JP2000286768A - Ｃｄｍａ移動局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーチャ用ＭＦとデータ復調用ＳＣの代わり
に内積器を備え、止まり木チャネル同期確立とデータの
復調を１つの内積器で時分割処理するようにして、論理
規模を削減したＣＤＭＡ移動局装置を提供する。 【解決手段】 基地局と同期をとるための止まり木物理
チャネルのパス位置タイミング信号を生成するプロファ
イラ部２０５（２０５）と、通話やデータ受け渡しに用
いる個別物理チャネルデータのパス位置タイミング信号
を生成するプロファイラ部２０８（２０８）と、遅延パ
ス数分の逆拡散復調データをＲＡＫＥ合成して出力する
ＲＡＫＥ合成部２１３とを有するＣＤＭＡ移動局装置に
おいて、受信信号と拡散符号とを内積演算して逆拡散復
調する内積器１０２を備え、当該内積器の演算結果をプ
ロファイラ部に出力してパス位置タイミング信号を生成
させるとともに、逆拡散復調データをＲＡＫＥ合成器へ
出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡ（符号拡
散多元接続）方式で無線通信を行う移動局装置に関し、
特に、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-CDMA)方式に適用して好
適な移動局装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に従来のＷ−ＣＤＭＡ移動局装置の
受信部の構成を示してある。同図において、２０１（２
０１）はブランチ１（ブランチ２）用のアンテナ（以下
（ ）書きの番号はブランチ２で使用するブロックを示
す。）、２０２（２０２）はＲＦ無線部、２０３（２０
３）はＡ／Ｄ（Analog-Digital）変換部、２０４（２０
４）は基地局と同期をとるために用いる止まり木物理チ
ャネルのパス位置検出用ＭＦ（Matched Filter）部、２
０５（２０５）は止まり木物理チャネルのパス位置タイ
ミング信号を生成するプロファイラ部、２０６（２０
６）は止まり木物理チャネルデータを復調するＳＣ（Sl
iding Correlator）部である。

【０００３】また、同図において、２０７（２０７）は
通話音声やデータの受け渡しに用いる個別物理チャネル
のパス位置検出用ＭＦ部、２０８（２０８）個別物理チ
ャネルデータのパス位置タイミング信号を生成するプロ
ファイラ部、２０９（２０９）は個別物理チャネルデー
タを復調するＳＣ部、２１０は拡散符号発生部、２１１
（２１１）は止まり木物理チャネルのパス位置検出用Ｍ
Ｆ部２０４（２０４）用の拡散符号レジスタ部、２１２
（２１２）は個別物理チャネルのパス位置検出用ＭＦ２
０７（２０７）用の拡散符号レジスタ部、２１３は遅延
パス数分（図では例として４パスの場合を示す。）の復
調データをＲＡＫＥ合成して出力するＲＡＫＥ合成部で
ある。

【０００４】次に、無線信号を受信して、データを逆拡
散復調するまでの動作を説明する。なお、本例では、ブ
ランチ１とブランチ２とも同じ動作となるため、一方の
ブランチ１のみの動作について説明する。アンテナ２０
１で無線信号を受信すると、ＲＦ部２０２で無線信号か
らベースバンド信号を検波し、その信号はＡ／Ｄ変換器
２０３でデジタル信号へ変換され、以下デジタル信号処
理となる。

【０００５】通常、移動局では、電源投入後、まず止ま
り木物理チャネルを受信して基地局との同期をとる。止
まり木物理チャネルのフォーマットを図７に示す。図７
において、（ａ）は第一止まり木チャネル、（ｂ）は第
二止まり木チャネルであり、（ａ）、（ｂ）は多重化さ
れて基地局から送信されている。

【０００６】同期の取り方は、図８に示すように、ま
ず、１スロットに１シンボルの割合で挿入されている図
７（ａ）のロングコードマスクシンボルを使って、スロ
ットタイミングを検出する（ステップＳ１）。ロングコ
ードマスクシンボル以外のシンボルはロングコード（１
フレーム周期）とショートコード（１シンボル周期）の
排他的論理和をとった拡散符号で拡散されているが、図
７（ａ）のロングコードマスクシンボルは既知のショー
トコードのみで拡散されている。ここで、拡散符号は、
１シンボルに対し２５６倍、１２８倍等高いレートの信
号である（図示せず）。そこで、移動局側では、この既
知のショートコードを用いて逆拡散することでスロット
タイミングの検出を行なう。

【０００７】次に、図７（ｂ）に示すロングコードマス
クシンボルに対し数種類の符号（ショートコード）を用
いて順番に逆拡散し、ロングコードグループを検出する
（ステップＳ２）。ロングコードグループが検出できた
ら、そのグループに属するロングコードを用いて順番に
逆拡散し、ロングコードを検出し（ステップＳ３）、更
にスーパーフレームタイミングを検出する（ステップＳ
４）。

【０００８】以上述べてきた拡散符号は、拡散符号発生
器２１０より発生され、逆拡散処理は止まり木物理チャ
ネルのパス位置検出用ＭＦ２０４で行われる。図９には
逆拡散後の波形の概略を示してある。同図からわかるよ
うに、この場合、ＭＦ２０４では逆拡散の結果４つの異
なる位置（パス位置）にピークを検出している。なお、
図９に示す例では、信号電力の大きい方から４つを選択
しているが、特に４つでなくてもよい。

【０００９】こうしてパスの位置を検出すると、次にプ
ロファイラ部２０５ではパス位置のタイミング信号を生
成し、止まり木物理チャネルデータ復調用のＳＣ２０６
に出力する。これを受けてＳＣ２０６は、既に検出して
いるロングコードによって受信信号の逆拡散を行う。こ
うして検出した４パス分の逆拡散結果をＲＡＫＥ合成部
２１３で合成し復調データを得る。

【００１０】この後、移動局装置では、着呼があれば通
話状態となり、個別物理チャネルを用いて音声データを
受信する。その際、通常（移動局が１つの基地局とのみ
通信している場合）では、パス位置のタイミング信号は
先に説明したプロファイラ部２０５より受け取っても、
個別物理チャネルデータのパス位置タイミング信号を生
成するプロファイラ部２０８より受け取ってもよい。但
し、セル間ハンドオーバ（ＤＨＯ：Diversity Hand Ove
r 、以下ＤＨＯ）時は、個別物理チャネルのデータを復
調しながらハンドオーバ先の基地局との同期をとらなけ
ればならないため、止まり木物理チャネル用のＭＦ２０
４と個別物理チャネル用のＭＦ２０７の両方を備えてあ
る。

【００１１】次に、前述した非ＤＨＯ時／ＤＨＯ時のサ
ーチャ用ＭＦ及びデータ復調用ＳＣの動作について、図
１０を参照して詳しく説明する。まず、最初に非ＤＨＯ
時（すなわちセル間ハンドオーバ時以外の時）は、サー
チャ用ＭＦは同期保持のために、止まり木ＣＨ（チャネ
ル）のパイロットシンボル部（図中ＰＴ部）区間のみ動
作する。止まり木ＣＨ用ＳＣ及び個別物理ＣＨ用ＳＣ
は、常時データの復調を行なう。

【００１２】次いで、ＤＨＯ時を説明する。ＤＨＯ元の
サーチャ用ＭＦ、止まり木ＣＨ／個別物理ＣＨデータ復
調用ＳＣについては、非ＤＨＯ時と同様なので説明を省
略する。ＤＨＯ時に新たに増えるのは、ＤＨＯ先の止ま
り木ＣＨとの同期をとる必要があるため、ＤＨＯ先止ま
り木ＣＨのロングコードマスクシンボル部（図中ＬＭＳ
部）でサーチャを動作させなければならない点である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＨＯ
時には、このようにＤＨＯ元の同期保持と、ＤＨＯ先の
初期同期確立を同時に行なう必要があるため、サーチャ
としてハード規模の大きなＭＦをブランチ毎に２個づつ
（図６の２０４，２０７）用意する必要があった。上記
のような移動局用受信回路構成（２ブランチ、４パス、
４倍オーバサンプリング（図示せず）、入力信号Ｉ／Ｑ
（図示せず）、拡散符号Ｉ／Ｑ（図示せず）構成）で
は、パス位置検出用ＭＦが４個、データ復調用のＳＣが
９６個必要になり、これらをデジタル回路で構成すると
ＬＳＩの規模が大きくなるという問題があった。

【００１４】本発明は、このような従来の問題を解決す
べくなされたものであり、サーチャ用ＭＦとデータ復調
用ＳＣの代わりに内積器とデータ記憶部とを備え、止ま
り木チャネル同期確立とデータの復調を１つの内積器で
時分割処理するようにして、論理規模を削減したＣＤＭ
Ａ移動局装置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、基地局と同期
をとるための止まり木物理チャネルのパス位置タイミン
グ信号を生成するプロファイラ部と、通話やデータ受け
渡しに用いる個別物理チャネルデータのパス位置タイミ
ング信号を生成するプロファイラ部と、遅延パス数分の
逆拡散復調データをＲＡＫＥ合成して出力するＲＡＫＥ
合成部とを有するＣＤＭＡ移動局装置において、受信信
号と拡散符号とを内積演算して逆拡散復調する内積器を
備え、当該内積器の演算結果を前記プロファイラ部に出
力してパス位置タイミング信号を生成させるとともに、
逆拡散復調データをＲＡＫＥ合成器へ出力することを特
徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を移動局装置の一実施形態
に基づいて具体的に説明する。図１には、本実施形態に
係る移動局装置の受信部の要部の構成を示してある。な
お、図６に示した従来と同様な部分には同一符号を付し
て、重複する説明は省略する。また、同図において、
（ ）書きの番号はブランチ２のブロックを示してい
る。

【００１７】図１において、１０１（１０１）はＡ／Ｄ
の変換後の受信データを記憶しておくデータメモリ、１
０２は本発明の特徴部であるデータ復調用の内積器、１
０３は拡散符号を内積器１０２へ送るためのコードテー
ブル、１０４（１０４）はプロファイラ２０５（２０
５）、２０８（２０８）で生成したパス位置タイミング
で、データメモリ１０１（１０１）へ入力データを書き
込むためのスイッチ、１０５はブランチ１又はブランチ
２のデータメモリ１０１（１０１）から内積器１０２へ
データをリードするためのスイッチ、１０６はコードテ
ーブル１０３から内積器１０２へコードをリードするた
めのスイッチ、１０７はスイッチ１０４（１０４）、１
０５（１０５）、１０６等を制御する制御部である。

【００１８】次に、図２を参照して内積器１０２の構成
について説明する。内積器１０２は、入力データ（受信
信号）をデータメモリ１０１（１０１）からリードして
保持しておくデータ保持部１１と、拡散符号をコードテ
ーブル１０３からリードし保持しておくコード保持部１
２、入力データとコードを乗算する乗算部１３、全乗算
結果を加算する加算部１４より構成されている。なお、
データ保持部１１は、拡散符号１チップ時間を何倍オー
バサンプリングするかで異なるが、例えば２倍の場合
は、（拡散符号長／シンボル）×２だけ記憶素子を備え
ておく。また、コード保持部１２は１シンボル長分のデ
ータを拡散符号１チップ単位で保持できるようになって
いる。

【００１９】この内積器１０２による内積処理は、図３
に示すようにして行われる。まず初めに、データメモリ
１０１（１０１）より内積器のデータ保持部１１へデー
タをリードする（ステップＳ１１）。次に、コードテー
ブル１０３より内積器のコード保持部１２へコードをリ
ードする（ステップＳ１２）。そして、乗算部１３によ
り保持データと保持コードを全サンプル点で同時に乗算
し（ステップＳ１３）、その全ての乗算結果を加算部１
４で加算することで内積演算結果を得て（ステップＳ１
４）、この内積演算結果をプロファイラ部２０５（２０
５）、２０８（２０８）、ＲＡＫＥ合成部２１３へ出力
する。

【００２０】すなわち、この内積演算結果は受信信号を
逆拡散復調したデータであるので、プロファイル部２０
５（２０５）は当該内積演算結果に基づいて基地局と同
期をとるための止まり木物理チャネルのパス位置タイミ
ング信号を生成して制御部１０７に出力し、プロファイ
ラ部２０８（２０８）は当該内積演算結果に基づいて通
話やデータ受け渡しに用いる個別物理チャネルのパス位
置タイミング信号を生成して制御部１０７に出力し、Ｒ
ＡＫＥ合成部２１３は各パスの復調データを合成して受
信データとして出力する。

【００２１】次に、１個の内積器１０２で実際の処理数
がどうかなるか、図４、図５を参照して説明する。な
お、図示の例では、２ブランチ、４パス、受信データＩ
／Ｑ（Ｉ相及びＱ相）、拡散符号Ｉ／Ｑ（Ｉ相及びＱ
相）としてある。まず初めに、処理概要を述べておく。
図示するように内積処理は、制御部１０７による制御に
よって、ブランチ毎、パス毎、受信データの相毎、拡散
符号の相毎といったように、時分割で実行される。な
お、内積処理する順番には、処理が可能である限り特に
制限はない。また、１回の処理時間については、（１ク
ロック）＋（データのリード時間）であり、通常、１ク
ロックは拡散符号と同レート、またはその１／２倍、１
／４倍と短い周期の信号である。なお、低消費電力とす
るためには可能な限り（内積処理が次のシンボルにまた
がらない程度）１クロックは低速な方がよい。

【００２２】次に、具体的に内積処理数を考える。図４
（ａ）（非ＤＨＯ時のパイロットシンボル部以外のシン
ボル）では、データ復調のみであるため、拡散コードと
データの位相が揃っているため内積処理数は６４処理で
ある。図４（ｂ）（非ＤＨＯ時のパイロットシンボル
部）では、データ復調に加えてサーチャ動作（同期保
持）も行なう必要があるため、内積処理数はサーチャ動
作の分だけ増加して２１１２処理である。

【００２３】図５（ａ）（ＤＨＯ時のロングコードマス
クシンボル以外のシンボル）では、ＤＨＯ元データの復
調と、サーチャ動作になるため、図４の場合と同様とな
る。図５（ｂ）（ＤＨＯ時のロングコードマスクシンボ
ル部）では、ＤＨＯ元データ復調、ＤＨＯ元サーチャ動
作は非ＤＨＯ時と同様であるが、ＤＨＯ先と止まり木Ｃ
Ｈ同期（初期同期）をとる必要があるため、その分内積
処理数が増加して５２３５２処理である。

【００２４】このように受信データのパイロットシンボ
ル部やロングコードマスクシンボル部では、内積処理数
はかなり増加するため、本発明では、１クロック周波数
を可能な範囲で高速にし、処理時間を短くすることで全
ての処理が１シンボル以内で処理できるように制御して
いる。

【００２５】ここで、どの程度のクロック周波数が必要
になるかを上記内積処理数から求めると、次のようにな
る。基準としてクロック４ＭＨｚで１９２（＝２５６−
６４）処理／シンボルとすると、図４（ａ）の場合は６
４処理しか行なわなくて良いため、基準クロックの１／
３倍で動作させればよい。図４（ｂ）の場合は２１１２
処理であるため、基準クロックの１１倍、図５（ｂ）の
場合は５２３５２処理であるため、基準クロックの２７
３倍で動作させればよい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、サーチャ用ＭＦとデータ復調用ＳＣの代わりに内
積器とデータ記憶部とを備え、止まり木チャネル同期確
立とデータの復調を１つの内積器で時分割処理するよう
にしたため、ＣＤＭＡ移動局装置（すなわち通信端末）
の復調部のハードウエア規模を低減することができ、小
型化及び低コスト化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るＣＤＭＡ移動局装
置の受信部の構成図である。

【図２】 本発明の一実施形態に係る内積器の構成図で
ある。

【図３】 本発明の一実施形態に係る内積演算処理の手
順を示すフローチャートである。

【図４】 非ＤＨＯ時の内積処理数を説明する概念図で
ある。

【図５】 ＤＨＯ時の内積処理数を説明する概念図であ
る。

【図６】 従来のＣＤＭＡ移動局装置の受信部の一例を
示す構成図である。

【図７】 物理チャネルフォーマットを説明する概念図
である。

【図８】 移動局−基地局の止まり木ＣＨ同期（初期同
期）確立処理の手順を示すフローチャートである。

【図９】 逆拡散後の波形の一例を示す概念図である。

【図１０】 サーチャ用ＭＦ及びデータ復調用ＳＣの動
作を説明する概念図である。

【符号の説明】

１０１（１０１）：データメモリ、 １０２：内積器、 １０３：コードテーブル、 １０４（１０４）、１０５、１０６：スイッチ、 １０７：制御部、 ２０５（２０５）、２０８（２０８）：プロファイラ
部、 ２１３：ＲＡＫＥ合成部、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局と同期をとるための止まり木物理
   チャネルのパス位置タイミング信号を生成するプロファ
   イラ部と、通話やデータ受け渡しに用いる個別物理チャ
   ネルデータのパス位置タイミング信号を生成するプロフ
   ァイラ部と、遅延パス数分の逆拡散復調データをＲＡＫ
   Ｅ合成して出力するＲＡＫＥ合成部とを有するＣＤＭＡ
   移動局装置において、 受信信号と拡散符号とを内積演算して逆拡散復調する内
   積器を備え、当該内積器の演算結果を前記プロファイラ
   部に出力してパス位置タイミング信号を生成させるとと
   もに、逆拡散復調データをＲＡＫＥ合成器へ出力するこ
   とを特徴とするＣＤＭＡ移動局装置。