WO2004079939A1 - セル検出装置 - Google Patents

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WO2004079939A1
WO2004079939A1 PCT/JP2003/002655 JP0302655W WO2004079939A1 WO 2004079939 A1 WO2004079939 A1 WO 2004079939A1 JP 0302655 W JP0302655 W JP 0302655W WO 2004079939 A1 WO2004079939 A1 WO 2004079939A1
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WO
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timing
detected
code
scramble
slot boundary
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/002655
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English (en)
French (fr)
Inventor
Akira Ito
Koji Matsuyama
Original Assignee
Fujitsu Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Fujitsu Limited filed Critical Fujitsu Limited
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073Synchronisation aspects
    • H04B1/7083Cell search, e.g. using a three-step approach

Definitions

  • the present invention generally relates to the technical field of cellular mobile communication, and more particularly to a senor detector for performing cell search (eel1search).
  • a senor detector for performing cell search eel1search
  • a mobile terminal in this type of technical field In order for a mobile terminal in this type of technical field to connect a radio link with a radio base station, it is first necessary for the mobile terminal to ensure synchronization with the radio base station. Then, the wireless link is connected through transmission and reception of predetermined signals on the uplink and downlink control channels.
  • the radio base station to which the mobile terminal should be connected to the wireless link among the neighboring wireless base stations should be determined based on the fact that the best reception quality can be obtained in the downlink. .
  • Such a process of searching for a # ⁇ station is generally called cell search.
  • seno-research searches for a non-texture station to which a wireless link should be connected when a mobile terminal turns on the power, and searches for a cell to be connected to (a radio base station that controls the cell) at the time of handover ⁇ Done in ⁇ .
  • each radio base station uses a scrambling code (SC: Scramble 1 e Co). de).
  • SC Scramble 1 e Co
  • de the more radio base stations to be distinguished, the more scrambling codes are required.
  • the search is performed sequentially for all of the scramble codes, it is possible to determine the radio base station itself, but there is a problem that the cell search is remarkably prolonged. From such a viewpoint, a technique for performing cell search in three stages as described below is known. If the radio base stations are synchronized with each other, for example, one radio base station broadcasts the time shift of one type of scramp record to each mobile terminal in the cell, while the mobile terminal performs the time shift. By detecting, the wireless base station can be specified. In this way, cell search Although the body can be fast, it is generally not easy to construct a system in which the radio base stations are synchronized with each other, and this is disadvantageous in that a lot of burden is imposed on system design and operation.
  • FIG. 1 shows a frame structure of a downlink control signal used when performing a three-stage cell search. For simplicity, power is not drawn for one frame, but similar frames are actually transmitted repeatedly.
  • a frame 100 includes a predetermined number of slots 102, for example, fifteen.
  • Each slot 102 includes a first signal 104 relating to a synchronization channel and a second signal 106 relating to a predetermined known signal.
  • the first part of the first signal 104 (for example, the first one symbol in the case where one slot has ten symbols) includes a first synchronization channel (PSCH: Primary Synchronization on Channels). ) 108 and a second synchronization channel (SSCI-I: Secondary Synchronization Channelization 110).
  • PSCH Primary Synchronization on Channels
  • SSCI-I Secondary Synchronization Channelization 110
  • the other part of the first signal 104 includes a first common control physical channel (P-CCPCH: Primary—Common Control Physical Channel) 112 which is predetermined broadcast information.
  • the second signal 106 includes a common pilot channel (CPI CH: Common Pilot Channel 1), which is a known signal between the radio base station and the mobile terminal.
  • CPI CH Common Pilot Channel 1
  • the control signal as shown in FIG. 1 is encoded by a predetermined scramble code, and then transmitted from a radio base station to a subordinate mobile terminal.
  • the PSCH 108 is spread with a primary synchronization code (PSC: Primary Synchronization code) of a slot period, and this code is used in common by all radio base stations.
  • the SSCH 110 is spread with a secondary synchronization code (SSC: Second synchronization code) of a frame period, and this code has a plurality of types, for example, 16 types. Either of these sliding doors is assigned to each slot 102, and what is assigned depends on the scrambling code (code group to which the scrambling code belongs) of the radio base station.
  • the CP I CH 106 is spread by a scramble code for f SlJ of each wireless base station, and there are 512 types, for example.
  • the predetermined The signal spread with the above code is transmitted asynchronously from each radio base station.
  • scramble scramble
  • diffusion sinulose diffusion
  • despread despreading
  • the received signal received by the mobile terminal is despread with the primary synchronization code PSC, and the slot boundary is detected. More specifically, the correlation between the received signal and the PSC is calculated by using a matched binoreta (MF), and an instantaneous correlation value or power value is calculated. This instantaneous value is averaged, and the timing that gives the maximum value is detected as a slot boundary.
  • MF matched binoreta
  • the received signal is despread with all secondary synchronization codes SSC using the slot boundaries detected in the first stage, the frame boundaries are detected, and the scrambling code The code group to which it belongs is determined.
  • the received signal is despread by all 16 types of secondary synchronization codes KSS C, and a secondary synchronization code SS corresponding to each slot 102 is provided. Is what the 16 types are. Since, for example, 15 slots 102 are included in one frame, the secondary synchronization code is determined by the number of slots. Also in this case, instantaneous values are calculated and averaged.
  • the code group to which the scramble code belongs among the 64 types of code groups is determined. It is determined. Furthermore, a frame boundary is detected by the pattern of the secondary synchronization code SSC.
  • a scramble code is detected using the code groups and frame boundaries found in the second stage.
  • One code group includes predetermined eight types of scramble codes.
  • the received signal is despread with these eight scrambling codes. Also in this case, instantaneous values are calculated and averaged. Then, the one that gives a correlation value exceeding a predetermined threshold value is finally identified as a cell scrambling code.
  • the timings of the first synchronization code PSC, the second synchronization code SSC, and the scrambling code SC used in the above cell search need to be all the same (that is, synchronized). If this timing shifts (even a one-chip shift), the cell search itself may become difficult due to the inability to obtain an appropriate correlation value. Also, due to the timing shift, the slot boundary of the already detected scramble code is erroneously recognized and recognized as the slot boundary of the undetected cell, and the same scramble code is detected again, and the cell search is delayed. There is also a period.
  • the clock skew or clock sweep (c 1 ocksweep) is caused by, for example, the synchronization of the mobile terminal clock and the radio base station clock due to individual differences and the stability of device operation. This is due to the fact that there is not.
  • sample data data obtained by sampling the received signal
  • subsequent cell search is performed. Then, it is conceivable to read sample data from this memory each time. In this way, it is always guaranteed that the same data is used at each stage of each cell search. Therefore, for example, it is possible to avoid the problem that the timing is shifted between the first stage and the third stage, and that inappropriate timing is used in the third stage, and that the same scramble code is detected again. Can also be avoided.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-9044
  • Patent Document 2
  • the present invention provides a cell detection device that performs a three-stage cell search in a mobile communication system in which wireless base stations are asynchronous, and suppresses the effect of sample timing shift or clock sweep that may occur when performing a cell search.
  • the purpose of the present invention is to share a cell detection device that can perform detection.
  • the present invention suppresses the influence of sample timing deviation that may occur when performing a cell search in a cell detection device that performs three-stage cell search in a mobile communication system in which wireless base stations are asynchronous.
  • Another object of the present invention is to provide a cell detection device capable of performing a cell search without using a large-scale memory for storing sampling data for one or more frames.
  • a cell detection device that performs a cell search to determine a scramble record for distinguishing a plurality of radio base stations in a mobile communication system
  • ⁇ ⁇ path search means for despreading a received signal using the scramble code detected by the third means and obtaining a delay profile including a plurality of paths separated in time; Utilizing the delay profile, identifying means for detecting one or more paths related to a signal transmitted from the radio base station distinguished by the self-scramble code, and a slot boundary detected by the first means
  • a cell detection device having a mask means for excluding timing of one or more paths detected by a specific means from a timing catch
  • FIG. 1 shows a frame format of a downlink control signal for cell search.
  • FIG. 2 is a block diagram of a mobile terminal having the cell detection device according to the embodiment of the present application.
  • FIG. 3 shows a timing chart of the cell search according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a delay profile created by the path search unit.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a delay profile created by the path search unit.
  • FIG. 6 shows a timing chart of the cell search according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows a timing chart of the cell search according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram of a mobile terminal having the cell detection device according to the embodiment of the present application.
  • FIG. 9 shows a timing chart of the cell search according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial block diagram of a mobile terminal having the cell detection device according to the embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal 200 is connected to an antenna section 202 for receiving a radio signal from a radio base station, a radio section 204 connected to the antenna section 202, and an output of the radio section 204. And a converted analog-to-digital converter 206.
  • the radio unit 204 outputs a baseband analog frequency signal by performing processing such as filtering and frequency conversion using a bandpass filter.
  • the analog-to-digital converter 206 converts an analog signal from the radio 204 into a digital signal.
  • the mobile terminal 200 has a cell detection device 208 according to the embodiment of the present invention connected to the output of the analog-to-digital conversion unit 206 and a downstream demodulation unit 210.
  • the demodulation unit 210 uses the signal from the cell detection device 208 to extract the signal contained in the received signal. Demodulate the contents.
  • the format of the received signal received by the mobile terminal has a structure in which a frame is formed by a predetermined number of slots, as described with reference to FIG. In this embodiment, one frame is formed by 15 slots.
  • the cell detector 208 has a senor detector 212 connected to the output of the analog-to-digital converter 206.
  • the cell detection unit 2 12 has a first processing unit 2 14 connected to the output of the analog digit conversion unit 206, and the first processing unit 2 14 has a first processing unit common to all slots.
  • the received signal is despread using Scramco Record (PSC), and the timing of the slot boundary that gives a correlation value exceeding a predetermined value is detected.
  • PSC Scramco Record
  • the cell detection unit 2 12 has a second processing unit 2 16 connected to the first processing unit 2 14, and the second processing unit 2 16 is detected by the first processing unit 2 14 Based on the slot boundary, the received signal is despread with the second scrambling code (SSC), the timing of the frame boundary giving a correlation value exceeding a predetermined value is detected, and the scrambling code (SC) to be searched belongs. Determine the code group.
  • the cell detection unit 2 12 has a third processing unit 2 18 connected to the output of the second processing unit 2 16, and the third processing unit 2 18 The received signal is despread using a plurality of scramble codes included in the determined code group, and a scramble / record is detected based on the obtained correlation value.
  • the cell detection device 208 has a path search unit 220 connected to the output of the analog-to-digital converter 206 and the output of the third processing unit 218.
  • the path search section 220 uses the scramble code (SC) detected by the third processing section 218 to despread the signal received from the analog-to-digital conversion section 206.
  • the path search section 220 obtains a delay profile including a plurality of temporally separated paths for the signal from the radio base station to which the scramble code is assigned.
  • the cell detection device 208 has a path identification unit 222 connected to the output of the path search unit 220, and the path identification unit 222 has a delay determined by the path search unit 220.
  • the cell detection device 208 Utilizing the profile, it detects one or more paths (ie, their temporal timing) associated with the signal said by the radio base station identified by the scrambling code.
  • the cell detection device 208 has a mask portion 224 connected to the output of the path identification portion 222, and the mask portion 224 detects the one detected by the path feature 222. More than It operates to exclude the path timing from the timing of the slot boundary detected by the first processing unit 214. Further, the cell detection device 208 has a storage unit 226 for storing the timing and the correlation value (or the size of the path) relating to the candidate for the slot boundary detected by the first processing unit 214.
  • FIG. 3 is a timing chart showing an operation example of cell search according to the embodiment of the present invention.
  • the horizontal axis on the lower side of the figure indicates the time axis.
  • the first stage uses the first synchronization code (PSC)
  • the second stage uses the second synchronization code (SSC)
  • the third stage uses the scramble code (SC).
  • the period during which the processing takes place is indicated.
  • the fourth series from the top in FIG. 3 also shows the period for performing the path search.
  • a second cell search and a third cell search are performed after a first cell search for searching for a first cell.
  • a received signal received by a mobile terminal is despread with a primary synchronization code P SC during a period indicated by reference numeral 302, and a slot boundary is detected. More specifically, the correlation between the received signal and PSC is calculated using a matched filter, and an instantaneous correlation value or power value is calculated. The instantaneous values are averaged, and the timing giving the maximum value is detected as a slot boundary.
  • the received signal is converted to all the secondary synchronization codes SSC using the slot boundaries (timing) detected in the first stage. Then, the frame boundary is detected, and the code group to which the sclamp record belongs is determined. These processes are performed in the second processing unit 211 of FIG. First, the received signal is despread with all of the 16 types of secondary synchronization codes SSC, and it is determined which of the 16 types of secondary synchronization codes SSC corresponding to each slot 102 is. Since, for example, 15 slots 102 are included in one frame, the secondary synchronization code is determined by the number of slots. Also in this case, instantaneous values are calculated and averaged.
  • a scramble code is detected using the code group and the frame boundary found in the second stage in the period indicated by reference numeral 310. These processes are performed in the third processing unit 218 of FIG.
  • One code group includes predetermined eight types of scramble codes.
  • the received signal is despread with these eight scrambling codes.
  • the instantaneous values are calculated and averaged.
  • the one that gives a correlation value exceeding a predetermined threshold value is finally identified as the scramble code (S C 1) of the first cell.
  • the mobile terminal finds the scramble code (S C2) of the second cell. Before that, a process related to path search is performed within a period indicated by reference numeral 308.
  • a delay profile relating to a signal from the radio base station is created by using the first scramble and code (SC1).
  • SC1 first scramble and code
  • a signal transmitted in a mobile communication system is subjected to a multipath propagation environment, and a signal from a first radio base station using a first scramble code SC1 is also transmitted over a plurality of transmission paths. After that, it reaches the mobile terminal. Therefore, in the delay profile created by the path search unit 220, a plurality of paths having different timings are observed.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a delay profile for a signal from the first wireless base station.
  • the length of the horizontal axis corresponds to one slot of, for example, 250 chips.
  • the vertical axis indicates the magnitude (or power) of the correlation value calculated using the first scramble code SC1.
  • the path identification unit 222 detects the timings ⁇ 1 ⁇ , , 1 1 , 1 1 C , 1 1 D of a plurality of paths for the signal from the first radio base station as shown in the figure. This detection result is given to the mask section 222.
  • the mask unit 224 sends 1 A , 1 B , X 1 C , ⁇ 1 D at the timing of one or more paths detected by the path specifying unit 222 to the first processing unit 214. It operates so as to be excluded from the candidates for the timing of the slot boundary detected.
  • processing relating to the second cell search is performed.
  • the received signal received by the mobile terminal is despread with the primary synchronization code PSC, and the slot boundary is detected.
  • the maximum correlation value (or power) between the received signal and the PSC The given timing is detected as a slot boundary.
  • the mask unit 224 performs the first processing unit on the basis of the timings ⁇ 1 A , ⁇ 1 ⁇ , 1 C , ⁇ 1 D of one or more paths detected by the path identification unit 222 . It is excluded from slot boundary timing candidates detected in 2 14. For this reason, it is suppressed that the 1st scramble code (1st radio base station) is detected again in the 2nd cell search.
  • the received signal is despread with all the secondary synchronization codes SSC using the slot boundaries detected in the first stage during the period indicated by reference numeral 312.
  • the frame boundary is detected, and the code group to which the scramble code belongs is determined.
  • a scramble code is detected in the period indicated by reference numeral 314 using the code group and the frame boundary found in the second stage.
  • the received signal is despread using the eight scramble codes included in the detected code gnope, and a scramble code that gives a correlation value exceeding a predetermined threshold is finalized as the scramble code (SC 2) of the second cell. Certified.
  • processing related to path search is performed in a period indicated by reference numeral 3 16, and a delay profile related to a signal from the second base station using the scramble code SC 2 of the second cell is determined by the path search unit 2.
  • they are excluded from the timing of the slot boundary in the next cell search (third cell search) by the mask unit 222. In this way, the required number of radios Base station power S Cell search power is performed in order of S until found.
  • the path search for obtaining a delay profile including a plurality of paths separated in time is essentially processing related to demodulation in the demodulation unit 210 (for example, processing for performing RAKE combining). It is used for
  • the communication environment (multipath propagation environment) in the mobile communication system is as follows: Since it changes every moment, the path search for demodulation is performed frequently, and the delay profile is updated successively. The update frequency is shorter than the interval between the first to third steps in cell search. That is, the path search is performed not only during the periods indicated by reference numerals 308 and 316 in FIG. 3 but frequently during demodulation. Thereby, the cell search can be performed with high accuracy.
  • the timing used in the third stage would be incorrect It is feared that cell search will not be performed well.
  • the cell detection device since the delay profile is frequently updated between the first and third stages, even if a clock sweep occurs during that time, the cell detection device does not It is possible to accurately follow the timing and path of the slot boundary detected in the first stage. For this reason, it becomes possible to accurately detect the scramble code using the timing detected in the first stage in the third stage.
  • the memory can be omitted.
  • FIG. 6 shows another operation example of the cell search according to the embodiment of the present invention. Also in this example, as described above, after the first to third stages of the cell search are performed, a process related to a path search is performed, a delay profile is created, and a multipath related to the detected wireless base station is performed. Are detected and excluded from the timing of the next cell search. In the present embodiment, as shown in the figure, during the period indicated by reference numeral 602, the timings that are candidates for slot boundaries and their correlation values are stored in the storage unit 226 of FIG. You.
  • the received signal is not despread using the first synchronization code PSC and stored.
  • the data of the previous custody stored in Part 2 26 is used. That is, data relating to the previous candidate is extracted from the storage unit 226, and the path indicated by the reference Based on the result of the search, a timing other than the timing of the slot boundary for the first radio base station is selected, and a slot boundary that gives a higher correlation value is identified from them.
  • a frame boundary and a code group are detected.
  • the scrambling code (SC2) of the second radio base station is found in the period indicated by reference numeral 612. Thereafter, in the same manner, the processing relating to the path search is performed, and after a period indicated by reference numerals 6 16, 6 18, and 62 0, the third nothing! 3 ⁇ 4
  • the scramble code SC3 of the local office is found.
  • the period indicated by reference numeral 62 2 instead of using the data of the timing candidates stored in the storage unit 222, based on the correlation value between the first synchronization code PSC and the received signal, Timing candidates for the slot boundary are detected, and these are stored in the storage unit 226 as new data.
  • despreading using the first synchronization code PSC is performed to detect a slot boundary. There is no. Instead, it uses data on previous catches stored in the storage unit 226. For this reason, the amount of calculation or processing load for finding the slot boundary is reduced, and the slot boundary can be quickly obtained.
  • the calculation of the candidate for the slot boundary using the first synchronization code PSC is omitted for an excessively long period of time, there is a concern that a clock sweep will occur during that time, making cell search difficult.
  • FIG. 7 is a timing chart showing another operation example of the cell search according to the embodiment of the present invention.
  • the processing related to the path search is performed within the period indicated by reference numeral 708.
  • a delay profile for the signal from the first wireless base station is created, the multipath timing force S for the detected wireless base station is detected, and they are excluded from the timing in the next cell search (second cell search).
  • second cell search the next cell search
  • a frame boundary and a code group are detected within a period indicated by reference numeral 712, and a scramble code is searched for within a period indicated by reference numeral 714.
  • This embodiment relates to the operation in which no significant scramble code is found at the time of searching for this scramble code. This may occur, for example, when a cell search is performed based on a signal level that has accidentally increased due to noise or the like. It is also possible that the scramble code found within the period of reference numeral 7 14 is a scramble code that has already been detected. Originally, in order to prevent the latter situation from occurring, the timing of the path related to the detected scramble code is excluded from the next timing candidate by processing related to the path search in the preceding cell search. The latter situation does not occur if all path timings associated with the detected scrambling code are extracted.
  • the time span for creating the delay profile is a fraction of a period shorter than the cell search period, and second, accidental due to the ever-changing communication environment (eg, due to fading). In some cases, the signal level becomes too low and the path cannot be detected. Therefore, there is a possibility that the detected scramble code is detected again.
  • the process related to the path search for the path search unit 220 and the path identification unit 222 is unnecessary. It shall be. However, the timing of the slot boundary on which the current calculation is based should be excluded in the next path search. Otherwise, meaningful scrambling codes may not be found again.
  • the third processing unit 2 18 force The mask unit 224 or the first processing unit 214 is notified so that the timing of the slot boundary serving as the basis for the current calculation is not adopted as the next slot boundary. Then, a process related to the third cell search is performed from the period indicated by reference numeral 716.
  • FIG. 8 shows a block diagram of a mobile terminal having a cell detection device according to another embodiment.
  • the mobile terminal 800 is connected to an antenna section 802 for receiving a radio signal from a radio base station, a radio section 804 connected to the antenna section 802, and an output of the radio section 804. And an analog-to-digital converter 806. Further, the mobile terminal 800 has a cell detection device 808 according to the embodiment of the present invention connected to the output of the analog-to-digital converter 806, and a downstream demodulator 810.
  • the demodulation unit 810 demodulates the content of the signal included in the received signal while using the signal from the cell detection device 8108.
  • the cell detector 808 has a cell detector 812 connected to the output of the analog-to-digital converter 806.
  • the cell detection section 812 has a first processing section 814 connected to the output of the analog-to-digital conversion section 806, and the first processing section 814 has a first processing section 814 common to all slots.
  • the received signal is despread using the scramble code (PSC), and the timing of a slot boundary that gives a correlation value exceeding a predetermined value is detected.
  • the cell detection section 812 has a second processing section 816 connected to the first processing section 814, and the second processing section 816 is connected to the first processing section 814.
  • the received signal is despread with the second scrambling code (SSC), the timing of the frame boundary giving a correlation value exceeding a predetermined value is detected, and the scrambling code (SC) to be searched belongs.
  • SSC scrambling code
  • SC scrambling code
  • the cell detection device 808 has a mask unit 824 connected to the output of the third processing unit 818 of the cell detection unit 812.
  • the mask section 824 sets a predetermined range with respect to the slot boundary timing (old timing) related to the currently detected scramble code. In order to prevent timings that are within (for example, within a few samples before and after the old timing) from being adopted as slot boundaries, they are excluded from slot boundary timing candidates.
  • FIG. 9 is a timing chart showing an operation example of the cell search according to the present embodiment. Also in this example, the processes of the first to third stages in the first cell search are performed within the periods indicated by reference numerals 92, 904, and 96, as described above. However, after that, the processing related to the path search is not performed. In the present embodiment, timings within a predetermined range with respect to the old timing are excluded from slot boundary timing candidates so that they are not adopted as slot boundary timings thereafter. This processing is performed by the mask section 824. Then, the second cell search is performed in a period indicated by reference numerals 908 to 912.
  • the timing within a predetermined range with respect to the second scramble code (SC 2) detected by the second cell search is also determined from the candidates for the slot boundary timing so as not to be adopted thereafter as the slot boundary timing. They are excluded. Thereafter, the third cell search is performed similarly.
  • the predetermined range can be, for example, a range (the number of sample data) in which the timing of the already detected slot boundary is incorrectly recognized as another timing when a clock sweep occurs.
  • the specific value of the predetermined range can be set empirically or by simulation to set an appropriate value.
  • the predetermined range is a range of two to three samples before and after the timing of the already detected scramble code.
  • the timing of a plurality of paths related to the detected scramble code cannot be excluded from the next candidate at once, but this embodiment simplifies the cell search algorithm and reduces the computational burden. This is extremely advantageous from the viewpoint of reduction.
  • the force S describing the preferred embodiment of the present invention the present invention is not limited to this, and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本発明は、3段階のセルサーチを行っている際に生じ得るサンプルタイミングのずれの影響を抑制することの可能なセル検出装置を提供することを目的とする。本発明によるセル検出装置は、全スロットに共通の第1同期コードPSC、複数の相異なる第2同期コードSSCを利用して受信信号を逆拡散し、スロット境界及びフレーム境界のタイミングを検出し、所定の複数のスクランブルコードSCが所属するコードグループを判別する手段と、コードグループに含まれる複数のSCを利用して受信信号をそれぞれ逆拡散し、1つのSCを検出する第3手段と、検出されたSCを利用して遅延プロファイルを求めるパスサーチ手段と、検出された無線基地局からの1以上のパスを検出する特定手段と、スロット境界のタイミングの候補の中から、特定手段にて検出された1以上のパスのタイミングを除外するマスク手段を有する。

Description

明細書 セル検出装置 技術分野
本発明は、 一般にセルラ移動通信の技術分野に関し、 特にセルサーチ (e e l 1 s e a r ch) を行うためのセノレ検出装置に関する。 背景技術
この種の技術分野における移動端末が無線基地局と無線リンクを接続するには、 先ず、 移動端末が無線基地局との間で同期を確保する必要がある。 そして、 上り 及び下りの制御チャネルにおける所定の信号の送受信を経て、 無線リンクが接続 される。 移動端末が周辺の無 II基地局の内のどの無線基地局と無 #泉リンクを接続 すべきかについては、 下りリンクにて最も良好な受信品質が得られることを基準 に判定されるべきである。 そのような無 #β地局を探すプロセスは、 一般にセル サーチと呼ばれる。 セノレサーチは、 例えば、 移動端末が Ιί源投入した際に無線リ ンクを接続すべき無 I織地局を探 、ハンドオーバの際に樹亍先のセル (セ ルを管轄する無線基地局) を探す^^に行われる。
符号分割多重接続 (CDMA: Co d e D i v i s i on Mu 1 t i p 1 e Ac c e s s) 方式に代表されるスぺクトル拡散方式では、 個々の無線基地 局は、 スクランブルコード (SC: S c r amb 1 e Co d e) で区別され得 る。 区別すべき無線基地局数が多くなると、 それだけ多くのスクランブルコード が必要になる。 多くのスクランブルコードの総てについて順次探索を行えば、 無 線基地局を判別すること自体は可能であるが、 セルサーチが著しく長期ィ匕してし まう問題が生じる。 このような観点から、 以下に述べるようにセルサーチを 3段 階に分けて行う技術が知られている。 なお、 各無線基地局どうしが互いに同期し ているならば、 例えば 1種類のスクランプレコ一ドを時間シフトして各無線基地 局がセル内の移動端末に報知する一方、 移動端末はその時間シフトを検出するこ とで無線基地局を特定することが可能になる。 このようにすると、 セルサーチ自 体は高速になり得るが、 無線基地局どうしが互いに同期しているシステムを構築 することは一般に容易ではなく、 システム設計及び運用に際して多くの負担がか 力つてしまう等の点で不利である。
図 1は、 3段階のセルサーチを行う際に使用される、 下り制御信号のフレーム 構成を示す。 簡単のため、 1フレーム分し力描力れていないが、 実際には同様な フレームが繰り返し伝送される。 図示されているように、 フレーム 100は、 例 えば 15個の所定数のスロット 102を含む。 各スロット 102には、 同期チヤ ネノ に関する第 1信号 104と、 所定の既知信号に関する第 2信号 106とが 含まれる。 第 1信号 104の先頭部分 (例えば、 1スロットが 10シンポルであ る場合の先頭の 1シンポルの部分) には、 第 1同期チャネル (PSCH: P r i ma r y Syn c n r on i z a t i on Ch a nne l) 108と、 第 2 同期チャネル (SSCI-I : S e c ond a r y Syn c h r on i z a t i o n Channe l) 110とが含まれる。 第 1信号 104の他の部分には、 所 定の報知情報である第 1共通制御物理チャネル (P-CCPCH: P r i ma r y— C o mm on Con t r o l Phy s i c a l Channe lノ 11 2が含まれる。 第 2信号 106には、 無線基地局及び移動端末の間で既知の既知 信号である共通パイ口ットチャネル(C P I CH:C o mmo n P i l o t C h a n n e 1 ) が含ま る。
図 1に示すような制御信号は、所定のスクランブルコードで符号化された後に、 無線基地局から配下の移動端末に 言される。 PSCH108は、 スロット周期 の 1次同期コード (P SC: P r ima r y Syn c h r on i z a t i on Co d e) で拡散され、 このコードは総ての無線基地局に共通して使用される。 S SCH110は、 フレーム周期の 2次同期コード (SSC : S e c on d e r y Synch r on i z a t i on Co d e) で拡散され、 このコードは例 えば 16種類のように複 類ある。 これら襖,類の内の何れかが各スロット 102に割り当てられるのであるが、 何が割り当てられるかは、 無線基地局のス クランブルコード (スクランブルコードの所属するコ一ドグループ) に依存して 定められる。 CP I CH106は、 個々の無線基地局を f SlJするためのスクラン ブルコードによって拡散され、 これは例えば 512種類ある。 このように、 所定 の符号で拡散された信号が、 各無線基地局から非同期で送信される。
なお、 本明細書では、 スクランブル (s c r amb l e) 及び拡散 (s p r e a d) は同義的に使用され、 またデスクランプノレ (d e s c r amb 1 e) 及ぴ 逆拡散 (d e s p r e a d) も同義的に使用される。
セルサーチの第 1段階では、 移動端末により受信された受信信号は、 1次同期 コード PSCで逆拡散され、 スロット境界が検出される。 より具体的には、 整合 ブイノレタ (MF: Ma t ch e d F i l e t e r) を用いて受信信号と P S C との相関が計算され、 瞬時的な相関値又は電力値が算出される。 この瞬時値は平 均化され、 最大値を与えるタイミングが、 スロット境界として検出される。
セルサーチの第 2段階では、 第 1段階で検出されたス口ット境界を利用して、 受信信号が総ての 2次同期コード SSCで逆拡散され、フレーム境界が検出され、 スクランブルコードの所属するコードグループが判別される。 先ず、 16種類総 ての 2次同期コー KSS Cで受信信号が逆拡散され、 各スロット 102に対応す る 2次同期コード S S。が、 16種類の内の何であるかを判別する。 スロット 1 02は、 1フレーム中に例えば 15個含まれているので、 2次同期コードの判別 は、 そのスロットの数だけ行われる。 この にも、 瞬時値が算出されそれらの 平均化が行われる。 フレーム内の全スロットに含まれる総ての 2次同期コード S SCのパターン (15個の S SCのパターン) が判明すると、 64種類のコード グループの内、 スクランブルコードの所属するコードグループが何であるかが判 明する。 更に、 2次同期コード SSCのパターンによって、 フレーム境界も検出 される。
セノレサーチの第 3段階では、 第 2段階で判明したコードグループ及びフレーム 境界を利用して、スクランブルコードが検出される。 1つのコードグループには、 所定の 8種類のスクランブルコ一ドが含まれてレ、る。 これら 8つのスクランブル コードで受信信号は逆拡散される。 この にも、 瞬時値が算出されそれらの平 均ィ匕が行われる。 そして、 所定の閾値を超える相関値を与えるものが、 セルのス クランブルコードとして最終的に認定される。
このように、 全部で 512個のスクランブルコードは、 64個のコードグルー プに分けられ、 各コードグループには所定の 8つのスクランブルコードが含まれ ている。 移動端末では、 先ずコードグループが判別され、 それに所属する 8つの スクランブルコードがその後に調査される。 これにより、 5 1 2個のスクランプ ルコードについて 1つずつ相関を計算してセルサーチを行うのに比べて、 非常に 迅速にセルサーチを行うことが可能になる。 このような従来のセルサーチは、 例 えば、 特許文献 1 (特開 2 0 0 2— 9 4 4 1 4号公報) 及び特許文献 2 (特開 2 0 0 2— 9 4 4 1 5号公報) に開示されている。
ところで、 上記のセルサーチにて使用される第 1同期コード P S C、 第 2同期 コード S S C及びスクランブルコード S Cのタイミングは、 総て同一である (即 ち、 同期している) ことを要する。 仮にこのタイミングがずれると (たとえ 1チ ップのずれであつたとしても)、 適切な相関値が得られなくなることに起因して、 セルサーチ自体が困難になり得る。 また、 タイミングのずれに起因して、 既に検 出したスクランブルコードのスロット境界が、 未検出セルのスロット境界である と誤って認、識され、 同一のスクランブルコードが再び検出され、 セルサーチが長 期化する虡もある。 このようなクロックのずれ又はクロックスイープ ( c 1 o c k s w e e p ) は、 例えば、 個体差のばらつきや、 デバィス動作の安定性等に 起因して、 移動端末のクロックと無線基地局のクロックとが完全に同期してレ、な いことに起因する。
このようなクロックのずれに対処するために、 2次同期コード S S Cの検出前 に、 一定期間にわたるサンプルデータ (受信信号をサンプリングすることで得ら れるデータ) をメモリに格納し、 以後のセルサーチではこのメモリからその都度 サンプルデータを読み出すことが考えられる。 このようにすれば、 各セルサーチ の各段階で、 同一のデータを使用することが常に保証される。 従って、 例えば第 1段階と第 3段階の間でク口ックがずれて、 第 3段階で不適切なタイミング使用 してしまう問題を回避することができるし、 同じスクランプルコードを再び検出 する問題も回避され得る。
しかしながら、 これを行うには、 例えば 1フレーム以上の期間内に得られるサ ンプリングデータの総てを格納するような大規模なメモリ力 S必要になる。 このこ とは、 移動端末の小型化及び低コスト化等の観点から、 非常に不利である。
特許文献 1 特開 2 0 0 2— 9 4 4 1 4号公報
特許文献 2
特開 2 0 0 2— 9 4 4 1 5号公報 発明の開示
本発明は、 無線基地局間が非同期の移動通信システムにおける 3段階のセルサ 一チを行うセル検出装置において、 セルサーチを行つている際に生じ得るサンプ ルタイミングのずれ又はクロックスィープの影響を抑制することの可能なセル検 出装置を ί共することを目的とする。
本発明は、 無線基地局間が非同期の移動通信システムにおける 3段階のセルサ 一チを行うセル検出装置にぉ 、て、 セルサーチを行つている際に生じ得るサンプ ルタイミングのずれの影響を抑制しつつ、 1以上のフレームに対するサンプリン グデータを格納するような大規模なメモリを使用せずに、 セルサーチを行うこと が可能なセル検出装置を«することを別の目的とする。
これらの目的に関し、 本発明によれば、
セルサーチを行うことで、 移動通信システムにおける複数の無線基地局を区別 するためのスクランプノレコードを判別するセル検出装置であって、
フレームに含まれる複数のスロットに共通する第 1同期コードを利用して受信 信号を逆拡散し、 所定値を超える相関値を与えるスロット境界のタイミングを検 出する第 1手段と、.
前記スロット境界を利用して、 複数の相異なる第 2同期コードで受信信号を逆 拡散し、 フレーム境界のタイミングを検出し、 所定の複数のスクランブルコード が所属するコードグループを判別する第 2手段と、
コードグループに含まれる複数のスクランブルコードを利用して受信信号 をそれぞれ逆拡散することにより得られた相関値に基づいて、 スクランブルコー ドを検出する第 3手段と、
ΙϋΐΒ第 3手段にて検出された前記スクランプルコードを利用して受信信号を逆 拡散し、 時間的に分離された複数のパスを含む遅延プロファイルを求めるパスサ ーチ手段と、 前記遅延プロファイルを利用して、 編己スクランブルコードにより区別される 無線基地局から送信された信号に関連する 1以上のパスを検出する特定手段と、 前記第 1手段にて検出されるスロット境界のタイミングの候捕の中から、 廳己 特定手段にて検出された tfrt己 1以上のパスのタイミングを除外するマスク手段 を有することを特徴とするセル検出装置
1 される。 図面の簡単な説明
図 1は、 セルサーチに関する下り制御信号のフレームフォーマツトを示す。 図 2は、本願実施例によるセル検出装置を有する移動端末のプロック図を示す。 図 3は、 本願実施例によるセルサーチのタイミングチヤ一トを示す。
図 4は、 パスサーチ部で作成される遅延プロファイルの模式図を示す。
図 5は、 パスサーチ部で作成される遅延プロファイルの模式図を示す。
図 6は、 本願実施例によるセルサーチのタイミングチヤ一トを示す。
図 7は、 本願実施例によるセルサーチのタイミングチヤ一トを示す。
図 8は、本願実施例によるセル検出装置を有する移動端末のプロック図を示す。 図 9は、 本願実施例によるセルサーチのタイミングチヤ一トを示す。 発明を実施するための最良の形態
図 2は、 本願実施例によるセル検出装置を有する移動端末の部分ブ口ック図を 示す。 移動端末 2 0 0は、 無線基地局からの無線信号を受信するァンテナ部 2 0 2と、 アンテナ部 2 0 2に接続された無線部 2 0 4と、 無線部 2 0 4の出力に接 続されたアナ口グディジタル変換部 2 0 6を有する。 無線部 2 0 4は、 バンドパ スフィルタによるフィルタ処理や周波数変換等の処理を行うことで、 ベースバン ドのアナ口グ周波数信号を出力する。 アナ口グディジタル変換部 2 0 6は、 無線 部 2 0 4からのアナログ信号をディジタル信号に変換する。 更に、 移動端末 2 0 0は、 アナログディジタル変換部 2 0 6の出力に接続された、 本発明の実施例に よるセル検出装置 2 0 8と、 後段の復調部 2 1 0とを有する。 復調部 2 1 0は、 セル検出装置 2 0 8からの信号を利用しながら、 受信信号に含まれている信号の 内容を復調する。 なお、 移動端末の受信する受信信号のフォーマットは、 図 1に 関連して説明したような、 所定数のスロットによりフレームが形成される構造を 有する。 本実施例では、 1フレームが 1 5スロットで形成されている。
セル検出装置 2 0 8は、 アナ口グディジタル変換部 2 0 6の出力に接続される セノレ検出部 2 1 2を有する。 セル検出部 2 1 2は、 アナ口グディジタノレ変換部 2 0 6の出力に接続される第 1処理部 2 1 4を有し、 この第 1処理部 2 1 4は、 全 スロットに共通する第 1スクランプノレコード (P S C) を利用して受信信号を逆 拡散し、 所定値を超える相関値を与えるスロット境界のタイミングを検出する。 セル検出部 2 1 2は、 第 1処理部 2 1 4に接続される第 2処理部 2 1 6を有し、 この第 2処理部 2 1 6は、第 1処理部 2 1 4で検出したスロット境界に基づ 、て、 第 2スクランブルコード ( S S C) で受信信号を逆拡散し、 所定値を超える相関 値を与えるフレーム境界のタイミングを検出し、 探索対象のスクランブルコード ( S C) が所属するコードグループを判別する。 セル検出部 2 1 2は、 第 2処理 部 2 1 6の出力に接続される第 3処理部 2 1 8を有し、この第 3処理部 2 1 8は、 第 2処理部 2 1 6で判別されたコードグループに含まれる複数のスクランブルコ ードを利用して、 受信信号をそれぞれ逆拡散し、 得られた相関値に基づいて、 ス クランブ /レコードを検出する。
セル検出装置 2 0 8は、 アナ口グディジタル変換部 2 0 6の出力及び第 3処理 部 2 1 8の出力に接続されるパスサーチ部 2 2 0を有する。 パスサーチ部 2 2 0 は、 第 3処理部 2 1 8で検出されたスクランブルコード ( S C) を利用して、 ァ ナログディジタル変換部 2 0 6からの受信信号を逆拡散する。 パスサーチ部 2 2 0は、 そのスクランブルコードの割り当てられている無線基地局からの信号に関 する、 時間的に分離された複数のパスを含む遅延プロフアイノレを求める。 セル検 出装置 2 0 8は、 パスサーチ部 2 2 0の出力に接続されるパス特定部 2 2 2を有 し、 このパス特定部 2 2 2は、 パスサーチ部 2 2 0で求めた遅延プロフアイノレを 利用して、 そのスクランブルコードにより区別される無線基地局から 言された 信号に関連する 1以上のパス (すなわち、 それらの時間的なタイミング) を検出 する。 セル検出装置 2 0 8は、 パス特定部 2 2 2の出力に接続されるマスク部 2 2 4を有し、 このマスク部 2 2 4は、 パス特^ ¾ 2 2 2にて検出された 1以上の パスのタイミングを、 第 1処理部 2 1 4にて検出されるスロット境界のタイミン グの候捕の中から除外するよう動作する。 更に、 セル検出装置 2 0 8は、 第 1処 理部 2 1 4にて検出されるスロット境界の候補に関するタイミング及び相関値 (又はパスの大きさ) を格納する記憶部 2 2 6を有する。
図 3は、 本願実施例によるセルサーチの動作例を示すタイミングチヤ一トを示 す。 図中下側の横軸は、 時間軸を示す。 また、 上から順に、 第 1段階の第 1同期 コード (P S C) を利用した処理、 第 2段階の第 2同期コード (S S C) を利用 した処理、 第 3段階のスクランブルコード (S C) を利用した処理が行われる期 間が示されている。 更に、 図 3の上から 4番目の系列には、 パスサーチを行う期 間も図示されている。 図示されているように、 第 1セルを探索するための第 1セ ルサーチに続き、 第 2セルサーチ及ぴ第 3セルサーチが行われる。
セルサーチの第 1段階では、 参照番号 3 0 2で示される期間にて、 移動端末に より受信された受信信号が、 1次同期コード P S Cで逆拡散され、 スロット境界 が検出される。 より具体的には、 整合フィルタを用いて受信信号と P S Cとの相 関が計算され、 瞬時的な相関値又は電力値が算出される。 この瞬時値は平均化さ れ、 最大値を与えるタイミングが、 スロット境界として検出される。 これらの処 理は、 図 2のセル検出部 2 1 2における第 1処理部 2 1 4にて行われる。
セルサーチの第 2段階では、 参照番号 3 0 4で示される期間にて、 第 1段階で 検出されたスロット境界 (を表すタイミング) を利用して、 受信信号が総ての 2 次同期コード S S Cで逆拡散され、 フレーム境界が検出され、 スクランプノレコー ドの所属するコ一ドグループが判別される。 これらの処理は、 図 2の第 2処理部 2 1 6にて行われる。 先ず、 1 6種類総ての 2次同期コード S S Cで受信信号が 逆拡散され、 各スロット 1 0 2に対応する 2次同期コード S S Cが、 1 6種類の 内の何であるかが判別される。 スロット 1 0 2は、 1フレーム中に例えば 1 5個 含まれているので、 2次同期コードの判別は、そのスロット数の数だけ行われる。 この場合にも、 瞬時値が算出されそれらの平均化が行われる。 フレーム内の全ス ロットに含まれる総ての 2次同期コード S S Cのパターン (1 5個の S S Cのパ ターン) が判明すると、 6 4種類のコードグループの内、 スクランブルコードの 所属するコードグループが何であるかが判明する。 更に、 2次同期コード S S C のパターンによって、 フレーム境界も検出される。
セルサーチの第 3段階では、 参照番号 3 0 6に示される期間にて、 第 2段階で 判明したコードグループ及ぴフレーム境界を利用して、 スクランブルコードが検 出される。 これらの処理は、 図 2の第 3処理部 2 1 8にて行われる。 1つのコー ドグループには、 所定の 8種類のスクランブルコードが含まれている。 これら 8 つのスクランブルコードで受信信号は逆拡散される。 この にも、 瞬時値が算 出されそれらの平均ィ匕が行われる。 そして、 所定の閾値を超える相関値を与える ものが、 第 1セルのスクランブルコード (S C 1 ) として最終的に認定される。 次に、 移動端末は、 第 2セルのスクランブルコード ( S C 2 ) を見出すのであ るが、 その前に、 参照番号 3 0 8に示される期間内に、 パスサーチに関する処理 が行われる。 この処理は、 図 2のパスサーチ部 2 2 0、 パス特定部 2 2 2及ぴマ スク部 2 2 4にて行われる。 先ず、 パスサーチ部 2 2 0にて、 第 1のスクランプ、 ルコード ( S C 1 ) を利用して、 その無線基地局からの信号に関する遅延プロフ アイルが作成される。 一般に、 移動体通信システムにて伝送される信号は、 マル チパス伝搬環境に委ねられ、 第 1のスクランブルコード S C 1を利用する第 1無 線基地局からの信号も、 複数の伝 |¾路を経て移動端末に到 る。 このため、 パスサーチ部 2 2 0により作成される遅延プロファイルには、 時間的に異なるタ ィミングの複数のパスが観測される。
図 4は、第 1無線基地局からの信号に関する遅延プロフアイルの模式図を示す。 横軸の長さは、 例えば 2 5 6 0チップの 1スロットに対応する。 縦軸は、 第 1ス クランブルコード S C 1を利用して算出される相関値の大きさ (又は電力) を示 す。 パス特定部 2 2 2は、 図示されるような、 第 1無線基地局からの信号に関す る複数のパスのタイミング τ 1 Α, て 1 Β,て 1 C, τ 1 Dを検出する。この検出結果は、 マスク部 2 2 4に与えられる。 マスク部 2 2 4は、 パス特定部 2 2 2にて検出さ れた 1以上のパスのタイミングて 1 A, て 1 B, X 1 C, τ 1 Dを、第 1処理部 2 1 4に て検出されるスロット境界のタイミングの候補から除外するよう動作する。
参照番号 3 1 0で示される期間では、 第 2のセルサーチに関する処理が行われ る。移動端末により受信された受信信号が、 1次同期コード P S Cで逆拡散され、 スロット境界が検出される。 受信信号と P S Cとの最大の相関値 (又は電力) を 与えるタイミングが、 スロット境界として検出される。 上述したように、 マスク 部 2 2 4は、 パス特定部 2 2 2にて検出された 1以上のパスのタイミング τ 1 A, τ 1 Β, て 1 C, τ 1 Dを、第 1処理部 2 1 4にて検出されるスロット境界のタイミン グの候補から除外している。 このため、 第 2セルサーチにて、 第 1スクランブル コード (第 1無線基地局) が再び検出されることが抑制される。
セルサーチの第 2段階では、 参照番号 3 1 2で示される期間にて、 第 1段階で 検出されたスロット境界を利用して、 受信信号が総ての 2次同期コード S S Cで 逆拡散され、 フレーム境界が検出され、 スクランブルコードの所属するコードグ ループが判別される。
セルサーチの第 3段階では、 参照番号 3 1 4に示される期間にて、 第 2段階で 判明したコ一ドグループ及ぴフレーム境界を利用して、 スクランブルコードが検 出される。 検出されたコードグノレープに含まれる 8つのスクランブルコードを利 用して、 受信信号は逆拡散され、 所定の閾値を超える相関値を与えるスクランプ ルコードが、 第 2セルのスクランブルコード (S C 2 ) として最終的に認定され る。
以後同様に、 参照番号 3 1 6で示される期間にてパスサーチに関する処理が行 われ、 第 2セルのスクランブルコード S C 2を利用する第 2基地局からの信号に 関する遅延プロファイルがパスサーチ部 2 2 0にて作成される。 図 5に示される ような、第 2無線基地局からのパスに関するタイミング τ , て 2 Β, τ 2 (=が、パ ス特定部 2 2 2にて検出される。そして、参照番号 3 1 8にて示される期間にて、 次のセルサーチ (第 3のセノレサーチ) におけるスロット境界のタイミングの候捕 からそれらがマスク部 2 2 4によって除外される。 このようにして、 必要な数の 無線基地局力 S発見されるまでセルサーチ力 S順に行われる。
本実施例によれば、 セルサーチを行う際に、 参照番号 3 0 8, 3 1 6に示され る期間内に、 パスサーチによる遅延プロファイルが利用される。 この点、 従来の セルサーチと大きく異なる。 そもそも、 時間的に分離された複数のパスを含む遅 延プロファイルを求めるパスサーチは、 本来は、 復調部 2 1 0における復調に関 する処理 (例えば、 レーク (RAKE) 合成を行うための処理) に使用されるも のである。また、移動通信システムにおける通信環境(マルチパス伝搬環境)は、 刻々と変化するので、 復調に関するパスサーチは頻繁に行われ、 遅延プロフアイ ルも逐次更新される。 更新の頻度は、 セルサーチにおける第 1乃至第 3段階の各 段階どうしの間の間隔よりも短い。 すなわち、 パスサーチは、 図 3の参照番号 3 0 8及び 3 1 6で示される期間に限定して行われるのではなく、 復調の際に頻繁 に行われる。 これにより、 セルサーチが高精度に行われ得る。
例えば、 セルサーチの第 1段階 (スロット境界の検出) と第 3段階 (スクラン ブルコードの検出) との間でクロックスイープが生じた に、 従来ならば、 第 3段階で使用するタイミングが不正確になり、 セルサーチが良好に行われないこ とが懸念される。 しかしながら、 本実施例によれば、 第 1及び第 3段階の間で頻 繁に遅延プロファイルが更新されるので、 たとえその間にクロックスィ一プが生 じたとしても、 セ/レ検出装置は、 第 1段階で検出したス口ット境界のタイミング 及ぴパスに、 正確に追従してゆくことが可能である。 このため、 第 3段階にて第 1段階で検出したタイミングを利用して正確にスクランプルコードを検出するこ とが可能になる。 このように、 本実施例によれば、 セルサーチを行う際にパスサ ーチを行うことで、クロックスイープに関する問題を抑制することが可能である。 更に、 本実施例によれば、 頻繁に更新される遅延プロファイルを利用して、 パス に正確に追従して常に同期を維持することが可能であるので、 従来使用していた ような大規模なメモリを省略することが可能になる。
図 6は、 本願実施例によるセルサーチの他の動作例を示す。 この例でも、 上述 したのと同様に、 セルサーチにおける第 1乃至第 3段階の処理が行われた後に、 パスサーチに関する処理が行われ、 遅延プロファイルが作成され、 検出した無線 基地局に関するマルチパスのタイミングが検出され、 次回のセルサーチにおける タイミングからそれらが除外される。 本実施例では、 図示されるように、 参照番 号 6 0 2で示される期間にて、 スロット境界の候補となるタイミング及ぴその相 関値が、 図 2の記憶部 2 2 6に格納される。
この例では、 参照番号 6 0 6にて第 1無線基地局が見出された後の第 2セルサ ーチの際に、 第 1同期コード P S Cを用いた受信信号の逆拡散は行われず、 記憶 部 2 2 6に格納されている以前の候捕のデータが利用される。 すなわち、 記憶部 2 2 6から以前の候補に関するデータを抽出し、 参照番号 6 0 8に示されるパス サーチに関する処¾ ^果に基づいて、 第 1無線基地局に関するスロット境界のタ イミング以外のタイミングを選択し、 それらの中から、 より高い相関値を与える スロット境界が認定される。 このスロット境界を利用して、 参照番号 6 1 0で示 される期間にて、 第 2同期コード S S Cを用いた逆拡散を行うことで、 フレーム 境界及ぴコードグループが検出される。 その結果に基づいて、 参照番号 6 1 2で 示される期間にて、 第 2無線基地局のスクランブルコード (S C 2) が見出され る。 以後同様に、 パスサーチに関する処理が行われ、 参照番号 6 1 6, 6 1 8及 ぴ 6 2 0で示される期間を経て、 第 3無! ¾地局のスクランブルコード S C 3が 見出される。 参照番号 6 2 2で示される期間では、 記憶部 2 2 6に格納されてい るタイミングの候補のデータを利用するのではなく、 第 1同期コード P S Cと受 信信号との相関値に基づいて、 スロット境界に関するタイミングの候補が検出さ れ、 それらが新たなデータとして記憶部 2 2 6に格納される。
図示されているように、 第 2のセルサーチにおける第 1段階 (及び第 3のセル サーチにおける第 1段階) で、 スロット境界を検出するために、 第 1同期コード P S Cを利用した逆拡散が行われて 、ない。 その代りに、 記憶部 2 2 6に格納さ れている以前の候捕に関するデータを利用している。 このため、 スロット境界を 見出すための演算量又は処理負担が軽減され、 速やかにスロット境界を求めるこ とが可能になる。 だだし、 過剰に長い期間にわたって、 第 1同期コード P S Cを 利用したス口ット境界の候補の算出を省略すると、 その間にクロックスィープが 生じ、 セルサーチが困難になることが懸念される。 従って、 記憶部 2 2 6に格納 されたスロット境界の候補を利用する回数は、 ク口ックスイープが生じるおそれ のある期間よりも短い範疇に収まるように配慮を要する。 どの程度の長さの期間 でクロックスイープが生じるかは、 経験的に又はシミュレーションにより評価す ることが可能である。 本実施例では、 記憶部 2 2 6を利用する回数は、 2回に制 限されているので、 記憶部 2 2 6のデータは、 第 2, 第 3のセルサーチでは利用 されているが、 第 4のセルサーチでは利用されていなレ、。 本実施例は、 1回のパ スサーチの間にはクロックスイープは生じないが、 複数のパスサーチにわたる程 度の期間になるとクロックスイープが生じることが経験的に又はシミュレーショ ンにより予測されるような場合に特に (jである。 図 7は、 本願実施例によるセルサーチの他の動作例を示すタイミングチヤ一ト を示す。 この例でも、 上述したのと同様に、 参照番号 7 0 2, 7 0 4及ぴ 7 0 6 に示される期間内に第 1のセルサーチにおける第 1乃至第 3段階の処理が行われ た後に、 参照番号 7 0 8に示される期間内にパスサーチに関する処理が行わる。 第 1無線基地局からの信号に関する遅延プロファイルが作成され、 検出した無線 基地局に関するマルチパスのタイミング力 S検出され、 次回のセルサーチ (第 2セ ルサーチ) におけるタイミングからそれらが除外される。 そして、 参照番号 7 1 2に示される期間内にフレーム境界及ぴコードグループが検出され、 参照番号 7 1 4に示される期間内にてスクランブルコードが探索される。
本実施例は、 このスクランブルコードの探索時に、 有意義なスクランブルコー ドが発見されなかった の動作に関連する。 これは、 例えば、 ノイズ等に起因 して偶発的に大きな値となった信号レベルに基づレ、てセルサーチが行われた場合 に生じ得る。また、参照番号 7 1 4の期間内で見出されたスクランプルコードが、 既に検出済みのスクランブルコードである場合もあり得る。 本来ならば、 後者の ような事態が生じないように、 先行するセルサーチにおけるパスサーチに関する 処理により、 検出済みのスクランブルコードに関連するパスのタイミングは、 次 回のタイミングの候補から除外される。 検出済みのスクランブルコードに関連す るパスのタイミングが総て抽出されるならば、 後者のような状況は生じない。 し かしながら、 第 1に、 遅延プロファイルを作成する時間幅はセルサーチの周期よ り短い一部の期間であり、 第 2に、 刻々と変化する通信環境によって (例えばフ エージングによって) 偶発的に信号レベルが小さくなり、 パスが検出されない場 合もある。 従って、 検出済みのスクランブルコードが再び検出される ^もあり 得る。
このように、 スクランプルコードの探索時に、 有意義なスクランプルコードが 発見されなかった には、 パスサーチ部 2 2 0及びパス特定部 2 2 2に関する パスサーチに関する処理は不要であるので、それを行わないこととする。ただし、 目下の計算の基礎となっているスロット境界のタイミングは、 次回のパスサーチ にて、 除外されるべきである。 さもなくば、 有意義なスクランブルコードがまた しても発見されない虞があるためである。 本実施例では、 第 3処理部 2 1 8力 目下の計算の基礎となっているスロット境界のタイミングが、 次回のスロット境 界として採用されないように、 マスク部 2 2 4に通知する、 又は第 1処理部 2 1 4に直接的に通知する。 そして、 参照番号 7 1 6に示される期間から、 第 3セル サーチに関する処理が行われる。
図 8は、他の実施例によるセル検出装置を有する移動端末のプロック図を示す。 移動端末 8 0 0は、 無線基地局からの無線信号を受信するアンテナ部 8 0 2と、 アンテナ部 8 0 2に接続された無線部 8 0 4と、 無線部 8 0 4の出力に接続され たアナログディジタル変換部 8 0 6を有する。 更に、 移動端末 8 0 0は、 アナ口 グディジタル変換部 8 0 6の出力に接続された、 本発明の実施例によるセル検出 装置 8 0 8と、 後段の復調部 8 1 0とを有する。 復調部 8 1 0は、 セル検出装置 8 0 8からの信号を利用しながら、 受信信号に含まれている信号の内容を復調す る。
セル検出装置 8 0 8は、 アナ口グディジタル変換部 8 0 6の出力に接続される セル検出部 8 1 2を有する。 セル検出部 8 1 2は、 アナ口グディジタル変換部 8 0 6の出力に接続される第 1処理部 8 1 4を有し、 この第 1処理部 8 1 4は全ス ロットに共通する第 1スクランブルコード (P S C) を利用して受信信号を逆拡 散し、 所定値を超える相関値を与えるスロット境界のタイミングを検出する。 セ ル検出部 8 1 2は、 第 1処理部 8 1 4に接続される第 2処理部 8 1 6を有し、 こ の第 2処理部 8 1 6は、 第 1処理部 8 1 4で検出したスロット境界に基づいて、 第 2スクランブルコード ( S S C) で受信信号を逆拡散し、 所定値を超える相関 値を与えるフレーム境界のタイミングを検出し、 探索対象のスクランブルコード (S C) が所属するコードグループを判別する。 セル検出部 8 1 2は、 第 2処理 部 8 1 6の出力に接続される第 3処理部 8 1 8を有し、この第 3処理部 8 1 8は、 第 2処理部 8 1 6で判別されたコードグループに含まれる複数のスクランブルコ ードを利用して、 受信信号をそれぞれ逆拡散し、 得られた相関値に基づいて、 ス クランブノレコードを検出する。
セル検出装置 8 0 8は、 セル検出部 8 1 2の第 3処理部 8 1 8の出力に接続さ れるマスク部 8 2 4を有する。 マスク部 8 2 4は、 目下検出したスクランブルコ 一ドに関連するスロット境界のタイミング (旧タイミング) に対して所定の範囲 内 (例えば、 旧タイミングの前後数サンプルの範囲内) にあるタイミングが、 ス 口ット境界のタイミングとして以後採用されないように、 それらをスロット境界 のタイミングの候補から除外する。
図 9は、本実施例によるセルサーチの動作例を示すタイミングチヤ一トを示す。 この例でも、 上述したのと同様に、 参照番号 9 0 2, 9 0 4及び 9 0 6に示され る期間内に第 1のセルサーチにおける第 1乃至第 3段階の処理が行われる。 しか し、 その後に、 パスサーチに関する処理は行われない。 本実施例では、 旧タイミ ングに対して所定の範囲内にあるタイミングが、 スロット境界のタイミングとし て以後採用されないように、 それらがスロット境界のタイミングの候補から除外 される。 この処理は、 マスク部 8 2 4により行われる。 そして、 参照番号 9 0 8 乃至 9 1 2で示される期間にて、 第 2のセルサーチが行われる。 この第 2のセル サーチにより検出された第 2のスクランブルコード (S C 2 ) に対して所定の範 囲内にあるタイミングも、 スロット境界のタイミングのとして以後採用されない ように、 スロット境界のタイミングの候補からそれらが除外される。 以後同様に 第 3のセルサーチが行われる。
所定の範囲は、 例えば、 クロックスイープが生じた に、 既に検出したスロ ット境界のタイミングを誤って別のタイミングと認定してしまうような範囲 (サ ンプルデータ数) とすることが可能である。 所定の範囲が具体的にどの程度であ るかについては、 経験的に又はシミュレーションにより適切な値を設定すること が可能である。 本実施例では、 所定の範囲は、 既に検出したスクランブルコード のタイミングに対して前後 2〜 3サンプルの範囲である。
本実施例によれば、 検出済みのスクランブルコードに関する複数のパスのタイ ミングを一括して次回の候補から除外することはできないが、 本実施例は、 セル サーチのアルゴリズムの簡易化や演算負担の軽減等の観点から極めて有利である。 以上、 本発明の好ましい実施例を説明した力 S、 本発明はこれに限定されるわけ ではなく、 本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Claims

請求の範囲
1 . セルサーチを行うことで、 移動通信システムにおける複数の無線基地局を 区別するためのスクランプ、ノレコードを判別するセル検出装置であって、
フレームに含まれる複数のスロットに共通する第 1同期コードを利用して受信 信号を逆拡散し、 所定値を超える相関値を与えるスロット境界のタイミングを検 出する第 1手段と、
前記スロット境界を利用して、 複数の相異なる第 2同期コードで受信信号を逆 拡散し、 フレーム境界のタイミングを検出し、 所定の複数のスクランブルコード が所属するコードグループを判別する第 2手段と、
前記コードグループに含まれる複数のスクランブルコードを利用して受信信号 をそれぞれ逆拡散することにより得られた相関値に基づいて、 スクランブルコー ドを検出する第 3手段と、
Ιίίΐ己第 3手段にて検出された前記スクランブルコードを利用して受信信号を逆 拡散し、 時間的に分離された複数のパスを含む遅延プロフアイルを求めるパスサ ーチ手段と、
前記艇プロフアイ'ルを利用して、 前記スクランブルコードにより区別される 無線基地局から送信された信号に関連する 1以上のパスを検出する特定手段と、 前記第 1手段にて検出されるスロット境界のタイミングの候補の中から、 前記 特定手段にて検出された前記 1以上のパスのタイミングを除外するマスク手段 を有することを特徴とするセル検出装置。
2 . 更に、 前記第 1手段にて検出されるスロット境界の候補に関するタイミン グ及ぴ相関値を格納する記憶手段を有することを特徴とする請求項 1記載のセル 検出装置。
3 . Iff!己第 3手段にてスクランブルコードが検出された後の所定の期間内にお いて、 tins第 1手段が、 編己記憶手段に格納されているタイミング及び相関値を 利用して、 所定値を超える相関値を与えるスロット境界のタイミングを検出する よう形成されることをと特徴とする請求項 2記載のセル検出装置。
4. 'ΙΐίΙ己第 3手段にてスクランブルコードが検出されなかった に使用され たスロット境界のタイミングを、 次回の候補から除外するように、 ΙΐίΙΒマスク手 段が形成されることを特徴とする請求項 1記載のセル検出装置。
5. 觸己第 3手段にて既に検出したスクランブルコードが再び検出された:^ に使用されたスロット境界のタイミングを、、次回の候補から除外するように、 前 記マスク手段が形成されることを特徴とする請求項 1記載のセル検出装置。
6 · スクランブルコードを検出する頻度より多くの頻度で遅延プロファイルが 更新されるように、 ΙίίΙΞパスサーチ手段が形成されることを特徴とする請求項 1 記載のセル検出装置。 7. セルサーチを行うことで、 移動通信システムにおける複数の無線基地局を 区別するためのスクランプノレコードを判別するセル検出装置であって、
フレームに含まれる複数のスロットに共通する第 1同期コードを利用して受信 信号を逆拡散し、 所定値を超える相関値を与えるスロッ I、境界のタイミングを検 出する第 1手段と、
前記ス口ット境界を利用して、 複数の相異なる第 2同期コードで受信信号を逆 拡散し、 フレーム境界のタイミングを検出し、 所定の複数のスクランブルコード が所属するコードグループを判別する第 2手段と、
前記コードグループに含まれる複数のスクランブルコードを利用して受信信号 をそれぞれ逆拡散することにより得られた相関値に基づ ヽて、 スクランブルコー ドを検出する第 3手段と、
ttrt己第 3手段にて検出された tfilBスクランブルコ一ドを利用して受信信号を逆 拡散し、 時間的に分離された複数のパスを含む遅延プロフアイルを利用して、 前 記スクランブルコードにより区別される無線基地局から送信された信号に関連す る 1以上のパスを検出する特定手段と、 tfHB第 l手段にて検出されるスロット境界のタイミングの候補から、 前記特定 手段にて検出された flB l以上のパスのタイミングを除外するマスク手段 を有することを特徴とするセル検出装置。 8 . m 3手段にてスクランブルコードが検出された後の所定の期間内にお いて、 tin己第 1手段が、 編己スクランブルコードに関するスロット境界の候捕の 中力ゝら、 所定値を超える相関値を与えるスロット境界のタイミングを検出するよ う形成されることをと特徴とする請求項 7記載のセル検出装置。 9. 前記第 3手段にてスクランブルコードが検出されなかった場合に使用され たスロット境界のタイミングを、 次回の候補から除外するように、 前記マスク手 段が形成されることを特徴とする請求項 7記載のセル検出装置。
1 0. m 3手段にて既に検出したスクランブルコードが再び検出された場 合に使用されたスロット境界のタイミングを、 次回の候補から除外するように、 編己マスク手段が形成されることを特徴とする請求項 7記載のセル検出装置。
1 1 . スクランブルコードを検出する頻度より多くの頻度で遅延プロファイル が更新されるように、 前記パスサーチ手段が形成されることを特徴とする請求項 7記載のセル検出装置。
1 2. セルサーチを行うことで、 移動通信システムにおける複数の無線基地局 を区別するためのスクランブルコードを判別するセル検出装置であって、 フレームに含まれる複数のスロットに共通する第 1スクランブルコードを利用 して受信信号を逆拡散し、 所定値を超える相関値を与えるスロット境界のタイミ ングを検出する第 1手段と、
前記ス口ット境界を利用して、 複数の相異なる第 2スクランブルコードで受信 信号を逆拡散し、 フレーム境界のタイミングを検出し、 所定の複数のスクランブ ルコードが所属するコードグループを判別する第 2手段と、 前記コードグループに含まれる複数のスクランプルコードを利用して受信信号 をそれぞれ逆拡散することにより得られた相関値に基づレ、て、 スクランブルコー ドを検出する第 3手段と、
前記第 3手段にて検出されたスクランブルコードに関するスロット境界のタイ ミングとのタイミング差が、 所定のサンプル数より小さいタイミングのパスを、 嫌己第 1手段にて検出されるスロット境界のタイミングの候捕から除外するマス ク手段
を有することを特徴とするセル検出装置。 ■
1 3 . 移動通信システムにおける無線基地局と通信することが可能であり、 請 求項 1記載のセル検出装置を有することを特徴とする移動端
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JP2001358612A (ja) * 2000-06-13 2001-12-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 同期捕捉装置および同期捕捉方法
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