JP2003032142A - 無線送信機を無線受信機と同期化させる方法および装置 - Google Patents
無線送信機を無線受信機と同期化させる方法および装置Info
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Abstract
たす必要がない詳述された種類の方法および装置を提供
する。 【解決手段】 局部発振器の周波数安定度に関して厳し
い要求を課することなしに同期が確実に実行されるべき
であるゴレイ相関器を使用している間には、無線送信機
および無線受信機の同期、特にUMTSのための方法お
よび装置が提案されている。この目的のために、絶対値
二乗B1、B2は、最後の遅延段(D7、D8)より前
に既にゴレイ相関器で実行される。
Description
用している間は、特にUMTS移動無線システムにおい
て、無線送信機および無線受信機を同期化させる方法及
び装置に関するものである。
号に記載されている。移動無線システムの基地局および
移動局は同期しなければならない。基地局の探索の開始
では、移動局は、関連位置で最大電力で受信できる基地
局を探索することにおいて一次同期チャネル(PSC
H)を使用する。CDMAシステムとともに作動するU
MTS移動無線システムでは、同期シーケンスの長さは
256のチップに相当する。整合フィルタは、同期のた
めに備えられる。このようなフィルタはゴレイ相関器と
して構成される。
テムにおける同期の方法を示している。ゴレイシーケン
スおよびゴレイ相関器はここに示されている。
システムにおける同期時間を減らす方法を開示してい
る。このチャネル同期はゴレイコードを使用する。
ムにおけるセル探索サイクルは、米国特許第6,08
8,382号にも示されている。
ル(第18巻、第8号、2000年8月、1470〜1
482ページ)の論文は、一次同期チャネル(PSC
H)においてCDMA移動無線システム、特に広域CD
MAシステムのセル探索を記載している。同期の周波数
エラーの影響を抑圧するために、同期信号の分数長は、
処理される(後の論文の図6を参照せよ)。
おいてタイムスロット同期を得る有効な方法である。し
たがって、ゴレイ相関器は、一次同期チャネルを介して
周期的に送信される同期符号シーケンスに整合される整
合フィルタを形成する。
と受信機で作動している局部発振器(LO)間の所与の
周波数偏差に関して非常に敏感である。周波数偏差はこ
のように同期に影響を及ぼす。UMTSシステムの搬送
周波数は、3.84メガチップ/sのビットレートに従
って2GHzであるために、わずかな周波数偏差は既に
著しい影響を及ぼす。複雑な手順は、発振器のための高
周波数安定度を得るために必要とされる。このようなス
テップは基地局において受け入れられる。しかしなが
ら、移動局では、高周波数安定度は、経済的見地から殆
ど得ることができない。
発振器の周波数安定度が厳しい要求を満たす必要がない
詳述された種類の方法および装置を提供することにあ
る。
項の特徴部分で開示されるような本発明に従って得られ
る。本発明は、CDMAを有するUMTSでの使用に適
している。
周波数安定度の場合さえ、すなわちハードウェアの費用
を著しく増加させないでゴレイ相関器で得ることができ
る。前述の方法によれば、計算作業量は減少される。こ
れは結局電力も節約する。
数長が相関される場合、発振器の偏差は同期信号シーケ
ンスの全長にわたる相関の場合よりもあまり相関結果に
影響を及ぼさないという認識に基づいている。
および下記の説明に開示される。
ら公知であるゴレイ相関器は、UMTSに対して指定さ
れた256のチップの同期信号長により連続遅延係数
2、4、1、8、32、16、64、128を有する8
つの遅延段D1〜D8を有する。この相関器は、+1あ
るいは−1との乗算を実行する8つの複素数乗算器W1
乃至W8を含む。さらに、複素数加算器A1〜A13が
設けられている。ゴレイ相関器は、入力同期シーケンス
r(k)からの出力信号シーケンスc(k)を加算器A
8で形成する。例えば、D6の後の分数長の場合、この
信号x(k)は、加算器A6にあり、信号y(k)は関
連加算器A12にある。ゴレイ相関器の機能によれば、
この例では、次式が得られる。 c(k)=x(k−D8−D7)+W7y(k−D8)+W8x(k
−D7)−W7W8y(k) この同期に必須である値d(k)は、絶対値二乗Bによ
ってc(k)から得られる。この値c(k)は、複素数
である。d(k)は絶対値二乗のための実数である。
合、これまで説明されているゴレイ相関器が適してい
る。しかしながら、通常の周波数偏差がある場合、この
信号d(k)は、送信機(移動局あるいは基地局)と受
信機(基地局あるいは移動局)との同期に適していな
い。
いる。この相関器では、この信号x(k)を伝達する複
素数加算器A6には、絶対値二乗器B1が続く、信号y
(k)を伝達する複素数加算器A12には、絶対値二乗
器B2が続く。この絶対値二乗器B1およびB2は、遅
延段D1〜D6に続き、遅延段D7およびD8に先行す
る。したがって、絶対値二乗は、分数信号シーケンスが
同期に必須である信号dp(k)を形成するために使用
され、加算器8の出力にあるように遅延段D6の後で既
に行われる。図1に示されたゴレイ相関器に設けられる
ような複素数乗算器W7およびW8は、いまそれ自体は
省くことができ、「1」のみを乗算する。
り前に、入力信号シーケンスは、複素数方法で処理され
る。B1およびB2で絶対値二乗後、信号x(k)およ
びy(k)は、絶対値二乗のために実数方法で処理され
る。遅延段D7およびD8より前のこのような絶対値二
乗は、結局、出力信号dp(k)が一次同期チャネル
(PSCH)におけるより良い相関あるいは同期を行う
ことを保証する。
期チャネルにおける相関方法の同期結果を示し、ここで
Pは、相関、したがって同期が成功しない確率であり、
Eは、相対受信電力を示している。
万当たりの部分)未満の発振器の周波数安定度に基づい
ている。曲線cおよびdは、3.5ppm未満の周波数
安定度に基づいている。曲線aおよびdの場合、相関
は、同期シーケンスの全長(256チップ)にわたり、
すなわち現在の技術水準によるゴレイ相関器によって実
行された(図1)。
されるような修正されたゴレイ相関器によって同期シー
ケンスの分数長(64チップ)にわたり実行される。こ
の曲線は最悪の結果を示す。曲線bおよびcは、相対受
信電力はより高いので、すなわち曲線aおよびdと比較
してより高くなる正の同期結果の確率を示す。分かるよ
うに、曲線bおよびcは、曲線aおよびdよりも互いに
近くに延びる。これは、図2の相関方法が周波数の変動
に対する同期結果の高不感度を生じることを実証する。
実験は、およそ15ppmだけの周波数安定度を有する
局部発振器が適切であることを実証する。
度が存在すると同時に図2のゴレイ相関器の使用が行わ
れ、曲線bが得られるべきである場合、図2に示された
種類から図1に示された種類にゴレイ相関器を切り換え
る機構を備えてもよい。この目的のために、絶対値二乗
器B1およびB2をブリッジし、「1」と乗算する代わ
りに関連位置で複素数方法でW7およびW8と乗算する
ことだけが必要である。
合、前述された方法および装置は、移動局あるいは基地
局に高周波数安定度を有する必要がない低コスト局部発
振器を設けるのに十分である。さらに、(計算時間およ
び記憶空間を必要とする)発振器のチューニングも、必
要でない。
合、一次同期信号検出器の異なる動作モードが実現でき
る。修正ゴレイ相関器では、すなわち技術水準に比較し
てより少ない複素数乗算および複素数加算は、同期サイ
クルで実行されなければならないので、移動局の電力消
費が減少される。
ケンスに対する標準(簡潔された)ゴレイ相関器を示す
図。
図。
Claims (7)
- 【請求項1】ゴレイ相関器を使用している間特にUMT
S移動無線システムにおいて、無線送信機および無線受
信機を同期化させる方法であって、前の複素数段からの
信号の絶対値二乗が、最後の遅延段の前にゴレイ相関器
で既に実行されることを特徴とする無線送信機および無
線受信機を同期化させる方法。 - 【請求項2】前記絶対値二乗が、最後の遅延段の一方以
外の最後の遅延段より前に実行されることを特徴とする
請求項1記載の方法。 - 【請求項3】次に前記絶対値二乗が行われる前記遅延段
が256チップを含む同期信号シーケンスの64のチッ
プの分数長に対応することを特徴とする請求項1あるい
は2記載の方法。 - 【請求項4】前記ゴレイ相関器が切り換えられる場合、
前記絶対値二乗が省かれ、かつ他の段が複素数方法でも
作動することを特徴とする前述の請求項の1つに記載の
方法。 - 【請求項5】前記絶対値二乗が、前記最後の遅延段に先
行するようにゴレイ相関器で行われることを特徴とする
前述の請求項の1つに記載の方法を実行する装置。 - 【請求項6】上流で前記絶対値二乗が行われる前記遅延
段が単に「1」と乗算する乗算器に関連されることを特
徴とする請求項5記載の装置。 - 【請求項7】前記絶対値二乗をブリッジでき、かつ複素
数乗算が乗算器によって実行できることを特徴とする請
求項6記載の装置。
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