JP2000252859A - Cdma無線端末 - Google Patents

Cdma無線端末

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JP2000252859A
JP2000252859A JP4733999A JP4733999A JP2000252859A JP 2000252859 A JP2000252859 A JP 2000252859A JP 4733999 A JP4733999 A JP 4733999A JP 4733999 A JP4733999 A JP 4733999A JP 2000252859 A JP2000252859 A JP 2000252859A
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JP
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correlation value
path
speed oscillator
synchronization
control unit
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JP4733999A
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English (en)
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Koji Yomoto
宏二 四本
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基地局からの信号に関しパス同期保持を含む
動作をおこなうCDMA無線端末において、遅延プロフ
ァイルの再測定が必要となる問題に対し、短時間で同期
修正をおこない、さらに、消費電力を大幅に削減する。 【解決手段】 基地局から送信された信号に対し、制御
部110からの指示によりマッチトフィルタ102は受
信データをホールドし、先頭パス位置を設定し、拡散符
号もずらして、ホールドしてある受信データとの相関を
取り、相関値を最大相関値と比較し、大きいほうを最大
相関値に移す。この動作を繰り返し、最後に最大相関値
とパスしきい値との比較で、しきい値が大きいときは、
パスと認定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル拡散通
信方式に基づくCDMA(Code Division
Multiple Access:符号分割多重接
続)無線端末装置に関し、特に短時間で同期追従する省
電力のCDMA無線端末装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、CDMAの無線端末装置(M
S:Mobile Station)においては、パス
同期保持を行なう必要がある。従来、パス同期保持に
は、図6に示すようなマッチトフィルタ( MF:Mat
ched Filter)が使用されたものがある。
【0003】また、携帯電話の移動局では、待受け時に
は、ページング・チャネルを周期的に受信し、受信以外
の時には、各回路をスタンバイ状態にしてバッテリ・セ
ービングを図るのが一般的である。ここで、このパス同
期保持とは、直接波、遅延波がパスとなって遅延プロフ
ァイルに認識されるため、それぞれパスのタイミングに
応じて受信回路の制御を行なうことである。つまり、パ
スの喪失や移動を管理する必要があるが、ページング・
チャネル(PCH:Paging CHannel)の
周期では、伝送路の変化や、基地局と移動局の周波数オ
フセットにより、パスの移動が起きる可能性が高い。現
在、提唱されている規格においては、PCHの周期は、
1スーパーフレーム(720ms)である。一方、基地
局と移動局の周波数オフセットは、±0.1ppm以内
とすると、MSの消費電力低減のためのパワー・セービ
ング状態にて、回路をスタンバイ状態にしていると、±
1サンプル(約61ns)以上ずれる可能性があり、こ
の結果、パワー・セービング状態解除後には同期が取れ
なくなり、PCH受信が出来なくなってしまう。ここで
サンプルは4分の1チップであり、チップ・レートは、
代表的な4.096MHzとして考えている。そこで、
同期が取れなくなることを回避するために、現状では遅
延プロファイルの再測定を行なうことが考えられてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のCDMA無
線端末において、同期保持のために遅延プロファイリン
グを連続して行なう場合、消費電力が大きいという欠点
があった。また、消費電力低減のためのパワー・セービ
ング時、システムクロックを停止させると、時計用のク
ロックの周波数安定度が悪く、CDMA方式ではスタン
バイ状態を解除したときには同期が取れなくなるので、
システムクロックを止めた処理は困難となる。通常、時
計用クロックは、32.768kHzが用いられるが、
±10ppm程度の周波数安定度なので、CDMAのシ
ステムで考えると、PCH周期では約7μsと、約30
チップ相当のずれの可能性となり、同期保持が困難にな
る。
【0005】さらに、パワー・セービング時、長い周期
でパス同期保持を行なう場合で、遅延プロファイルの再
測定を実行する場合、遅延プロファイルの測定に対し
て、シンボルと拡散符号の相関値が十分な電力レベルで
得られるためには、繰返し相関値を重ねあわせていく平
均化処理が必要になるため、長い時間が必要になった。
例えば、標準化のための委員会で提案されている方式で
考えてみると、同期保持にはパーチ・チャネル(BCC
H:Broadcast Control CHann
el)を用いるが、十分な平均化のためには、100m
s以上の長時間が必要となった。
【0006】本発明では、短時間での遅延プロファイル
の修正を可能とし、また、システムクロック停止に対し
ても、同期の保持を可能とすることで、バッテリー・セ
ービングを有利に制御できるような、短時間での同期修
正を可能にする同期回路、及び待受け時のバッテリセー
ビング方式を提案するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】 前記の課題を解決する
ために本発明では、データを蓄えるメモリ部と、制御部
と、高速発振器と、低速発振器と、前記制御部からの指
示により、受信信号と拡散符号をそれぞれ保持し、相関
を取るマッチトフィルタとを備える。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明のCDMA無線端末装置の
構成を図3に示す。CDMA無線端末装置は、RF信号
の送受信をおこなうアンテナ部301(ANT)と、送
受信RF信号を増幅し、ベースバンド拡散された送信信
号をD/A変換のうえ直交変調によりRF信号に変換
し、受信されたRF信号を準同期検波しA/D変換する
送受信部302(TRX)と、送信データの誤り訂正符
号化、フレーム化、データ変調、拡散変調、および受信
信号の逆拡散、チップ同期、誤り訂正復号、データの多
重分離、ダイバーシチハンドオーバ合成機能等をおこな
うベースバンド信号処理部303(BB)、各部の制御
をおこなう制御部(CNT)304と、外部の機器との
接続のためにプロトコル変換機能を有する外部インタフ
ェース部(EXT−ADP)305とで大きくは構成さ
れる。
【0009】次に、本発明のCDMA無線端末の同期保
持動作をおこなう部分構成を図1に示す。同期保持部1
01は、マッチトフィルタ102、拡散符号生成部10
3、メモリ部104、セービング制御部105は、シス
テムクロック用である高速発振器106、主として時計
用に用いられる低速発振器107、セービング・カウン
タ108、オフセット検出カウンタ109、そして、制
御部110を持つ。なお、メモリ部104は、マッチト
フィルタ102に設定する前回測定したパス位置、マッ
チトフィルタ102から出力される受信データと拡散符
号との相関値、拡散符号の位相をシフト機能によりずら
してえられる相関値とその前に測定した相関値とを制御
部にて比較したときの大きい方の値である最大相関値、
パス認定しきい値等をを記憶しておくエリアを持ってい
る。
【0010】図2には本発明で用いられるマッチトフィ
ルタの構成を示す。図2に示すように指示部からの指示
により、取込んだ受信信号のシフトを停止させデータを
保持することができる。さらに、制御部110からの指
示により、拡散符号も、固定的に配置されているだけで
なく、前後に適切な長さに亘ってずらすことができる機
能を有している。
【0011】本発明で処理を示すフローを図4に示す。
なお、START時には、すでに基地局と移動局の回線
は開かれ、遅延プロファイルの取得も終了しているとす
る。そのため、以下の処理は、これから待受けに移行す
るものを示す。まず、制御部は、セービングカウンタと
オフセットカウンタでの値の比較により、高速発振器に
対する低速発振器のオフセット値を求めておく。そし
て、セービングカウンタに適切な値をセットし、その
後、高速クロックの発振を停止し、スタンバイ状態に入
る。なお、セービングカウンタ値は、カウントアップ後
に、クロックの発振、受信部の立上げ、そして同期修正
とページングチャネルを受信できるタイミングでなけれ
ばならない。セービングタイマは、カウントアップし、
高速発振器の発振の再開と制御部へのスタンバイ状態解
除を促す。制御部は、マッチトフィルタに1シンボル分
の受信データを取込みホールドし、スタンバイモード前
に測定した遅延プロファイルより先頭パス位置を設定す
る。このとき、低速クロックのオフセット値によるずれ
を考慮しておく。拡散符号をパス位置−Nサンプルずら
して設定し、ホールドしてある受信データとの相関値を
測定する。測定値は、最大相関値に移す。次に、拡散符
号の位相を+1サンプル進め、再び受信データとの相関
値を測定する。この相関値と最大相関値とを比較し、大
きい値の方を最大相関値に移す。順次+Nサンプルまで
ずらし、拡散符号との相関値との比較を行う。最後に最
大相関値とパスしきい値を比較し、しきい値より大きけ
ればパスと認定し、パス位置の値を書き換える。この一
連の処理をパス数分行ない、全てのパス位置を修正す
る。パスの修正が終ったら、ページングチャネルにタイ
ミングを合わし受信する。その後は、以上の動作を繰り
返す。
【0012】なお、上記の低速発振器のオフセット値で
あるが、本発明の構成では、図5に示すように、低速ク
ロックと高速クロックは非同期であるためカウンタ値の
比較では、必ず、高速クロック半波長分の誤差が入る。
しかし、比較時間を長くすることで、この誤差を小さく
することが可能となる。例えば、高速発振器を16.3
84MHzとし、T秒間後のカウンタ値で比較をすると
高速発振器に対する低速発振器の周波数オフセット値
= 1/(2×16.384T)ppmであるので、1
秒間の測定で約0.03ppm、2秒間の測定で約0.
015ppmと極めて高い精度を得ることができる。
【0013】また、本方式による同期修正時間は次のよ
うに表すことができる。 全パス位置修正時間=パス数×(1シンボル受信時間+
制御部処理時間) 制御部処理時間は、DSP(ディジタル・シグナル・プ
ロセッサ)で高速に処理することを考えると、数ms以
下である。例えば、CDMAのシステムにおいて、基地
局と移動局側の周波数オフセットを±0.1ppmと
し、PCH受信周期の720msの間に、±1または2
サンプルのズレが発生する可能性があり、さらに、伝送
路の状況変化を考え、±4サンプルのズレに対応するこ
ととし、パス数は4本としてシミュレーションをする
と、その結果は、全パス修正時間が0.3ms以下とな
った。
【0014】
【発明の効果】本発明の、指示部からの指示により、取
込んだ受信信号のシフトを停止させ、データを保持し、
さらに指示部からの指示により、拡散符号を前後に適切
な長さに亘ってずらす構成により、全パス同期修正時間
が0.3ms以下と、従来の遅延プロファイルの再測定
に要する時間の100ms近い値と比較して極めて迅速
な処理が可能となる。また、これにより、回路のスタン
バイ状態の時間をのばすことが可能となるため、極めて
高いバッテリー・セービングをおこなうことができ、C
DMA無線端末の稼働時間が増大する。
【0015】さらに、高速のクロックの発信を停止し、
周波数オフセット値のずれ分を修正した低速のクロック
でカウントする構成により、高いバッテリ・セービング
機能を持ち、さらにバッテリ・セービング状態解除後同
期補足を可能にできる。
【0016】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における同期回路及びセービング回路構
成図である。
【図2】本発明におけるマッチトフィルタ(MF)の構
成図である。
【図3】本発明のCDMA無線端末装置の構成を示す図
である。
【図4】本発明における待受け状態時の同期位置修正動
作を示すフローチャートである。
【図5】高速発振器に対する低速発振器の周波数オフセ
ット値を求める際のタイミング・チャートを示す図であ
る。
【図6】従来のマッチトフィルタの構成図である。
【符号の説明】
101…同期保持部,102…マッチトフィルタ(M
F),103…拡散符号生成部,104…メモリ部,1
05…セービング制御部,106…高速発振器,107
…低速発振器,108…セービング・カウンタ,109
…オフセット検出カウンタ,106…制御部,301…
アンテナ部,302…送受信部,303…ベースバンド
信号処理部,304…制御部,305…外部インターフ
ェース部,

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基地局からの信号に関し、パス同期保持
    を含む動作をおこなうCDMA無線端末において、デー
    タを蓄えるメモリ部と、制御部と、高速発振器と、低速
    発振器と、前記制御部からの指示により、受信信号と拡
    散符号をそれぞれ保持し、相関を取るマッチトフィルタ
    とを備えたことを特徴とするCDMA無線端末。
  2. 【請求項2】 前記高速発振器は低速発振器のオフセッ
    ト値を計測し、前記高速発振器は待受け時に動作を停止
    し、前記低速発振器のクロックに基づくカウントアップ
    時に前記制御部がオフセット値の補正を指示することを
    特徴とする請求項1記載のCDMA無線端末。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002217788A (ja) * 2000-09-20 2002-08-02 Nec Corp オフセット補正方法及び装置
JP2008182721A (ja) * 2001-03-12 2008-08-07 Skyworks Solutions Inc 広帯域スペクトラム拡散通信システムにおけるスペクトラム拡散無線信号修復のための方法およびお装置
JP2011080847A (ja) * 2009-10-07 2011-04-21 Hitachi Ltd Gps信号受信機及びgps信号送信機

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