが低い場合を表しており、図５（ｃ）は、セルの信号レベルが低く、雑音レベルが高い場合を表している。
【００７７】
図５（ｂ）の場合、サイドローブのピークは雑音レベルよりも高いため、サイドローブのピークのタイミングをスロットタイミング検出部１０９がスロットタイミングとして検出してしまう。このため、サイドローブのピークのタイミングをスロットタイミングから除外する。ここで、サイドローブのピークのタイミングは、２５６ｃｈｉｐ時間に対して一意に決定することができるため、サイドローブのピークのタイミングを検出する必要はない。
【００７８】
一方、図５（ｃ）の場合、サイドローブのピークは雑音レベルよりも低いため、スロットタイミング検出部１０９がサイドローブのピークのタイミングをスロットタイミングとして検出することはない。
【００７９】
このことから、第１サーチコードの自己相関によって生じるピーク（２５６ｃｈｉｐ）のレベル（Ｅ_Ｃ／Ｉ_Ｏ又はＲＳＣＰ）が所定の閾値より大きい場合には、サイドローブをスロットタイミングから除外することにより誤ったスロットタイミングでのセルサーチを防ぐことができる。また、ピークのレベルが所定の閾値より小さい場合には、ピークのタイミングがスロットタイミングとして検出されることはないので、サイドローブをスロットタイミングから除外する必要がなく、サイドローブと新規セルのスロットタイミングが一致した場合でも、新規セルのスロットタイミングを検出することができる。
【００８０】
なお、ピークの相関値（２５６Ｃｈｉｐの相関値）及びサイドローブのピークのタイミングにおける相関値（サイドローブピーク候補）の比と所定の閾値とを比較し、サイドローブピーク候補の相関値をピークの相関値で除算した値が所定の閾値より大きければ、サイドローブをスロットタイミングから除外する必要がなく、また、所定の閾値より小さければサイドローブピーク候補をサイドローブのピークと見なし、スロットタイミングから除外してもよい。
【００８１】
また、上記既知セルのタイミングと同様に、自己相関のサイドローブ上の相関値から、ピークの相関値に基づいて理論的に求めることができるサイドローブ上の相関値を引き、その差分値が閾値を超えていたら、新規セルのタイミングとサイドローブのタイミングが一致していたと考えられるので、サイドローブをピーク候補と見なしてもよい。
【００８２】
このように本実施の形態によれば、セルサーチの第１段階において受信信号のスロットタイミングを検出中に、既知セルから到来するパスのタイミングを検出し、第１段階で検出したスロットタイミングから既知セルのスロットタイミングを除外することにより、セルサーチを高速に行うことができる。
【００８３】
なお、既知セルのスロットタイミングを示すデータは、所定時間経過すると伝搬路が変わってしまい無効になってしまう。このため、制御部１０４は、既知セルのパスタイミング検出処理から要した時間を計測し、既知セルのスロットタイミングが有効である時間が経過したら、セルサーチを強制的に終了し、再度、セルサーチを第１段階から開始するように制御してもよい。これにより、変化したパスタイミングに基づいた正確なパスサーチを行うことができる。
【００８４】
また、制御部１０４は、既知セルのパスタイミングの検出処理から要した時間が所定の時間内であれば、第１段階の処理と同時に検出した既知セルのパスタイミングは、変化していないものとして、パスタイミングを改めて検出しないようにしてもよい。これにより、パスタイミング検出部１２１において検出処理に要する電力を削減することができる。すなわち、既知セルのパスタイミング検出処理から要した時間が所定の時間を超えていたセルのみ、パスタイミングが変化したものとしてパスタイミングの検出を行う。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、セルサーチの第１段階において受信信号のスロットタイミング検出中に、既知セルから到来するパスのタイミングを検出し、第１段階で検出したスロットタイミングから、既知セルのパスタイミングを用いて既知セルから受信した信号のスロットタイミングをセルサーチの対象から除外したうえで、セルサーチを行うことである。これにより、新規セルのスクランブリングコードを効率よく同定し、セルサーチを高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る同期捕捉装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態に係る同期捕捉装置の動作を示すフロー図
【図３】既知セルのスロットタイミングを除外する様子を示す概念図
【図４】新規セルの相関値のタイミングと既知セルの相関値のタイミングが一致した場合のスロットタイミングを除外する様子を示す概念図
【図５】第１サーチコードの自己相関波形を示す図
【図６】スクランブリングコードグループに対応する第２サーチコードの配列を示す表
【図７】フレーム構成の一例を示す模式図
【図８】従来の同期捕捉装置の動作を示すフロー図
【図９】無線通信システムの構成を示す概念図
【図１０】セルサーチの第１段階の遅延プロファイルの一例を示す図
【符号の説明】
１０１アンテナ
１０２無線受信部
１０３ＳＷ
１０４制御部
１０５第１段階処理部
１０６第１サーチコード
１０７、１１３、１１８、１２３相関回路
１０８、１１９、１２４平均化回路
１０９スロットタイミング検出部
１１１第２段階処理部
１１２第２サーチコード発生部
１１４割り当て部
１１５スクランブリングコードグループ同定部
１１６第３段階処理部
１１７、１２２スクランブリングコード発生部
１２０スクランブリングコード同定部
１２１パスタイミング検出部
１２５パスタイミング検出部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a synchronization acquisition device and a synchronization acquisition method used in a CDMA (Code Division Multiple Access) cellular system.
[0002]
[Prior art]
In a CDMA cellular system, it is necessary to perform a cell search at the time of cell switching (handover) or intermittent reception due to movement of a mobile station. Among these cell searches, a three-stage cell search is well known (for example, see Patent Document 1). Hereinafter, the three-stage cell search will be briefly described with reference to the drawings.
[0003]
The three-stage cell search is performed in the following order: slot timing detection in the first stage, identification of scrambling code group and scrambling code timing (ie, frame timing) in the second stage, and identification of scrambling code in the third stage. Done in In the first stage, a first search code that is a short-cycle code common to all base stations is used, and in the second stage, a second search code that is a short-cycle code is used. The second search code is arranged in a different pattern (an arrangement pattern of the second search code number multiplied by one symbol of each slot) for each group including a plurality of scrambling codes that are long-period codes. See FIG. 6).
[0004]
<First stage> Detection of slot timing
Normally, in CDMA, as shown in FIG. 7, a first search code (PSC; Primary Search Code) and a second search code (SSC; Secondary Search Code) are code-multiplexed as synchronization codes and prepared at the beginning of each slot. ing. In the first stage, the slot timing is detected using the first search code. One specific symbol (the leading symbol in this case) in the slot is spread only with a first search code common to all base stations, and the slot timing is detected using the first search code.
[0005]
Specifically, the detection of the slot timing is performed in the steps as shown in ST11 to ST12 in FIG. In ST11, a correlation value between data for one symbol and a first search code (PSC) is calculated. Then, the calculation of the correlation value is performed over one slot, and a delay profile for one slot is created. In order to improve the detection accuracy of the slot timing, usually, the delay profiles for a plurality of slots are averaged.
[0006]
In ST12, it is determined whether or not the correlation value exceeds a predetermined threshold on the delay profile. That is, a peak of the correlation value is detected, a peak timing exceeding a predetermined threshold is detected as a slot timing candidate, and the process proceeds to ST13. On the other hand, if there is no peak exceeding the predetermined threshold, the synchronization acquisition processing ends.
[0007]
<Second stage> Identification of scrambling code group and detection of scrambling code timing
Here, the scrambling code group is identified and the scrambling code timing is detected using the second search code (SSC). One specific symbol (here, the first symbol) of all slots in one frame is spread by the second search code. The arrangement of the second search code in the frame differs for each group in which the scrambling code, which is a long-period code, is classified. The number of groups is 32 in total as shown in FIG. In general, 17 types of second search codes are prepared. Using this second search code, a scrambling code group (row in FIG. 6) is identified, and the head of the frame, that is, the scrambling code timing is detected.
[0008]
Specifically, the process is performed in steps as shown in ST13 to ST14 in FIG. In ST13, according to the arrangement table of the second search code shown in FIG. 6, based on the slot timing detected in the first stage, one specific symbol (here, the first symbol) of the received slot, the second search code, Perform correlation processing between. Thereby, the correlation value corresponding to each of the slots 0 to 15 is calculated for each group (each row of the arrangement table).
[0009]
Next, the arrangement of the second search code shown in FIG.
According to the arrangement table shifted by one slot, the correlation processing is performed again between the specific one symbol of the slot received next and the second search code based on the slot timing detected in the first stage. At this time, in order to increase the identification accuracy of the scrambling code group and the detection accuracy of the scrambling code timing, the correlation values corresponding to the slots 0 to 15 are averaged sequentially. Then, the averaging process is performed for predetermined slots while shifting the arrangement of the second search code shown in FIG. 6 by one slot.
[0010]
In ST14, it is determined whether or not the correlation value calculated in ST13 exceeds a predetermined threshold. If the threshold value is exceeded, it is determined that a candidate for the scrambling code group and the scrambling code timing (that is, the head of the frame) has been detected, and the process proceeds to ST15. On the other hand, when the difference does not exceed the predetermined threshold, the process proceeds to ST19.
[0011]
<Third step> Identification of scrambling code
Here, one scrambling code is identified from 16 types of scrambling code candidates determined from the scrambling code group identified in the second stage. Specifically, the process is performed in steps as shown in ST15 to ST16 in FIG.
[0012]
In ST15, a correlation value between the received data and the scrambling code is calculated according to the detected scrambling code timing. This process is performed for 16 types of scrambling codes belonging to the identified scrambling code group. In order to increase the accuracy of detecting the scrambling code timing, correlation values for a plurality of symbols are averaged.
[0013]
In ST16, if the correlation value calculated in ST15 exceeds a predetermined threshold value, it is identified as a scrambling code, and the process proceeds to ST17. On the other hand, when the difference does not exceed the predetermined threshold, the process proceeds to ST19.
[0014]
Since the process shown in FIG. 8 is a process of identifying the scrambling codes of a plurality of paths, in ST17, the paths corresponding to the already identified scrambling codes are excluded. That is, the correlation value corresponding to the already detected scrambling code timing is excluded from the delay profile created in ST15.
[0015]
When the processes of the first to third stages are completed and one scrambling code is identified, it is checked in ST18 whether a predetermined number of scrambling codes have been identified. Then, when a predetermined number of scrambling codes have been identified, the process is terminated, and when the number of identified scrambling codes has not reached the predetermined number, the process proceeds to ST19.
[0016]
In ST19, it is determined whether or not the second stage processing of ST13 and ST14 has been completed for all the timings detected as candidates for the slot timing in ST12. If the processing has been completed, the cell search is completed. The process moves to ST13.
[0017]
[Patent Document 1]
JP 2001-145151 A (Page 7, FIG. 1)
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
However, there are the following problems in performing a handover from a communicating cell to another cell and in a cell search at the time of intermittent reception. This will be specifically described with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a conventional wireless communication system. In this figure, when the mobile station 21 is registered with the base station 22 in a cell 25 that is in a range where the mobile station 21 can communicate with the base station 22, a cell search is performed at a position where the mobile station 21 can communicate with the base station 23 and the base station 24. Consider the case when you go. At this time, the path arriving at the mobile station 21 from the base station 22 may be a plurality of paths (multipath) due to the propagation environment. FIG. 10 shows this in a delay profile in the first stage of the cell search.
[0020]
In FIG. 10, paths 61, 62, 63 and 64 are paths arriving from the base station 22. The path 71 is a path arriving from the base station 23, and the path 81 is a path arriving from the base station 24. Since the mobile station 21 has been registered with the base station 22, the second stage and the third cell search of the path of the base station 22 which arrived by multipath even though the synchronization acquisition has already been completed. Performs stepwise processing. Therefore, there is a problem that the time required for the cell search becomes longer.
[0021]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a synchronization acquisition device and a synchronization acquisition method capable of efficiently identifying a scrambling code and performing a high-speed cell search.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The synchronization acquisition device of the present invention is a synchronization acquisition device that performs a three-stage cell search, Using the scrambling code assigned to , The cell Of the timing of the path arriving from Using a path timing detecting means, a first stage slot timing detecting means for detecting a slot timing based on a correlation value between a received signal and a first search code, and a path timing detected by the path timing detecting means, An exclusion unit for excluding a slot timing of a signal received from a cell for which a cell search has already been performed from the processing of the second and third stages; and an exclusion unit among the slot timings detected by the slot timing detection unit. A second and third stage processing means for performing second and third stage cell searches based on the slot timing remaining after being excluded is adopted.
[0023]
According to this configuration, at the time of cell search, the slot timing of the known cell is excluded from the cell search based on the path arriving from the cell (known cell) that has already performed the cell search. For example, when a cell arrives, the path of a known cell is not targeted for cell search, so that a scrambling code can be efficiently identified and a high-speed cell search can be performed.
[0024]
In the above configuration, when the slot timing detection means performs a correlation operation in the first step, if a peak level generated on a delay profile exceeds a predetermined threshold, a peak of a side lobe is detected. A configuration is adopted in which the timing is excluded from the slot timing and the peak timing of the side lobe is not excluded from the slot timing when the peak level occurring on the delay profile is equal to or less than a predetermined threshold.
[0025]
According to this configuration, when the peak of the side lobe occurring on the delay profile exceeds a predetermined threshold, the timing of the peak of the side lobe is excluded from the slot timing, so that the cell timing is erroneously targeted for the cell search as the slot timing. , And the scrambling code can be efficiently identified. When the peak of the side lobe is equal to or less than the predetermined threshold, the timing of the peak of the side lobe is not recognized as the slot timing. Therefore, the timing of the peak is not detected by excluding the peak timing from the slot timing. Time can be reduced.
[0026]
The synchronization acquisition device of the present invention, in the above-described configuration, includes a control unit that controls the processing in each stage of the three-stage cell search and the path timing detection unit, wherein the control unit determines the path timing in which the path search has already been performed. The time required from the detection processing of is measured, and after a predetermined time elapses, cell Forcibly terminate the search process, cell Start the search process Structure Take a success.
[0027]
According to this configuration, when the time required from the detection processing of the path timing for which the path search has already been performed elapses the predetermined time, the propagation environment changes, so that the timing of the path coming from the base station apparatus changes. So cell Forcibly terminate the search process, cell By starting the search processing, an accurate path search based on the changed path timing can be performed.
[0028]
The synchronization acquisition device of the present invention, in the above configuration, wherein the control means performs control for stopping the path timing detection means if the time required from the first stage processing is within a predetermined time, and the control means detects the immediately preceding detection. A configuration is employed in which control is performed so as to perform processing in the exclusion unit using path timing.
[0029]
According to this configuration, if the time required from the first-stage processing is within a predetermined time, the path timing of the known cell detected at the same time as the first-stage processing is detected again without any change. Therefore, it is possible to reduce the power required for the process of detecting the path timing of a known cell.
[0030]
The synchronization acquisition device of the present invention has a configuration in the above configuration, in which the control means periodically stops the processing of the exclusion means.
[0031]
According to this configuration, when the slot timing of the known cell matches the slot timing of the new cell, the exclusion unit excludes even the slot timing of the new cell from the target of the cell search, and the cell search cannot be performed. However, by periodically stopping the processing of the exclusion unit, it is possible to increase the possibility that the cell search can be performed even when the slot timing of the known cell matches the slot timing of the new cell.
[0032]
The synchronization acquisition apparatus of the present invention, in the above configuration, wherein the exclusion means subtracts the correlation value of the slot timing in the cell in which the cell search has already been performed from the correlation value in the first stage, and the difference exceeds a predetermined threshold. , A configuration is adopted in which slot timing of a known cell is subjected to cell search.
[0033]
According to this configuration, at the timing when the slot timing of the known cell and the slot timing of the new cell match, the difference obtained by subtracting the correlation value of the slot timing in the cell for which the cell search has already been performed from the first-stage correlation value is a predetermined value. When the threshold value is exceeded, the slot timing of a cell (known cell) for which a cell search has already been performed is not excluded, so that even if the slot timing of the new cell matches the slot timing of the known cell, The slot timing can be detected.
[0034]
The synchronization acquisition method of the present invention is a synchronization acquisition method for performing a three-stage cell search, Already Of the path arriving from the cell on which the cell search was performed of detection Start with the start of cell search A path timing detecting step, a slot timing detecting step of detecting a slot timing of a signal received from the base station apparatus, and a signal received from a cell that has already been subjected to a cell search using the path timing detected in the path timing detecting step. And removing the slot timing from the cell search target.
[0035]
According to this method, at the time of cell search, the slot timing of the known cell is excluded from the target of the cell search based on the path arriving from the known cell. Since the path is not targeted for cell search, scrambling codes can be efficiently identified, and high-speed cell search can be performed.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The gist of the present invention is to detect the timing of a path arriving from a synchronously acquired cell (known cell) using a scrambling code allocated to the cell during slot timing detection of a received signal in the first stage of cell search. Then, from the slot timing detected in the first stage, the cell search is performed after excluding the slot timing of the signal received from the known cell from the target of the cell search using the path timing of the known cell. This makes it possible to efficiently identify the scrambling code of a cell (new cell) for which cell search has not yet been performed, and perform cell search at high speed.
[0037]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0038]
(One embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a synchronization acquisition device according to one embodiment of the present invention. In this figure, a radio reception unit 102 performs a predetermined radio reception process (down conversion, A / D conversion, etc.) on a signal (received signal) received via an antenna 101, and converts the signal after the radio reception process. Output to SW (switch) 103.
[0039]
The SW 103 switches the signal output from the wireless reception unit 102 to a first-stage processing unit 105, a second-stage processing unit 111, a third-stage processing unit 116, and a path-timing detection unit 121 as appropriate under the control of the control unit 104 described below. Output.
[0040]
The control unit 104 obtains output results from the first-stage processing unit 105, the second-stage processing unit 111, the third-stage processing unit 116, and the path-timing detection unit 121, and sets the SW 103 to perform an efficient cell search. Control.
[0041]
The first-stage processing unit 105 performs the first-stage processing of the three-stage cell search, and detects slot timing. Specifically, first search code generating section 106 generates a first search code commonly used in all base stations and outputs the first search code to correlation circuit 107.
[0042]
Correlation circuit 107 performs a correlation operation between the received signal and the first search code output from first search code generation section 106, and outputs the calculated correlation value to averaging circuit 108. The averaging circuit 108 averages the correlation values calculated by the correlation circuit 107 for a plurality of slots.
[0043]
Slot timing detecting section 109 detects a timing of a correlation value exceeding a predetermined threshold value from the correlation values averaged by averaging circuit 108 and outputs the detected timing to known cell slot timing excluding section 110.
[0044]
The known cell slot timing exclusion section 110 uses the path timing of the known cell detected by the path timing detection section 121 described later among the timings output from the slot timing detection section 109 to determine the slot timing of the known cell in the cell search. Exclude from the target. The remaining slot timing is output to the control unit 104 and the correlation circuit 113 as a slot timing candidate for a new cell.
[0045]
The second-stage processing unit 111 performs the second-stage processing of the three-stage cell search, and identifies a scrambling code group and detects scrambling code timing. Specifically, second search code generating section 112 generates 17 types of second search codes and outputs them to correlation circuit 113.
[0046]
The correlation circuit 113 performs a correlation operation between the 17 types of second search codes output from the second search code generation unit 112 and the received signal at the slot timing output from the known cell slot timing exclusion unit 110, respectively. The calculated correlation value is output to allocating section 114.
[0047]
The allocating unit 114 sequentially averages the correlation value for each slot while allocating the correlation value calculated by the correlation circuit 113 to each of the slots 0 to 15 according to the second search code arrangement table shown in FIG. The result of the assignment is output to scrambling code group identification section 115.
[0048]
Scrambling code group identification section 115 performs a threshold determination between the allocation result of allocation section 114 and a predetermined threshold. The scrambling code group is identified and the scrambling code timing (frame timing) is detected from the allocation result exceeding the threshold value. The identification result and the detection result are output to the control unit 104, the scrambling code generation unit 117, and the correlation circuit 118.
[0049]
The third-stage processing unit 116 performs a third-stage process of the three-stage cell search, and identifies a scrambling code. Specifically, scrambling code generation section 117 generates 16 types of scrambling codes belonging to the group identified by scrambling code group identification section 115 and outputs the generated scrambling codes to correlation circuit 118.
[0050]
Correlation circuit 118 performs a correlation operation between the scrambling code output from scrambling code generation section 117 and the received signal at the scrambling code timing detected by scrambling code group identification section 115. The calculated correlation value is output to the averaging circuit 119.
[0051]
The averaging circuit 119 averages the correlation value calculated by the correlation circuit 118 for a plurality of slots, and outputs the result to the scrambling code identification unit 120.
[0052]
The scrambling code identification unit 120 performs a threshold determination between the correlation value averaged by the averaging circuit 119 and a predetermined threshold, and if the correlation exceeds the threshold, identifies the new cell as a scrambling code for a new cell.
[0053]
The path timing detection unit 121 starts detecting the path timing of a known cell when starting the cell search. Specifically, scrambling code generating section 122 generates a scrambling code of a known cell and outputs the generated scrambling code to correlation circuit 123.
[0054]
Correlation circuit 123 performs a correlation operation between a predetermined timing width of the scrambling code output from scrambling code generation section 122 and the received signal, and outputs the calculation result to averaging circuit 124.
[0055]
The averaging circuit 124 averages the correlation value calculated by the correlation circuit 123 with a predetermined timing width, and outputs the averaged correlation value to the path timing detection unit 125.
[0056]
The path timing detection unit 125 performs a threshold determination between the correlation value averaged by the averaging circuit 124 and a predetermined threshold, and detects the timing of the correlation value exceeding the threshold. The detected path timing is output to the control unit 104 and the known cell slot timing exclusion unit 110.
[0057]
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the synchronization acquisition device according to the embodiment of the present invention. In this figure, in ST201, a correlation operation is performed between data for one symbol and a first search code (PSC). Then, this correlation operation is performed over one slot, and a delay profile for one slot is created. In order to improve the detection accuracy of the slot timing, usually, the delay profiles for a plurality of slots are averaged.
[0058]
In ST202, the correlation calculation between the scrambling code of the known cell and the received signal is performed simultaneously with the correlation calculation in ST201, and the path timing of the known cell is detected. Here, the frame timing of the known cell is known from the detected path timing, and the slot timing is known based on the frame timing.
[0059]
In ST203, the slot timing of the known cell is excluded from the phase of the correlation value calculated in ST201, that is, the slot timing, using the path timing of the known cell detected in ST202. In ST201, slot timing is detected for paths from the known cell and the new cell. However, since the cell search has already been performed for the known cell, the slot timing of the known cell is excluded in ST203.
[0060]
In ST204, it is determined whether or not the correlation value exceeds a predetermined threshold on the delay profile. That is, the peak of the correlation value is detected, the peak timing exceeding a predetermined threshold is detected as a slot timing candidate for a new cell, and the process proceeds to ST205. On the other hand, if there is no peak exceeding the predetermined threshold, the synchronization acquisition processing ends.
[0061]
In ST205, according to the allocation table of the second search code, based on the slot timing detected in the first stage, the correlation between a specific one symbol (here, the first symbol) of the received slot and the second search code is determined. Perform processing. Thereby, the correlation value corresponding to each of the slots 0 to 15 is calculated for each group (each row of the arrangement table).
[0062]
Next, after the second search code arrangement shown in FIG. 6 is shifted by one slot, the next received slot is identified based on the slot timing detected in the first stage according to the arrangement table after the one slot shift. The correlation process is performed again between one symbol of the second search code and the second search code. At this time, in order to increase the identification accuracy of the scrambling code group and the detection accuracy of the scrambling code timing, the correlation values corresponding to the slots 0 to 15 are averaged sequentially. Then, the averaging process is performed for predetermined slots while shifting the arrangement of the second search code shown in FIG. 6 by one slot.
[0063]
In ST206, it is determined whether or not the correlation value calculated in ST205 exceeds a predetermined threshold. If the threshold value is exceeded, it is determined that the identification of the scrambling code group and the scrambling code timing (ie, the head of the frame) have been detected, and the process proceeds to ST207. On the other hand, if it does not exceed the predetermined threshold, the process moves to ST211.
[0064]
In ST207, a correlation value between the received signal and the scrambling code is calculated according to the scrambling code timing detected in ST206. This process is performed for 16 types of scrambling codes belonging to the scrambling code group identified in ST206. In order to increase the accuracy of detecting the scrambling code timing, correlation values for a plurality of symbols are averaged.
[0065]
In ST208, when the correlation value calculated in ST207 exceeds a predetermined threshold, the correlation value is identified as a scrambling code, and the process proceeds to ST209. On the other hand, if it does not exceed the predetermined threshold, the process moves to ST211.
[0066]
Since the process shown in FIG. 2 is a process of identifying the scrambling codes of a plurality of paths, in ST209, the slot timing of this processing is excluded from the plurality of slot timings detected in ST204, and the timing of this processing is excluded. The processing from ST205 to ST210 is not performed twice or more.
[0067]
When the process of ST209 is completed and one scrambling code is identified, it is confirmed in ST210 whether a predetermined number of scrambling codes have been identified. If a predetermined number of scrambling codes have been identified, the process is terminated, and if the number of identified scrambling codes has not reached the predetermined number, the process proceeds to ST211.
[0068]
In ST211, it is determined whether or not the second stage processing in ST205 and ST206 has been completed for all of the timings detected as candidate slot timings in ST204. If completed, the cell search is completed. The process moves to ST205.
[0069]
As described above, the path timing of the known cell is detected simultaneously with the cell search (particularly the first stage processing), the slot timing is determined from the detected path timing, and the slot timing of the known cell is determined from the slot timing detected in the first stage of the cell search. By excluding the timing, it is not necessary to perform a cell search for a known cell, so that a high-speed cell search can be performed.
[0070]
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a state in which slot timing of a known cell is excluded. FIG. 3A is a delay profile showing slot timings of a new cell and a known cell in the first stage. However, only the correlation value exceeding a predetermined threshold value and its timing are shown. FIG. 3B shows a delay profile obtained by combining the two delay profiles of FIG. 3A into one. In the first stage of the cell search, the delay profile of the new cell cannot be distinguished from the delay profile of the known cell as shown in FIG. A delay profile is obtained. Therefore, the path timing detection unit 121 detects the path timing of the known cell, and calculates the slot timing from the detected path timing. By excluding the slot timing of the known cell from FIG. 3B, only the path timing of the new cell remains as shown in FIG. 3C.
[0071]
Incidentally, the timing of the correlation value of the new cell may coincide with the timing of the correlation value of the known cell. In this case, if the slot timing of the known cell is excluded, the slot timing of the new cell is also excluded, and the cell search of the new cell may not be performed. This is shown in FIG.
[0072]
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a case where the timing of the correlation value of the new cell and the timing of the correlation value of the known cell match. FIG. 4A is a delay profile showing slot timings of a new cell and a known cell, respectively. It is assumed that the new cell has one peak and the known cell has two peaks. FIG. 4B shows a delay profile obtained by combining the two delay profiles of FIG. 4A into one, and since the slot timing of the new cell matches the slot timing of the known cell, the peak is 2 It becomes a book. If the slot timing of the known cell is excluded in this state, the slot timing of the new cell is also excluded, resulting in the state as shown in FIG. 4C, so that the slot timing of the new cell cannot be detected. .
[0073]
Therefore, the known cell slot timing exclusion unit 110 determines whether or not the difference obtained by subtracting the correlation value of the slot timing in the known cell from the correlation value in the first stage exceeds a predetermined threshold. Do not exclude slot timing of known cells. Accordingly, even when the slot timing of the new cell matches the slot timing of the known cell, the slot timing of the new cell can be detected. Since the path search process uses the CPICH and the first stage process uses the P-SCH (Primary-Search Channel), the difference may be calculated in consideration of the transmission power ratio between the CPICH and the P-SCH.
[0074]
The process of excluding the slot timing of the known cell may not be performed periodically. This makes it possible to increase the possibility that a cell search for a new cell can be performed when the slot timings of the new cell and the known cell match. However, in this case, a cell search is also performed for a known cell. Also, by stopping the processing of the path timing detection unit 121, it is possible to reduce the power required for the detection processing.
[0075]
Here, a correlation waveform generated by the correlation operation in the correlation circuit 107 will be described. Here, since the same first search code is correlated, it is referred to as autocorrelation. FIG. 5 is a diagram showing an autocorrelation waveform of the first search code. As shown in FIG. 5A, a peak having a correlation value of “1” appears at 256 [Chip], and a side lobe appears around this peak. In some cases, the slot timing detection unit 109 detects the maximum correlation value as the slot timing, and also detects the timing of forming a peak in the side lobe as the slot timing. However, the timing at which a peak is formed by the side lobe is not the correct slot timing. Therefore, if the timing is detected as the slot timing, the processing after the second stage is uselessly performed. Therefore, it is necessary to exclude a timing at which a peak is formed in a side lobe when the timing is detected as a slot timing.
[0076]
Actually, as shown in FIGS. 5B and 5C, it is necessary to consider noise components represented by vertical stripes. FIG. 5B shows the case where the signal level of the cell is high and the noise level is low, and FIG. 5C shows the case where the signal level of the cell is low and the noise level is high.
[0077]
In the case of FIG. 5B, since the peak of the side lobe is higher than the noise level, the slot timing detection unit 109 detects the peak timing of the side lobe as the slot timing. Therefore, the peak timing of the side lobe is excluded from the slot timing. Here, the timing of the peak of the side lobe can be uniquely determined with respect to the 256-chip time, so that it is not necessary to detect the timing of the peak of the side lobe.
[0078]
On the other hand, in the case of FIG. 5C, since the peak of the side lobe is lower than the noise level, the slot timing detecting unit 109 does not detect the timing of the peak of the side lobe as the slot timing.
[0079]
From this, the level (E) of the peak (256 chips) generated by the autocorrelation of the first search code is obtained. _C / I _O Or (RSCP) is larger than a predetermined threshold, it is possible to prevent a cell search at an erroneous slot timing by excluding the side lobe from the slot timing. When the peak level is smaller than the predetermined threshold, the peak timing is not detected as the slot timing, so that it is not necessary to exclude the side lobe from the slot timing, and the side lobe and the slot timing of the new cell are not required. Can be detected, the slot timing of the new cell can be detected.
[0080]
The ratio of the correlation value of the peak (correlation value of 256 chips) and the correlation value at the timing of the peak of the side lobe (candidate side lobe peak) is compared with a predetermined threshold value, and the correlation value of the candidate side lobe peak is determined. If the value divided by the value is larger than a predetermined threshold, it is not necessary to exclude the side lobe from the slot timing, and if the value is smaller than the predetermined threshold, the side lobe peak candidate is regarded as a peak of the side lobe and excluded from the slot timing. You may.
[0081]
Further, similarly to the timing of the known cell, the correlation value on the side lobe that can be theoretically obtained based on the correlation value of the peak is subtracted from the correlation value on the side lobe of the autocorrelation, and the difference value is determined as a threshold value. , The new cell timing and the side lobe timing are considered to match, so the side lobe may be considered as a peak candidate.
[0082]
As described above, according to the present embodiment, the timing of the path arriving from the known cell is detected during the detection of the slot timing of the received signal in the first stage of the cell search, and the known timing is determined from the slot timing detected in the first stage. By excluding cell slot timing, cell search can be performed at high speed.
[0083]
Note that the data indicating the slot timing of a known cell changes its propagation path after a lapse of a predetermined time, and becomes invalid. For this reason, the control unit 104 measures the time required from the path detection processing of the known cell, and forcibly terminates the cell search when the time during which the slot timing of the known cell is valid elapses. May be controlled to start from the first stage. Thereby, an accurate path search based on the changed path timing can be performed.
[0084]
If the time required from the detection processing of the path timing of the known cell is within a predetermined time, the control unit 104 determines that the path timing of the known cell detected at the same time as the processing of the first stage has not changed. Alternatively, the path timing may not be detected again. As a result, the power required for the detection processing in the path timing detection unit 121 can be reduced. That is, the path timing is detected only for the cells in which the time required from the path timing detection processing of the known cell exceeds the predetermined time, assuming that the path timing has changed.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, during the slot timing detection of a received signal in the first stage of cell search, the timing of a path arriving from a known cell is detected, and from the slot timing detected in the first stage, It is to perform a cell search after excluding a slot timing of a signal received from a known cell from a cell search target using the path timing of the known cell. As a result, the scrambling code of the new cell can be efficiently identified, and the cell search can be performed at high speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a synchronization acquisition device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the synchronization acquisition apparatus according to one embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state where slot timing of a known cell is excluded.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing how slot timing is excluded when the timing of the correlation value of a new cell matches the timing of the correlation value of a known cell.
FIG. 5 is a diagram showing an autocorrelation waveform of a first search code.
FIG. 6 is a table showing an arrangement of second search codes corresponding to a scrambling code group;
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a frame configuration.
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of a conventional synchronization acquisition device.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a configuration of a wireless communication system.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a delay profile in a first stage of a cell search.
[Explanation of symbols]
101 antenna
102 Wireless receiver
103 SW
104 control unit
105 first stage processing unit
106 1st search code
107, 113, 118, 123 Correlation circuit
108, 119, 124 averaging circuit
109 Slot timing detector
111 second stage processing unit
112 Second search code generator
114 Assignment unit
115 Scrambling code group identification unit
116 third stage processing unit
117, 122 Scrambling code generator
120 scrambling code identification unit
121 Path timing detector
125 path timing detector

Claims

In a synchronization acquisition device that performs a three-stage cell search,
Using a scrambling code assigned to the cell on which the cell search has been performed, path timing detection means for starting detection of the timing of a path coming from the cell together with the start of the cell search ,
First-stage slot timing detection means for detecting slot timing based on a correlation value between the received signal and the first search code;
Using the path timing detected by the path timing detection means, an exclusion means for excluding a slot timing of a signal received from a cell for which a cell search has already been performed from the processing in the second and third steps;
A second / third-stage processing unit for performing a second-stage and a third-stage cell search based on the slot timing remaining by the exclusion unit out of the slot timings detected by the slot timing detection unit; When,
A synchronization acquisition device, comprising:

The slot timing detecting means excludes the side lobe peak timing from the slot timing when the peak level generated on the delay profile exceeds a predetermined threshold when the correlation operation is performed in the first stage, and 2. The synchronization acquisition apparatus according to claim 1, wherein when the generated peak level is equal to or less than a predetermined threshold, the timing of the peak of the side lobe is not excluded from the slot timing.

Control means for controlling the processing in each step of the three-step cell search and the path timing detecting means,
The control means measures already time required from the detection processing of the path timing path search is performed, after a predetermined time has elapsed, forcibly terminates the cell search, start again, the cell search processing Turkey The synchronization acquisition device according to claim 1 or 2, wherein:

If the time required from the first stage processing is within a predetermined time, the control means performs control to stop the path timing detection means, and performs processing in the exclusion means using the path timing detected immediately before. 4. The synchronization acquisition device according to claim 1, wherein control is performed in such a manner.

4. The synchronization acquisition device according to claim 3, wherein the control unit periodically stops the processing of the exclusion unit.

When the difference obtained by subtracting the correlation value of the slot timing in the cell for which the cell search has already been performed from the correlation value in the first stage exceeds a predetermined threshold, the slot timing of the known cell is set as a target of the cell search. The synchronization acquisition device according to any one of claims 1 to 4, wherein:

In a synchronization acquisition method for performing a three-stage cell search,
A path timing detecting step of starting the detection of the timing of the path coming from existing cell search is performed cell at the start of the cell search,
A slot timing detecting step of detecting a slot timing of a signal received from the base station apparatus,
Using the path timing detected in the path timing detection step, an exclusion step of excluding a slot timing of a signal received from a cell that has already been subjected to a cell search from a cell search target,
A synchronization acquisition method, comprising: