JP2002141833A

JP2002141833A - 移動通信端末

Info

Publication number: JP2002141833A
Application number: JP2000333585A
Authority: JP
Inventors: Masami Morimoto; 正巳森本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-17
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: JP4515618B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有効なパスが分布している範囲について的確
にパスサーチし、安定して高い受信品質を得ることが可
能な移動通信端末を提供する。【解決手段】サーチャ部２０は、受信信号の量子化結
果に、サーチ対象のセルに対応づけられた拡散コードを
種々のタイミングで乗算して逆拡散する。ピークサーチ
部３０は、上記逆拡散の結果から受信電力レベルの大き
いｍ個のパスを検出してパスタイミング格納部４０に記
録し、このうち、最大の受信電力レベルのパスをサーチ
窓位置情報生成部５０が求める。そして、サーチ窓位置
情報生成部５０は、この最大パスとそのほかに検出され
た残るパスとの逆拡散タイミングの差を、それぞれの受
信電力レベルの最大パスの受信電力レベルとの比で重み
付けし、平均化することによって、ｍ個のマルチパス分
布の重心を求め、これをパスサーチ窓の中心位置として
サーチャ部２０に設定するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、通信網に接続可
能な基地局とＣＤＭＡ方式により無線接続する移動通信
端末に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ＣＤＭＡ（Code Divisio
n Multiple Access）方式により無線通信を行う移動通
信端末は、通信に有効と思われるパス（以下、候補パス
と称する）を予め複数検出しておき、必要に応じて通信
に用いるパスを上記候補パスから選んだものに切り換え
るようにしている。

【０００３】また、候補パスの検出、いわゆるパスサー
チは、受信信号を種々のタイミングで逆拡散し、この逆
拡散の結果のうち、受信電力レベルの大きいものから候
補パスとする。そして、上記逆拡散のタイミングは、候
補パスのうち、上記受信電力レベルが最大となるパスを
中心とした所定の範囲で行うようにしている。

【０００４】しかしながら、例えば図５に示すように、
パスＰ１が最大受信電力レベルを有して、このパスＰ１
を中心として有効なパスが分布している状態において
は、サーチ範囲がＡ１となることより、最適なパスサー
チが行われることになるが、その後、移動などによりパ
スＰ１の伝送路が一時的に遮蔽されて、その受信電力レ
ベルが劣化し、図５に示した本来のパス分布の端にあっ
たパスＰ２の受信電力レベルが、図６に示すように一時
的に大きくなると、サーチ範囲がＡ１からＡ２へ大きく
変化してしまう。

【０００５】このような場合には、本来のパス分布に適
さない範囲Ａ２に対してをパスサーチを実施することに
なり、一時的に遮蔽された最も有効なパスＰ１が検出で
きなくなるなど、有効なパスを見逃す可能性が非常に高
かった。

【０００６】また、平均的に高い受信電力レベルを有
し、なおかつ伝搬遅延の少ないパスが存在する状況にあ
っても、移動による瞬間変動や瞬間的なシャドーイング
により、伝搬遅延が大きくなおかつ平均的には受信電力
レベルが低いパスが、たまたま上記パスよりも大きい受
信電力レベルを有すると、この通信には不向きなパスを
選択してしまうことになる。

【０００７】このように、一時的に受信電力が大きくな
るようなパスについて、ＲＡＫＥ合成を行おうとして
も、実際にＲＡＫＥ合成を行うときには、すでに受信電
力レベルが低下して、パスダイバーシティ効果が得られ
ず、かえって受信品質が劣化するという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の移動通信端末で
は、最も大きな受信電力レベルが得られるパスを中心と
してパスサーチを行うため、有効なパスが分布していな
い範囲をサーチしてしまい、受信品質が劣化するという
問題があった。

【０００９】この発明は上記の問題を解決すべくなされ
たもので、有効なパスが分布している範囲について的確
にパスサーチし、安定して高い受信品質を得ることが可
能な移動通信端末を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に係わる本発明は、通信網に接続可能な
複数の基地局とＣＤＭＡ方式により無線接続可能な移動
通信端末において、基地局より受信した信号に、種々の
タイミングで拡散コードを乗算して逆拡散処理を施し、
各タイミングの逆拡散処理の結果の電力レベルを検出
し、これに基づいて受信に適したパスを受信するための
逆拡散のタイミングを検出するパス検出手段と、このパ
ス検出手段にて検出した電力レベル、およびそれに対応
する逆拡散のタイミングに基づいて、このタイミングの
分布の重心を求める重心検出手段と、この重心検出手段
にて検出した重心に基づいて、逆拡散処理における逆拡
散のタイミングの範囲をパス検出手段に設定するサーチ
窓位置設定手段とを具備して構成するようにした。

【００１１】上記構成の移動通信端末では、受信に適し
た複数のパスの分布の重心を求め、この重心に基づく範
囲で、パス検出手段が受信に適したパスの探索を行うよ
うにしている。

【００１２】したがって、上記構成の移動通信端末によ
れば、受信に適したパスの分布に変化が生じて、一時的
に最大の受信電力レベルを示すパスが生じても、このよ
うなパスに左右されることなく、マルチパス分布の全体
的な変動を追従し、有効なパスが分布している範囲につ
いて的確にパスサーチを行い、安定した高い受信品質を
得ることができる。

【００１３】また、請求項４に係わる本発明は、基地局
より受信した信号に、拡散コードを乗算して逆拡散処理
を施す複数のフィンガと、この複数のフィンガの逆拡散
結果をＲＡＫＥ合成するＲＡＫＥ合成手段と、パス検出
にて検出した逆拡散のタイミングのうち、重心検出手段
にて求めた重心に対応するタイミングからの遅延量が少
ないタイミングを、優先的に複数のフィンガに逆拡散処
理のタイミングとして割り当てるタイミング割当手段と
を備えて構成するようにした。

【００１４】上記構成の移動通信端末では、パスの消滅
確率と平均受信電力レベルの劣化量とが伝搬遅延量の対
数に比例することに着目し、伝搬遅延量の大きな逆拡散
タイミングのパスよりも、伝搬遅延量の小さな逆拡散タ
イミングのパスを優先的にフィンガに割り当てるように
している。

【００１５】したがって、上記構成の移動通信端末によ
れば、フィンガに割り当てた後に受信に適したパスとし
て存続する確率が低いパスを割り当ててしまうことを防
止して、十分なパスダイバーシチ効果を得ることができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施形態について説明する。図１は、この発明の一
実施形態に係わる移動通信端末の構成を示すものであ
る。ここでは、特に受信系のパス選択に関わる構成につ
いてのみ示す。

【００１７】この図に示すように、本実施形態の移動通
信端末は、Ａ／Ｄ変換器１０、サーチャ部２０、ピーク
サーチ部３０、パスタイミング格納部４０、サーチ窓位
置情報生成部５０、パス評価基準値計算部６０、パス情
報設定部７０、受信パス情報記憶部８０、フィンガ部９
０、ＲＡＫＥ合成部１００を備えている。

【００１８】基地局から受信した無線周波の信号は、図
示しない無線部にて、周波数変換された後、拡散された
状態のＩ信号とＱ信号に変換され、受信信号を入力とし
て、Ａ／Ｄ変換器１０に出力される。Ａ／Ｄ変換器１０
は、上記受信信号をディジタルに量子化し、この量子化
結果をサーチャ部２０とフィンガ部９０へ出力する。

【００１９】サーチャ部２０は、受信信号の量子化結果
に対して、サーチ対象のセル（あるいは基地局）に対応
づけられた拡散コードを種々のタイミングで乗算して、
逆拡散する。なお、この逆拡散のタイミングの範囲は、
後述するサーチ窓位置情報生成部５０より通知されるメ
インパスタイミングを中心とした所定の範囲（数十チッ
プ）である。

【００２０】また、ここで得られる逆拡散結果の受信電
力レベルは、各逆拡散タイミングにおける相関の高さを
示しており、それぞれ逆拡散のタイミングを示す情報と
併せて、ピークサーチ部３０に出力される。

【００２１】ピークサーチ部３０は、サーチャ部２０よ
り与えられる受信電力レベルのうち、大きい方からｍ個
を検出し、検出したｍ個の受信電力レベルを、その逆拡
散のタイミングを示す情報と併せて、それぞれ候補パス
情報としてパスタイミング格納部４０に出力する。

【００２２】パスタイミング格納部４０は、ｍ個の候補
パス情報を記憶するもので、その記憶内容は、ピークサ
ーチ部３０から新たな候補パス情報が入力される度に、
それを記憶して更新する。

【００２３】サーチ窓位置情報生成部５０は、パスタイ
ミング格納部４０に記憶されているｍ個の候補パス情報
と、前回求めたメインパスタイミングＴ＿ｏｌｄとに基
づいて、サーチ対象のセルのマルチパス分布に対応する
ような新しいメインパスタイミングＴ＿ｎｅｗを求め
る。

【００２４】このメインパスタイミングＴ＿ｎｅｗは、
サーチャ部２０とパス評価基準値計算部６０に通知され
る。なお、今回求められたメインパスタイミングＴ＿ｎ
ｅｗは、サーチ窓位置情報生成部５０内にＴ＿ｏｌｄと
して一時的に記憶され、次回のメインパスタイミングＴ
＿ｎｅｗを求める際に用いられる。

【００２５】パス評価基準値計算部６０は、パスタイミ
ング格納部４０に保存されているｍ個の候補パス情報に
対応するパスと、後述するフィンガ部９０にて受信して
いるｎ個の受信パスの中から、各パスの受信電力レベ
ル、各パスの逆拡散タイミングおよび上記メインパスタ
イミングＴ＿ｎｅｗに基づいて、受信に適した上位ｎ個
の異なるパスを選択パスとして検出し、このｎ個の選択
パスに対応する逆拡散タイミングをパス情報設定部７０
に通知する。

【００２６】パス情報設定部７０は、後述する受信パス
情報記憶部８０に記憶されている逆拡散タイミングを参
照し、パス評価基準値計算部６０より通知されるｎ個の
選択パスのうち、フィンガ部９０に割り当てられていな
いパスをフィンガ部９０が受信するように、フィンガ部
９０に選択パスの逆拡散タイミングを通知して受信パス
の割当を行い、その後、パス評価基準値計算部６０より
通知されたｎ個の選択パスに対応する逆拡散タイミング
を受信パス情報記憶部８０に記録する。

【００２７】受信パス情報記憶部８０は、上述したよう
に、パス情報設定部７０によって、フィンガ部９０にて
受信しているｎ個の受信パスの逆拡散タイミングが記録
される。

【００２８】フィンガ部９０は、ｎ個のフィンガからな
るもので、それぞれパス情報設定部７０より割り当てら
れる逆拡散タイミングで、受信信号の量子化結果を逆拡
散する。ＲＡＫＥ合成部１００は、フィンガ部９０にて
逆拡散された受信信号をＲＡＫＥ合成し、この合成結果
を復調してシンボル情報を得る。

【００２９】次に、上記構成の移動通信端末のパス選択
動作について説明する。図２は、そのフローチャート
で、この処理は、所定の周期で繰り返し実行される。ま
ず、ステップ２ａでは、サーチ窓位置情報生成部５０
が、パスタイミング格納部４０からｍ個の候補パス情報
を取り出し、そのうち受信電力が大きいものからＰ１，
Ｐ２，…，Ｐｍとし、それぞれ対応するパスタイミング
をＴ１，Ｔ２，…，Ｔｍとし、下式（１）に従って、マ
ルチパス分布の中心位置Ｔを求める。

【００３０】

【数１】

【００３１】そして、サーチ窓位置情報生成部５０は、
前回、サーチャ部２０に対してメインパスタイミングと
して設定したＴ＿ｏｌｄと上記中心位置Ｔを比較し、Ｔ
＿ｏｌｄ＜Ｔならば、新たなメインパスタイミングＴ＿
ｎｅｗとしてＴ＿ｏｌｄ＋４を設定し、あるいはＴ＿ｏ
ｌｄ＞Ｔならば、新たなメインパスタイミングＴ＿ｎｅ
ｗとしてＴ＿ｏｌｄ−４を設定し、あるいはＴ＿ｏｌｄ
＝Ｔならば、新たなメインパスタイミングＴ＿ｎｅｗと
してそのままＴ＿ｏｌｄを設定する。

【００３２】このように新たなメインパスタイミングを
設定することにより、最大で１チップに相当する範囲で
サーチ窓の中心位置を修正する。

【００３３】次に、ステップ２ｂでは、サーチ窓位置情
報生成部５０が、ステップ２ａで求めたメインパスタイ
ミングＴ＿ｎｅｗをサーチャ部２０に設定するととも
に、Ｔ＿ｏｌｄとして記憶する。

【００３４】これにより、サーチャ部２０は、メインパ
スタイミングＴ＿ｎｅｗを中心とした所定の範囲をサー
チ窓として、Ａ／Ｄ変換器１０の量子化結果に対して、
サーチ対象のセルに対応づけられた拡散コードで逆拡散
し、この結果を逆拡散のタイミングを示す情報と併せ
て、ピークサーチ部３０に出力する。

【００３５】そして、ステップ２ｃでは、ピークサーチ
部３０が、サーチャ部２０より与えられる受信電力レベ
ルのうち、大きい方からｍ個を検出し、検出したｍ個の
受信電力レベルを、その逆拡散のタイミングを示す情報
と併せて、それぞれ候補パス情報としてパスタイミング
格納部４０に出力する。これにより、パスタイミング格
納部４０は、ピークサーチ部３０から入力されるｍ個の
候補パス情報を更新して記憶する。

【００３６】次に、ステップ２ｄでは、パス評価基準値
計算部６０が、パスタイミング格納部４０に保存されて
いるｍ個の候補パス情報に対応するパスと、後述するフ
ィンガ部９０にて受信しているｎ個の受信パスについ
て、下式（２）にしたがってパス評価基準値を求める。
なお、Ａは任意の定数である。

【００３７】

【数２】

【００３８】そして、次にステップ２ｅでは、パス評価
基準値計算部６０が、ステップ２ｄで求めた各パスのパ
ス評価基準値を比較して、大きい方から上位ｎ個の異な
るパスを、受信に適した選択パスとして検出し、このｎ
個のパスの逆拡散のタイミングを示す情報を、パス情報
設定部７０に通知する。

【００３９】次にステップ２ｆでは、パス情報設定部７
０が、受信パス情報記憶部８０に記憶されている逆拡散
タイミングを参照し、ステップ２ｅにてパス評価基準値
計算部６０より通知されたｎ個の選択パスのうち、フィ
ンガ部９０に割り当てられていないパスをフィンガ部９
０が受信するように、フィンガ部９０に選択パスの逆拡
散タイミングを通知して受信パスの割当を行う。

【００４０】そして、この後、パス情報設定部７０は、
ステップ２ｅにてパス評価基準値計算部６０より通知さ
れたｎ個の選択パスに対応する逆拡散タイミングを受信
パス情報記憶部８０に記録し、当該処理を終了する。

【００４１】以上のように、上記構成の移動通信端末で
は、ピークサーチ部３０がサーチャ部２０のサーチ結果
から受信電力レベルの大きいｍ個のパスを検出してパス
タイミング格納部４０に記録し、このうち、最大の受信
電力レベルを有するパス（以下、最大パスと称する）を
サーチ窓位置情報生成部５０が求める。

【００４２】そして、サーチ窓位置情報生成部５０は、
この最大パスとそのほかに検出された残るパスとの逆拡
散タイミングの差を、それぞれの受信電力レベルの最大
パスの受信電力レベルとの比で重み付けし、これらを平
均化することによって、ｍ個のマルチパス分布の重心を
求め、この重心がパスサーチを行う窓幅の中心位置とす
るように、サーチャ部２０に設定するようにしている。

【００４３】このように、上記構成の移動通信端末で
は、受信電力レベルの高いｍ個のマルチパス分布の重心
をパスサーチを行う窓幅の中心位置とするようにしてい
るので、図３に示すようなマルチパス分布から図４に示
すようなマルチパス分布に変化しても、一時的な最大パ
スの変化に左右されることなく、マルチパス分布の全体
的な変動を追従し、有効なパスが分布している範囲につ
いて的確にパスサーチを行い、安定した高い受信品質を
得ることができる。

【００４４】また、上記構成の移動通信端末では、パス
の消滅確率と平均受信電力レベルの劣化量とが伝搬遅延
量の対数に比例することに着目し、伝搬遅延量の大きな
逆拡散タイミングのパスよりも、伝搬遅延量の小さな逆
拡散タイミングのパスを優先的にフィンガ部９０に割り
当てるようにするとともに、遅延波であっても受信電力
レベルが大きな有効パスは選択の優先度を上げるように
している。

【００４５】このように、上記構成の移動通信端末で
は、伝搬遅延量の小さな逆拡散タイミングのパスを優先
的にフィンガ部９０に割り当てるようにしているので、
フィンガに割り当てた後に受信に適したパスとして存続
する確率が低いパスを割り当ててしまうことを防止でき
る。

【００４６】また、平均的な伝搬特性に基づいているの
で、伝搬遅延量が多くても、平均より明らかに受信電力
レベルが高いパスについては、受信パスとして採用する
ので、パスダイバーシチ効果を得ることができる。

【００４７】尚、この発明は上記実施の形態に限定され
るものではない。その他、この発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であること
はいうまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明では、受信
に適した複数のパスの分布の重心を求め、この重心に基
づく範囲で、パス検出手段が受信に適したパスの探索を
行うようにしている。

【００４９】したがって、この発明によれば、受信に適
したパスの分布に変化が生じて、一時的に最大の受信電
力レベルを示すパスが生じても、このようなパスに左右
されることなく、マルチパス分布の全体的な変動を追従
し、有効なパスが分布している範囲について的確にパス
サーチを行い、安定した高い受信品質を得ることが可能
な移動通信端末を提供できる。

【００５０】またこの発明では、パスの消滅確率と平均
受信電力レベルの劣化量とが伝搬遅延量の対数に比例す
ることに着目し、伝搬遅延量の大きな逆拡散タイミング
のパスよりも、伝搬遅延量の小さな逆拡散タイミングの
パスを優先的にフィンガに割り当てるようにしている。

【００５１】したがって、この発明によれば、フィンガ
に割り当てた後に受信に適したパスとして存続する確率
が低いパスを割り当ててしまうことを防止して、十分な
パスダイバーシチ効果を得ることが可能な移動通信端末
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる移動通信端末の構成を示す回
路ブロック図。

【図２】図１に示した移動通信端末のパス選択動作を説
明するためのフローチャート。

【図３】図１に示した移動通信端末のマルチパス分布の
変化に対するパスサーチ窓の位置の変化を説明するため
の図。

【図４】図１に示した移動通信端末のマルチパス分布の
変化に対するパスサーチ窓の位置の変化を説明するため
の図。

【図５】従来の移動通信端末におけるマルチパス分布の
変化に対するパスサーチ窓の位置の変化を説明するため
の図。

【図６】従来の移動通信端末におけるマルチパス分布の
変化に対するパスサーチ窓の位置の変化を説明するため
の図。

【符号の説明】

１０…Ａ／Ｄ変換器２０…サーチャ部３０…ピークサーチ部４０…パスタイミング格納部５０…サーチ窓位置情報生成部６０…パス評価基準値計算部７０…パス情報設定部８０…受信パス情報記憶部９０…フィンガ部１００…合成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信網に接続可能な複数の基地局とＣＤ
ＭＡ（Code Division Multiple Access）方式により無
線接続可能な移動通信端末において、前記基地局より受信した信号に、種々のタイミングで拡
散コードを乗算して逆拡散処理を施し、各タイミングの
逆拡散処理の結果の電力レベルを検出し、これに基づい
て受信に適したパスを受信するための逆拡散のタイミン
グを検出するパス検出手段と、このパス検出手段にて検出した電力レベ
ル、およびそれに対応する逆拡散のタイミングに基づい
て、このタイミングの分布の重心を求める重心検出手段
と、この重心検出手段にて検出した重心に基づいて、前記逆
拡散処理における逆拡散のタイミングの範囲を前記パス
検出手段に設定するサーチ窓位置設定手段とを具備する
ことを特徴とする移動通信端末。
【請求項２】前記重心検出手段は、前記パス検出手段にて検出した電力レベルを、大きいも
のからＰ１，Ｐ２，…，Ｐｎとし、これに対応する各逆
拡散のタイミングをそれぞれＴ１，Ｔ２，…，Ｔｎとし
て、各タイミングのＴ１との差Ｔｍ−Ｔ１（ｍ：２，
…，ｎ）に、それぞれ対応する電力レベルＰｍとＰ１と
の比を乗算したものを加算して２で割り、この結果にＴ
１を加えた値に基づいて、前記重心を求めることを特徴
とする請求項１に記載の移動通信端末。
【請求項３】前記重心検出手段は、所定の周期で前記重心を求めるもので、前記値Ｔが前回
求めた重心より大きい値の場合には、新たな重心として
前回求めた重心に所定のチップ数だけ遅らせたタイミン
グを重心とし、前記値Ｔが前回求めた重心より小さい値
の場合には、新たな重心として前回求めた重心に所定の
チップ数だけ進ませたタイミングを重心とし、前記値Ｔ
が前回求めた重心と同じ値の場合には、新たな重心とし
て前回求めた重心とすることを特徴とする請求項２に記
載の移動通信端末。
【請求項４】前記基地局より受信した信号に、拡散コ
ードを乗算して逆拡散処理を施す複数のフィンガと、この複数のフィンガの逆拡散結果をＲＡＫＥ合成するＲ
ＡＫＥ合成手段と、前記パス検出にて検出した逆拡散のタイミングのうち、
前記重心検出手段にて求めた重心に対応するタイミング
からの遅延量が少ないタイミングを、優先的に前記複数
のフィンガに逆拡散処理のタイミングとして割り当てる
タイミング割当手段とを備えることを特徴とする請求項
１乃至請求項３のいずれかに記載の移動通信端末。
【請求項５】前記タイミング割当手段は、前記パス検
出にて検出した逆拡散のタイミングのうち、前記パス検
出手段にて検出した対応する電力レベルの対数値ＬＰか
ら前記重心検出手段にて求めた重心に対応するタイミン
グからの遅延量の対数値ＬＴを引いた値（ＬＰ−ＬＴ）
が小さいタイミングを、優先的に前記複数のフィンガに
逆拡散処理のタイミングとして割り当てることを特徴と
する請求項４に記載の移動通信端末。