專利名稱：碼分多址連接方式移動通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址連接(CDMA)方式的移動通信系統(tǒng)，特別涉及導(dǎo)頻信道中使用長碼掩蔽符號(搜索代碼)的小區(qū)搜索方法。
在CDMA方式的移動通信系統(tǒng)中，在移動終端開始通信之際，或移動終端從現(xiàn)在正在通信的1個基站地區(qū)(小區(qū))移動(越區(qū)切換)到相鄰的小區(qū)之際，必須檢測基站(在越區(qū)切換的場合為相鄰基站)所使用的擴(kuò)展碼及檢測幀/時(shí)隙定時(shí)。這種處理稱為小區(qū)搜索。
作為現(xiàn)有的小區(qū)搜索方法的例子，在IEICE技術(shù)報(bào)告DSP96-116,SAT96-111,RCS96-122(1997-01)中揭示了一種只是時(shí)隙末尾的一個符號，不是通常的長碼。短碼，并稱為長碼掩蔽符號(搜索代碼)的特殊短碼的擴(kuò)展方法。
下面對使用這種長碼掩蔽符號的小區(qū)搜索方法予以說明。
小區(qū)搜索使用如

圖1所示的導(dǎo)頻信道。所謂導(dǎo)頻信道是通知由基站測定的反向鏈路功率值及系統(tǒng)幀號的控制信道。另外，此導(dǎo)頻信道常時(shí)以確定的發(fā)送功率發(fā)送信號。由于導(dǎo)頻信道的控制信號也可用作基站和移動終端之間進(jìn)行同步的基準(zhǔn)信號，也可執(zhí)行如下的擴(kuò)展。導(dǎo)頻信道可被多路復(fù)用為第一導(dǎo)頻信道和第二導(dǎo)頻信道。第一導(dǎo)頻信道106的長碼掩蔽符號位置101(搜索代碼的位置)映射為CSC(公共短碼)104即第一搜索代碼，而第二導(dǎo)頻信道107的長碼掩蔽符號位置101映射為GISC(組識別短碼)105即第二搜索代碼。在數(shù)據(jù)符號區(qū)間102(1個時(shí)隙區(qū)間中除去長碼掩蔽符號區(qū)間(搜索代碼)的區(qū)間)中，利用長碼及短碼103來擴(kuò)展傳輸給移動終端的控制信號。
長碼是分配給基站的固有的長周期擴(kuò)展符號，短碼是分配給該基站處于通信中的各信道(包含控制信道和傳輸信道)的短周期擴(kuò)展符號。由于長碼包含長度符號長的多種碼，其時(shí)間同步容易，可分類為多個組。GISC是對應(yīng)長碼的分類而設(shè)置的短周期符號。在移動終端同步捕捉導(dǎo)頻信道的場合，通過檢測GISC將長碼縮小到一定范圍即通過限定被使用的可能的某長碼的候補(bǔ)，可以減輕該基站所使用的長碼的檢測負(fù)荷即減輕長碼檢測處理中所必須的時(shí)間、電路、功率等負(fù)荷。另外，CSC是在移動通信系統(tǒng)中固有地設(shè)定的短周期擴(kuò)展符號。
利用這一導(dǎo)頻信道的基站所使用的長碼檢測處理及檢測幀/時(shí)隙定時(shí)的方法如下。(1)移動終端利用CSC對導(dǎo)頻信道進(jìn)行解擴(kuò)展并根據(jù)相關(guān)值的大小檢測時(shí)隙定時(shí)。(2)對應(yīng)于檢測的時(shí)隙定時(shí)，對所有的GISC執(zhí)行解擴(kuò)展，并根據(jù)相關(guān)值的大小檢測GISC。(3)利用屬于與GISC對應(yīng)的組的所有的長碼執(zhí)行解擴(kuò)展，并根據(jù)相關(guān)值的大小檢測長碼。
圖2示出現(xiàn)有的導(dǎo)頻信道的格式及傳輸功率。導(dǎo)頻信道的符號率，因?yàn)樵谝舶L碼掩蔽符號的整個區(qū)間內(nèi)為16kps(擴(kuò)展比256)，是固定的。另外，該傳輸功率，通過在第二導(dǎo)頻信道傳輸?shù)拈L碼掩蔽符號區(qū)間中，按照第二導(dǎo)頻信道的傳輸功率大小P2降低第一導(dǎo)頻信道傳輸功率P1，使多路復(fù)用后的導(dǎo)頻信道的傳輸功率固定。
在以與數(shù)字符號區(qū)間相同的符號率在長碼掩蔽符號區(qū)間中執(zhí)行擴(kuò)展處理的現(xiàn)有方式中，在小區(qū)搜索的第一階段(時(shí)隙定時(shí)檢測)中，最需要時(shí)間。為使定時(shí)檢測在短時(shí)間內(nèi)執(zhí)行，大多采用可以一次得到多個定時(shí)的相關(guān)結(jié)果的匹配濾波器(MF)。
圖13示出在通過使用64抽頭的MF，對擴(kuò)展比為256的導(dǎo)頻信道進(jìn)行解擴(kuò)展來執(zhí)行小區(qū)搜索的場合，小區(qū)搜索的各階段需要的所需時(shí)間。最需要時(shí)間的是時(shí)隙定時(shí)檢測1301。為使小區(qū)搜索高速化，必須解決的問題是要縮短定時(shí)檢測所需要的時(shí)間。在使用MF執(zhí)行定時(shí)檢測中，利用多個時(shí)隙的CSC將1個符號(256碼片)區(qū)間的所有定時(shí)的相關(guān)值累加并以盡可能高的精度檢測時(shí)隙定時(shí)。比如，對48個時(shí)隙大小的CSC得到的相關(guān)值執(zhí)行累加。在圖13中，在定時(shí)檢測的1個周期1301中可對和MF的抽頭數(shù)相同的64碼片大小的定時(shí)得到累加值。
如使用64抽頭的MF，存在為得到所有的定時(shí)的相關(guān)值必須切換系數(shù)模式，檢測定時(shí)所需要時(shí)間比小區(qū)搜索所用的時(shí)間更要花費(fèi)時(shí)間的問題。與此相對，如使用256抽頭的MF，就可以在將MF設(shè)定為1個符號分量的系數(shù)的不變的情況下執(zhí)行接收信號的解擴(kuò)展，由于不需要系數(shù)模式的切換，就可以高速度地得到所有定時(shí)的相關(guān)，但MF電路的規(guī)模和耗能都會非常之大。
為了能在抑制電路規(guī)模及耗能的同時(shí)執(zhí)行高速小區(qū)搜索，要使長碼掩蔽符號的擴(kuò)展比比較導(dǎo)頻信道的其他部分的擴(kuò)展比為小。
特別是要決定對應(yīng)于移動終端所使用的一般的MF的抽頭數(shù)的符號率。比如，在掩蔽符號的擴(kuò)展比為64的場合，采用64段的MF執(zhí)行定時(shí)檢測。在此場合，為使符號長度和MF的抽頭數(shù)一致，可以在把MF設(shè)定為1個符號分量的系數(shù)這種不變的情況下執(zhí)行接收信號的解擴(kuò)展，并執(zhí)行64碼片區(qū)間所有定時(shí)的搜索。這樣，就可以不加大電路的規(guī)模和耗能而執(zhí)行高速小區(qū)搜索。
本發(fā)明的這一目的以及其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)可通過參照附圖對優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)說明而更清楚。
圖1為示出導(dǎo)頻信道的信道格式的示圖。
圖2為示出現(xiàn)有方式的導(dǎo)頻信道格式及傳輸功率的示圖。
圖3為示出第一實(shí)施形態(tài)的導(dǎo)頻信道格式及傳輸功率的示圖。
圖4為示出第二實(shí)施形態(tài)的導(dǎo)頻信道格式及傳輸功率的示圖。
圖5為示出第3實(shí)施形態(tài)的導(dǎo)頻信道格式及傳輸功率的示圖。
圖6為示出第4實(shí)施形態(tài)的導(dǎo)頻信道格式及傳輸功率的示圖。
圖7為示出縮短搜索時(shí)間和減小電路規(guī)模。傳輸功率的示圖。
圖8為移動終端的構(gòu)成圖。
圖9為示出移動終端的小區(qū)搜索定時(shí)檢測單元的構(gòu)成例的示圖。
圖10為示出移動終端的小區(qū)搜索GISC檢測單元的構(gòu)成例的示圖。
圖11為示出移動終端的第一長碼檢測單元的構(gòu)成例的示圖。
圖12為示出移動終端的第二長碼檢測單元的構(gòu)成例的示圖。
圖13為示出小區(qū)搜索的各個階段必需的所需時(shí)間的示圖。
首先，利用圖8說明涉及本發(fā)明的CDMA方式的移動通信系統(tǒng)所使用的移動終端的構(gòu)成。利用天線接收的載波頻率的接收信號在RF單元801中降低頻率，通過RF接口單元802將基帶帶域的接收信號輸入到小區(qū)搜索單元805及接收單元804。小區(qū)搜索單元805執(zhí)行上述的小區(qū)搜索。接收單元804執(zhí)行導(dǎo)頻信道以外的物理信道的時(shí)間同步、解擴(kuò)展及糾錯等。譯碼后的傳輸信號通過用戶接口單元807輸出供以后處理。另外，發(fā)送給基站的發(fā)送信號通過用戶接口單元807輸入到發(fā)送單元803。發(fā)送單元803執(zhí)行發(fā)送信號的編碼和擴(kuò)展?？刂茊卧?06利用DSP(數(shù)字信號處理器)執(zhí)行各單元的初始值的設(shè)定及定時(shí)管理。
在圖9～12中示出搜索單元各塊的構(gòu)成例。圖9示出定時(shí)檢測單元810的構(gòu)成。在定時(shí)檢測單元，由于必須取得1個符號的定時(shí)的相關(guān)值，所以采用可以一次得到多個定時(shí)的相關(guān)結(jié)果的MF901。采用由CSC編碼器902所生成的CSC作為MF901的系數(shù)。累加器903對多個時(shí)隙將由MF輸出的相關(guān)值累加。最大值判斷單元904檢測累加所得的相關(guān)值最大的定時(shí)作為時(shí)隙定時(shí)。
圖10示出GISC檢測單元811、圖11示出第一長碼檢測單元、圖12示出第二長碼檢測單元的構(gòu)成例的示圖。長碼檢測單元812包含第一長碼檢測單元和第二長碼檢測單元。這些電路，由于利用定時(shí)檢測單元已經(jīng)了解幀/時(shí)隙定時(shí)，通過將利用檢測出的第一定時(shí)執(zhí)行解擴(kuò)展的相關(guān)器1001并聯(lián)就可進(jìn)行高效處理。
GISC檢測單元811(圖10)將長碼掩蔽符號的接收信號存儲于RAM1002，利用DSP對GISC編碼器1003順次指定GISC，求出每個碼片的相關(guān)，利用累加器1004求出1個符號的相關(guān)值。這些處理，通過適當(dāng)?shù)牟⑿刑幚恚蛇M(jìn)行高速處理。從求出的相關(guān)值中選擇出最高的就可檢測GISC。
第一長碼檢測單元(圖11)大約對10個符號算出相關(guān)值而從那些屬于與檢測的GISC對應(yīng)的分類的長碼中檢測基站所使用的長碼。利用DSP順次指定長碼編碼器1102生成的長碼與短碼編碼器1103生成的導(dǎo)頻信道的短碼相乘，利用相關(guān)器1001求出每個定時(shí)的相關(guān)值，利用累加器1101求出10個符號量的相關(guān)值。此處理是累加的長碼的并行處理，根據(jù)大約10個符號的相關(guān)值的累加結(jié)果可定出確切的長碼。
第二長碼檢測單元(圖12)通過對由第一長碼檢測單元定出的長碼經(jīng)過1幀區(qū)間執(zhí)行和第一長碼檢測單元同樣的處理，在得到規(guī)定的累加值的場合，小區(qū)搜索就結(jié)束。
下面只對在執(zhí)行利用長碼掩蔽符號的小區(qū)搜索方法的CDMA通信系統(tǒng)中，以通常以16ksps(擴(kuò)展比256)發(fā)送的導(dǎo)頻信道的長碼掩蔽符號部分變?yōu)閿U(kuò)展比64為例進(jìn)行說明。
不僅是擴(kuò)展比64，擴(kuò)展比為256以下時(shí)也可得到同樣的效果。
圖3示出作為第一實(shí)施形態(tài)，與導(dǎo)頻信道的其它符號相比CSC及GISC的擴(kuò)展比一起減小(示例中為64)并在不同的定時(shí)插入的場合下的信道格式及發(fā)送功率。為了不對其它通常的符號部分產(chǎn)生影響，掩蔽符號區(qū)間131與現(xiàn)在的情況一樣設(shè)為256個碼片。CSC及GISC在將掩蔽符號區(qū)間以每個為64碼片進(jìn)行分割而成的4個位置(133、134、135、136)之中插入哪一個區(qū)間都可以。由于GISC的符號長度變短，在GISC的數(shù)目對于應(yīng)分配的長碼的分類數(shù)而言不足的場合，也可以采取根據(jù)插入到4個插入位置的何處而區(qū)分長碼識別組的方法。在掩蔽符號區(qū)間使CSC和GISC以外的區(qū)間元信號。
因?yàn)槿绻栭L度縮短累加的次數(shù)減少，要得到相同的接收靈敏度就必須增加發(fā)送功率。然而，由于導(dǎo)頻信道常時(shí)一直以固定的功率發(fā)送，并且長碼掩蔽符號部分作為正交性差的干擾功率容易對其他信道產(chǎn)生影響，所以發(fā)送功率最好是控制為盡可能低。于是，在本實(shí)施形態(tài)中CSC和GISC不進(jìn)行多路復(fù)用，將長碼掩蔽符號部分進(jìn)行時(shí)間分割而發(fā)送CSC和GISC。此時(shí)，即使將擴(kuò)展比定為1/4,CSC的發(fā)送功率P3等于現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)送功率的2倍時(shí)可以獲得同樣的接收靈敏度。GISC的發(fā)送功率P4也一樣。
圖4示出作為第二實(shí)施形態(tài)，與導(dǎo)頻信道的其它符號相比，CSC及GISC的擴(kuò)展比充分地小(示例中為16)時(shí)多路復(fù)用發(fā)送場合的信道格式及發(fā)送功率。CSC的發(fā)送功率P5和GISC的發(fā)送功率P6必須相應(yīng)于擴(kuò)展比而加大。如導(dǎo)頻信道以外的符號率快，則由于導(dǎo)頻信道的功率加大而受影響的符號數(shù)增多。在此種場合，如本實(shí)施形態(tài)中，利用將CSC和GISC多路復(fù)用而使發(fā)送功率增大的區(qū)間縮短，雖然導(dǎo)頻信道對其他信道的影響增加，當(dāng)通過將受到影響的符號區(qū)間縮短，也可減輕整體所受到的影響。
圖5示出作為第3實(shí)施形態(tài)，與導(dǎo)頻信道的其它符號相比，CSC及GISC的擴(kuò)展比一起減小(示例中為64)，并且GISC多次(示例中為3次)反復(fù)的場合的信道格式及發(fā)送功率。通過GISC反復(fù)發(fā)送n次，可增加累積次數(shù)，可以照著那樣使1次的GISC的發(fā)送功率P8成為CSC的發(fā)送功率P7的1/n。這樣就可以降低對其他信道的影響。
圖6示出作為第4實(shí)施形態(tài)，CSC的擴(kuò)展比較之GISC的擴(kuò)展比為小的場合(示例中CSC的擴(kuò)展比為64,GISC的擴(kuò)展比為256)的信道格式及發(fā)送功率。在前述的小區(qū)搜索的3個階段中，由于GISC的檢測僅僅由CSC指定定時(shí)進(jìn)行解擴(kuò)展就可以了，所以大多不是采用MF而是使用相關(guān)器(比如圖10)。因此，如本實(shí)施形態(tài)中，通過減小影響MF抽頭數(shù)的CSC的擴(kuò)展比，而由于GISC擴(kuò)展比可降低發(fā)送功率將其加大為比前者更大，就可以在降低對其他信道干擾的同時(shí)達(dá)到高速化。
圖7示出在改變長碼掩蔽符號的擴(kuò)展比和所使用的MF的抽頭數(shù)時(shí)小區(qū)搜索的各個階段的所需時(shí)間。
這樣，通過減小長碼掩蔽符號的擴(kuò)展比，就可以比現(xiàn)有方法縮短檢測定時(shí)所需要的時(shí)間，并且可以由于減少M(fèi)F的抽頭數(shù)而削減電路的規(guī)模和耗能。
本發(fā)明的公開是聯(lián)系優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所公開的內(nèi)容可能對此實(shí)施例進(jìn)行各種改變。在本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)及范圍內(nèi)的各種變形例多包含在所有權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種碼分多址連接方式移動通信系統(tǒng)的時(shí)隙定時(shí)的檢測方法，其特征在于基站利用導(dǎo)頻信道(106、107)發(fā)送將1個時(shí)隙的第一區(qū)間(102)利用分配給上述基站的長周期符號擴(kuò)展、第二區(qū)間(131)利用規(guī)定的短周期符號擴(kuò)展的控制信號，移動終端利用上述規(guī)定的短周期信號將上述控制信號解擴(kuò)展，利用由解擴(kuò)展的結(jié)果所得到的相關(guān)值檢測時(shí)隙定時(shí)，上述規(guī)定的短周期符號的擴(kuò)展比設(shè)定為較擴(kuò)展上述第一區(qū)間(102)的長周期符號及短周期符號的擴(kuò)展比更低的值。
2．權(quán)利要求1中所述的時(shí)隙定時(shí)的檢測方法，其特征在于基站使上述第二區(qū)間(131)的發(fā)送功率較上述第一區(qū)間(102)的發(fā)送功率為大。
3．權(quán)利要求1中所述的時(shí)隙定時(shí)的檢測方法，其特征在于上述第二區(qū)間(131)是利用移動通信系統(tǒng)所包含的基站的公共第一短周期符號(CSC)和對應(yīng)于擴(kuò)展上述第一區(qū)間的長周期符號的分類的第二短周期符號(GISC)進(jìn)行擴(kuò)展。
4．權(quán)利要求3中所述的時(shí)隙定時(shí)的檢測方法，其特征在于上述第一短周期符號(CSC)的擴(kuò)展比設(shè)定為較上述第二短周期符號(GISC)的擴(kuò)展比為低的值。
5．權(quán)利要求3中所述的時(shí)隙定時(shí)的檢測方法，其特征在于將上述第二區(qū)間(131)時(shí)分割為多個部分區(qū)間(131～136)，在第一部分區(qū)間擴(kuò)展上述第一短周期符號(CSC)，在第二部分區(qū)間擴(kuò)展上述第二短周期符號(GISC)。
6．權(quán)利要求5中所述的時(shí)隙定時(shí)的檢測方法，其特征在于利用上述第二短周期符號(GISC)及擴(kuò)展上述第二短周期符號(GISC)的部分區(qū)間(133～136)的位置定出擴(kuò)展上述第一區(qū)間的長周期符號的分類。
7．一種碼分多址連接方式移動通信系統(tǒng)的小區(qū)搜索方法，其特征在于基站利用導(dǎo)頻信道(106、107)發(fā)送將1個時(shí)隙的第一區(qū)間(102)利用分配給上述基站的長周期符號擴(kuò)展將第二區(qū)間(131)利用具有較上述長周期符號的擴(kuò)展比為低的擴(kuò)展比的第一短周期符號(CSC)和具有等于上述長周期符號的擴(kuò)展比或低于上述長周期符號的擴(kuò)展比的第二短周期符號(GISC)擴(kuò)展的控制信號，移動終端對上述控制信號利用上述第一短周期信號(CSC)解擴(kuò)展，利用由解擴(kuò)展的結(jié)果所得到的相關(guān)值檢測時(shí)隙定時(shí)。
8．權(quán)利要求7中所述的小區(qū)搜索方法，其特征在于上述第一短周期符號(CSC)是移動通信系統(tǒng)所包含的基站的公共短周期符號(CSC)，上述第二短周期符號(GISC)是由對應(yīng)于擴(kuò)展上述第一區(qū)間的長周期符號的分類的多個短周期符號構(gòu)成，移動終端，對上述控制信號，在上述檢測的時(shí)隙定時(shí)，利用第二短周期符號(GISC)的多個短周期符號解擴(kuò)展，利用由解擴(kuò)展的結(jié)果所得到的相關(guān)值定出擴(kuò)展上述第一區(qū)間(102)的長周期符號，對上述控制信號，在上述檢測的時(shí)隙定時(shí)，利用屬于上述定出的長周期符號的分類的長周期符號解擴(kuò)展，利用由解擴(kuò)展的結(jié)果特定擴(kuò)展上述第一區(qū)間(102)的長周期符號。
9．一種碼分多址連接方式移動通信系統(tǒng)的移動終端，其特征在于其構(gòu)成包括將利用天線接收的載波頻率的接收信號變換為基帶帶域的接收信號的RF單元(801)和接受上述基帶帶域的接收信號的輸入，將上述接收信號解擴(kuò)展而示出相關(guān)值的匹配濾波器(901)，并且在上述接收信號中包含1個時(shí)隙的第一區(qū)間(102)由分配給上述基站的長周期符號擴(kuò)展，第二區(qū)間(131)利用具有較上述長周期符號的擴(kuò)展比為低的擴(kuò)展比的第一短周期符號(CSC)和具有等于上述長周期符號的擴(kuò)展比或低于上述長周期符號的擴(kuò)展比的第二短周期符號(GISC)擴(kuò)展的控制信號，上述匹配濾波器對上述控制信號利用上述第一短周期信號(CSC)解擴(kuò)展。
10．權(quán)利要求9中所述的移動終端，其特征在于上述第一短周期符號(CSC)是移動通信系統(tǒng)所包含的基站的公共短周期符號，上述第二短周期符號(GISC)是由對應(yīng)于擴(kuò)展上述第一區(qū)間的長周期符號的分類的多個短周期符號構(gòu)成。
11．一種碼分多址連接方式移動通信系統(tǒng)的移動終端，其特征在于其構(gòu)成包括將利用天線接收的載波頻率的接收信號變換為基帶頻帶的接收信號的RF單元(801)和接受上述基帶頻帶的接收信號的輸入，將上述接收信號解擴(kuò)展而輸出相關(guān)值的匹配濾波器(901)，并且在上述接收信號中包含將1個時(shí)隙的第一區(qū)間(102)由分配給上述基站的層次長周期符號擴(kuò)展，第二區(qū)間(131)利用規(guī)定的短周期符號擴(kuò)展的控制信號，上述匹配濾波器的抽頭數(shù)較上述控制信號的上述長周期符號的擴(kuò)展比為小。
全文摘要
在應(yīng)用碼分多址連接方式(CDMA方式)的移動通信系統(tǒng)中,利用長碼掩蔽符號進(jìn)行擴(kuò)展符號的檢測及幀/時(shí)隙定時(shí)的檢測(小區(qū)搜索),長碼掩蔽符號(CSC132、GISC133)的擴(kuò)展比設(shè)定為較其他通常的符號的擴(kuò)展比為低的值。因此,就可以減小移動終端的電路的規(guī)模和耗能,并且可以執(zhí)行高速的小區(qū)搜索。
文檔編號H04B1/707GK1235501SQ99104450
公開日1999年11月17日 申請日期1999年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月13日
發(fā)明者鈴木芽衣, 土居信數(shù), 矢野隆 申請人:株式會社日立制作所