JP2007521681A - Frame synchronization method using soft decision in general mobile phone system receiver - Google Patents

Frame synchronization method using soft decision in general mobile phone system receiver Download PDF

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JP2007521681A JP2005507883A JP2005507883A JP2007521681A JP 2007521681 A JP2007521681 A JP 2007521681A JP 2005507883 A JP2005507883 A JP 2005507883A JP 2005507883 A JP2005507883 A JP 2005507883A JP 2007521681 A JP2007521681 A JP 2007521681A
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Abstract

ユニバーサル移動電話システム(UMTS)受信機が、軟判定技術に従って、フレーム同期化を行う。実施例として、UMTS受信機は、先ず、少なくとも1つの受信フレームから相関ピーク値のマトリクスを形成する。このマトリクスの各行は起こり得るSSCH符号を表し、各列はSCHフレームのスロット位置を表している。次に、UMTS受信機は、相関ピーク値のマトリクスから起こり得る64個のスクランブル符号グループの各々の個別の循環シフトについて、メトリックを形成し、最も高い値を有するメトリックを識別する。UMTS受信機は、この最も高いメトリック値を識別した後、スクランブル符号グループとこれに対応するオフセットとを使用して、フレーム同期化を完了する。  A Universal Mobile Telephone System (UMTS) receiver performs frame synchronization according to soft decision techniques. As an example, the UMTS receiver first forms a matrix of correlation peak values from at least one received frame. Each row of this matrix represents a possible SSCH code, and each column represents a slot position of the SCH frame. The UMTS receiver then forms a metric for each individual cyclic shift of each of the 64 scrambling code groups that can arise from the matrix of correlation peak values and identifies the metric with the highest value. After the UMTS receiver identifies this highest metric value, it completes frame synchronization using the scramble code group and the corresponding offset.

Description

この発明は、一般に無線受信装置に関し、詳しくは、例えばユニバーサル移動電話システム(Universal Mobile Telephone System:UMTS)のような拡散スペクトルに基づく無線システムに於けるUE(User Equipment:ユーザ装置)に関する。   The present invention generally relates to a radio receiving apparatus, and more particularly, to a UE (User Equipment) in a radio system based on a spread spectrum such as a universal mobile telephone system (UMTS).

UMTS無線信号に於ける基本時間単位は、10ミリ秒(ms)の無線フレームであり、その1フレームは15スロットに分割され、その1スロットは2560チップの長さである。セル(即ち、基地局)からUMTS受信機へのUMTS無線信号は「ダウンリンク信号」と呼ばれ、逆向きの無線信号は「アップリンク信号」と呼ばれている。UMTS受信機は、先ず電源投入されると、通信すべきセルを探す「セル・サーチ」を行う。詳細に述べると、UMTS受信機は、後述の如く、先ず、セルから送信されたダウンリンク同期チャネル(Synchronization CHannel:SCH)を探し、そのセルにスロット・レベルおよびフレーム・レベルで同期して、そのセルの固有のスクランブル符号グループを特定する。このセル・サーチが成功して初めて、音声/データ通信が開始可能になる。   A basic time unit in a UMTS radio signal is a radio frame of 10 milliseconds (ms), and one frame is divided into 15 slots, and one slot is 2560 chips long. The UMTS radio signal from the cell (ie, base station) to the UMTS receiver is referred to as the “downlink signal” and the reverse radio signal is referred to as the “uplink signal”. When the UMTS receiver is first powered on, it performs a “cell search” to search for a cell to communicate with. In detail, the UMTS receiver first looks for a downlink synchronization channel (SCH) transmitted from a cell and synchronizes with that cell at the slot level and frame level, as described below. A unique scramble code group for the cell is identified. Only after this cell search is successful, voice / data communication can be started.

セル・サーチに関して、SCH(Synchronization CHannel:同期チャネル)は、各スロットの最初の256チップ期間のみにアクティブである疎らなダウンリンク・チャネルである。SCHは、2つのサブチャネル、即ち、1次SCH(Primary SCH:PSCH)と2次SCH(Secondary SCH:SSCH)とから構成されている。PSCHの256チップのシーケンス、即ち、PSCH符号は、全てのセルについて、SCHの全てのスロットに於いて同一である。これとは対照的に、SSCHの256チップのシーケンス、即ち、SSCH符号は、無線フレームの15スロットのそれぞれで異なり、起こり得る64個のスクランブル符号グループの1つを識別するのに使用される。言い換えると、SCHの各無線フレームは、それぞれの送信セルに対応するスクランブル符号グループ・シーケンスを繰り返している。各SSCH符号は、起こり得る16個のSSCH符号から成る一符号体系から用いられる。   For cell search, the SCH (Synchronization Channel) is a sparse downlink channel that is active only during the first 256 chip periods of each slot. The SCH includes two subchannels, that is, a primary SCH (Primary SCH: PSCH) and a secondary SCH (Secondary SCH: SSCH). The PSCH 256 chip sequence, ie, the PSCH code, is the same in all slots of the SCH for all cells. In contrast, the 256-chip sequence of SSCH, ie, the SSCH code, is different in each of the 15 slots of the radio frame and is used to identify one of the 64 possible scramble code groups. In other words, each SCH radio frame repeats a scramble code group sequence corresponding to each transmission cell. Each SSCH code is used from a code system consisting of 16 possible SSCH codes.

UMTS受信機は、セル・サーチの一部として、先ず、PSCHによってスロット同期化を実現する。これに関して、UMTS受信機は、受信PSCHの各受信サンプルと既知のPSCHの256チップのシーケンス(これは全てのスロットについて同一)との相関をとり、相関ピークの位置に基づいてスロット基準時間を求める。一旦このスロット基準時間を求めると、UMTS受信機は、スロット同期化されて、各スロットが受信無線フレーム内でいつ開始するかを特定できる。   The UMTS receiver first implements slot synchronization by PSCH as part of the cell search. In this regard, the UMTS receiver correlates each received sample of the received PSCH with a 256-chip sequence of known PSCH (which is the same for all slots) and determines the slot reference time based on the position of the correlation peak. . Once this slot reference time is determined, the UMTS receiver can be slot synchronized to identify when each slot starts in the received radio frame.

スロット同期化の後、UMTS受信機は、PSCHの処理を止めて、SSCHの処理を開始する。前述の如く、SSCHチャネルは、送信セルに対応するスクランブル符号グループ・シーケンスを繰り返す。従って、UMTS受信機は、フレーム同期化を実現するには、先ず、起こり得る64個のスクランブル符号グループのうちのどれが受信されているかを特定して、次に、UMTS受信機が推定したフレーム開始と実際のフレーム開始とのオフセット(offset:異差)に於けるスロットの数を求める必要がある。一般的な方法は、硬判定(ハード・ディシジョン:hard decision)技術を用いる。例えば、各スロットに於いて、受信信号と上記符号体系の16個のSSCH符号との相関がとられる。最も強い相関を持ったSSCH符号が、そのスロットについての受信SSCH符号の推定として使用される。この結果得られた15個のスロットに亘る15個のSSCH符号の推定が、起こり得る64個の全てのスクランブル符号グループの起こり得る15個の全てのシフト(shift)と比較されて、受信スクランブル符号グループが識別され、且つ、フレーム・オフセットが特定される。(UMTSでは、各スクランブル符号グループ・シーケンスは、それぞれの循環シフト(cyclic shift)が固有である、即ち、どのスクランブル符号グループ・シーケンスの循環シフトも、他のどのスクランブル符号グループ・シーケンスの循環シフトと等量でないと、アプリオリ(a priori)に、定義されている。)スクランブル符号グループの識別によって、UMTS受信機は、セルのその他のダウンリンク・チャネル(例えば、共通パイロット・チャネル(Common Pilot Channel (CPICH)等)の全てを逆スクランブル(descramble)して、音声/データ通信を始めることが出来る。   After slot synchronization, the UMTS receiver stops PSCH processing and starts SSCH processing. As described above, the SSCH channel repeats the scramble code group sequence corresponding to the transmission cell. Thus, in order to achieve frame synchronization, the UMTS receiver first identifies which of the 64 possible scrambling code groups are received, and then the frame estimated by the UMTS receiver. It is necessary to find the number of slots at the offset between the start and the actual frame start. A common method uses a hard decision technique. For example, in each slot, a correlation between the received signal and 16 SSCH codes of the above code system is taken. The SSCH code with the strongest correlation is used as an estimate of the received SSCH code for that slot. The resulting estimate of 15 SSCH codes over 15 slots is compared with all 15 possible shifts of all 64 possible scramble code groups to obtain a received scramble code. Groups are identified and frame offsets are identified. (In UMTS, each scramble code group sequence has its own cyclic shift, that is, any scramble code group sequence has a cyclic shift and any other scramble code group sequence has a cyclic shift. If not equal, defined a priori.) By identifying the scramble code group, the UMTS receiver allows other downlink channels of the cell (eg, Common Pilot Channel (e.g., Common Pilot Channel ( All of the CPICH) etc. can be descrambled and voice / data communication can be started.

残念ながら、セル・サーチ処理の上述のSSCH部分は、最も時間を消費する部分である。詳細に述べると、UMTSシステム稼動時での信号対雑音比が低いので、UMTS受信機は、セルからの15個のSSCH符号の送信シーケンスを良好に推定するために、所定数の、例えば、10から20個の受信無線フレームを処理する必要がある。従って、各無線フレームの長さが10msであるから、ユーザは、音声/データ通信が開始可能になるまでに、少なくとも100から200ms程度の遅延を感じることがある。   Unfortunately, the above-described SSCH part of the cell search process is the most time consuming part. In particular, because of the low signal-to-noise ratio when the UMTS system is operating, the UMTS receiver can determine a predetermined number, eg, 10 in order to better estimate the transmission sequence of 15 SSCH codes from the cell. 20 received radio frames need to be processed. Therefore, since the length of each radio frame is 10 ms, the user may feel a delay of at least about 100 to 200 ms before voice / data communication can be started.

(発明の概要)
上述の如く、UMTS受信機は、所定数の受信無線フレームを処理することによって、セル・サーチのSSCH部分を行う。しかし、個々のスロットに於ける受信SSCH符号を特定する硬判定(ハード・ディシジョン)技術を使用すると、厳しいチャネル条件下で、パフォーマンスが低下すること、更に、この低下の原因が、一旦個々のスロットに於いてどのSSCH符号が受信されたかについての判定が行われると、そのスロットについて、その他の受信した起こり得るSSCH符号に関する情報が破棄されるためであることが判った。例えば、硬判定技術は、最も大きい相関ピークに対応するSSCH符号を選択する。従って、仮に、受信信号を起こり得る16個のSSCH符号の1つと比較する際の最も大きい相関ピークの値が1025であり、その次に大きい相関ピーク(および、正しいSSCH符号に対応するかもしれない相関ピーク)の値が1020であるとすると、その次に大きい相関ピーク(および正しいSSCH符号)に関する、その後の情報が破棄される。従って、状況によっては(特に、厳しいチャネル条件下で動作しているとき)、誤ったSSCH符号が、無線受信機に受信されている際に、識別されてしまう。
(Summary of Invention)
As described above, the UMTS receiver performs the SSCH portion of the cell search by processing a predetermined number of received radio frames. However, using a hard decision technique that identifies the received SSCH code in each slot can degrade performance under severe channel conditions, and the cause of this decrease is It has been found that when a determination is made as to which SSCH code has been received, information about other possible SSCH codes received for that slot is discarded. For example, the hard decision technique selects the SSCH code corresponding to the largest correlation peak. Thus, if the received signal is compared to one of the 16 possible SSCH codes, the value of the largest correlation peak is 1025, which may correspond to the next largest correlation peak (and the correct SSCH code). If the value of (correlation peak) is 1020, subsequent information regarding the next largest correlation peak (and correct SSCH code) is discarded. Thus, in some situations (particularly when operating under severe channel conditions), an incorrect SSCH code will be identified when it is received by the wireless receiver.

従って、本発明の原理に従えば、無線受信機は、複数の符号語、即ち、シンボルから成る同期語を一定数のタイム・スロットに亘って受信する。この際、S個(S>1)のシンボルが、一組M個(M>1)の同期語の中から採用された1つの同期語に対応している。更に、無線受信機は、上記1つの同期語を、M個の同期語の各々に対応するメトリック値の関数として、推定することによって、上記一定数のタイム・スロットについてフレーム同期化を実現する。   Thus, in accordance with the principles of the present invention, a wireless receiver receives a plurality of codewords, i.e., synchronization words comprised of symbols, over a fixed number of time slots. At this time, S symbols (S> 1) correspond to one synchronization word adopted from a set of M (M> 1) synchronization words. Further, the wireless receiver implements frame synchronization for the fixed number of time slots by estimating the one synchronization word as a function of the metric value corresponding to each of the M synchronization words.

本発明の一実施形態に従えば、UMTS受信機は、UMTSのUE(user equipment:ユーザ装置)の一部であり、プロセッサとそれに対応するメモリとを内蔵している。プロセッサは、先ず、PSCHによってスロット同期化を行う。スロット同期化を実現した後、プロセッサは、上記対応するメモリ内で、少なくとも1つの受信フレームから相関ピーク値のマトリクスを形成することによって、フレーム同期化を実現する。このマトリクスの各行は、起こり得るSSCH符号を表しており、各列は、SCHフレームのスロット位置を表している。次に、プロセッサは、相関ピーク値のマトリクスから、起こり得る64個のスクランブル符号グループの各々の個別の循環シフトについて、メトリックを形成し、最も高いメトリック値を有するメトリックを識別する。この最も高いメトリック値を識別した後、プロセッサは、スクランブル符号グループとそれに対応するオフセットとを用いて、フレーム同期化を完了する。   According to an embodiment of the present invention, a UMTS receiver is part of a UMTS user equipment (UE) and incorporates a processor and a corresponding memory. The processor first performs slot synchronization using the PSCH. After implementing slot synchronization, the processor implements frame synchronization by forming a matrix of correlation peak values from at least one received frame in the corresponding memory. Each row of this matrix represents a possible SSCH code, and each column represents a slot position of the SCH frame. The processor then forms a metric for each individual cyclic shift of each of the 64 possible scramble code groups from the matrix of correlation peak values and identifies the metric with the highest metric value. After identifying this highest metric value, the processor completes frame synchronization using the scramble code group and the corresponding offset.

本発明の別の一実施形態に従えば、UMTS受信機は、軟判定(ソフト・ディシジョン:soft decision)方法に従って、フレーム同期化を行う。一実施例として、UMTS受信機は、先ず、少なくとも1つの受信フレームから相関ピーク値のマトリクスを形成する。このマトリクスの各行は、起こり得るSSCH符号を表しており、各列は、SCHフレームのスロット位置を表している。次に、UMTS受信機は、相関ピーク値のマトリクスから、起こり得る64個のスクランブル符号グループの各々の個別の循環シフトについて、メトリックを形成し、最も高い値を有するメトリックを識別する。この最も高いメトリック値を識別した後、UMTS受信機は、スクランブル符号グループとそれに対応するオフセットとを用いて、フレーム同期化を完了する。   In accordance with another embodiment of the present invention, the UMTS receiver performs frame synchronization according to a soft decision (soft decision) method. As an example, the UMTS receiver first forms a matrix of correlation peak values from at least one received frame. Each row of this matrix represents a possible SSCH code, and each column represents a slot position of the SCH frame. The UMTS receiver then forms a metric from the matrix of correlation peak values for each individual cyclic shift of each of the 64 possible scramble code groups and identifies the metric having the highest value. After identifying this highest metric value, the UMTS receiver completes frame synchronization using the scramble code group and the corresponding offset.

本発明の概念を除き、各図に示す各要素は、周知であり、その詳細な説明は省略する。また、UMTSに基づく無線通信システムは精通されているものと仮定し、その詳細な説明も省略する。例えば、本発明の概念を除き、拡散スペクトルの送受信、セル(基地局)、UE(ユーザ装置)、ダウンリンク・チャネル、アップリンク・チャネル、および、RAKE受信装置は、周知であり、それらの説明は省略する。更に、本発明の概念は従来のプログラミング技術を用いて実施可能であるが、その従来のプログラミング技術の説明も省略する。また、各図に於ける同一の番号は、同様の要素を表している。   Except for the concept of the present invention, each element shown in each figure is well known, and detailed description thereof will be omitted. In addition, it is assumed that the wireless communication system based on UMTS is familiar, and detailed description thereof is also omitted. For example, except for the concept of the present invention, spread spectrum transmission / reception, cell (base station), UE (user equipment), downlink channel, uplink channel, and RAKE receiver are well known and described. Is omitted. Furthermore, the concept of the present invention can be implemented using conventional programming techniques, but the description of the conventional programming techniques is also omitted. Moreover, the same number in each figure represents the same element.

図1には、本発明の原理に従うUMTS無線通信システム10の一部が例示されている。セル(即ち、基地局)15は、前述のPSCHとSSCHのサブチャネルを含むダウンリンク同期チャネル(SCH)信号16をブロードキャストしている。前述の如く、SCH信号16は、音声/データ通信の前提条件として同期をとるために、UMTSのUEにより使用される。例えば、UEは、「セル・サーチ」動作期間に、SCH信号を処理する。この例では、UE20、例えば、携帯電話(cellular phone)は、例えば、その電源投入時に、セル・サーチを開始する。セル・サーチ動作の目的には、(a)セル(例えば、セル15)のスクランブル符号グループの特定と、(b)UMTS無線フレームのスロットおよびフレームのレベルでのセル送信に対する同期化とが含まれる。本発明の原理に従えば、UE20は、後述の如く、軟判定技術によってスクランブル符号グループを特定して、フレーム同期化を実現する。尚、以下、本発明の概念を、この初期のセル・サーチの事例、即ち、UE20が電源投入された時のセル・サーチに基づいた例として、説明するが、本発明の概念は、これに限定されるものではなく、その他のセル・サーチの事例、例えば、UEが「アイドル・モード」に在る時等にも適用できる。   FIG. 1 illustrates a portion of a UMTS wireless communication system 10 in accordance with the principles of the present invention. The cell (ie, base station) 15 broadcasts a downlink synchronization channel (SCH) signal 16 including the aforementioned PSCH and SSCH subchannels. As mentioned above, the SCH signal 16 is used by UMTS UEs to synchronize as a prerequisite for voice / data communication. For example, the UE processes the SCH signal during the “cell search” operation period. In this example, the UE 20, for example, a cellular phone, starts a cell search, for example, when the power is turned on. The purpose of the cell search operation includes (a) identifying the scramble code group of the cell (eg, cell 15) and (b) synchronizing to cell transmission at the slot and frame level of the UMTS radio frame. . According to the principle of the present invention, as will be described later, the UE 20 identifies a scramble code group by a soft decision technique and realizes frame synchronization. In the following, the concept of the present invention will be described as an example of this initial cell search, that is, an example based on the cell search when the UE 20 is powered on. The present invention is not limited and can be applied to other cell search cases, for example, when the UE is in the “idle mode”.

図2には、本発明の原理に従うUE20の一部のブロック図が例示されている。UE20には、フロントエンド105、アナログ/デジタル(A/D)変換器10、セル・サーチ部115、サーチャー部120、RAKE受信装置125、ホスト・インタフェース・ブロック130、および、プロセッサ135が含まれている。尚、本発明の概念の他に、図2に示す各ブロック内には、当業者に周知のその他の要素が含まれることもあるが、それらについては、簡潔さの観点から、説明を省略する。例えば、A/D変換器110には、デジタル・フィルタ、バッファ等が含まれていてもよい。   FIG. 2 illustrates a block diagram of a portion of UE 20 in accordance with the principles of the present invention. The UE 20 includes a front end 105, an analog / digital (A / D) converter 10, a cell search unit 115, a searcher unit 120, a RAKE receiver 125, a host interface block 130, and a processor 135. Yes. In addition to the concept of the present invention, each block shown in FIG. 2 may include other elements well known to those skilled in the art, but the description thereof will be omitted for the sake of brevity. . For example, the A / D converter 110 may include a digital filter, a buffer, and the like.

フロントエンド105は、セル15(図1)から送信された無線周波数(RF)信号101を、アンテナ(図示せず)を介して、受信し、PSCHとSSCHのサブチャネルを表すベースバンド・アナログ信号106を出力する。A/D変換器110は、このベースバンド・アナログ信号106をサンプリングして、受信サンプル111のストリームを出力する。この受信サンプル111は、3つの構成部分、即ち、セル・サーチ部115、サーチャー部120およびRAKE受信装置125に供給可能である。セル・サーチ部115は、後述の如く、本発明の原理に従って、PSCHとSSCHのサブチャネルを処理する。セル・サーチが成功すると次に、サーチャー部120が、受信サンプルの数値を求めて、マルチパスをRAKE受信装置125の各フィンガに割り当てる。RAKE受信装置125は、例えば、複数伝送経路からのデータを組み合わせて、各シンボルを出力する。次に、この各シンボルは、復号器(図示せず)によって復号化されて、音声/データ通信が行われる。セル・サーチ部115のみが本発明の概念に関係するので、サーチャー部120およびRAKE受信装置125については、これ以上の説明は省略する。ホスト・インタフェース・ブロック130は、上述の3つの構成部分とプロセッサ135との間で、データをやり取りし、プロセッサ135は、この例では、セル・サーチ部115の処理結果を信号経路134を介して受信する。プロセッサ135は、この例では、記憶されたプログラムで制御されるプロセッサ、例えば、マイクロプロセッサであり、プログラムおよびデータを記憶するメモリ140を備えている。   The front end 105 receives a radio frequency (RF) signal 101 transmitted from the cell 15 (FIG. 1) via an antenna (not shown), and a baseband analog signal representing the PSCH and SSCH subchannels. 106 is output. The A / D converter 110 samples the baseband analog signal 106 and outputs a stream of received samples 111. The received sample 111 can be supplied to three components, that is, the cell search unit 115, the searcher unit 120, and the RAKE receiver 125. Cell search unit 115 processes PSCH and SSCH subchannels in accordance with the principles of the present invention, as described below. If the cell search is successful, then the searcher unit 120 obtains the value of the received sample and assigns the multipath to each finger of the RAKE receiving device 125. For example, the RAKE receiving device 125 combines data from a plurality of transmission paths and outputs each symbol. Each symbol is then decoded by a decoder (not shown) for voice / data communication. Since only the cell search unit 115 is related to the concept of the present invention, further description of the searcher unit 120 and the RAKE receiving device 125 is omitted. The host interface block 130 exchanges data between the above-described three components and the processor 135. In this example, the processor 135 transmits the processing result of the cell search unit 115 via the signal path 134. Receive. In this example, the processor 135 is a processor controlled by a stored program, for example, a microprocessor, and includes a memory 140 that stores the program and data.

図3には、セル・サーチ部115のブロック図が例示されている。セル・サーチ部115には、PSCH部205とSSCH部210とが含まれている。また、図4には、図3のセル・サーチ部115が、本発明の原理に従って、ダウンリンクのPSCHとSSCHのサブチャネルを処理する行程を表すフローチャートの例が示されている。UE20のプロセッサ135は、セル・サーチを開始して、ステップ305に於いて、ダウンリンクPSCHサブチャネルを処理することによってスロット同期化の実現を試みる。詳細に述べると、プロセッサ135は、信号経路206を介して、PSCH部205を起動して、当業者に周知の如く、受信サンプル111を処理させる。例えば、ダウンリンクPSCHサブチャネルは、周期的に生じる(即ち、ダウンリンクSCH信号の各スロットで繰り返す)既知のPSCH256チップ・シーケンス、即ち、PSCH符号であるので、PSCH部205は、受信サンプル111とPSCH符号との相関をとり、対応するピーク相関値を出力する。この点に関して、PSCH部205には、整合フィルタ(図示せず)と、この整合フィルタの出力信号を記憶するバッファ(図示せず)とが含まれている。PSCH部205は、信号経路206を介して、ピーク相関値をプロセッサ135に供給する。このピーク相関値は、受信無線フレームの数スロット、例えば、4から20スロットに亘って、平均化して、「誤ロック(false lock)」の可能性を低減してもよい。(PSCH同期化は、数フレームではなく数スロットを使用するので、前述の従来技術のSSCHフレーム同期化に比べて、格段に速い。)若しピーク相関値が既定の閾値以下である場合、プロセッサ135は、PSCH部205を制御して、受信信号の処理を継続させて、セルの探索を継続させる。一方、ピーク相関値が既定の閾値より大きい場合、UE20は、スロット同期化を完了する。別の方法では、ピーク相関値が、最も高い相関値の次に高い相関値を、既定の加法的または乗法的な係数分だけ、超えた時に、スロット同期化が完了したと見なすことが出来る。   FIG. 3 illustrates a block diagram of the cell search unit 115. Cell search unit 115 includes PSCH unit 205 and SSCH unit 210. Also, FIG. 4 shows an example of a flowchart representing a process in which the cell search unit 115 of FIG. 3 processes the downlink PSCH and SSCH subchannels according to the principle of the present invention. The processor 135 of the UE 20 initiates a cell search and, in step 305, attempts to achieve slot synchronization by processing the downlink PSCH subchannel. Specifically, the processor 135 activates the PSCH unit 205 via the signal path 206 to process the received samples 111 as is well known to those skilled in the art. For example, since the downlink PSCH subchannel is a known PSCH 256 chip sequence, i.e., a PSCH code, that occurs periodically (i.e., repeats in each slot of the downlink SCH signal), the PSCH portion 205 includes the received samples 111 and The correlation with the PSCH code is taken and the corresponding peak correlation value is output. In this regard, the PSCH unit 205 includes a matched filter (not shown) and a buffer (not shown) that stores an output signal of the matched filter. The PSCH unit 205 supplies the peak correlation value to the processor 135 via the signal path 206. This peak correlation value may be averaged over several slots of the received radio frame, eg, 4 to 20 slots, to reduce the possibility of “false lock”. (Since PSCH synchronization uses several slots instead of several frames, it is much faster than the above-mentioned prior art SSCH frame synchronization.) If the peak correlation value is below a predetermined threshold, the processor 135 controls the PSCH unit 205 to continue processing the received signal and continue searching for cells. On the other hand, when the peak correlation value is larger than the predetermined threshold, the UE 20 completes the slot synchronization. Alternatively, slot synchronization can be considered complete when the peak correlation value exceeds the next highest correlation value by a predetermined additive or multiplicative factor.

ステップ305に於いてスロット同期化が実現されると、UE20は、64個のスクランブル符号グループのうちのどれがセル15によって使用されているかを特定する必要がある。この際、各スクランブル符号グループは、15個のSSCH符号の固有シーケンスにより識別される。ここでは、64個のスクランブル符号グループで、スクランブル符号グループの一組が形成されている。1個のスクランブル符号グループを形成する際、SSCH符号、即ち、SSCHシンボルの各々は、例えば1から16までの一符号体系の16個のシンボルから用いられる。従って、1つのスクランブル符号グループ例には、例えばグループ1には、次の15個のSSCHシンボルが含まれることがある。
[1、1、2、8、9、10、15、8、10、16、2、7、15、7、16]
一方、別の1つのスクランブル符号グループ例には、例えばグループ2には、次の15個のSSCHシンボルが含まれることがある。
[1、1、5、16、7、3、14、16、3、10、5、12、14、12、10]
When slot synchronization is achieved in step 305, the UE 20 needs to identify which of the 64 scramble code groups are being used by the cell 15. At this time, each scramble code group is identified by a unique sequence of 15 SSCH codes. Here, one set of scramble code groups is formed by 64 scramble code groups. When one scramble code group is formed, each SSCH code, that is, an SSCH symbol, is used from 16 symbols of one code system from 1 to 16, for example. Accordingly, in one scramble code group example, for example, group 1 may include the following 15 SSCH symbols.
[1, 1, 2, 8, 9, 10, 15, 8, 10, 16, 2, 7, 15, 7, 16]
On the other hand, in another example of the scramble code group, for example, group 2 may include the following 15 SSCH symbols.
[1, 1, 5, 16, 7, 3, 14, 16, 3, 10, 5, 12, 14, 12, 10]

本発明の原理に従って、プロセッサ135は、図4のステップ310に於いて、軟判定に基づく技術に応じて、スクランブル符号グループを特定して、フレーム同期化を実現する。詳細に述べると、プロセッサ135は、後述の如く、スクランブル符号グループの各々について、1つのメトリック(metric)組を形成する。ここで、メトリック組の各々には、複数のメトリック値が含まれており、そのメトリック値の各々は、それぞれのスクランブル符号グループの個別の循環シフトと対応している。次に、プロセッサ135は、全てのメトリック組から最も大きいメトリック値を選択する。この最も大きい値が選択された特定のメトリック組によって、スクランブル符号グループと選択されたメトリック値に対応する循環シフトとが識別され、フレーム・オフセットが特定されて、フレーム同期化が実現される。尚、説明を簡潔にするために、フローチャートには、エラー条件を示していない。例えば、万が一、UE20がフレーム同期化を試みている間にスロット同期を失った場合、上述のセル・サーチは、残念ながら、最初からやり直される。   In accordance with the principles of the present invention, the processor 135 identifies the scramble code group and implements frame synchronization in step 310 of FIG. 4 according to the soft decision based technique. Specifically, the processor 135 forms one metric set for each of the scramble code groups, as described below. Here, each metric set includes a plurality of metric values, and each metric value corresponds to an individual cyclic shift of the respective scramble code group. The processor 135 then selects the largest metric value from all metric sets. The specific metric set with the largest value selected identifies the scramble code group and the cyclic shift corresponding to the selected metric value, identifies the frame offset, and implements frame synchronization. For the sake of brevity, error conditions are not shown in the flowchart. For example, if the UE 20 loses slot synchronization while attempting frame synchronization, the cell search described above unfortunately starts over from the beginning.

図5には、本発明の1つ特徴に従うSSCH部210の構成例が示されている。SSCH部210には、K個の相関器、即ち、相関器220−1から220−Kを含む相関器バンク220と、メモリ230とが含まれている。各相関器は、1つのタイム・スロット内の各受信サンプル111と、一定数の符号語(codeword)CからCのそれぞれとの相関をとる。従って、相関器バンク220は、タイム・スロット毎にK個の相関器値をメモリ230に供給する。メモリ230は、S個の受信タイム・スロットに亘って、相関器値を記憶する。即ち、メモリ230は、S×K個の相関器値を記憶する。尚、その他のメモリ、例えば、メモリ140によって、これらの相関器値を記憶してもよい。例えば、この例では、符号語はSSCH符号であり、K=16であり、即ち、SSCH符号の起こり得る値の各々について1つの相関器が設けられており、また、S=15であり、メモリ230は1フレーム分の相関器値、即ち、240個の値を記憶する。1フレームに亘るメモリ230への相関器値の記憶例は、図6に示すように、相関器値のマトリクス、或いは、テーブル212として編成できる。説明を簡潔にするため、図6には、マトリクス212の形態のみを示す。即ち、マトリクス212の各個別セルに於いて、実際の相関器ピーク値を示していない。マトリクス212の各行は16個のSSCH符号、即ち、SSCH1からSSCH16の1つに対応しており、マトリクス212の各列は、15個のタイム・スロット、即ち、スロット1からスロット15の1つに対応している。換言すれば、マトリクス212の各列は各相関器値を記憶し、更に、その各相関器値は、SSCH符号のうちの特定の1つがそのタイム・スロット内で受信された確率、或いは、信頼度(confidence)の指標を、実質上、表している。例えば、仮に、SSCH符号1が、あるタイム・スロットについて、1000の相関ピークを持ち、SSCH符号2が、その同じタイム・スロットについて、500に過ぎない相関ピークを持っているとすると、そのタイム・スロットではSSCH符号2ではなくSSCH符号1が送信された信頼度は格段に高いことになる。従って、本発明の1つの特徴に従えば、相関器値のマトリクスは、少なくとも1フレームに亘って受信した起こり得るSSCH符号の全てに関する情報を収集して保持し、従って、後述の如く、この相関器値マトリクスによって、厳しいチャネル条件下で動作している時にSSCHチャネルを取得する機能が改善される。 FIG. 5 shows a configuration example of the SSCH unit 210 according to one feature of the present invention. The SSCH unit 210 includes a correlator bank 220 including K correlators, that is, correlators 220-1 to 220 -K, and a memory 230. Each correlator correlates each received sample 111 in one time slot with a certain number of codewords C 1 to C K. Accordingly, correlator bank 220 provides K correlator values to memory 230 for each time slot. The memory 230 stores the correlator values over S reception time slots. That is, the memory 230 stores S × K correlator values. Note that these correlator values may be stored in another memory, for example, the memory 140. For example, in this example, the codeword is an SSCH code and K = 16, ie, one correlator is provided for each possible value of the SSCH code, and S = 15, and the memory 230 stores correlator values for one frame, that is, 240 values. An example of storing correlator values in the memory 230 over one frame can be organized as a matrix of correlator values or a table 212 as shown in FIG. For the sake of brevity, only the form of the matrix 212 is shown in FIG. That is, the actual correlator peak value is not shown in each individual cell of the matrix 212. Each row of matrix 212 corresponds to 16 SSCH codes, i.e. one of SSCH1 to SSCH16, and each column of matrix 212 has 15 time slots, i.e. one of slot 1 to slot 15. It corresponds. In other words, each column of the matrix 212 stores each correlator value, and further, each correlator value is the probability that a particular one of the SSCH codes was received in that time slot, or a confidence A measure of confidence is substantially represented. For example, if SSCH code 1 has 1000 correlation peaks for a time slot and SSCH code 2 has only 500 correlation peaks for that same time slot, the time In the slot, the reliability of transmission of SSCH code 1 instead of SSCH code 2 is remarkably high. Thus, according to one aspect of the invention, the matrix of correlator values collects and maintains information about all possible SSCH codes received over at least one frame, and thus, as described below, this correlation The instrument matrix improves the ability to acquire the SSCH channel when operating under severe channel conditions.

図7には、図4のステップ310を実施する際に使用され、本発明の原理に従うフローチャート例が示されている。詳細に述べると、ステップ350に於いて、SSCH部210は、少なくとも1フレーム即ち15タイム・スロットに亘って、受信した起こり得るSSCH符号の各々について、複数の相関値を前述の相関器値マトリクス212に記憶する。(尚、複数フレーム分の相関データが相関器値マトリクスに蓄積され保存されるようにしてもよい。)ステップ355に於いて、プロセッサ135は、図3の信号経路211を介して、メモリ230にアクセスして、相関器値マトリクス212に記憶された各値を使用して、メトリック値のテーブル、即ち、マトリクス(メトリック・マトリクス)を求める。これに関して、図8には、メトリック・マトリクス213が例示されている。この図8についても、説明を簡潔にするため、マトリクス213の構造のみが示され、即ち、マトリクス213の各個別セルには、実際のメトリック値は示されていない。メトリック・マトリクス213の各行は、既定のスクランブル符号グループの1つと対応しており、メトリック・マトリクス213の各列は、スクランブル符号グループの個別の循環シフトに対応している。図8から判るように、メトリック・マトリクス213内の各項は、メトリック値を、個々のスクランブル符号グループの個別の循環シフトに対応付けている。従って、メトリック・マトリクス213の各行、即ち、各スクランブル符号グループは、1つのメトリック組と対応しており、この1つのメトリック組には、例えばグループ64について図8に示されているようなスクランブル符号グループの相異なる循環シフトに対応した複数のメトリック値が含まれている。プロセッサ135は、所与のスクランブル符号グループの所与のシフトについて、そのシーケンスについての各信頼度値の合計(sum)として、各メトリック値を求める。プロセッサ135は、メトリック・マトリクスを求めた後、ステップ360に於いて、そのメトリック・マトリクス内で最も高いメトリック値を選択する。各メトリック値は、個々のスクランブル符号グループの個別の循環シフトに対応しているので、プロセッサ135は、ステップ365に於いて、上記最も高いメトリック値に対応するスクランブル符号グループ(即ち、対応している行)を選択し、ステップ370に於いて、上記最も高いメトリック値に対応するスロット・オフセット(即ち、対応する列)を求めて、フレーム同期化を完了する。   FIG. 7 shows an example flow chart used in implementing step 310 of FIG. 4 and in accordance with the principles of the present invention. Specifically, in step 350, the SSCH unit 210 determines a plurality of correlation values for each of the possible SSCH codes received over at least one frame, ie, 15 time slots, from the correlator value matrix 212 described above. To remember. (It should be noted that correlation data for a plurality of frames may be accumulated and stored in the correlator value matrix.) In step 355, the processor 135 stores in the memory 230 via the signal path 211 of FIG. Access and use each value stored in the correlator value matrix 212 to determine a table of metrics values, ie a matrix (metric matrix). In this regard, FIG. 8 illustrates a metric matrix 213. Also in FIG. 8, only the structure of the matrix 213 is shown for the sake of brevity of description, that is, the actual metric value is not shown in each individual cell of the matrix 213. Each row of the metric matrix 213 corresponds to one of the predetermined scramble code groups, and each column of the metric matrix 213 corresponds to an individual cyclic shift of the scramble code group. As can be seen from FIG. 8, each term in the metric matrix 213 associates metric values with individual cyclic shifts of individual scramble code groups. Therefore, each row of the metric matrix 213, that is, each scramble code group, corresponds to one metric set, and this metric set includes, for example, a scramble code as shown in FIG. A plurality of metric values corresponding to different cyclic shifts of the group are included. The processor 135 determines each metric value as a sum of each confidence value for the sequence for a given shift of a given scramble code group. After determining the metric matrix, processor 135 selects the highest metric value in the metric matrix at step 360. Since each metric value corresponds to an individual cyclic shift of an individual scramble code group, processor 135 in step 365 scrambles the code group corresponding to the highest metric value (ie, the corresponding scramble code group). In step 370, the slot offset corresponding to the highest metric value (ie, the corresponding column) is determined to complete frame synchronization.

更なる実例の説明として、次の単純化された例を検討する。1つのSSCH符号体系が4個の符号、即ち、シンボル{1、2、3、4}から成り、各1フレーム内のタイム・スロットの数が2と仮定する。更に、各スクランブル符号グループが次のように既定されていると仮定する。グループ1=[1,4]、グループ2=[1,2]、グループ3=[3,1]、および、グループ4=[2,3]。例えば、この仮定から、グループ1は、SSCHシンボル・シーケンス1、4と定義される。   As a further illustration, consider the following simplified example. Assume that one SSCH code system consists of four codes, that is, symbols {1, 2, 3, 4}, and the number of time slots in each frame is two. Further, assume that each scramble code group is defined as follows. Group 1 = [1,4], Group 2 = [1,2], Group 3 = [3,1], and Group 4 = [2,3]. For example, from this assumption, group 1 is defined as SSCH symbol sequences 1 and 4.

従って、SSCH部210には4つの相関器が含まれていることになり、各相関器は、それぞれ、各タイム・スロット内の各受信サンプル111を、起こり得る4個のシンボル{1、2、3、4}と比較する。図7のステップ350に従って、SSCH部210は、相関器値マトリクス内に、2つのタイム・スロットのそれぞれに於いて受信された起こり得るSSCH符号の各々について、複数の相関ピーク値を記憶する。図9には、特定の2つのタイム・スロットについての相関器値のマトリクスが例示されている。図9に示されているように、例えば、シンボル1の場合、2の相関器値は、シンボル1が第1タイム・スロット内で受信された可能性に対応しており、7の相関器値は、シンボル1が第2タイム・スロット内で受信された可能性に対応している。次に、図7のステップ355に従って、プロセッサ135は、各スクランブル符号グループについて、図10に示されているようなメトリック・マトリクス(metric matrix)を形成する。例えば、グループ1の場合、プロセッサ135は、先ず、0の循環シフトに対応するメトリックを求める。この処理は、次のように行われる。即ち、相関器値マトリクスを参照して、第1タイム・スロット内のシンボル1に対応する相関器値(2の値)と、第2タイム・スロット内のシンボル4に対応する相関器値(6の値)とを加算して、8のメトリック値を得る。更に、この演算を図11に示す。次に、プロセッサ135は、同様にして、残りのメトリック値を求める。例えば、グループ1の場合、1の循環シフトに対応するメトリック、即ち、受信シーケンスが実際[4,1]である可能性は、10に等しい。   Therefore, the SSCH unit 210 includes four correlators, each correlator for each received sample 111 in each time slot with four possible symbols {1, 2,. Compare with 3, 4}. According to step 350 of FIG. 7, SSCH section 210 stores a plurality of correlation peak values for each possible SSCH code received in each of the two time slots in the correlator value matrix. FIG. 9 illustrates a matrix of correlator values for two specific time slots. As shown in FIG. 9, for example, for symbol 1, a correlator value of 2 corresponds to the probability that symbol 1 was received in the first time slot, and a correlator value of 7 Corresponds to the possibility that symbol 1 was received in the second time slot. Next, according to step 355 of FIG. 7, the processor 135 forms a metric matrix as shown in FIG. 10 for each scramble code group. For example, for group 1, processor 135 first determines a metric corresponding to a 0 cyclic shift. This process is performed as follows. That is, referring to the correlator value matrix, the correlator value (value 2) corresponding to symbol 1 in the first time slot and the correlator value (6 corresponding to symbol 4 in the second time slot). And a metric value of 8 is obtained. Further, this calculation is shown in FIG. Next, the processor 135 similarly determines the remaining metric values. For example, for group 1, the metric corresponding to one cyclic shift, ie the probability that the received sequence is actually [4,1] is equal to 10.

この例を続けて説明する。図7に戻ると、メトリック・マトリクスが求められた後、プロセッサ135は、ステップ360に於いて、メトリック・マトリクス内の最も高いメトリック値を選択する。これは、本例に於いて、33の値である。図10から判るように、この33の値は、グループ4に対応する行と、0のシフトに対応する列とに対応している。従って、プロセッサ135は、ステップ365に於いてスクランブル符号グループとしてグループ4を選択し、ステップ370に於いて、0のシフトがフレーム同期化に必要であることを特定する。   This example will now be described. Returning to FIG. 7, after the metric matrix is determined, the processor 135 selects the highest metric value in the metric matrix at step 360. This is a value of 33 in this example. As can be seen from FIG. 10, this value of 33 corresponds to a row corresponding to group 4 and a column corresponding to a shift of 0. Accordingly, processor 135 selects group 4 as the scramble code group at step 365 and identifies at step 370 that a shift of 0 is required for frame synchronization.

ステップ370に於いてSSCH処理が首尾よく完了すると、セル15のスクランブル符号グループが識別されることによって、UE20は、当該セルのその他のダウンリンク・チャネル(例えば、周波数同期化に使用され、また、識別されたスクランブル符号グループから当該セルについての実際のスクランブル符号を特定できる共通パイロット・チャネル(CPICH)等を含む)の全てを逆スクランブルでき、音声/データ通信が開始可能になる。   Upon successful completion of the SSCH process in step 370, the UE 20 is used for other downlink channels (eg, frequency synchronization of the cell) by identifying the scramble code group of the cell 15, and All of the common scramble codes (including the common pilot channel (CPICH) that can specify the actual scramble code for the cell) can be descrambled from the identified scramble code group, and voice / data communication can be started.

図12には、本発明の原理に従う擬似符号の実施例が示されている。この図12の擬似符号に於いて、rx_dataなる表記は所与のスロットについての256個の受信サンプル、SSC[i,j]はi番目のSSCH符号内のj番目のサンプル、group_seqは起こり得る全64個のスクランブル符号グループ・シーケンスのマトリクス・ルック・アップ・テーブル、groupは識別された送信符号グループ、および、offsetはフレーム・スロット・オフセットである。   FIG. 12 shows an embodiment of a pseudo code according to the principle of the present invention. In the pseudo code of FIG. 12, the notation rx_data is 256 received samples for a given slot, SSC [i, j] is the jth sample in the i th SSCH code, and group_seq is all possible occurrences. A matrix look-up table of 64 scramble code group sequences, group is the identified transmit code group, and offset is the frame slot offset.

図13および14には、本発明の原理に従うUMTS受信機についてのシミュレーション結果が例示されている。図13には、ノイズが無い場合についてのシミュレーション結果が示されている。図13に於いて、各値は、メトリック・マトリクスの各メトリック値を表している。大きいピーク401は、最も大きいメトリック値を表しており、正しいグループとオフセットである0のオフセットを有するスクランブル符号グループ番号10を識別している。これとは対照的に、図14には、信号対雑音比が非常に低い場合についてのシミュレーション結果が示されている。この図14に於いても、各値は、メトリック・マトリクスの各メトリック値を表している。大きいピーク402は、最も大きいメトリック値を表しており、これも、正しいグループとオフセットである0のオフセットを有するスクランブル符号グループ番号10を識別している。図14の各メトリックは雑音を伴っているように見えるけれども、最も高いピーク402は、実際、この次に高いピークよりも11%高い。尚、図14に例示されているのと同じシミュレーションの場合、一般的な硬判定アルゴリズムでは上手くいかず、誤って1のオフセットを有するグループ2を識別した。従って、上述の軟判定(ソフト・ディシジョン)に基づく技術は、硬判定(ハード・ディシジョン)に基づく方法とは違って、受信した起こり得るSSCH符号についての情報、即ち、データを破棄することがないため、本発明の概念に従う軟判定方法は、厳しいチャネル条件下でも良好な性能を実現できる。   FIGS. 13 and 14 illustrate simulation results for a UMTS receiver according to the principles of the present invention. FIG. 13 shows a simulation result when there is no noise. In FIG. 13, each value represents each metric value of the metric matrix. The large peak 401 represents the largest metric value and identifies the correct group and the scramble code group number 10 having an offset of 0 which is an offset. In contrast, FIG. 14 shows simulation results for a very low signal to noise ratio. Also in FIG. 14, each value represents each metric value of the metric matrix. The large peak 402 represents the largest metric value, which also identifies the correct group and the scramble code group number 10 having an offset of zero. Although each metric in FIG. 14 appears to be accompanied by noise, the highest peak 402 is actually 11% higher than this next highest peak. In the case of the same simulation as illustrated in FIG. 14, the general hard decision algorithm did not work well, and a group 2 having an offset of 1 was mistakenly identified. Therefore, unlike the method based on the hard decision, the technique based on the soft decision described above does not discard the received information about the possible SSCH code, that is, the data. Therefore, the soft decision method according to the concept of the present invention can achieve good performance even under severe channel conditions.

上述の如く、本発明の原理に従えば、無線受信機は、軟判定に基づく技術によってスクランブル符号グループを特定して、フレーム同期化を実現できる。この軟判定に基づく技術によって、UMTS受信機に於いて強固な2次セル・サーチを実現する方法と装置とが得られる。実際、記憶装置、即ち、メモリの増設およびスペースの拡大が必要になるけれども、無線受信機が厳しいチャネル条件下(例えば、信号対雑音比が非常に低い場合)で動作するとき、SSCHチャネルを取得する機能が改善される。本発明の概念を、前記初期のセル・サーチ処理の事例に基づいて、説明したが、本発明の概念は、SSCHサブチャネルのようなダウンリンク・チャネルを処理する無線処理動作の任意の部分に適用できる。   As described above, according to the principle of the present invention, the radio receiver can identify the scramble code group by a technique based on soft decision and realize frame synchronization. This soft decision based technique provides a method and apparatus for implementing a robust secondary cell search in a UMTS receiver. In fact, the storage device, i.e. memory expansion and space expansion is required, but the SSCH channel is acquired when the wireless receiver operates under severe channel conditions (e.g. when the signal to noise ratio is very low). Function to improve. Although the inventive concept has been described based on the case of the initial cell search process, the inventive concept can be applied to any part of a radio processing operation that processes a downlink channel, such as an SSCH subchannel. Applicable.

上述した説明は、本発明の原理を単に例示したものであり、当業者であれば、本願明細書に明示的に記載されていないが、本発明の原理を具体化し、本発明の精神から逸脱せず、且つ、本発明の範囲内に在る様々な代替構成を考案できるであろう。例えば、各機能部分は、それぞれ個別のものとして説明したが、1つ以上の集積回路(IC)上に、および/または、記憶されたプログラムで制御されるプロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ、或いは、デジタル信号プロセッサ(DSP))内で実施してもよい。同様に、本発明の概念は、UMTSに基づくシステムについて説明したが、その他の通信システムにも適用できる。従って、上述の各実施形態に様々な修正を加えることが出来、更に、本願の特許請求の範囲の各請求項によって規定された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、その他の構成を考案できるであろう。   The foregoing description is merely illustrative of the principles of the present invention and those skilled in the art will not be explicitly described herein but embody the principles of the present invention and depart from the spirit of the invention. Various alternative configurations could be devised without falling within the scope of the present invention. For example, although each functional part has been described as individual, a processor (eg, a microprocessor or digital) controlled on one or more integrated circuits (ICs) and / or stored programs. Signal processor (DSP)). Similarly, the concept of the present invention has been described for systems based on UMTS, but can also be applied to other communication systems. Accordingly, various modifications can be made to the above-described embodiments, and other configurations can be devised without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the claims of the present application. It will be possible.

図1は、本発明の原理に従う無線通信システムの例の一部を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a portion of an example of a wireless communication system in accordance with the principles of the present invention. 図2は、本発明の原理に従う無線受信機の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of a wireless receiver in accordance with the principles of the present invention. 図3は、本発明の原理に従う無線受信機の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of a wireless receiver in accordance with the principles of the present invention. 図4は、本発明の原理に従うフローチャートの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a flowchart according to the principle of the present invention. 図5は、本発明の原理に従う相関器の構成の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the configuration of a correlator according to the principle of the present invention. 図6は、本発明の原理に従って、相関器値を記憶するマトリクス構成の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a matrix configuration for storing correlator values in accordance with the principles of the present invention. 図7は、本発明の原理に従う別のフローチャートの例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of another flowchart in accordance with the principles of the present invention. 図8は、本発明の原理に従うメトリック・マトリクスの構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a metric matrix according to the principle of the present invention. 図9は、図6および図8の各マトリクスを更に説明する図である。FIG. 9 is a diagram for further explaining each matrix in FIG. 6 and FIG. 図10は、図6および図8の各マトリクスを更に説明する図である。FIG. 10 is a diagram for further explaining each matrix in FIGS. 6 and 8. 図11は、図6および図8の各マトリクスを更に説明する図である。FIG. 11 is a diagram for further explaining each matrix in FIGS. 6 and 8. 図12は、本発明の原理に従う擬似符号の実施例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a pseudo code according to the principle of the present invention. 図13は、シミュレーション結果の例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a simulation result. 図14は、シミュレーション結果の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a simulation result.

Claims (14)

無線受信機に使用される方法であって、
一組M個(M>1)の同期語の中から用いられる1つの同期語に対応するS個(S>1)のシンボルを表す信号(111)を、一定数のタイム・スロットに亘って、受信するステップと、
前記1つの同期語を、前記M個の同期語の各々に対応するメトリック値の関数として、推定することによって、前記一定数のタイム・スロットについてフレーム同期化を実現するステップ(310)と、
を含む、前記方法。
A method used for a wireless receiver,
A signal (111) representing S (S> 1) symbols corresponding to one synchronization word used from a set of M (M> 1) synchronization words is transmitted over a certain number of time slots. Receiving, and
Realizing frame synchronization for the fixed number of time slots by estimating the one synchronization word as a function of a metric value corresponding to each of the M synchronization words;
Said method.
フレーム同期化を実現する前記ステップが、
各々が、S個のタイム・スロットのうちの1つのタイム・スロット内の受信信号とK個(K>1)の受信した起こり得るシンボルのうちの各1つのシンボルとのを表すK個の器値を、各タイム・スロットについて、記憶するステップと、
前記記憶した器値から、前記M個の同期語の各々について、一組のメトリックを求めるステップと、
前記求めた各組のメトリックの全てのうちで最も高いメトリック値を選択するステップと、
前記選択した最も高いメトリック値から、(a)前記M個の同期語のうちの1つの同期語を、受信同期語の推定として、求め、(b)タイム・スロット・オフセットを求めて、前記一定数のタイム・スロットについてフレーム同期化を実現するステップと、
を含む、請求項1記載の方法。
Said step of realizing frame synchronization comprises:
K units each representing the received signal in one of the S time slots and each one of K (K> 1) received possible symbols Storing a value for each time slot;
Obtaining a set of metrics for each of the M synchronization words from the stored instrument values;
Selecting the highest metric value of all of the determined sets of metrics;
From the selected highest metric value, (a) one of the M synchronization words is determined as an estimate of the received synchronization word, and (b) a time slot offset is determined to determine the constant Realizing frame synchronization for a number of time slots;
The method of claim 1 comprising:
前記M個の同期語の各々にはシンボルの固有のシーケンスが含まれており、また、前記M個の同期語の各々について一組のメトリックを求める前記ステップが、
同期語のS個の循環シフトを行うステップと、
各循環シフトについて、前記S個のタイム・スロットの各々に於けるシンボルのパターンに対応するそれぞれの器値を加算するステップと、
を含む、請求項2記載の方法。
Each of the M sync words includes a unique sequence of symbols, and the step of determining a set of metrics for each of the M sync words comprises:
Performing S cyclic shifts of the synchronization word;
For each cyclic shift, adding a respective instrument value corresponding to the pattern of symbols in each of the S time slots;
The method of claim 2 comprising:
前記シンボルは、ユニバーサル移動電話システム(UMTS)の2次同期チャネル(SSCH)シンボルであり、前記M個の同期語は、64個のスクランブル符号グループ・シーケンスである、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, wherein the symbols are Universal Mobile Telephone System (UMTS) Secondary Synchronization Channel (SSCH) symbols and the M synchronization words are 64 scramble code group sequences. フレーム同期化を実現する前記ステップが、
受信同期語から相関器ピーク値のマトリクスを形成するステップであり、前記マトリクスの各行が、複数の受信した起こり得るSSCHシンボルの1つと対応しており、前記マトリクスの各列が、前記一定数のタイム・スロットの1つと対応しており、前記相関器ピーク値の各々が、対応するタイム・スロット内のS個の受信シンボルのそれぞれの1つと複数の受信した起こり得るSSCHシンボルのそれぞれの1つとの相関を表している、前記マトリクス形成ステップと、
前記相関器ピーク値のマトリクスから、64個のスクランブル符号グループの各々の各循環シフトについてのメトリック値を形成するステップと、
最も高いメトリック値を識別するステップと、
前記識別した最も高いメトリック値から、(a)前記64個のスクランブル符号グループ・シーケンスのうちの1つを受信同期語の推定として特定し、(b)前記一定数のタイム・スロットについてフレーム同期化を実現するのに使用される対応循環シフトを特定するステップと、
を含む、請求項4記載の方法。
Said step of realizing frame synchronization comprises:
Forming a matrix of correlator peak values from received synchronization words, wherein each row of the matrix corresponds to one of a plurality of received possible SSCH symbols, and each column of the matrix is the fixed number of Corresponding to one of the time slots, each of the correlator peak values being a respective one of the S received symbols and a respective one of a plurality of received possible SSCH symbols in the corresponding time slot, The matrix forming step representing the correlation of:
Forming a metric value for each cyclic shift of each of the 64 scramble code groups from the matrix of correlator peak values;
Identifying the highest metric value;
From the identified highest metric value, (a) one of the 64 scramble code group sequences is identified as an estimate of the received synchronization word; and (b) frame synchronization for the fixed number of time slots. Identifying a corresponding cyclic shift used to achieve
The method of claim 4 comprising:
メトリック値を形成する前記ステップが、
メトリック・マトリクスを形成するステップであり、前記メトリック・マトリクスの各行が、前記64個のスクランブル符号グループの1つと対応しており、前記メトリック・マトリクスの各列が1つの循環シフトと対応している、前記メトリック・マトリクス形成ステップと、
個々のスクランブル符号グループの個別の循環シフトに関連した各対応する相関器ピーク値を加算することによって、各メトリック値を求めるステップと、
を含む、請求項5記載の方法。
Said step of forming a metric value comprises:
Forming a metric matrix, wherein each row of the metric matrix corresponds to one of the 64 scramble code groups, and each column of the metric matrix corresponds to one cyclic shift. The metric matrix forming step;
Determining each metric value by adding each corresponding correlator peak value associated with an individual cyclic shift of an individual scramble code group; and
The method of claim 5 comprising:
ユニバーサル移動電話システム(UMTS)受信機に使用される方法であって、
UMTS送信機から送信された2次同期チャネル(SSCH)を表す信号を受信するステップであり、前記SSCHが、前記UMTS送信機に対応するスクランブル符号グループに対応するS個のSSCHシンボルのシーケンスを、S個のタイム・スロットに亘って、伝送し、前記対応するスクランブル符号グループが一組64個のスクランブル符号グループの中から採用される、前記信号受信ステップと、
K個(K>1)のSSCHシンボルの各々が前記S個のタイム・スロットの各々に於いて受信された確率を表すデータを記憶するステップと、
前記64個のスクランブル符号グループの個々のスクランブル符号グループの個別の循環シフトが受信された確率を表す各メトリック値を、前記記憶されたデータから、求めるステップと、
最も高いメトリック値を識別するステップと、
前記最も高いメトリック値から、(a)それに対応するスクランブル符号グループを、前記UMTS送信機のスクランブル符号グループとして、特定し、(b)前記最も高いメトリック値に対応する循環シフトからタイム・スロット・オフセットを特定することによって、前記S個のタイム・スロットについてフレーム同期化を実現するステップと、
を含む、前記方法。
A method used for a universal mobile telephone system (UMTS) receiver comprising:
Receiving a signal representative of a secondary synchronization channel (SSCH) transmitted from a UMTS transmitter, wherein the SSCH represents a sequence of S SSCH symbols corresponding to a scramble code group corresponding to the UMTS transmitter; Receiving the signal, transmitting over S time slots, wherein the corresponding scramble code group is adopted from a set of 64 scramble code groups;
Storing data representing the probability that each of the K (K> 1) SSCH symbols was received in each of the S time slots;
Obtaining each metric value representing the probability that an individual cyclic shift of each of the 64 scramble code groups has been received from the stored data;
Identifying the highest metric value;
From the highest metric value, (a) a scramble code group corresponding thereto is identified as a scramble code group of the UMTS transmitter, and (b) a time slot offset from a cyclic shift corresponding to the highest metric value. Realizing frame synchronization for the S time slots by identifying
Said method.
データを記憶する前記ステップが、
前記K個のSSCHシンボルの各々と前記S個のタイム・スロットの各々に於ける受信信号との相関をとり、K個の対応する相関器値を供給するステップと、
前記S個のタイム・スロットに関連した前記K個の対応する相関器値を記憶するステップと、
を含む、請求項7記載の方法。
Said step of storing data comprises:
Correlating each of the K SSCH symbols with the received signal in each of the S time slots and providing K corresponding correlator values;
Storing the K corresponding correlator values associated with the S time slots;
The method of claim 7 comprising:
ユニバーサル移動電話システム(UMTS)装置であって、
UMTS送信機から送信された2次同期チャネル(SSCH)を表す無線信号を受信してサンプルのストリームを供給するフロントエンド(105)であり、前記SSCHが、前記UMTS送信機に対応するスクランブル符号グループに対応するS個のSSCHシンボルのシーケンスを、S個のタイム・スロットに亘って、伝送し、前記対応するスクランブル符号グループが一組64個のスクランブル符号グループの中から採用される、前記フロントエンド(105)と、
K個(K>1)のSSCHシンボルの各々が前記S個のタイム・スロットの各々に於いて受信された確率を表すデータを記憶するメモリ(230)と、
(a)前記64個のスクランブル符号グループの個々のスクランブル符号グループの個別の循環シフトが受信された確率を表す各メトリック値を、前記記憶されたデータから、求め、(b)最も高いメトリック値を識別し、(c)前記最も高いメトリック値から、(1)それに対応するスクランブル符号グループを、前記UMTS送信機のスクランブル符号グループとして、特定し、(2)前記最も高いメトリック値に対応する循環シフトからタイム・スロット・オフセットを特定することによって、前記S個のタイム・スロットについてフレーム同期化を実現するプロセッサ(135)と、
を含む、前記UMTS装置。
A universal mobile telephone system (UMTS) device comprising:
A front end (105) for receiving a radio signal representing a secondary synchronization channel (SSCH) transmitted from a UMTS transmitter and supplying a stream of samples, wherein the SSCH is a scramble code group corresponding to the UMTS transmitter Transmitting a sequence of S SSCH symbols corresponding to S over time slots, wherein the corresponding scramble code group is adopted from a set of 64 scramble code groups. (105)
A memory (230) storing data representing the probability that each of the K (K> 1) SSCH symbols was received in each of the S time slots;
(A) obtaining each metric value representing the probability that an individual cyclic shift of each scramble code group of the 64 scramble code groups is received from the stored data; and (b) obtaining the highest metric value. Identifying (c) from the highest metric value, (1) identifying the corresponding scramble code group as the scramble code group of the UMTS transmitter, and (2) cyclic shift corresponding to the highest metric value A processor (135) that implements frame synchronization for the S time slots by identifying a time slot offset from
Said UMTS device.
確率を表す前記データが相関器値であり、(a)前記K個のSSCHシンボルの各々と前記S個のタイム・スロットの各々に対応する各サンプルとの相関をとってK個の対応する相関器値を供給し、(b)前記S個のタイム・スロットの各々に関連した前記K個の対応する相関器値を前記メモリに記憶する相関器のバンクを更に含む、請求項9記載のUMTS装置。   The data representing probability is a correlator value, and (a) K corresponding correlations are obtained by correlating each of the K SSCH symbols with each sample corresponding to each of the S time slots. 10. The UMTS of claim 9, further comprising: a bank of correlators that provides a correlator value and (b) stores the K corresponding correlator values associated with each of the S time slots in the memory. apparatus. 前記プロセッサが、前記S個のタイム・スロットの各々に於けるシンボルのパターンに対応する各相関器値を加算することによって、個々のスクランブル符号グループの個別の循環シフトのメトリック値を求める、請求項10記載のUMTS装置。   The processor determines a metric value for an individual cyclic shift for each scramble code group by adding each correlator value corresponding to a pattern of symbols in each of the S time slots. 10. The UMTS device according to 10. 無線受信機に使用される装置であって、
各々のフレームが、無線信号の供給源にアプリオリ(a priori)に対応するシンボル・シーケンスを、一定数のタイム・スロットに亘って、伝送する複数フレームのシーケンスを表す無線信号を受信して、サンプルのストリームを供給するフロントエンド(105)と、
メトリック値のテーブルを記憶するメモリ(140)であり、前記テーブルの各行が、M個(M>1)の同期シンボル・シーケンスの1つと対応しており、前記テーブルの各列が、前記M個のシーケンスの循環シフトに対応している、前記メモリ(140)と、
(a)前記メトリック値のテーブルに記憶された最も高いメトリック値を識別し、(b)前記識別された最も高いメトリック値から(1)前記M個の同期シンボル・シーケンスの1つを、受信シンボル・シーケンスの推定として、特定し、(2)対応する循環シフトを特定することによって、受信無線信号についてフレーム同期化を実現するプロセッサ(135)と、
を含む、前記装置。
A device used in a wireless receiver,
Each frame receives a radio signal representing a sequence of a plurality of frames for transmitting a symbol sequence corresponding to a priori as a radio signal source over a certain number of time slots. A front end (105) for supplying a stream of
A memory (140) for storing a table of metric values, wherein each row of the table corresponds to one of M (M> 1) synchronization symbol sequences, and each column of the table is M The memory (140) corresponding to a cyclic shift of the sequence of:
(A) identifying the highest metric value stored in the table of metric values; (b) from the identified highest metric value, (1) one of the M synchronization symbol sequences is received symbols A processor (135) that implements frame synchronization for the received radio signal by identifying as a sequence estimate and (2) identifying a corresponding cyclic shift;
Including the device.
相関値のテーブルを記憶するメモリ(230)であり、前記テーブルの各行が、複数の受信した起こり得るシンボルの1つに対応しており、前記テーブルの各列が前記一定数のタイム・スロットの1つと対応している前記メモリ(230)を更に含み、前記相関値の各々が、対応するタイム・スロットに於ける各サンプルと前記複数の受信した起こり得るシンボルのうちのそれぞれの1つとの相関を表し、前記メトリック値のテーブルが前記相関値のテーブルから得られる、請求項12記載の装置。   A memory (230) for storing a table of correlation values, each row of the table corresponding to one of a plurality of received possible symbols, wherein each column of the table is for the fixed number of time slots; Said memory (230) corresponding to one, wherein each of said correlation values is a correlation between each sample in a corresponding time slot and a respective one of said plurality of received possible symbols. 13. The apparatus of claim 12, wherein the metric value table is obtained from the correlation value table. 前記プロセッサが、前記S個のタイム・スロットの各々に於けるシンボルのパターンに対応する各相関値を加算することによって、前記M個のシーケンスの各々の個別の循環シフトのメトリック値を求める、請求項13記載の装置。   The processor determines a metric value for each individual cyclic shift of the M sequences by adding each correlation value corresponding to a pattern of symbols in each of the S time slots. Item 14. The device according to Item 13.
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