JP4345201B2 - Wireless communication apparatus having synchronization tracking function - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信装置(基地局および端末)に係り、特に符号分割多元接続(CDMA:Code Division Multiple Access)方式の移動体通信システムで使用される同期追従機能を有する通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のCDMA方式の受信機構成を図1に示す。受信機はアンテナ101から無線伝搬路を伝搬した電波を受信する無線部102および受信部103から構成される。受信部103では、まず同期系105により受信信号の同期を確立し、同期系105で確立したパスタイミングに従い復調系106による逆拡散、検波処理等が行われる。検波後、電力制御ビットは送信電力制御部109においてビットの判定を行い、送信電力のup/downを送信系104に指示する。一方検波後データは誤り制御系107において復号化、誤り検出などが行われ、最終的に復号されたデータがインタフェース108を介して上位レイヤ等に伝送される。
【0003】
CDMA方式における受信機では、拡散された受信信号から拡散符号の同期を確立し、端末の移動やパス位置の変化に合わせて同期追従を行う必要がある。
【0004】
図2に、同期確立および同期追従を行うために必要な受信機構成の詳細を示す。同図において、201はベースバンド部受信信号、202は同期系内の逆拡散部、203は同期系内の強度算出部、204は同期系内のスロット平均化部、205は同期系内のピーク検出部、206は復調系の1番目のフィンガ構成、207は復調系の2番目のフィンガ、208は復調系のI番目のフィンガ、209は各フィンガ内の逆拡散部(On-time、earlyタイミング、lateタイミング)、210は各フィンガ内の検波部、211はearlyタイミング用強度算出部、212はlateタイミング用強度算出部、213はearlyタイミングとlateタイミングの強度算出結果の差分計算部、214はスロット平均化部、215はタイミング追従制御(DLL)判定部、216はタイミング追従制御部(DLL制御部)、217はRAKE合成部である。
【0005】
まず受信信号は同期系105の逆拡散部202により逆拡散される。ここでは受信タイミングを見つけるためにサンプリングされた受信信号毎に受信信号と拡散符号との相関をとる。結果として逆拡散部202からはサーチした範囲のパスのプロファイル遅延プロファイルが出力されることになる。つぎに遅延プロファイルの精度を高めるために強度算出部203において同相加算を行う。同相加算は位相回転量の少ない区間で行うことが可能である。
【0006】
さらにスロット平均化部204でスロット間での電力加算を行い、雑音を平均化する。この電力加算の様子を示したのが図4である。図4においてある時刻における遅延プロファイルが401であった場合、403と404の2点において高い相関値が出力されており、この2点をパスタイミングと判断する可能性がある。また次のある時刻における遅延プロファイルが402であった場合、405の1点において高い相関値が出力されており、この1点をパスタイミングと判断する可能性がある。
【0007】
上記2つのプロファイルを電力加算すると、雑音による相関値のばらつきが平均化され、パスの候補の一つに見えていた404は雑音の影響によりたまたま高い相関値を出力していただけで、見つけるべきパスの候補から外れる。したがって電力加算を行うことにより正しいパスを見つける確率を高めることが可能となる。
【0008】
このようにして得られたプロファイルから、ある定められたアルゴリズムに従い、ピーク検出部205において一つのあるいは複数のパスを抽出し、抽出されたパスタイミングを復調系フィンガ206の逆拡散部209に通知する。複数のパスが抽出された場合は、それぞれのフィンガ206,207,208に対してパスタイミングを通知する。なお、これらのパスタイミングの更新周期は10フレーム100ms程度と仮定している。
【0009】
各復調系フィンガ206,207,208では、同期系で抽出したパスのタイミングに従って逆拡散部209を動作させ、逆拡散を行う。また伝搬路推定を行い、位相回転量を推定し、この値をもとに検波部210において検波を行う。各フィンガの検波後データはRAKE合成部217において最大比合成される。各復調系フィンガ206,207,208では、データ復調のほかにフィンガのパス移動を自ら検出し、補正するDLL機能部216を有する。
【0010】
図3に上記DLL機能の構成を示す。同図において、301はDLL制御部内のスロット平均化部の加算部、302はDLL制御部内のスロット平均化部の遅延素子、303はDLL判定アルゴリズムの一例である。
【0011】
DLL機能部216ではまず同期系により通知されたパスタイミングに対し、0.5チップ位相が進んだタイミング(early)と0.5チップ位相が遅れたタイミング(late)で、それぞれ逆拡散209,210および同相加算211,212を行う。同相加算は1スロット内のパイロットシンボル数分だけ行われる。
【0012】
さらに1スロット毎にそれぞれの同相加算結果の引き算213を行う。雑音がなく、同期系で通知されたタイミングが正確であり、かつパスが移動しなければ、この引き算結果は0となるはずである。一方パスが移動した場合はパスの移動方向に応じて引き算結果が正、負の値として出力される。
【0013】
実際には雑音が付加されているため、引き算結果は雑音の影響を受ける。そこでスロット平均化部214において複数スロット分の累算平均化を行う。累算後に出力された値”DATA”はDLL制御位相シフト判定部215に入力され、あらかじめ設定された閾値”TH”との比較を行う。
【0014】
累算値”DATA”が閾値”TH”よりも大きい場合、(early)成分が(late)成分よりも大きいことを示しており、累算値が0に近づくように次の逆拡散のタイミングを”A”チップ分進ませる制御を行う(303)。一方累算値”DATA”が閾値のマイナス値”−TH”よりも小さい場合、これは(early)成分が(late)成分よりも小さいことを示しているため、累算値が0に近づくように次の逆拡散のタイミングを”A”チップ分遅らせる制御を行う(303)。ここで、上記”A”は位相シフト量であり、例えばA=0.25の値が用いられる。また、累算値”DATA”が上記以外の場合、すなわち式「−TH<DATA<TH」を満たす場合は、逆拡散のタイミングをシフトさせる必要はない。この場合、パスが移動していないと判断し、パスタイミングは現状維持とする(303)。
【0015】
これらの位相シフト判定は1フレームに1回行われる。これらの動作を時間の経過と共に記述すると図5のようになる。図5ではスロット毎に計算される(early)、(late)それぞれの同相加算結果の差分505を”S”スロット分電力加算し(504、506)、加算結果に基づいて1フレーム(501、502、503)毎にDLL判定507を行っている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
符号分割多元接続方式を用いた無線通信システムにおいて、同期追従をするためには同期外れを起こさないように精度よくパスタイミングを更新する必要がある。
【0017】
図2に示した従来例では同期系による10フレーム毎のパスタイミング更新とDLL機能によるタイミング追従制御を用いることにより同期追従を行っているが、各フィンガ毎にDLL機能を搭載する必要がある。加えて、特に逆拡散部等はチップ速度での高速動作のためにハードウェア構成とされることが多いため、回路規模が増大するという問題がある。さらに図2に示したとおり、各フィンガ毎にこのDLL機能を動作させる必要があるため、消費電力の観点からも問題がある。
【0018】
本発明の目的は、符号分割多元接続通信の通信装置において、同期追従特性を劣化させることなくそれに必要な回路の規模を削減し、かつ消費電力を削減することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の通信装置は、逆拡散ブロックおよび同相加算を行う強度算出ブロックを一つだけ有し、複数の処理の過程でこれを共用化し、時分割で処理することを特徴とする。
【0020】
また上記問題を解決するために、本発明の通信装置は、逆拡散ブロックおよび同相加算を行う強度算出ブロックを一つだけ有し、複数のフィンガでこれを共用化し、時分割で処理することにより複数フィンガ分のタイミング追従制御DLL制御を行う。
【0021】
また上記問題を解決するために、本発明の通信装置は、逆拡散ブロックおよび同相加算を行う強度算出ブロックを一つだけ有し、送信ダイバシチ技術適用時に、複数のアンテナパターンを処理する複数の受信機でこれを共用化し、時分割で処理することにより複数アンテナ分のタイミング追従制御DLL制御を行う。
【0022】
また上記問題を解決するために、本発明の通信装置は、逆拡散ブロックおよび同相加算を行う強度算出ブロックを一つだけ有し、基地局側通信装置が指向性アンテナによりセクタ化されたときに、一つあるいは複数のセクタそれぞれが有する受信機でこれを共用化し、時分割で処理することにより一つあるいは複数セクタの複数チャネル分のタイミング追従制御DLL制御を行う。
【0023】
また上記問題を解決するために、本発明の通信装置は、逆拡散ブロックおよび同相加算を行う強度算出ブロックを一つだけ有し、移動局側通信装置に受信ダイバシチ技術が適用されたときに、複数のアンテナで受信した信号をそれぞれ復調する複数の受信機でこれを共用化し、時分割で処理することにより複数アンテナ分のタイミング追従制御DLL制御を行う。
【0024】
また上記問題を解決するために、本発明の通信装置は、タイミング追従制御DLL制御を行っている場合には同期系にて検出・更新するパス位置の精度を下げる。また上記問題を解決するために同期系にて、あるタイミングにおける逆拡散結果を算出させ、この結果を用いてタイミング追従制御DLL制御を行う。
【0025】
【発明の実施の形態】
(実施例1)
今、チップ速度が4.096Mcpsであり、時速200kmで移動していると仮定した場合、これは1秒=100フレーム間で約0.75chip分パスの位置が移動することに相当する。従来のDLL機能は、1フレームに1回DLL判定を行い、パスタイミングを±0.25chip移動させる機能を有しているが、現実のパスの移動は、33フレームに0.25chip移動する程度ということになる。
【0026】
そこで、本発明では図6に示すように複数のフレームに1回だけDLL判定および制御を行うことにより、消費電力の低減を図る。上記の計算に従えば33フレームに一度だけDLL判定を行うだけで、十分パスに追従できるということになるが、図6では例として15フレームに一度のDLL判定を行う様子を図示している。
【0027】
またDLL判定に必要な電力加算回数について、従来例で図5の504に示す”S”スロット分の加算結果から判断していた方式と同等のDLL追従精度を実現するためには、DLL判定周期を長くし、Nフレームに1回とした本発明による場合でも、加算するスロット数は”S”個でよい。
【0028】
すなわち、従来は1フレーム中に含まれる15スロットのうち1frame=15slot、”S”個のスロット分の電力加算を行っていたが、本発明では、Nフレーム中に含まれる”15×N”スロットのうちの”S”個のスロット分の電力加算を行うことになる。
【0029】
なお図6ではフェージングを考慮し、雑音による平均化の効果を向上させるため、加算するスロットを時間的に集中させず、各フレームに1回1スロット分の(early)成分と(late)成分の差分を計算し(604,605,606)、これを15スロット分加算して15フレームに1回ずつDLL判定(608)を行っている。
【0030】
このように動作させた場合、DLL制御部は1フレーム間に1スロット分逆拡散および同相加算の動作をするだけとなり、残りの14スロット分の時間は動作していない。
【0031】
本発明ではこの14スロット分の空き時間を利用して、DLL制御ブロックでは、逆拡散ブロックおよび同相加算ブロックをただ一つだけ有し、これらのブロックを複数のタイミングにおける処理間で共用化し、時分割で処理する。
【0032】
本発明により、タイミング追従制御DLL制御の精度を劣化させることなくハードウェア規模を削減することが可能となる。
【0033】
(実施例2)
本実施例ではDLL制御部の逆拡散ブロックや強度算出ブロックを(early)成分、(late)成分で時分割して使用し、かつスロット間平均化ブロックやDLL判定ブロックも受信機内にある複数のフィンガで共用化し、これらを時分割に使用する。
【0034】
図7に本実施例の動作概念を示す。図において、604,605,606はそれぞれあるスロットにおけるearlyタイミングとlateタイミングそれぞれの逆拡散後出力を同相加算した結果の差分、608はDLL判定部、701は1番目のフィンガにおける強度算出結果の差分計算までの処理、702は2番目のフィンガにおける強度算出結果の差分計算までの処理、703は3番目のフィンガにおける強度算出結果の差分計算までの処理、704は各フィンガのスロット平均化結果を切り替えるためのセレクタ、705は1番目のフィンガのスロット平均化結果を保持する蓄積手段、706は2番目のフィンガのスロット平均化結果を保持する蓄積手段、707は3番目のフィンガのスロット平均化結果を保持する蓄積手段、708は各フィンガの(early)タイミングにおける逆拡散および同相加算処理、709は各フィンガの(late)タイミングにおける逆拡散および同相加算処理を示す。
【0035】
図7では第1の実施例を採用することにより得られた空き時間を利用し、フィンガ#1(701)、フィンガ#2(702)、フィンガ#3(703)…と、複数のフィンガでの(early)成分と(late)成分の差分604を時分割で計算し、それぞれのフィンガ毎に複数のスロット間で累算した結果を順次蓄積手段705,706,707に蓄積する。スロット間平均化終了後は、さらにフィンガの蓄積結果をセレクタ704で切り替えて順々に読み込み、DLL判定を行う(608)ことにより、各フィンガでDLL判定部を時分割に使用する。
【0036】
図8に本実施例を実現するための受信機の構成を示す。図において、801は復調系の1番目のフィンガ、802は復調系の2番目のフィンガ、803は復調系のi番目のフィンガ、804は各フィンガ内の逆拡散部、805は各フィンガ内の検波部、806はDLL制御部を動作させるタイミングを切り替えるためのセレクタ、807はDLL判定結果を各フィンガに帰還するためのセレクタ
808はDLL制御部、809はDLL制御部内の逆拡散処理部、810はDLL制御部内の強度算出部、811はearlyタイミングとlateタイミングの強度算出結果を切り替えるためのセレクタ、812はDLL制御部内のスロット平均化部、813はスロット平均化結果をフィンガ毎に切り替えるためのセレクタ、814はフィンガ毎のスロット平均化結果を保持するための蓄積手段、815はスロット平均化結果をフィンガ毎に切り替えるためのセレクタ、816はDLL判定部、817はearly成分の強度算出結果を保持するための蓄積手段、818はlate成分の強度算出結果を保持するための蓄積手段、819は(early)成分と(late)成分の差分を計算する減算器、820は複数スロット・フレームにわたって強度算出結果を電力加算(累算)する処理手段である。
【0037】
本実施例では、従来フィンガ毎に有していたDLL制御部を複数のフィンガで共用化するため、復調系の各フィンガ801,802,803はそれぞれ逆拡散ブロック804と検波ブロック805のみを有し、DLL機能のためのブロックを有しておらず、一つのDLL制御ブロック808においてiフィンガ分のDLL制御を時分割処理する。
【0038】
DLL制御ブロック808では、まずセレクタ806からフィンガ毎の逆拡散タイミングを選択し(early)成分の逆拡散を行い(809)、強度算出同相加算を行い(810)、この結果を蓄積手段817に蓄積する。つぎに(late)成分についても同様の処理を行い、算出結果を蓄積手段818に蓄積する。
【0039】
つぎに上記蓄積手段817,818に蓄積されているこれらの値を抽出し、(early)成分と(late)成分の差分を計算する(819)。さらにスロット間にわたってこのデータを加算(820)し、加算後のデータをセレクタ813を介してフィンガ毎に蓄積するメモリ等の蓄積手段814に蓄積する。上記操作を複数フィンガそれぞれに対して行う。
【0040】
最終的に蓄積手段814には各フィンガのスロット間加算結果が蓄積されているため、これをセレクタ815で切り替え、時分割にDLL判定(816)を行い、その結果をセレクタ807を介してそれぞれのフィンガの逆拡散タイミングにフィードバックする。なお、(early)成分と(late)成分の計算の順序については(late)成分を先に行ってもよい。
【0041】
(実施例3)
図9に本発明の第3の実施例における受信機構成を示す。図において、901は復調系フィンガ#1(アンテナ#1送信パターン処理用)、902は復調系フィンガ#1(アンテナ#2送信パターン処理用)、903は復調系フィンガ#I(アンテナ#1送信パターン処理用)、904は復調系フィンガ#I(アンテナ#2送信パターン処理用)、905は各アンテナパターンと各フィンガ毎のスロット平均化結果を保持するための蓄積手段である。
【0042】
本実施例では、基地局において送信ダイバシチ技術が運用されている場合に、前記第1および第2の実施例における時分割処理を端末受信機において適用する。
【0043】
基地局において送信ダイバシチ技術が運用されている場合、送信データは複数のアンテナ(アンテナ数=T)からそれぞれ異なったパターンで変調され、端末に送信される。端末ではこれらの受信データをアンテナ毎に復調する必要があり、各アンテナ、各フィンガ毎に復調系(901,902,903,904)を用意する必要がある。
【0044】
本実施例においては、端末に一つのタイミング追従制御ブロックを有し、これを複数アンテナ、複数フィンガで共用化し、DLL制御を時分割に行うことにより、回路規模を小さくすることが可能となる。
【0045】
(実施例4)
図10に本発明の第4の実施例における受信機構成を示す。本実施例では、前記第1から第3までの実施例における時分割処理を、複数のチャネルを収容する基地局において適用する。図において、1001は復調系チャネル1、1002は復調系チャネル2、1003は復調系チャネルn、1004は各チャネル、各フィンガ毎のスロット平均化結果を保持するための蓄積手段である。
【0046】
基地局側装置では複数の端末からのデータを処理するため、各チャネル、各パス毎に復調系1001,1002,1003…を用意する必要がある。基地局において一つまたは複数のタイミング追従制御ブロック808を有し、これらを複数チャネル、複数パスで共用化し、DLL制御を時分割に行うことにより回路規模を小さくすることが可能となる。
【0047】
(実施例5)
図11に本発明の第5の実施例における受信機構成を示す。本実施例では、前記第1から第4までの実施例における時分割処理を、複数の指向性アンテナを用いてセクタ化されている基地局において適用する。図において、1101はセクタ1用復調系、1102はセクタ2用復調系、1103はセクタs用復調系、1104は各セクタ、各チャネル、各フィンガ毎のスロット平均化結果を保持するための蓄積手段である。
【0048】
端末からのデータを複数のセクタで受信するソフトハンドオーバの場合、基地局において複数セクタ、および複数パス分の受信データを復調し、RAKE合成と呼ばれる受信データの合成を行うため、各セクタ、各パス毎に復調系1101,1102,1103…を用意する必要がある。基地局において一つまたは複数のタイミング追従制御ブロック808を有し、これらを複数セクタ、複数パスで共用化し、DLL制御を時分割に行うことにより回路規模を小さくすることが可能となる。
【0049】
(実施例6)
図12に本発明の第6の実施例における受信機構成を示す。本実施例では、第1から第3までの実施例における時分割処理を複数のアンテナを用いたアンテナダイバシチ適用されている移動局において適用する。図において、1201は受信アンテナ1用復調系、1202は受信アンテナ2からの受信信号、1203は受信アンテナ2用復調系、1204は各受信アンテナの各フィンガ毎のスロット平均化結果を保持するための蓄積手段である。
【0050】
アンテナダイバシチ適用時には、複数アンテナそれぞれについて複数パス分の受信データを復調するため、各アンテナ、各パス毎に復調系1201,1202…を用意する必要がある。
【0051】
移動局において一つのタイミング追従制御ブロック808を有し、これを複数アンテナ、複数パスで共用化し、時分割に動作させることにより回路規模を小さくすることが可能となる。
【0052】
(実施例7)
第7の実施例では、第1から第6までの実施例と合わせ、同期系によるパスサーチにおけるパスサーチ精度を下げる。具体的には復調系によるタイミング追従制御DLL制御を動作させている場合には、電力加算回数をDLL制御未動作時の場合の1/2程度に下げる。
【0053】
例えば、DLL制御部を動作させない場合、パスタイミングの精度を高めるために同期系によるパスサーチ時に100msの間で32回電力加算を行う必要があったと仮定すると、DLL制御を動作させる場合には、同期系によるパスサーチでは100msの間で16回電力加算を行う。DLL制御を動作させた場合、多少パスサーチ精度が悪くても、DLL制御で補正することが可能であり、同期系における電力加算回数を減らすことにより、消費電力を低減することが可能となる。
【0054】
(実施例8)
図13に本発明の第8の実施例における受信機構成を示す。本実施例では、同期系で計算される逆拡散処理とDLL制御部で計算される逆拡散処理が機能として重複していることから、これを共用化する。図において、1301は同期系1302は同期系内の逆拡散部、1303は同期系内の同相加算部、1304は同期系内のスロット平均化部、1305は同期系内のピーク検出部、1306はDLL制御部、1307はearly/lateタイミングの同相加算結果を切り替えるためのセレクタ、1308はearlyタイミング、lateタイミングそれぞれの同相結果を保持するための蓄積手段、1309はDLL判定部1310はDLL判定結果を各フィンガに帰還するためのセレクタ、1311はearly/lateタイミングの同相加算結果の差分算出、1312は差分算出結果の電力加算(平均化)部である。
【0055】
すなわち、図13に示すように、DLL制御部1306は同期系からの出力を切り替えるセレクタ1307と(early)タイミングのスロット平均化結果および(late)タイミングのスロット平均化結果を保持する蓄積手段1308およびDLL判定部のみを有し、逆拡散、同相加算処理およびスロット平均化の各処理は同期系1301において行う。
【0056】
本来、同期系1301における逆拡散処理では遅延プロファイルを取得し、ピーク検出を行っているために、逆拡散すべきタイミングの前後のタイミング、すなわちearlyタイミングやlateタイミングにおける逆拡散結果を容易に得ることが可能である。このことによりDLL制御のための回路規模を低減することが可能となる。
【0057】
【発明の効果】
本発明の無線通信装置の受信機は、受信タイミング追従制御(DLL制御)部の回路を複数のタイミングでの処理間で共用化し、時分割に処理した場合、もしくは複数フィンガのDLL制御部を共用化し、これを時分割に処理した場合、回路規模を大きく削減することが可能である。
【0058】
またDLL制御動作時は同期系における電力加算回数を減らすことにより、同期追従特性を劣化させることなく消費電力をさらに低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例のCDMA方式移動通信システムにおける通信装置の構成を示すブロック図。
【図2】従来のCDMA方式移動通信システムにおける受信機の構成を示すブロック図。
【図3】従来のDLL制御ブロックの詳細構成を示すブロック図。
【図4】電力加算によりプロファイルが平均化される様子を示す説明図。
【図5】従来のDLL制御動作を示す説明図。
【図6】本発明の一実施例によるDLL制御動作を示す説明図。
【図7】複数フィンガで時分割にDLL制御を行うことを示す説明図。
【図8】本発明による第2の実施例の受信機の構成を示すブロック図。
【図9】本発明による第3の実施例の受信機の構成を示すブロック図。
【図10】本発明による第4の実施例の受信機の構成を示すブロック図。
【図11】本発明による第5の実施例の受信機の構成を示すブロック図。
【図12】本発明による第6の実施例の受信機の構成を示すブロック図。
【図13】本発明による第8の実施例の受信機の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
101…アンテナ、102…無線部、103…ベースバンド部、104…送信部、105…同期系、106…復調系、107…誤り制御系、108…インタフェース、109…電力制御系、110…送受信されるデータ、111…無線通信装置の制御部、216…タイミング追従制御部(DLL制御部)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio communication apparatus (base station and terminal), and more particularly to a communication apparatus having a synchronization tracking function used in a code division multiple access (CDMA) mobile communication system.
[0002]
[Prior art]
A conventional CDMA receiver configuration is shown in FIG. The receiver includes a
[0003]
In a receiver in the CDMA system, it is necessary to establish spreading code synchronization from a spread received signal and perform synchronization tracking in accordance with movement of a terminal or a change in path position.
[0004]
FIG. 2 shows details of the receiver configuration necessary for establishing synchronization and tracking synchronization. In the figure, 201 is a baseband received signal, 202 is a despreading unit in the synchronous system, 203 is an intensity calculating unit in the synchronous system, 204 is a slot averaging unit in the synchronous system, and 205 is a peak in the synchronous system. Detecting
[0005]
First, the received signal is despread by the despreading
[0006]
Further, the
[0007]
When power is added to the above two profiles, the dispersion of the correlation value due to noise is averaged, and 404 that was seen as one of the path candidates is just a high correlation value due to the influence of noise. Deviate from the candidates. Therefore, it is possible to increase the probability of finding a correct path by performing power addition.
[0008]
From the profile thus obtained, one or a plurality of paths are extracted by the
[0009]
In each
[0010]
FIG. 3 shows the configuration of the DLL function. In the figure, 301 is an adder of the slot averaging unit in the DLL control unit, 302 is a delay element of the slot averaging unit in the DLL control unit, and 303 is an example of a DLL determination algorithm.
[0011]
The
[0012]
Further,
[0013]
Since noise is actually added, the subtraction result is affected by noise. Accordingly, the
[0014]
When the accumulated value “DATA” is larger than the threshold value “TH”, this indicates that the (early) component is larger than the (late) component, and the timing of the next despreading is set so that the accumulated value approaches 0. Control to advance the "A" chip is performed (303). On the other hand, when the accumulated value “DATA” is smaller than the minus value “−TH” of the threshold value, this indicates that the (early) component is smaller than the (late) component, so that the accumulated value approaches 0. Next, control is performed to delay the timing of the next despreading by "A" chips (303). Here, “A” is a phase shift amount, and for example, a value of A = 0.25 is used. When the accumulated value “DATA” is other than the above, that is, when the expression “−TH <DATA <TH” is satisfied, it is not necessary to shift the despreading timing. In this case, it is determined that the path has not moved, and the current path timing is maintained (303).
[0015]
These phase shift determinations are performed once per frame. These operations are described as time elapses as shown in FIG. In FIG. 5, the
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
In a wireless communication system using a code division multiple access method, in order to follow synchronization, it is necessary to accurately update the path timing so as not to cause loss of synchronization.
[0017]
In the conventional example shown in FIG. 2, synchronous tracking is performed by using path timing update for every 10 frames by the synchronous system and timing tracking control by the DLL function, but it is necessary to mount a DLL function for each finger. In addition, since the despreading unit and the like are often configured with hardware for high-speed operation at the chip speed, there is a problem that the circuit scale increases. Furthermore, as shown in FIG. 2, since it is necessary to operate this DLL function for each finger, there is a problem from the viewpoint of power consumption.
[0018]
An object of the present invention is to reduce the scale of a circuit necessary for the communication apparatus for code division multiple access communication without degrading the synchronization tracking characteristic and to reduce power consumption.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the communication device of the present invention has only one despreading block and an intensity calculation block for performing in-phase addition, and shares this in the course of a plurality of processes, and processes in time division It is characterized by.
[0020]
In order to solve the above problem, the communication device of the present invention has only one despreading block and an intensity calculation block for performing in-phase addition, which is shared by a plurality of fingers and processed in a time division manner. Timing follow-up control DLL control for a plurality of fingers is performed.
[0021]
In order to solve the above problem, the communication device of the present invention has only one despreading block and an intensity calculation block that performs in-phase addition, and a plurality of reception units that process a plurality of antenna patterns when the transmission diversity technique is applied. This is shared by machines, and the timing tracking control DLL control for a plurality of antennas is performed by processing in time division.
[0022]
In order to solve the above problem, the communication device of the present invention has only one despreading block and an intensity calculation block for performing in-phase addition, and when the base station side communication device is sectorized by a directional antenna. The receivers of each of one or a plurality of sectors are used in common, and timing tracking control DLL control for a plurality of channels of one or a plurality of sectors is performed by processing in a time division manner.
[0023]
In order to solve the above problem, the communication apparatus of the present invention has only one despreading block and an intensity calculation block for performing in-phase addition, and when the reception diversity technique is applied to the mobile station side communication apparatus, This is shared by a plurality of receivers that respectively demodulate signals received by a plurality of antennas, and is processed in a time division manner to perform timing tracking control DLL control for a plurality of antennas.
[0024]
In order to solve the above problem, the communication apparatus of the present invention lowers the accuracy of the path position detected and updated in the synchronous system when the timing tracking control DLL control is performed. In order to solve the above problem, the despreading result at a certain timing is calculated in the synchronous system, and the timing follow-up control DLL control is performed using this result.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Example 1
If it is assumed that the chip speed is 4.096 Mcps and moving at a speed of 200 km per hour, this corresponds to the movement of the path position by about 0.75 chips between 1 second = 100 frames. The conventional DLL function has a function of making a DLL determination once per frame and moving the path timing by ± 0.25 chip, but the actual path movement is about 0.25 chip movement to 33 frames. It will be.
[0026]
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 6, the power consumption is reduced by performing DLL determination and control only once for a plurality of frames. According to the above calculation, it is possible to follow the path sufficiently by performing DLL determination only once in 33 frames, but FIG. 6 shows a state where DLL determination is performed once in 15 frames as an example.
[0027]
In order to realize the DLL follow-up accuracy equivalent to the method of determining the number of power additions necessary for the DLL determination from the addition result for “S” slots shown in 504 of FIG. 5 in the conventional example, the DLL determination cycle Even in the case of the present invention in which the length is increased to once every N frames, the number of slots to be added may be “S”.
[0028]
That is, in the prior art, 1 frame = 15 slots out of 15 slots included in one frame and “S” power is added, but in the present invention, “15 × N” slots included in N frames. The power is added for “S” slots.
[0029]
In FIG. 6, in order to improve fading and improve the effect of averaging due to noise, the slots to be added are not concentrated in time, and the (early) component and (late) component of one slot are once per frame. The difference is calculated (604, 605, 606), and this is added for 15 slots, and DLL determination (608) is performed once every 15 frames.
[0030]
When operated in this way, the DLL control unit only performs despreading and in-phase addition for one slot during one frame, and does not operate for the remaining 14 slots.
[0031]
In the present invention, using the free time for 14 slots, the DLL control block has only one despreading block and in-phase addition block, and these blocks are shared between processes at a plurality of timings. Process by division.
[0032]
According to the present invention, the hardware scale can be reduced without degrading the accuracy of the timing follow-up control DLL control.
[0033]
(Example 2)
In this embodiment, the despreading block and the intensity calculation block of the DLL control unit are time-divided into (early) component and (late) component, and an inter-slot averaging block and DLL determination block are also provided in the receiver. Shared by fingers and used for time division.
[0034]
FIG. 7 shows an operation concept of this embodiment. In the figure,
[0035]
In FIG. 7, the idle time obtained by adopting the first embodiment is utilized, and finger # 1 (701), finger # 2 (702), finger # 3 (703)... The
[0036]
FIG. 8 shows a configuration of a receiver for realizing the present embodiment. In the figure, 801 is the first finger of the demodulation system, 802 is the second finger of the demodulation system, 803 is the i-th finger of the demodulation system, 804 is the despreading section in each finger, and 805 is the detection in each finger. 806 is a selector for switching the timing for operating the DLL control unit, and 807 is a selector for returning the DLL determination result to each finger.
808 is a DLL control unit, 809 is a despreading processing unit in the DLL control unit, 810 is an intensity calculation unit in the DLL control unit, 811 is a selector for switching intensity calculation results of early timing and late timing, and 812 is in the DLL control unit A slot averaging unit, 813 is a selector for switching the slot averaged result for each finger, 814 is a storage means for holding the slot averaged result for each finger, and 815 is for switching the slot averaged result for each finger. 816 is a DLL determination unit, 817 is an accumulating unit for holding the early component intensity calculation result, 818 is an accumulating unit for holding the late component intensity calculation result, and 819 is an (early) component and (late). Subtractor for calculating component difference, 820 is a multi-slot frame A processing means for over the strength calculation result of power addition (accumulation).
[0037]
In this embodiment, since the DLL control unit conventionally provided for each finger is shared by a plurality of fingers, each
[0038]
In the
[0039]
Next, these values stored in the storage means 817 and 818 are extracted, and the difference between the (early) component and the (late) component is calculated (819). Further, this data is added between the slots (820), and the data after the addition is stored in the storage means 814 such as a memory for storing each finger via the
[0040]
Finally, since the inter-slot addition result of each finger is accumulated in the accumulating means 814, this is switched by the
[0041]
(Example 3)
FIG. 9 shows a receiver configuration in the third embodiment of the present invention. In the figure, 901 is a demodulation system finger # 1 (for
[0042]
In this embodiment, when the transmission diversity technique is operated in the base station, the time division processing in the first and second embodiments is applied to the terminal receiver.
[0043]
When the transmission diversity technique is operated in the base station, transmission data is modulated with a different pattern from a plurality of antennas (the number of antennas = T) and transmitted to the terminal. The terminal needs to demodulate the received data for each antenna, and a demodulation system (901, 902, 903, 904) must be prepared for each antenna and each finger.
[0044]
In the present embodiment, the terminal has one timing tracking control block, which is shared by a plurality of antennas and a plurality of fingers, and performs DLL control in a time division manner, whereby the circuit scale can be reduced.
[0045]
(Example 4)
FIG. 10 shows a receiver configuration in the fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the time division processing in the first to third embodiments is applied to a base station that accommodates a plurality of channels. In the figure,
[0046]
Since the base station apparatus processes data from a plurality of terminals, it is necessary to prepare
[0047]
(Example 5)
FIG. 11 shows a receiver configuration in the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the time division processing in the first to fourth embodiments is applied to a base station that is sectorized using a plurality of directional antennas. In the figure, 1101 is a demodulating system for
[0048]
In the case of soft handover in which data from a terminal is received in a plurality of sectors, the base station demodulates received data for a plurality of sectors and a plurality of paths, and synthesizes the received data called RAKE combining. It is necessary to prepare
[0049]
(Example 6)
FIG. 12 shows a receiver configuration in the sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, the time division processing in the first to third embodiments is applied to a mobile station to which antenna diversity using a plurality of antennas is applied. In the figure,
[0050]
When antenna diversity is applied, it is necessary to prepare
[0051]
The mobile station has one timing follow-up
[0052]
(Example 7)
In the seventh embodiment, in combination with the first to sixth embodiments, the path search accuracy in the path search by the synchronous system is lowered. Specifically, when the timing follow-up control DLL control by the demodulation system is operated, the number of times of power addition is reduced to about ½ that when the DLL control is not operating.
[0053]
For example, if the DLL control unit is not operated, assuming that it is necessary to perform power addition 32 times during 100 ms during path search by the synchronous system in order to increase the accuracy of the path timing, when operating the DLL control, In the path search by the synchronous system, power is added 16 times in 100 ms. When the DLL control is operated, even if the path search accuracy is somewhat poor, it can be corrected by the DLL control, and the power consumption can be reduced by reducing the number of times of power addition in the synchronous system.
[0054]
(Example 8)
FIG. 13 shows a receiver configuration in the eighth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the despreading process calculated in the synchronous system and the despreading process calculated in the DLL control unit are overlapped as functions, and thus are shared. In the figure,
[0055]
That is, as shown in FIG. 13, the DLL control unit 1306 includes a
[0056]
Originally, in the despreading process in the
[0057]
【The invention's effect】
The receiver of the wireless communication device of the present invention shares the circuit of the reception timing tracking control (DLL control) unit between processes at a plurality of timings and processes in a time division manner, or shares the DLL control unit of a plurality of fingers. If this is processed in a time-sharing manner, the circuit scale can be greatly reduced.
[0058]
Further, by reducing the number of times of power addition in the synchronous system during the DLL control operation, it is possible to further reduce power consumption without deteriorating the synchronization tracking characteristic.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication apparatus in a conventional CDMA mobile communication system.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiver in a conventional CDMA mobile communication system.
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a conventional DLL control block.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing how profiles are averaged by power addition.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a conventional DLL control operation.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a DLL control operation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing that DLL control is performed in a time division manner with a plurality of fingers.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a receiver according to an eighth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
受信アンテナから受信された搬送波周波数帯域の受信信号をベースバンドのスペクトル拡散信号に変換する無線部と、
上記のベースバンド信号と拡散符号との相関演算を行い、受信タイミングを検出して、同期確立および同期捕捉を行う同期系と、
無線伝搬路で生じるマルチパスそれぞれのパス毎に復調系フィンガを構成し、各復調系フィンガはそれぞれ上記同期系で検出された受信タイミングで逆拡散を行う逆拡散ブロックと位相回転を補正する検波ブロックとを備え、一方、各復調系フィンガの逆拡散のタイミングを受信タイミングのずれにかかわらず高い相関出力が得られるように順次制御するタイミング追従制御ブロック(DLL制御ブロック)を有する復調系とを有し、
前記タイミング追従制御ブロックは、前記同期系が検出したタイミングに対し異なった2つのタイミングにおける逆拡散結果を得るための逆拡散ブロックと、該逆拡散結果を同相加算する強度算出ブロックと、前記異なった2つのタイミングにおける各同相加算結果の差分を計算し、これを複数スロット分電力加算するスロット平均化ブロックと、上記スロット平均化ブロックからの出力に基づきタイミング追従制御判定を行うタイミング追従制御判定ブロックを具備し、該タイミング追従制御判定ブロックのタイミング追従制御判定は、前記逆拡散ブロックおよび強度算出ブロックの時分割共用により、前記受信機の移動速度により計算されるパスの移動が前記タイミング追従制御ブロックによる一回のパスタイミングの移動を超えない範囲内の複数フレームあたりに一度の周期で行なうことを特徴とする通信装置。In a communication apparatus in a code division multiple access (CDMA) system mobile communication system, a receiver
A radio unit that converts a received signal in a carrier frequency band received from a receiving antenna into a baseband spread spectrum signal; and
A synchronization system that performs correlation calculation between the baseband signal and the spread code, detects reception timing, establishes synchronization and acquires synchronization, and
A demodulation system finger is configured for each path of the multipath generated in the radio propagation path, and each demodulation system finger is a despread block that performs despreading at the reception timing detected by the synchronous system and a detection block that corrects phase rotation with the door, while have a demodulation system with the demodulation system despreading timing tracking control block which sequentially controls displacement high correlation output regardless of the reception timing to the timing obtained in the finger (DLL control block) And
The timing tracking control block, a despreading block for obtaining a despread results at two timings in which the synchronization system is different to the timing of detection, the intensity calculation block phase addition of despread results, said different A slot averaging block that calculates the difference between the in-phase addition results at two timings and adds power for a plurality of slots, and a timing tracking control determination block that performs timing tracking control determination based on the output from the slot averaging block The timing tracking control determination of the timing tracking control determination block is performed by time sharing of the despreading block and the intensity calculation block, and the movement of the path calculated by the moving speed of the receiver is determined by the timing tracking control block. A range that does not exceed a single pass timing move Communication apparatus and performs in one cycle per a plurality of frames of the inner.
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