JP2006501775A - パイプライン型ベクトル処理を用いて直接シーケンス・スペクトラム拡散信号を検出するシステムおよび方法 - Google Patents
パイプライン型ベクトル処理を用いて直接シーケンス・スペクトラム拡散信号を検出するシステムおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006501775A JP2006501775A JP2004541921A JP2004541921A JP2006501775A JP 2006501775 A JP2006501775 A JP 2006501775A JP 2004541921 A JP2004541921 A JP 2004541921A JP 2004541921 A JP2004541921 A JP 2004541921A JP 2006501775 A JP2006501775 A JP 2006501775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vector
- sequence
- searcher
- spreader
- hypothesis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7073—Synchronisation aspects
- H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
- H04B1/7077—Multi-step acquisition, e.g. multi-dwell, coarse-fine or validation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/7073—Synchronisation aspects
- H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
- H04B1/708—Parallel implementation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/709—Correlator structure
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
- H04B2201/69—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
- H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
- H04B2201/70707—Efficiency-related aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/0007—Code type
- H04J13/004—Orthogonal
- H04J13/0044—OVSF [orthogonal variable spreading factor]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/10—Code generation
- H04J13/12—Generation of orthogonal codes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
直接シーケンス・スペクトラム拡散信号の検出にパイプライン型ベクトル処理を用いるシステムおよび方法。好適な実施形態は、複数の仮説を格納するために用いられる(メモリー507のような)メモリーと、仮説の各々に対しPNシーケンスを生成することができる(PN生成器527のような)PNシーケンス生成器と、ベクトル処理相関器およびアキュムレータ(コヒーレントと非コヒーレントの双方の)とを備える。PNシーケンス生成器はあらゆる仮説に対し任意にPNシーケンスを生成することができ、さらに多数の仮説を同時に検証することができるようにする。(検索制御部319のような)検索器コントローラは、異なるユニットへのアクセスをパイプライン方式でスケジュールに組み込み、一定の時間期間に検証する仮説の数を増やすことができる。
Description
本出願は、“Method and Apparatus for Detecting DS SS Signals Using Pipelined Vector Processing”と題し、2002年10月1日に出願されたUS仮出願第60/415,218号の優先権を主張する。同出願の開示内容は、この言及によって本願に含まれるものとする。
(関連出願の相互参照)
本出願は、同時係属中で、同一人に譲渡された次の特許出願に関連がある。すなわち、“System and Method for Detecting Multiple Direct Sequence Spread Spectrum Signals Using a Multi−Mode Seacher”と題する2003年8月28日出願の第XX/XXXXXX号、“System and Method for Detecting Direct Sequence Spread Spectrum Signals Using Batch Processing of Independent Parameters”と題する2003年8月28日出願の第XX/XXXXXX号、“System and Method for Intelligent Processing of Results from Search of Direct Sequence Spread Spectrum(DSSS)Signals”と題する2003年5月16日出願の第10/439,400号、および“System and Method for Performing Symbol Boundary−aligned Search of Direct Sequence Spread Spectrum Signals”と題する2003年8月28日出願の第XX/XXXXXX号であり、これらの出願の開示内容この言及によって本願に包含される。
本出願は、同時係属中で、同一人に譲渡された次の特許出願に関連がある。すなわち、“System and Method for Detecting Multiple Direct Sequence Spread Spectrum Signals Using a Multi−Mode Seacher”と題する2003年8月28日出願の第XX/XXXXXX号、“System and Method for Detecting Direct Sequence Spread Spectrum Signals Using Batch Processing of Independent Parameters”と題する2003年8月28日出願の第XX/XXXXXX号、“System and Method for Intelligent Processing of Results from Search of Direct Sequence Spread Spectrum(DSSS)Signals”と題する2003年5月16日出願の第10/439,400号、および“System and Method for Performing Symbol Boundary−aligned Search of Direct Sequence Spread Spectrum Signals”と題する2003年8月28日出願の第XX/XXXXXX号であり、これらの出願の開示内容この言及によって本願に包含される。
本発明は一般的に、ディジタル通信のシステムおよび方法に関し、さらに特定すれば、直接シーケンス・スペクトラム拡散信号を検出する際にパイプライン型ベクトル処理を用いるシステムおよび方法に関するものである。
例えば、CDMA2000(IS−2000としても公知である)やUMTS WCDMA(ユニバーサル移動電話システム広帯域−CDMA:Universal Mobile Telephony System Wideband−CDMAまたは単にUMTS)といった通信システムを用いた第3世代の符号分割符号分割多元接続:code−division multiple access(CDMA)のような、多くの現代のワイヤレス通信システムでは、各セルサイト(または基地局)あるいは基地局セクタは、セルサイトまたはセクタを識別するために用いることができるスクランブル・コードの異なるタイム・オフセットを用いる場合がある。従って、移動局とセルサイト(またはセクタ)との間で通信リンクを確立するためには、移動局はセルサイトを検索し、そのセルサイトのフレーム同期オフセットを判定する必要がある。セルサイトを検索し、そのセルサイトのフレーム同期オフセットを判定するこのプロセスは、一般に、同期または初期捕捉と呼ばれている。さらに、UMTSシステムでは、移動局もまたダウンリンク・スクランブル・コードを判定する必要がある。それは、各セルサイトが異なるスクランブル・コードを用いるためである。
移動局は、同期を取るために、検索ユニットを用いて最初のセルサイトの捕捉、セルサイトの測定、遅延特性の判定等を行うことができる。移動局はまず初めに、スクランブル・コード、コード・オフセット、および最も強いセルサイトの搬送周波数を捕捉する。次に、移動局は隣接セルサイトの無線リンクのリンク品質を測定できる。このステップを用いることによって種々の形のハンド・オフに対応できる。次に、移動局は遅延特性を推定してRake受信機フィンガーまたは復調器要素の割り当てを実行できる。検索ユニットの役割は、スペクトラム拡散信号(例えば、隣接するセルサイトに対する無線リンク)が特定のコード・オフセットおよび/または特定の搬送周波数において、および/または特定のスクランブル・コードを備えて存在するという仮説を検証するものであると説明できる。
同期にはスループットの高い検索ユニットが必要である。なぜなら、同期までの時間は、起動時における移動局の動作を測定する上でのより重要な基準のひとつであるからである。また、移動局は多数の隣接セルサイトを測定することが求められることもある。さらにまた移動局は、既存の無線リンクの周波数のマルチパス特性を監視し、それによってRake受信機フィンガーは、待ち時間は殆どまたは全く無しに、新たに発見された強力なマルチパス成分に割り当てることができるようにすることを求められる。スループットの要件に加え、検索のパラメータはセルサイト毎に、さらに検索の実施毎に異なる可能性がある。例えば、検索パラメータは、仮説、パイロット・チャネル・タイプ、コヒーレント(coherent)停滞時間、非コヒーレント(noncoherent)停滞時間、検索ウインドウ・サイズ、検索分解能等を含むことができる。但し、これらに限定するものではない。
検索ユニットの従来技術の設計は、受信した信号からのIおよびQサンプルを、内部に格納したスクランブル・コードと連続的に相関させ、1度に1つの仮説を検証する。従来技術の設計は、非常に高い周波数において作成および操作がし易く、その連続操作を補償する単純な相関器を特徴とする。
検索ユニットの従来の別の技術設計は、多数の仮説(コード・オフセット)を同時に検証する並列設計を用いる。並列設計では、いくつかの仮説を一度に検証することができ、そのため所定の時間に検証できる仮説総数は増加する。並列設計は、単純な相関器の設計を用いることができ、高周波数操作が可能となる。
従来技術の難点の1つは、従来技術設計では、割り当てられた時間量内に充分な数の仮説を検証しようとすると、高い操作周波数が必要になることである。操作周波数が高いと、検索ユニット、とりわけ相関器を作成する製造技術はより高価になる可能性がある。これにより移動局のコストは増大するおそれがある。さらに、操作周波数が高いために、電力消費が嵩むことになり、移動局のバッテリー寿命の低下を招くおそれがある。
従来技術の第2の難点は、検索ユニットの直列設計は、中間結果処理にかなりの量のソフトウエア制御を伴うことである。
従来技術の第3の難点は、検索ユニットを並列設計しようとすると、相関器の使用は一定の制約を受けることがあることである。例えば、並列相関器は同期して、動作の開始および停止を行わなければならい。さらに、線形シフト・レジスタを用いた直列コード生成器を使用するため、検証対象のコード・オフセットは連続する必要がある。コード・オフセットが連続する必要があるために、これらの仮説は従属した仮説と言われることがある。
本発明の好適な実施形態によって、これらの課題やその他の課題は一般に解決または回避され、さらに技術的な利点は通常実現される。
本発明の好適な実施形態に従って、方法は、仮説ベクトルを受け取るステップと、仮説のベクトルにおける仮説毎に擬似乱数(PN)シーケンスを生成するステップと、受け取ったシーケンスを各PNシーケンスに相関付けるステップと、シーケンスの相関付け結果を蓄積するステップとを含む。
本発明の好適な実施形態に従って、検索器は、サンプル入力に結合されたベクトル・ディスプレッダ(despreader)であって、複数の擬似乱数(PN)シーケンスをサンプル入力において得られた受信シーケンスと相関付ける回路を含んだベクトル・ディスプレッダと、ベクトル・ディスプレッダに結合されたベクトル・アキュムレータであって、ディスプレッダにおいて行われた相関付けをコヒーレントおよび非コヒーレント蓄積する回路を含んだベクトル・アキュムレータと、ベクトル・アキュムレータに結合された結果処理装置(result processor)であって、ベクトル・アキュムレータが行った蓄積を検索し、成功した相関付けを探し出す回路を含んだ結果処理装置とを備える。
本発明の別の好適な実施形態に従って、ワイヤレス受信機は、アンテナに結合されたアナログ前端であって、アンテナによって得られた受信信号を濾過および増幅する回路を含んだアナログ前端と、アナログ/ディジタル・コンバータ(ADC)であって、アナログ前端によって得られたアナログ信号をディジタル符号ストリームに変換するアナログ/ディジタル・コンバータと、ADCに結合されたディジタル信号処理部であって、ワイヤレス受信機を通信ネットワークと同期させる回路を含んだディジタル信号処理部とを備える。
本発明の好適な実施形態の利点の1つは、多数の独立した仮説を相関付けることができ、擬似乱数(PN)コード・スペースの異なる部分を同時に検証することができるようにすることである。独立した仮説とは、互いに無関係のコード・オフセットを有することができる、すなわち、コード・オフセットを、制約を受けずにPNコード・スペース全体にわたって分散することができる仮説のことである。
本発明の好適な実施形態の別の利点は、ベクトル処理によって単一のチップ時間(チップ期間)に複数の相関付けを行うことができ、所定の時間内に検証可能な仮説の数が大幅に増加することである。
本発明の好適な実施形態の更に別の利点は、パイプライン型の段を用いることにより、クロック・サイクル毎に相関付けを完了させることによって、相関付けプロセスをさらに加速させることができることである。
これまで、本発明の特徴および技術的な利点を大まかに概説してきたが、それは以下に示す本発明の詳細な説明を理解しやすくするためである。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する本発明のその他の特徴および利点を以下で説明する。開示された概念および具体的な実施形態は、別の構造またはプロセスを修正または設計して、本発明の目的と同じものを実行するための基盤として、直ちに利用可能であることは当業者には認められてしかるべきである。また、そのような等価構造は、添付の特許請求の範囲に明示された本発明の趣旨および範囲から逸脱するものではないことは当業者には認められて当然である。
本発明とその利点をさらに完璧に理解するために、添付図面と関連付けた以下の説明をこれより参照する。
現在の好適な実施形態の構成および使用について以下で詳細に論ずる。但し、多種多様な特定のコンテキストにおいて具現化できる多数の適用可能な発明構想を本発明は提供するものであることは認められてしかるべきである。ここで論ずる特定の実施形態は、本発明を構成し、且つ使用するための特定の方法を単に示すのであって、本発明の範囲を限定するものではない。
特定のコンテキストにおける好適な実施形態、すなわちCDMA(IS−95)、CDMA2000、およびUMTS(ユニバーサル移動通信システム)技術標準に対応可能なワイヤレス通信ネットワークを参照して、本発明を説明する。CDMA2000の技術標準の概要は、「CDMA2000スペトラム拡散システムの手引き、リリース0」と題する文書に提供されている。その開示内容はこの言及によって本願に含まれる。UMTS技術標準の概要は、「第3世代のパートナーシップ・プロジェクト;技術的仕様グループ・サービスとシステム・アスペクト一般のUMTS構造(リリース4)」と題する文書の中に提供されている。その開示内容はこの言及によって本願にも包含される。しかしながら、本発明は、特定の符号化された信号を用いて基地局を特定し、移動局は、通信を開始する前に、これらの符号化された信号を捕捉することが求められる別のディジタル・ワイヤレス通信システムにも適用可能である。
図1を参照すると、ワイヤレス通信システム100の一例を示す図が示されている。この通信システムには、基地局110と通信中の移動局105がある。基地局110の他に複数の別の基地局115があり、これらの基地局は、移動局105からは基地局110よりも離れたところにある。移動局105は、起動時に基地局110からの信号と同期することができ、そのため基地局110を用いてワイヤレス通信システム100との接続を開始した。
先に論じたように、IS−95、CDMD2000、またはUMTS対応のシステムのような符号分割多元接続(CDMA)ワイヤレス通信システムでは、移動局は、起動時に基地局と同期することが求められる。同期プロセスでは、移動局は、内部に格納した擬似乱数(PN)シーケンスの種々のオフセットを、受信信号と複数の相関付けすることが求められる。また、相関付けは種々のスクランブル・コードの利用を伴う場合もある。さらに、移動局は、種々の搬送周波数において受信信号を検証することが求められる場合がある。
移動局と基地局との同期は、一般に検索器と呼ばれる移動局の一部において行われるのが通常である。検索器は、移動局が検出した受信信号を、通常、IおよびQの一対のシーケンスの形で入力として受信する。検索器は、次に、IおよびQシーケンスを、特定のオフセットにおいて設定された内部格納のPNシーケンスと相関付ける。このオフセットは一般にPNオフセットと呼ばれ、受信シーケンスをPNシーケンスと相関付けるプロセスは、一般に仮説検証と呼ばれる。
図2を参照すると、移動局用の従来技術の検索器200の機能図を示すブロック図が示されている。先に論じたように、検索器の200の主たる機能は移動局を基地局に同期させることである。検索器200がこのプロセスで役立つのは、種々の仮説を受け取った信号に照らして検証し、さらに用いることによって同期に役立つ値を生成することである。仮設は、通常、PNシーケンス・オフセット用の値であるが、一部の通信システムでは、搬送周波数やスクランブル・コードも含む場合がある。
検索器200には、所定の仮説の特定のPNオフセットに基づいて、特定のPNオフセットを有するPNシーケンスに対応する値のシーケンスが与えられる場合もある(または検索器が自身のシーケンスを生成する場合もある)。検索器制御部205は、とりわけ値のシーケンスの生成といった役割を担う場合もある。あるいは、PNシーケンスはメモリー(図示せず)に格納された可能性もあり、次に値のシーケンスは、特定のPNオフセットに基づいて、メモリーから判定された可能性がある。
通常2つのシーケンス(IおよびQシーケンス)の形態の受信信号は、直交逆拡散(despread)部210に与えられ、検索器200は送信されるデータに施されたあらゆる拡散を、送信される前に解除することができる。送信データは、(拡散符合と呼ばれる)符号を用いることによって拡散され、干渉が存在するなかでの通信システムの性能改善を支援することができる。さらに送信機はアンテナ・ダイバーシチ方式を用いることによって、通信システムを更に改善することができる。直交拡散戻し部210は、受信信号から送信データを抽出する役割を担う。
送信されたデータは、次にコヒーレント・アキュムレータ215に与えられ、受信データは検索器200に与えられた値のシーケンスと相関付けることができる。相関付けは、受信信号からの値に、値のシーケンスからの対応値を乗じ、その積を加算するのと同じくらい簡単である。ぴったり照合した場合、加算結果は大きな重要度を持つ。照合しなかった場合、加算結果のもつ重要度は小さい。
受信信号は、コヒーレント蓄積に加えて、非コヒーレント・アキュムレータ220において非コヒーレント蓄積される。非コヒーレント蓄積は、受け取ったシーケンス(12+Q2)の二乗を加算し、関連の位相情報はいずれも考慮しない。最後に、特定の仮説の相関付け結果は、非コヒーレント・アキュムレータ220の出力において生成され、さらに表示されない別の回路によって用いられて、移動局の基地局との同期を支援することができる。
先に論じたように、従来技術の検索器の実装によって、直交ディスプレッダ210、コヒーレント・アキュムレータ、および非コヒーレント・アキュムレータのような直列の処理ユニットを用いることができる。検出器は、現に直列であることから、別の相関付けを開始する前に、相関付けを完了する必要がある。検索器の設計の進展によって、複数の仮説を一度に相関付けることを可能にする並列処理ユニットの使用がもたらされた。並列処理ユニットは、所定の時間内に検証する仮説の数を向上させることができる。しかしながら、(とりわけ)PNシーケンス生成において制約されるため、並列処理の検索器は、隣接するPNオフセットで仮説を検証することに限定されるのが一般的である。
図3を参照すると、検索部300と呼ばれるワイヤレス受信機の部分のハイレベルな図を示すブロック図が示されている。検索部300は、本発明の好適な実施形態による、ベクトル処理を行うベクトル処理検索器330を特徴とする。検索部300には、ベクトル処理検索器300、検索器コントローラ315、および無線周波数(RF)受信部305が含まれる。RF受信部305は、とりわけ、無線制御、時間による制御や補正のような機能を担うことができる。無線制御は、RF制御インターフェース307によって行うことができる。RF制御インターフェース307は、ワイヤレス受信機の無線部(図示せず)の機能を制御するために用いることができる。RF制御インターフェース307は無線部を制御するために用いることができ、無線で送信された信号は、受信された後、ワイヤレス受信機の別の部が受信信号を処理することができるように、処理され、さらに変換される。本発明の好適な実施形態によれば、受信信号は、IおよびQシーケンスの2つのデータ・シーケンスの形でワイヤレス受信機の別の部に提示することができる。時間ベースの制御および補正は、時間ベース・コントローラ309によって実行可能である。時間ベース・コントローラ309の機能は、タイミング規準信号、クロック修復および/または生成等を含むことができる。
検索器コントローラ315は、特定の信号の検索に関係するベクトル処理検索器330の動作を制御する役を担う。検索機コントローラ315には、検索制御パラメータ部317、検索制御部319、およびシーケンス生成器321が含まれる。検索器315は、ディジタル信号処理部(DSP)、処理要素、中央処理部、マイクロ・コントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)等のようなワイヤレス受信機の処理部(図示せず)と、検索プロセスを実行するように特別に設計されたハードウエアとの間のインターフェースとすることができる。従って、検索器コントローラ315は、ハードウエアとソフトウエア構成要素の双方を含むことができる。例えば、検索制御パラメータ部317は、メモリーとすることができ、このメモリーを用いると処理部が求めた特定の検索パラメータを格納することができる。検索制御部319は、ソフトウエア・プログラムまたは専用のハードウエア回路とすることができ、これを用いると、検索制御パラメータ部317からの検索パラメータに応じてベクトル処理検索器330の動作を設定することができる。
シーケンス生成器321を用いることによって、受け取ったシーケンス(IおよびQシーケンス)を相関付けるために用いられるPNシーケンスを生成することができる。シーケンス生成器321は、検索コントローラ319から制御情報を受け取ると、例えば、16PN値の特定の長さのPNシーケンスを生成することができる。なお、シーケンス生成器321はあらゆる長さのPNシーケンスを生成することができるが、16はPNシーケンスの全体の長さを極小化しながら良好な相関付け結果が得られるので、これを選択したことを注記されたい。例えば、検索コントローラ319は、シーケンス生成器321にPNオフセットを提供し、シーケンス生成器321はこのPNオフセットに基づいて16PNシーケンスの長さを生成することができる。
本発明の好適な実施形態によれば、シーケンス生成器321には複数のPNオフセットを所定の時間に提供することができる。さらに、シーケンス生成器321は、PNオフセットが連続的であることを要求しない。すなわち提供されたPNオフセットはPNシーケンス内のランダムなオフセットであればよい。シーケンス生成器321は、要求されたPNシーケンスを生成するために必要な情報を格納するために用いることができるメモリーと、要求されたPNシーケンスにおいて実際の値を生成するために必要な(加算や乗算のような)計算を行うために用いることができる計算部(図示せず)とから構築することができる。
UMTSおよびCDMA2000の双方に対応するためには、シーケンス生成器321はいくつかの異なるタイプのPNシーケンスを生成することが必要である。例えば、UMTSでは、シーケンス生成器321はゴールド・コード(Gold Codes)と呼ばれるPNシーケンスを発生させる必要があり、他方、CDMA2000の場合、用いられるPNシーケンスは最大長コード(またはmコード)として公知である。ゴールド・コードおよびmコードは、本発明の技術分野の当業者には十分に理解されるものと考えられる。
ゴールド・コードを生成するために用いられたこれまでの方法は、各々が異なる多項式を有し、且つ初期状態が異なる公称18ビットの長さの2つの線形フィードバック・シフト・レジスタ(LFSR)を用いる。次に、インデックスN(整数値)のゴールド・コードの場合、2つのLFSRのうちの一方はNによって移動され、もう一方はそのまま移動しない。これによって2つのLFSR間にNのオフセットが得られる。各LSFRは、次に単一ビットを出力する。これは、LFSRにおける18ビットのXOR(排他的論理和)演算の結果である。続いて、各LFSRからの単一ビットを纏めて排他的論理和演算して、インデックスNの単一ゴールド・コードPNビットを求める。この技法を用いれば、両方のLFSRを同じ量移動させることによって、あらゆる任意のゴールド・コードPNビットを得ることができる。
本発明の好適な実施形態によれば、ゴールド・コードPNシーケンスは、行列乗算技法を用いることによっても生成することができる。2つの18ビットのLFSRの各々をそのフィボナッチ形式で書き込むことによって、LFSRの出力ビットは、(18状態のビットを纏めて排他的論理和演算するのに対して)単にLFSR状態の最下位のビット(LSB)である。LFSRのフィボナッチ形式を用いることの利点は、一ビット移動するだけで、次の出力ビットがLFSRのLSBとなることである。これは、一度移動するだけで値を変化させることができる唯一のビットが、最上位のビット(MSB)であるということによるものである。その他のビットは、連鎖をLSB方向に下方に移行させるに過ぎない。シーケンス生成器321は、16PNシーケンスの長さを提供することが好ましいので、全16値PNシーケンスは1度に利用可能である。
シーケンス生成器321の計算の数や格納要求をさらに削減するため、LFSR状態の特性は、2つ以上の別の状態の乗算として表わすことができるあらゆる所与のLFSR状態を、これら2つ以上の状態の加算として書き込むことができる状態を重んじる。例えば、状態299に対しLFSR状態を生成することを求められた場合、状態299は、状態256、状態32、状態8、状態2、および状態1との乗算として表わすことができる。従って、18ビットLFSRのあらゆる状態は、最大で17回の乗算によって作成することができる。しかしながら、UMTSの技術的標準はゼロ(0)から38399までの可能性のある領域の状態を特定するので、16の状態の一定の値だけを格納する必要がある。次に、ゴールド・コードを生成するために、シーケンス生成器321は、次の情報、すなわち、ゴールド・コード・インデックス(すなわちN)および2つのLFSRの移動回数を必要とする。
OVSF/ウォルシュPNシーケンスの生成はより簡単明瞭である。CDMA2000技術標準によれば、ワイヤレス局は、256の拡散係数を介して、OVSF/ウォルシュ“0”が常に割り当てられるプライマリ共通パイロット・チャネル(Primary Common Pilot Channel)(P−CPIH)と同期することが求められるだけである。従って、256の拡散係数でOVSF/ウォルシュ“0”PNシーケンスを生成する典型的な方法は、表形式の256×256アダマール行列を単に格納することである。しかしながら、格納空間を節約するため、シーケンス生成器321は表形式の16×16アダマール行列を格納することができる。これは、より大きなアダマール行列は、より小さなアダマール行列から構築することができるとするアダマール行列の特性によるものである。アダマール行列を用いてOVSF/ウォルシュPNシーケンスを生成することは、本発明の技術分野の当業者には十分に理解されるものと考えられる。従って、OVSF/ウォルシュPNシーケンスを生成するために、シーケンス生成器321は次の情報を必要とする場合がある。すなわち、拡散因子(CDMA2000では、256に固定される)、OVSF/ウォルシュ指数(0から511の間で変動する)およびPNインデックス等である。
ベクトル処理検索器330を用いることによって、シーケンス生成器321が生成したPNシーケンスを、受け取ったシーケンスIおよびQと相関付けることができる。ベクトル処理検索器330は、パイプライン型検索器330が相関付けるべき仮説のPNオフセットのような制御信号を検索コントローラ319から受け取り、信号の起動、および停止等を行うことができる。また、ベクトル処理検索器330を用いることによって、シーケンス生成器321によるPNシーケンスの生成を実際に制御することができる。例えば、検索コントローラ319によってベクトル処理検索器330に与えられるPNオフセットは、ベクトル処理検索器330によって仮説に変換され、次にシーケンス生成器321に与えられる。シーケンス生成器321は、次に、16値のPNシーケンスを仮説毎に生成することができる。
ベクトル処理検索器330は、サンプル・プロセッサ334、コード・ディスプレッダ336、コヒーレント/非コヒーレント・アキュムレータ338、および結果処理装置340を含むことができる。サンプル・プロセッサ334は、RF受信部305によって与えられた受信データ(IおよびQシーケンス)を、入力として有することができる。サンプル・プロセッサ334を用いることによって、オーバーサンプリングした値の流れをIおよびQシーケンスから得ることができる。本発明の好適な実施形態によれば、サンプル・プロセッサ334は、4の因数によってIおよびQシーケンスをオーバーサンプリングし、各IおよびQ値の4個のサンプルを作成することができる。IおよびQ値の多数のサンプルを結合することによって、相関付けにおいて用いられるIおよびQ値の品質向上に役立つことができる。
サンプル・プロセッサ334の出力は、次にディスプレッダ336に与えられ、コード・ディスプレッダ336の中に配置されるメモリー(図示せず)に格納することができる。コード・ディスプレッダ336を用いることによって、適用されたあらゆるアンテナ・ダイバーシチを、送信時に送信信号に反転させることができる。
次にコード・ディスプレッダ336の出力は、コヒーレント/非コヒーレント・アキュムレータ338に与えられ、相関結果が計算され、さらに維持される。コヒーレント蓄積は、受け取ったシーケンス(IおよびQ)と生成されたPNシーケンスとの個々の乗算の加算であり、信号の位相は考慮に入れるのに対し、非コヒーレント蓄積は、受け取ったシーケンスと生成されたPNシーケンスとの個々の乗算の加算であり、信号の位相は考慮に入れない。コヒーレントおよび非コヒーレント蓄積は本発明の技術分野の当業者には十分に理解されるものと考えられる。
コヒーレントおよび非コヒーレント蓄積が完了し(全ての16PNシーケンス値を受け取ったシーケンスに乗算し、それぞれの蓄積が更新される)、相関付けされると、相関付け結果は、次に結果処理装置340に与えられ、相関付け結果を処理することによって、受け取ったシーケンスとPNシーケンスとの間に一致が見られたか否か(すなわち、仮説は有効であったか否か)を判定することができる。結果処理装置の動作に関するさらに詳細な説明を得るためには、「直接シーケンス・スペクトラム拡散(DSSS)信号の検索結果のインテリジェント処理の方法およびシステム」と題する2003年XX月XX日出願の、同時係属中で、同一人に譲渡された特許出願第XX/XXX,XXX号はこの言及によって、その開示内容が本願に含まれる。
先に論じた回路に加え、ベクトル処理検索器330は、時間捕捉部332を含むことができる。これを用いることによって、時間情報をシーケンス生成器321に提供することができる。例えば、捕捉された時間は、検索器がこれを基準にして相関付けを行う時間基準として機能することができる。CDMA2000では、時間概念は全ての移動局間で一貫しているが、UMTSでは、各移動局はそれ自身の独自の時間概念を有する。
図4aを参照すると、本発明の好適な実施形態による、ベクトル処理検索器400の一部におけるデータの流れとシーケンス生成器455が示されている。図4aに示されているように、ベクトル処理検索器400は、128個の独立した仮説上で動作し、各仮説に対し、1度に16の相関付けを行うように構成されている。但し、ベクトル処理検索器400は、わずかに調整することによって、異なる数の独立した仮説相関付け上で動作するように調整可能であることを注記されたい。64個の独立した仮説(一度に16)、64個の独立した仮説(一度に8)、256個の独立した仮説(1度に16)、256個の独立した仮説(1度に32)、32個の独立した仮説(1度に8個)等は、ベクトル処理検索器400の可能性のあるたくさんの構成の内のほんの僅かの例であることを注記されたい。
ベクトル処理検索器400は、メモリー415に特徴がある。メモリー415は、例えば、列416および417、行418および418の行列形式(行×列)に論理的に配列させることができる。128個の独立した仮説を処理し、各仮説に対し一度の16の相関付けをするように構成されているので、メモリー415は8行×16列の行列として論理的に構成することができる。メモリー415(8行×16列の行列)の構成は、ベクトル処理検索器400の設計に応じて変更可能であることは注記されたい。例えば、同時に行う相関付けの数が変わるか、独立した仮説の数が変わると、メモリー415の構成を異なったものにするようにとの変更が提案される。メモリー415内の各要素(例えば、行418と列416によってアドレス指定されたメモリー素子)を用いることによって、関連情報と一緒に仮説を格納することができる。また、メモリー素子を用いることによって、コヒーレントおよび非コヒーレント蓄積、コヒーレント値、(シーケンス生成器455によって生成された)仮説に対応するPNシーケンス等を格納することができる。メモリー415は、メモリー・コントローラ420を含むことができる。メモリー・コントローラ420は、メモリー415の読み取りおよびメモリー415への書き込みアクセスを制御するために使用可能である。メモリー・コントローラ420の設計は、本発明の技術分野の当業者には充分に理解されるものと考えられる。
メモリー415に結合されたカウンター422を用いることによって、メモリー415の中にインデックスを維持し、さらにアクセス対象のメモリーの列に対するポインターを維持することができる。カウンター422は仮説カウンター、列カウンター、加算カウンター、インデックス書き込みカウンター等の種々の値の数を維持することができる。一般に、カウンター422は、メモリー415の異なる部分の中にポインターおよびインデックスを維持し、仮説が相関付けられる適切な順序を維持する。
また、ベクトル処理検索器400は、フリップフロップ425の第1バンクと、フリップフロップ430の第2バンクとを含むことができる。フリップフロップ425と430の2つのバンクが存在することによって、データの動きをクロックと同期させることができる。フリップフロップ425および430のバンクによって、仮説毎に別々のハードウエアを要求するのではなく、多数の仮説がハードウエアを共有することが可能になる。フリップフロップ425と430のバンクの別の用途は、パイプライン段を提供することである。フリップフロップ425の第1バンクの別の機能は、メモリー415に格納されたデータの流れをシーケンス生成器455の動作と同期させることである。要求されたPNシーケンスをシーケンス生成器が生成することができるようになるまで、メモリー415に格納されたデータの流れは、制限されなければならない。フリップフロップ430の第2バンクは、類似の機能を果たすことができるが、データの流れをディスプレッド部435の動作と同期させる。
ディスプレッド部435は、図4の中では機能形式で、複数のディスプレッド部(例えば、機能的ディスプレッド部436および437)として示されている。本発明の好適な実施形態によれば、クロック周波数において動作する単一のディスプレッド部で充分であり、各チップ期間(チップ・レートの逆、CDMA2000に対しては1.2288MHzであり、UMTSに対しては3.84MHz)においてディスプレッド部435は、相関付け対象の16個の仮説の間で時間共有することができる。従って、8つチップ期間において、メモリー415の8つの列からのコンテンツはディスプレッド部435に与えられる。
加算部440を用いることによって相関付けを加算することができる。本発明の好適な実施形態によれば、加算部440は十分な数の加算部を有し、同時に行われる多数の相関付け加算を維持することができる。例えば、加算部440は、128個の独立した仮説、各仮説に対する16の相関を一度に行うように構成されているので、一度に16の相関を維持するように求めることができる。加算部440において行われる加算を用いることによって、ベクトル処理検索器400は、コヒーレントおよび非コヒーレント蓄積することができる。
受け取ったシーケンス(IおよびQサンプル)は、次にベクトル処理検索器400に与えられる。本発明の好適な実施形態によれば、受け取ったシーケンスをオーバーサンプリングし、次に加算することができる。このオーバーサンプリングおよび加算は、ノイズ・フロア全体の改善に役立つことができる。例えば、受け取ったサンプルを4の因数(サンプラー445)によってオーバーサンプルすることができる。オーバーサンプリングによって、IおよびQ値毎に4つのサンプルが得られる。2、8、16等の他のオーバーサンプルング因数も用いることができることは注記されたい。4の因数によってオーバーサンプリングされた後、2つ(またはそれ以上)のサンプルをIおよびQ毎にサンプリングすると、単一のIおよびQ値が得られる。オーバーサンプリングおよび加算動作は、必ずしも必要な動作ではなく、ベクトル処理検索器400または本発明の動作を変えることなく省略することが可能であることは注記されたい。
オーバーサンプルおよび加算した後に、IおよびQサンプルを相関付け対象の仮説の各々と相関付けることができる。本発明の好適な実施形態によれば、IおよびQサンプルの単一セット(各々の16個のサンプル)を相関付け対象の128個の仮説の各々に対して相関付けることが可能である。
一続きの破線(460から472まで)を用いることによって、多数の独立した仮説の相関付けの際の、ベクトル処理検索器400とシーケンス生成器455を通過するデータの流れを示すことができる。データは、メモリー415内のメモリー位置の各々から流れることができるが、明確さを維持するために、説明は単一のメモリー位置に集中することを注記されたい。また、(フリップフロップ425および430のバンクのような)フリップフロップを用いることによって、相関付け対象の異なる仮説間でのハードウエアの共有が可能となり、さらに種々のパイプライン段が可能となることを注記されたい。この説明では、種々のフリップフロップ間での仮説および他のデータの移動は省略する。
1つのメモリー位置(例えば、行418と列416においてアドレス指定されたメモリー位置“0”)に格納された仮説を、メモリー415から移動し、加算部440に与える。破線460および462はこの動きを示す。加算部440を用いることによって、仮説および他の情報をPNオフセットに変換することができる。シーケンス生成器455は、このPNオフセットを用いることによって所望のPNシーケンスを生成することができる。
第3の破線464は、加算部440からシーケンス生成器455に移動されるPNオフセットの動きを示すことができる。仮説がシーケンス生成器455に与えられた後、シーケンス生成器455は、指定されたPNシーケンスに対応するPNシーケンスを生成する。本発明の好適な実施形態によれば、シーケンス生成器455は、仮説毎に16の値の長いPNシーケンスを生成する。
シーケンス生成器455によってPNシーケンスが生成された後、PNシーケンスをディスプレッド部435に移動させることができる(破線466および468)。ディスプレッド部435において、PNシーケンスを受け取ったIおよびQは相関付けられる。ディスプレッド部は、直交ディスプレッド(QDS)と呼ばれるアルゴリズムを実行することを注記されたい。QDSは、本発明の技術分野の当業者には十分理解されるものと考えられる。
相関付け完了後、(第6の破線470が示すように)相関付けられた値を加算部440に戻し、コヒーレントおよび非コヒーレント蓄積値を計算することができる。最後に、蓄積値(コヒーレントおよび非コヒーレントの双方)を(第7の破線472が示すように)メモリー415に再度書き込み、結果処理装置(図示せず)が取り込む。先に論じたように、結果処理装置は異なる相関付けの結果を解析し、あらゆる相関付けの照合を判定することができる。類似の動作セットは、メモリー列416内の残りのメモリー位置に対して、且つメモリー415の残りに対しても行われる。
ここで図4bを参照すると、本発明の好適な実施形態によるベクトル処理検索器400(図4a)が使用することができる仮説のベクトル475の一例を示す図が示されている。ベクトル475は、一連のインデックス480および仮説485を含むことができる。これらのインデックスは、仮説を列挙するため、および相関付け状態、相関付け結果、蓄積値等のようなその他の情報にアクセスするために用いることができる規準番号を提供するために用いることができる。
本発明の好適な実施形態によれば、ベクトル処理検索器を制御するために用いられるクロックは、チップ速度の16倍である。CDMA200の場合、チップ速度は1.2288Mhzであり、UMTSの場合、チップ速度は3.84Mhzである。これは、単一チップ期間と同等の時間においては、ベクトル処理検索器400は全部で16回計時されたことを意味している。高い周波数のクロックを用いることによって、ベクトル処理検索器400はディスプレッド回路、コヒーレント蓄積回路、および非コヒーレント蓄積回路を時分割することができる。従って、単一のチップ・タイムでは、ベクトル処理検索器400はメモリー415の単一列に格納された仮説の全てを相関付けることができる。16倍のクロック増倍器は、設計者が相関付けたいと思った仮設の数に基づいたインプリメンテーション決定であること、さらに2倍、4倍、8倍等のクロック増倍器の他の値は本発明の好適な実施形態に対し多くの変化を要求することなく使用可能であることを注記されたい。
さらに、IおよびQサンプルの16チップを受け取るために、ベクトル処理動作の初期に、僅かの遅延がある場合がある。この遅延は256サイクル遅延(16チップ*16サイクル/チップ)に対応することができる。但し、これは起動遅延であって、ベクトル処理検索器のスループットには何の影響も及ぼさないことを注記されたい。
ベクトル処理検索器400に(連続処理に対する)ベクトル処理を用いることによって、チップ・タイムあたりの直交ディスプレッドの数を大幅に増加することができる。例えば、先に論じたベクトル処理検索器400の設計では、128個の仮説を合計で64チップ期間において相関付けることができる(128個の仮説を合計で64チップ期間において相関付け、さらに蓄積することができるが、ベクトル処理検索器400の中には4つ機能部があって、それぞれが独自に128個の仮説を全て処理することが効果的であるので、総時間は16チップ/機能部*4機能部=64チップである)。直列検索器は、128個の仮説全てを処理しようとすると、128チップが必要となり、これはチップあたり1個の仮説の割合である。
パイプライン方式は、プロセッサの性能改善を支援するためにプロセッサの設計においては、一般に用いられる技法である。パイプライン方式は、多数の機能部を用いる。これらの機能部は、各機能部がクロック・サイクル毎にビジーである(busy)ように、連続的にスケジュールに組み込むことができる。従って、パイプライン方式は、機能部毎に単一の作業を行わせて、残りの機能部を待機させるのでなく、作業を多数の機能部の作業に分割し、これによって機能部は、現在の作業が完了しないうちに次の作業にとりかかるように機能部をスケジュールに組み込むことによって機能部を絶えずビジーにさせる。例えば、1つの作業が4つの機能部を用い、各機能部は完了するまでに1クロックを要する場合、この指示が完了するのには4クロック・サイクルを要することになる。従って、かかる指示が10個ある場合、10個の指示が全て完了するには40のクロック・サイクルが必要になる。しかしながら、パイプライン方式によれば、10個の指示は、13のクロック・サイクルで完了することができる。指示パイプライン方式は、本発明の技術分野の当業者には十分理解されるものと考えられる。
図5aを参照すると、本発明の好適な実施形態によるパイプライン型ベクトル処理検索器500を示す図が示されている。このパイプライン型ベクトル処理検索器500は、本質的には、パイプライン方式を付け加えて性能のさらなる改善を支援する(ベクトル処理検索器400(図4a)のような)ベクトル処理検索器と考えることができる。しかしながら、図5に示されたパイプライン型ベクトル処理検索器500は、4つのパイプライン型の段を有し、パイプライン型の段の数および段の仕切りは、通常、回路の時間調整問題および動作クロック周波数に応じて変動する可能性がある。
段“0”と呼ばれ、ハイライト505として表示された間隔を包囲するパイプライン型ベクトル処理検索器500の第1段は、コード・オフセット生成段と呼ぶことができる。コード・オフセット生成段では、仮説生成器509はメモリー507に格納された仮説を読み取る。仮説生成器509は、仮説からコード・オフセットおよびサンプリング・オフセットを生成することができる。仮説生成器509は加算点511から構築することができる。加算点511は、メモリー507から読み込まれた仮説を、時間スタンプ部513からの時間調整情報と結合する。
また、メモリー507は、仮説番号、記録番号等のようなパイプライン型ベクトル処理検索器500の動作に関係する可能性のある他の情報を含むことができる。この情報は、レジスター・ファイル515から適切なレジスタ・セットを選択するために用いることができる選択部517に与えることができる。レジスター・ファイル515は、複数のレジスターとすることができ、その一部だけを単一のコンテクストにおいて見ることができる。単一のコンテキストにおいて見ることができるレジスターは、このコンテキストにおいて用いることができるレジスターのセット全体を表わし、レジスター・ファイルによって、実行中にレジスタ・コンテンツを切り換える必要なしに、コンテキスト毎に別々のレジスターが可能となる。
本発明の好適な実施形態によれば、仮説生成器509が単一チップ期間に2つ以上の仮説を生成することができるように、チップ速度よりも大きな速度で仮説生成器509を計時することができる。例えば、ベクトル処理検索器400の説明時に用いたサンプルを再度参照すると、チップ・サイクル毎に16個の独立した仮説を相関付けることができるように、ベクトル処理検索器400はチップ期間よりも大きな16の因数によって計時される。仮説生成器509を、パイプライン型ベクトル処理検索器500が単一チップ・サイクルにおいて処理されると予想される独立した仮説の数に等しい速度で、計時することができる。
仮説生成器509の出力は、選択部517の出力を(フリップフロップ521に)格納するように、フリップフロップ519のバンクに格納することができる。仮説生成器509および選択部517の出力の記憶装置としての機能に加え、フリップフロップ519およびフリップフロップ521のバンクも用いることによって、パイプライン・クロックとの同期点が可能になる。
図5aにおいては、段“1”と呼ばれ、ハイライト525が付けられた間隔として示されているパイプライン型ベクトル処理検索器500の第2段を用いることによって、シーケンス生成器527は、仮説生成器509が作成した情報に対応するPNシーケンスを生成することが可能になる。シーケンス生成器527が生成したPNシーケンスは、フリップフロップ529の第2バンクに格納することができる。
図5aにおいて、段“2”と呼ばれ、ハイライト538が付けられた間隔として示されているパイプライン型ベクトル処理検索器500の第3段を用いることによって、所望の相関付けおよびコヒーレント蓄積を行うことができる。相関付けは、ディスプレッド部537において行うことができ、相関付け結果は加算点543において纏めて連続して加算され、相関付けのコヒーレント蓄積を行う。コヒーレント蓄積は、コヒーレント蓄積メモリー545に格納することができる。本発明の好適な実施形態によれば、ディスプレッド部537は(先に論じた)QDSと呼ばれるディスプレッド・アルゴリズムを実行する。
図5aにおいては、段“3”と呼ばれ、ハイライト550が付けられた間隔として表示されているパイプライン型ベクトル処理検索器500の第4段を用いることによって、非コヒーレント蓄積を行うことができる。先に論じたように、非コヒーレント蓄積は、位相情報を考慮しない相関付けの蓄積である。非コヒーレント蓄積においては、PNシーケンスのIおよびQシーケンスとの相関付けは、第2加算点552における加算の前に2乗される。非コヒーレント蓄積の結果は、非コヒーレント蓄積メモリー554に格納することができる。
128個の独立した仮説の相関付けを、1度に16行うことを可能にする検索器の例を再び参照すると、ベクトル処理検索器400は64チップ期間に128個の仮説(および蓄積)を完了することができる。パイプライン方式を付け加えることによって、パイプライン型ベクトル処理検索器500は、19チップ期間に、同じ128個の仮説相関付けと蓄積を完了することができる可能性がある(各独立した機能部は128個の仮説を処理するのに16チップを要し、パイプライン方式はパイプライン段を満たすのに3チップ期間を必要とする)。
図5bを参照すると、本発明の好適な実施形態による4段のパイプラインを備えたパイプライン型ベクトル処理検索器のスケジューリングの一例を示す時空間図が示されている。図5bは、パイプライン型ベクトル処理検索器がNベクトル上で動作している際の、パイプライン型ベクトル検索器の4段の各々を示す。各ベクトルは、1つ以上の独立した仮設を含むことができることを注記されたい。例えば、上記で論じた例では、各ベクトルは16個の独立した仮設を含む。各ベクトルは、パイプライン内の4段のそれぞれによる処理を求め、段は直前の段が完了すると直ちに開始する。
ベクトル0(第1ベクトル)の場合、タイム・スロット1では、段0はビジーであるが、段1、2および3はアイドル(idle)である。タイム・スロット2では、段1はビジーであるが、段0、2および3はアイドルである。最後に、タイム・スロット4では、ベクトル0の処理の最後の段が始まる。タイム・スロット2では、段0はベクトル0の処理を完了したので、段0はアイドルとなることを注記されたい。従って、アイドリング削除を支援するためには、段0を処理ベクトル1に割り当てることができる。タイム・スロット2では、ベクトル0は段0および1によって既に処理されており、ベクトル1は段0によって既に処理されている。そのため、段0は処理ベクトル2に割り当てることができ、段1は処理ベクトル1に割り当てることができる。その他のベクトルが処理の必要がなくなるまで、これを続けることができる。故障処理のような更に高度なパイプライン方式を付け加えることによって、パイプライン型ベクトル処理検索器の性能をさらに改善することができることを注記されたい。
ここで図6を参照すると、本発明の好適な実施形態によるパイプライン型ベクトル処理検索器500(図5a)の動作を制御するために使用可能なプロセス600を示す流れ図が示されている。本発明の好適な実施形態によれば、プロセス600は、(検索制御部319(図3)のような)検索制御部が始めた動作のシーケンスを表わすことができる。検索制御部319は、(メモリー507(図5a)のような)メモリーから仮説の第1ベクトルを読み取ることによってブロック605において開始することができる。
検索制御部319は、仮説の第1ベクトルを読み取ると、まずコード・オフセット生成段(段“0”(図5a))をスケジュールに組み込み、仮設のベクトルの仮説に基づいてコード・オフセットを生成することができる(ブロック610)。検索制御部319は、次に、段“1”におけるPNシーケンス生成(ブロック615)、段“2”における相関付けおよびコヒーレント蓄積(ブロック620および625)、さらに段“3”における非コヒーレント蓄積(ブロック630)のような、パイプライン型ベクトル処理検索器500の次の段によって仮説の第1ベクトルの処理をスケジュールに組み込むことができる。
段“0”において、仮説の第1ベクトルの処理が一旦はじまると、検索制御部319はブロック605に戻って、仮設の第2ベクトルを取り込むことができる。検索制御部319は、次に、仮説の第1ベクトル処理を完了すると、段“0”をスケジュールに組み込んで、仮説の第2ベクトルの処理を始めることができる。このプロセス600は、メモリー507に格納された仮説の全てのベクトルが読み出され、スケジュールに組み込まれ、さらに仮説が検証され、且つ結果が計算されるまで、繰り返し行うことができる。
ここで図7を参照すると、本発明の好適な実施形態による、パイプライン型ベクトル処理検索器722を備えたワイヤレス受信機700を示すブロック図が示されている。ワイヤレス受信機700には、アンテナ705が無線で受信した信号を受けとるアナログ前端710が含まれる。アナログ前端710を用いることによって、受信信号をろ過し、帯域外のノイズや干渉を除去し、さらに受信信号を等化、増幅して当該受信信号に処理等を施すための適切なパワーレベルにするのに役立つことができる。アナログ/ディジタル・コンバータ(ADC)715は、アナログ信号をディジタル表現に変換する。
ADC715によって生成されたディジタル符号は、次にディジタル信号処理部720に与えることができる。ディジタル信号処理部720は、ディジタル符号のエラー検出および補正、符号ストリームの復号化およびディスプレッド、符号ストリームのディインターリーブ(deinterleaving)およびディパンクチャ(depuncturing)等の機能を担うことができる。また、ディジタル信号処理部には、パイプライン型ベクトル処理検索器722とこれに付属する検索コントローラ725が含まれ、ワイヤレス受信機700の基地局との素早い同期を支援する。ディジタル信号プロセッサ(DSP)727すなわち一般的処理要素は、ディジタル信号処理部720に求められるソフトウエアのタスクの多くを実行するために利用可能である。
メモリー730はディジタル信号処理部720に結合して、記憶装置を提供することができる。あるいは、メモリー730をディジタル信号処理部720の内部に設けるか、または多数のメモリーを備え、その各々をディジタル信号処理部720の別々の部分に結合させて必要な記憶装置を提供することが可能である。最後に、ディジタル・ビット・ストリームは、ディジタル信号処理部720によって生成することができ、ワイヤレス受信機700に結合された回路および装置によって用いられることを予定している。ワイヤレス受信機700に結合可能な回路および装置の例には、オーディオ・ビデオ回路、ディジタル・コンピュータと携帯用情報端末、マルチメディア装置、データおよび情報ネットワーク等が含まれる。
本発明およびその利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲に規定した本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の修正、置換および変更が本願において可能であることは理解されてしかるべきである。
さらに、本出願の範囲は、本明細書に記述された工程、機械、製造、物体の組立、手段、方法およびステップに関する特定の実施形態に限定することを意図したものではない。当業者は、本発明の開示内容から直ちに認めるであろうが、本願に記述された実施形態の対応物とほぼ同じ機能を果たす、またはほぼ同じ結果を実現する工程、機械、製造、物体の組立、手段、方法またはステップは、現在存在するまたは後日開発されるものであれ、本発明によって利用可能である。従って、添付の特許請求の範囲は、かかる工程、機械、製造、物体の組立、手段、方法またはステップの範囲の中に含まれることを意図するものである。
Claims (10)
- 方法であって、
仮説のベクトルを受け取るステップと、
前記仮説のベクトルの仮説毎に擬似乱数(PN)シーケンスを生成するステップと
受け取ったシーケンスを各PNシーケンスと相関付けるステップと、
前記シーケンス毎の相関付け結果を蓄積するステップと、
を含む前記方法。 - 請求項1記載の方法であって、さらに、前記受領後、仮説毎のコード・オフセットを判定するステップを含む前記方法。
- 請求項1または2に記載の方法において、前記受け取ったシーケンスは、前記シーケンスが生成されている間に受け取とられる前記方法。
- 請求項1、2または3に記載の方法において、複数の仮説のベクトルはメモリーに格納され、前記方法は全ての仮説のベクトルが相関付けられ、さらに蓄積されるまで反復される前記方法。
- 検索器であって、
サンプル入力に結合されたベクトル・ディスプレッダであって、複数の擬似乱数(PN)シーケンスを前記サンプル入力において得られた受信シーケンスと相関づけるベクトル・ディスプレッダと、
前記ベクトル・ディスプレッダに結合されたベクトル・アキュムレータであって、前記ディスプレッダにおいて行われた相関付けをコヒーレントおよび非コヒーレント蓄積する回路を含むベクトル・アキュムレータと、
前記ベクトル・アキュムレータに結合された結果処理装置であって、前記ベクトル・アキュムレータが行った蓄積を検索して、成功した相関付けを探し出す結果処理装置と、
を含む前記検索器。 - 請求項5記載の検索において、前記ベクトル・ディスプレッダにおいて相関付けられた各シーケンスは異なり、前記受け取った同じシーケンスと相関付けられる前記検索器。
- 請求項5記載の検索器において、前記受け取ったシーケンスの単一の値と同等の時間期間内に、N回の相関付けが前記ベクトル・ディスプレッダによって行われ、さらにN回の蓄積が前記ベクトル・アキュムレータによって行われることができるように、前記検索器はNの因数によってロックアップされ、Nは整数値である前記検索器。
- 請求項5記載の検索器において、前記受け取ったシーケンスは最初に無線で送信機によって送信され、さらに前記ベクトル・ディスプレッダは、前記受け取ったシーケンスが送信された際前記受け取ったシーケンスに適用された符号拡散およびアンテナ・ダイバーシチの影響を取り除く回路を更に含む前記検索器。
- ワイヤレス受信機であって、
アンテナに結合されたアンテナ前端であって、前記アンテナによって得られた受信信号を濾過且つ増幅する回路を含んだアンテナ前端と、
アナログ/ディジタル・コンバーター(ADC)であって、前記アナログ前端によって得られたアナログ信号をディジタル符号ストリームに変換するADCと、
前記ADCに結合されたディジタル信号処理部であって、前記ワイヤレス受信機を通信ネットワークと同期させる回路を含んだディジタル信号処理部と、
を含む前記ワイヤレス受信機。 - 請求項9記載のワイヤレス受信機において、前記ディジタル信号処理部は、
サンプル入力に結合された検索器であって、
サンプル入力に結合されたベクトル・ディスプレッダであって、複数の擬似乱数(PN)シーケンスを前記サンプル入力において得られた前記受信シーケンスと相関づける、ベクトル・ディスプレッダと、
前記ベクトル・ディスプレッダに結合されたベクトル・アキュムレータであって、前記ディスプレッダにおいて行われた相関付けをコヒーレントおよび非コヒーレント蓄積する回路を含むベクトル・アキュムレータと、
前記ベクトル・アキュムレータに結合された結果処理装置であって、前記ベクトル・アキュムレータによって行われた蓄積を検索し、成功した相関付けを探し出す回路を含んだ結果処理装置と、
を含んだ前記検索器と、
前記検索器に結合された検索器コントローラであって、PNシーケンスを生成して、前記検索器の動作をスケジュールに組み込む回路を含む検索器コントローラと、
前記検索器に結合されたメモリーであって、仮説のベクトルを保持するメモリーと、
を備えた前記ワイヤレス受信機。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US41521802P | 2002-10-01 | 2002-10-01 | |
PCT/US2003/030874 WO2004032361A1 (en) | 2002-10-01 | 2003-10-01 | System and method for detecting direct sequence spread spectrum signals using pipelined vector processing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006501775A true JP2006501775A (ja) | 2006-01-12 |
Family
ID=32069829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004541921A Pending JP2006501775A (ja) | 2002-10-01 | 2003-10-01 | パイプライン型ベクトル処理を用いて直接シーケンス・スペクトラム拡散信号を検出するシステムおよび方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040062298A1 (ja) |
EP (1) | EP1550232A4 (ja) |
JP (1) | JP2006501775A (ja) |
KR (1) | KR20050053720A (ja) |
AU (1) | AU2003272794A1 (ja) |
WO (1) | WO2004032361A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009535605A (ja) * | 2006-03-02 | 2009-10-01 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 受信機にてコードスペース探索を行う方法および装置 |
US8279910B2 (en) | 2006-03-02 | 2012-10-02 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for code space search in a receiver |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200803540A (en) * | 2003-03-05 | 2008-01-01 | Interdigital Tech Corp | Received communication signal processing methods and components for wireless communication equipment |
US7634239B2 (en) * | 2004-03-29 | 2009-12-15 | Aeroflex High Speed Test Solutions, Inc | Generator for agile frequency signals |
JP2009504079A (ja) * | 2005-08-05 | 2009-01-29 | トムソン ライセンシング | 時分割非同期式多経路探索方法及び装置 |
US8175717B2 (en) * | 2005-09-06 | 2012-05-08 | Boston Scientific Neuromodulation Corporation | Ultracapacitor powered implantable pulse generator with dedicated power supply |
US8098773B1 (en) * | 2005-09-19 | 2012-01-17 | Piesinger Gregory H | Communication method and apparatus |
US7746961B2 (en) | 2006-04-11 | 2010-06-29 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Efficient detection of predetermined sequences |
US7756000B2 (en) * | 2007-05-17 | 2010-07-13 | Harris Corporation | Spread baseband injected pilot carrier |
JP5123866B2 (ja) * | 2009-01-20 | 2013-01-23 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 無線基地局及び移動局 |
US8401123B2 (en) * | 2009-07-28 | 2013-03-19 | Broadcom Corporation | Method and system for increasing the accuracy of frequency offset estimation in multiple frequency hypothesis testing in an E-UTRA/LTE UE receiver |
US8369279B2 (en) | 2010-03-10 | 2013-02-05 | Broadcom Corporation | Method and system for iterative multiple frequency hypothesis testing with cell-ID detection in an E-UTRA/LTE UE receiver |
US8462647B2 (en) | 2009-07-28 | 2013-06-11 | Broadcom Corporation | Method and system for multiple frequency hypothesis testing with full synch acquisition in an E-UTRA/LTE UE receiver |
US8380151B2 (en) * | 2009-12-18 | 2013-02-19 | Broadcom Corporation | Method and system for reducing the complexity of multi-frequency hypothesis testing using an iterative approach |
US8917704B2 (en) | 2009-12-18 | 2014-12-23 | Broadcom Corporation | Method and system for automatically rescaling an accumulation buffer in synchronization systems |
US20130142057A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Broadcom Corporation | Control Channel Acquisition |
US20150143076A1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Qualcomm Incorporated | VECTOR PROCESSING ENGINES (VPEs) EMPLOYING DESPREADING CIRCUITRY IN DATA FLOW PATHS BETWEEN EXECUTION UNITS AND VECTOR DATA MEMORY TO PROVIDE IN-FLIGHT DESPREADING OF SPREAD-SPECTRUM SEQUENCES, AND RELATED VECTOR PROCESSING INSTRUCTIONS, SYSTEMS, AND METHODS |
US9684509B2 (en) | 2013-11-15 | 2017-06-20 | Qualcomm Incorporated | Vector processing engines (VPEs) employing merging circuitry in data flow paths between execution units and vector data memory to provide in-flight merging of output vector data stored to vector data memory, and related vector processing instructions, systems, and methods |
US9385778B2 (en) * | 2014-01-31 | 2016-07-05 | Qualcomm Incorporated | Low-power circuit and implementation for despreading on a configurable processor datapath |
KR102509820B1 (ko) | 2015-10-13 | 2023-03-14 | 삼성전자주식회사 | 적어도 두 개의 송신기들에 의해 수신기들로 독립 데이터를 전송하는 방법 및 시스템 |
WO2020259805A1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | Huawei Technologies Co., Ltd. | De-spreader system and method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6370397B1 (en) * | 1998-05-01 | 2002-04-09 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Search window delay tracking in code division multiple access communication systems |
US6424641B1 (en) * | 1998-08-19 | 2002-07-23 | Nortel Networks Limited | Searcher architecture for CDMA systems |
US6363108B1 (en) * | 1999-03-31 | 2002-03-26 | Qualcomm Inc. | Programmable matched filter searcher |
US6650694B1 (en) * | 2000-02-18 | 2003-11-18 | Texas Instruments Incorporated | Correlator co-processor for CDMA RAKE receiver operations |
US7130292B2 (en) * | 2000-06-02 | 2006-10-31 | Essex Corporation | Optical processor enhanced receiver architecture (opera) |
US7085295B2 (en) * | 2001-10-04 | 2006-08-01 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for searching for pilots over code space in a CDMA communication system |
US7738533B2 (en) * | 2002-01-07 | 2010-06-15 | Qualcomm Incorporated | Multiplexed CDMA and GPS searching |
US7099679B2 (en) * | 2002-07-18 | 2006-08-29 | Intel Corporation | Method of saving power by reducing active reception time in standby mode |
-
2003
- 2003-08-28 US US10/651,120 patent/US20040062298A1/en not_active Abandoned
- 2003-10-01 AU AU2003272794A patent/AU2003272794A1/en not_active Abandoned
- 2003-10-01 KR KR1020057005597A patent/KR20050053720A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-10-01 WO PCT/US2003/030874 patent/WO2004032361A1/en active Application Filing
- 2003-10-01 JP JP2004541921A patent/JP2006501775A/ja active Pending
- 2003-10-01 EP EP03754995A patent/EP1550232A4/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009535605A (ja) * | 2006-03-02 | 2009-10-01 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 受信機にてコードスペース探索を行う方法および装置 |
US8279910B2 (en) | 2006-03-02 | 2012-10-02 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for code space search in a receiver |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004032361A1 (en) | 2004-04-15 |
KR20050053720A (ko) | 2005-06-08 |
AU2003272794A1 (en) | 2004-04-23 |
EP1550232A1 (en) | 2005-07-06 |
EP1550232A4 (en) | 2008-08-06 |
US20040062298A1 (en) | 2004-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006501775A (ja) | パイプライン型ベクトル処理を用いて直接シーケンス・スペクトラム拡散信号を検出するシステムおよび方法 | |
KR100736986B1 (ko) | 프로그램가능한 정합 필터 탐색기 | |
EP2294518B1 (en) | Adaptive correlation | |
US6141374A (en) | Method and apparatus for generating multiple matched-filter PN vectors in a CDMA demodulator | |
US6813478B2 (en) | Method and apparatus for searching a gated pilot | |
US6611512B1 (en) | Apparatus and method for scheduling correlation operations of a DS-CDMA shared correlator | |
US6470000B1 (en) | Shared correlator system and method for direct-sequence CDMA demodulation | |
JP2001285140A (ja) | Cdmarake受信機動作用相関器コプロセッサ | |
CA2460957A1 (en) | Method & apparatus for step two w-cdma searching | |
JP2001007733A (ja) | 擬似雑音コード獲得装置及びこれを具備した直接シーケンスコード分割多重接続受信器 | |
KR20100030109A (ko) | 비동기식 이동통신 시스템에서 셀 탐색 방법 및 장치 | |
JPH09261120A (ja) | 相関復調における同期捕捉方法及び装置 | |
JP3872220B2 (ja) | 拡散帯域通信システムの受信装置 | |
WO2002099990A1 (en) | Method and apparatus for searching time-division multiplexed synchronization sequences | |
US6487193B1 (en) | Path searched device and CDMA receiver with the same | |
US7474688B2 (en) | System and method for detecting multiple direct sequence spread spectrum signals using a multi-mode searcher | |
KR19980063647A (ko) | 부호분할다중접속통신시스템의 수신기를 위한 탐색장치 및방법 | |
JP2004229305A (ja) | Wcdmaシステムでのセル探索の方法および装置 | |
CN101228705B (zh) | 时间复用非相干多径搜索方法及设备 | |
JP2007166350A (ja) | ゲートアレイプログラム装置、測定装置、プログラム | |
KR100346827B1 (ko) | 코드분할다중접속 통신 시스템용 고속 병렬 코드 검색기 | |
KR20020034667A (ko) | Cdma 이동통신 시스템의 초기동기 획득장치 및 방법 | |
CA2299895A1 (en) | Apparatus and method for scheduling correlation operations of a ds-cdma shared correlator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081212 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090508 |