DE60020386T2

DE60020386T2 - Suchverfahren in einem mobilen cdma-nachrichtenempfangssystem und nachrichtenempfänger

Info

Publication number: DE60020386T2
Application number: DE2000620386
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Hayata
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: JP2001094473A; EP1220482A4; JP3279297B2; NO20021403L; CN1399827A; KR100430301B1; WO2001022638A1; EP1220482A1; EP1220482B1; CN1223131C; US7079569B1; DE60020386D1; NO20021403D0; KR20020033198A; AU7314900A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein synchrones, erfassendes Suchverfahren und eine Empfangsvorrichtung in einem Empfangsschema eines CDMA-(Code-Multiplex mit Vielfachzugriff-) Mobilkommunikationssystems und insbesondere ein synchrones, erfassendes Suchverfahren und eine Empfangsvorrichtung, bei denen mehrere Sucheinrichtungen verwendet werden, deren Suchbereiche entsprechend den Zuständen von Empfangswegen beliebig festgelegt werden.
In der letzten Zeit wurde einem Zellulartelefonsystem des CDMA-Schemas große Aufmerksamkeit geschenkt, wobei eine Spreizspektrumsverarbeitung einer Trägerwelle unter Verwendung eines Pseudozufallscodes als Spreizcode ausgeführt wird und das Muster oder die Phase der Codesequenz des Spreizsignals geändert wird, um einen Vielfachzugriff zu ermöglichen.
Bei einem Zellulartelefonsystem dieses CDMA-Schemas muss die Korrelationsanfangsposition eines empfangenen Spreizsignals mit hoher Geschwindigkeit bestimmt werden. Sobald diese anfängliche Synchronisation erfasst wurde, muss eine Steuerung ausgeführt werden, um die Synchronisation für die Korrelationsberechnung stets aufrechtzuerhalten, indem eine Verfolgung durchgeführt wird, um eine Übereinstimmung einer Chip-Zeitsteuerung mit auf einem Funkkanal hervorgerufenen Jitter-Wegschwankungen zu erzielen.
Bei einem allgemeinen Mobilkommunikationssystem stellt der Einfluss des Mehrweg-Fadings ein ernstes Problem dar. Das CDMA-Schema verwendet ein RAKE-Empfangsschema zum vorteilhaf ten und wirksamen Verwenden solcher Mehrfachwege. Dieses RAKE-Empfangsschema verwendet mehrere Finger zum Ausführen einer Empfangsverarbeitung in Übereinstimmung mit mehreren Mehrfachwegen und Sucheinrichtungen zum Erzeugen von Empfangszeiten. Nach der Empfangsverarbeitung werden die sich ergebenden Signale kombiniert.
Wie vorstehend beschrieben wurde, werden Sucheinrichtungen zum Ausführen einer Synchronisationserfassung eines Empfangssignals und zum Erhalten einer Empfangszeit anhand des Verzögerungsprofils eines Mehrfachwegs verwendet.
7 zeigt das Konzept von Sucheinrichtungen für allgemeine Zwecke zum Erklären eines herkömmlichen Suchverfahrens. Bezugnehmend auf 7 wird ein Empfangssignal 1 durch eine Schalteinheit 2 zu mehreren Sucheinrichtungen 70 bis 72 gesendet und eine Sucheinrichtung ist jedem der Benutzer 13 bis 15 zugewiesen. Beispielsweise ist die Sucheinrichtung 70 dem Benutzer #0 (13) zugewiesen, die Sucheinrichtung 71 dem Benutzer #1 (14) zugewiesen und die Sucheinrichtung 72 dem Benutzer #2 (15) zugewiesen.
8 zeigt die Gesamtanordnung einer Empfangsvorrichtung unter Verwendung des herkömmlichen Suchverfahrens. 8 zeigt nur einen Abschnitt, der einem Benutzer entspricht. Bezugnehmend auf 8 wird ein sich durch einen Funkkanal ausbreitendes Funksignal durch eine Antenne von einem Empfangsabschnitt 20 empfangen. Dieses Empfangssignal wird durch einen Analog/Digital-Wandlerabschnitt 21, der mit der Ausgangsstufe des Empfangsabschnitts 20 verbunden ist, in ein Digitalsignal umgewandelt und wird zu einem Basisbandsignal. Dieses Signal wird zu einem Mehrweg-Verarbeitungsabschnitt 80 gesendet. In dem Mehrweg-Verarbeitungsabschnitt 80 wird das eingegebene Digitalsignal (Basisbandsignal) zu mehreren Fingerabschnitten 81, welche eine Verarbeitung für jeden von mehreren Empfangswegen ausführen, und einem Sucheinrichtungsabschnitt 82, der einen Empfangszeitablauf erzeugt, gesendet. Die Fingerabschnitte 81 führen dann entsprechend einer Empfangswegzeit als eine Ausgabe von dem Sucheinrichtungsabschnitt 82 eine Empfangsverarbeitung aus.
Die von den Fingerabschnitten 81 verarbeiteten Empfangssignalausgaben werden zu einem RAKE-Kombinierabschnitt 23 gesendet, um sie zu kombinieren. Das sich ergebende Signal wird zum Decodieren zu einem Signalverarbeitungsabschnitt 24 gesendet.
Die Arbeitsweise des in 8 dargestellten herkömmlichen Sucheinrichtungsabschnitts 82 wird nachstehend mit Bezug auf 9 beschrieben. In dem herkömmlichen Sucheinrichtungsabschnitt 82 ist der gesamte Zellenradius als ein Suchbereich 90 festgelegt. Ein gesamtes Verzögerungsprofil 40 wird unter Verwendung des einzigen Sucheinrichtungsabschnitts 82 durchsucht.
Ein Mehrfachweg bei der Mobilkommunikation hat die folgenden beiden Merkmale:

➀ Ein Mehrfachweg tritt in einem verhältnismäßig schmalen Bereich bei erheblich häufigen Intervallen auf. Dieser Bereich ändert sich nicht schnell. Eine Suche muss daher in einem schmalen Bereich ausgeführt werden.
➁ Bei der Mobilkommunikation tritt eine abrupte Änderung des Empfangszustands unvermeidlich auf, wenn sich beispielsweise eine Mobilstation in den Schatten eines Gebäudes oder dergleichen bewegt. Dieses Phänomen wird als Schattenbildung („shadowing") bezeichnet, und es tritt nicht sehr häufig auf. Bei diesem Phänomen geschieht es jedoch plötzlich, dass ein Signal nicht zu der vorhergehenden Empfangszeit empfangen werden kann, und die Position, an der ein neuer Weg auftritt, kann nicht bekannt sein. Aus diesem Grund muss stets der gesamte Zellenradius durchsucht werden. Das heißt, dass das Mehrwegverhalten bei der Mobilkommunikation die vorstehenden beiden widersprechenden Merkmale aufweist.

In WO96/04716 ist ein Verfahren zum Bestimmen und Überprüfen der Phase eines Pilotkanals in einem Spreizspektrum-Kommunikationssystem offenbart, wobei ein großes Fenster von PN-Chip-Offsethypothesen, von einer Suchsteuereinrichtung gesteuert, durchsucht wird. Es wird in einem Schwellenwertvergleicher mit einem der Chip-Offsets des großen Suchfensters die Energie der Entspreizsequenz gefunden, welche das Vorhandensein des Pilotsignals angeben könnte, und es wird anschließend eine Untermenge von Offsethypothesen durchsucht.
In US-A-5 781 543 sind ein System und ein Verfahren zum Erfassen eines CDMA-Pilotsignals mit einem Pilot-PN-Code-Offset in einem CDMA-Kommunikationssystem beschrieben.
In WO99/46875 ist ein Rufeinrichtungsprozess für ein drahtloses Kommunikationssystem mit einer schnellen Vorspannsignalerfassung einer Bestätigungsprozedur beschrieben.
Bei dem herkömmlichen Verfahren, bei dem die Verarbeitung unter Verwendung eines Typs einer Sucheinrichtung ausgeführt wird, tritt eine Verschlechterung der Genauigkeit auf, wenn der Hardware- oder Softwareumfang der Sucheinrichtung zunimmt oder die Verarbeitungsverzögerung zunimmt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Empfangsvorrichtung in einem CDMA-Mobilkommunikations-Empfangsschema bereitzustellen, der eine höhere Genauigkeit als der Stand der Technik erreicht.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Zum Lösen der vorstehenden Aufgabe werden gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Typen von Sucheinrichtungen, nämlich Sucheinrichtungen mit einem schmalen Suchbereich und Sucheinrichtungen mit einem breiten Suchbereich, aus mehreren Gruppen von Sucheinrichtungen entsprechend den vorstehend beschriebenen Merkmalen der beiden Typen von Mehrfachwegen festgelegt.
Mit anderen Worten sind ein Suchverfahren und eine Empfangsvorrichtung in dem CDMA-Mobilkommunikations-Empfangsschema gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine Zellensucheinrichtung mit einem breiten Suchbereich, die den gesamten Zellenradius durchsucht, und eine oder mehrere Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen mit einem schmalen Suchbereich, die jeweils mehrere Mehrfachwege durchsuchen, von mehreren Gruppen von Sucheinrichtungen in Übereinstimmung mit den jeweiligen Benutzern entsprechend der Mehrwegbedingung zugewiesen werden.
Insbesondere setzt bei einem Empfangsschema des CDMA-Mobilkommunikationssystems, das aus einem Empfangsabschnitt, einem Analog/Digital-Wandlerabschnitt, einem Steuerabschnitt, mehreren Sucheinrichtungsabschnitten, mehreren Fingerabschnitten, einem RAKE-Kombinierabschnitt und einem Signalverarbeitungsabschnitt besteht, der Steuerabschnitt den Suchbreiten-Offsetwert auf 0, um eine Zellensucheinrichtung zuzuweisen, und er legt den gesamten Zellenradius als einen Suchbereich fest.
Zusätzlich berechnet der Steuerabschnitt zum Zuweisen von Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen die Anzahl der Spitzenpegel, die größer oder gleich einem Schwellenwert sind, anhand von Zeitinformationen der wirksamen Wege für das Verzögerungsprofil des von jedem der Sucheinrichtungsabschnitte ausgegebenen Empfangssignals, um die Anzahl der erforderlichen Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen zu bestimmen. Der Steuerabschnitt berechnet auch die Breite der Spitzenpegel, die größer oder gleich dem Schwellenwert sind, anhand der Zeitinformationen des wirksamen Wegs, um den Suchbereich jeder Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung zu bestimmen. Zusätzlich berechnet der Steuerabschnitt die Position der Anfangszeit der Spitzenpegel, die größer oder gleich dem Schwellenwert sind, anhand der Zeitinformationen des wirksamen Wegs, um so den Anfangspunkt der Suchoperation jeder Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung zu bestimmen. Dies ermöglicht es, eine Erhöhung der Verarbeitungsverzögerung zu verhindern und wirksam mit hoher Genauigkeit und mit einem verringerten Hardware- und Softwareumfang zu suchen.
Falls eine neue Zellensucheinrichtung oder Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung zugewiesen werden muss, wenn die Anzahl der Benutzer oder der Mehrfachwege zunimmt, während alle Sucheinrichtungen verwendet werden, gibt der Steuerabschnitt die Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung von den Sucheinrichtungen, die bereits zugewiesen wurden, welche den geringsten Grad an Einfluss auf jeden Benutzer aufweist, frei. Dies ermöglicht das Verwirklichen einer wirksameren Verwendung von Sucheinrichtungen.
Zusätzlich berechnet der Steuerabschnitt eine Schwerezentrumsposition, die der Summe der Produkte von Energieinformationsbestandteilen und Positionsinformationsbestandteilen über mehrere Wege entsprechen, welche größer oder gleich einem vorgegebenen Pegel auf den Verzögerungsprofilen von Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen sind, und führt eine Steuerung aus, um zu verhindern, dass die berechnete Position aus dem Schwellenwert eines Suchbereichs herausfällt. Dies ermöglicht es, einen Suchfehler zu unterdrücken, der mit Änderungen der Position einer Mobilstation einhergeht, woraus sich eine Erhöhung der Suchgenauigkeit ergibt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
1 das Konzept einer Empfangsvorrichtung zum Erklären eines Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 ein Blockdiagramm, in dem die Gesamtanordnung der Empfangsvorrichtung unter Verwendung des Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
3 ein Blockdiagramm, in dem die detaillierte Anordnung eines Sucheinrichtungsabschnitts unter Verwendung des Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
4 eine Ansicht zum Erklären des Sucheinrichtungs-Zuweisungsvorgangs unter Verwendung des Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung,
5 eine Ansicht zum Erklären eines Suchbereichs-Verschiebungsvorgangs unter Verwendung des Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung,
6 ein Flussdiagramm des Gesamtbetriebs einer Sucheinrichtung unter Verwendung des Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung,
7 das Konzept einer herkömmlichen Sucheinrichtung,
8 ein Blockdiagramm, in dem die Gesamtanordnung einer Empfangsvorrichtung unter Verwendung eines herkömmlichen Suchverfahrens dargestellt ist, und
9 eine Ansicht zum Erklären des Betriebs eines herkömmlichen Sucheinrichtungsabschnitts in 8.
In der vorliegenden Erfindung sind die folgenden zwei Typen von Sucheinrichtungen definiert, und die folgenden Betriebsbedingungen werden für die jeweiligen Sucheinrichtungen festgelegt, um die folgenden Funktionen zu implementieren:

➀ Zellensucheinrichtung: Der Suchbereich wird auf den gesamten Radius einer Zielzelle gelegt, die Suchauflösung ist gering, und die für eine Suche erforderliche Zeit ist lang.
➁ Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung: Der Suchbereich ist ein schmaler Bereich, in dem ein wirksamer Mehrfachweg empfangen werden kann, die Suchauflösung ist hoch, und die für eine Suche erforderliche Zeit ist gering.

1 zeigt das Konzept einer Empfangsvorrichtung, die zum Erklären eines Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Bezugnehmend auf 1 wird ein Empfangssignal 1 durch eine Schalteinheit 2 zu mehreren Sucheinrichtungen 3 bis 12 gesendet. Eine der Zellensucheinrichtungen 5, 10 und 12 und mindestens eine der Verzögerungs sucheinrichtungen 3, 4, 6, 7, 8, 9 und 11 sind jedem Benutzer zugewiesen.
Weil beispielsweise für einen in 1 dargestellten Benutzer #0 (13) ein Empfangssignal zwei Signale enthält, die über verschiedene Empfangswege gesendet werden und verschiedene Phasen aufweisen, so dass zwei Mehrfachwege aufgetreten sind, werden die Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen 3 und 4 den jeweiligen Mehrfachwegen zugewiesen. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen beiden Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen wird eine Zellensucheinrichtung 5, die den gesamten Radius einer Zelle, unabhängig von der Mehrwegbedingung, absucht, dem Benutzer zugewiesen.
Weil für einen Benutzer #1 (14) vier Mehrfachwege in dem Empfangssignal aufgetreten sind, werden die Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen 6, 7, 8 und 9 den jeweiligen Mehrfachwegen zugewiesen. Zusätzlich zu den vier vorstehend beschriebenen Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen wird die Zellensucheinrichtung 10, die den gesamten Radius einer Zelle absucht, dem Benutzer zugewiesen.
Weil für einen Benutzer #2 (15) ein Mehrfachweg in dem Empfangssignal aufgetreten ist, wird die Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung 11 dem einzigen Mehrfachweg zugewiesen. Zusätzlich wird die Zellensucheinrichtung 12, die den gesamten Radius einer Zelle absucht, dem Benutzer zugewiesen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, hängt die Anzahl der Mehrfachwege vom Empfangssignal für jeden Benutzer ab. Aus diesem Grund werden einem Benutzer, bei dem viele Mehrfachwege auftreten, viele Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen in der Anzahl der Mehrfachwege zugewiesen. Einem Benutzer, bei dem eine kleine Anzahl von Mehrfachwegen auftritt, wird eine geringe Anzahl von Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen zugewiesen.
2 zeigt die Gesamtanordnung einer Empfangsvorrichtung unter Verwendung des Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt nur einen Abschnitt, der einem Benutzer entspricht. Bezugnehmend auf 2 wird ein Funksignal, das sich über einen Funkkanal ausbreitet, durch eine Antenne von einem Empfangsabschnitt 20 empfangen. Dieses Empfangssignal wird durch einen Analog/Digital-Wandlerabschnitt (A/D) 21, der mit der Ausgangsstufe des Empfangsabschnitts 20 verbunden ist, in ein Digitalsignal umgewandelt und wird zu einem Basisbandsignal. Dieses Signal wird zu einem Mehrweg-Verarbeitungsabschnitt 22 gesendet.
In dem Mehrweg-Verarbeitungsabschnitt 22 wird das eingegebene Basisbandsignal zu mehreren Fingerabschnitten 26 und mehreren Sucheinrichtungsabschnitten 27 gesendet, um einen Empfangszeitablauf zu erzeugen. Für jeden von mehreren Empfangswegen erhält der entsprechende Sucheinrichtungsabschnitt 27 einen Korrelationswert, während der Entspreizzeitablauf des Basisbandsignals in kleinen Schritten verschoben wird, und er weist dem entsprechenden Fingerabschnitt 26 einen optimalen Empfangszeitablauf zu. Für jeden von mehreren Empfangswegen entspreizt der entsprechende Fingerabschnitt 26 das Basisbandsignal zu der vom Sucheinrichtungsabschnitt 27 festgelegten Empfangszeit, wodurch eine Erfassungsverarbeitung ausgeführt wird.
Die Ausgaben von den Fingerabschnitten 26 werden zu einem RAKE-Kombinierabschnitt 23 gesendet, um sie zu addieren. Das sich ergebende Signal wird zur Decodierung zu einem Signalverarbeitungsabschnitt 24 gesendet.
Die Arbeitsweise der Sucheinrichtungsabschnitte 27 wird durch einen Steuerabschnitt 25 gesteuert. Dieser Steuervorgang wird auf der Grundlage der folgenden vier Eingangssignale ausgeführt:

➀ P(i): Eingangssignal 60: die Zeitinformationen des i-ten wirksamen Wegs über das Verzögerungsprofil des von jedem Sucheinrichtungsabschnitt 27 ausgegebenen Empfangssignals,
➁ E(i): Eingangssignal 61: die Energieinformationen des i-ten wirksamen Wegs des von jedem Fingerabschnitt 26 ver arbeiteten Empfangssignals (elektrische Feldstärke im i-ten wirksamen Weg = Eb/Io),
➂ Q(U): Eingangssignal 62: die aktuelle Empfangsqualität (aktuelle Rahmenfehlerrate) eines Signals, das vom Signalverarbeitungsabschnitt 24 ausgegeben wird und einem Benutzer U zugewiesen wird, und
➃ QoS(U): Eingangssignal 63: für den Benutzer U erforderliche und in Systemdaten registrierte Dienstqualität (vorgegebene Rahmenfehlerrate).

Insbesondere erzeugt der Steuerabschnitt 25 Steuersignale zum Klassifizieren von Sucheinrichtungen in zwei Typen von funktionsspezifischen Sucheinrichtungen (Zellensucheinrichtungen und Verzögerungssucheinrichtungen) anhand dieser Eingangssignale und ändert Steuersignale, um die festgelegten Zustände der Sucheinrichtungen optimal aufrechtzuerhalten.
3 zeigt die detaillierte Anordnung von einem der in 2 dargestellten Sucheinrichtungsabschnitte 27. In diesem Fall wird der Sucheinrichtungsabschnitt als ein Sucheinrichtungsabschnitt 31 beschrieben.
Bezugnehmend auf 3 wird ein vom A/D-Abschnitt 21 gesendetes Basisbandsignal 30, zusammen mit dem von einer Suchbreitenoffset-Verzögerungsschaltung 37 und der Suchverzögerungsschaltung 36, welche zwei Typen von Verzögerungsschaltungen des Sucheinrichtungsabschnitts 31 sind, gesteuerten Spreizcode, in jeden der Korrelatoren 1 bis n von mehreren Korrelatorgruppen 33 eingegeben. Die jeweiligen Korrelatoren 1 bis n führen ein Entspreizen zu Empfangszeiten aus, die etwas voneinander verschieden sind. Die Ausgaben der jeweiligen Korrelatoren der mehreren Korrelatorgruppen 33 werden jeweils in Addierer 1 bis n von mehreren Addierergruppen 34 eingegeben. Jeder Addierer addiert (integriert) mit einer vorgegebenen Häufigkeit einen Korrelationswert. Die Ausgaben von den jeweiligen Addierern der mehreren Addierergruppen 34 werden in einen Abschnitt 35 zum Bestimmen des wirksamen Wegs eingegeben. Der Abschnitt 35 zum Bestimmen des wirksamen Wegs durchsucht die Summenkorrelationswerte nach einer Empfangszeit mit einem hohen Pegel (er sucht nach einem Spitzenwert), und er bestimmt, ob der entsprechende Weg als ein wirksamer Weg festzulegen ist.
Der Abschnitt 35 zum Bestimmen des wirksamen Wegs führt eine Schutzverarbeitung aus, um häufige Änderungen der Zuweisung wirksamer Wege selbst bei Pegeländerungen infolge eines Fadings und leichter Änderungen der Empfangszeit zu verhindern, um dadurch einen stabilen Signalempfang zu ermöglichen. Die Informationen eines bestimmten wirksamen Wegs werden als ein Spitzenzeitsignal 32 ausgegeben, das einem entsprechenden der Fingerabschnitte 26 zugeführt wird, und auch als das P(i)-Signal 60 an den Steuerabschnitt 25 ausgegeben.
Der Steuerabschnitt 25 führt einen ersten Sucheinrichtungs-Zuweisungsvorgang auf der Grundlage des P(i)-Signals 60 aus, wobei es sich um die Zeitinformationen des i-ten wirksamen Wegs für das Verzögerungsprofil des von jedem Sucheinrichtungsabschnitt ausgegebenen Empfangssignals handelt. Auf der Grundlage dieses Signals 60 zu Zeitinformationen P(i) des wirksamen Wegs berechnet der Steuerabschnitt 25 die spezifische Anzahl der Spitzenpegel, die größer oder gleich einem Schwellenwert sind, die spezifische Breite der Spitzenpegel, den spezifischen Ort der Anfangszeit jedes Spitzenpegels und dergleichen.
Der Steuerabschnitt 25 bestimmt die Anzahl der erforderlichen Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen anhand der Anzahl der Spitzenpegel, die größer oder gleich diesem Schwellenwert sind, berechnet ein Suchbereichs-Steuersignal 64 anhand der Breite der Spitzenpegel und berechnet ein Suchbreitenoffset-Steuersignal 65 anhand der Anfangszeit jedes Spitzenpegels.
Ein Spreizcodegenerator 38 erzeugt einen Spreizcode zum Entspreizen eines Basisbandsignals. Dieser Spreizcode wird jedem Korrelator der mehreren Korrelatorgruppen 33 durch die Suchbreitenoffset-Verzögerungsschaltung 37 und die Suchverzögerungsschaltung 36 zugeführt, welche zwei Typen von Verzögerungsschaltungen sind.
Die Suchbreitenoffset-Verzögerungsschaltung 37 bestimmt den Anfangspunkt des Suchvorgangs durch Verzögern eines Spreizcodes um einen Suchbreitenoffset auf der Grundlage des Suchbreitenoffset-Steuersignals 65. Die Suchverzögerungsschaltung 36 verzögert den von der Suchbreitenoffset-Verzögerungsschaltung 37 eingegebenen Spreizcode in kleinen Beträgen, so dass sich die Entspreizzeiten der jeweiligen Korrelatoren der mehreren Korrelatorgruppen 33 um ein vorgegebenes Zeitintervall voneinander unterscheiden. Die Suchverzögerungsschaltung 36 bestimmt auch den Suchbereich jedes Sucheinrichtungsabschnitts auf der Grundlage des Suchbereichs-Steuersignals 64.
Der Sucheinrichtungs-Zuweisungsvorgang unter Verwendung des Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird als nächstes mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 zeigt einen Fall für den Benutzer #0 (13) in 1. Die Referenzempfangszeit einer Funktransceiverstation (BTS) gibt eine Laufzeitverzögerung = 0 mit Bezug auf die Empfangszeit der BTS an. Mit Bezug auf ein Empfangssignal mit einem Verzögerungsprofil 40 beträgt die Anzahl der Wege (die Anzahl der wirksamen Wege), die größer oder gleich der Spitzenpegelschwelle sind, zwei. In diesem Fall weist der Steuerabschnitt 25 den jeweiligen wirksamen Wegen die als Zellensucheinrichtung festgelegte Sucheinrichtung 5 und die als Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen 3 und 4 festgelegten Sucheinrichtungen 3 und 4 zu.
Die als eine Zellensucheinrichtung festgelegte Sucheinrichtung 5 legt einen Suchbreitenoffset 44 auf 0, um einen Suchbereich 41 auf den gesamten Radius einer Zelle zu legen. Die als eine Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung festgelegte Sucheinrichtung 3 arbeitet mit einem Suchbreitenoffset 45 und einem Suchbereich 42, wie in 4 dargestellt ist, um nach dem ersten Weg zu suchen. Ebenso arbeitet die als eine Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung festgelegte Sucheinrichtung 4 mit einem Suchbreitenoffset 46 und einem Suchbereich 43, wie in 4 dargestellt ist, um nach dem zweiten Weg zu suchen.
Der Steuerabschnitt 25 steuert jede Sucheinrichtung auf diese Weise. Weil die Anzahl der Sucheinrichtungen in der Hardwareressource begrenzt ist, wird, falls eine neue Zellensucheinrichtung oder Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung zugewiesen werden muss, wenn die Anzahl der Benutzer oder der Mehrfachwege zunimmt, während alle Sucheinrichtungen verwendet werden, die Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung von den Sucheinrichtungen, die bereits zugewiesen wurden, welche auf jeden Benutzer den geringsten Einfluss ausübt, freigegeben.
In diesem Fall berechnet der Steuerabschnitt 25 den Grad der Einflüsse der zugewiesenen Sucheinrichtungen auf jeden Benutzer auf der Grundlage der folgenden drei Faktoren:

➀ QoS(U):die in Systemdaten registrierte und für den Benutzer U erforderliche Dienstqualität (vorgegebene Rahmenfehlerrate),
➁ Q(U): die aktuelle Empfangsqualität (aktuelle Rahmenfehlerrate) eines vom Signalverarbeitungsabschnitt 24 ausgegebenen und dem Benutzer U zugeordneten Signals und
➂ E(ds): die Energieinformationen in dem wirksamen Weg einer Ziel-Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung (elektrische Feldstärke im wirksamen Weg = Eb/Io).

Unter der Annahme, dass DS der Grad des Einflusses auf eine Sucheinrichtung ist, die bereits einem Benutzer zugewiesen worden ist, und DSmin das Minimum von DS ist, wird das Minimum DSmin durch Lösen der nachstehend angegebenen Gleichung (1) für alle Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen aller Benutzer erhalten:
Der Steuerabschnitt 25 gibt die DSmin entsprechende Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung frei und weist die freigegebene Sucheinrichtung einem neuen Benutzer oder Mehrfachweg zu.
Der Suchbereichs-Verschiebungsvorgang unter Verwendung des erfindungsgemäßen Suchverfahrens wird als nächstes mit Bezug auf die 5A, 5B und 5C beschrieben. Eine Schutzverarbeitung wird für jede Sucheinrichtung ausgeführt, um häufige Änderungen der Zuweisung wirksamer Wege selbst bei Pegeländerungen eines Empfangssignals infolge eines Fadings und leichter Änderungen der Empfangszeiten zu verhindern. Falls sich eine Mobilstation jedoch, nachdem eine Sucheinrichtung zugewiesen wurde, über diese Schutzverarbeitung hinaus bewegt, ändert sich das Verzögerungsprofil stark und fällt aus dem Suchbereich der Sucheinrichtung, was zu einer Verringerung der Suchgenauigkeit führt.
Der Steuerabschnitt 25 erhält daher ein Schwerezentrum Pc des Verzögerungsprofils und steuert den Suchbereich der Sucheinrichtung entsprechend Positionsänderungen des Schwerezentrums Pc. Zuerst wird das Schwerezentrum Pc des Verzögerungsprofils auf der Grundlage der folgenden drei Faktoren unter Verwendung von Gleichung (2) erhalten:

➀ N: die Anzahl der Wege, die größer oder gleich einem vorgegebenen Pegel im Suchbereich einer Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung sind (die Anzahl der wirksamen Wege),
➁ P(i): die Positionsinformationen des i-ten wirksamen Wegs zum Verzögerungsprofil und
➂ E(i): die Energieinformationen des i-ten wirksamen Wegs (elektrische Feldstärke im i-ten wirksamen Weg = Eb/Io) zum Verzögerungsprofil.

Das Schwerezentrum Pc dieses Verzögerungsprofils besteht aus Energieinformationen PcE des Schwerezentrums und Positionsinformationen PcW des Schwerezentrums, und die Positionsinformationen PcW des Schwerezentrums Pc werden durch
erhalten.
Der Vorgang des Änderns des Suchbereichs der Sucheinrichtung wird auf der Grundlage der folgenden Faktoren unter Verwendung von Gleichung (4) erhalten, um eine Anpassung an Änderungen der Position des Schwerezentrums Pc zu erhalten:

➀ Wf_old: die Suchanfangsposition der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung vor der Änderung,
➁ Wf_new: die Suchanfangsposition der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung nach der Änderung,
➂ W: der Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung und
➃ α, β : Konstanten (α < β)

Der vorstehende Vorgang wird mit Bezug auf die 5A, 5B und 5C beschrieben. 5A zeigt die Beziehung zwischen einem Verzögerungsprofil 56 zu Beginn der Zuweisung einer Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung und einem Suchbereich 50 der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung. Bezugnehmend auf 5A wird eine berechnete Position PcW 54 des Schwerezentrums anhand des durch Multiplizieren der Energieinformationen und der Positionsinformationen von jedem der Wege 51, 52 und 53, die größer oder gleich einem vorgegebenen Pegel sind, und Addieren der jeweiligen Produkte erhaltenen berechneten Gesamtwerts spezifiziert. Offensichtlich fällt zu Beginn der Zuweisung der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung die Position PcW 54 des Schwerezentrums im Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung mit einem Medianwert 55 von Schwellenwerten 57 zusammen, und das Verzögerungsprofil 56 fällt in den Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung. Es sei bemerkt, dass der Steuerabschnitt 25 den Vorgang des Änderns des Suchbereichs der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung nicht aktiviert, während die Schwerezentrumsposition PcW 54 innerhalb des Positionsbereichs der Schwellenwerte 57 liegt.
5B zeigt einen Fall, in dem das Verzögerungsprofil 56 nach der beschriebenen Zuweisung nach links verschoben wird, weil sich die Mobilstation sehr der Funkstation genähert hat. Bezugnehmend auf 5B verschiebt sich die Schwerezentrumsposition PcW 54 des Verzögerungsprofils 56 im Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung über den Positionsbereich der Schwellenwerte 57 hinaus nach links. Der Steuerabschnitt 25 aktiviert den Vorgang des Änderns des Suchbereichs der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung. Der Steuerabschnitt 25 verschiebt den Suchbereich 50 der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung um den durch Subtrahieren der Schwerezentrumsposition PcW 54 erhaltenen Wert nach links: Wert von PcW des Verzögerungsprofils 56 vom Medianwert 55: Wf_old + (α + β)W/2 der Schwellenwerte 57 im Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung, wie durch Gleichung (4) angegeben ist. Das heißt, dass der Steuerabschnitt 25 den Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung durch Subtrahieren des vorstehend erwähnten Werts von dem Wert des Suchbreitenoffset-Steuersignals 65, das die Suchbreitenoffset-Verzögerungsschaltung 37 steuert, ändert.
5C zeigt einen Fall, in dem das Verzögerungsprofil 56 nach der beschriebenen Zuweisung nach rechts verschoben wird, weil sich die Mobilstation sehr weit von der Funkstation wegbewegt hat. Bezugnehmend auf 5C verschiebt sich die Schwerezentrumsposition PcW 54 des Verzögerungsprofils 56 im Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung über den Positionsbereich der Schwellenwerte 57 hinaus nach rechts. Der Steuerabschnitt 25 aktiviert den Vorgang des Änderns des Suchbereichs der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung. Der Steuerabschnitt 25 verschiebt den Suchbereich 50 der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung um den durch Subtrahieren des Medianwerts 55 erhaltenen Wert nach rechts: Wf_old + (α + β)W/2 der Schwellenwerte 57 im Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung von der Schwerezentrumsposition PcW 54: Wert von PcW des Verzögerungsprofils 56, wie durch Gleichung (4) angegeben ist. Das heißt, dass der Steuerabschnitt 25 den Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung durch Addieren des vorstehend erwähnten Werts zum Wert des Suchbreitenoffset-Steuersignals 65, das die Suchbreitenoffset-Verzögerungsschaltung 37 steuert, ändert.
Der Gesamtbetrieb der Sucheinrichtung unter Verwendung des Suchverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird als nächstes mit Bezug auf 6 beschrieben.
Bezugnehmend auf 6 wird beim Empfang eines Signals von einem neuen Benutzer der Steuerabschnitt 25 für die Sucheinrichtungen aktiviert (Schritt A1), um zu prüfen, ob es eine unbenutzte Sucheinrichtung gibt, die dem Benutzer zugewiesen werden kann (Schritt A2).
Falls es keine unbenutzte Sucheinrichtung gibt, wird eine Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung, die den von dem Vorgang auf der Grundlage von Gleichung (1) erhaltenen niedrigsten Einflussgrad aufweist, freigegeben (Schritt A3). Wenn eine unbenutzte Sucheinrichtung vorbereitet wird, legt der Steuerabschnitt 25 die verfügbare Sucheinrichtung als eine Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung oder eine Zellensucheinrichtung fest (Schritt A4). Anschließend wird die Suchverarbeitung unter Verwendung dieser Sucheinrichtung ausgeführt, und es wird jedem Finger ein Weg zugewiesen (Schritt A5).
Der Steuerabschnitt 25 prüft die Schwerezentrumsposition der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung, um zu überwachen, ob die Schwerezentrumsposition in den Schwellenwert des Suchbereichs fällt (Schritt A6). Falls die Schwerezentrumsposition in den Schwellenwert fällt, hält der Steuerabschnitt 25 den Suchbereich unverändert. Falls die Schwerezentrumsposition den Schwellenwert übersteigt, verschiebt der Steuerabschnitt 25 den Suchbereich der Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung durch den Vorgang auf der Grundlage von Gleichung (4), wie vorstehend angegeben wurde und in den 5A, 5B und 5C dargestellt ist (Schritt A7).
Der Steuerabschnitt 25 überwacht eine Mehrwegbedingung durch die Verzögerungs-Spreizsucheinrichtungen und die Zellensucheinrichtungen und bestimmt auf der Grundlage der Mehrwegbedingung, ob eine Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung hinzuzufügen ist, die dem Benutzer zuzuweisen ist (Schritt A8). Beim Hinzufügen einer Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung wird, wie bei dem Vorgang von den Schritten A2 bis A4, geprüft, ob es eine unbenutzte Sucheinrichtung gibt, die dem Benutzer zugewiesen werden kann (Schritt A9), es wird eine Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung, die den niedrigsten von dem Vorgang auf der Grundlage der vorstehend angegebenen Gleichung (1) erhaltenen Einflussgrad aufweist, freigegeben (Schritt A10), falls es keine unbenutzte Sucheinrichtung gibt, und die verfügbare Sucheinrichtung wird als eine erforderliche Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung festgelegt (Schritt A11), wodurch die Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung hinzugefügt wird.
Schließlich überwacht der Steuerabschnitt 25 das Ende der Kommunikation (Schritt A12). Während die Kommunikation fortgesetzt wird, kehrt der Ablauf zu Schritt A5 zurück, um die Suchverarbeitung fortzusetzen, und es wird die Reihe der Vor gänge wiederholt. Nachdem die Kommunikation abgeschlossen wurde, wird dieser Vorgang beendet (Schritt A13).
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Erhöhung der Verarbeitungsverzögerung durch die Verwendung einer Kombination von zwei Typen von Sucheinrichtungen, nämlich Sucheinrichtungen mit einem schmalen Suchbereich und Sucheinrichtungen mit einem breiten Suchbereich, von mehreren Gruppen von Sucheinrichtungen für jeden Benutzer entsprechend den Merkmalen eines aufgetretenen Mehrfachwegs verhindert werden. Dies ermöglicht das Bereitstellen eines wirksamen Suchverfahrens, das eine Erhöhung der Größe von Hardware und Software unterdrückt.
Falls alle Sucheinrichtungen verwendet werden, prüft der Steuerabschnitt eine Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung von den zugewiesenen Sucheinrichtungen, welche den niedrigsten Einflussgrad für jeden Benutzer aufweist, und gibt sie frei, wodurch eine wirksame Verwendung der Sucheinrichtungen ermöglicht wird.
Zusätzlich erhält der Steuerabschnitt das Schwerezentrum eines Verzögerungsprofils und steuert den Suchbereich der Sucheinrichtung entsprechend Änderungen dieser Schwerezentrumsposition. Hierdurch wird es ermöglicht, einen Suchfehler zu unterdrücken, der mit Änderungen der Position einer Mobilstation verbunden ist, was zu einer Erhöhung der Suchgenauigkeit führt.

Claims

Empfangsvorrichtung in einem CDMA-Mobilkommunikationsschema, welche aufweist: einen Empfangsabschnitt (20), der ein über ein Funkkanal gesendetes Empfangssignal empfängt, einen Analog/Digital-Wandlerabschnitt (21), der das Empfangssignal in ein digitales Basisbandsignal umwandelt, einen Mehrweg-Verarbeitungsabschnitt (22), der mehrere Sucheinrichtungsabschnitte (27; 31) und mehrere Fingerabschnitte (26) aufweist und mehrere Erfassungssignale durch Verarbeiten in dem Basisbandsignal enthaltener Mehrfachwege ausgibt, einen RAKE-Kombinierabschnitt (23), der die Erfassungssignale zur Ausgabe eines kombinierten Signals addiert, einen Signalverarbeitungsabschnitt (24), der das kombinierte Signal kombiniert, und einen Steuerabschnitt (25), der die Sucheinrichtungsabschnitte (27; 31) steuert, wobei der Steuerabschnitt (25) eine Einrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals zum Festlegen der mehreren Sucheinrichtungsabschnitte (27; 31) als zwei Typen von funktionsspezifischen Sucheinrichtungen, die eine Zellensucheinrichtung (5; 10; 12) zum Durchsuchen eines Gesamtradius einer Zelle und mindestens eine Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung (3, 4; 6 – 9; 11) sind, anhand von vier Signalen auf der Grundlage von Zeitinformationen P(i) über den wirksamen Weg für ein Verzögerungsprofil eines vom Sucheinrichtungsabschnitt ausgegebenen Empfangssignals, Energieinformationen E(i) des wirksamen Wegs eines von dem Fingerabschnitt (26) verarbeiteten Empfangssignals, der einem Benutzer zugeordneten und von dem Signalverarbeitungsabschnitt (24) ausgegebenen aktuellen Empfangsqualität Q(U) und der vom Benutzer benötigten und in den Systemdaten registrierten Dienstqualität QoS(U), eine Einrichtung zum Berechnen der Einflussgrade jedem Benutzer zugewiesener Sucheinrichtungsabschnitte auf der Grundlage der aktuellen Empfangsqualität Q(U), der erforderlichen Dienstqualität QoS(U) und der Energieinformationen E(i) des wirksamen Wegs, und eine Einrichtung zum Ändern eines Steuersignals zum Beibehalten optimaler Zustände der mehreren Sucheinrichtungsabschnitte (27; 31) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mehrweg-Verarbeitungsabschnitt (22) eine Zellensucheinrichtung, die eine Gesamtzelle durchsucht, und mindestens eine Verzögerungs-Spreizsucheinrichtung, die einen schmaleren Suchbereich als die Zellensucheinrichtung aufweist, entsprechend einer Mehrwegbedingung eines Empfangssignals zuweist, wobei der Mehrweg-Verarbeitungsabschnitt (22) eine synchrone Erfassung auf der Grundlage eines von jeder Sucheinrichtung erhaltenen Signals ausführt.