JP5525905B2 - セルサーチ装置及び方法、並びに、無線通信端末 - Google Patents

Description

本発明はセルサーチ装置及び方法、並びに、無線通信端末に関し、例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；周波数分割多元接続）移動体通信システムにおける移動局に適用し得るものである。

ＯＦＤＭ方式は、３Ｇ無線インタフェースの規格であるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）など、各種の規格に採用されている。ＯＦＤＭ移動体通信システムにおける移動局では、電源の立上げ時や、ハンドオーバに入る直前や、通信待ち受け時における間欠受信モードや、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ；時分割複信）における送信時間と受信時間との間（ＧＡＰ）では、パスロスが小さいセルを検出するセルサーチを行い、検出セルに係る基地局との間でパスを確立したり、周辺セルを確認したりする。ＬＴＥでは、セルサーチのために、第１同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び第２同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）のコード（シグナル）を利用する（非特許文献１参照）。以下の説明においては、適宜、第１同期チャネルのコード（第１同期コード）を「ＰＳＣ」と呼び、第２同期チャネルのコード（第２同期コード）を「ＳＳＣ」と呼ぶこととする。

以上のような２種類の同期用コード（ＰＳＣ、ＳＳＣ）を用いたセルサーチは、２段階の処理を行う（特許文献１、非特許文献１参照）。ＬＴＥでは、１０ｍｓ無線フレームが、前半及び後半の５ｍｓに分割でき、５ｍｓ周期でＰＳＣ及びＳＳＣが挿入されているが、ＰＳＣでは前半、後半を判別できず、ＳＳＣによって前半か後半かを判別することができる。ＬＴＥでは、ＳＳＣの直後にＰＳＣが出現するようになされている。

図５は、２段階のセルサーチを行う従来のセルサーチ装置を含む移動局（無線通信端末）の要部構成を示すブロック図である。図５は、セルサーチの面から見た主要部を書き出している。

図５において、図示しない基地局が放射した電波を受信アンテナ２が捕捉し、それにより得られた高周波信号（マルチキャリア信号）は受信部３によってディジタル信号（以下、無線データと呼ぶ）に変換された後、セルサーチ装置１に与えられる。

セルサーチ装置１は、ＰＳＣ検出部１１及びＳＳＣ検出部１２を有する。ＰＳＣ及びＳＳＣは、各セルのシステム周波数帯域幅によらずに中心周波数の６個のリソースブロックを用いて５ｍｓごとに送信される。

ＰＳＣ検出部１１は、システムで定義された各中心周波数（キャリア周波数）候補の無線データと、所定種類数のＰＳＣ系列との相関を時間領域で検出する。接続すべきセルの中心周波数で、セルが属するセル番号グループに対応したＰＳＣ系列との相関検出結果は、ＰＳＣが５ｍｓ毎に送信されるため、５ｍｓ毎にピークを有する。ＰＳＣ検出部１１は、この相関ピークを検出することによって、接続すべきセルの、キャリア周波数、ＰＳＣの受信タイミング（５ｍｓレベルの時間同期）、及び、セル番号グループを検出する。

ＳＳＣ検出部１２は、検出されたＰＳＣの受信タイミングに基づいて、ＳＳＣの受信タイミングでの無線データとＳＳＣ系列との相関を検出する。この相関検出は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）後の周波数領域の信号に対して実行される。ＳＳＣ検出部１２は、最大の相関値をとるＳＳＣ系列から、１０ｍｓの無線フレーム同期を検出し、セル番号を同定する。

図６は、電源の立上げ時やハンドオーバに入る直前に行う従来のセルサーチでの処理の流れを示す説明図である。図６は、ＰＳＣ検出部１１及びＳＳＣ検出部１２がそれぞれ２回の相関検出を行う場合を示している。

ＰＳＣ検出部１１が相関検出するときには、無線データにおけるＰＳＣの時間軸上の位置が不明であるため、ＰＳＣの挿入周期である５ｍｓを相関処理期間として、予め定められている回数（図６の例では２回）だけＰＳＣ系列に対する相関値の算出処理を行う。ＰＳＣ検出部１１は、所定回数の期間でそれぞれ得られた相関値を統合して（例えば、平均値を得る）得られた系列に基づいて、キャリア周波数、ＰＳＣの受信タイミング、及び、セル番号グループを検出するＰＳＣ検出処理を実行する。このＰＳＣ検出処理にもある程度の時間がかかる。

ＳＳＣ検出部１２は、検出されたＰＳＣの受信タイミングに基づいて、ＳＳＣの受信タイミングが分かったので、その後の予め定められている回数（図６の例では２回）だけＳＳＣ系列に対する相関値の算出処理を行う。最初の算出処理と次の算出処理との間には、ＳＳＣの周期である５ｍｓの時間差が生じる。ＳＳＣ検出部１２は、所定回数の期間で、それぞれ得られた相関値を統合して（例えば、平均値を得る）得られた系列に基づいて、１０ｍｓの無線フレーム同期を検出し、セル番号を同定するＳＳＣ検出処理を実行する。このＳＳＣ検出処理にもある程度の時間がかかる。

特開２００８−１１８３０９

服部武編著、「ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ教科書」、株式会社インプレスＲ＆Ｄ２００８年９月初版発行、第９章９．４節

従来のセルサーチ方法では、ＰＳＣ検出処理やＳＳＣ検出処理に要する時間を抑えたとしても、セルサーチ時間に要する全体の時間が長くなり、セルサーチを高速で行うことができなかった。

図６の例では、ＰＳＣ系列の１回目の相関値算出に５ｍｓ、ＰＳＣ系列の２回目の相関値算出に５ｍｓ、ＰＳＣ検出処理にαｍｓ、ＳＳＣ系列の１回目の相関値算出を開始するまでに要する時間が最小０ｍｓ〜最大５ｍｓ、ＳＳＣ系列の１回目の相関値算出を行う期間を含めＳＳＣ系列の２回目の相関値算出を開始するまでに要する時間が５ｍｓ、ＳＳＣ系列の２回目の相関値算出に０．５ｍｓ、ＳＳＣ検出処理にβｍｓにかかり、セルサーチに要する時間は、（１５．５＋α＋β）ｍｓ〜（２０．５＋α＋β）ｍｓであり、かなり長い時間となっている。

相関ピークの検出精度を一段と高めようとして相関値算出処理の繰返し数をさらに多くした場合には、さらに、セルサーチ時間は長くなる。

図６は、電源の立上げ時やハンドオーバに入る直前に行うセルサーチでの時間経過を示しているが、通信待ち受け時における間欠受信モードで行うセルサーチや、ＴＤＤにおけるＧＡＰ区間を利用して行う周辺セルサーチの場合にも（図７参照）、セルサーチ時間は長くなるという同様な課題が生じている。

そのため、異なる同期コードを利用した多段階処理で行うセルサーチを高速に実行させることができるセルサーチ装置及び方法、並びに、無線通信端末が望まれている。

かかる課題を解決するため、第１の本発明は、第１の同期コードと、上記第１の同期コードに対し、所定の時間差をもって生じる第２の同期コードとを少なくとも含む、受信した無線データの系列が与えられ、上記無線データの送信元に係るセルの情報を得るセルサーチ装置において、（１）受信した所定時間分の無線データを用いて、上記第１の同期コードに係る検出処理を実行する第１同期コード検出手段と、（２）上記第１同期コード検出手段が利用した所定時間分の無線データを、上記第１同期コード検出手段の検出処理に並行して書き込んでバッファリングするバッファメモリ手段と、（３）上記第１同期コード検出手段が得た、受信中の無線データにおける上記第１の同期コードのタイミングに基づき、上記バッファメモリ手段に格納されている所定時間分の無線データから、上記第２の同期コードの区間の無線データを取り出し、取り出した無線データを用いて、上記第２の同期コードに係る検出処理を実行する第２同期コード検出手段とを有し、（４）上記所定時間は、上記第１及び第２の同期コードを共に含む単位時間のＮ（Ｎは２以上の整数）倍の時間に選定されており、（５）上記第１同期コード検出手段は、Ｎ個の単位時間毎の無線データに対するＮ回の相関処理を順次実行し、その相関処理結果を統合して第１の同期コードのタイミングを特定し、（６）上記第２同期コード検出手段は、上記バッファメモリ手段に格納されている所定時間分の無線データから、Ｎ個の単位時間毎の上記第２の同期コードの区間の無線データを取り出し、取り出したＮ個の単位時間毎の無線データに対するＮ回の相関処理を並行して実行し、その相関処理結果を統合して第２の同期コードを検出することを特徴とする。

第２の本発明は、第１の同期コードと、上記第１の同期コードに対し、所定の時間差をもって生じる第２の同期コードとを少なくとも含む、受信した無線データの系列が与えられ、上記無線データの送信元に係るセルの情報を得るセルサーチ方法において、（１）第１同期コード検出手段は、受信した単位時間のＮ（Ｎは２以上の整数）倍の時間である所定時間分の無線データを用い、Ｎ個の単位時間毎の無線データに対するＮ回の相関処理を順次実行し、その相関処理結果を統合して第１の同期コードのタイミングを特定する処理を含む、上記第１の同期コードに係る検出処理を実行し、（２）バッファメモリ手段は、上記第１同期コード検出手段が利用した所定時間分の無線データを、上記第１同期コード検出手段の検出処理に並行して書き込んでバッファリングし、（３）第２同期コード検出手段は、上記第１同期コード検出手段が得た、受信中の無線データにおける上記第１の同期コードのタイミングに基づき、上記バッファメモリ手段に格納されている所定時間分の無線データから、Ｎ個の単位時間毎の上記第２の同期コードの区間の無線データを取り出し、取り出したＮ個の単位時間毎の無線データに対するＮ回の相関処理を並行して実行し、その相関処理結果を統合して第２の同期コードを検出することを特徴とする。

第３の本発明は、第１の同期コードと、上記第１の同期コードに対し、所定の時間差をもって生じる第２の同期コードとを少なくとも含む無線データの系列が到来する無線通信端末において、内蔵するセルサーチ装置が第１の本発明のセルサーチ装置であることを特徴とする。

本発明によれば、第２の同期コードについての処理では、バッファリングしておいた無線データを利用し、受信中の無線データが第２の同期コードの区間になることを待つ必要がないので、多段階処理で行うセルサーチを高速に実行させることができるようになる。

第１の実施形態のセルサーチ装置を含む移動局（無線通信端末）の要部構成を示すブロック図である。 第１の実施形態のセルサーチ装置における電源立上げ時のセルサーチの処理時間配分を示す説明図である。 第１の実施形態のセルサーチ装置におけるＧＡＰ区間を利用した周辺セルサーチの処理時間配分を示す説明図である。 第２の実施形態のセルサーチ装置におけるＳＳＣ処理部の詳細構成を示すブロック図である。 従来のセルサーチ装置を含む移動局（無線通信端末）の要部構成を示すブロック図である。 従来のセルサーチ装置における電源立上げ時のセルサーチの処理時間配分を示す説明図である。 従来のセルサーチ装置におけるＧＡＰ区間を利用した周辺セルサーチの処理時間配分を示す説明図である。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるセルサーチ装置及び方法、並びに、無線通信端末の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。第１の実施形態の移動局（無線通信端末）は、例えば、ＬＴＥに従うＯＦＤＭ移動体通信システムにおける移動局である。この移動局は、携帯電話端末、データ端末、無線ＬＡＮ端末などのいずれであっても良い。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態のセルサーチ装置を含む移動局（無線通信端末）の要部構成を示すブロック図であり、従来に係る図５との同一、対応部分には同一符号を付して示している。図１は、セルサーチの面から見た主要部を書き出している。

図１において、第１の実施形態に係る移動局５は、受信アンテナ２、受信部３及び第１の実施形態のセルサーチ装置２０を有する。

受信アンテナ２は、従来と同様に、図示しない基地局が放射した電波を捕捉するものであり、受信部３は、従来と同様に、受信アンテナ２からの高周波信号（マルチキャリア信号）を無線データに変換してセルサーチ装置２０に与えるものである。

セルサーチ装置２０は、ＰＳＣ検出部２１、ＳＳＣ検出部２２、無線データバッファメモリ部２３、セルサーチモード制御部２４を有する。ここで、セルサーチ装置２０はハードウェア回路によって構成されていても良く、ＣＰＵがプログラムを実行することでセルサーチ装置２０としての機能を実現するようにしても良く、一部の機能だけＣＰＵがプログラムを実行することで実現させるものであっても良い。また例えば、ＰＳＣ検出部２１、ＳＳＣ検出部２２及び無線データバッファメモリ部２３をそれぞれ１チップとして構成しても良く、セルサーチモード制御部２４を移動局５としての制御用のチップに搭載して構成しても良い。

ＰＳＣ検出部２１は、基本的には、従来装置と同様に、２段階のセルサーチ処理のうち第１段階目の処理を実行するものである。すなわち、ＰＳＣ検出部２１は、ＰＳＣ系列を用いた相関値の算出処理と、サーチしているセルの、キャリア周波数、ＰＳＣの受信タイミング、及び、セル番号グループの検出処理（ＰＳＣ検出処理）とを実行するものである。ＰＳＣ検出部２１は、検出処理で得られた情報（ＰＳＣ検出結果）をＳＳＣ検出部２２に与える。

この第１の実施形態の場合、ＰＳＣ検出部２１は、自己が相関値を算出するために無線データを入力している期間を特定する書込み制御信号を、無線データバッファメモリ部２３に与えるようになされている。

ＰＳＣ検出部２１は、セルサーチ時に、所定回数（例えば２回）の相関値の算出処理と、１回のＰＳＣ検出処理を実行するが、相関値の算出処理やＰＳＣ検出処理の起動は、セルサーチモード制御部２４によって指示される。

ＳＳＣ検出部２２は、基本的には、従来装置と同様に、２段階のセルサーチ処理のうち第２段階目の処理を実行するものである。すなわち、ＳＳＣ検出部２２は、ＳＳＣの受信タイミングでの無線データとＳＳＣ系列との相関値を算出する処理と、最大の相関値をとるＳＳＣ系列から、１０ｍｓの無線フレーム同期を検出し、セル番号を同定する処理（ＳＳＣ検出処理）とを実行するものであり、ＳＳＣ検出処理での結果をセルサーチ結果として出力するものである。

この第１の実施形態の場合、ＳＳＣ検出部２２は、ＰＳＣの受信タイミングに応じて定まるＳＳＣ期間を特定している読出し制御信号を無線データバッファメモリ部２３に与え、処理に用いる無線データを無線データバッファメモリ部２３から取り込むようになされている。

無線データバッファメモリ部２３は、ＰＳＣ検出部２１からの書込み制御信号に応じ、ＰＳＣ検出部２１がＰＳＣ系列との相関値の算出に用いている無線データを書き込むと共に、ＳＳＣ検出部２２からの読出し制御信号に応じ、格納されている無線データのうち、ＳＳＣ系列に係る無線データを読み出してＳＳＣ検出部２２に与えるものである。ここで、無線データバッファメモリ部２３の容量は、ＰＳＣ検出部２１において実行される相関値の算出処理の回数をＭ回とした場合、５ｍｓの各回の無線データを全て（Ｍ回の無線データの全てを）格納できる容量に選定されている。

セルサーチモード制御部２４は、電源の立上げ時のセルサーチや、ＴＤＤにおけるＧＡＰ区間を利用した異周波数の周辺セルサーチなど、セルサーチの種類（モード）に応じて、ＰＳＣ検出部２１が実行する処理を起動させるものである。セルサーチモード制御部２４による処理起動については、後述する動作説明の項で明らかにする。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係るセルサーチ装置２０の動作（セルサーチ方法）を説明する。以下では、電源の立上げ時のセルサーチ動作と、ＧＡＰ区間を利用した異周波数の周辺セルサーチ動作とを、この順序で順次説明する。なお、詳述は省略するが、ハンドオーバに入る直前に行うセルサーチの動作や、通信待ち受け時における間欠受信モードで行うセルサーチ動作なども、以下で説明するセルサーチ動作と同様な特徴動作が実行される。

（Ａ−２−１）電源の立上げ時のセルサーチ動作
図２は、電源の立上げ時における第１の実施形態のセルサーチ動作での処理の流れを示す説明図である。図２は、ＰＳＣ検出部２１が実行する相関値の算出処理の回数が２回で、ＳＳＣ検出部２２が実行する相関値の算出処理の回数が２回である場合を示している。

例えば、移動局５の電源が立ち上げられると、移動局５の図示しない制御部から、セルサーチモード制御部２４に電源立上げ時のセルサーチ動作を行うことが指示され、セルサーチモード制御部２４は、これに応じ、ＰＳＣ検出部２１に対し、相関値の算出処理を２回続けて実行し、その後直ちに、ＰＳＣ検出処理を実行することを指示する。

ＰＳＣ検出部２１は、指示された時点から、受信部３から与えられた無線データの５ｍｓ分を用いて、１回目の相関値の算出処理を実行する（Ｓ１）。無線データバッファメモリ部２３は、ＰＳＣ検出部２１からの１回目の書込み制御信号に応じ、１回目の相関値の算出処理に並行して、相関値の算出処理に供している無線データを格納する。

ＰＳＣ検出部２１は、１回目の相関値の算出処理が終了すると、連続して、２回目の相関値の算出処理を実行する（Ｓ２）。すなわち、ＰＳＣ検出部２１は、受信部３から継続して与えられた無線データの次の５ｍｓ分を用いて、２回目の相関値の算出処理を実行する。無線データバッファメモリ部２３は、ＰＳＣ検出部２１からの２回目の書込み制御信号に応じ、２回目の相関値の算出処理に並行して、相関値の算出処理に供している無線データを格納する。

ＰＳＣ検出部２１は、２回目の相関値の算出処理が終了すると、直ちに、ＰＳＣ検出処理を実行し、サーチしているセルの、キャリア周波数、ＰＳＣの受信タイミング、及び、セル番号グループの検出処理（ＰＳＣ検出処理）を実行し、ＰＳＣ検出処理で得られた情報（ＰＳＣ検出結果）をＳＳＣ検出部２２に出力する（Ｓ３）。

ＳＳＣ検出部２２は、ＰＳＣ検出結果が与えられると直ちに、ＳＳＣ系列についての１回目の相関値の算出処理を実行する（Ｓ４）。すなわち、その時点で受信部３から出力されている無線データの位相に関係なく、ＳＳＣ検出部２２は、無線データバッファメモリ部２３に格納されている、ＰＳＣ系列についての１回目の相関値の算出処理で適用した無線データにおけるＳＳＣ期間のデータを読み出してＳＳＣ系列についての１回目の相関値の算出処理を実行する。なお、ＰＳＣの受信タイミングからは、ＳＳＣの受信タイミングが一意に定まり、そのＳＳＣの受信タイミングから、無線データバッファメモリ部２３に格納されている無線データにおけるＳＳＣ期間を特定することができる。

ＳＳＣ検出部２２は、１回目の相関値の算出処理が終了すると、連続して、ＳＳＣ系列についての２回目の相関値の算出処理を実行する（Ｓ５）。この際にも、その時点で受信部３から出力されている無線データの位相に関係なく、ＳＳＣ検出部２２は、無線データバッファメモリ部２３に格納されている、ＰＳＣ系列についての２回目の相関値の算出処理で適用した無線データにおけるＳＳＣ期間のデータを読み出してＳＳＣ系列についての２回目の相関値の算出処理を実行する。

ＳＳＣ検出部２２は、２回目の相関値の算出処理が終了すると、直ちに、１０ｍｓの無線フレーム同期を検出し、セル番号を同定するＳＳＣ検出処理を実行し、ＳＳＣ検出処理で得られた情報をセルサーチ結果として出力する（Ｓ６）。１０ｍｓの無線フレームの同期検出では、受信部３から出力されている無線データの時間軸上で同期を検出する。なお、１０ｍｓの無線フレームの前半は、ＰＳＣ系列についての１回目の相関値の算出処理に用いた５ｍｓの無線データに含まれているＳＳＣで規定されるか、ＰＳＣ系列についての２回目の相関値の算出処理に用いた５ｍｓの無線データに含まれているＳＳＣで規定されるかを確認することで１０ｍｓの無線フレームの同期を検出でき、無線データバッファメモリ部２３に無線データを格納し終えた時点からの現時点の経過時間から、１０ｍｓの無線フレームにおける現時点の位相を定めることができる。

いま、ＰＳＣ検出処理に要する時間をαｍｓ、ＳＳＣ検出処理に要する時間をβｍｓ、ＳＳＣ系列についての相関値の算出処理に要する時間を０．５ｍｓとすると、セルサーチを起動してからセルサーチ結果を得るまでの時間は、（１０＋２×０．５＋α＋β）ｍｓ＝（１１＋α＋β）ｍｓとなる。従来のセルサーチ方法であれば、（１５．５＋α＋β）ｍｓ〜（２０．５＋α＋β）ｍｓだけかかっていたので、従来のセルサーチ方法に比較して４．５ｍｓ〜９．５ｍｓだけ短縮することができる。

（Ａ−２−２）ＧＡＰ区間を利用した周辺セルサーチ動作
図３は、第１の実施形態によるＧＡＰ区間を利用した異周波数の周辺セルサーチ動作での処理の流れを示す説明図である。図３は、ＰＳＣ検出部２１が実行する相関値の算出処理の回数が２回で、ＳＳＣ検出部２２が実行する相関値の算出処理の回数が２回である場合を示している。また、ＧＡＰ周期が４０ｍｓで、ＧＡＰ区間が６ｍｓの場合を示している。

移動局５と図示しない基地局との通信中においては、ＧＡＰ区間を利用して、周辺セルをサーチすることが繰り返し実行される。例えば、移動局５の図示しない制御部が、セルサーチモード制御部２４に対してこのような周辺セルサーチ動作を適宜指示し、セルサーチモード制御部２４は、これに応じ、ＰＳＣ検出部２１に対し、相関値の算出処理を２つのＧＡＰ区間で続けて実行し、その後直ちに、ＰＳＣ検出処理を実行することを指示する。

ＰＳＣ検出部２１は、指示後の最初のＧＡＰ区間になると、その６ｍｓのＧＡＰ区間中予め定められている５ｍｓの期間に、受信部３から与えられた無線データを用いて、１回目の相関値の算出処理を実行し（Ｓ１１）、その後、次のＧＡＰ区間になるのを待ち受ける。ここで、無線データバッファメモリ部２３は、ＰＳＣ検出部２１からの１回目の書込み制御信号に応じ、１回目の相関値の算出処理に並行して、相関値の算出処理に供している５ｍｓ分の無線データを格納する。

ＰＳＣ検出部２１は、１回目の相関値の算出処理が終了した後の次のＧＡＰ区間になると、その６ｍｓのＧＡＰ区間中予め定められている５ｍｓの期間（例えば、最初及び最後の０，５ｍｓを除いた５ｍｓ）に、受信部３から与えられた無線データを用いて、２回目の相関値の算出処理を実行する（Ｓ１２）。このときも、無線データバッファメモリ部２３は、ＰＳＣ検出部２１からの２回目の書込み制御信号に応じ、２回目の相関値の算出処理に並行して、相関値の算出処理に供している５ｍｓ分の無線データを格納する。

ＰＳＣ検出部２１は、２回目の相関値の算出処理が終了すると、直ちに、ＰＳＣ検出処理を実行し、サーチしているセルの、キャリア周波数、ＰＳＣの受信タイミング、及び、セル番号グループの検出処理（ＰＳＣ検出処理）を実行し、ＰＳＣ検出処理で得られた情報（ＰＳＣ検出結果）をＳＳＣ検出部２２に出力する（Ｓ１３）。

ＳＳＣ検出部２２は、ＰＳＣ検出結果が与えられると直ちに、ＳＳＣ系列についての１回目の相関値の算出処理を実行する（Ｓ１４）。すなわち、その時点で受信部３から出力されている無線データの位相に関係なく、ＳＳＣ検出部２２は、無線データバッファメモリ部２３に格納されている、ＰＳＣ系列についての１回目の相関値の算出処理で適用した無線データにおけるＳＳＣ期間のデータを読み出してＳＳＣ系列についての１回目の相関値の算出処理を実行する。

ＳＳＣ検出部２２は、１回目の相関値の算出処理が終了すると、連続して、ＳＳＣ系列についての２回目の相関値の算出処理を実行する（Ｓ１５）。この際にも、その時点で受信部３から出力されている無線データの位相に関係なく、ＳＳＣ検出部２２は、無線データバッファメモリ部２３に格納されている、ＰＳＣ系列についての２回目の相関値の算出処理で適用した無線データにおけるＳＳＣ期間のデータを読み出してＳＳＣ系列についての２回目の相関値の算出処理を実行する。

ＳＳＣ検出部２２は、２回目の相関値の算出処理が終了すると、直ちに、１０ｍｓの無線フレーム同期を検出し、セル番号を同定するＳＳＣ検出処理を実行し、ＳＳＣ検出処理で得られた情報をセルサーチ結果として出力する（Ｓ１６）。

いま、ＰＳＣ検出処理に要する時間をαｍｓ、ＳＳＣ検出処理に要する時間をβｍｓ、ＳＳＣ系列についての相関値の算出処理に要する時間を０．５ｍｓとすると、セルサーチを起動してからセルサーチ結果を得るまでの時間は、約（４０＋５＋２×０．５＋α＋β）ｍｓ＝（４６＋α＋β）ｍｓとなる。

図７は、従来方法によるＧＡＰ区間を利用した異周波数の周辺セルサーチ動作での処理の流れを示す説明図である。詳述は避けるが、従来のＧＡＰ区間を利用した周辺セルサーチ方法であれば、セルサーチを起動してからセルサーチ結果を得るまでの時間は、約（１２０．５＋β）ｍｓ〜（１２５．５＋β）ｍｓだけかかっていたので、従来のセルサーチ方法に比較して約（７４．５−α）ｍｓ〜（７９．５−α）ｍｓだけ短縮することができる。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、ＳＳＣ系列の相関値の算出処理を、その時点で受信されている無線データを利用せず、ＰＳＣ系列の相関値の算出処理に並行してバッファリングした無線データを利用して行うようにし、ＰＳＣ検出処理後に、直ちに、ＳＳＣ系列についての相関値の算出処理に移行するようにしたので、従来に比較して、セルサーチ時間を短縮することができる。言い換えると、高速セルサーチを実現することができる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明によるセルサーチ装置及び方法、並びに、無線通信端末の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。第２の実施形態に係るセルサーチ装置２０Ａは、ＳＳＣ検出部の詳細構成が第１の実施形態とは異なっている。

図４は、第２の実施形態に係るセルサーチ装置におけるＳＳＣ検出部の詳細構成が示すブロック図である。図４において、第２の実施形態のＳＳＣ検出部２２Ａは、２つのＳＳＣ相関算出部３０−１、３０−２と、ＳＳＣ検出処理部３１とを有する。

第１の相関算出部３０−１は、無線データバッファメモリ部２３に格納されている、ＰＳＣ系列についての１回目の相関値の算出処理で適用した無線データにおけるＳＳＣ期間のデータを読み出してＳＳＣ系列についての１回目の相関値の算出処理を実行するものであり、第２の相関算出部３０−２は、無線データバッファメモリ部２３に格納されている、ＰＳＣ系列についての２回目の相関値の算出処理で適用した無線データにおけるＳＳＣ期間のデータを読み出してＳＳＣ系列についての２回目の相関値の算出処理を実行するものである。すなわち、この第２の実施形態の場合、ＳＳＣ系列についての１回目及び２回目の相関値の算出処理は、並行して同時に実行される。

ＳＳＣ検出処理部３１は、１回目及び２回目の相関値の並行的な算出処理が終了すると、１０ｍｓの無線フレーム同期を検出し、セル番号を同定するＳＳＣ検出処理を実行し、ＳＳＣ検出処理で得られた情報をセルサーチ結果として出力するものである。

第２の実施形態によれば、ＳＳＣ系列についての１回目及び２回目の相関値の算出処理を並行して実行する分、第１の実施形態よりセルサーチ時間を短縮することができる。

（Ｃ）他の実施形態
上記各実施形態においては、無線データバッファメモリ部２３をＰＳＣ検出部２１や、ＳＳＣ検出部２２、２２Ａの外部に設けたように説明したが、無線データバッファメモリ部２３を、ＰＳＣ検出部２１若しくはＳＳＣ検出部２２、２２Ａの内部に設けるようにしても良い。例えば、ＰＳＣ検出部２１を１チップで構成する場合に、無線データバッファメモリ部２３をそのチップに搭載するようにしても良い。

また、上記各実施形態の説明では、無線データバッファメモリ部２３への書込み制御信号をＰＳＣ検出部２１が発生し、無線データバッファメモリ部２３への読出し制御信号をＳＳＣ検出部２２、２２Ａが発生するように説明したが、上述したタイミングで書込み及び読出しを実行できるように専用のメモリ制御部が動作するものであっても良く、また、セルサーチ処理の時間管理を行っている処理制御部が無線データバッファメモリ部２３のアクセスを制御するものであっても良い。

さらに、上記各実施形態の説明では、ＰＳＣ検出部２１へセルサーチを起動した後は、ＰＳＣ検出部２１及びＳＳＣ検出部２２、２２Ａが自律的にタイミングを図って所定の処理を行うものを示したが、セルサーチ処理の時間管理を行う処理制御部が、相関値の算出処理や、ＰＳＣ検出処理、ＳＳＣ検出処理をその都度起動するものであっても良い。

上記各実施形態では、ＰＳＣ系列及びＳＳＣ系列の相関値の算出回数がそれぞれ２回ずつであるものをしめしたが、１回ずつであっても良く、３回以上であっても良い。また、ＰＳＣ系列の相関値の算出回数の方がＳＳＣ系列の相関値の算出回数より多くても良く、この場合、ＳＳＣ系列の相関値の算出回数だけ、ＰＳＣ系列の相関値の算出に並行した無線データバッファメモリ部２３への書込みを行うようにしても良い。

上記各実施形態では、ＯＦＤＭ移動体通信システムのセルサーチに適用した場合を示したが、多段階の同期処理を要する他の無線伝送方式（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式）を適用しているシステムのセルサーチに本発明を適用することができる。多段階も２段階に限定されず、３段階以上であっても良く、この場合、第Ｘ段階の処理でバッファリングした無線データを第（Ｘ＋１）段階以降の処理で利用するようにすれば良い。

５…移動局（無線通信端末）、２０…セルサーチ装置、２１…ＰＳＣ検出部、２２、２２Ａ…ＳＳＣ検出部、２３…無線データバッファメモリ部、２４…セルサーチモード制御部。

Claims (3)

1. 第１の同期コードと、上記第１の同期コードに対し、所定の時間差をもって生じる第２の同期コードとを少なくとも含む、受信した無線データの系列が与えられ、上記無線データの送信元に係るセルの情報を得るセルサーチ装置において、
   受信した所定時間分の無線データを用いて、上記第１の同期コードに係る検出処理を実行する第１同期コード検出手段と、
   上記第１同期コード検出手段が利用した所定時間分の無線データを、上記第１同期コード検出手段の検出処理に並行して書き込んでバッファリングするバッファメモリ手段と、
   上記第１同期コード検出手段が得た、受信中の無線データにおける上記第１の同期コードのタイミングに基づき、上記バッファメモリ手段に格納されている所定時間分の無線データから、上記第２の同期コードの区間の無線データを取り出し、取り出した無線データを用いて、上記第２の同期コードに係る検出処理を実行する第２同期コード検出手段とを有し、
   上記所定時間は、上記第１及び第２の同期コードを共に含む単位時間のＮ（Ｎは２以上の整数）倍の時間に選定されており、
   上記第１同期コード検出手段は、Ｎ個の単位時間毎の無線データに対するＮ回の相関処理を順次実行し、その相関処理結果を統合して第１の同期コードのタイミングを特定し、
   上記第２同期コード検出手段は、上記バッファメモリ手段に格納されている所定時間分の無線データから、Ｎ個の単位時間毎の上記第２の同期コードの区間の無線データを取り出し、取り出したＮ個の単位時間毎の無線データに対するＮ回の相関処理を並行して実行し、その相関処理結果を統合して第２の同期コードを検出する
   ことを特徴とするセルサーチ装置。
2. 第１の同期コードと、上記第１の同期コードに対し、所定の時間差をもって生じる第２の同期コードとを少なくとも含む、受信した無線データの系列が与えられ、上記無線データの送信元に係るセルの情報を得るセルサーチ方法において、
   第１同期コード検出手段は、受信した単位時間のＮ（Ｎは２以上の整数）倍の時間である所定時間分の無線データを用い、Ｎ個の単位時間毎の無線データに対するＮ回の相関処理を順次実行し、その相関処理結果を統合して第１の同期コードのタイミングを特定する処理を含む、上記第１の同期コードに係る検出処理を実行し、
   バッファメモリ手段は、上記第１同期コード検出手段が利用した所定時間分の無線データを、上記第１同期コード検出手段の検出処理に並行して書き込んでバッファリングし、
   第２同期コード検出手段は、上記第１同期コード検出手段が得た、受信中の無線データにおける上記第１の同期コードのタイミングに基づき、上記バッファメモリ手段に格納されている所定時間分の無線データから、Ｎ個の単位時間毎の上記第２の同期コードの区間の無線データを取り出し、取り出したＮ個の単位時間毎の無線データに対するＮ回の相関処理を並行して実行し、その相関処理結果を統合して第２の同期コードを検出する
   ことを特徴とするセルサーチ方法。
3. 第１の同期コードと、上記第１の同期コードに対し、所定の時間差をもって生じる第２の同期コードとを少なくとも含む無線データの系列が到来する無線通信端末において、
   内蔵するセルサーチ装置が請求項１に記載のセルサーチ装置であることを特徴とする無線通信端末。

Images