JP3597731B2 - セルサーチ方法および通信の同期装置、記録媒体 - Google Patents
セルサーチ方法および通信の同期装置、記録媒体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセルサーチ方法および通信の同期装置、更にはこれらをソフトウェアの機能で実現するためのプログラムを格納した記録媒体に関し、例えば、携帯電話などの移動通信端末と基地局との間において通信の同期をとるための方法および装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１つの基地局に対して、携帯電話等の複数の移動局が互いに異なった周波数を使って接続するアナログのＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式では、１つの周波数帯が１つの移動局の通信によって占有されるため、分割した各周波数帯の利用効率が悪く、その基地局のサービスエリア（セル）内で利用可能な収容人数を多くできないという問題があった。
【０００３】
そこで現在は、このＦＤＭＡ方式に代わって、１つの周波数帯を複数の移動局が時分割して接続するデジタルのＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ）方式が多く用いられている。この方式によれば、１つの周波数帯に複数の移動局を割り当てて通信することができるため、ＦＤＭＡ方式に比べてより多くのユーザを収容することができる。
【０００４】
ところが、このＴＤＭＡ方式では、基地局と複数の移動局との間で細切れの信号を時分割で送受信することになるため、１つの移動局が通信する情報量は少なくなってしまう。そのため、現在のデジタル携帯電話等では、より多くの情報を通信できるようにするために、符号化によって信号を圧縮して送り、それを受信側で伸長して再生しているので、再生される音声の音質が悪くなってしまう。
【０００５】
そこで、近年では、各周波数帯の利用効率を大幅に向上させることができ、かつ、再生音質も良好にできる通信方式として、直接拡散型のスペクトラム拡散（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ）を用いた符号分割多元接続、すなわちＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ）方式が注目されてきている。
【０００６】
このＣＤＭＡ方式では、基地局から複数の移動局に対して送信すべき信号は、各移動局ごとに固有の拡散符号によって各々拡散された後、１つの周波数帯を使って送信される。一方、受信側の移動局では、受信した信号に対して自分が持つ固有の拡散符号をかけて、送信側でかけられた拡散符号との相関をとることにより、相関のピーク値を検出して自分に送られた信号だけを取り出す。このＣＤＭＡ方式によれば、異なる拡散符号を用いることで、１つの周波数帯をより多くの移動局に割り当てることが可能である。また、送る情報量も多くできるので、再生音声の音質も向上する。
【０００７】
ところで、携帯電話等の移動局では、その電源をＯＮにしたとき、エリア（セル）内にある基地局から所定のメッセージを受信しなければならない。ＣＤＭＡ方式では、基地局からのメッセージは、図４に示すように、あらかじめ決められたスロット単位で繰り返し送られてくるが、図中に矢印で示したように、移動局の電源は必ずスロットの先頭のタイミングでＯＮにされるとは限らず、そのままではメッセージを正しく読むことができない。
【０００８】
そのため、スロット内に含まれるメッセージを正しく解読するためには、スロットの先頭のタイミングを検出し（これを「セルサーチ」と呼ぶ）、そこからメッセージを受信する必要がある。また、移動局が電源ＯＮ時に接続するセルを最初に捕捉する上述のような初期セルサーチ以外にも、セルサーチは行われる。すなわち、電源をＯＮにした後でも、例えば移動局がセルをまたいで移動すると同期がずれることがあるため、定期的にセルサーチを行うことにより、同期のずれを常に監視している。
【０００９】
図５は、移動局が備える従来のワイドバンドＣＤＭＡ通信方式（直接拡散型ＣＤＭＡ方式）によるセルサーチ回路の構成を示すブロック図である。図５において、受信信号（図示しない基地局から送信された図４のような伝送路信号）は、図４中に斜線で示した各スロットの先頭１ビット分が、各移動局に固有の拡散符号とは別に用意された共通の拡散符号（１ビット内で２５６回変化するチップ数＝２５６の拡散符号）によって拡散されている。通常、このようなセルサーチ用の伝送路信号は、共通チャネル（とまり木チャネル）を使って送信される。
【００１０】
このような受信信号の電圧の同相成分Ｉと直交成分Ｑは、Ａ／Ｄ変換器１０１によってデジタル信号とされ、移動局の電源をＯＮにしたタイミングから１スロット（１０シンボル分）単位で、マッチトフィルタやスライディング相関器などの相関器１０２に順次与えられる。相関器１０２では、Ａ／Ｄ変換器１０１より入力されたデジタル信号と、符号発生器１０３により発生される各移動局に共通の拡散符号との積分を計算することにより、逆拡散を行う。
【００１１】
相関器１０２より出力された電圧の同相成分Ｉと直交成分Ｑは、電力化部１０４に与えられて、スロット内にあらかじめ定められた各サンプリングポイントごとに電力化される。そして、こうして得られた各サンプリングポイントの電力値は、電力値積分部１０５内の加算器１０６を介して、メモリ（ＲＡＭ）１０７の各サンプリングポイントに対応するアドレスに順次格納される。
【００１２】
なお、セルサーチを行うとまり木チャネルにおける１スロット内のチップ数（サイクル数）は、２５６×１０＝２５６０である。また、ピーク値検出の精度を向上させるために、１チップを４分割して４倍のオーバーサンプリングを実施しているため、１スロット内のサンプリングポイントは、合計で１０２４０個となる（チップレートが４Ｍｃｐｓの場合）。よって、上記ＲＡＭ１０７は、１０２４０ワード分の容量を持つ。
【００１３】
以上のような処理を行うことにより、移動局の電源をＯＮにしてからまず最初の１スロットの範囲内で、移動局でかけた共通の拡散符号との相関が大きい部分、すなわち、図示しない基地局で共通の拡散符号がかけられた図４の斜線部分の電力値のみが、ピークとなって現れる。よって、このピークの部分を検出することにより、スロットの先頭位置を確認し、そのタイミングに合わせて以降の通信を行うことができるようになる。
【００１４】
ただし、図４に示したように、現実には、１つの移動局には、その近くにある複数の基地局からの伝送路信号が遅延量をもって受信される。また、１つの基地局からの信号に関しても、基地局から直接受信される直接波だけでなく、建物や地上などで反射してから受信される反射波も存在する。そのため、受信された伝送路信号中には、共通符号で拡散された部分が１スロット内に多数存在し、電力値のピークも１スロット内で多数検出されることになる。また、セルサーチ中に移動局が移動すると、次のスロットでは前回とは異なる位置にピークが検出されることもある。
【００１５】
このような実情から、電力値のピーク検出は、移動局の電源をＯＮにしてから最初の１スロット分だけでなく、数スロット分に渡って行われる。すなわち、ＲＡＭ１０７から前スロットまでの電力積分値を各サンプリングポイント毎に読み出して加算器１０６に与え、現スロットにおける同じサンプリングポイントの電力値を加算して再びＲＡＭ１０７に格納する。このような電力値の積分を数スロット分行うことにより、最終的に最もピークの大きい部分を、最寄りの基地局から送られてきた伝送路信号の先頭部分であると認識する。
【００１６】
上記電力値の積分を行う回数（スロット数）は、積分回数設定レジスタ１０８に設定される。カウンタ１０９は、１スロットの積分が終わる毎に１つずつカウント値をアップしていき、上記積分回数設定レジスタ１０８に設定された回数に達したときに到達信号を出力し、積分を終了する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法を用いたセルサーチでは、上記電力値の積分を行う回数は、信号の受信感度が悪い状態でもピークを有するパスが抽出可能なように、受信感度が悪い状態に合わせて多めの回数（例えば、３２スロット分）に設定されていた。そのため、セルサーチに要する時間が信号の受信状態に関わらず一定であり、受信状態が良い場合でも必要以上に多くの積分が行われ、セルサーチが完了するまでの時間が長くなってしまうという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、信号の受信状態に応じてセルサーチを行う時間を短縮することができるようにすることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明によるセルサーチ方法は、自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチ方法であって、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
上記のように構成した本発明によれば、各スロット毎に行われる積分処理時に算出された積分相関値と基準設定値とが比較され、基準設定値に達した積分相関値の数が順次カウントされていき、あるスロットでそのカウント値がパス数設定値に到達すると、その時点で積分動作が終了させられ、次のフェーズへと移行することとなる。これにより、信号の受信感度が良好な状態では、積分相関値は早期段階で基準設定値に到達し、また、カウント値も早期段階でパス数設定値に到達するので、積分時間が短縮される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態によるセルサーチ回路の構成例を示すブロック図である。図１に示す受信信号（外部からの入力信号）は、図示しない基地局から送信される図４のような伝送路信号であり、図４中に斜線で示した各スロットの先頭１ビット分が、各移動局に共通の拡散符号（チップ数＝２５６）によって拡散されている。
【００２２】
この受信信号の電圧の同相成分Ｉと直交成分Ｑは、図示しない帯域制限フィルタによって基地局が送った信号の周波数帯に帯域制限された後、Ａ／Ｄ変換器１に与えられる。Ａ／Ｄ変換器１は、上述のような受信信号をデジタル信号に変換する。相関器２は、例えば移動局の電源をＯＮにしたタイミングから１スロット単位で、Ａ／Ｄ変換器１より入力されたデジタル信号と、符号発生器３により発生される各移動局に共通の拡散符号との積分を順次計算することにより逆拡散を行い、自局拡散符号と受信信号との相関を検出する。この相関器２は、例えばマッチトフィルタやスライディング相関器などにより構成される。
【００２３】
電力化部４は、スロット内にあらかじめ定められた１０２４０個の各サンプリングポイントについて、相関器２より出力された電圧の同相成分Ｉと直交成分Ｑの２乗和を演算することにより、相関の電力値を求める。また、電力値積分部５は、電力化部４より各サンプリングポイント毎に出力される電力値を数スロット分に渡ってサンプリングポイント毎に積分する。
【００２４】
電力値積分部５は、前スロットまでの電力積分値（積分相関値）を格納するＲＡＭ７および、このＲＡＭ７に格納されている前スロットまでの電力積分値と、電力化部４より与えられる現スロットにおける電力値とを同じサンプリングポイントどうしで加算する加算器６を備え、これらの加算器６とＲＡＭ７とを用いて電力値の積分を行う。本実施形態のＲＡＭ７は、１０２４０個の各サンプリングポイント毎に電力積分値を格納するとともに、各サンプリングポイント毎に後述する制御信号も格納する。
【００２５】
積分回数設定レジスタ８は、後述するノーマル積分モード時において電力値の積分を行う回数（スロット数）を設定するためのレジスタである。また、第１のカウンタ９は、電力値の積分回数をカウントするためのものであり、１スロットの積分が終わる毎に１つずつカウント値をアップしていく。そして、上記積分回数設定レジスタ８に設定された回数にカウント値が達したときに、到達信号を出力する。
【００２６】
積分リミット値設定レジスタ１１は、各サンプリングポイント毎に積分された電力値と比較するための電力閾値（本発明の基準設定値に相当）を設定するためのレジスタである。この電力閾値は、各サンプリングポイントの積分電力値の中からピークを検出するのに必要十分な値に設定される。
【００２７】
積分リミット数設定レジスタ１２は、算出された電力積分値が上記電力閾値に達したパスの数と比較するためのパス数閾値（本発明のパス数設定値に相当）を設定するためのレジスタである。スロットの先頭部分を認識する際には、ＲＡＭ７内に格納されている１０２４０個分の電力積分値のうち値の小さいものは本来不要なので、このパス数閾値には、スロット先頭部分の認識処理に必要十分な値が設定される。
【００２８】
また、モードレジスタ１３は、従来方式の積分と同様のノーマル積分モードと、本実施形態に特有の積分打切りモードとの何れかを選択的に設定するためのレジスタである。
【００２９】
比較器１４は、電力値積分部５内の加算器６から出力された電力積分値と、積分リミット値設定レジスタ１１にあらかじめ設定された電力閾値とを各サンプリングポイント毎に比較し、電力積分値が電力閾値より大きい場合に、パス検出信号を出力する。第２のカウンタ１５は、電力積分値が電力閾値に達したパスの数をカウントするためのものであり、比較器１４からパス検出信号が与えられる毎に１つずつカウントアップしていく。そして、上記積分リミット数設定レジスタ１２にあらかじめ設定されたパス数に達したときに、到達信号を出力する。
【００３０】
スイッチ回路１６は、ＲＡＭ７から各サンプリングポイント毎に読み出される制御信号に応じて開閉し、上記第２のカウンタ１５により一度カウントされたパスについてはその後重複してカウント動作しないようにするためのものである。このスイッチ回路１６は、積分を開始する前の初期状態では閉じられており、加算器６の出力が比較器１４に与えられるようになっている。また、各スロット毎に算出される電力積分値が電力閾値に達しない限り、ＲＡＭ７内の各サンプリングポイントに該当する位置の制御信号は、初期状態と同じに維持され、それに応じてスイッチ回路１６は閉じられる。
【００３１】
その後、積分を開始してから数スロット目で、あるサンプリングポイント（パス）において算出された電力積分値が電力閾値に達すると、比較器１４より出力されるパス検出信号に応じて、ＲＡＭ７内の上記検出されたパスに該当する位置の制御信号の状態が変化させられる。そのため、以降のスロットの処理時に、そのパスの電力積分値（当然に電力閾値は越えている）が加算器６より出力されても、対応する制御信号に応じてスイッチ回路１６が開かれ、上記出力された電力積分値が比較器１４に供給されることがなくなる。これにより、同じパスが第２のカウンタ１５により重複してカウントされることを防いでいる。
【００３２】
ＡＮＤ回路１７は、上記積分打切りモードの設定信号と、第２のカウンタ１５より出力される到達信号との論理積をとり、その結果をＯＲ回路１９に出力する。また、もう一方のＡＮＤ回路１８は、上記ノーマル積分モードの設定信号と、第１のカウンタ９より出力される到達信号との論理積をとり、その結果をＯＲ回路１９に出力する。ＯＲ回路１９は、上記２つのＡＮＤ回路１７，１８の論理和をとり、その結果を積分終了信号として出力する。
【００３３】
すなわち、ノーマル積分モードが設定されているときは、あらかじめ設定されている回数だけ積分を行った結果として第１のカウンタ９から到達信号が出力されると、ＡＮＤ回路１８およびＯＲ回路１９を通じて積分終了信号が出力され、積分動作が終了する。一方、積分打切りモードが設定されているときは、電力積分値が電力閾値に達したパスの数があらかじめ設定されているパス数に達した結果として、第２のカウンタ１５から到達信号が出力される。そして、それに応じてＡＮＤ回路１７およびＯＲ回路１９を通じて積分終了信号が出力され、積分動作が打ち切られる。
【００３４】
次に、上記のように構成した本実施形態によるセルサーチ回路の動作を以下に説明する。まず最初に、積分動作を途中で打ち切らない場合の動作について説明する。この場合、モードレジスタ１３には、ノーマル積分モードを設定する。
【００３５】
セルサーチ動作が起動されると、相関器２により自局拡散符号と受信信号との相関が検出され、検出された相関値が電力化部４で電力化される。電力化部４から出力された電力値は、積分回数設定レジスタ８にあらかじめ設定されたスロット数分だけ電力値積分部５により繰り返し積分され、その結果として各サンプリングポイントの電力積分値がＲＡＭ７に格納される。
【００３６】
その後、このＲＡＭ７に格納された電力積分値は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）２０に出力される。ＤＳＰ２０では、ＲＡＭ７に格納された各サンプリングポイントの電力積分値の中から値の大きいものを選び出すことにより、それに対応するサンプリングポイントの位置を、最寄りの基地局から送られてきた伝送路信号のスロット先頭部分であると認識することができる。
【００３７】
次に、積分動作を途中で打ち切る場合の動作について説明する。この場合、モードレジスタ１３には、積分打切りモードを設定する。この積分打切りモードを設定すると、積分回数設定レジスタ８に設定された値は無視される。
【００３８】
セルサーチ動作が起動されると、相関器２により自局拡散符号と受信信号との相関が検出され、検出された相関値が電力化部４で電力化される。電力化部４から出力された電力値は、電力値積分部５により１スロット分積分される。ここで積分された各サンプリングポイントの電力値は、スイッチ回路１６を介して比較器１４に入力され、積分リミット値設定レジスタ１１に設定されている電力閾値と各サンプリングポイント毎に比較される。
【００３９】
このとき、上記積分リミット値設定レジスタ１１に設定されている電力閾値よりも、電力値積分部５により算出された電力積分値の方が大きいサンプリングポイントがあると、比較器１４からパス検出信号が出力され、第２のカウンタ１５のカウント値が１つカウントアップされる。そして、この第２のカウンタ１５の値が、積分リミット数設定レジスタ１２に設定されているパス数に達したかどうかが判断され、達していない場合には積分動作が続行される。
【００４０】
その後、１スロットずつ積分処理を行っていき、あるスロットにおいて、上記積分リミット数設定レジスタ１２に設定されているパス数に第２のカウンタ１５のカウント値が達した場合には、その時点で積分動作が停止される。積分動作が終了すると、ＤＳＰ２０により、ＲＡＭ７に格納された各サンプリングポイントの電力積分値の中から値の大きいものを選び出すことにより、それに対応するサンプリングポイントの位置を、最寄りの基地局から送られてきた伝送路信号のスロット先頭部分であると認識する。
【００４１】
以上のように、本実施形態のセルサーチ方式によれば、電力閾値とパス数閾値とをあらかじめ設定し、各スロットの積分処理時に、電力積分値が上記電力閾値に達したパスの数が、上記あらかじめ設定したパス数閾値に達したかどうかを判断し、達した場合にはそのスロットで積分動作を停止するようにしている。この場合、信号の受信感度が良好な状態では、電力積分値は早く電力閾値に到達し、必要なパス数も早く確保されるので、積分時間を短縮し、セルサーチ動作を高速に行うことができるとともに、消費電力を少なくすることができる。
【００４２】
上記積分リミット値設定レジスタ１１、積分リミット数設定レジスタ１２およびモードレジスタ１３の内容は、任意に設定することが可能である。例えば、上記設定レジスタ１１，１２の内容を書き換えることによって、ユーザが希望する閾値を自由に選ぶことができる。また、モードレジスタ１３の内容を書き換えることによって、ユーザが希望するモードを自由に選ぶことができる。
【００４３】
また、上記積分リミット値設定レジスタ１１および積分リミット数設定レジスタ１２内の各閾値を、ＤＳＰ２０等のファームウェアにより自動的に変えるようにしても良い。例えば、ＤＳＰ２０で受話品質を監視し、その監視した受話品質に応じて各閾値の設定を変えるようにすることが可能である。このようにすれば、受話品質が悪いときにはより多くのパスを検出するまで積分を続行するようにすること等が可能となる。
【００４４】
例えば、建物が密集する都会では、１スロット内に存在するピーク数は増えると予想されるため、パス数閾値を大きく設定することにより、より高精度にセルサーチを実行することができる。一方、反射波や妨害波などが少ない地方で携帯端末等を使用する場合は、パス数閾値を小さく設定することにより、より高速にセルサーチを実行することができる。
【００４５】
また、上記積分リミット値設定レジスタ１１、積分リミット数設定レジスタ１２およびモードレジスタ１３の各内容は、外部端子１０を介して任意に設定できるようにしても良い。例えば、製品出荷前の試験段階でこの外部端子１０を介して様々な閾値を設定することにより、積分リミット値設定レジスタ１１および積分リミット数設定レジスタ１２に設定する閾値のデフォルト値をどれくらいにすべきかなどを検証することができる。
【００４６】
なお、以上に説明したように、本実施形態のセルサーチ方法は、図１に示したような回路構成によって実現されるが、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭに記憶されたプログラムが動作することによって実現することもできる。図２は、図１で説明したセルサーチ方法をソフトウェアで実現する場合の構成例を示すブロック図である。なお、図２において、図１に示したブロックと同じブロックには同一の符号を付している。
【００４７】
図２において、ＲＯＭ２１は、本実施形態のセルサーチ動作を実行するためのプログラムや、その他の必要な各種データを格納したリード・オンリ・メモリである。また、ＲＡＭ７は、上記プログラムに基づくセルサーチ動作の過程で得られる各種データを一次的に格納したり、セルサーチによって最終的に得られたデータ等を格納したりするためのランダム・アクセス・メモリである。このＲＡＭ７に上記プログラムを格納するようにしても良い。
【００４８】
レジスタ群２２は、図１の積分回数設定レジスタ８、積分リミット値設定レジスタ１１、積分リミット数設定レジスタ１２、モードレジスタ１３などの各種レジスタを含む。操作部２３は、ユーザが携帯端末を用いて通話を行うとき等に必要な操作をしたり、図１の各種レジスタ１１〜１３に所望の設定をしたりするときなどに使用するものである。表示部２４は、上記各種レジスタ１１〜１３における設定内容を表示したり、各種メッセージを表示したりするものである。
【００４９】
ＤＳＰ（ＣＰＵ）２０は、ＲＯＭ２１またはＲＡＭ７に格納されたプログラムに従って、主に、図１に示したセルサーチ回路の動作を実行するとともに、セルサーチによってＲＡＭ７に格納された電力積分値の中から最大値を検出してスロットの先頭部を探し出す処理などを行う。また、上述した受話音質を監視して、その監視結果に応じてレジスタ１１，１２の内容を書き換える処理も行う。なお、ここでは図１の相関器２および電力化部４の動作もＤＳＰ２０が実行するようにしているが、ＤＳＰ２０とは別に相関器２および電力化部４を設けてそれらに実行させるようにしても良い。
【００５０】
また、Ｉ／Ｆ部２５は、図示しない受信部で受信した信号を取り込んだり、あるいは様々な信号を図示しない送信部に送出する処理等を行う。このＩ／Ｆ部２５はまた、ＤＳＰ２０が上記セルサーチの機能を果たすように動作させるプログラムを読み込む際にも使用される。例えば、本実施形態のセルサーチ方法を実現するためのプログラムをＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体に記録し、これをＩ／Ｆ部２５を介してＲＡＭ７あるいは図示しないハードディスク等に供給する。プログラムを供給する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。
【００５１】
図３は、ソフトウェア処理によって上記積分打切りモードでセルサーチを実行する場合の動作を示すフローチャートである。
図３において、ステップＳ１で基地局からの伝送路信号の受信を開始すると、ステップＳ２で、現在処理対象としているサンプリングポイントについて、自局拡散符号と受信信号との相関を検出して相関値を電力化するとともに、その電力値を前スロットまでに同じサンプリングポイントについて算出されていた電力積分値と加算する。
【００５２】
次に、ステップＳ３で、現在処理対象としているサンプリングポイントが、算出された電力積分値があらかじめ設定されている電力閾値に達したとして既にカウント済のものであるかどうかを判断する。ここで、既にカウント済のサンプリングポイントであった場合は、次のサンプリングポイントに処理を進めるために、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７でサンプリングポイントを１つ先に進めた後、ステップＳ２に戻り、次のサンプリングポイントに関して同様の処理を行う。
【００５３】
一方、現在処理対象としているサンプリングポイントがカウント済のものでない場合は、ステップＳ４に進み、上記ステップＳ２で算出された電力積分値が、あらかじめ設定された電力閾値に達したかどうかを判断する。ここで、電力積分値の方が電力閾値より小さい場合は、次のサンプリングポイントに処理を進めるために、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７でサンプリングポイントを１つ先に進めた後、ステップＳ２に戻り、次のサンプリングポイントに関して同様の処理を行う。
【００５４】
また、電力積分値が電力閾値に達していた場合は、ステップＳ５に進み、電力積分値が電力閾値に達したサンプリングポイント（パス）の数をカウントするためのカウンタの値を１つカウントアップする。そして、ステップＳ６で、そのときのカウント値が、あらかじめ設定されているパス数閾値に達したかどうかを判断する。
【００５５】
ここで、カウントされたパス数の方がパス数閾値より小さい場合は、次のサンプリングポイントに処理を進めるために、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７でサンプリングポイントを１つ先に進めた後、ステップＳ２に戻り、次のサンプリングポイントに関して同様の処理を行う。一方、カウントされたパス数がパス数閾値に達していた場合は、その時点で積分動作を終了する。
【００５６】
以上の処理により、信号の受信感度が良好な状態では、積分時間を短縮し、セルサーチ動作を高速に行うことができるようになるとともに、それに伴って消費電力を少なくすることができる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、相関器２により求められた電圧の同相成分Ｉおよび直交成分Ｑの２種類の電圧情報を電力化し、この電力化した相関値に対して積分動作を行うようにしているが、同相成分Ｉおよび直交成分Ｑの２種類の相関値に対してそれぞれ積分動作を行うようにしても良い。この場合、電圧による積分相関値と比較するための電圧閾値が、同相成分Ｉ用と直交成分Ｑ用の２種類用意されることになる。
【００５８】
また、上記実施形態では、図１の加算器６から出力された電力積分値を比較器１４に供給しているが、ＲＡＭ７から読み出された電力積分値を比較器１４に供給するようにしても良い。また、電力化部４より出力された電力値を比較器１４に供給するようにしても良い。後者の例は、基地局からの伝送路信号がより強い電力で送られてくる場合に、数スロットに渡って積分を行わなくても、各スロット毎に算出される電力値そのものが電力閾値に達することがあるので、そのような場合に対応できるようにした例である。
【００５９】
また、上記実施形態では、ＲＡＭ７内に各サンプリングポイント毎に電力積分値と共に制御信号を格納するようにし、このＲＡＭ７から読み出した制御信号に応じてスイッチ回路１６を開閉するようにしているが、同じサンプリングポイントについて重複してカウント動作しないようにするための構成は、この例に限定されない。例えば、スイッチ回路１６の代わりにＡＮＤ回路を設け、その一方の入力端子には比較器１４もしくはＲＡＭ７からの電力積分値を入力し、他方の入力端子には、カウント済のサンプリングポイントに関して“０”となるマスク信号を入力するようにすることが可能である。
【００６０】
また、上記実施形態では、携帯端末の電源がＯＮにされたときの初期セルサーチについて特に説明したが、その後の待ち受け状態中に行われるセルサーチにも本発明を同様に適用することが可能である。
また、本発明によるセルサーチ方式は、携帯電話などの移動通信や衛星通信の他に、デジタルテレビなどにも適用することが可能である。
【００６１】
また、上記実施形態において示した回路中の各部の構成および接続関係等は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００６２】
本発明の様々な形態をまとめると、以下のようになる。
（１）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチ方法であって、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させるようにしたことを特徴とするセルサーチ方法。
（２）上記積分相関値が上記基準設定値に達したかどうかの比較を電力値に基づき行うことを特徴とする上記（１）に記載のセルサーチ方法。
（３）上記積分相関値が上記基準設定値に達したかどうかの比較を電圧値に基づき行うことを特徴とする上記（１）に記載のセルサーチ方法。
（４）上記基準設定値は任意に設定可能であることを特徴とする上記（１）に記載のセルサーチ方法。
（５）上記パス数設定値は任意に設定可能であることを特徴とする上記（１）に記載のセルサーチ方法。
【００６３】
（６）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチ方法であって、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる第１のモードと、所定の回数積分を行う第２のモードとを有することを特徴とするセルサーチ方法。
（７）上記第１のモードおよび上記第２のモードを任意に選択設定可能であることを特徴とする上記（６）に記載のセルサーチ方法。
【００６４】
（８）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出することによって上記入力信号の同期ポイントを検出する通信の同期装置であって、算出された積分相関値と基準設定値とを比較する比較手段を備えたことを特徴とする通信の同期装置。
（９）上記比較手段による比較の結果、上記積分相関値が上記基準設定値に達したパスの数をカウントするカウント手段を備えたことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１０）上記カウント手段によるカウント数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる手段を備えたことを特徴とする上記（９）に記載の通信の同期装置。
【００６５】
（１１）上記基準設定値を任意に設定するためのレジスタ手段を備えたことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１２）上記基準設定値を任意に設定するための外部端子を備えたことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１３）上記比較手段での比較を電力値に基づき行うことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１４）上記比較手段での比較を電圧値に基づき行うことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
【００６６】
（１５）上記比較手段は、上記積分を行う加算器から出力される積分相関値と基準設定値とを比較することを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１６）上記比較手段は、上記算出された積分相関値を格納するメモリから出力される積分相関値と基準設定値とを比較することを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１７）上記パス数設定値を任意に設定するためのレジスタ手段を備えたことを特徴とする上記（１０）に記載の通信の同期装置。
（１８）上記パス数設定値を任意に設定するための外部端子を備えたことを特徴とする上記（１０）に記載の通信の同期装置。
【００６７】
（１９）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出することによって上記入力信号の同期ポイントを検出する通信の同期装置であって、検出された相関値もしくはそれを電力化する電力化器から出力される値と基準設定値とを比較する比較手段を備えたことを特徴とする通信の同期装置。
【００６８】
（２０）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出することによって上記入力信号の同期ポイントを検出する通信の同期装置であって、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる第１のモードと、所定の回数積分を行う第２のモードとを有することを特徴とする通信の同期装置。
（２１）上記第１のモードおよび上記第２のモードを任意に選択設定するためのレジスタ手段を備えたことを特徴とする上記（２０）に記載の通信の同期装置。
（２２）上記第１のモードおよび上記第２のモードを任意に選択設定するための外部端子を備えたことを特徴とする上記（２０）に記載の通信の同期装置。
【００６９】
（２３）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチを行う際に、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は上述したように、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに積分動作を終了させるようにしたので、信号の受信感度が良好な状態では、積分相関値は早期段階で基準設定値に到達し、また、パス数も早期段階でパス数設定値に到達するという特性を利用して、積分時間を短縮し、セルサーチ動作を高速に行うことができるとともに、それに伴って消費電力を少なく抑えることができる。これにより、例えばワイドバンドＣＤＭＡ方式の携帯電話等において、セルサーチの高速化およびその消費電力の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるセルサーチ回路の構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のセルサーチ方法をソフトウェアで実現する場合の構成例を示すブロック図である。
【図３】積分打切りモードで実施した本実施形態のセルサーチ方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】セルサーチ動作を説明するための図である。
【図５】従来のセルサーチ回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ Ａ／Ｄ変換器
２ 相関器
３ 符号発生器
４ 電力化部
５ 電力値積分部
６ 加算器
７ ＲＡＭ
８ 積分回数設定レジスタ
９ 第１のカウンタ
１０ 外部端子
１１ 積分リミット値設定レジスタ
１２ 積分リミット数設定レジスタ
１３ モードレジスタ
１４ 比較器
１５ 第２のカウンタ
１６ スイッチ回路
１７，１８ ＡＮＤ回路
１９ ＯＲ回路
２０ ＤＳＰ（ＣＰＵ）
２１ ＲＯＭ
２２ レジスタ群
２３ 操作部
２４ 表示部
２５ Ｉ／Ｆ部
【発明の属する技術分野】
本発明はセルサーチ方法および通信の同期装置、更にはこれらをソフトウェアの機能で実現するためのプログラムを格納した記録媒体に関し、例えば、携帯電話などの移動通信端末と基地局との間において通信の同期をとるための方法および装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１つの基地局に対して、携帯電話等の複数の移動局が互いに異なった周波数を使って接続するアナログのＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式では、１つの周波数帯が１つの移動局の通信によって占有されるため、分割した各周波数帯の利用効率が悪く、その基地局のサービスエリア（セル）内で利用可能な収容人数を多くできないという問題があった。
【０００３】
そこで現在は、このＦＤＭＡ方式に代わって、１つの周波数帯を複数の移動局が時分割して接続するデジタルのＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ）方式が多く用いられている。この方式によれば、１つの周波数帯に複数の移動局を割り当てて通信することができるため、ＦＤＭＡ方式に比べてより多くのユーザを収容することができる。
【０００４】
ところが、このＴＤＭＡ方式では、基地局と複数の移動局との間で細切れの信号を時分割で送受信することになるため、１つの移動局が通信する情報量は少なくなってしまう。そのため、現在のデジタル携帯電話等では、より多くの情報を通信できるようにするために、符号化によって信号を圧縮して送り、それを受信側で伸長して再生しているので、再生される音声の音質が悪くなってしまう。
【０００５】
そこで、近年では、各周波数帯の利用効率を大幅に向上させることができ、かつ、再生音質も良好にできる通信方式として、直接拡散型のスペクトラム拡散（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ）を用いた符号分割多元接続、すなわちＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ）方式が注目されてきている。
【０００６】
このＣＤＭＡ方式では、基地局から複数の移動局に対して送信すべき信号は、各移動局ごとに固有の拡散符号によって各々拡散された後、１つの周波数帯を使って送信される。一方、受信側の移動局では、受信した信号に対して自分が持つ固有の拡散符号をかけて、送信側でかけられた拡散符号との相関をとることにより、相関のピーク値を検出して自分に送られた信号だけを取り出す。このＣＤＭＡ方式によれば、異なる拡散符号を用いることで、１つの周波数帯をより多くの移動局に割り当てることが可能である。また、送る情報量も多くできるので、再生音声の音質も向上する。
【０００７】
ところで、携帯電話等の移動局では、その電源をＯＮにしたとき、エリア（セル）内にある基地局から所定のメッセージを受信しなければならない。ＣＤＭＡ方式では、基地局からのメッセージは、図４に示すように、あらかじめ決められたスロット単位で繰り返し送られてくるが、図中に矢印で示したように、移動局の電源は必ずスロットの先頭のタイミングでＯＮにされるとは限らず、そのままではメッセージを正しく読むことができない。
【０００８】
そのため、スロット内に含まれるメッセージを正しく解読するためには、スロットの先頭のタイミングを検出し（これを「セルサーチ」と呼ぶ）、そこからメッセージを受信する必要がある。また、移動局が電源ＯＮ時に接続するセルを最初に捕捉する上述のような初期セルサーチ以外にも、セルサーチは行われる。すなわち、電源をＯＮにした後でも、例えば移動局がセルをまたいで移動すると同期がずれることがあるため、定期的にセルサーチを行うことにより、同期のずれを常に監視している。
【０００９】
図５は、移動局が備える従来のワイドバンドＣＤＭＡ通信方式（直接拡散型ＣＤＭＡ方式）によるセルサーチ回路の構成を示すブロック図である。図５において、受信信号（図示しない基地局から送信された図４のような伝送路信号）は、図４中に斜線で示した各スロットの先頭１ビット分が、各移動局に固有の拡散符号とは別に用意された共通の拡散符号（１ビット内で２５６回変化するチップ数＝２５６の拡散符号）によって拡散されている。通常、このようなセルサーチ用の伝送路信号は、共通チャネル（とまり木チャネル）を使って送信される。
【００１０】
このような受信信号の電圧の同相成分Ｉと直交成分Ｑは、Ａ／Ｄ変換器１０１によってデジタル信号とされ、移動局の電源をＯＮにしたタイミングから１スロット（１０シンボル分）単位で、マッチトフィルタやスライディング相関器などの相関器１０２に順次与えられる。相関器１０２では、Ａ／Ｄ変換器１０１より入力されたデジタル信号と、符号発生器１０３により発生される各移動局に共通の拡散符号との積分を計算することにより、逆拡散を行う。
【００１１】
相関器１０２より出力された電圧の同相成分Ｉと直交成分Ｑは、電力化部１０４に与えられて、スロット内にあらかじめ定められた各サンプリングポイントごとに電力化される。そして、こうして得られた各サンプリングポイントの電力値は、電力値積分部１０５内の加算器１０６を介して、メモリ（ＲＡＭ）１０７の各サンプリングポイントに対応するアドレスに順次格納される。
【００１２】
なお、セルサーチを行うとまり木チャネルにおける１スロット内のチップ数（サイクル数）は、２５６×１０＝２５６０である。また、ピーク値検出の精度を向上させるために、１チップを４分割して４倍のオーバーサンプリングを実施しているため、１スロット内のサンプリングポイントは、合計で１０２４０個となる（チップレートが４Ｍｃｐｓの場合）。よって、上記ＲＡＭ１０７は、１０２４０ワード分の容量を持つ。
【００１３】
以上のような処理を行うことにより、移動局の電源をＯＮにしてからまず最初の１スロットの範囲内で、移動局でかけた共通の拡散符号との相関が大きい部分、すなわち、図示しない基地局で共通の拡散符号がかけられた図４の斜線部分の電力値のみが、ピークとなって現れる。よって、このピークの部分を検出することにより、スロットの先頭位置を確認し、そのタイミングに合わせて以降の通信を行うことができるようになる。
【００１４】
ただし、図４に示したように、現実には、１つの移動局には、その近くにある複数の基地局からの伝送路信号が遅延量をもって受信される。また、１つの基地局からの信号に関しても、基地局から直接受信される直接波だけでなく、建物や地上などで反射してから受信される反射波も存在する。そのため、受信された伝送路信号中には、共通符号で拡散された部分が１スロット内に多数存在し、電力値のピークも１スロット内で多数検出されることになる。また、セルサーチ中に移動局が移動すると、次のスロットでは前回とは異なる位置にピークが検出されることもある。
【００１５】
このような実情から、電力値のピーク検出は、移動局の電源をＯＮにしてから最初の１スロット分だけでなく、数スロット分に渡って行われる。すなわち、ＲＡＭ１０７から前スロットまでの電力積分値を各サンプリングポイント毎に読み出して加算器１０６に与え、現スロットにおける同じサンプリングポイントの電力値を加算して再びＲＡＭ１０７に格納する。このような電力値の積分を数スロット分行うことにより、最終的に最もピークの大きい部分を、最寄りの基地局から送られてきた伝送路信号の先頭部分であると認識する。
【００１６】
上記電力値の積分を行う回数（スロット数）は、積分回数設定レジスタ１０８に設定される。カウンタ１０９は、１スロットの積分が終わる毎に１つずつカウント値をアップしていき、上記積分回数設定レジスタ１０８に設定された回数に達したときに到達信号を出力し、積分を終了する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法を用いたセルサーチでは、上記電力値の積分を行う回数は、信号の受信感度が悪い状態でもピークを有するパスが抽出可能なように、受信感度が悪い状態に合わせて多めの回数（例えば、３２スロット分）に設定されていた。そのため、セルサーチに要する時間が信号の受信状態に関わらず一定であり、受信状態が良い場合でも必要以上に多くの積分が行われ、セルサーチが完了するまでの時間が長くなってしまうという問題があった。
【００１８】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、信号の受信状態に応じてセルサーチを行う時間を短縮することができるようにすることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明によるセルサーチ方法は、自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチ方法であって、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
上記のように構成した本発明によれば、各スロット毎に行われる積分処理時に算出された積分相関値と基準設定値とが比較され、基準設定値に達した積分相関値の数が順次カウントされていき、あるスロットでそのカウント値がパス数設定値に到達すると、その時点で積分動作が終了させられ、次のフェーズへと移行することとなる。これにより、信号の受信感度が良好な状態では、積分相関値は早期段階で基準設定値に到達し、また、カウント値も早期段階でパス数設定値に到達するので、積分時間が短縮される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態によるセルサーチ回路の構成例を示すブロック図である。図１に示す受信信号（外部からの入力信号）は、図示しない基地局から送信される図４のような伝送路信号であり、図４中に斜線で示した各スロットの先頭１ビット分が、各移動局に共通の拡散符号（チップ数＝２５６）によって拡散されている。
【００２２】
この受信信号の電圧の同相成分Ｉと直交成分Ｑは、図示しない帯域制限フィルタによって基地局が送った信号の周波数帯に帯域制限された後、Ａ／Ｄ変換器１に与えられる。Ａ／Ｄ変換器１は、上述のような受信信号をデジタル信号に変換する。相関器２は、例えば移動局の電源をＯＮにしたタイミングから１スロット単位で、Ａ／Ｄ変換器１より入力されたデジタル信号と、符号発生器３により発生される各移動局に共通の拡散符号との積分を順次計算することにより逆拡散を行い、自局拡散符号と受信信号との相関を検出する。この相関器２は、例えばマッチトフィルタやスライディング相関器などにより構成される。
【００２３】
電力化部４は、スロット内にあらかじめ定められた１０２４０個の各サンプリングポイントについて、相関器２より出力された電圧の同相成分Ｉと直交成分Ｑの２乗和を演算することにより、相関の電力値を求める。また、電力値積分部５は、電力化部４より各サンプリングポイント毎に出力される電力値を数スロット分に渡ってサンプリングポイント毎に積分する。
【００２４】
電力値積分部５は、前スロットまでの電力積分値（積分相関値）を格納するＲＡＭ７および、このＲＡＭ７に格納されている前スロットまでの電力積分値と、電力化部４より与えられる現スロットにおける電力値とを同じサンプリングポイントどうしで加算する加算器６を備え、これらの加算器６とＲＡＭ７とを用いて電力値の積分を行う。本実施形態のＲＡＭ７は、１０２４０個の各サンプリングポイント毎に電力積分値を格納するとともに、各サンプリングポイント毎に後述する制御信号も格納する。
【００２５】
積分回数設定レジスタ８は、後述するノーマル積分モード時において電力値の積分を行う回数（スロット数）を設定するためのレジスタである。また、第１のカウンタ９は、電力値の積分回数をカウントするためのものであり、１スロットの積分が終わる毎に１つずつカウント値をアップしていく。そして、上記積分回数設定レジスタ８に設定された回数にカウント値が達したときに、到達信号を出力する。
【００２６】
積分リミット値設定レジスタ１１は、各サンプリングポイント毎に積分された電力値と比較するための電力閾値（本発明の基準設定値に相当）を設定するためのレジスタである。この電力閾値は、各サンプリングポイントの積分電力値の中からピークを検出するのに必要十分な値に設定される。
【００２７】
積分リミット数設定レジスタ１２は、算出された電力積分値が上記電力閾値に達したパスの数と比較するためのパス数閾値（本発明のパス数設定値に相当）を設定するためのレジスタである。スロットの先頭部分を認識する際には、ＲＡＭ７内に格納されている１０２４０個分の電力積分値のうち値の小さいものは本来不要なので、このパス数閾値には、スロット先頭部分の認識処理に必要十分な値が設定される。
【００２８】
また、モードレジスタ１３は、従来方式の積分と同様のノーマル積分モードと、本実施形態に特有の積分打切りモードとの何れかを選択的に設定するためのレジスタである。
【００２９】
比較器１４は、電力値積分部５内の加算器６から出力された電力積分値と、積分リミット値設定レジスタ１１にあらかじめ設定された電力閾値とを各サンプリングポイント毎に比較し、電力積分値が電力閾値より大きい場合に、パス検出信号を出力する。第２のカウンタ１５は、電力積分値が電力閾値に達したパスの数をカウントするためのものであり、比較器１４からパス検出信号が与えられる毎に１つずつカウントアップしていく。そして、上記積分リミット数設定レジスタ１２にあらかじめ設定されたパス数に達したときに、到達信号を出力する。
【００３０】
スイッチ回路１６は、ＲＡＭ７から各サンプリングポイント毎に読み出される制御信号に応じて開閉し、上記第２のカウンタ１５により一度カウントされたパスについてはその後重複してカウント動作しないようにするためのものである。このスイッチ回路１６は、積分を開始する前の初期状態では閉じられており、加算器６の出力が比較器１４に与えられるようになっている。また、各スロット毎に算出される電力積分値が電力閾値に達しない限り、ＲＡＭ７内の各サンプリングポイントに該当する位置の制御信号は、初期状態と同じに維持され、それに応じてスイッチ回路１６は閉じられる。
【００３１】
その後、積分を開始してから数スロット目で、あるサンプリングポイント（パス）において算出された電力積分値が電力閾値に達すると、比較器１４より出力されるパス検出信号に応じて、ＲＡＭ７内の上記検出されたパスに該当する位置の制御信号の状態が変化させられる。そのため、以降のスロットの処理時に、そのパスの電力積分値（当然に電力閾値は越えている）が加算器６より出力されても、対応する制御信号に応じてスイッチ回路１６が開かれ、上記出力された電力積分値が比較器１４に供給されることがなくなる。これにより、同じパスが第２のカウンタ１５により重複してカウントされることを防いでいる。
【００３２】
ＡＮＤ回路１７は、上記積分打切りモードの設定信号と、第２のカウンタ１５より出力される到達信号との論理積をとり、その結果をＯＲ回路１９に出力する。また、もう一方のＡＮＤ回路１８は、上記ノーマル積分モードの設定信号と、第１のカウンタ９より出力される到達信号との論理積をとり、その結果をＯＲ回路１９に出力する。ＯＲ回路１９は、上記２つのＡＮＤ回路１７，１８の論理和をとり、その結果を積分終了信号として出力する。
【００３３】
すなわち、ノーマル積分モードが設定されているときは、あらかじめ設定されている回数だけ積分を行った結果として第１のカウンタ９から到達信号が出力されると、ＡＮＤ回路１８およびＯＲ回路１９を通じて積分終了信号が出力され、積分動作が終了する。一方、積分打切りモードが設定されているときは、電力積分値が電力閾値に達したパスの数があらかじめ設定されているパス数に達した結果として、第２のカウンタ１５から到達信号が出力される。そして、それに応じてＡＮＤ回路１７およびＯＲ回路１９を通じて積分終了信号が出力され、積分動作が打ち切られる。
【００３４】
次に、上記のように構成した本実施形態によるセルサーチ回路の動作を以下に説明する。まず最初に、積分動作を途中で打ち切らない場合の動作について説明する。この場合、モードレジスタ１３には、ノーマル積分モードを設定する。
【００３５】
セルサーチ動作が起動されると、相関器２により自局拡散符号と受信信号との相関が検出され、検出された相関値が電力化部４で電力化される。電力化部４から出力された電力値は、積分回数設定レジスタ８にあらかじめ設定されたスロット数分だけ電力値積分部５により繰り返し積分され、その結果として各サンプリングポイントの電力積分値がＲＡＭ７に格納される。
【００３６】
その後、このＲＡＭ７に格納された電力積分値は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）２０に出力される。ＤＳＰ２０では、ＲＡＭ７に格納された各サンプリングポイントの電力積分値の中から値の大きいものを選び出すことにより、それに対応するサンプリングポイントの位置を、最寄りの基地局から送られてきた伝送路信号のスロット先頭部分であると認識することができる。
【００３７】
次に、積分動作を途中で打ち切る場合の動作について説明する。この場合、モードレジスタ１３には、積分打切りモードを設定する。この積分打切りモードを設定すると、積分回数設定レジスタ８に設定された値は無視される。
【００３８】
セルサーチ動作が起動されると、相関器２により自局拡散符号と受信信号との相関が検出され、検出された相関値が電力化部４で電力化される。電力化部４から出力された電力値は、電力値積分部５により１スロット分積分される。ここで積分された各サンプリングポイントの電力値は、スイッチ回路１６を介して比較器１４に入力され、積分リミット値設定レジスタ１１に設定されている電力閾値と各サンプリングポイント毎に比較される。
【００３９】
このとき、上記積分リミット値設定レジスタ１１に設定されている電力閾値よりも、電力値積分部５により算出された電力積分値の方が大きいサンプリングポイントがあると、比較器１４からパス検出信号が出力され、第２のカウンタ１５のカウント値が１つカウントアップされる。そして、この第２のカウンタ１５の値が、積分リミット数設定レジスタ１２に設定されているパス数に達したかどうかが判断され、達していない場合には積分動作が続行される。
【００４０】
その後、１スロットずつ積分処理を行っていき、あるスロットにおいて、上記積分リミット数設定レジスタ１２に設定されているパス数に第２のカウンタ１５のカウント値が達した場合には、その時点で積分動作が停止される。積分動作が終了すると、ＤＳＰ２０により、ＲＡＭ７に格納された各サンプリングポイントの電力積分値の中から値の大きいものを選び出すことにより、それに対応するサンプリングポイントの位置を、最寄りの基地局から送られてきた伝送路信号のスロット先頭部分であると認識する。
【００４１】
以上のように、本実施形態のセルサーチ方式によれば、電力閾値とパス数閾値とをあらかじめ設定し、各スロットの積分処理時に、電力積分値が上記電力閾値に達したパスの数が、上記あらかじめ設定したパス数閾値に達したかどうかを判断し、達した場合にはそのスロットで積分動作を停止するようにしている。この場合、信号の受信感度が良好な状態では、電力積分値は早く電力閾値に到達し、必要なパス数も早く確保されるので、積分時間を短縮し、セルサーチ動作を高速に行うことができるとともに、消費電力を少なくすることができる。
【００４２】
上記積分リミット値設定レジスタ１１、積分リミット数設定レジスタ１２およびモードレジスタ１３の内容は、任意に設定することが可能である。例えば、上記設定レジスタ１１，１２の内容を書き換えることによって、ユーザが希望する閾値を自由に選ぶことができる。また、モードレジスタ１３の内容を書き換えることによって、ユーザが希望するモードを自由に選ぶことができる。
【００４３】
また、上記積分リミット値設定レジスタ１１および積分リミット数設定レジスタ１２内の各閾値を、ＤＳＰ２０等のファームウェアにより自動的に変えるようにしても良い。例えば、ＤＳＰ２０で受話品質を監視し、その監視した受話品質に応じて各閾値の設定を変えるようにすることが可能である。このようにすれば、受話品質が悪いときにはより多くのパスを検出するまで積分を続行するようにすること等が可能となる。
【００４４】
例えば、建物が密集する都会では、１スロット内に存在するピーク数は増えると予想されるため、パス数閾値を大きく設定することにより、より高精度にセルサーチを実行することができる。一方、反射波や妨害波などが少ない地方で携帯端末等を使用する場合は、パス数閾値を小さく設定することにより、より高速にセルサーチを実行することができる。
【００４５】
また、上記積分リミット値設定レジスタ１１、積分リミット数設定レジスタ１２およびモードレジスタ１３の各内容は、外部端子１０を介して任意に設定できるようにしても良い。例えば、製品出荷前の試験段階でこの外部端子１０を介して様々な閾値を設定することにより、積分リミット値設定レジスタ１１および積分リミット数設定レジスタ１２に設定する閾値のデフォルト値をどれくらいにすべきかなどを検証することができる。
【００４６】
なお、以上に説明したように、本実施形態のセルサーチ方法は、図１に示したような回路構成によって実現されるが、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭに記憶されたプログラムが動作することによって実現することもできる。図２は、図１で説明したセルサーチ方法をソフトウェアで実現する場合の構成例を示すブロック図である。なお、図２において、図１に示したブロックと同じブロックには同一の符号を付している。
【００４７】
図２において、ＲＯＭ２１は、本実施形態のセルサーチ動作を実行するためのプログラムや、その他の必要な各種データを格納したリード・オンリ・メモリである。また、ＲＡＭ７は、上記プログラムに基づくセルサーチ動作の過程で得られる各種データを一次的に格納したり、セルサーチによって最終的に得られたデータ等を格納したりするためのランダム・アクセス・メモリである。このＲＡＭ７に上記プログラムを格納するようにしても良い。
【００４８】
レジスタ群２２は、図１の積分回数設定レジスタ８、積分リミット値設定レジスタ１１、積分リミット数設定レジスタ１２、モードレジスタ１３などの各種レジスタを含む。操作部２３は、ユーザが携帯端末を用いて通話を行うとき等に必要な操作をしたり、図１の各種レジスタ１１〜１３に所望の設定をしたりするときなどに使用するものである。表示部２４は、上記各種レジスタ１１〜１３における設定内容を表示したり、各種メッセージを表示したりするものである。
【００４９】
ＤＳＰ（ＣＰＵ）２０は、ＲＯＭ２１またはＲＡＭ７に格納されたプログラムに従って、主に、図１に示したセルサーチ回路の動作を実行するとともに、セルサーチによってＲＡＭ７に格納された電力積分値の中から最大値を検出してスロットの先頭部を探し出す処理などを行う。また、上述した受話音質を監視して、その監視結果に応じてレジスタ１１，１２の内容を書き換える処理も行う。なお、ここでは図１の相関器２および電力化部４の動作もＤＳＰ２０が実行するようにしているが、ＤＳＰ２０とは別に相関器２および電力化部４を設けてそれらに実行させるようにしても良い。
【００５０】
また、Ｉ／Ｆ部２５は、図示しない受信部で受信した信号を取り込んだり、あるいは様々な信号を図示しない送信部に送出する処理等を行う。このＩ／Ｆ部２５はまた、ＤＳＰ２０が上記セルサーチの機能を果たすように動作させるプログラムを読み込む際にも使用される。例えば、本実施形態のセルサーチ方法を実現するためのプログラムをＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体に記録し、これをＩ／Ｆ部２５を介してＲＡＭ７あるいは図示しないハードディスク等に供給する。プログラムを供給する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。
【００５１】
図３は、ソフトウェア処理によって上記積分打切りモードでセルサーチを実行する場合の動作を示すフローチャートである。
図３において、ステップＳ１で基地局からの伝送路信号の受信を開始すると、ステップＳ２で、現在処理対象としているサンプリングポイントについて、自局拡散符号と受信信号との相関を検出して相関値を電力化するとともに、その電力値を前スロットまでに同じサンプリングポイントについて算出されていた電力積分値と加算する。
【００５２】
次に、ステップＳ３で、現在処理対象としているサンプリングポイントが、算出された電力積分値があらかじめ設定されている電力閾値に達したとして既にカウント済のものであるかどうかを判断する。ここで、既にカウント済のサンプリングポイントであった場合は、次のサンプリングポイントに処理を進めるために、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７でサンプリングポイントを１つ先に進めた後、ステップＳ２に戻り、次のサンプリングポイントに関して同様の処理を行う。
【００５３】
一方、現在処理対象としているサンプリングポイントがカウント済のものでない場合は、ステップＳ４に進み、上記ステップＳ２で算出された電力積分値が、あらかじめ設定された電力閾値に達したかどうかを判断する。ここで、電力積分値の方が電力閾値より小さい場合は、次のサンプリングポイントに処理を進めるために、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７でサンプリングポイントを１つ先に進めた後、ステップＳ２に戻り、次のサンプリングポイントに関して同様の処理を行う。
【００５４】
また、電力積分値が電力閾値に達していた場合は、ステップＳ５に進み、電力積分値が電力閾値に達したサンプリングポイント（パス）の数をカウントするためのカウンタの値を１つカウントアップする。そして、ステップＳ６で、そのときのカウント値が、あらかじめ設定されているパス数閾値に達したかどうかを判断する。
【００５５】
ここで、カウントされたパス数の方がパス数閾値より小さい場合は、次のサンプリングポイントに処理を進めるために、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７でサンプリングポイントを１つ先に進めた後、ステップＳ２に戻り、次のサンプリングポイントに関して同様の処理を行う。一方、カウントされたパス数がパス数閾値に達していた場合は、その時点で積分動作を終了する。
【００５６】
以上の処理により、信号の受信感度が良好な状態では、積分時間を短縮し、セルサーチ動作を高速に行うことができるようになるとともに、それに伴って消費電力を少なくすることができる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、相関器２により求められた電圧の同相成分Ｉおよび直交成分Ｑの２種類の電圧情報を電力化し、この電力化した相関値に対して積分動作を行うようにしているが、同相成分Ｉおよび直交成分Ｑの２種類の相関値に対してそれぞれ積分動作を行うようにしても良い。この場合、電圧による積分相関値と比較するための電圧閾値が、同相成分Ｉ用と直交成分Ｑ用の２種類用意されることになる。
【００５８】
また、上記実施形態では、図１の加算器６から出力された電力積分値を比較器１４に供給しているが、ＲＡＭ７から読み出された電力積分値を比較器１４に供給するようにしても良い。また、電力化部４より出力された電力値を比較器１４に供給するようにしても良い。後者の例は、基地局からの伝送路信号がより強い電力で送られてくる場合に、数スロットに渡って積分を行わなくても、各スロット毎に算出される電力値そのものが電力閾値に達することがあるので、そのような場合に対応できるようにした例である。
【００５９】
また、上記実施形態では、ＲＡＭ７内に各サンプリングポイント毎に電力積分値と共に制御信号を格納するようにし、このＲＡＭ７から読み出した制御信号に応じてスイッチ回路１６を開閉するようにしているが、同じサンプリングポイントについて重複してカウント動作しないようにするための構成は、この例に限定されない。例えば、スイッチ回路１６の代わりにＡＮＤ回路を設け、その一方の入力端子には比較器１４もしくはＲＡＭ７からの電力積分値を入力し、他方の入力端子には、カウント済のサンプリングポイントに関して“０”となるマスク信号を入力するようにすることが可能である。
【００６０】
また、上記実施形態では、携帯端末の電源がＯＮにされたときの初期セルサーチについて特に説明したが、その後の待ち受け状態中に行われるセルサーチにも本発明を同様に適用することが可能である。
また、本発明によるセルサーチ方式は、携帯電話などの移動通信や衛星通信の他に、デジタルテレビなどにも適用することが可能である。
【００６１】
また、上記実施形態において示した回路中の各部の構成および接続関係等は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００６２】
本発明の様々な形態をまとめると、以下のようになる。
（１）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチ方法であって、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させるようにしたことを特徴とするセルサーチ方法。
（２）上記積分相関値が上記基準設定値に達したかどうかの比較を電力値に基づき行うことを特徴とする上記（１）に記載のセルサーチ方法。
（３）上記積分相関値が上記基準設定値に達したかどうかの比較を電圧値に基づき行うことを特徴とする上記（１）に記載のセルサーチ方法。
（４）上記基準設定値は任意に設定可能であることを特徴とする上記（１）に記載のセルサーチ方法。
（５）上記パス数設定値は任意に設定可能であることを特徴とする上記（１）に記載のセルサーチ方法。
【００６３】
（６）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチ方法であって、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる第１のモードと、所定の回数積分を行う第２のモードとを有することを特徴とするセルサーチ方法。
（７）上記第１のモードおよび上記第２のモードを任意に選択設定可能であることを特徴とする上記（６）に記載のセルサーチ方法。
【００６４】
（８）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出することによって上記入力信号の同期ポイントを検出する通信の同期装置であって、算出された積分相関値と基準設定値とを比較する比較手段を備えたことを特徴とする通信の同期装置。
（９）上記比較手段による比較の結果、上記積分相関値が上記基準設定値に達したパスの数をカウントするカウント手段を備えたことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１０）上記カウント手段によるカウント数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる手段を備えたことを特徴とする上記（９）に記載の通信の同期装置。
【００６５】
（１１）上記基準設定値を任意に設定するためのレジスタ手段を備えたことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１２）上記基準設定値を任意に設定するための外部端子を備えたことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１３）上記比較手段での比較を電力値に基づき行うことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１４）上記比較手段での比較を電圧値に基づき行うことを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
【００６６】
（１５）上記比較手段は、上記積分を行う加算器から出力される積分相関値と基準設定値とを比較することを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１６）上記比較手段は、上記算出された積分相関値を格納するメモリから出力される積分相関値と基準設定値とを比較することを特徴とする上記（８）に記載の通信の同期装置。
（１７）上記パス数設定値を任意に設定するためのレジスタ手段を備えたことを特徴とする上記（１０）に記載の通信の同期装置。
（１８）上記パス数設定値を任意に設定するための外部端子を備えたことを特徴とする上記（１０）に記載の通信の同期装置。
【００６７】
（１９）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出することによって上記入力信号の同期ポイントを検出する通信の同期装置であって、検出された相関値もしくはそれを電力化する電力化器から出力される値と基準設定値とを比較する比較手段を備えたことを特徴とする通信の同期装置。
【００６８】
（２０）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出することによって上記入力信号の同期ポイントを検出する通信の同期装置であって、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる第１のモードと、所定の回数積分を行う第２のモードとを有することを特徴とする通信の同期装置。
（２１）上記第１のモードおよび上記第２のモードを任意に選択設定するためのレジスタ手段を備えたことを特徴とする上記（２０）に記載の通信の同期装置。
（２２）上記第１のモードおよび上記第２のモードを任意に選択設定するための外部端子を備えたことを特徴とする上記（２０）に記載の通信の同期装置。
【００６９】
（２３）自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチを行う際に、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は上述したように、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに積分動作を終了させるようにしたので、信号の受信感度が良好な状態では、積分相関値は早期段階で基準設定値に到達し、また、パス数も早期段階でパス数設定値に到達するという特性を利用して、積分時間を短縮し、セルサーチ動作を高速に行うことができるとともに、それに伴って消費電力を少なく抑えることができる。これにより、例えばワイドバンドＣＤＭＡ方式の携帯電話等において、セルサーチの高速化およびその消費電力の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるセルサーチ回路の構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のセルサーチ方法をソフトウェアで実現する場合の構成例を示すブロック図である。
【図３】積分打切りモードで実施した本実施形態のセルサーチ方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】セルサーチ動作を説明するための図である。
【図５】従来のセルサーチ回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ Ａ／Ｄ変換器
２ 相関器
３ 符号発生器
４ 電力化部
５ 電力値積分部
６ 加算器
７ ＲＡＭ
８ 積分回数設定レジスタ
９ 第１のカウンタ
１０ 外部端子
１１ 積分リミット値設定レジスタ
１２ 積分リミット数設定レジスタ
１３ モードレジスタ
１４ 比較器
１５ 第２のカウンタ
１６ スイッチ回路
１７，１８ ＡＮＤ回路
１９ ＯＲ回路
２０ ＤＳＰ（ＣＰＵ）
２１ ＲＯＭ
２２ レジスタ群
２３ 操作部
２４ 表示部
２５ Ｉ／Ｆ部
Claims (6)
- 自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチ方法であって、
積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させるようにしたことを特徴とするセルサーチ方法。 - 自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチ方法であって、
積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる第１のモードと、所定の回数積分を行う第２のモードとを有することを特徴とするセルサーチ方法。 - 自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出することによって上記入力信号の同期ポイントを検出する通信の同期装置であって、
積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達した場合に上記積分を終了させる制御手段を備えたことを特徴とする通信の同期装置。 - 自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出することによって上記入力信号の同期ポイントを検出する通信の同期装置であって、
検出された相関値を電力化した電力積分値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達した場合に上記積分を終了させる制御手段を備えたことを特徴とする通信の同期装置。 - 自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出することによって上記入力信号の同期ポイントを検出する通信の同期装置であって、
積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる第１のモードと、所定の回数積分を行う第２のモードとを有することを特徴とする通信の同期装置。 - 自局で発生された拡散符号と入力信号との相関値を所定単位のスロット毎に検出し、上記相関値の検出処理を数スロットに渡って行い、各スロットで得られた相関値を積分して相関ピーク値を検出するセルサーチを行う際に、積分相関値が基準設定値に達したパスの数がパス数設定値に到達したときに上記積分を終了させる機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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