JP4153616B2 - スペクトラム拡散通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば無線アクセス方式としてＣＤＭＡ方式を採用した無線通信システムで使用されるスペクトラム拡散通信装置に係わり、特に拡散符号同期の高速化を図った装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直接スペクトラム拡散（ＤＳ−ＳＳ）方式を使用する無線通信システムでは、スペクトラム拡散通信装置にＲＡＫＥ受信技術を適用することができる。ＲＡＫＥ受信とは、フィンガと呼ばれる複数の相関回路を用い、多重反射により時間分散したマルチパス信号を上記複数のフィンガにより受信して同相合成することにより、通信品質を高い品質で安定化させる技術である。
【０００３】
ところで、ＲＡＫＥ受信を行うには、マルチパスの遅延時間と信号強度、つまり遅延プロファイルを正確に測定し、合成に有効なパスを判定しなければならない。しかし、従来ではこのマルチパスサーチを、サーチ対象となる全領域に対し常に一様に行っている。このため、マルチパス信号が受信される可能性が低い領域から先にサーチが開始されることもあり、この場合には有効なマルチパス信号の判定に多くの時間を要する。
【０００４】
また、マルチパスの発生状況を受信側で効率良く測定できるようにするために、符号パターンが固定された既知の拡散符号を伝送信号に時間多重又は符号多重することにより送信側から受信側へ周期的に送信する方式が考えられている。この方式は、例えば受信側に既知の固定拡散符号に対応したマッチトフィルタを設け、このマッチトフィルタによりマルチパス信号の遅延プロファイルを測定することで実現できる。しかし、一般に既知の固定拡散符号はその信号エネルギが低いため、マッチトフィルタを用いた遅延プロファイルの測定のみではマルチパスサーチを正確に判定できない。
【０００５】
さらに、ＣＤＭＡ方式を採用したシステムでは、拡散符号の初期捕捉時に拡散符号のタイミングと拡散符号の種類を同定しなければならない。このうち符号タイミングについては、先に述べたように送信側から既知の固定拡散符号を本信号に多重して送信することで同定可能である。しかし、拡散符号の種類を同定するには、同期候補の拡散符号を全てのパスの受信信号に対し順次マッチングさせて符号サーチを行う必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように従来では、マルチパスサーチをサーチ対象となる全領域に対し常に一様に行っているため、有効なマルチパス信号を特定する際に多くの時間を要することがある。
【０００７】
また、送信側から既知の固定拡散符号を本信号に多重して送信し、受信側でマッチトフィルタを使用して上記既知の固定拡散符号を受信することでマルチパスの発生状況を測定する方式では、高速度のサーチを広範囲に亘って行うことが可能であるが、ノイズの影響を受けやすく高精度のサーチには適さない。
【０００８】
さらに、拡散符号の種類を同定する際に、全てのパスの受信信号に対し同一の手順でそれぞれサーチを行っているため、サーチに多くの時間がかかる。
【０００９】
この発明は上記各事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、マルチパスのサーチに要する時間を短縮して拡散符号同期の高速化を図ったスペクトラム拡散通信装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明では、送信局から送信されたスペクトラム拡散信号のマルチパス信号をサーチし、このサーチ結果をもとに上記マルチパス信号に対する符号同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において、
上記マルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、上記マルチパス信号の受信状態を検出する相関器を有する第２のサーチ手段と、これらの第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて上記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、サーチ制御手段とを備え、このサーチ制御手段により、上記相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとに、上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御する。さらに、上記判定手段では、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域において上記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においては上記第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしたものである。
【００１１】
具体的には、上記サーチ制御手段において、相関手段の拡散符号生成タイミング情報をもとに上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記サーチ手段における拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御することで、上記推定した時間領域において前記マルチパス信号のサーチ動作を行わせる。
【００１２】
このように構成することで、サーチ手段では、マルチパス信号が受信される確率が高い時間領域では相関器を有する第２のサーチ手段により高精度のサーチが行われ、その他の時間領域ではマッチドフィルタを用いた第１のサーチ手段により高速度のサーチが行われることになる。従って、高精度でかつ高速度の符号同期が可能となる。
【００１３】
また、上記目的を達成するために他の発明は、送信局から送信されたスペクトラム拡散信号のマルチパス信号をサーチし、このサーチ結果をもとに前記マルチパス信号に対する符号同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において、
上記送信局が既知の固定拡散符号を上記スペクトラム拡散信号に周期的に多重して送信する場合に、上記既知の固定拡散符号を用いて上記マルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、上記マルチパス信号の受信状態を検出する第２のサーチ手段と、上記第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて上記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、この相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとに上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記サーチ手段における拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御するサーチ制御手段とを備える。そして、上記判定手段において、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域では上記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域では上記第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしたものである。
【００１４】
このように構成することで、マルチパス信号が受信される確率が高い時間領域では第２のサーチ手段により高精度のサーチが行われ、その他の時間領域ではマッチドフィルタを用いた第１のサーチ手段により高速度のサーチが行われることになる。従って、高精度でかつ高速度の符号同期が可能となる。
【００１５】
さらに、上記目的を達成するために別の発明は、複数の送信局においてそれぞれ異なる拡散符号により拡散されて送信されたスペクトラム拡散信号のマルチパス信号をサーチし、このサーチ結果をもとに前記マルチパス信号に対する符号同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において、
上記マルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、上記マルチパス信号の受信状態を検出する相関器を有する第２のサーチ手段と、上記第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて上記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、サーチ制御手段とを備え、このサーチ制御手段により、上記相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の種類及び生成タイミングを表す情報をもとに、上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの種類及び生成タイミングを上記推定結果に基づいて制御して拡散符号の同定を行う。さらに、上記判定手段では、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域において上記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においては上記第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしたものである。
【００１６】
具体的には、サーチ制御手段により、上記相関手段の拡散符号生成タイミング情報をもとに、同一の送信局から到来するマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、この推定した時間領域において、上記相関手段で生成される拡散符号と同一種類の拡散符号レプリカを上記サーチ手段において生成させるように構成したものである。
【００１７】
一般に、マルチパス信号が受信される確率が高い時間領域では、同一の送信局からのスペクトラム拡散信号が遅延分散されて受信される可能性が高い。このため、上記したように相関手段で受信中のマルチパス信号と同じ種類の拡散符号を使用してマルチパスサーチを行うことにより、サーチに要する時間を短縮して符号種類の同定を高速度に行うことができる。これに対し、マルチパス信号が受信される確率が低い時間領域では、候補となる全ての拡散符号を使用してサーチが行われる。このようにすることで、マルチパス信号に対し高速かつ高精度に拡散符号の種類を同定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第１の実施形態を示す回路ブロック図である。
【００１９】
同図において、図示しない送信局から送信された直接拡散スペクトラム拡散信号（ＤＳ−ＳＳ信号）は、アンテナ１０で受信されたのち無線受信部（ＲＦ）１１に入力され、ここで受信ベースバンド信号に周波数変換される。そして、この受信ベースバンド信号は、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）１２でディジタル信号に変換されたのち、サーチャとしての機能を有する第１の相関器１３と、ＲＡＫＥ受信を行うための複数の第２の相関器１６ａ〜１６ｎにそれぞれ入力される。
【００２０】
第１の相関器１３は、拡散符号レプリカを生成する拡散符号生成器を有し、入力された上記受信ディジタルベースバンド信号を上記拡散符号レプリカを用いて逆拡散することでマルチパスサーチを行う。そして、このマルチパスサーチの出力信号を強度判定器１４に入力する。強度判定器１４は、上記第１の相関器１３からの出力信号の受信電界強度を測定して、有効なマルチパスを判定する。
【００２１】
上記強度判定器１４の判定結果が入力される合成フィンガ制御回路１５は、上記強度判定器１４により有効と判定されたマルチパスを第２の相関器１６ａ〜１６ｎに選択的に受信させるべく、第２の相関器１６ａ〜１６ｎのオンオフ制御、及びこれらの相関器で生成される拡散符号の生成タイミングを制御する。
【００２２】
第２の相関器１６ａ〜１６ｎはそれぞれ拡散符号生成器を有し、上記合成フィンガ制御回路１５から指示されたタイミングに従い上記拡散符号生成器から拡散符号を発生する。そして、入力された受信ディジタルベースバンド信号を上記拡散符号によりそれぞれ逆拡散し、この逆拡散により得られた各パスの受信信号をそれぞれ乗算器１７ａ〜１７ｎを介して加算器１９に入力する。加算器１９は、入力された各パスの受信信号を同相合成して、判定器２０へ出力する。判定器２０は、上記加算器１９から供給された受信信号の判定を行う。
【００２３】
なお、上記各乗算器１７ａ〜１７ｎは、上記各相関器１６ａ〜１６ｎから出力された各パスの受信信号を同相合成するために、伝送路応答推定器１８ａ〜１８ｎにおいて算出された複素重みを上記各パスの受信信号に反映させる。
【００２４】
ところで本実施形態のスペクトラム拡散通信装置は、コード発生タイミング制御回路２１を備えている。このコード発生タイミング制御回路２１は、基本的には上記第１の相関器１３の拡散符号生成器が生成する拡散符号レプリカの生成タイミングを制御する機能を有するものであるが、この制御を上記第２の相関器１６ａ〜１６ｎの拡散符号生成タイミングに応じて行う。すなわち、第２の相関器１６ａ〜１６ｎの拡散符号生成タイミングをもとにマルチパス信号が受信される確率が高い時間領域を推定し、第１の相関器１３にこの推定した時間領域においてマルチパス信号のサーチを行わせるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングを制御する。
【００２５】
次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。
符号同期捕捉手順を開始すると装置は、先ず図７に示す如く送信局が送信するスペクトラム拡散信号の各スロットに挿入されている既知の固定拡散符号を、例えば図示しないマッチドフィルタによりサーチし、これによりマルチパスの遅延プロファイルを測定する。
【００２６】
なお、一般にデータ系列の後に付加されているパイロット信号も既知の信号であるが、パイロット信号はスクランブルコードと呼ばれるコードでスクランブル処理が行われているため、スクランブルコードの種類と位相を特定した後でなければマルチパスの受信状況を測定することはできない。固定拡散符号の部分は、スクランブル処理が施されていない符号系列であり、スクランブルコード同定がなされていないときでも遅延プロファイル測定を行うことができる。
【００２７】
上記遅延プロファイルが測定されると、その測定結果をもとに受信電界強度の最も大きいパスを検出し、このパスを第２の相関器１６ａに受信させるべく割り当てる。この割り当ては、第２の相関器１６ａの拡散符号生成タイミングを上記受信させるべきパスのタイミングに合わせることによりなされる。
【００２８】
さて、そうして第２の相関器１６ａに対する最大パスの割り当てを行うと、装置は続いて図７に示すように各スロットの後半部分に挿入されているパイロット信号を受信することによりマルチパス信号の詳細なサーチを行う。
【００２９】
すなわち、このサーチは第１の相関器１３において行われる。このとき、コード発生タイミング制御回路２１は、第２の相関器１６ａが受信中の最大パス、例えば図２に示すＰ１１の受信タイミングに応じて、マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定する。そして、この時間領域のみを第１の相関器１３に受信させるべくその拡散符号レプリカの生成タイミングを指定する。例えば、図２では最大パスＰ１１の受信タイミングから一定の期間Ｔ１をサーチ期間として第１の相関器１３に指定する。したがって第１の相関器１３では、上記コード発生タイミング制御回路２１から指定された期間Ｔ１においてマルチパス信号のサーチが行われる。
【００３０】
このように構成することで、検出対象のマルチパス信号Ｐ１２，１３を短時間のうちにサーチすることが可能となる。すなわち、マルチパス信号は電波の多重反射による伝播路の差異により生じ、一般に伝播遅延差が大きいほどその強度は小さくなる。このため、信号強度の最も強いパスがあれば、そのパスタイミングの周辺のタイミングが次に強度の高いマルチパスが存在する確率の高いタイミング候補である。そこで、上記したように受信電界強度の最も大きい受信中のパスＰ１１の周囲からパスサーチを行うことで、マルチパスのサーチを短時間に行うことができ、これによりマルチパス信号に対し高速度の符号同期を実現することが可能となる。
【００３１】
（第２の実施形態）
図３は、この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第２の実施形態を示す回路ブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３２】
ＡＤＣ１２から出力された受信ディジタルベースバンド信号は、第１の相関器１３及び複数の第２の相関器１６ａ〜１６ｎに入力されると共に、マッチドフィルタ３１にも入力される。
【００３３】
このマッチドフィルタ３１は、図示しない送信局が既知の固定拡散符号をスペクトラム拡散信号に周期的に多重して送信している場合に、上記既知の固定拡散符号を用いてマルチパス信号をサーチし、これによりマルチパスの遅延プロファイルを測定する。遅延プロファイルとは、マルチパスの遅延時間と受信電界強度とからなる情報である。このマッチドフィルタ３１により得られた遅延プロファイルの測定結果は、第１の相関器１３で得られたマルチパスの検出信号と共に強度判定器３２に入力される。
【００３４】
上記第１の相関器１３におけるマルチパスのサーチ動作を制御するコード発生タイミング制御回路３３は、前記第１の実施形態で述べたコード発生タイミング制御回路２１と同様に、第１の相関器１３の拡散符号生成器が生成する拡散符号レプリカの生成タイミングを制御する機能を有し、この制御を上記第２の相関器１６ａ〜１６ｎ各々の拡散符号生成タイミングに応じて行う。すなわち、第２の相関器１６ａ〜１６ｎにおける各拡散符号生成タイミングをもとにマルチパス信号が受信される確率が高い時間領域をそれぞれ推定し、この推定した時間領域において第１の相関器１３にマルチパス信号のサーチを詳細に行わせるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングを制御する。
【００３５】
強度判定器３２は、上記コード発生タイミング制御回路３３により推定された時間領域を表す情報に応じて、第１の相関器１３で得られたマルチパスの検出信号と、マッチドフィルタ３１により得られた遅延プロファイルの測定結果とを選択的に使用し、この選択した検出結果をもとに有効なマルチパスの判定を行う。
【００３６】
このような構成であるから、符号同期確立手順が開始されると、前記第１の実施形態と同様に、先ず既知の固定拡散符号がマッチドフィルタ３１によりサーチされ、これによりマルチパスの遅延プロファイルが測定される。そして、この測定結果をもとに強度判定器３２により受信電界強度の最も大きいパスが検出され、このパスを受信するための拡散符号生成タイミングが合成フィンガ制御回路１５から第２の相関器１６ａ〜１６ｎに割り当てられる。
【００３７】
例えば、マッチドフィルタ３１において図４に示すようなマルチパスＰ４１〜Ｐ４３，Ｐ５１〜Ｐ５３，Ｐ６１の遅延プロファイルが検出された場合には、このうちから受信電界強度の大きいパスＰ４１，Ｐ５１が選択され、これらのパスＰ４１，Ｐ５１がそれぞれ第２の相関器１６ａ（フィンガ１）及び第２の相関器１６ｂ（フィンガ２）に割り当てられる。
【００３８】
さて、そうして第２の相関器１６ａ，１６ｂに対する最大パスの割り当てがなされると、続いてパイロット信号を受信することによりマルチパス信号の詳細なサーチが行われる。すなわち、コード発生タイミング制御回路３３は、第２の相関器１６ａ，１６ｂが受信中のパスＰ４１，Ｐ５１の受信タイミングをもとに、それぞれマルチパス信号を詳細にサーチすべき時間領域（図４に示す詳細サーチ範囲Ｔ２，Ｔ３）を設定する。そして、この詳細サーチ範囲Ｔ２，Ｔ３を第１の相関器１３に受信させるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングを第１の相関器１３に指定する。従って第１の相関器１３では、上記コード発生タイミング制御回路３３から指定された詳細サーチ範囲Ｔ２，Ｔ３に相当する期間において、マルチパス信号のサーチが行われる。
【００３９】
またこのとき強度判定器３２においては、上記詳細サーチ範囲Ｔ２，Ｔ３に相当する期間には第１の相関器３３から出力された検出対象のマルチパスＰ４２，Ｐ５２，Ｐ５３の検出信号が選択され、一方その他の期間にはマッチドフィルタ３１から出力されたマルチパスＰ４３やＰ６１等の遅延プロファイルが選択される。
【００４０】
一般に、マッチドフィルタによるパスサーチは高速に広範囲におけるサーチに適しているが、ノイズの影響の少ない高精度のサーチには適していない。これに対し、相関器により拡散符号の生成タイミングをずらしてサーチする方式では、サーチに時間がかかるが、複数シンボルにわたる加算平均を用いることで高精度のサーチを行うことが可能である。従って、本実施形態のように、パスの存在確率の高い領域を高精度のサーチが可能な第１の相関器１３を用いて重点的にサーチし、その他の領域を高速度のサーチが可能なマッチドフィルタ３１を用いてサーチすることで、高精度でかつ高速度のマルチパスサーチが可能となる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図５は、この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第３の実施形態を示す回路ブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４２】
コード発生タイミング制御回路５１は、パイロット信号を受信することでマルチパス信号の符号サーチを行う工程において、第２の相関器１６ａ〜１６ｎが生成している拡散符号の生成タイミングと拡散符号の種類を表す情報を取り込み、これらの情報をもとに、同一の送信局から到来するマルチパス信号が受信される確率が高い時間領域、つまり同一符号サーチ範囲を推定する。そして、第１の相関器１３にこの推定した同一符号サーチ範囲においてマルチパス信号のサーチを行わせるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングと種類を第１の相関器１３にそれぞれ指定する。
【００４３】
このような構成であるから、符号同期確立手順が開始されると、先に述べた第１の実施形態と同様に、先ず既知の固定拡散符号が図示しないマッチドフィルタによりサーチされ、これによりマルチパスの遅延プロファイルが測定される。そして、この測定結果をもとに強度判定器１４により受信電界強度の最も大きいパスが検出され、このパスを受信するための拡散符号生成タイミングが合成フィンガ制御回路１５から第２の相関器１６ａ〜１６ｎに割り当てられる。
【００４４】
例えば、マッチドフィルタにおいて図６に示すようなマルチパスＰ７１〜Ｐ７３，Ｐ８１〜Ｐ８３，Ｐ９１の遅延プロファイルが検出された場合には、このうちから受信電界強度の大きいパスＰ７１が選択され、これらのパスＰ７１が第２の相関器１６ａ（フィンガ１）に割り当てられる。
【００４５】
さて、そうして第２の相関器１６ａに対する最大パスの割り当てがなされると、続いてパイロット信号を受信することによりマルチパス信号の詳細なサーチが行われる。
【００４６】
すなわち、コード発生タイミング制御回路５１は、第２の相関器１６ａが受信中のパスＰ７１の受信タイミングをもとに、マルチパス信号を詳細にサーチすべき時間領域（図６に示す同一コードサーチ範囲Ｔ４）を設定する。そして、この詳細サーチ範囲Ｔ４を第１の相関器１３に受信させるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングを第１の相関器１３に指定する。
【００４７】
またそれと共に、コード発生タイミング制御回路５１は、第２の相関器１６ａが生成している拡散符号の種類を表す情報を取り込み、この情報をもとに第２の相関器１６ａが生成している拡散符号と同一の種類の拡散符号レプリカを第１の相関器１３に発生させるべく、第１の相関器１３を制御する。
【００４８】
従って第１の相関器１３では、上記コード発生タイミング制御回路５１から指定された同一コードサーチ範囲Ｔ４に相当する期間において、第２の相関器１６ａが生成している拡散符号と同一の種類の拡散符号レプリカが発生され、この拡散符号レプリカにより受信ディジタルベースバンド信号の逆拡散が行われる。
【００４９】
一般に、マルチパスの存在確率の高い領域では、同一の送信信号が遅延分散されて受信されている可能性が高い。このため、この領域を符号サーチする際には、既に受信している最大パスＰ７１の拡散符号と同一の拡散符号を用いてサーチするとサーチに要する時間が短くて済む。
【００５０】
従って、本実施形態のように、コード発生タイミング制御回路５１において、第２の相関器１６ａで受信中の最大パスＰ７１の受信タイミングをもとに同一符号のサーチ範囲を推定してこれを第１の相関器１３に指定し、かつ第２の相関器１６ａが生成している拡散符号と同一の種類の拡散符号を第１の相関器１３に指定するようにしたことで、マルチパス信号の符号の種類を高速度に同定することが可能となる。
【００５１】
なお、上記同一符号サーチ範囲Ｔ４以外の領域では、パスＰ７１と同一のマルチパスが受信される可能性が低いため、コード発生タイミング制御回路５１は候補となる全ての拡散符号のサーチを行う。
【００５２】
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、前記第１及び第３の実施形態では、初期同期過程におけるマルチパスの遅延プロファイルの測定を、第２の実施形態と同様にマッチドフィルタを用いて行う場合を例にとって説明したが、マッチドフィルタ以外の遅延プロファイル測定手段を用いてもよい。
【００５３】
また、前記第１乃至第３の各実施形態の各構成を全て備えたスペクトラム拡散装置を構成してもよい。
その他、同期確立手順、第２の相関器（フィンガ）の数、スペクトラム拡散通信装置の構成、及び適用するシステムの種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、サーチ制御手段により、相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御するようにしている。さらに、判定手段において、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域においては相関器を有する第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においてはマッチトフィルタを有する第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしている。
【００５５】
また他の発明では、送信局が既知の固定拡散符号をスペクトラム拡散信号に周期的に多重して送信する場合に、上記既知の固定拡散符号を用いてマルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、上記マルチパス信号の受信状態を検出する第２のサーチ手段と、上記第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて上記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、この相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとに上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記サーチ手段における拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御するサーチ制御手段とを備え、上記判定手段において、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域では上記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域では上記第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしている。
【００５６】
さらに別の発明では、サーチ制御手段により、相関手段において逆拡散処理のために生成される拡散符号の種類及び生成タイミングを表す情報をもとに、上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの種類及び生成タイミングを上記推定結果に基づいて制御して拡散符号の同定を行うようにしている。さらに、上記判定手段では、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域においては相関器を有する第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においてはマッチトフィルタを有する第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしている。
【００５７】
従ってこれらの発明によれば、マルチパスのサーチに要する時間を短縮して拡散符号同期の高速化を図ったスペクトラム拡散通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第１の実施形態を示す要部構成図。
【図２】 図１に示した装置によるマルチパスのサーチ動作を説明するための図。
【図３】 この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第２の実施形態を示す要部構成図。
【図４】 図３に示した装置によるマルチパスのサーチ動作を説明するための図。
【図５】 この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第３の実施形態を示す要部構成図。
【図６】 図５に示した装置による拡散符号のサーチ動作を説明するための図。
【図７】 送信局が送信する信号の構成の一例を示す図。
【符号の説明】
１０…アンテナ
１１…無線受信機
１２…アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）
１３…第１の相関器
１４…強度判定器
１５…合成フィンガ制御回路
１６ａ〜１６ｎ…第２の相関器
１７ａ〜１７ｎ…乗算器
１８ａ〜１８ｎ…伝送路応答推定器
１９…加算器
２０…判定器
２１，３３，５１…コード発生タイミング制御回路
３１…マッチドフィルタ
３２…強度判定器
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば無線アクセス方式としてＣＤＭＡ方式を採用した無線通信システムで使用されるスペクトラム拡散通信装置に係わり、特に拡散符号同期の高速化を図った装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直接スペクトラム拡散（ＤＳ−ＳＳ）方式を使用する無線通信システムでは、スペクトラム拡散通信装置にＲＡＫＥ受信技術を適用することができる。ＲＡＫＥ受信とは、フィンガと呼ばれる複数の相関回路を用い、多重反射により時間分散したマルチパス信号を上記複数のフィンガにより受信して同相合成することにより、通信品質を高い品質で安定化させる技術である。
【０００３】
ところで、ＲＡＫＥ受信を行うには、マルチパスの遅延時間と信号強度、つまり遅延プロファイルを正確に測定し、合成に有効なパスを判定しなければならない。しかし、従来ではこのマルチパスサーチを、サーチ対象となる全領域に対し常に一様に行っている。このため、マルチパス信号が受信される可能性が低い領域から先にサーチが開始されることもあり、この場合には有効なマルチパス信号の判定に多くの時間を要する。
【０００４】
また、マルチパスの発生状況を受信側で効率良く測定できるようにするために、符号パターンが固定された既知の拡散符号を伝送信号に時間多重又は符号多重することにより送信側から受信側へ周期的に送信する方式が考えられている。この方式は、例えば受信側に既知の固定拡散符号に対応したマッチトフィルタを設け、このマッチトフィルタによりマルチパス信号の遅延プロファイルを測定することで実現できる。しかし、一般に既知の固定拡散符号はその信号エネルギが低いため、マッチトフィルタを用いた遅延プロファイルの測定のみではマルチパスサーチを正確に判定できない。
【０００５】
さらに、ＣＤＭＡ方式を採用したシステムでは、拡散符号の初期捕捉時に拡散符号のタイミングと拡散符号の種類を同定しなければならない。このうち符号タイミングについては、先に述べたように送信側から既知の固定拡散符号を本信号に多重して送信することで同定可能である。しかし、拡散符号の種類を同定するには、同期候補の拡散符号を全てのパスの受信信号に対し順次マッチングさせて符号サーチを行う必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように従来では、マルチパスサーチをサーチ対象となる全領域に対し常に一様に行っているため、有効なマルチパス信号を特定する際に多くの時間を要することがある。
【０００７】
また、送信側から既知の固定拡散符号を本信号に多重して送信し、受信側でマッチトフィルタを使用して上記既知の固定拡散符号を受信することでマルチパスの発生状況を測定する方式では、高速度のサーチを広範囲に亘って行うことが可能であるが、ノイズの影響を受けやすく高精度のサーチには適さない。
【０００８】
さらに、拡散符号の種類を同定する際に、全てのパスの受信信号に対し同一の手順でそれぞれサーチを行っているため、サーチに多くの時間がかかる。
【０００９】
この発明は上記各事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、マルチパスのサーチに要する時間を短縮して拡散符号同期の高速化を図ったスペクトラム拡散通信装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明では、送信局から送信されたスペクトラム拡散信号のマルチパス信号をサーチし、このサーチ結果をもとに上記マルチパス信号に対する符号同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において、
上記マルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、上記マルチパス信号の受信状態を検出する相関器を有する第２のサーチ手段と、これらの第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて上記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、サーチ制御手段とを備え、このサーチ制御手段により、上記相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとに、上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御する。さらに、上記判定手段では、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域において上記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においては上記第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしたものである。
【００１１】
具体的には、上記サーチ制御手段において、相関手段の拡散符号生成タイミング情報をもとに上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記サーチ手段における拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御することで、上記推定した時間領域において前記マルチパス信号のサーチ動作を行わせる。
【００１２】
このように構成することで、サーチ手段では、マルチパス信号が受信される確率が高い時間領域では相関器を有する第２のサーチ手段により高精度のサーチが行われ、その他の時間領域ではマッチドフィルタを用いた第１のサーチ手段により高速度のサーチが行われることになる。従って、高精度でかつ高速度の符号同期が可能となる。
【００１３】
また、上記目的を達成するために他の発明は、送信局から送信されたスペクトラム拡散信号のマルチパス信号をサーチし、このサーチ結果をもとに前記マルチパス信号に対する符号同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において、
上記送信局が既知の固定拡散符号を上記スペクトラム拡散信号に周期的に多重して送信する場合に、上記既知の固定拡散符号を用いて上記マルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、上記マルチパス信号の受信状態を検出する第２のサーチ手段と、上記第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて上記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、この相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとに上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記サーチ手段における拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御するサーチ制御手段とを備える。そして、上記判定手段において、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域では上記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域では上記第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしたものである。
【００１４】
このように構成することで、マルチパス信号が受信される確率が高い時間領域では第２のサーチ手段により高精度のサーチが行われ、その他の時間領域ではマッチドフィルタを用いた第１のサーチ手段により高速度のサーチが行われることになる。従って、高精度でかつ高速度の符号同期が可能となる。
【００１５】
さらに、上記目的を達成するために別の発明は、複数の送信局においてそれぞれ異なる拡散符号により拡散されて送信されたスペクトラム拡散信号のマルチパス信号をサーチし、このサーチ結果をもとに前記マルチパス信号に対する符号同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において、
上記マルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、上記マルチパス信号の受信状態を検出する相関器を有する第２のサーチ手段と、上記第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて上記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、サーチ制御手段とを備え、このサーチ制御手段により、上記相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の種類及び生成タイミングを表す情報をもとに、上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの種類及び生成タイミングを上記推定結果に基づいて制御して拡散符号の同定を行う。さらに、上記判定手段では、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域において上記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においては上記第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしたものである。
【００１６】
具体的には、サーチ制御手段により、上記相関手段の拡散符号生成タイミング情報をもとに、同一の送信局から到来するマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、この推定した時間領域において、上記相関手段で生成される拡散符号と同一種類の拡散符号レプリカを上記サーチ手段において生成させるように構成したものである。
【００１７】
一般に、マルチパス信号が受信される確率が高い時間領域では、同一の送信局からのスペクトラム拡散信号が遅延分散されて受信される可能性が高い。このため、上記したように相関手段で受信中のマルチパス信号と同じ種類の拡散符号を使用してマルチパスサーチを行うことにより、サーチに要する時間を短縮して符号種類の同定を高速度に行うことができる。これに対し、マルチパス信号が受信される確率が低い時間領域では、候補となる全ての拡散符号を使用してサーチが行われる。このようにすることで、マルチパス信号に対し高速かつ高精度に拡散符号の種類を同定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第１の実施形態を示す回路ブロック図である。
【００１９】
同図において、図示しない送信局から送信された直接拡散スペクトラム拡散信号（ＤＳ−ＳＳ信号）は、アンテナ１０で受信されたのち無線受信部（ＲＦ）１１に入力され、ここで受信ベースバンド信号に周波数変換される。そして、この受信ベースバンド信号は、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）１２でディジタル信号に変換されたのち、サーチャとしての機能を有する第１の相関器１３と、ＲＡＫＥ受信を行うための複数の第２の相関器１６ａ〜１６ｎにそれぞれ入力される。
【００２０】
第１の相関器１３は、拡散符号レプリカを生成する拡散符号生成器を有し、入力された上記受信ディジタルベースバンド信号を上記拡散符号レプリカを用いて逆拡散することでマルチパスサーチを行う。そして、このマルチパスサーチの出力信号を強度判定器１４に入力する。強度判定器１４は、上記第１の相関器１３からの出力信号の受信電界強度を測定して、有効なマルチパスを判定する。
【００２１】
上記強度判定器１４の判定結果が入力される合成フィンガ制御回路１５は、上記強度判定器１４により有効と判定されたマルチパスを第２の相関器１６ａ〜１６ｎに選択的に受信させるべく、第２の相関器１６ａ〜１６ｎのオンオフ制御、及びこれらの相関器で生成される拡散符号の生成タイミングを制御する。
【００２２】
第２の相関器１６ａ〜１６ｎはそれぞれ拡散符号生成器を有し、上記合成フィンガ制御回路１５から指示されたタイミングに従い上記拡散符号生成器から拡散符号を発生する。そして、入力された受信ディジタルベースバンド信号を上記拡散符号によりそれぞれ逆拡散し、この逆拡散により得られた各パスの受信信号をそれぞれ乗算器１７ａ〜１７ｎを介して加算器１９に入力する。加算器１９は、入力された各パスの受信信号を同相合成して、判定器２０へ出力する。判定器２０は、上記加算器１９から供給された受信信号の判定を行う。
【００２３】
なお、上記各乗算器１７ａ〜１７ｎは、上記各相関器１６ａ〜１６ｎから出力された各パスの受信信号を同相合成するために、伝送路応答推定器１８ａ〜１８ｎにおいて算出された複素重みを上記各パスの受信信号に反映させる。
【００２４】
ところで本実施形態のスペクトラム拡散通信装置は、コード発生タイミング制御回路２１を備えている。このコード発生タイミング制御回路２１は、基本的には上記第１の相関器１３の拡散符号生成器が生成する拡散符号レプリカの生成タイミングを制御する機能を有するものであるが、この制御を上記第２の相関器１６ａ〜１６ｎの拡散符号生成タイミングに応じて行う。すなわち、第２の相関器１６ａ〜１６ｎの拡散符号生成タイミングをもとにマルチパス信号が受信される確率が高い時間領域を推定し、第１の相関器１３にこの推定した時間領域においてマルチパス信号のサーチを行わせるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングを制御する。
【００２５】
次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。
符号同期捕捉手順を開始すると装置は、先ず図７に示す如く送信局が送信するスペクトラム拡散信号の各スロットに挿入されている既知の固定拡散符号を、例えば図示しないマッチドフィルタによりサーチし、これによりマルチパスの遅延プロファイルを測定する。
【００２６】
なお、一般にデータ系列の後に付加されているパイロット信号も既知の信号であるが、パイロット信号はスクランブルコードと呼ばれるコードでスクランブル処理が行われているため、スクランブルコードの種類と位相を特定した後でなければマルチパスの受信状況を測定することはできない。固定拡散符号の部分は、スクランブル処理が施されていない符号系列であり、スクランブルコード同定がなされていないときでも遅延プロファイル測定を行うことができる。
【００２７】
上記遅延プロファイルが測定されると、その測定結果をもとに受信電界強度の最も大きいパスを検出し、このパスを第２の相関器１６ａに受信させるべく割り当てる。この割り当ては、第２の相関器１６ａの拡散符号生成タイミングを上記受信させるべきパスのタイミングに合わせることによりなされる。
【００２８】
さて、そうして第２の相関器１６ａに対する最大パスの割り当てを行うと、装置は続いて図７に示すように各スロットの後半部分に挿入されているパイロット信号を受信することによりマルチパス信号の詳細なサーチを行う。
【００２９】
すなわち、このサーチは第１の相関器１３において行われる。このとき、コード発生タイミング制御回路２１は、第２の相関器１６ａが受信中の最大パス、例えば図２に示すＰ１１の受信タイミングに応じて、マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定する。そして、この時間領域のみを第１の相関器１３に受信させるべくその拡散符号レプリカの生成タイミングを指定する。例えば、図２では最大パスＰ１１の受信タイミングから一定の期間Ｔ１をサーチ期間として第１の相関器１３に指定する。したがって第１の相関器１３では、上記コード発生タイミング制御回路２１から指定された期間Ｔ１においてマルチパス信号のサーチが行われる。
【００３０】
このように構成することで、検出対象のマルチパス信号Ｐ１２，１３を短時間のうちにサーチすることが可能となる。すなわち、マルチパス信号は電波の多重反射による伝播路の差異により生じ、一般に伝播遅延差が大きいほどその強度は小さくなる。このため、信号強度の最も強いパスがあれば、そのパスタイミングの周辺のタイミングが次に強度の高いマルチパスが存在する確率の高いタイミング候補である。そこで、上記したように受信電界強度の最も大きい受信中のパスＰ１１の周囲からパスサーチを行うことで、マルチパスのサーチを短時間に行うことができ、これによりマルチパス信号に対し高速度の符号同期を実現することが可能となる。
【００３１】
（第２の実施形態）
図３は、この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第２の実施形態を示す回路ブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３２】
ＡＤＣ１２から出力された受信ディジタルベースバンド信号は、第１の相関器１３及び複数の第２の相関器１６ａ〜１６ｎに入力されると共に、マッチドフィルタ３１にも入力される。
【００３３】
このマッチドフィルタ３１は、図示しない送信局が既知の固定拡散符号をスペクトラム拡散信号に周期的に多重して送信している場合に、上記既知の固定拡散符号を用いてマルチパス信号をサーチし、これによりマルチパスの遅延プロファイルを測定する。遅延プロファイルとは、マルチパスの遅延時間と受信電界強度とからなる情報である。このマッチドフィルタ３１により得られた遅延プロファイルの測定結果は、第１の相関器１３で得られたマルチパスの検出信号と共に強度判定器３２に入力される。
【００３４】
上記第１の相関器１３におけるマルチパスのサーチ動作を制御するコード発生タイミング制御回路３３は、前記第１の実施形態で述べたコード発生タイミング制御回路２１と同様に、第１の相関器１３の拡散符号生成器が生成する拡散符号レプリカの生成タイミングを制御する機能を有し、この制御を上記第２の相関器１６ａ〜１６ｎ各々の拡散符号生成タイミングに応じて行う。すなわち、第２の相関器１６ａ〜１６ｎにおける各拡散符号生成タイミングをもとにマルチパス信号が受信される確率が高い時間領域をそれぞれ推定し、この推定した時間領域において第１の相関器１３にマルチパス信号のサーチを詳細に行わせるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングを制御する。
【００３５】
強度判定器３２は、上記コード発生タイミング制御回路３３により推定された時間領域を表す情報に応じて、第１の相関器１３で得られたマルチパスの検出信号と、マッチドフィルタ３１により得られた遅延プロファイルの測定結果とを選択的に使用し、この選択した検出結果をもとに有効なマルチパスの判定を行う。
【００３６】
このような構成であるから、符号同期確立手順が開始されると、前記第１の実施形態と同様に、先ず既知の固定拡散符号がマッチドフィルタ３１によりサーチされ、これによりマルチパスの遅延プロファイルが測定される。そして、この測定結果をもとに強度判定器３２により受信電界強度の最も大きいパスが検出され、このパスを受信するための拡散符号生成タイミングが合成フィンガ制御回路１５から第２の相関器１６ａ〜１６ｎに割り当てられる。
【００３７】
例えば、マッチドフィルタ３１において図４に示すようなマルチパスＰ４１〜Ｐ４３，Ｐ５１〜Ｐ５３，Ｐ６１の遅延プロファイルが検出された場合には、このうちから受信電界強度の大きいパスＰ４１，Ｐ５１が選択され、これらのパスＰ４１，Ｐ５１がそれぞれ第２の相関器１６ａ（フィンガ１）及び第２の相関器１６ｂ（フィンガ２）に割り当てられる。
【００３８】
さて、そうして第２の相関器１６ａ，１６ｂに対する最大パスの割り当てがなされると、続いてパイロット信号を受信することによりマルチパス信号の詳細なサーチが行われる。すなわち、コード発生タイミング制御回路３３は、第２の相関器１６ａ，１６ｂが受信中のパスＰ４１，Ｐ５１の受信タイミングをもとに、それぞれマルチパス信号を詳細にサーチすべき時間領域（図４に示す詳細サーチ範囲Ｔ２，Ｔ３）を設定する。そして、この詳細サーチ範囲Ｔ２，Ｔ３を第１の相関器１３に受信させるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングを第１の相関器１３に指定する。従って第１の相関器１３では、上記コード発生タイミング制御回路３３から指定された詳細サーチ範囲Ｔ２，Ｔ３に相当する期間において、マルチパス信号のサーチが行われる。
【００３９】
またこのとき強度判定器３２においては、上記詳細サーチ範囲Ｔ２，Ｔ３に相当する期間には第１の相関器３３から出力された検出対象のマルチパスＰ４２，Ｐ５２，Ｐ５３の検出信号が選択され、一方その他の期間にはマッチドフィルタ３１から出力されたマルチパスＰ４３やＰ６１等の遅延プロファイルが選択される。
【００４０】
一般に、マッチドフィルタによるパスサーチは高速に広範囲におけるサーチに適しているが、ノイズの影響の少ない高精度のサーチには適していない。これに対し、相関器により拡散符号の生成タイミングをずらしてサーチする方式では、サーチに時間がかかるが、複数シンボルにわたる加算平均を用いることで高精度のサーチを行うことが可能である。従って、本実施形態のように、パスの存在確率の高い領域を高精度のサーチが可能な第１の相関器１３を用いて重点的にサーチし、その他の領域を高速度のサーチが可能なマッチドフィルタ３１を用いてサーチすることで、高精度でかつ高速度のマルチパスサーチが可能となる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図５は、この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第３の実施形態を示す回路ブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４２】
コード発生タイミング制御回路５１は、パイロット信号を受信することでマルチパス信号の符号サーチを行う工程において、第２の相関器１６ａ〜１６ｎが生成している拡散符号の生成タイミングと拡散符号の種類を表す情報を取り込み、これらの情報をもとに、同一の送信局から到来するマルチパス信号が受信される確率が高い時間領域、つまり同一符号サーチ範囲を推定する。そして、第１の相関器１３にこの推定した同一符号サーチ範囲においてマルチパス信号のサーチを行わせるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングと種類を第１の相関器１３にそれぞれ指定する。
【００４３】
このような構成であるから、符号同期確立手順が開始されると、先に述べた第１の実施形態と同様に、先ず既知の固定拡散符号が図示しないマッチドフィルタによりサーチされ、これによりマルチパスの遅延プロファイルが測定される。そして、この測定結果をもとに強度判定器１４により受信電界強度の最も大きいパスが検出され、このパスを受信するための拡散符号生成タイミングが合成フィンガ制御回路１５から第２の相関器１６ａ〜１６ｎに割り当てられる。
【００４４】
例えば、マッチドフィルタにおいて図６に示すようなマルチパスＰ７１〜Ｐ７３，Ｐ８１〜Ｐ８３，Ｐ９１の遅延プロファイルが検出された場合には、このうちから受信電界強度の大きいパスＰ７１が選択され、これらのパスＰ７１が第２の相関器１６ａ（フィンガ１）に割り当てられる。
【００４５】
さて、そうして第２の相関器１６ａに対する最大パスの割り当てがなされると、続いてパイロット信号を受信することによりマルチパス信号の詳細なサーチが行われる。
【００４６】
すなわち、コード発生タイミング制御回路５１は、第２の相関器１６ａが受信中のパスＰ７１の受信タイミングをもとに、マルチパス信号を詳細にサーチすべき時間領域（図６に示す同一コードサーチ範囲Ｔ４）を設定する。そして、この詳細サーチ範囲Ｔ４を第１の相関器１３に受信させるべく、その拡散符号レプリカの生成タイミングを第１の相関器１３に指定する。
【００４７】
またそれと共に、コード発生タイミング制御回路５１は、第２の相関器１６ａが生成している拡散符号の種類を表す情報を取り込み、この情報をもとに第２の相関器１６ａが生成している拡散符号と同一の種類の拡散符号レプリカを第１の相関器１３に発生させるべく、第１の相関器１３を制御する。
【００４８】
従って第１の相関器１３では、上記コード発生タイミング制御回路５１から指定された同一コードサーチ範囲Ｔ４に相当する期間において、第２の相関器１６ａが生成している拡散符号と同一の種類の拡散符号レプリカが発生され、この拡散符号レプリカにより受信ディジタルベースバンド信号の逆拡散が行われる。
【００４９】
一般に、マルチパスの存在確率の高い領域では、同一の送信信号が遅延分散されて受信されている可能性が高い。このため、この領域を符号サーチする際には、既に受信している最大パスＰ７１の拡散符号と同一の拡散符号を用いてサーチするとサーチに要する時間が短くて済む。
【００５０】
従って、本実施形態のように、コード発生タイミング制御回路５１において、第２の相関器１６ａで受信中の最大パスＰ７１の受信タイミングをもとに同一符号のサーチ範囲を推定してこれを第１の相関器１３に指定し、かつ第２の相関器１６ａが生成している拡散符号と同一の種類の拡散符号を第１の相関器１３に指定するようにしたことで、マルチパス信号の符号の種類を高速度に同定することが可能となる。
【００５１】
なお、上記同一符号サーチ範囲Ｔ４以外の領域では、パスＰ７１と同一のマルチパスが受信される可能性が低いため、コード発生タイミング制御回路５１は候補となる全ての拡散符号のサーチを行う。
【００５２】
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、前記第１及び第３の実施形態では、初期同期過程におけるマルチパスの遅延プロファイルの測定を、第２の実施形態と同様にマッチドフィルタを用いて行う場合を例にとって説明したが、マッチドフィルタ以外の遅延プロファイル測定手段を用いてもよい。
【００５３】
また、前記第１乃至第３の各実施形態の各構成を全て備えたスペクトラム拡散装置を構成してもよい。
その他、同期確立手順、第２の相関器（フィンガ）の数、スペクトラム拡散通信装置の構成、及び適用するシステムの種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、サーチ制御手段により、相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御するようにしている。さらに、判定手段において、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域においては相関器を有する第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においてはマッチトフィルタを有する第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしている。
【００５５】
また他の発明では、送信局が既知の固定拡散符号をスペクトラム拡散信号に周期的に多重して送信する場合に、上記既知の固定拡散符号を用いてマルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、上記マルチパス信号の受信状態を検出する第２のサーチ手段と、上記第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて上記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、この相関手段において上記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとに上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、上記サーチ手段における拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御するサーチ制御手段とを備え、上記判定手段において、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域では上記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域では上記第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしている。
【００５６】
さらに別の発明では、サーチ制御手段により、相関手段において逆拡散処理のために生成される拡散符号の種類及び生成タイミングを表す情報をもとに、上記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの種類及び生成タイミングを上記推定結果に基づいて制御して拡散符号の同定を行うようにしている。さらに、上記判定手段では、上記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域においては相関器を有する第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においてはマッチトフィルタを有する第１のサーチ手段の検出結果を選択するようにしている。
【００５７】
従ってこれらの発明によれば、マルチパスのサーチに要する時間を短縮して拡散符号同期の高速化を図ったスペクトラム拡散通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第１の実施形態を示す要部構成図。
【図２】 図１に示した装置によるマルチパスのサーチ動作を説明するための図。
【図３】 この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第２の実施形態を示す要部構成図。
【図４】 図３に示した装置によるマルチパスのサーチ動作を説明するための図。
【図５】 この発明に係わるスペクトラム拡散通信装置の第３の実施形態を示す要部構成図。
【図６】 図５に示した装置による拡散符号のサーチ動作を説明するための図。
【図７】 送信局が送信する信号の構成の一例を示す図。
【符号の説明】
１０…アンテナ
１１…無線受信機
１２…アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）
１３…第１の相関器
１４…強度判定器
１５…合成フィンガ制御回路
１６ａ〜１６ｎ…第２の相関器
１７ａ〜１７ｎ…乗算器
１８ａ〜１８ｎ…伝送路応答推定器
１９…加算器
２０…判定器
２１，３３，５１…コード発生タイミング制御回路
３１…マッチドフィルタ
３２…強度判定器
Claims (3)
- 送信局から送信されたスペクトラム拡散信号のマルチパス信号をサーチし、このサーチ結果をもとに前記マルチパス信号に対する符号同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において、
前記マルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、
前記マルチパス信号の受信状態を検出する相関器を有する第２のサーチ手段と、
前記第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づいて前記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、
この相関手段において前記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとに前記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、前記第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御するサーチ制御手段と
を具備し、
前記判定手段は、前記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域においては前記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においては前記第１のサーチ手段の検出結果を選択することを特徴とするスペクトラム拡散通信装置。 - 送信局から送信されたスペクトラム拡散信号のマルチパス信号をサーチし、このサーチ結果をもとに前記マルチパス信号に対する符号同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において、
前記送信局が既知の固定拡散符号を前記スペクトラム拡散信号に周期的に多重して送信する場合に、前記既知の固定拡散符号を用いて前記マルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、
前記既知の固定拡散符号以外のスペクトラム拡散信号を用いてマルチパス信号の受信状態を検出する第２のサーチ手段と、
前記第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づいて前記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、
この相関手段において前記逆拡散処理のために生成される拡散符号の生成タイミング情報をもとに前記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、前記第２のサーチ手段における拡散符号レプリカの生成タイミングをこの推定結果に基づいて制御するサーチ制御手段と
を具備し、
前記判定手段は、前記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域においては前記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においては前記第１のサーチ手段の検出結果を選択することを特徴とするスペクトラム拡散通信装置。 - 複数の送信局においてそれぞれ異なる拡散符号により拡散されて送信されたスペクトラム拡散信号のマルチパス信号をサーチし、このサーチ結果をもとに前記マルチパス信号に対する符号同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において、
前記マルチパス信号の遅延プロファイルを検出するマッチドフィルタを有する第１のサーチ手段と、
前記マルチパス信号の受信状態を検出する相関器を有する第２のサーチ手段と、
前記第１及び第２のサーチ手段の検出結果をもとに有効なマルチパス信号を判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づいて前記有効なマルチパス信号を選択的に受信するべく逆拡散処理を行う相関手段と、
この相関手段において前記逆拡散処理のために生成される拡散符号の種類及び生成タイミングを表す情報をもとに、前記マルチパス信号が受信される確率の高い時間領域を推定し、前記第２のサーチ手段においてマルチパス信号を受信するために生成される拡散符号レプリカの種類及び生成タイミングを前記推定結果に基づいて制御して拡散符号の同定を行うサーチ制御手段と
を具備し、
前記判定手段は、前記サーチ制御手段の推定結果をもとにマルチパス信号が受信される確率の高い時間領域においては前記第２のサーチ手段の検出結果を選択し、その他の時間領域においては前記第１のサーチ手段の検出結果を選択することを特徴とするスペクトラム拡散通信装置。
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