CN1533645A - 无线移动机 - Google Patents

Abstract

基于从RF收发机(102)输出的基带信号由匹配滤波器(131)时分抽出来自多个基站的信号到达时间，基于其到达时间由延迟轮廓生成电路(132)生成各自的延迟轮廓，所生成的延迟轮廓被存储到由信号分离器(133)指定的存储器(141......14N)，基于所存储的延迟轮廓由有效路径检测电路(135)检测有效的路径。

Description

无线移动机

技术领域

本发明涉及无线移动机，特别涉及码分多址方式(以下称CDMA通信方式)便携电话机中的路径检索电路。

现有技术

图11是CDMA通信方式的系统概况图。图11中，基站11、12、13分别覆盖规定的区域，把这种区域称为小区。移动机1一进入多个基站11、12、13之一的小区就接收从对应的基站发送的电波，并对其基站发送电波。由于在移动机1与基站11、12、13之间有楼房等的反射物或障碍物等，所以在移动机1与基站11、12、13之间不仅存在直达的电波，还存在反射波或衍射波。因此，存在多个电波传播路径(多路径)，移动机1接收通过了多路径的电波的合成波。

在移动通信中，采用在接收机中依据基站的接收电平变换进行通信的基站的切换的概念。由此可谋求移动机通信区域的扩大。即并不是用便携电话机只在1个基站的小区可以覆盖所有的通信区域，而是随着移动机1的移动比如从基站11向基站12、13那样变换通信的对方站。此时，如图11所示，由移动机1接收的各小区的接收电平发生变化，对应其移动存在仅能接收基站11的信号的区域、仅能接收基站12的信号的区域及能接收基站11和12的信号的区域等。基站11、12双方的小区重叠的区域被称为切换区域。

在CDMA方式中，利用对来自多个基站的电波进行接收并合成的软切换的方法进行控制以使不发生瞬时中断。这种控制由路径检索电路及指状元件、组合电路来进行。

图12是表示CDMA方式的移动机整体构成的框图。在图12，RF收发机102把由天线101接收到的高频信号通过滤波、下变频等转换成基带带宽的信号，并把从调制部110输出的基带信号上变频提高至高频信号从天线101发送出去。

从RF收发机102输出的基带接收信号由A/D转换器103转换成数字信号并传给解调部104。解调部104包含指状元件、组合部105和检索部106，从接收信号检测出所需的信号定时，通过解扩及同相合成(RAKE合成)得到符号数据向信道编译码部107输出。检索部106包含后述的RAKE路径检测器120。信道编译码部107包含从接收符号通过纠错、检错估算原始数据的信道译码部108和信道编码部109。

信道编码部109针对发送信息为了提高抗错性而进行冗余编码，并向调制部110输出发送符号。调制部110对发送符号进行一次调制(数据调制)、二次调制(扩散调制)，实施抑制码间干扰的滤波。在调制部110被调制的发送基带信号通过D/A转换器111转换成模拟信号并被传给RF收发机102。

定时信号发生电路112发生各种定时信号。基带控制部113根据来自定时信号发生电路112的定时信号实施解调部104、调制部110、信道编译码部107的定时控制。序列控制部114实施与基站的通信控制。适配器115进行与语音通话、键操作等的用户接口和外围设备(个人计算机等)的连接。

图13是表示图12所示的RAKE路径检测器一例的框图，是特开平11-225093号公报中记载的示例。这种RAKE路径检测器120被设置有多个以便同时对多个信道或基站从被数字化的接收信号观测延迟轮廓、检测有效路径。这些RAKE路径检测器120观测来自图1所示的多个基站11、12、13的电波并观测有效路径，利用于软切换。各RAKE路径检测器120包含匹配滤波器121、延迟轮廓生成电路122、存储器123、有效路径检测电路124。

匹配滤波器121被设计成当如图14所示在信号s(t)中加入了噪音n(t)时脉冲响应为h(τ)，若以r(t)＝s(t)+n(t)作为输入则该滤波器时刻Ts的输出中的信噪比达到最大。此时，当噪音n(t)为白色噪音时，众所周知有

h(τ)＝λs^*(Ts-τ)      (λ为任意定数，*为复共轭)

把具有这种脉冲响应的滤波器称为针对信号s(t)的匹配滤波器。通过使用这样的匹配滤波器可以高精度地求出电波的到达时间。

图15是用于说明延迟轮廓的图。如图11所示，在从基站11、12、13至移动站1之间存在多个传播路径(多路径)的场合，各个传播路径中的传播时间不同。若利用匹配滤波器观测通过了这样的多路径的信号，则在观测周期期间可以观测到对应于延迟时间的多个峰值。

如图15所示，把表示延迟时间对所需信号的强度的特性称为延迟轮廓。在移动体通信中，一般由于衰落或屏蔽的影响等延迟轮廓动态变化。图15最初的强峰值a表示强电波到来的定时，其次的弱峰值b表示弱电波延迟到来，再其次的峰值c表示更延迟到来的电波。

RAKE路径检测器120的匹配滤波器121观测图15所示的电波的针对延迟时间的强度，延迟轮廓生成电路122把匹配滤波器121的输出转换成延迟轮廓并存储到存储器123，有效路径检测电路124从在存储器存储的延迟轮廓检测有效路径。路径分配控制电路125把有效路径检测电路124检测出的路径的定时作为电波到来定时，分配给指状元件、组合部105。其它RAKE检测器也同样，观测其它基站的延迟轮廓，检测有效路径。

因此，RAKE路径检测器120有必要对应各个基站进行设置。就是说为了观测N个基站的延迟轮廓就必须使用N个匹配滤波器。然而，匹配滤波器由于电路规模大，所以观测的基站数被限制，如果要增加观测的基站数，则存在电路规模变大，构成变复杂部件数也变多的缺点。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种可以不增加电路规模而增加可1次观测的基站数的无线移动机。

本发明，接收部接收来自基站的高频信号输出基带信号，基于其基带信号轮廓测定部测定来自基站的信号延迟轮廓，控制部控制延迟轮廓测定部以便时分测定针对多个基站或其中之一的信号延迟轮廓，路径检测部基于被测定的延迟轮廓检测与基站的有效路径。

这样一来，依据本发明，通过时分测定针对来自多个基站的信号延迟轮廓，可以不增加电路规模而1次测定多个基站的延迟轮廓。

更理想的是，控制部可改变时分数和各自的动作时间。

另外，轮廓测定部包括匹配滤波器，其基于基带信号观测信号的针对延迟时间的强度；延迟轮廓生成电路，其基于由匹配滤波器观测到的信号的针对延迟时间的强度，生成延迟轮廓。

而且，轮廓测定部设有M个，观测N(M＜N)基站的延迟轮廓。

而且，还包括平均电路，其对所测定的延迟轮廓乘以比1小的规定数，通过把其加到新测定的延迟轮廓来实施延迟轮廓的平均化。

而且，具备存储所测定的延迟轮廓的存储器，把平均电路的规定值设为1来清除存储器的内容。

而且，控制部基于所测定的延迟展开来变更测定延迟轮廓的测定周期或/及测定定时。

附图说明

图1是本发明一实施例的RAKE路径检测器框图。

图2是用于说明使存储器向存储器存储延迟轮廓的方法的图。

图3A～图3E是用于说明本发明一实施例动作的定时图。

图4是用于说明谋求低耗电的动作的流程图。

图5是表示本发明其它实施例的框图。

图6A～图6D是用于说明图5所示实施例动作的定时图。

图7是表示本发明另外的其它实施例的框图。

图8是用于说明本发明另外的其它实施例动作的定时图。

图9是用于说明本发明另外的其它实施例的图。

图10A～10C是表示延迟轮廓与必要观测周期之间关系的图。

图11是应用本发明的CDMA通信方式系统的概略图。

图12是表示CDMA方式的移动机整体构成的框图。

图13是表示图12所示路径检测器一例的框图。

图14是用于说明匹配滤波器动作的图。

图15是用于说明延迟轮廓的图。

实施方式

图1是本发明一实施例的RAKE路径检测器框图。在图1中，RAKE路径检测器130是通过在图13所示RAKE路径检测器120设置多个存储器，时分控制轮廓测定电路138而简化了其构成。

也就是RAKE路径检测器130包括由匹配滤波器131、延迟轮廓生成电路132及码生成器137组成的轮廓测定电路138；信号分离器133；存储器141、142、……、14N；多路转换器134；有效路径检测电路135；时分控制电路136。

码生成器137发生用于检索各基站的码，提供给匹配滤波器131。时分控制电路136每当测定各基站的轮廓就依次转换信号分离器133和多路转换器134。

图2是用于说明使存储器存储延迟轮廓的方法的图，图3A～图3E是用于说明本发明一实施例动作的定时图。

只是单独测定基站11的轮廓时，码生成器137发生对应其基站的码，匹配滤波器131如图3A所示只测定其基站的轮廓，时分控制电路136控制信号分离器133以使存储器141存储由延迟轮廓生成电路132生成的延迟轮廓，并还控制多路转换器134以便把所存储的延迟轮廓提供给有效路径检测电路135。

当测定基站11、12的轮廓时，码生成器137交替发生基站11、12各自的码。匹配滤波器131及延迟轮廓生成电路132如图3B所示交替测定基于来自基站11、12的电波的延迟轮廓。时分控制电路136时分控制信号分离器133和多路转换器134以便分别把来自基站11、12的延迟轮廓存储到存储器141、142并且提供给有效路径检测器135。

当测定基站11、12、……、1N的各轮廓时，码生成器137依次发生基站11、12、……、1N各自的码。匹配滤波器131及延迟轮廓生成电路132如图3C所示时分测定基于来自基站11、12、……、1N电波的延迟轮廓。时分控制电路136时分控制信号分离器133和多路转换器134以便分别把来自基站11、12、……、1N的延迟轮廓如图2所示存储到存储器141、142、……、14N并且提供给有效路径检测器135。

图4是用于说明谋求低耗电的动作的流程图。该图4所示的实施例是评价衰落节拍和路径稳定性，如果其评价值大于稳定阈值则增加间歇期间，如果评价值小于不稳定阈值则减少间歇期间。如果衰落节拍快则可以认为移动机1在快速移动着，传播环境也容易变化，因此减少间歇期间而增加测定时间。相反，如果衰落节拍非常缓慢则可以认为移动机1的移动速度也非常缓慢或处于基本静止的状态，所以可增加简写期间以便优化动作率减少耗电。

再具体地说明一下，若接收到的电波强到某种程度或传播环境没有变化，则不需要经常测定轮廓，因此可以按如图3D所示的预定单位处理时间实施延迟轮廓的测定。也就是为了按图3D所示的单位测定时间只测定基站11的延迟轮廓，时分控制电路136使码生成器137发生基站11的码并提供给匹配滤波器131。信号分离器133及多路转换器134由时分控制电路136的控制而实现时分控制以使存储器141按所述单位测定时间动作存储延迟轮廓，同时提供给有效路径检测电路135。单位测定时间经过后是间歇期间，到了间歇期间经过后的单位测定时间则再实施延迟轮廓的测定。这样与表面上的测定时间相比可以缩短实际的测定时间，这段时间不需要使RAKE路径检测器130动作而能够谋求低耗电。

同样，当低耗电测定基站11、12这2个基站的延迟轮廓时，如图3E所示以1单位测定时间测定基站11的延迟轮廓，之后以1单位测定时间测定基站12的延迟轮廓。再之后是间歇期间，间歇期间经过后再以1单位测定时间测定基站11的延迟轮廓。

这样一来，依据本实施例，针对应测定延迟轮廓的小区数量，通过轮廓测定电路138的时分动作可以使多工的数量可变，而且可以在应测定的小区数少或延迟轮廓稳定的场合下，设置动作停止期间降低电路的动作率以谋求低耗电。

图5是表示本发明其它实施例的框图。在图1所示的实施例中，是用1个匹配滤波器131测定多个延迟轮廓，但存在随着小区的增加相当于1小区的测定时间减少、从而性能下降的可能。作为规范是测定6个小区的延迟轮廓，因此在时分控制中性能成为1/6。于是，在图5所示的实施例中，为了测定N小区(比如6小区)的延迟轮廓，利用了M(＜N)个(比如2个)匹配滤波器和存储延迟轮廓的N个(6个)存储用存储器。

再具体地说明一下，匹配滤波器151……15M、码生成器161……16M、延迟轮廓生成电路171……17M、信号分离器181……18M都分别设置有M个(2个)，其它的存储器141、142、……、14N和多路转换器134及有效路径检测器135、时分控制电路136都与图1同样构成。

图6A～图6D是用于说明图5所示实施例动作的定时图。在图6A～图6D中，当仅接收小区1时，由时分控制电路136只使匹配滤波器151、码生成器161和信号分离器181处于动作状态，而其以外的匹配滤波器等如图6B所示处于非动作状态(off)。其结果，如图6A所示小区1的延迟轮廓经常被测定。

当测定N小区(比如6小区)的延迟轮廓时，如图6C所示，由匹配滤波器151通过时分控制依次测定小区1、小区2、小区3的延迟轮廓，由匹配滤波器15M通过时分控制依次测定小区4、小区5、小区6的延迟轮廓。

这样一来，依据本实施例，通过由2个匹配滤波器151、15M利用时分控制测定6个小区的延迟轮廓，与按各小区设置匹配滤波器的情况相比虽然在性能上变成1/3，但匹配滤波器和延迟轮廓生成电路只设置2个即可，在简化了构成的同时也减轻了耗电。

图7是表示本发明另外其它实施例的框图，图8是用于说明动作的定时图。本实施例是在图1实施例的延迟轮廓生成电路132的输出与信号分离器133之间设置了平均电路161。

一般来讲，延迟轮廓是基于衰落等传播环境时时刻刻变化着的。因此，路径的强度和定时随时间变动。由于观测延迟轮廓之后存在实际决定解调定时的控制，所以产生响应时间的延迟。这样一来，所选择的路径在被使用之前不过是被观测的结果，在分配给指状元件时并没有是最佳的保证。为了减轻其影响，在本实施例中设置平均电路161。理想的是测定比如80毫秒间的延迟轮廓进行平均，但存储容量增大，构成也变得复杂起来。

于是，在本实施例中采用了对前一次测定的延迟轮廓乘以比“1”小的遗忘因数并相加到新测定的延迟轮廓的办法。

也就是在存储器141、142、……、14N存储的延迟轮廓由多路转换器134时分读出并被提供给平均电路161。平均电路161包括加法器162和系数器163，系数器163对从多路转换器134输出的存储器内容乘以比“1”小的遗忘因数并通过开关电路164提供给加法器162。加法器162对在延迟轮廓生成电路132生成并被读出的延迟轮廓的小区对应的新的延迟轮廓相加用遗忘因数加权了的目前为止的延迟轮廓，并提供给信号分离器133。

如此这样，设置平均电路161，把在存储器141、142、……、14N中存储的延迟轮廓反馈到系数器163乘以遗忘因数，并相加到新测定的延迟轮廓，由此可以减轻从观测延迟轮廓之后由于实际决定解调定时的控制的响应时间延迟所造成的影响，并可以由平均化增益提高S/N比。

然而，在变换由软切换进行通信的基站的场合或变换由周围小区监控器监控的小区的场合，为了变换观测小区，有必要清除存储器141、142、……、14N。例如，如图9所示在存储用存储器的地址0～1A中写入有轮廓1，在地址1A～2A中写入有轮廓2，而如果要把轮廓N写入地址1A～2A，则必须清除原有的轮廓2的数据。一般来讲，存储器的清除需要用于向各存储区域写0的专用电路，但这不仅要花费时间而且还增加耗电。

于是，所实施的构成是图7所示系数器163的输出被提供给开关电路164的一方输入，而“0”被提供给了另一方输入，开关电路164的输出被提供给信号分离器133。当清除存储器141、142、……、14N时，把开关电路164的输入变换到另一方侧，在图8所示的单位观测时间之间，遗忘因数“0”设定。由此，可以一边清除存储器中残留着的值一边写入新的延迟轮廓。也就是可以得到与存储器清除同样的效果，对存储器清除不花费时间，而且还没有增加电路规模及耗电。

图10A～图10C是表示延迟轮廓的观测周期的图。

在测定延迟轮廓时，如果总是以最大的观测周期(观测窗)的幅度进行测定，则成为在未出现有效路径的延迟轮廓进行测定，从而增加耗电，所用的存储区域也将变大。

此时，如果只在出现有效路径的范围观测延迟轮廓，则可以高效率地测定有效路径。例如，针对某观测窗，测定表示出现有效路径的范围(宽度)的延迟差距(最小延迟路径与最大延迟路径的时间差)，如果其充分小，则基于此缩小观测窗，若还有必要则可以错开观测窗的定时。

于是，在本实施例中，基于延迟差距观测延迟轮廓的观测窗的大小、定时可变。也就是观测窗的单位幅度由匹配滤波器131的硬件构成来决定，并以缩小此单位幅度为原则来构成匹配滤波器131。而且，时分控制轮廓测定电路138以便针对匹配滤波器131按每单位测定时间指定观测的观测窗。

例如，若按单位幅度为100码片来构成匹配滤波器131，则如图10A所示在延迟差距大的场合下大尺寸设定延迟轮廓生成电路132的观测窗，按在第1个单位测定时间进行延迟时间0～199码片测定的原则来依次控制，以4单位测定时间来观测0～399码片为止的1个延迟轮廓。而且，图10B及图10C所示在延迟差距小的场合下小尺寸设定观测窗，按在第1个单位测定时间进行延迟时间100～199码片测定、在接着的单位测定时间进行200～299码片测定的原则来控制，以2单位测定时间来测定100～299码片为止的1个延迟轮廓。

另外，在多个小区进行软切换的场合下，通过实施同样的控制小尺寸设定分配给各个小区的观测窗，削减存储1小区相当的延迟轮廓的存储量。这种场合下，由于从多个基站接收同一内容的信号，所以即使缩小观测窗也能得到充分的接收增益，可以抑制总的存储器尺寸的增加。相反，在接收1个小区信号的场合下，可以大尺寸设定观测窗，为了谋求确保接收增益而进行控制。

产业上的可利用性

依据本发明，通过使匹配滤波器时分动作，把多个基站的延迟轮廓存储到多个存储器，可以不使电路规模增加来1次观测多个基站的延迟轮廓，可以利用于便携电话机等的进行无线通信的无线移动机。

Claims (14)

1.一种无线移动机，其特征在于：包括

接收部(102)，其接收来自基站的高频信号并输出几带信号基带信号；

轮廓测定部(138)，其基于从所述接收部输出的基带信号，测定来自所述基站的信号延迟轮廓；

控制部(136)，其控制所述延迟轮廓测定部以便时分测定针对来自多个基站各自的信号的多个延迟轮廓；

路径检测部(135)，其基于所述被测定的延迟轮廓来检测与所述基站的有效路径。

2.权利要求1记载的无线移动机，其特征在于：

所述控制部可改变时分数和各自的动作时间。

3.权利要求1记载的无线移动机，其特征在于：

所述轮廓测定部包含

匹配滤波器(131、151、......、15M)，其基于所述基带信号观测信号的针对延迟时间的强度；

延迟轮廓生成电路(132、171、......、17M)，其基于由所述匹配滤波器观测的信号的针对延迟时间的强度来生成所述延迟轮廓。

4.权利要求1记载的无线移动机，其特征在于：

所述轮廓测定部设置有M个，观测N(M＜N)基站的延迟轮廓。

5.权利要求1记载的无线移动机，其特征在于：还包含

平均电路(161)，其对被测定的延迟轮廓乘以比1小的规定数，并把其加到新被测定的延迟轮廓，由此来进行延迟轮廓的平均化。

6.权利要求5记载的无线移动机，其特征在于：

还包括存储器(141、......、14N)，其存储被测定的延迟轮廓，

使所述平均电路的规定数为0，清除所述存储器的内容。

7.权利要求1记载的无线移动机，其特征在于：

所述控制部基于所测定的延迟差距来变更测定延迟轮廓的测定周期或/及测定定时。

8.一种无线移动机，其特征在于：包括

接收部(102)，其接收来自基站的高频信号并输出几带信号基带信号；

轮廓测定部(138)，其基于从所述接收部输出的基带信号，测定来自所述基站的信号延迟轮廓；

控制部(136)，其控制所述延迟轮廓测定部以便时分间歇地测定来自1个基站的信号延迟轮廓；

路径检测部(135)，其基于所述被测定的延迟轮廓来检测与所述基站的有效路径。

9.权利要求8记载的无线移动机，其特征在于：

所述控制部可改变时分数和各自的动作时间。

10.权利要求8记载的无线移动机，其特征在于：

所述轮廓测定部包含

匹配滤波器(131、151、......、15M)，其基于所述基带信号观测信号的针对延迟时间的强度；

延迟轮廓生成电路(132、171、......、17M)，其基于由所述匹配滤波器观测的信号的针对延迟时间的强度来生成所述延迟轮廓。

11.权利要求8记载的无线移动机，其特征在于：

所述轮廓测定部设置有M个，观测(M＜N)基站的延迟轮廓。

12.权利要求8记载的无线移动机，其特征在于：还包含

平均电路(161)，其对被测定的延迟轮廓乘以比1小的规定数，并把其加到新被测定的延迟轮廓，由此来进行延迟轮廓的平均化。

13.权利要求12记载的无线移动机，其特征在于：

还包括存储器(141、......、14N)，其存储被测定的延迟轮廓，

使所述平均电路的规定数为0，清除所述存储器的内容。

14.权利要求8记载的无线移动机，其特征在于：

所述控制部基于所测定的延迟差距来变更测定延迟轮廓的测定周期或/及测定定时。

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