JP4416922B2 - 符号分割多重アクセス受信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号分割多重アクセス(Code Division Multiple Access:CDMA)通信方式の移動体通信システムに用いられる符号分割多重アクセス受信方法及び符号分割多重アクセス受信機に係り、特に復調回路構成を縮小し、効率よく復調できる符号分割多重アクセス受信方法及び符号分割多重アクセス受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
まず、本発明の符号分割多重アクセス受信方法及び符号分割多重アクセス受信機に関連するW−CDMA移動通信方式で用いられる制御チャネルの一部であるランダムアクセスチャネル(Random Access Channel:RACH)について、図7を用いて説明する。図7は、上りRACHのフレームフォーマットを示す説明図である。
通常、ランダムアクセスチャネル(RACH)のフレームは、図7に示すように、15スロットから構成されている。
ランダムアクセスチャネル(RACH)は、プリアンブル部(preamble part )とメッセージ部(message part)で構成されており、プリアンブル部(preamble part )は、セル固有の拡散符号であるスクランブリングコード(scrambling code )と、16種類のパターンを持つシグネチャ(signature )との複素拡散で構成されている。
【0003】
通常、移動局側から基地局側にRACHを送信する際には、最初に移動局側から基地局側にプリアンブル部を送信し、基地局がプリアンブル部を受信すると、基地局側からAICH(Acquisition Indication CHannel)を用いて、プリアンブルを受け取った旨と、何のシグネチャ(signature )パターンでプリアンブルを受け取ったかを移動局側に知らせるようになっている。
【0004】
移動局側は、基地局からのAICHを受け取った後に、メッセージ部(message part)を基地局に送信する。
RACHのメッセージ部(message part)は、図7に示すように、データ部(data part)とコントロール部(control part)の2つが多重されている。
RACHのデータ部(data part)にて使用されるchannelization codeは、規格書によれば、拡散率に応じて、16チップ長のパターンを繰り返すように規定されている。
具体的に、データ部(data part)にて使用されるchannelization codeは、基地局側がプリアンブル部受信時に用いたシグネチャ(signature )パターンに対応するコード番号を使用することになっており、基地局側からAICHにて通知されたシグネチャ(signature )パターンに従って、移動局側は対応するコード番号を用いることになる。
【0005】
また、コントロール部(control part)は、スロット内が、パイロット部(pilot part)とTFCI部(Transport Format Combination Indicator part)の2つで構成されている。
【0006】
ここで、コントロール部(control part)は、データレート15ksps固定で送信されるのに対して、データ部(data part)は、例えば、15ksps,30ksps,60ksps,120kspsの4種類があって、如何なるデータレートで伝送するかは、送信側である移動局が、スロット毎に任意に選択し、コントロール部(control part)内のTFCI部に選択されたデータレートをデータレート情報として埋め込むようになっている。
つまり、図7を例にとると、スロット1のデータレート情報は、そのスロットのTFCI#1に埋め込まれており、スロット2のデータレート情報は、そのスロットのTFCI#2に埋め込まれており、…、スロット4のデータレート情報は、そのスロットのTFCI#4に埋め込まれている。
【0007】
よって、RACHを受信する基地局側では、メッセージ部を受信する際に、データ部(data part)のデータ復調に必要なパラメータであるスクランブリングコード(scrambling code )とchannelization codeとデータレートの内、スクランブリングコード(scrambling code )とchannelization codeは既に解っているが、データレートについては、解っていない。
各スロットのデータ部のデータレートを判別するためには、RACHのコントロール部(control part)内のTFCI部に埋め込まれているデータレート情報を検出してからでないと、当該スロットのデータ部のデータ復調を行うことはできないことになる。
【0008】
以上のことから、各スロットのデータ部を復調するための従来の第1の方法として、データ部を4種類全てのデータレートで並列に復調してその結果を記憶しておき、TFCI部を復調してデータレートを検出してから、所望のデータレートで復調されて記憶されている復調データを選択して取り出す方法がある。
【0009】
また、別の方法(従来の第2の方法)として、復調前に受信データを記憶しておき、TFCI部を復調してデータレートを検出してから、検出されたデータレートでデータ部の復調を行う方法がある。
【0010】
次に、上記説明した従来の第1のデータ復調方法を実現する符号分割多重アクセス受信機(従来の第1の符号分割多重アクセス受信機)の復調を行う部分について、図8を使って説明する。図8は、従来の第1の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の構成を示すブロック図である。尚、図8では、データ部のデータレートの種類が、15ksps,30ksps,60ksps,120kspsの4種類である場合を示している。
【0011】
従来の第1の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分は、図8に示すように、複素相関部(図ではMF部)1と、プロファイル部(図ではPF部)2と、パス検出部3と、制御部4′と、拡散符号生成部5′と、コリレータ部6と、TFCI検出部7と、4つのコリレータ部8A〜8Dと、4つの記憶部9A〜9Dと、選択部10とから構成されている。
【0012】
次に、従来の第1の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の各部について説明する。
複素相関部(MF部)1は、複素相関(複素逆拡散)を行うもので、送信側において直交変調されて送信された信号を、受信部(図示せず)によって受信し、ベースバンド部(図示せず)によってベースバンド信号に落として同相成分(I相)、直交成分(Q相)が取り出された受信ベースバンド信号に対して、当該受信ベースバンド信号と、後述する拡散符号生成部5から出力される拡散符号とを入力して複素相関(複素逆拡散)を行って、複素相関(複素逆拡散)データを出力するようになっている。
【0013】
プロファイル部2は、複素相関部1からの複素相関データを入力し、平均化を行ってプロファイルデータ(PFデータ)を出力するものである。
パス検出部3は、プロファイル部2からのプロファイルデータを入力して、パスの検出を行い、パス検出結果を出力するものである。
【0014】
拡散符号生成部5′は、後述する制御部4′からの拡散符号のタイミング信号に従って、各種タイミングで拡散符号を出力するものである。具体的には、複素相関部1で用いる拡散符号を出力すると共に、コントロール部用のデータレート15kspsに従うタイミングで拡散符号をコリレータ部6に出力し、データ部用のデータレート15kspsに従うタイミングで拡散符号をコリレータ部8Aに出力し、データ部用のデータレート30kspsに従うタイミングで拡散符号をコリレータ部8Bに出力し、データ部用のデータレート60kspsに従うタイミングで拡散符号をコリレータ部8Cに出力し、データ部用のデータレート120kspsに従うタイミングで拡散符号をコリレータ部8Dに出力するようになっている。
【0015】
コリレータ部6は、コントロール部用に複素相関(複素逆拡散)を行うもので、受信ベースバンド信号と、拡散符号生成部5から出力されるコントロール部用のデータレート15kspsに従うタイミングの拡散符号とを入力して、複素相関(複素逆拡散)を行い、複素相関結果を出力するものである。
TFCI検出部7は、コリレータ部6からの複素相関結果を入力し、コントロール部内のTFCI(データレート情報)を検出して出力するものである。
【0016】
コリレータ部8は、データ部用に複素相関(複素逆拡散)を行うもので、受信ベースバンド信号と、拡散符号生成部5′から出力されるデータ部用の各データレートに従うタイミングの拡散符号とを入力して、複素相関(複素逆拡散)を行い、複素相関結果を出力するものである。
具体的に、コリレータ部8Aは、15kspsに従うタイミングの拡散符号を入力して、15ksps用の複素相関結果を出力し、コリレータ部8Bは、30kspsに従うタイミングの拡散符号を入力して、30ksps用の複素相関結果を出力し、コリレータ部8Cは、60kspsに従うタイミングで拡散符号を入力して、60ksps用の複素相関結果を出力し、コリレータ部8Dは、120kspsに従うタイミングの拡散符号を入力して、120ksps用の複素相関結果を出力するようになっている。
【0017】
記憶部9は、コリレータ部8A〜8Dから出力される各相関結果をデータレート情報が検出されまでシンボル単位で記憶し、当該シンボルのデータレート情報が検出されたタイミングで、制御部4′からの出力タイミングの指示により記憶している相関結果を出力するものである。
選択部10は、記憶部9A〜9Dから出力される複素相関結果を入力し、後述する制御部4′から出力される選択信号に従って、複素相関結果の何れか1つを選択して、復調データとして出力するものである。
【0018】
ここで、記憶部9に必要な容量について考えてみる。条件として、各記憶部9が、1フレーム(15スロット)分記憶できるものと仮定する。
記憶部9Aは、15ksps用の復調データ記憶部であるので、
10[symbol/slot]×15[slot/frame]=150[symbol/frame]
入力語長を16bitとすると、16×150=2400bitの容量が必要である。
記憶部9Bは、30ksps用の復調データ記憶部であるので、
20[symbol/slot]×15[slot/frame]=300[symbol/frame]
入力語長を16bitとすると、16×300=4800bitの容量が必要である。
記憶部9Cは、60ksps用の復調データ記憶部であるので、
40[symbol/slot]×15[slot/frame]=600[symbol/frame]
入力語長を16bitとすると、16×600=9600bitの容量が必要である。
記憶部9Dは、120ksps用の復調データ記憶部であるので、
80[symbol/slot]×15[slot/frame]=1200[symbol/frame]
入力語長を16bitとすると、16×1200=19200bitの容量が必要である。
よって、記憶部9A〜9Dのトータルで、36000bit(36kbit)の容量が必要となる。
【0019】
制御部4′は、パス検出部3から出力されるパス検出結果を入力して、受信信号のタイミングを検出し、拡散符号生成部5′にタイミング信号を出力して、拡散符号の出力タイミングを制御する。また、TFCI検出部7からのTFCIを入力し、データレート情報を検出して、当該データレートを選択する選択信号を選択部10に出力すると共に、各記憶部9A〜9Dに対して、出力タイミングの指示を出力するものである。
【0020】
上記説明した従来の第1の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の動作は、受信ベースバンド信号が同時(並列)にコリレータ部8A〜8Dに入力されて、コリレータ部8A〜8Dで異なるデータレートで複素相関され、複素相関結果が各々記憶部9A〜9Dに記憶される。一方、受信ベースバンド信号はコリレータ部6にも入力され、コントロール部用のタイミングの拡散符号を用いてコリレータ部6でコントロール部の複素相関が行われ、TFCI検出部7でTFCI部が復調されて制御部4′でデータレート情報が検出され、制御部4′でデータレート情報に従う選択信号が選択部10に出力されて、制御部4′からの指示で記憶部9A〜9Dに記憶されていた複素相関結果が出力され、選択部10でデータレート情報に従う複素相関結果が選択されて、復調データとして出力されるようになっている。
【0021】
つまり、第1の符号分割多重アクセス受信機は、受信データをデータレートの異なるコリレータ8A〜8Dを用いて全データレートについて複素相関し、その各複素相関データを、TFCI部を復調してデータレート情報を検出するまで記憶部9A〜9Dに保持しておき、データレートを検出したら、記憶部9A〜9Dから出力される各複素相関データの内から、検出したデータレートのものだけを選択して、復調データとして出力させる回路動作である。
【0022】
次に、従来の第2のデータ復調方法を実現する符号分割多重アクセス受信機(従来の第2の符号分割多重アクセス受信機)の復調を行う部分について、図9を使って説明する。図9は、従来の第2の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の構成を示すブロック図である。
【0023】
従来の第2の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分は、図9に示すように、複素相関部(図ではMF部)1と、プロファイル部(図ではPF部)2と、パス検出部3と、制御部4″と、拡散符号生成部5″と、コリレータ部6と、TFCI検出部7と、コリレータ部8Eと、記憶部11とから構成されている。
【0024】
次に、従来の第2の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の各部について説明するが、複素相関部1,プロファイル部2、パス検出部3,コリレータ部6、TFCI検出部7については、図8に示した従来の第1の符号分割多重アクセス受信機のものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【0025】
記憶部11は、受信ベースバンド信号を記憶する記憶部であり、制御部4″からの出力タイミングの指示に従って記憶した受信ベースバンド信号を出力する。
ここで、記憶部11で必要とされる容量について考えてみる。条件として、1フレーム(15スロット)分記憶できるものと仮定する。
受信ベースバンド信号が、chipの4倍オーバサンプリングでくるものと仮定すると、
4[sample/chip]×32[chip/symbol]×80[symbol/slot]×15[slot/frame]
=153600[sample/frame]
語長を8bitと仮定し、直I相、Q相の2つが必要であるので、
153600×8×2=2457600bit(2.5Mbit)
の容量が必要になる。
【0026】
拡散符号生成部5″は、後述する制御部4″からの拡散符号のタイミング信号に従って、複素相関部1で用いる拡散符号を出力すると共に、コントロール部用のデータレート15kspsに従うタイミングで拡散符号をコリレータ部6に出力し、また制御部4″からのデータレート情報に従って、検出されたデータレートに応じたchannelization codeとscrambling codeとを掛け合わせたデータ部用の拡散符号をコリレータ部8Eに出力するものである。
コリレータ部8Eは、データ部用に複素相関(複素逆拡散)を行うもので、記憶部11に記憶されていた受信ベースバンド信号と、拡散符号生成部5″から出力されるデータ部用の検出されたデータレートに従うタイミングの拡散符号とを入力して、複素相関(複素逆拡散)を行い、複素相関結果を復調データとして出力するものである。
【0027】
制御部4″は、パス検出部3から出力されるパス検出結果を入力して、受信信号のタイミングを検出し、拡散符号生成部5にタイミング信号を出力して、拡散符号の出力タイミングを制御する。また、TFCI検出部7からのTFCIを入力し、データレート情報を検出し、当該データレート情報を拡散符号生成部5″に出力し、記憶部11に対して、出力タイミングの指示を出力するものである。
【0028】
上記説明した従来の第2の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の動作は、データレート情報が検出されるまで受信ベースバンド信号が記憶部11に記憶され、一方、受信ベースバンド信号はコリレータ部6にも入力され、コントロール部用のタイミングの拡散符号を用いてコリレータ部6でコントロール部の複素相関が行われ、TFCI検出部7でTFCI部が検出されて制御部4″でデータレート情報が検出され、拡散符号生成部5″から当該データレート情報に従う拡散符号が出力され、制御部4″からの指示で記憶部11に記憶された受信ベールバンド信号が出力され、コリレータ部8Eで記憶部11に記憶された受信ベールバンド信号と拡散符号との複素相関が為され、複素相関結果が復調データとして出力されるようになっている。
【0029】
つまり、第2の符号分割多重アクセス受信機は、まず受信データを記憶部11に記憶し、TFCIを復調してデータレートを検出してから、そのデータレートに応じた拡散符号を用いて記憶した受信データの復調を行い、復調データとして出力する回路動作である。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の第1の符号分割多重アクセス受信機では、データ部を復調するためにデータレートの全種類に応じて、複数のコリレータ部8とそれと対になる記憶部9とを具備する必要があり、構成が増大し、小型化、低消費電力化の妨げとなり、不経済であるという問題点があった。
【0031】
また、上記従来の第2の符号分割多重アクセス受信機では、受信ベースバンド信号を記憶するために、大容量の記憶部11が必要であり、構成が増大し、小型化、低消費電力化の妨げとなり、不経済であるという問題点があった。
【0032】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、従来の構成が増大するという問題点を解決し、復調回路構成を縮小し、効率よく復調できる符号分割多重アクセス受信方法及び符号分割多重アクセス受信機を提供することを目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、符号分割多重アクセス受信機において、受信ベースバンド信号と拡散符号とを入力して複素相関を行うMF部と、複素相関結果を平均化するPF部と、平均化結果からパスの検出を行うパス検出部と、拡散符号出力タイミングを入力して拡散符号を出力する拡散符号生成部と、受信ベースバンド信号とコントロール情報用の拡散符号とを入力して複素相関を行うコントロール情報用のコリレータ部と、コントロール情報用のコリレータ部からの複素相関結果を入力してデータレート情報を検出するデータレート情報検出部と、受信ベースバンド信号と最高データレートのデータ用の拡散符号とを入力して複素相関を行うデータ用のコリレータ部と、データ用のコリレータ部からの複素相関結果を記憶する記憶部と、パス検出部からのパスの検出結果を入力して、拡散符号生成部に拡散符号出力タイミングを指示し、また、データレート情報検出部からのデータレート情報を出力する制御部と、記憶部に記憶されたデータを用いて、制御部からのデータレート情報に従って復調データの合成を行う合成部とを備え、合成部が、記憶部から出力される最高データレートの複素相関結果をシンボル毎に遅延させるカスケード接続された複数の遅延部と、複数の遅延部より出力された複数の複素相関結果を加算する複数の加算部と、制御部からのデータレート情報に従い、複数の遅延部の最後段出力又は複数の加算部出力の何れかを選択して出力する選択部と、制御部からのデータレート情報に従い、データレートに応じて選択部からの出力を復調データとして出力するタイミングを制御するイネーブル信号を出カするイネーブル生成部と、イネーブル生成部からのイネーブル信号のタイミングに従って、選択部からの出力を復調データとして出力する保持部とを有するので、復調回路構成を縮小し、効率よく復調できる。
【0035】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下で説明する機能実現手段は、当該機能を実現できる手段であれば、どのような回路又は装置であっても構わず、また機能の一部又は全部をソフトウェアで実現することも可能である。更に、機能実現手段を複数の回路によって実現してもよく、複数の機能実現手段を単一の回路で実現してもよい。
【0036】
上位概念的に説明すれば、本発明に係る符号分割多重アクセス受信方法及び符号分割多重アクセス受信機は、受信データを最高のデータレートで複素相関を行い、複素相関結果を記憶すると共に、受信データを特定データレートで複素相関を行ってコントロール情報を復調しデータレート情報を検出し、記憶された複素相関結果を用いて、検出されたデータレート情報に従って復調データを合成するものなので、復調回路構成を縮小し、効率よく復調できるものである。
【0037】
機能実現手段で説明すれば、本発明に係る符号分割多重アクセス受信機は、受信ベースバンド信号を最高のデータレートで複素相関を行うコリレータ手段と、複素相関結果を記憶する記憶手段と、受信ベースバンド信号を予め定められた特定データレートで複素相関を行ってコントロール情報を復調し、データレート情報を検出するデータレート検出手段と、記憶手段に記憶された複素相関結果を用いて、データレート検出手段で検出されたデータレート情報に従って、復調データを合成する合成手段とを有し、最高のデータレートによる複素相関結果を用いて、検出されたデータレート情報に従って合成するものなので、復調回路構成を縮小し、効率よく復調できるものである。
【0038】
尚、本発明の実施の形態における各手段と図3の各部との対応を示すと、データレート検出手段は、複素相関部1,プロファイル部2,パス検出部3,制御部4,拡散符号生成部5,コリレータ部6,TFCI検出部7に相当し、コリレータ手段は、複素相関部1,プロファイル部2,パス検出部3,制御部4,拡散符号生成部5,コリレータ部8Dに相当し、記憶手段は、記憶部9Dに相当し、合成手段は、合成部20に相当している。
【0039】
まず、本発明の符号分割多重アクセス受信方法について、図1,図2を用いて説明する。図1は、W−CDMAで使用されるデータレートとchannelization codeパターンとの関係を示す説明図であり、図2は、データレートとchannelization codeパターンとの関係を生かして、復調データを取得する方法を説明する説明図である。
【0040】
本発明の符号分割多重アクセス受信方法は、W−CDMAで使用されるchannelization codeの特徴に着目し、データレートとchannelization codeパターンとの関係を生かして考えられた方法である。
W−CDMAで使用されるchannelization codeは、[表1]に示すように、signature番号(NO)とデータレートに対応し、明確に規定されている。
【0041】
【表1】
【0042】
例えば、移動局側が、プリアンブル部を送信し、基地局がsignatureNO,1で受信したとすると、その旨が移動局側に通知される。
次に移動局側が、メッセージ部を送信するとき、signatureNO,1に対応し、データ部のchannelization codeとしては、
データレートが 15ksps(SF=256)の場合には、C 256、16
データレートが 30ksps(SF=128)の場合には、C 128、8
データレートが 60ksps(SF=64 )の場合には、C 64、4
データレートが120ksps(SF=32 )の場合には、C 32、2
を使用する。
【0043】
つまり、signatureNO,nに対応し、データ部のchannelization codeは、
データレートが120ksps(SF=32 )の場合には、C 32、2n
データレートが 60ksps(SF=64 )の場合には、C 64、4n
データレートが 30ksps(SF=128)の場合には、C 128、8n
データレートが 15ksps(SF=256)の場合には、C 256、16n
となる。
【0044】
よって、データレートとchannelization codeパターンとの関係は、図1に示すように、120kspsのchannelization codeと、60ksps前半部分のchannelization codeとは同一パターンで、なおかつ120kspsのchannelization codeと、60ksps後半部分のchannelization codeとは同一パターンである。つまり、60kspsのchannelization codeは、120kspsのchannelization codeを2回繰り返したパターンである。
【0045】
同様に、30kspsのchannelization codeは、60kspsのchannelization codeを2回繰り返したパターンであり、15kspsのchannelization codeは、30kspsのchannelization codeを2回繰り返したパターンである。
つまり、15ksps・30ksps・60kspsのchannelization codeは、120kspsのchannelization codeの繰り返しで構成されており、なお1フレームでは、15ksps・30ksps・60ksps・120kspsのchannelization codeは、同一拡散符号パターンになる。
【0046】
上記のような、データレートとchannelization codeパターンとの関係を利用すれば、各データレートの復調データは、120kspsのchannelization codeを用いて得ることができる。
【0047】
具体的には、図2に示すように、データレートが120kspsの場合には、120ksps用のchannelization codeを用いて複素相関を得ることによって、(a)に示す#1〜#21のシンボルの復調データを得るものとする。
そして、データレートが60kspsの場合には、(b)に示すように、120kspsの複素相関である#1と#2を加算した結果が、60kspsにおける第1シンボル目で、120kspsの複素相関である#3と#4を加算した結果が、60kspsにおける第2シンボル目である。つまり、
60kspsの第nシンボル=120kspsの#n+120kspsの#(n+1)
である。
【0048】
同様に、データレートが30kspsの場合には、(c)に示すように、120kspsの複素相関である#1〜#4を加算した結果が、30kspsにおける第1シンボル目で、120kspsの複素相関である#5〜#8を加算した結果が、30kspsにおける第2シンボル目である。つまり、
30kspsの第nシンボル=120kspsの#n+120kspsの#(n+1)
+120kspsの#(n+2)+120kspsの#(n+3)
である。
【0049】
同様に、データレートが15kspsの場合には、(d)に示すように、120kspsの複素相関である#1〜#8を加算した結果が、15kspsにおける第1シンボル目で、120kspsの複素相関である#9〜#16を加算した結果が、15kspsにおける第2シンボル目である。つまり、
15kspsの第nシンボル=120kspsの#n+120kspsの#(n+1)
+…+120kspsの#(n+6)+120kspsの#(n+7)
である。
【0050】
つまり、本発明の符号分割多重アクセス受信方法は、RACHのメッセージ部受信の際に、とりあえず受信ベースバンド信号からデータ部を最高のデータレートで復調して復調データを記憶すると共に、受信ベースバンド信号からコントロール部を復調してTFCI部からデータレート情報を検出し、データレート情報を検出した段階で、取得したデータレートに応じて記憶した復調データを合成すれば、当該データレートの復調データを取得できるものである。
【0051】
次に、上記説明した本発明の符号分割多重アクセス受信方法を実現する符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分について、図3を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態に係る符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の構成を示すブロック図である。尚、図8,図9と同様の構成をとる部分については同一の符号を付して説明する。
【0052】
本実施の形態の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分は、図3に示すように、従来の符号分割多重アクセス受信機と同様の部分として、複素相関部(図ではMF部)1と、プロファイル部(図ではPF部)2と、パス検出部3と、制御部4と、拡散符号生成部5と、コリレータ部6と、TFCI(データレート情報)検出部7と、コリレータ部8Dと、記憶部9Dとから構成され、更に本発明の特徴部分として、合成部20が設けられている。
【0053】
次に、本発明の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の各部について説明するが、複素相関部1,プロファイル部2、パス検出部3,コリレータ部6、TFCI検出部7については、図8に示した従来の第1の符号分割多重アクセス受信機のものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【0054】
拡散符号生成部5は、後述する制御部4からの拡散符号のタイミング信号に従って、複素相関部1で用いる拡散符号を出力すると共に、コントロール部用のデータレート15kspsに従うタイミングで拡散符号をコリレータ部6に出力し、またデータ部用の最高のデータレート(ここでは120ksps)に従うタイミングで拡散符号をコリレータ部8Dに出力するようになっている。
【0055】
コリレータ部8Dは、データ部用に複素相関(複素逆拡散)を行うもので、受信ベースバンド信号と、拡散符号生成部5から出力されるデータ部用の最高のデータレート(ここでは、120ksps)に従うタイミングの拡散符号とを入力して、複素相関(複素逆拡散)を行い、複素相関結果を出力するものである。
記憶部9Dは、コリレータ部8Dから出力される複素相関結果をデータレート情報が検出されまでシンボル単位で記憶し、当該シンボルのデータレート情報が検出されたタイミングで、制御部4からの出力タイミングの指示に従って記憶している相関結果を出力するものである。
【0056】
合成部20は、記憶部9Dに記憶されたデータ部用の最高のデータレート(ここでは、120ksps)での複素相関結果を用いて、各種データレート用の複素相関結果を合成し、TFCI検出部7で検出されたデータレート情報に従って、所望のデータレート用に合成された複素相関結果を抽出して復調データとして出力するものである。合成部20の具体例については、後述する。
【0057】
制御部4は、パス検出部3から出力されるパス検出結果を入力して、受信信号のタイミングを検出し、拡散符号生成部5にタイミング信号を出力して、拡散符号の出力タイミングを制御する。また、TFCI検出部7からのTFCIを入力し、データレート情報を検出して、当該データレート情報を合成部20に出力すると共に、記憶部9Dに出力タイミングの指示を出力するものである。
【0058】
次に、合成部20の具体的な構成例について、図4を用いて説明する。図4は、本発明の符号分割多重アクセス受信機の合成部20の内部構成例を示すブロック図である。尚、図4では、データ部のデータレートの種類が、15ksps,30ksps,60ksps,120kspsの4種類である場合を示している。
本発明の符号分割多重アクセス受信機の合成部20の内部は、図4に示すように、遅延部21と、加算部22と、選択部23と、イネーブル信号生成部24と、保持部25とから構成されている。
【0059】
合成部20内部の各部について説明する。
遅延部21は、記憶部9Dから出力されるデータ部用の最高のデータレート(ここでは、120ksps)での複素相関結果を1シンボル分ずつ保持して遅延させる遅延部である。本発明では、120kspsの複素相関結果から、60ksps,30ksps,15kspsの複素相関を合成するので、7つの遅延部21A〜21Gを配置することになる。そして、遅延部21Gからの出力は、そのまま120kspsの複素相関結果として選択部23に入力されることになる。
【0060】
加算部22は、2つのデータを入力して加算を行い、加算結果を出力する一般的な加算器で、加算部22Aは、遅延部21Gの前後のデータを加算することにより120kspsの複素相関結果を2シンボル分加算して、60kspsの複素相関結果として選択部23に入力されることになる。ここで、加算部22Aが、請求項の第1の加算部に相当している。
また、加算部22Bによって遅延部21Eの前後のデータを加算し、更に加算部22Cによって、前記加算部22Aで加算した60kspsの複素相関結果を加算することにより120kspsの複素相関結果を4シンボル分加算して、30kspsの複素相関結果として選択部23に入力されることになる。ここで、加算部22B、22Cが、請求項の第2の加算部に相当している。
また、加算部22D,22E,22Fによって遅延部21A〜21Cの前後の4データを加算し、更に加算部22Gによって、前記加算部22Cで加算した30kspsの複素相関結果を加算することにより120kspsの複素相関結果を8シンボル分加算して、15kspsの複素相関結果として選択部23に入力されることになる。ここで、加算部22D〜22Gが、請求項の第3の加算部に相当している。
尚、図4では、データ部のデータレートの種類が、15ksps,30ksps,60ksps,120kspsの4種類である場合を示しているので、加算部22A〜22Gを設けているが、選択できるデータレートの種類に応じて、加算部22の数は、多くなることもあるし、少なくなることもある。
【0061】
選択部23は、加算部22A,22C,22Gから出力される各データレートの複素相関結果を入力し、制御部4から出力されたデータレート情報に従って、複素相関結果の何れか1つを選択して出力するものである。
【0062】
イネーブル信号生成部24は、制御部4から出力されたデータレート情報に従って、複素相関結果を出力するタイミングを指示するイネーブル信号を出力するものである。
ここで、イネーブル信号について、図5を用いて説明する。図5は、イネーブル信号生成部24から出力されるイネーブル信号の例を示すタイミング図である。
イネーブル信号は、120kspsの場合には、図5(a)に示すように、1シンボル毎のタイミングでイネーブル状態になり、60kspsの場合には、図5(b)に示すように、120kspsの2倍のタイミングでイネーブル状態になり、30kspsの場合には、図5(c)に示すように、120kspsの4倍のタイミングでイネーブル状態になり、15kspsの場合には、図5(d)に示すように、120kspsの8倍のタイミングでイネーブル状態になる信号である。
【0063】
保持部25は、選択部23によって選択出力されるデータレートの複素相関結果とイネーブル信号生成部24が生成して出力するイネーブル信号とを入力し、イネーブル信号がイネーブルになったタイミングで、選択部23からの複素相関結果を復調データとして出力し、イネーブル信号がディセーブル状態の時は、選択部23からの複素相関結果を保持するものである。
【0064】
ここで、イネーブル信号と保持部25の役割動作について、図2,図6を用いて説明する。図6は、イネーブル信号と出力例を示す説明図である。
図2に示した120kspsの複素相関結果#1,#2,…を合成部20に入力し、遅延部21A〜遅延部21Gを介して1シンボル毎に遅延させながら、遅延部21Gからは図6(a)に示す複素相関結果が出力される。
検出されたデータレートが120kspsである場合、遅延部21Gから選択部23に入力されて選択される120kspsの複素相関結果は、全てが必要なデータであるから、120ksps用のイネーブル信号は、図6(b)に示すように1シンボル毎にイネーブルとなるようにして、保持部25からは、図6(c)に示す復調データ#1,#2,…が出力されるようになっている。
【0065】
一方、検出されたデータレートが60kspsである場合、加算部22Aから選択部23に入力される60kspsの複素相関結果は、図6(d)に示すように、120kspsの1シンボル毎に#1+#2,#2+#3,#3+#4,#4+#5,…となり、#2+#3,#4+#5,…と1つおきに不要なデータが出力されることになる。また、60kspsであれば、データレートは120kspsの1/2で、120kspsの2倍のタイミングで復調データが出力されるわけであるから、60ksps用のイネーブル信号は、図6(e)に示すように120kspsの2倍のタイミングでイネーブルとなるようにして、保持部25からは、図6(f)に示す復調データ#1+#2,#3+#4,#5+#6,…だけが出力されるようになっている。
【0066】
同様に、検出されたデータレートが30kspsである場合には、30ksps用のイネーブル信号を120kspsの4倍のタイミングでイネーブルとなるようにして、保持部25からは、必要な復調データ#1+#2+#3+#4,#5+#6+#7+#8,…だけを抽出して出力するようにし、検出されたデータレートが15kspsである場合には、15ksps用のイネーブル信号を120kspsの8倍のタイミングでイネーブルとなるようにして、保持部25からは、必要な復調データ#1+#2+#3+#4+#5+#6+#7+#8,…だけを抽出して出力されるようにしている。
【0067】
ここで、本発明の符号分割多重アクセス受信機における記憶部9Dに必要な容量について考えてみる。条件として、記憶部9Dが、1フレーム(15スロット)分記憶できるものと仮定する。
記憶部9Dは、120ksps用の復調データ記憶部であるので、
80[symbol/slot]×15[slot/frame]=1200[symbol/frame]
入力語長を16bitとすると、16×1200=19200bitの容量が必要である。
【0068】
本発明の実施の形態の符号分割多重アクセス受信機によれば、RACHのメッセージ部を復調する際には、データ部に対してとりあえず最高のデータレートでコリレータ部8Dで複素相関を行い、相関結果を記憶部9Dに記憶しておき、コントロール部のTFCI部からコリレータ部6及びTFCI検出部7及び制御部4でデータレート情報を検出してから、記憶部9Dに記憶されている複素相関結果を用いて合成部20で当該データレートに対応する復調データを合成して出力するので、従来の第1の符号分割多重アクセス受信機に比べてデータ部用のコリレータの構成を1/4に縮小し、且つ複素相関結果を記憶する記憶部9の規模を約1/2に縮小して、復調回路構成を縮小し、効率よく復調できる効果がある。
【0069】
また、本発明の実施の形態の符号分割多重アクセス受信機によれば、受信ベースバンド信号を記憶する必要がないので、従来の第2の符号分割多重アクセス受信機に比べて記憶部の規模を約1/100以下に縮小して、復調回路構成を縮小し、効率よく復調できる効果がある。
【0070】
また、本発明の実施の形態の符号分割多重アクセス受信機によれば、記憶部9Dに記憶されている複素相関結果を用いて、検出されたデータレートに対応する復調データを合成する合成部20において、遅延部21と加算部22とによって各データレート用の複素相関結果を合成し、イネーブル信号生成部24と保持部25とによって、合成されたデータから必要な部分のみを抽出するので、比較的簡単な構成で、各種データレートに対応できる効果がある。
【0072】
【発明の効果】
本発明によれば、受信ベースバンド信号と拡散符号とを入力して複素相関を行うMF部と、複素相関結果を平均化するPF部と、平均化結果からパスの検出を行うパス検出部と、拡散符号出力タイミングを入力して拡散符号を出力する拡散符号生成部と、受信ベースバンド信号とコントロール情報用の拡散符号とを入力して複素相関を行うコントロール情報用のコリレータ部と、コントロール情報用のコリレータ部からの複素相関結果を入力してデータレート情報を検出するデータレート情報検出部と、受信ベースバンド信号と最高データレートのデータ用の拡散符号とを入力して複素相関を行うデータ用のコリレータ部と、データ用のコリレータ部からの複素相関結果を記憶する記憶部と、パス検出部からのパスの検出結果を入力して、拡散符号生成部に拡散符号出力タイミングを指示し、また、データレート情報検出部からのデータレート情報を出力する制御部と、記憶部に記憶されたデータを用いて、制御部からのデータレート情報に従って復調データの合成を行う合成部とを備え、合成部が、記憶部から出力される最高データレートの複素相関結果をシンボル毎に遅延させるカスケード接続された複数の遅延部と、複数の遅延部より出力された複数の複素相関結果を加算する複数の加算部と、制御部からのデータレート情報に従い、複数の遅延部の最後段出力又は複数の加算部出力の何れかを選択して出力する選択部と、制御部からのデータレート情報に従い、データレートに応じて選択部からの出力を復調データとして出力するタイミングを制御するイネーブル信号を出カするイネーブル生成部と、イネーブル生成部からのイネーブル信号のタイミングに従って、選択部からの出力を復調データとして出力する保持部とを有する符号分割多重アクセス受信機としているので、復調回路構成を縮小し、効率よく復調できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】W−CDMAで使用されるデータレートとchannelization codeパターンとの関係を示す説明図である。
【図2】データレートとchannelization codeパターンとの関係を生かして、復調データを取得する方法を説明する説明図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の符号分割多重アクセス受信機の合成部の内部構成例を示すブロック図である。
【図5】イネーブル信号生成部から出力されるイネーブル信号の例を示すタイミング図である。
【図6】イネーブル信号と出力例を示す説明図である。
【図7】上りRACHのフレームフォーマットを示す説明図である。
【図8】従来の第1の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の構成を示すブロック図である。
【図9】従来の第2の符号分割多重アクセス受信機の復調を行う部分の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…複素相関部、 2…プロファイル部、 3…パス検出部、 4、4′、4″…制御部、 5、5′、5″…拡散符号生成部、 6…コリレータ部、 7…TFCI検出部、 8…コリレータ部、 9…記憶部、 10…選択部、 11…記憶部、 20…合成部、 21…遅延部、 22…加算部、 23…選択部、 24…イネーブル信号生成部、 25…保持部
Claims (2)
- 受信ベースバンド信号と拡散符号とを入力して複素相関を行うMF部と、
前記複素相関結果を平均化するPF部と、
平均化結果からパスの検出を行うパス検出部と、
拡散符号出力タイミングを入力して拡散符号を出力する拡散符号生成部と、
前記受信ベースバンド信号とコントロール情報用の拡散符号とを入力して複素相関を行うコントロール情報用のコリレータ部と、
前記コントロール情報用のコリレータ部からの複素相関結果を入力してデータレート情報を検出するデータレート情報検出部と、
前記受信ベースバンド信号と最高データレートのデータ用の拡散符号とを入力して複素相関を行うデータ用のコリレータ部と、
前記データ用のコリレータ部からの複素相関結果を記憶する記憶部と、
前記パス検出部からのパスの検出結果を入力して、前記拡散符号生成部に拡散符号出力タイミングを指示し、また、前記データレート情報検出部からのデータレート情報を出力する制御部と、
前記記憶部に記憶されたデータを用いて、前記制御部からのデータレート情報に従って復調データの合成を行う合成部とを備え、
前記合成部が、記憶部から出力される最高データレートの複素相関結果をシンボル毎に遅延させるカスケード接続された複数の遅延部と、
前記複数の遅延部より出力された複数の複素相関結果を加算する複数の加算部と、
前記制御部からのデータレート情報に従い、前記複数の遅延部の最後段出力又は前記複数の加算部出力の何れかを選択して出力する選択部と、
前記制御部からのデータレート情報に従い、前記データレートに応じて前記選択部からの出力を復調データとして出力するタイミングを制御するイネーブル信号を出カするイネーブル生成部と、
前記イネーブル生成部からのイネーブル信号のタイミングに従って、前記選択部からの出力を復調データとして出力する保持部とを有する合成部であることを特徴とする符号分割多重アクセス受信機。 - 請求項1記載の符号分割多重アクセス受信機を有することを特徴とする基地局装置。
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