JP5227807B2

JP5227807B2 - 多重解像度／マルチパスサーチャの方法及び装置

Info

Publication number: JP5227807B2
Application number: JP2008552278A
Authority: JP
Inventors: ジャン，ベンユアン; ナッツォン，ポール，ゴサード
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2026-01-27
Also published as: EP1977531B1; CN101336518B; CN101336518A; JP2009524982A; WO2007086858A1; EP1977531A1; US8340159B2; KR101319115B1; KR20080087872A; US20080317182A1

Description

本発明は、マルチパスサーチャ及び方法全般に関し、より詳細には、無線環境において有効なエネルギーピークを識別するための多重解像度のサーチが実行されるシステム及び方法に関する。

無線通信システムにおける移動通信信号は、基地局（ＢＳ）から移動局（ＭＳ）、すなわち携帯電話又は装置に送信される。この信号は、ＭＳに到達する前に建物又は建造物のような様々な散乱のオブジェクトで反射される。これらの反射の結果として、無線通信信号は、たとえばＭＳ又はＢＳに到達する前に多数のパスを通して伝播する。これら反射された信号又はマルチパスのレプリカは、オリジナルの無線通信信号のレプリカを表わし、変動する信号伝播の長さによる、信号電力レベル及び時間におけるバリエーションをもってＭＳに到達する。受信に応じて、オリジナルに送信された通信信号とマルチパスのレプリカは、オリジナルで送出された音声又はデータを与えるためにフィルタリング、逆拡散、再結合及びデコードされる。

無線通信信号をサーチするため、マルチパス信号サーチャによるＣＤＭＡ通信システムにおいてレーク受信機と共にマルチパス信号サーチャが利用される。無線通信信号は、複数の時間オフセットを有するサーチ窓を通してサーチされる。マルチパス信号サーチャは、様々なサーチパスを含み、それぞれのサーチパスは、サーチ窓内で特定の時間オフセットで無線（ＲＦ）通信信号を個別にサーチする。時間オフセットは、ＣＤＭＡシステムにおける擬似的なノイズオフセットに対応する。典型的なシステムでは、マルチパス信号サーチャ内のサーチパスは、シリアル又はパラレルモードの何れかで機能する。

シリアル動作では、マルチパス信号サーチャは、マルチパス信号サーチャ内の全てのサーチパスにサーチ窓の第一の半分を通して時間オフセットのみをサーチさせることで、サーチ窓の第一の半分を通して、移動通信信号をサーチする。第一の半分は、１つのサーチタイムスロットでサーチされ、サーチ窓の残りの部分又はサーチ窓の第二の半分は、次のサーチタイムスロットでサーチされる。長さにおける多数のパワーコントロールグループ（ＰＣＧ）の統合された期間は、統合された期間のサーチメトリックの全体のノンコヒーレントな蓄積を表わすか、統合された期間は、異なるＰＣＧ内でコヒーレントに蓄積され、全体の統合された期間にわたりノンコヒーレントに蓄積される。残りの時間オフセットをサーチするために第二の統合された期間を要する。パラレルな動作により、サーチャは、１つのサーチ時間スロットにおいて全体の窓をサーチすることができる。

符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムにおけるマルチパスサーチャは、無線環境における有効なマルチパスエネルギーピークを識別するために機能する。マルチパスサーチャの解像度は、移動体端末の設計において重要なパラメータである。解像度が高くなると、マルチパスサーチャの性能が良好になる。高い解像度のマルチパスサーチは、低い解像度よりも多くの時間を要し、より多くのハードウェアリソースを使用する。長いサーチ時間及び多くのハードウェアリソースの要件は、大きな時間の消費となる。

マルチパスサーチャ及び方法は、受信されたパイロット信号のサンプルレートを調節するために構成されるプログラマブルデジメーションフィルタを含む。複数の相関器は、第一のモード及び第二のモードにおいて受信されたパイロット信号をリファレンスコードに比較するために構成される。第一のモードは、実行されるサーチ窓の低解像度のサーチを含み、複数の相関器は、全体のサーチ窓を同時にカバーする（又は、サーチが２つの繰り返しで終了されるように、たとえばサーチ窓の半分といったサーチ窓の重要な部分を少なくともカバーする）ために構成される多数の相関器を含み、複数の相関器は、サーチ窓の一部と対応するために遅延される遅延されたリファレンスコードを受信し、ここで、対応する相関器は、受信されたパイロット信号におけるピークを識別するために相関を実行する。第二のモードは、第一のモードで発見される識別されたピークで、又は識別されたピークの近くでのみリファインされたサーチ窓の高解像度のサーチを含む。高解像度のサーチは、複数の相関器における遅延を調節することで、ピーク位置でフォーカスされる。

本発明の代替的な実施の形態では、マルチパスサーチャは、受信されたパイロット信号のサンプルレートを調節するために構成されるプログラマブルデジメーションフィルタ、受信されたパイロット信号と比較するためにリファレンス信号を提供するために構成されるシーケンスジェネレータを含む。複数の相関器は、第一のモードと第二のモードにおいて、受信されたパイロット信号をリファレンスコードに比較するために構成され、複数のシーケンスの遅延は、複数の相関器に結合される。複数のシーケンスの遅延は、リファレンスコードのシーケンスを遅延するために構成され、相関の動作は、サーチ窓における位置に従って調節される。第一のモードは、実行されるサーチ窓の低解像度サーチを含み、複数の相関器は、全体のサーチ窓をカバーするか、同時にその一部をカバーするために構成される多数の相関器を含み、複数の相関器は、受信されたパイロット信号とリファレンス信号との間の整合を識別することで受信されたパイロット信号におけるピークを識別するために所与の相関器に対応するサーチ窓における位置に対応するために遅延される遅延されたリファレンスコードを受信する。第二のモードは、第一のモードで発見された識別されたピークで、又は識別されたピークの近くでのみリファインされたサーチ窓の高解像度のサーチを含む。高解像度のサーチは、複数のシーケンスの遅延を使用して複数の相関器における遅延を調節することで、ピーク位置でフォーカスされる。

本発明の代替的な実施の形態では、マルチパスサーチの方法は、受信されたパイロット信号のサンプルレートを調節するために構成されるプログラマブルデジメーションフィルタを使用して受信されたパイロット信号をフィルタリングし、複数の相関器を使用して第一のモードと第二のモードにおいて、受信されたパイロット信号をリファレンスコードに比較することを含む。比較するステップは、第一のモードで、サーチ窓の低解像度のサーチを実行することでサーチ窓をサーチすることを含み、複数の相関器は、全体のサーチ窓をカバーするか、又はサーチ窓の一部を同時にカバーするために構成される多数の相関器を含み、複数の相関器は、サーチ窓の一部に対応するために遅延される遅延されたリファレンスコードを受信し、ここで、対応する相関器は、受信されたパイロット信号におけるピークを識別するために相関計算を実行する。第二のモードでは、サーチは、高解像度にサーチにおける１以上のリファインされたサーチ窓を利用し、この場合、リファインされたサーチ窓は、第一のモードで発見された識別されたピークで、又は識別されたピークの近くでのみの存在し、高解像度のサーチは、複数の相関器における遅延を調節することで、ピークの位置でフォーカスされる。

本発明の教示は、添付図面と共に以下の詳細な説明を考慮することで容易に理解される。添付図面は、本発明の概念を例示する目的であり、必ずしも本発明を例示する唯一の可能性のある構成を示すものではないことを理解されたい。理解を容易にするため、図面に共通の同じエレメントを示すために同一の参照符号が使用される。

本発明は、無線通信環境におけるマルチパスサーチのためのシステム及び方法を有利に提供する。本発明はＣＤＭＡアプリケーション向けのマルチパスサーチャの環境で主に記載されるが、本発明の特定の実施の形態は、本発明の範囲を限定するものとして扱われるべきではない。本発明の概念は、ネットワークを通して信号の無線送信及び受信が可能な通信システムで有利に適用することができることは、当業者により理解され、本発明の教示により伝達されるであろう。さらに、本発明の概念は、セルラーネットワークの観点で記載されるが、本発明の概念は、サテライトネットワーク等のような他の無線ネットワークタイプに拡張される場合がある。

本実施の形態で提供される図面に示されるエレメントは、ハードウェア、ソフトウェア又はその組み合わせの様々な形式で実現される場合があることも理解されたい。好ましくは、これらのエレメントは、プロセッサ、メモリ及び入力／出力インタフェースを含む１以上の適切にプログラムされた汎用装置でハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現される。

図１は、本発明の１実施の形態に係る多重解像度／マルチパスサーチャを含むシステムの高水準のブロック図を示す。図１のシステム１０では、（たとえば基地局又は移動局）無線通信装置１１内のレーク受信機１２は、アンテナ１４により受信された信号をサーチし、受信された信号は、移動通信信号１６と同様に、任意の時間オフセットのマルチパスレプリカ２０を含む。アンテナ１４から受信された信号は、フロントエンド処理ブロック２２に伝達され、信号出力は、マルチパス信号サーチャ２６及びフィンガー復調器／結合器ブロック２８に送出される。

マルチパス信号サーチャ２６は、移動通信信号１６をサーチする。マルチパス信号サーチャ２６は、受信された信号の、エネルギーのようなサーチメトリックを測定することにより様々な時間オフセットで信号をサーチするために機能する。この測定について、マルチパス信号サーチャ２６は、所定の閾値レベルを超えるサーチメトリックを有する時間オフセットからなるリストを形成又は更新し、これにより、所望の移動通信信号１６を潜在的に含む時間オフセットを識別する。

図１のマルチパス信号サーチャ２６は、多数のサーチパスを含む。それぞれのサーチパスは、サーチ窓における特定の時間オフセット／位置に関連され、サーチャ２６は、様々なサーチパスを識別する。

典型的に、マルチパスの分散の仕様は、最大のサーチ窓を決定する。サーチ窓は、時間オフセットの数に等しい時間のディメンジョンと、信号１６のエネルギーレベルの好適なレンジ内のエネルギーのディメンジョンを含む。相応な設計は、たとえば最大のサーチ窓内の所望の解像度といった、最悪のケースのシナリオをカバーする必要がある。したがって、必要なハードウェア及びソフトウェアのリソースは、指定されたサーチ窓を収容するために前もって割り当てられる。最悪のケースは、マルチパスサーチの前にマルチパスの分散マップの知識がないために扱われる必要がある。

本発明の実施の形態によれば、広いマルチパスサーチのレンジには低い解像度が提供される。かかるようにサーチ窓のサイズを拡張することができる。次いで、低解像度のサーチで発見されたエネルギーピークの近傍の高解像度サーチが実行される。マルチパスの数が制限されているため、これらの動作の間でリソースを共有することが可能である。たとえば、２倍のチップレートのマルチパスサーチャの解像度について必要とされるリソースがＮであると想定される場合、同じサーチ方法が使用されるとすると、４倍のチップレートの解像度について２*Ｎのリソースが必要とされ、８倍のチップレートの解像度について４*Ｎのリソースが必要とされる。しかし、サーチ解像度が増加するとき、サンプルバッファサイズは非常に大きくなる。

別のファクタは、最初のサーチ（粗いサーチ）の後、エネルギーピークは、サーチ窓において散乱されることである。第二のサーチについて、本方法は、第一のサーチ結果の近隣のポイントでのみ関心があり、サーチ窓の残りに全く関心がない。

典型的なサーチは、所望のレートで相関のためのサンプルデータを記憶することである。このアプローチについて２つの問題点が存在する。１つは、サンプルバッファメモリサイズが大きいことである。別の問題点は、読取りデータレートが全体の相関の数に依存して非常に高いことである。本発明は、電力消費量を低減しつつ、メモリの使用及びアクセスクロックレートを有利に低減する。

図２は、本発明の実施の形態に係る、図１のマルチパスサーチャで使用するのに適したプログラマブルサンプルバッファの高水準のブロック図である。サンプルバッファ２００は、そこでマルチパスパイロット信号を受信する、入力としてデータライン２０２を含む。プログラマブルデジメーションフィルタ２０４は、コンフィギュレーションパラメータとしてプログラムすることができるレートを許容することができる。レートは、粗いレート（Ｃ）（低解像度）から細かなレート（Ｆ）（高解像度）に及ぶ。タイミングジェネレータ及び制御ブロック２０６は、全ての必要なタイミング及び制御機能をサーチャに供給し、コンポーネントの適切なタイミング及び制御を可能にする。サンプルレジスタ２０８は、デュアルモードを含む、制御機能ブロック２１０により制御される。

粗いサーチモードでは、全てのレジスタ２０８は、シリアルに接続される。相関器２１２は、サーチ窓の全体のサーチ空間について一様に配置される。たとえば、相関器２１２は、サーチ窓の時間期間をカバーするため、数の点で十分である。細かいサーチモードでは、サンプルレジスタ２０８は、入力データに直接に接続される入力を有する。レジスタ２０８及び相関器２１２のコンフィギュレーションは、粗いサーチの結果に基づいて制御ブロック２１０により制御される。

プログラマブルサンプルバッファ２００は、本発明のサーチ方法を実行するために適合される。システムがクロックレートＲで機能し、レジスタ２０８の全体の数がＷ*Ｃであり、相関器の全体の数がＷ*Ｃ／Ｒであるとする。この場合、Ｗはサーチ窓の長さである。マルチパスサーチャ２０１の前にあるデジメーションフィルタ２０２は、ＣとＲの間でプログラムされるレートを有する。レジスタ２０８は、変更されたシフトレジスタを含む場合がある。これらのレジスタ２０８は、シフトレジスタモードとスパースセグメントシフトレジスタモードといった２つの異なるモードで機能する。シフトレジスタモードは、粗いサーチのために使用され、スパースセグメントシフトレジスタモードは、細かなサーチのために使用される。スパースセグメントシフトレジスタモードは、受信されたパイロット信号におけるピークのみをフォーカスするために適合される。このように、関心のあるエリア（ピーク）に遭遇するまで、レジスタ２０８に遅延が導入される。

粗いサーチモードでは、全体のＷ*Ｃ／Ｒの相関器２１２は、Ｒ個のレジスタ毎に一様に配置される。データレートは、粗いサーチ解像度レートＣである。したがって、全体でＷ*Ｃのマルチパスサーチポイントが存在する。第一のパスの後、マルチパスプロファイル（遅延の分散のマップ）が得られる。利用可能な相関器（Ｗ*Ｃ／Ｒ）は、マルチパスの数（Ｎ）よりも数において大きいことが好ましい。

図３は、本発明の実施の形態に係る、粗いサーチの結果を説明する遅延分散マップを示す。図３の分散マップは、粗いサーチの結果として、ｙ軸上のエネルギーとｘ軸上の時間を含む。粗いマップは低いレートでサンプリングされるので、少ないデータが記憶される必要がある。候補となるマルチパス信号に遭遇したとき、細かなチューニングが高解像度で実行される。粗い解像度により、全体のサーチ窓１６４を通してスキャニングすることで、パイロット信号における潜在的なピーク１６０（通常、この信号パターンは送信機及び受信機の両者により既知である）、及びそのレプリカ１６２が形成される。ピーク１６０は、受信された信号１６２のサンプリングされたバージョンを整合のためにリファレンスシーケンスコードに比較することで発見される。低解像度の相関のため、サーチ結果は、図３に示される３つのマルチパスレプリカに示されるように、実際のマルチパスプロファイルを反映しない場合がある。低解像度の相関により、最良の結果は、第一のパスではなく、第三のパスである。最も強度の高いマルチパスが発見されなかったので、受信機の性能に影響を及ぼす。言い換えれば、粗いサーチの排他的な使用は、システムの性能を低下させる。

図２を参照して、細かなサーチモードが適用され、レジスタ２０８は、スパースセグメントのサーチモードに構成される。このモードでは、相関器２１２は、第一（粗い）パスのエネルギーピーク位置に基づいて位置される。それぞれの相関器２１２は、第一のパスのエネルギーピーク位置に周りで１チップ期間（Ｒ）について機能する。動作クロックレートＲ、解像度及び相関器２１２に基づいて、最適化が考慮されるべきである。細かなサーチが終了された後、高解像度のマルチパスのサーチ結果が得られる。

図４は、本発明の実施の形態に係る、細かなサーチの結果を説明する遅延分散マップを示す。図４では、ファインチューニングは、疑われるピークの領域１７２においてのみ生じる。この例における解像度は、Ｒの大きさである（リファインされたサーチ窓１７２におけるチップ期間）。

図５は、本発明の１実施の形態に係る、マルチパスサーチャの高水準のブロック図を示す。サンプル、シーケンス、及びトリガ遅延が使用され、マルチパスの位置を追跡するために異なる遅延での相関を構成する。図５のマルチパスサーチャ３００は、（上述された図１のフィルタ２０４として機能する）プログラマブルデジメーションフィルタ３０２を含む。サンプルは、フィルタ３０２に入力され、プログラムされたサンプルレートに従ってフィルタリングされる。フィルタ３０２の出力は、サーチ窓に沿って離れて配置されるサンプルを含む。

プログラマブルデジメーションフィルタ３０２は、粗い相関のサンプルレートを低減する。入力サンプルレート３０１は、チップレートのたとえば４又は８倍とすることができ、１つの例示的な実施の形態によれば、所望の粗い相関はチップレートの１又は２倍である。チップレートの６４倍の処理クロックＣにより、サンプル当たり８つの相関のビンのみを計算することができ、チップレートの１倍で、サンプル当たり６４の相関のビンを計算することができる。

相関器３０４は、フィルタ３０２からデータサンプルを受け、データサンプルをシーケンスジェネレータにより発生されたコードシーケンス４０２に関連付ける。コードシーケンスは、シーケンス遅延３０８により適切に遅延され、データサンプルとコードシーケンス４０２の間のアラインメントを提供する。トリガ遅延３１０は、相関器３０４の動作を適切に同期させるための同期を提供する。マルチプレクサ３１２は、トリガ遅延３１０が互いに且つINITIAL_SEARCH信号３１４に従ってアクチベートされることを補償するために利用される。frame_synch信号３１６は、トリガ遅延３１０及びシーケンスジェネレータ３０６をアクチベートして、マルチパスサーチャ回路３００の動作の同期を維持する。

シーケンスジェネレータ３０６は、パイロット信号のローカル（リファレンス）のコピーを生成する。パイロット信号は、マルチパス信号を検出するために利用され、リファレンスコピーは、サンプリングされた到来信号（入力信号３０１）に比較される。シーケンスジェネレータ３０６により生成されたローカルパイロット信号は、公知の手段を使用して到来する入力信号に同期される。

シーケンス遅延３０８は、シーケンスジェネレータ３０６から出力されるリファレンス信号を時間シフトする。これらの遅延３０８は、全体のサーチ窓が相関器３０４によりカバーされるように、粗いモードで相関器３０４の時間スパンにプログラムされる。細かなモードにおいて、シーケンス遅延３０８は、粗いモードで発見されたピークの時間遅延に整合するために調整される。シーケンス遅延３０８の調節は、粗いサーチモードの後に相関器の結果の検討に基づくことが好ましい。本発明の１実施の形態では、ソフトウェアモジュール３２０は、相関器からの結果を受け、相関器３０４からの蓄積された合計を検討することで、受信されたパイロット信号のエネルギーピークを決定する。これらの合計は、サーチ窓における位置（時間）に関連される。ピーク領域がモジュール３２０で決定されたとき、シーケンス遅延は、粗いサーチの後に続く細かいサーチに備えて調節される。シーケンス遅延３０８の時間シフトは、最初の粗いサーチで決定された発見されたピークに関してのみ細かいモードのサーチをフォーカスする。

リファレンスデータ（コードシーケンス）４０２は、シフトレジスタ、マルチプレクサ又は他の装置（図示せず）により計算レート（たとえばデータサンプルレートの８倍）で相関器３０４に提供される。たとえば、図７は、本発明の１実施の形態に係るチップ当たり８サンプルによる相関器の結果を示すテーブルを示す。

最初のサーチ信号（マルチプレクサ）３１４は、任意の動作であり、これは、全ての相関器３０４に、強制的に、最初の（粗い）サーチを実行するときに同時に開始させる。シーケンス遅延３０８は、第一の相関器３０４がコードシーケンス０〜３１を受信し、次の相関器３０４がコードシーケンス３２〜６３を受信する等のように、連続する時間スパンが相関器３０４によりカバーされるように確立される。時間スパンは、上述されたように、サーチ窓のサイズに対応する。

図５のトリガ遅延３１０は、何時開始すべきかを相関器３０４に通知する。最初のチップ期間は、相関器のアキュムレータに受信されたデータ３０３をロードする。その時から、アキュムレータは、相関器３０４への書込み条件を除くことでプロセスが停止されるまで蓄積する。この動作は、図６に示される「開始」信号４１１を使用して実行される場合がある。すなわち、図６は、本発明の実施の形態に従って、図５のマルチパスサーチャで使用するのに適した相関器の高水準のブロック図を示す。

トリガ遅延３１０は、パイロット信号のリファレンス（ローカル）コピーに関する時間をデコードする。これは、たとえばカウンタへの比較により実現される。トリガ遅延３１０は、相関器３０４の開始信号と同様に、相関の期間を示すためにレジスタファイル４０６（図６）についてライトイネーブル（以下に記載される図６の「開始」信号４１１）の両者をデコードする。

相関器３０４は、コードシーケンスを、フィルタ３０２によりフィルタリングされ、且つ適切なサンプルレートに従う入力データサンプルに関連付けする。相関器３０４は、図６を参照して更に詳細に記載される。

図６及び図７を参照して、相関器３０４は、相関結果（相関のビン）を記憶するレジスタファイル４０６を含む。受信されたパイロット信号からの入力データサンプル（DATA SAMPLES）３０３は、（シーケンスジェネレータ３０６からのリファレンスパイロット信号から導出された）コードシーケンス（CODE SEQUENCE）４０２と混合される。先に記載されたように、図７は、データサンプル３０３についてチップレートの８倍、及びコードシーケンス４０２についてチップレートの６４倍の相関器の動作を例示的に示す。この例で示されるように、データサンプル３０３はチップレートの８倍である。コードシーケンス４０２は、チップレートの６４倍の計算レートで印加される。これにより、レジスタファイル（CORRELATOR REGISTOR FILE）４０６における８つの相関のビン４２０が１つの相関器３０４によりサポートされる。相関のビン４０６は、相関器のレジスタファイル４０６に含まれる。

入力４０２は、シーケンス遅延３０８からの入力である。シーケンスデータ４０２は、相関器３０４が使用するシーケンスの遅延を通して循環される。これは、当該技術分野で公知であるように、入力データ３０３とコードシーケンス４０２との間の適切な同期を保証するため、シフトレジスタ又はマルチプレクサを使用して達成することができる。シーケンス遅延は、１つの例において、ＷＣＤＭＡについて、リファレンスのシーケンスに適用され、遅延は、シーケンスを記述するために＋/−１を表わす単一のビットを含む場合がある。コードシーケンスは、受信された信号（入力データサンプル）のパイロット信号成分に同期されるバイナリ信号（＋/−１）である。チップ期間の間に、コードシーケンスの異なるシフトは、相関器に提供され、入力信号は、コードシーケンスのそれぞれのシフトにより乗算され、乗算の積は、レジスタファイルに蓄積される。実際に、乗算器は、マルチプレクサとして実現することができ、コードシーケンスは、入力信号又は入力信号の（−１）倍の何れかを選択するマルチプレクサの選択を駆動するビット信号（０又は１）である。

入力データサンプル３０３及びコードシーケンス４０２（必要とされる場合に遅延される）は、乗算器４０４により乗算され、リファレンスシーケンスと受信されたパイロット信号の間の時間シフトのアラインメントを提供する。積の信号は、加算器４０５に入力され、この加算器は、ゼロ又はレジスタファイル４０６に蓄積された値を加算する。第一の例では、レジスタファイルが入力サンプル（INPUT SAMPLE）０に対応するコードシーケンス（CODE SEQUENCE）０を記憶するように（図７参照）、合計はゼロに加算される。これは、たとえば１実施の形態ではアドレスカウンタ４０８を使用してメモリストレージアドレスを変えることで、合計を次のビンにシフトすることで８つのビン４２０のそれぞれについて実行される。次のサンプルについて、８つのビン４２０のそれぞれは、合計を蓄積するため、次の対応するコードシーケンスに追加される（図７参照）。レジスタファイル４０６のそれぞれのビン４２０における記憶された値は、新たな到来する値で加算器４０５により加算されるためにマルチプレクサ４１０により多重化される。蓄積プロセスは、図５に示されるトリガ遅延３１０により提供される開始信号４１１によりイネーブルにされる。相関期間が終了したとき、書込みプロセスをディスエーブルにするため、開始信号４１１を使用することで、相関器３０４におけるレジスタファイル４０６に対する書込みが停止される。

図７を参照して、クロックレートは、サンプルレートの８倍である。それぞれ８つの入力サンプルについて、相関器は、コードシーケンスがチップ境界で（チップレートで）変化するので、コードシーケンスの８つのチップを関連付け、８つの入力サンプルのそれぞれは、コードの８つのシフトと関連付けされる。たとえば、サンプルレートが４だけ減少された場合、相関器は、コードシーケンスの３２チップを通して関連付けする（同じクロックレート、低いサンプルレート）。コードシーケンス４０２は相関器３０４に提供され、レジスタファイルで実行されるアクティビティは、列４０６に示される。図７において、時間（TIME）は、上から下に経過し、列４０２及び４０６におけるそれぞれのエントリは、クロック周期に等しく、列３０３におけるそれぞれ入力サンプルは、８クロックの期間にわたり続く。

図８は、本発明の１実施の形態に係る、チップ当たり２サンプルの粗いモードにおける相関器に提供されるデータを示す表である。図８に示されるように、クロックレート（コードシーケンス及び相関器３０４の計算レート）は、チップレートの６４倍及びサンプルレートの３２倍のままである。

図９は、本発明の１実施の形態に係る、多重解像度／マルチパスサーチの方法のブロック／フローダイアグラムである。図９のフローダイアグラムのステップ５０２では、最初の低解像度のパス（粗いパス）についてマルチパスサーチャ向けにパラメータが設定される。パラメータは、サーチャの窓のサイズ、解像度（たとえばサンプル数を選択）、閾値（たとえばピークが発見されたかを判定するエネルギー閾値）、繰り返し数（たとえば粗いモードのサーチはたとえば１０の繰り返しといった幾つかの低解像度のパスで実行される場合がある）等を含む。図９のサーチの最悪のシナリオについて、２５６チップのサーチレンジが必要とされる場合がある。これは、サーチ窓のサイズの例示である。チャネル条件に依存して、サーチャの解像度は、チップ当たり１，２，４又は８サンプルから選択される。低解像度のパスは、好ましくは、粗いマルチパスサーチについてチップ当たり１又は２サンプルを含む。この解像度は、高解像度のパスよりも少ないメモリ空間を使用する。パラメータを設定することは、適切なシステム要件を扱うため、十分なリソースをもつマルチパスサーチャを設定することを含む。プログラマブルサンプルバッファは、サーチ方法を適合するために必要とされる場合がある。レジスタは、メモリバスのアクセスの共有を回避するために使用することができる。たとえば、サーチ窓の長さがＷであり、サンプリングレートがＳである場合、全体のメモリセル又はレジスタの数はＷ*Ｓであり、粗いモードのために必要とされる相関器の数はＷ*Ｓ／Ｒである。

ステップ５０４では、サーチ窓内の受信されたパイロット信号の近似的なエネルギーのピーク位置を発見するため、低解像度でマルチパスサーチャにより、粗いサーチが実行される。これは、コードの整合を識別するため、遅延されたリファレンスコード信号を受信されたパイロット信号に関連付けするために相関器を使用することで実行される。識別されたコード整合は、ピークであるか又はほぼピークの信号であると想定される。本発明の１実施の形態では、入力信号の平均のノイズレベルの近似的に３倍として識別される。結果は、候補となるピーク位置である識別された部分である。

ステップ５０６で、任意の相関が存在するか（ピークが発見されたか）が判定される。相関が存在しない（ピークが発見されなかった）場合、本方法はステップ５０８に進み、別の繰り返しのために新たなサーチパラメータを設定するか、代替的に、サーチを停止するようにプログラムされている場合、サーチを停止する。しかし、ステップ５０６で、相関が発見された（ピークが存在する）場合、本方法は、細かなサーチを開始するためにブロック５１０に進む。

ステップ５１０で、近似的なピーク位置が粗いサーチでひとたび識別されると、高解像度のサーチ（又は細かいサーチ）は、更に正確なマルチパスプロファイルを得るために構成される。細かいサーチのパラメータは、マルチパス信号を更にサーチするため、候補となるピーク位置の近くの領域において、又は候補となるピーク位置で細かい解像度のサーチ窓を固定することを含む。細かいサーチは、最初の（粗い）パスの結果の周りで更なる詳細を発見するため、高解像度で実行される。細かいサーチ解像度は、たとえばサンプルレートＳと同じ高さである（及び、粗いサーチ解像度は、チップレートＲと同じ低さである）。

高解像度パスのマルチパスサーチャについて設定された他のパラメータは、（たとえばサンプルレートを選択する）解像度、（たとえばピークが発見されたかを判定するエネルギー閾値）閾値、繰り返し数等を含む。

ブロック５１２では、細かなサーチが実行され、サーチ結果が得られ、たとえばセルラテレフォン又は他の無線装置といった受信機における適切なコンポーネントに送出される。かかるコンポーネントは、複数のレプリカのマルチパス信号から適切な信号を除去又は判定するのを必要とするレーク受信機又は任意の他の受信機又はコンポーネントを含む。次いで、本方法は、次のサーチ動作に進む。

細かなサーチが非常に小さいサーチセグメント（通常は、１チップの時間期間又は周期）を包含することのみを必要とする一方で、粗いサーチは、全体のサーチ窓を包含するのを必要とすることを理解されたい。さらに、サポートされるパスの数が制限される（たとえば近似的に６つのパス）。細かなサーチの間、ピークの周りの位置のみ（識別されたサーチ結果）が更にサーチされることが必要とされる。コードシーケンスがＮ（奇数番号）ポイントで整合された場合、早いポイントについて（Ｎ−１）／２としてポイントが配置され、想定されたピークの周りの遅いポイントについて（Ｎ＋１）／２としてポイントが配置される。かかる領域は、細かいサーチにおいてフォーカスされる。これにより、２，４，８倍等によりメモリの使用が低減される。

本発明の代替的な実施の形態では、サーチャは、サーチ窓が比較的に小さいとき、独立の高解像度のサーチャとして構成される。サーチャプロファイルの閾値は、計算及び経験を通して決定される。通常、サーチプロファイルは、制限された単一のマルチパスのサーチャの繰り返しの結果を含む。

（例示的なものであって限定されないことが意図される）多重解像度／マルチパスサーチャについて好適な実施の形態を記載したが、変更及び変形は、上記教示に照らして当業者により行われる。したがって、特許請求の範囲により概説される本発明の範囲及び精神内の開示される本発明の特定の実施の形態において変形が行われることを理解されたい。かかるように、本発明の適切な範囲は、特許請求の範囲に従って決定されるべきである。

本発明の１実施の形態に係る多重解像度／マルチパスサーチャを含むシステムの高水準ブロック図である。本発明の実施の形態に係る図１のマルチパスサーチャにおける使用に適したプログラマブルサンプルバッファの高水準ブロック図である。本発明の実施の形態に係る粗いサーチの結果を示す遅延分散マップを示す図である。本発明の実施の形態に係る細かなサーチの結果を示す遅延分散マップを示す図である。本発明の１実施の形態に係るマルチパスサーチャの高水準ブロック図である。本発明の実施の形態に係る図５のマルチパスサーチャでの使用に適した相関器の高水準ブロック図である。本発明の１実施の形態に係るチップ当たり８サンプルによる相関器の結果を示すテーブルである。本発明の１実施の形態に係るチップモード当たり粗い２サンプルにおける相関器に提供されるデータを示すテーブルである。本発明の１実施の形態に係る多重解像度／マルチパスサーチの方法のブロック／フロー図である。

Claims

受信されたパイロット信号のサンプルレートを調整するプログラマブルフィルタと、
サンプルレートとサーチの解像度との間の調節を可能にするため、前記プログラマブルフィルタによりサンプルレートが調節されたパイロット信号を記憶するサンプルバッファと、
第一のモードと第二のモードにおいて、前記サンプルバッファに記憶されているパイロット信号をリファレンスコード信号と比較する複数の相関器とを有し、
前記サンプルバッファは、前記第一のモードの間に使用される通常のモードと、前記第二のモードの間に使用されるスパースセグメントシフトレジスタモードとを有するレジスタを含み、
前記第一のモードは、サーチ窓の低解像度のサーチを含み、前記第二のモードは、リファインされたサーチ窓の高解像度のサーチを含む、
ことを特徴とするマルチパスサーチャ。
前記第一のモードの前記低解像度のサーチは、前記複数の相関器が、前記サーチ窓全体を同時に包含するために構成され、前記複数の相関器が、前記サーチ窓のそれぞれの部分と対応するために遅延されるそれぞれ遅延されたリファレンスコード信号を受信し、それぞれの相関器が、前記受信されたパイロット信号におけるピークを識別するために相関付けを実行するように行われる、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
前記リファインされたサーチ窓の前記第二のモードの前記高解像度のサーチは、前記第一のモードで発見された識別されたピークで、又は該識別されたピークの近くでのみ実行され、前記高解像度のサーチは、前記複数の相関器における遅延を調節することで前記ピークの位置でフォーカスされる、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
前記識別されたピークは、前記リファレンスコード信号を前記受信されたパイロット信号に整合させることで識別され、前記識別されたピークでの前記サーチ窓又は前記識別されたピークの近くの前記サーチ窓は、整合されたポイントを含む、
請求項３記載のマルチパスサーチャ。
前記リファレンスコード信号は、シーケンスジェネレータにより生成される、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
前記サーチ窓のサーチエリアを対応する相関器と揃えるため、それぞれの相関器の遅延を調節する複数のシーケンス遅延を更に有する、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
前記受信されたパイロット信号は、チップレートの４倍から８倍の間のサンプルレートでサンプリングされ、前記低解像度のモードは、チップレートの１倍から２倍のレートで動作する、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
前記高解像度のモードは、前記低解像度のレートよりも高いレートで動作する、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
前記複数の相関器の動作を同時に始動させるトリガ遅延回路を更に有する、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
前記第一のモードの間に前記複数の相関器からの結果に基づいて、前記第二のモードの間にピークの位置でのサーチをフォーカスするために前記複数の相関器に対する遅延を調節するモジュールを更に有する、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
前記サーチ窓は、２５６チップを含む、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
前記プログラマブルフィルタは、プログラマブルデジメーションフィルタを含む、
請求項１記載のマルチパスサーチャ。
受信されたパイロット信号のサンプルレートを調節するプログラマブルデジメーションフィルタと、
サンプルレートとサーチの解像度との間の調節を可能にするため、前記プログラマブルデジメーションフィルタによりサンプルレートが調節されたパイロット信号を記憶するサンプルバッファと、
前記受信されたパイロット信号と比較するため、リファレンスコード信号を提供するシーケンスジェネレータと、
第一のモードと第二のモードにおいて、前記サンプルバッファに記憶されているパイロット信号を前記リファレンスコード信号と比較する複数の相関器と、
前記複数の相関器に結合される複数のシーケンス遅延であって、相関のアクティビティがサーチ窓における位置に従って調節されるように前記リファレンスコード信号を遅延させる複数のシーケンス遅延とを備え、
前記サンプルバッファは、前記第一のモードの間に使用される通常のモードと、前記第二のモードの間に使用されるスパースセグメントシフトレジスタモードとを有するレジスタを含み、
前記第一のモードは、前記複数の相関器が、前記サーチ窓全体又はその一部を同時に包含し、前記複数の相関器が、前記サーチ窓のそれぞれの部分と対応するために遅延されるそれぞれ遅延されたリファレンスコード信号を受信し、それぞれの相関器が、前記受信されたパイロット信号におけるピークを識別するために相関付けを実行するように行われる前記サーチ窓の低解像度のサーチを含み、
前記第二のモードは、前記第一のモードで発見された識別されたピークで、又は該識別されたピークの近くでのみ、リファインされたサーチ窓の高解像度のサーチを含み、前記高解像度のサーチは、前記複数のシーケンス遅延を使用して、前記複数の相関器における遅延を調節することで前記ピークの位置でフォーカスされる、
ことを特徴とするマルチパスサーチャ。
前記受信されたパイロット信号は、チップレートの４倍から８倍の間のサンプルレートでサンプリングされ、前記低解像度のモードは、チップレートの１倍から２倍のレートで動作する、
請求項１３記載のマルチパスサーチャ。
前記高解像度のモードは、前記低解像度のレートよりも高いレートで動作する、
請求項１４記載のマルチパスサーチャ。
前記複数の相関器の動作を同時に始動させるトリガ遅延回路を更に有する、
請求項１３記載のマルチパスサーチャ。
前記第一のモードの間に前記複数の相関器からの結果に基づいて、前記第二のモードの間にピークの位置でのサーチをフォーカスするために前記複数の相関器に対する遅延を調節するモジュールを更に有する、
請求項１３記載のマルチパスサーチャ。
前記サーチ窓は、２５６チップを含む、
請求項１３記載のマルチパスサーチャ。
受信されたパイロット信号のサンプルレートを調整するため、前記受信されたパイロット信号をフィルタリングするステップと、
サンプルレートとサーチの解像度との間の調節を可能にするため、前記フィルタリングするステップでフィルタリングされたパイロット信号をサンプルバッファに記憶するステップと、
第一のモードと第二のモードにおいて、前記サンプルバッファに記憶されているパイロット信号をリファレンスコード信号と比較するステップとを含み、
前記サンプルバッファは、前記第一のモードの間に使用される通常のモードと、前記第二のモードの間に使用されるスパースセグメントシフトレジスタモードとを有するレジスタを含み、
前記第一のモードは、サーチ窓の低解像度のサーチを含み、前記第二のモードは、リファインされたサーチ窓の高解像度のサーチを含む、
ことを特徴とするマルチパスサーチ方法。
前記第一のモードの前記低解像度のサーチは、前記複数の相関器が、前記第一のモードで、前記受信されたパイロット信号を前記リファレンスコード信号と比較するために適合され、前記第二のモードで、前記サーチ窓全体を同時に包含するために構成され、前記複数の相関器が、前記サーチ窓のそれぞれの部分と対応するために遅延されるそれぞれ遅延されたリファレンスコード信号を受信し、それぞれの相関器が、前記受信されたパイロット信号におけるピークを識別するように相関付けを実行する、
請求項１９記載の方法。
前記第二のモードの間にピークの位置で前記サーチをフォーカスするために前記複数の相関器に対する遅延を調節するステップを更に有する、
請求項２０記載の方法。
前記リファインされたサーチ窓の前記第二のモードの前記高解像度のサーチは、前記第一のモードで発見された識別されたピークで、又は該識別されたピークの近くでのみ実行され、前記高解像度のサーチは、前記複数の相関器における遅延を調節することで前記ピークの位置でフォーカスされる、
請求項２０記載の方法。
前記識別されたピークは、前記リファレンスコード信号を前記受信されたパイロット信号に整合させることで識別され、前記識別されたピークでの前記サーチ窓又は前記識別されたピークの近くの前記サーチ窓は、整合されたポイントを含む、
請求項２２記載の方法。
シーケンスジェネレータを使用して前記リファレンスコード信号を発生するステップを更に含む、
請求項１９記載の方法。
前記サーチ窓のサーチエリアを対応する相関器と揃えるため、前記第一のモードと前記第二のモードにおいて前記リファレンスコード信号に前記受信されたパイロット信号を比較するために適合される、それぞれの相関器の遅延を調節する複数のシーケンス遅延を更に有する、
請求項１９記載の方法。
前記受信されたパイロット信号は、チップレートの４倍から８倍の間のサンプルレートでサンプリングされ、前記低解像度のモードは、チップレートの１倍から２倍のレートで動作する、
請求項１９記載の方法。
前記高解像度のモードは、前記低解像度のレートよりも高いレートで動作する、
請求項１９記載の方法。
前記第一のモードと前記第二のモードとにおいて、前記受信されたパイロット信号を前記リファレンスコードと比較する前記複数の相関器の動作を同時に始動させるステップを更に有する、
請求項１９記載の方法。
サンプルレートとサーチの解像度との間の調節を可能にするステップを更に有する、
請求項１９記載の方法。
コンピュータに、
受信されたパイロット信号のサンプルレートを調整するため、前記受信されたパイロット信号をフィルタリングするステップと、
サンプルレートとサーチの解像度との間の調節を可能にするため、前記フィルタリングするステップでフィルタリングされたパイロット信号をサンプルバッファに記憶するステップと、
第一のモードと第二のモードにおいて、前記サンプルバッファに記憶されているパイロット信号をリファレンスコードと比較するステップとを含み、
前記サンプルバッファは、前記第一のモードの間に使用される通常のモードと、前記第二のモードの間に使用されるスパースセグメントシフトレジスタモードとを有するレジスタを含み、
前記第一のモードは、サーチ窓の低解像度のサーチを含み、前記第二のモードは、リファインされたサーチ窓の高解像度のサーチを含む、
方法を実行させる命令のプログラムを記憶する、コンピュータにより読取り可能なプログラム記憶装置。