JP4031680B2 - Search window control method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はサーチウィンドウ制御方法及び装置に関し、更に詳しくはCDMAセルラー方式における受信信号パスを検出するためのサーチウィンドウ制御方法及び装置に関する。CDMAセルラー方式の下では、複数受信パスの信号をRAKE合成することによりS/Nを改善することが行われる。
【0002】
【従来の技術】
図15は従来技術を説明する図で、図15(A)にCDMAセルラー方式の無線伝搬環境を示す。図において、10は自セル(セル半径R)内の無線接続サービスを行う基地局(BTS)、30a,30bはセル内に在圏する移動局(MS)である。
【0003】
移動局30aは、例えば略停止しており、該移動局30aからの上り電波は、パス▲1▼を介して直接的に、及び建物等で反射するようなパス▲2▼,▲3▼を介して間接的に、基地局10に到達する。一方、移動局30bは、速度vで移動しており、該移動局30bからの上り電波(直接波)は、基地局10との間の相対速度vr(=v・cosθ)に従って基地局10に時々刻々と近づいている。
【0004】
このような状況の下、基地局10では、受信信号と移動局30a用の逆拡散コードとの間の相関をタイミングをずらしながら取ることにより、セル半径分の遅延プロファイルデータ(相関電力)を求めると共に、高い相関(ピーク)が得られる各パス▲1▼〜▲3▼の受信信号をかき集めることで、所謂RAKE受信を行う。移動局30bについても同様である。
【0005】
図15(B)はセル半径分の遅延プロファイルデータのグラフイメージを示す図で、横軸はパスタイミング(チップタイミング)、縦軸はパスレベル(相関電力)である。今、基地局10がシステムの基準タイミングT0に受信(相関演算)を開始したとすると、同タイミングT0に基地局10の付近で発射された電波は該タイミングT0の付近で基地局10に受信され、また同タイミングT0にセル半径(境界)Rの付近で発射された電波は最後の方で基地局10に受信される関係にある。この状態で、移動局30aからの上り電波は、中間のタイミングで基地局10に受信されると共に、その内のパス▲1▼は直接波であるため、基地局10には早く到達し、通常は、その振幅(電力)も相対的に大きい。これに対して、パス▲2▼,▲3▼は間接波であるため、基地局10には遅れて到達し、その振幅も相対的に小さい。一方、移動局30bは速度vで移動しているため、そのパスタイミングも相対速度vrに従って時々刻々と移動する。
【0006】
係る状況の下、従来より、基地局10で得られる遅延プロファイルデータに対して比較的狭い幅wのサーチウィンドウ50を設定することにより、RAKE受信に有用な受信信号パスを、該サーチウィンドウ50内における少ないサーチ処理で検出することが行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来方式では、ウィンドウ幅wが固定であるために、実際の無線伝搬環境がウィンドウ幅wには反映されず、よって効率のよい、かつ信頼性の高い受信パスの検出を行えなかった。即ち、実際の無線伝搬環境に比べてウィンドウ幅wが広過ぎると、受信パスの余分なサーチ処理が必要となり、またウィンドウ幅wが狭過ぎると、有用な受信パスが欠落するおそれがあった。しかも、移動局30の移動に伴い、無線伝搬状態も様々に変化するため、従来方式では、一貫して効率のよい、かつ信頼性の高い受信パスサーチを行うことが困難であった。
【0008】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的とする所は、実際の無線伝搬環境に応じた位置/幅のサーチウィンドウを効率よく設定/更新可能なサーチウィンドウ制御方法及び装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の態様によるサーチウィンドウ制御方法は、CDMAセルラー方式における受信信号パスを検出するためのサーチウィンドウ制御方法であって、自セルをカバーする遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出するステップと、前記検出した有効パス中の最先及び最遅延の有効パスを抽出するステップと、前記検出した所定の有効パス間の平均間隔を求めるステップと、前記抽出した最先及び最遅延の有効パスの前後に前記求めた平均間隔を加えたものをサーチウィンドウとするステップとを備えるものである。
【0013】
本発明によれば、自セルをカバーする遅延プロファイルデータ中の特定の有効パスのタイミング情報に基づき、実際の無線伝搬環境に応じた位置/幅のサーチウィンドウ50を過不足なく設定(初期化)可能となる。従って、サーチウィンドウ幅wが広すぎることによる受信パスの無駄なサーチ処理を省けると共に、サーチウィンドウ幅が狭すぎることによる有用な受信パスの欠落も防止できる。
【0015】
また、本発明によれば、最先及び最遅延の有効パスP1,P2の前後に、実際の無線伝搬環境(一般に、直接波が届き易い環境下ではIaveが小さく、直接波が届き難い環境下ではIaveが大きい傾向にある)に応じた最適の余裕Iaveを確保できる。
【0016】
本発明の第2の態様によるサーチウィンドウ制御方法は、CDMAセルラー方式における受信信号パスを検出するためのサーチウィンドウ制御方法であって、自セルをカバーする遅延プロファイルデータより所定の有効パス(図中の丸付数字1〜4に相当)を検出するステップと、前記検出した有効パス間の平均間隔Iaveを求め、該平均間隔Iaveで前記遅延プロファイルデータの全体を複数領域A〜Oに分割するステップと、前記分割した各領域A〜Oにつき遅延プロファイルデータの電力σA〜σOを求め、該電力σA〜σOが所定閾値σthを超えるもののうち最先σ1及び最遅延σ2の各領域D,Gを抽出するステップと、前記抽出した最先及び最遅延の各領域D,Gで囲まれる部分にサーチウィンドウ50を設定するステップとを備えるものである。
【0017】
なお、上記自セルをカバーする遅延プロファイルデータとは、例えばセル半径分をカバーする遅延プロファイルデータを意味する。また所定の有効パスとは、セル半径分の遅延プロファイルデータにつき所定閾値Pthを超えるような各パスレベル(相関電力)のうち、時系列(局所的)にピーク検出された各パスレベル(図中の丸付数字1〜4に相当)を意味する。
本発明のサーチウィンドウ制御方法は、コンピュータを使用した大小比較と四則演算とにより容易に実行できるため、実際の無線伝搬環境に応じた位置及び幅のサーチウィンドウを効率よく設定(初期化)可能である。また、一旦このようなサーチウィンドウを設定してしまうと、移動局が激しく移動しない限りは、その電波伝搬環境(例えば平均間隔Iave等)も大きくは変化しないから、毎回同じ方法でサーチウィンドウを再設定する必要は無く、その後は、同じ領域の単位でサーチウィンドウの位置や幅を変更する簡単な処理で、受信パスの追跡制御が可能となる。
【0018】
本発明の第2の態様によるサーチウィンドウ制御装置は、CDMAセルラー方式における受信信号パスを検出するためのサーチウィンドウ制御装置であって、自セルをカバーする遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出する検出手段と、前記検出した有効パス間の平均間隔を求め、該平均間隔で前記遅延プロファイルデータの全体を複数領域に分割する分割手段と、前記分割した各領域につき遅延プロファイルデータの電力を求め、該電力が所定閾値を超えるもののうち最先及び最遅延の各領域を抽出する抽出手段と、前記抽出した最先及び最遅延の各領域で囲まれる部分にサーチウィンドウを設定する設定手段とを備えるものである。
好ましくは、例えば図13,図14に示す如く、CDMAセルラー方式における受信信号パスを検出するためのサーチウィンドウ制御方法であって、自セルをカバーする遅延プロファイルデータに基づきサーチウィンドウを設定するステップと、前記設定し又は後述の変更したサーチウィンドウ内の遅延プロファイルデータに基づき該サーチウィンドウの位置及び又は幅を変更するステップと、前記サーチウィンドウの設定と変更の割合を移動局装置の相対速度及び又は同時処理チャネル数に応じて制御するステップとを備える。
【0019】
このように、サーチウィンドウの設定(初期化)処理と、処理負荷の軽い変更(更新)処理とを混在させることにより、受信パスの捕捉・追跡処理を大幅に軽減できる。また、サーチウィンドウの設定処理と変更処理の割合を、移動局装置の相対速度及び又は同時処理チャネル数に応じて制御することにより、有用な受信パスの取りこぼしを有効に防げる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。図2は実施の形態による基地局受信部を説明する図で、図2(A)に受信部のブロック図を示す。11はアンテナ、12はA/D変換部(A/D)、13は複数の通話チャネル(ch)の制御を行う通話ch制御部、14は受信データの逆拡散・検波を行う同期検波部、15は受信信号と既知の逆拡散コードとの間の相関演算をタイミング(チップタイミング等)をずらしながら行うことにより特定のチャネル信号の遅延プロファイルデータ(相関電力)を求めるマッチドフィルタ部(MF)、16は遅延プロファイルデータを記憶するメモリ、17は受信部の主制御・処理を行うマイクロプロセッサ(MPU)、18は遅延プロファイルデータに基づきサーチウィンドウの位置や幅を設定/更新するサーチウィンドウ決定部、19は基地局と移動局間の相対速度を求める移動体速度演算部、20は遅延プロファイルデータ中の所定の有効パスを検出するパス検出部である。
【0021】
アンテナ11からの受信信号は、不図示の増幅部で増幅後、A/D変換部12、通話ch制御部13を介してマッチドフィルタ部15へと送られ、ここで受信信号と特定の移動局の逆拡散コードとの間の相関をタイミングをずらしながら取ることにより、セル半径分の遅延プロファイルデータ(相関電力)を求め、これらをメモリ16に蓄える。
【0022】
図2(B)に遅延プロファイルデータの記憶態様を示す。MF15で求めた各パスタイミング(例えばチップタイミング)毎の相関データをメモリアドレスの対応(順番)に記憶している。そして、MPU17は、必要に応じて、この遅延プロファイルデータをサーチウィンドウ決定部18、移動体速度演算部19、パス検出部20に転送すると共に、各部で得られるサーチウィンドウの情報及びパス情報を、MPU17経由で同期検波部14に送ることにより、受信データの逆拡散・検波処理に利用する。以下、実施の形態によるサーチウィンドウ設定/更新処理を具体的に説明する。
【0023】
図3,図4は第1の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(1),(2)で、セル半径分の遅延プロファイルデータを複数領域に分割して各領域毎の電力を求め、所定閾値を超える領域に基づきサーチウィンドウを設定(初期化)する場合を示している。
【0024】
図3(A)に第1の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理のフローチャートを示す。ステップS11ではセル半径分の遅延プロファイルデータに基づき所定の有効パスを検出する。図3(B)にステップS11の処理のイメージを示す。パス検出部20は、セル半径分の遅延プロファイルデータにつき所定閾値Pthを超えるような複数のパスを検出すると共に、それらにつき時系列(局所的)にピーク検出された各ピークレベルのものを所定の有効パスとする。図3(B)の例ではT1〜T4の各パスタイミングに所定の有効パス▲1▼〜▲4▼が検出されている。
【0025】
ステップS12では、隣接する有効パス間の平均間隔Iaveを求め、該間隔Iaveで遅延プロファイルデータの全体を複数の領域に分割する。図4(A)にステップS12の処理のイメージを示す。有効パス▲1▼〜▲4▼の各パスタイミングをT1〜T4とすると、隣接する有効パス間の平均間隔Iaveを、
Iave={(T2−T1)+(T3−T2)+(T4−T3)}/3
により求める。図4(A)の例では、この平均間隔Iaveにより、セル半径分の遅延プロファイルデータの全体が例えば15の領域A〜Oに分割されている。なお、端数領域が出た場合は端数分を最後の領域Oに含めてよい。一般に、有効パスの平均間隔Iaveが狭くなる(即ち、見通しが良い又は直接波が届き易い)ような電波伝播環境下では、領域分割幅Iaveが狭くななるため、サーチウィンドウの設定分解能が高まる。また逆に、有効パスの平均間隔が広くなる(即ち、見通しが悪い又は間接波が主要になっている)ような電波伝播環境下では、領域分割幅Iaveが広くなるため、処理量が軽減される。
【0026】
ステップS13では各領域毎の遅延プロファイルデータの電力σA〜σOを求める。各領域の電力σA〜σOは、該領域中の遅延プロファイルデータの面積(累積加算値)により容易に求められる。更に、各領域の電力σA〜σOにつき所定閾値σthを超えるもののうち、最先のものσ1と最遅延のものσ2とを抽出し、これらの領域で囲まれる部分にサーチウィンドウ50を設定する。図4(B)にステップS13の処理のイメージを示す。図の例では最先の領域Dと最遅延の領域Gとで挟まれる部分(即ち、領域D〜G)にサーチウィンドウ50が設定されている。
【0027】
なお、もし各遅延プロファイルデータに対する干渉電力の影響を避けたい場合は、各パスの電力より平均干渉電力を差し引いた値を遅延プロファイルデータとすれば良い。この場合の干渉電力は、セル半径分の遅延プロファイルデータの全面積(累積加算値)をパスサンプル数で割ることにより容易に求められる。このことは、以下に述べる他の実施の形態についても同様である。
【0028】
上記本第1の実施の形態によれば、移動局30からの電波伝搬環境の状態を、所定の有効パス▲1▼〜▲4▼と、該有効パス間の平均間隔Iaveとにより的確に把握(特定)できる。また、これを実現するための各演算は、簡単な四則演算と、大小比較のみで行えるため、MPU17の処理負担が小さい。更にまた、一旦、電波伝搬環境の特徴(Iave等)を捉えてしまえば、移動局30が高速で移動しない限り、該移動局30からの電波伝搬環境は急激には変化しないので、領域幅Iaveの決定処理は、必ずしも毎回行なう必要は無い。即ち、上記所定の有効パス▲1▼〜▲4▼の検出や、これらの間の平均間隔Iaveを毎回求める必要はなく、中間のウィンドウ制御の何回かは、ステップS13の処理のみ、即ち、各分割領域A〜Oにつき遅延プロファイルデータの電力σA〜σOを求め、σthによる閾値判定を行う簡単な処理のみで、適切なサーチウィンドウ50を再設定(最初期化)できる。
【0029】
図5,図6は第2の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(1),(2)で、セル半径分の遅延プロファイルデータに含まれる所定の有効パスの情報(振幅,パスタイミング)に基づきサーチウィンドウを設定(初期化)する他の場合を示している。なお、本第2の実施の形態におけるウィンドウ幅wは固定としており、よってウィンドウ幅wを決める処理負担が軽減される。
【0030】
図5(A)に第2の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理のフローチャートを示す。ステップS21ではセル半径分の遅延プロファイルデータより上記第1の実施の形態と同様にして所定の有効パスを検出する。以下の各図では、このような所定の有効パスを太線の矢印で示すこととする。ステップS22では前記検出された各有効パスにつき、最先及び最遅延の有効パスP1,P2、又は最大の有効パスPmを抽出する。そして、ステップS23では、前記抽出された最先及び最遅延の有効パスP1,P2、又は最大の有効パスPmのタイミング情報T1,T2又はTmに基づきサーチウィンドウ50の位置を設定(初期化)する。なお、サーチウィンドウ50の位置の設定方法にはいくつか考えられ、以下、これらを具体的に説明する。
【0031】
図5(B)はサーチウィンドウ50の所定点(例えば中心点)Tcを最先及び最遅延の有効パスP1,P2間の中点(重心)に合わせ込む場合を示している。最先及び最遅延の有効パスP1,P2の間隔が広い(即ち、直接波が届き難い、又は直接波と間接波の間隔が広い)ような電波伝播環境下では、最先及び最遅延の各有効パスP1,P2の受信信号を漏れなく捕捉するのが好ましい。そこで、サーチウィンドウ50の所定点Tcを、有効パスP1,P2の中点(重心)のタイミング(T1+T2)/2に合わせ込む。なお、この方法の採用は、例えば(T2−T1)>α(所定閾値)の判別により自動的に行える。
【0032】
図6(A)は、上記図5(B)の場合に加え、更に最先及び最遅延の各パスレベル(相関電力)P1,P2の大きさも考慮に入れた場合を示している。最先及び最遅延の有効パスP1,P2の間隔が狭い(即ち、直接波が届き易い、又は直接波と間接波の間隔が狭い)ような電波伝播環境下では、最先パス(直接波)P1の信号を重点的に捕捉するのが好ましい。そこで、まずは、上記と同様にサーチウィンドウ50の所定点Tcを、有効パスP1,P2の中点(重心)のタイミング(T1+T2)/2に合わせ込む。次に所定点TcがTc'、
Tc'=w×P1/(P1+P2)
となるような位置にサーチウィンドウ50をずらす。この場合のサーチウィンドウ50は、通常は、電力P1>P2の関係より、最先パスP1の側を優先的に(即ち、広い範囲で)捕捉する関係にある。
【0033】
なお、先にサーチウィンドウ50中の所定点Tc'を、
Tc'=w×P1/(P1+P2)
により求め、次に、該所定点Tc'を有効パスP1,P2間の中点(重心)のタイミング(T1+T2)/2に合わせ込んでもよい。いずれにしても、この方法の採用は、例えば(T2−T1)≦α(所定閾値)の判別により自動的に行える。
【0034】
図6(B)は、サーチウィンドウ50の所定点Tcを最大電力のパスPmに合わせ込む場合を示している。最大パスPmの振幅が大きい(直接波Pmが届き易い)ような電波伝播環境下では、最大パスPmの信号を重点的に捕捉するようサーチウィンドウ50を設定する。即ち、サーチウィンドウ50の所定点Tcを、最大パスPmのタイミングTmに合わせ込む。この方法の採用は、例えば(Pm−Pi)>β(所定閾値)の判別により自動的に行える。但し、Piは例えば2番目に振幅の大きい他の有効パスの振幅である。
【0035】
図7は第3の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図で、セル半径分の遅延プロファイルデータに含まれる所定の有効パスの間隔情報並びに最先及び最遅延のパスの各タイミング情報に基づきサーチウィンドウの位置及び幅を設定(初期化)する場合を示している。
【0036】
図7(A)に第3の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理のフローチャートを示す。ステップS31ではセル半径分の遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出する。ステップS32では前記検出された各有効パス間の平均間隔Iaveを求める。ステップS33では前記検出された各有効パスのうちの最先及び最遅延の有効パスP1,P2を抽出する。ステップS34では前記抽出した最先及び最遅延の有効パスP1,P2のタイミング情報T1,T2と、前記求めた有効パスの平均間隔Iaveとに基づき,サーチウィンドウ50の位置及び幅を設定(初期化)する。
【0037】
図7(B)に第3の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理のイメージを示す。本第3の実施の形態によれば、サーチウィンドウ50の開始位置は(T1−Iave)、終了位置は(T2+Iave)、サーチウィンドウ幅wは(T2−T1+2Iave)となる。従って、どのような電波伝搬環境下でも適切な余裕のサーチウィンドウ50を設定でき、パスを確実に捕捉できる。
【0038】
図8〜図10は第4の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(1)〜(3)で、セル半径分の遅延プロファイルデータを所定回数分累積加算(移動平均化)することにより、設定されるサーチウィンドウ50の安定化(信頼性向上)を図った場合を示している。
【0039】
図8(B)にサーチウィンドウ50の設定が不安定となる状況を示す。移動通信ではフェージングの影響により有効パスが表れたり消えたりする。特に反射を繰り返すような最遅延パスP2がフェージングの影響を受け易い。今、最遅延パスP2が検出された時点のサーチウィンドウを50とすると、次の時点では新たに最遅延パスP2’が検出されることにより、次の時点のサーチウィンドウは50’に移動してしまい、こうして、必ずしも信頼性の高い有効パスを捕らえているとは言えない状況になる。そこで、本第4の実施の形態では、セル半径分の遅延プロファイルデータを累積加算(移動平均化)することにより、常に信頼性の高い有効パスを捕らえられるようなサーチウィンドウを設定する。
【0040】
図8(A)に第4の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理のフローチャートを示す。ステップS41ではセル半径分の遅延プロファイルデータにつき所定回数分の移動平均を求める。なお、単に所定回数分の累積加算をしてもよいが、この場合はそれ相当の電力閾値を設定すればよい。いずれにしても、この累積加算処理により、フェージングの影響によりその振幅が不安定となるようなパスタイミングのパスレベルは相対的に小さくなリ、逆に振幅が安定であるようなパスタイミングのパスレベルは相対的に大きくなる。図9(A)にこうして求めた移動平均プロファイルデータのイメージを示す。
【0041】
ステップS42では前記求めた移動平均プロファイルデータより所定の有効パスを検出する。即ち、パスタイミング毎に所定閾値ρthを超えるようなパスを検出すると共に、その時系列につきピーク検出されたような各パスを所定の有効パスとする。ステップS43では前記検出された各有効パスのうちの最先及び最遅延又は最大の有効パスρ1,ρ2又はρmを抽出する。そして、ステップS44では前記抽出した最先及び最遅延又は最大の有効パスρ1,ρ2又はρmの各タイミング情報T1,T2又はTmに基づき、サーチウィンドウ50を設定(初期化)する。このステップS44の設定処理には、上記図5(B)及び図6(A),(B)で述べた第2の実施の形態と同様の方法を適用できる。また、図示しないが、上記図7の第3の実施の形態で述べたサーチウィンドウ設定処理に対して本第4の実施の形態による移動平均プロファイルデータを適用してもよい。
【0042】
ところで、上記セル半径分の移動平均プロファイルデータを求める処理は必ずしも軽い処理ではない。そこで、この処理を軽減するための工夫を以下に述べる。図9(B)では、ある所定の有効パス(例えば発生の安定な最大パスPm)が検出されるタイミングTmを基準として、その前後に比較的狭い幅のウィンドウ601,602を図示の如く交互に開き、各ウィンドウ601,602内に含まれる遅延プロファイルデータの移動平均(累積加算)を夫々に求める。そして、各領域の移動平均プロファイルデータを合成することで、トータルで所望範囲にわたる移動平均プロファイルデータが効率よく得られる。
【0043】
図10に移動平均プロファイルデータを取得する他の方法を示す。遅延プロファイルデータを取得する周期が長い場合、又は移動局30が比較的高速で移動している場合は、短い時間内で十分な移動平均プロファイルデータを得ることが困難となる。この場合は、遅延プロファイルデータの重み付き加算を行う。即ち、図示の如く、高い閾値Pth4を超えるようなパスレベルが検出されたときは、該パスが安定な有効パスである可能性が高いので、該検出されたパスレベルに大きなweight値(例えば4)を掛けて累積加算する。一方、低い閾値Pth1を超え、かつ次に高い閾値Pth2を超えないようなパスレベルが検出されたときは、該パスが安定な有効パスである可能性が低いので、該検出されたパスレベルには小さなweight値(例えば1)を掛けて累積加算する。こうして、所定回数分の移動平均(累積加算)を求める。こうすれば、比較的少ない回数の累積加算であっても、信頼性の高いパスと信頼性の低いパスとを峻別できるようになる。従って、高い信頼性の移動平均プロファイルデータが効率よく得られる。
【0044】
図11,図12は実施の形態によるサーチウィンドウ更新処理を説明する図(1),(2)で、今回のサーチウィンドウ内に含まれる所定の有効パスの情報に基づき次回のサーチウィンドウの位置を更新(変更)する場合を示している。このサーチウィンドウ更新処理は、今回のサーチウィンドウ内に含まれる遅延プロファイルデータのみを処理すればよいため、処理負荷が大幅に軽減されると共に、上記第1〜第4の実施の形態により設定(初期化)されたサーチウィンドウの位置(及び必要なら幅)を更新(変更)するのに適している。
【0045】
図11(A)に実施の形態によるサーチウィンドウ更新処理のフローチャートを示す。ステップS51では今回のサーチウィンドウ内の遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出する。即ち、今回のサーチウィンドウ内の遅延プロファイルデータにつき所定閾値Pthを超えるような複数のパスを検出すると共に、それらにつき時系列(局所的)にピーク検出された各ピークレベルのものを所定の有効パスとする。ステップS52では前記検出された各所定の有効パスにつき、今回のサーチウィンドウ内で最先及び最遅延となるような有効パスP1,P2又は最大となるような有効パスPmを抽出する。そして、ステップS53では、前記抽出された最先及び最遅延の有効パスP1,P2又は最大の有効パスPmの各タイミング情報T1,T2又はTmに基づき次回のサーチウィンドウを更新(変更)する。なお、ステップS53のサーチウィンドウの更新(変更)方法にはいくつか考えられ、以下、これらを具体的に説明する。
【0046】
図11(B)はサーチウィンドウの所定点Tcを今回検出された最先及び最遅延の有効パスP1,P2の中点(重心)のタイミングに合わせ込む場合を示している。今回のサーチウィンドウ501内で検出された最先及び最遅延の有効パスP1,P2のパスタイミングをT1,T2(但し、サーチウィンドウ501内の相対タイミング)とすると、次回のサーチウィンドウ502の所定点Tcを、有効パスP1,P2間の中点(重心)のタイミング(T1+T2)/2に合わせ込む。
【0047】
なお、この合わせ込みは、毎回検出される新たな中点(重心)のタイミングに向けて、そのずれ分を一挙に変更してもよいが、こうするとサーチウィンドウの動きが大きくなって不安定となる場合があり得る。そこで、好ましくは、この合わせ込みは、ずれの検出された方向に数チップ(又は数オーバサンプル)分を限度として行う。又は求めたTcの移動量に所定数(<1)を掛けることで、実際の移動量を小さくし、徐々に近づけるようにしてもよい。従って、簡単な処理により、所定の有効パスP1,P2の移動に安定に追従できる。
【0048】
また、図示しないが、上記図6(A)の場合と同様にして、次回のサーチウィンドウ502の所定点Tc’を、
Tc’=w×P1/(P1+P2)
となる位置に変更してもよい。
【0049】
図12(A)はサーチウィンドウの所定点Tcを今回検出された最大の有効パスPmから所定タイミングΔTだけオフセットした(遅れた)位置に合わせ込む場合を示している。従って、次回のサーチウィンドウ502は今回検出された最大パスPmの側に追従する。この場合も、そのずれ分を一挙に変更してもよいが、好ましくは、数チップ(又は数オーバサンプル)分を限度として移動させてもよい。
【0050】
図12(B)は今回のサーチウィンドウ501内で検出された最先及び最遅延の各有効パスP1,P2の前後を所定幅Iaveの余裕を持って囲めるように次回のサーチウィンドウ502の位置及び幅に合わせ込む場合を示している。
この所定幅Iaveは、今回のサーチウィンドウ501内に含まれる各有効パス間の平均間隔として求められる。
【0051】
なお、図示しないが、フェージングによる影響を極力抑えるために、それまでに検出されていた各有効パス(特にフェージングの影響を受け易い最遅延パスP2)の大きさや、最先パスP1との間の距離等を記憶しておくと共に、もし予定される位置付近から最遅延パスP2が消えた場合には、所定時間の間、上記図11(B)又は図12(B)に示したようなサーチウィンドウの追従制御を行わないようにしてもよい。
【0052】
図13,図14は実施の形態によるサーチウィンドウ制御処理を説明する図(1),(2)で、上記サーチウィンドウの設定(初期化)制御と、更新(変更)制御とを適切な頻度で行うことにより、応答の速い、かつ安定なパス検出を実現する場合を示している。
【0053】
図13(A)に実施の形態によるサーチウィンドウ制御処理のフローチャートを示す。このサーチウィンドウ制御処理は、同時通話中の移動局毎に巡回的に行われ、今、どの移動局が制御対象になっているかは、移動局のインデクス情報(I)により識別されるものとする。ある移動局のサーチウィンドウを制御するタイミングになると、この処理に入力する。
【0054】
ステップS61ではサーチウィンドウ50の設定(初期化)タイミングを決めるカウンタCTR(I)=0か否かを判別する。CTR(I)=0の場合はサーチウィンドウ50の設定(初期化)タイミングであるので、ステップS62でセル半径分の遅延プロファイルデータに基づきサーチウィンドウ50の設定(初期化)処理を行う。また、CTR(I)≠0の場合はサーチウィンドウ50の更新(変更)タイミングであるので、ステップS63で今回のサーチウィンドウ501内に含まれる遅延プロファイルデータに基づき次回のサーチウィンドウ502の更新(変更)処理を行う。ステップS64ではカウンタCTR(I)のカウント値に+1する。
【0055】
ステップS65では、移動局(I)の基地局に対する相対速度vr(I)を推定する。移動局の相対速度は、例えば、遅延プロファイルデータ中に含まれる最先、最遅延又は最大の有効パスの単位時間(即ち、サーチウィンドウの更新周期)当りの動き量を監視することにより推定できる。好ましくは、直接波の届き易い電波伝播環境下では、最大パスPmのタイミングTmの時間変化により移動局の相対速度vrを割り出す。また、直接波の届きにくい電波伝播環境下では、最先パス及び最遅延パスの重心タイミング(T1+T2)/2の時間変化により移動局の相対速度vrを割り出す。
【0056】
ステップS66では通話チャネル制御部13より基地局10が現在接続サービスを行っている同時通話チャネル数を抽出する。ステップS67では、後述のテーブルを参照して、前記求めた移動局(I)の相対速度vr(I)及び抽出した同時処理チャネル数に対応するカウンタCTR(I)のカウントリミット値Kを抽出する。
【0057】
図13(B)にテーブルの記憶内容をグラフ化して示す。横軸は移動局の相対速度vr、縦軸はカウントリミット値Kである。図において、▲1▼は同時処理チャネル数が少ない(MPU17の処理負担が少ない)場合の特性を示しており、移動局の相対速度vrが小さい場合は例えば7回に1回の割合でサーチウィンドウ50の設定(初期化)を行い、また移動局の相対速度vrが大きい場合は、この速い動きに対しても有効パスを漏れなく検出(即ち、サーチウィンドウを追従)できるように、例えば4回に1回の割合でサーチウィンドウ50の設定(初期化)を行うことを示している。また、同時処理チャネル数が中から大へと増すと、MPU17の処理負担が増すと共に、特定の移動局の制御に割ける時間が少なくなる。即ち、特定の移動局を制御できる時間間隔(周期)が必然的に長くなってしまう。そこで、同時処理チャネル数の増大に伴い制御が遅れるのをカバーするために、特性▲2▼,▲3▼を設け、これらによってサーチウィンドウ50を設定(初期化)する割合を更に多くしている。
【0058】
図13(A)に戻り、ステップS68ではCTR(I)≧Kか否かを判別し、CTR(I)≧Kの場合はステップS69でCTR(I)=0(次回は設定モード)に初期化し、この処理を抜ける。また、CTR(I)≧Kでない場合は上記ステップS69の処理をスキップし、この処理を抜ける。
【0059】
図14にサーチウィンドウ制御処理のタイミングチャートを示す。図14(A)は同時処理チャネル数が少なく、かつ移動局の相対速度が遅い場合を示し、例えば4回に1回の割合でサーチウィンドウを設定(初期化)する状態を示している。図14(B)は同時処理チャネル数が多く、かつ移動局の相対速度が遅い場合を示している。相対速度が遅くても、同時処理チャネル数が多いと、MPU17の処理負担が増すため、ある移動局を繰り返し制御できる周期Tが増加してしまう。そこで、この場合は例えば3回に1回の割合でサーチウィンドウを設定(初期化)するようにしている。
【0060】
図14(C)は同時処理チャネル数が多く、かつ移動局の相対速度が速い場合を示している。移動局の相対速度が速くなると、これに追従(即ち、サーチウィンドウ50から有効パスが外れないように)するため、例えば2回に1回の割合でサーチウィンドウを設定(初期化)するようにする。図14(D)は同時処理チャネル数が少なく、かつ移動局の相対速度が速い場合を示している。同時処理チャネル数が少なくなると、MPU17の処理負担も軽減され、これに伴い制御周期Tも短くなっている。
【0061】
なお、上記図13(A)のサーチウィンドウ制御処理では、サーチウィンドウの設定制御と、更新制御とを移動局の相対速度及び複数移動局の同時処理チャネル数に基づき制御する場合を述べたが、これに限らない。例えば移動局の相対速度のみ、又は移動局の同時処理チャネル数のみによって制御してもよいことは明らかである。
【0062】
また、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組み合わせの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【0063】
(付記1) CDMAセルラー方式における受信信号パスを検出するためのサーチウィンドウ制御方法であって、自セルをカバーする遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出するステップと、前記検出した有効パス間の平均間隔を求め、該平均間隔で前記遅延プロファイルデータの全体を複数領域に分割するステップと、前記分割した各領域につき遅延プロファイルデータの電力を求め、該電力が所定閾値を超えるもののうち最先及び最遅延の各領域を抽出するステップと、前記抽出した最先及び最遅延の各領域で囲まれる部分にサーチウィンドウを設定するステップとを備えることを特徴とするサーチウィンドウ制御方法。
【0064】
(付記2) CDMAセルラー方式における受信信号パスを検出するためのサーチウィンドウ制御方法であって、自セルをカバーする遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出するステップと、前記検出した有効パス中の最先及び最遅延又は最大の有効パスを抽出するステップと、前記抽出した最先及び最遅延又は最大の有効パスのタイミング情報に基づきサーチウィンドウを設定するステップとを備えることを特徴とするサーチウィンドウ制御方法。
【0065】
(付記3) 前記サーチウィンドウを設定するステップは、固定幅のサーチウィンドウの所定点を最先及び最遅延の有効パスの中点位置に合わせ込むことを特徴とする付記2に記載のサーチウィンドウ制御方法。従って、最先及び最遅延の各有効パスを同程度の重み付けで捕捉でき、直接波によるパスと間接波によるパスとの間隔が広いような電波伝搬環境下においても、最先及び最遅延の各有効パスを確実に捕捉できる。
【0066】
(付記4) サーチウィンドウの幅をw、最先及び最遅延の有効パスの振幅をP1,P2とする場合に、サーチウィンドウの所定点Tcを、
Tc=w×P1/(P1+P2)
とすることを特徴とする付記3に記載のサーチウィンドウ制御方法。従って、一般には最先及び最遅延の各有効パスの振幅P1,P2につき、P1>P2の関係があると共に、この付記4によれば、サーチウィンドウの先端から見た所定点Tcを、Tc=w×P1/(P1+P2)とすることにより、該サーチウィンドウは最先の有効パスの周辺をより大きな割合で囲むようになる。
【0067】
(付記5) 前記サーチウィンドウを設定するステップは、固定幅のサーチウィンドウの所定点を最大の有効パスの位置に合わせ込むことを特徴とする付記2に記載のサーチウィンドウ制御方法。従って、この場合のサーチウィンドウは最大の有効パス(直接波である可能性が高い)の周辺をより大きな割合で囲むようになる。
【0068】
(付記6) 前記検出した所定の有効パス間の平均間隔を求めるステップを更に備え、前記サーチウィンドウを設定するステップは、前記抽出した最先及び最遅延の有効パスの前後に前記求めた平均間隔を加えたものをサーチウィンドウとすることを特徴とする付記2に記載のサーチウィンドウ制御方法。
【0069】
(付記7) 自セルをカバーする遅延プロファイルデータの所定回数分の移動平均を求めて自セルをカバーする遅延プロファイルデータとするステップを更に備えることを特徴とする付記1又は2に記載のサーチウィンドウ制御方法。付記7によれば、常に検出されるような安定な有効パス(例えば直接波のパス)の移動平均(又は累積加算値)は相対的に大きく表れ、また検出されたり消えたりするような不安定な有効パス(例えば間接波のパス)の移動平均(又は累積加算値)は相対的に小さく表れるため、より安定な有効パスを確実に捕捉可能となる。
【0070】
(付記8) CDMAセルラー方式における受信信号パスを検出するためのサーチウィンドウ制御方法であって、サーチウィンドウ内の遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出するステップと、前記検出した有効パス中の最先及び最遅延又は最大の有効パスを抽出するステップと、前記抽出した最先及び最遅延又は最大の有効パスのタイミング情報に基づきサーチウィンドウの位置及び又は幅を変更するステップとを備えることを特徴とするサーチウィンドウ制御方法。
【0071】
(付記9) CDMAセルラー方式における受信信号パスを検出するためのサーチウィンドウ制御方法であって、自セルをカバーする遅延プロファイルデータに基づきサーチウィンドウを設定するステップと、前記設定し又は後述の変更したサーチウィンドウ内の遅延プロファイルデータに基づき該サーチウィンドウの位置及び又は幅を変更するステップと、前記サーチウィンドウの設定と変更の割合を移動局装置の相対速度及び又は同時処理チャネル数に応じて制御するステップとを備えることを特徴とするサーチウィンドウ制御方法。
【0072】
(付記10) CDMAセルラー方式の下で複数の移動局装置を複数チャネルに収容可能な基地局装置において、自セルをカバーする遅延プロファイルデータに基づき移動局装置対応のサーチウィンドウを設定する設定手段と、前記設定し又は後述の変更したサーチウィンドウ内の遅延プロファイルデータに基づき該サーチウィンドウの位置及び又は幅を変更する変更手段と、移動局装置の相対速度を検出する検出手段と、前記サーチウィンドウの設定と変更の割合を移動局装置の相対速度及び又は同時処理チャネル数に応じて制御する制御手段とを備えることを特徴とする基地局装置。
【0073】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、実際の無線伝搬環境に応じた位置/幅のサーチウィンドウを効率よく設定/更新可能であるため、CDMAセルラー方式における受信信号パスを効率よく確実に捕捉できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する図である。
【図2】実施の形態による基地局受信部を説明する図である。
【図3】第1の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(1)である。
【図4】第1の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(2)である。
【図5】第2の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(1)である。
【図6】第2の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(2)である。
【図7】第3の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図である。
【図8】第4の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(1)である。
【図9】第4の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(2)である。
【図10】第4の実施の形態によるサーチウィンドウ設定処理を説明する図(3)である。
【図11】実施の形態によるサーチウィンドウ更新処理を説明する図(1)である。
【図12】実施の形態によるサーチウィンドウ更新処理を説明する図(2)である。
【図13】実施の形態によるサーチウィンドウ制御処理を説明する図(1)である。
【図14】実施の形態によるサーチウィンドウ制御処理を説明する図(2)である。
【図15】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
10 基地局(BTS)
11 アンテナ
12 A/D変換部(A/D)
13 通話ch制御部
14 同期検波部
15 マッチドフィルタ部(MF)
16 メモリ
17 マイクロプロセッサ(MPU)
18 サーチウィンドウ決定部
19 移動局速度演算部
20 パス検出部
30 移動局(MS)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a search window control method.And equipmentMore specifically, a search window control method for detecting a received signal path in a CDMA cellular systemAnd equipmentAbout. Under the CDMA cellular system, S / N is improved by RAKE combining signals of a plurality of reception paths.
[0002]
[Prior art]
FIG. 15 is a diagram for explaining the prior art, and FIG. 15 (A) shows a CDMA cellular radio propagation environment. In the figure, 10 is a base station (BTS) that performs a wireless connection service in its own cell (cell radius R), and 30a and 30b are mobile stations (MS) located in the cell.
[0003]
The
[0004]
Under such circumstances, the
[0005]
FIG. 15B is a diagram showing a graph image of delay profile data corresponding to the cell radius. The horizontal axis represents path timing (chip timing), and the vertical axis represents path level (correlation power). Assuming that the
[0006]
Under such circumstances, by setting a
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional method, since the window width w is fixed, the actual radio propagation environment is not reflected in the window width w, and therefore, an efficient and reliable reception path cannot be detected. . That is, if the window width w is too wide compared to the actual radio propagation environment, an extra search process for the reception path is required, and if the window width w is too narrow, there is a possibility that a useful reception path is lost. In addition, as the mobile station 30 moves, the radio propagation state also changes variously. Therefore, it has been difficult to perform a reception path search that is consistently efficient and reliable with the conventional method.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its object is to provide a search window control method capable of efficiently setting / updating a search window having a position / width according to the actual radio propagation environment.And equipmentIs to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the inventionA search window control method is a search window control method for detecting a received signal path in a CDMA cellular system, the step of detecting a predetermined effective path from delay profile data covering its own cell, and the detected effective path Extracting the earliest and most delayed effective paths in the medium;A search window is obtained by calculating an average interval between the detected predetermined effective paths, and adding the calculated average interval before and after the extracted first path and the most delayed effective path.Steps.
[0013]
The present inventionAccording to this, it is possible to set (initialize) the
[0015]
Also,The present inventionAccording to the above, before and after the earliest and most delayed effective paths P1 and P2, the actual radio propagation environment (in general, Iave is small in an environment where direct waves easily reach, and Iave is large in an environment where direct waves are difficult to reach). It is possible to secure an optimum margin Iave according to the tendency).
[0016]
According to the second aspect of the inventionThe search window control method is a search window control method for detecting a received signal path in the CDMA cellular system. The search window control method uses a predetermined effective path (indicated by circled
[0017]
Note that the delay profile data covering the own cell means, for example, delay profile data covering the cell radius. In addition, the predetermined effective path means each path level (locally) detected in time series (locally) among path levels (correlation power) exceeding a predetermined threshold Pth for delay profile data corresponding to the cell radius (in the figure). Equivalent to circled
The present inventionThis search window control method can be easily executed by size comparison using a computer and four arithmetic operations, so that a search window having a position and width corresponding to the actual radio propagation environment can be set (initialized) efficiently. Once such a search window is set, the radio wave propagation environment (for example, average interval Iave) does not change greatly unless the mobile station moves violently. There is no need to set this, and thereafter, tracking of the reception path can be performed with a simple process of changing the position and width of the search window in units of the same area.
[0018]
A search window control apparatus according to a second aspect of the present invention is a search window control apparatus for detecting a received signal path in a CDMA cellular system, and detects a predetermined effective path from delay profile data covering its own cell. Obtaining an average interval between the detected effective path and the detected effective path, and dividing means for dividing the entire delay profile data into a plurality of regions at the average interval; and determining the power of the delay profile data for each divided region; Extraction means for extracting the earliest and the most delayed areas of the power exceeding a predetermined threshold, and setting means for setting a search window in a portion surrounded by the extracted earliest and the most delayed areas Is.
Preferably,For example, as shown in FIGS. 13 and 14, there is a search window control method for detecting a received signal path in a CDMA cellular system, the step of setting a search window based on delay profile data covering the own cell, and the setting Or a step of changing the position and / or width of the search window based on delay profile data in the changed search window, which will be described later, and the setting and change rate of the search window according to the relative speed and / or simultaneous processing channel of the mobile station apparatus. And controlling according to the number.
[0019]
in this way,By combining search window setting (initialization) processing and processing load change (update) processing that is light in load, reception path acquisition and tracking processing can be greatly reduced. In addition, by controlling the ratio between the search window setting process and the change process according to the relative speed of the mobile station apparatus and / or the number of simultaneous processing channels, it is possible to effectively prevent missed reception paths.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals denote the same or corresponding parts throughout the drawings. FIG. 2 is a diagram for explaining a base station receiving unit according to the embodiment, and FIG. 2A shows a block diagram of the receiving unit. 11 is an antenna, 12 is an A / D converter (A / D), 13 is a call channel controller for controlling a plurality of call channels (ch), 14 is a synchronous detector for despreading and detecting received data, 15 is a matched filter unit (MF) that obtains delay profile data (correlation power) of a specific channel signal by performing a correlation operation between the received signal and a known despreading code while shifting the timing (chip timing or the like); 16 is a memory for storing delay profile data, 17 is a microprocessor (MPU) that performs main control and processing of the receiving unit, 18 is a search window determining unit that sets / updates the position and width of the search window based on the delay profile data, 19 is a mobile body speed calculation unit for obtaining a relative speed between the base station and the mobile station, and 20 is a predetermined effective value in the delay profile data. It is a path detection unit that detects the scan.
[0021]
The received signal from the
[0022]
FIG. 2B shows how the delay profile data is stored. Correlation data for each path timing (for example, chip timing) obtained by the
[0023]
3 and 4 are diagrams (1) and (2) for explaining the search window setting process according to the first embodiment. The delay profile data corresponding to the cell radius is divided into a plurality of areas, and the power for each area is obtained. This shows a case where the search window is set (initialized) based on an area that exceeds the predetermined threshold.
[0024]
FIG. 3A shows a flowchart of search window setting processing according to the first embodiment. In step S11, a predetermined effective path is detected based on delay profile data corresponding to the cell radius. FIG. 3B shows an image of the process in step S11. The
[0025]
In step S12, an average interval Iave between adjacent effective paths is obtained, and the entire delay profile data is divided into a plurality of regions at the interval Iave. FIG. 4A shows an image of the processing in step S12. When each path timing of the effective paths (1) to (4) is T1 to T4, an average interval Iave between adjacent effective paths is
Iave = {(T2-T1) + (T3-T2) + (T4-T3)} / 3
Ask for. In the example of FIG. 4A, the entire delay profile data for the cell radius is divided into, for example, 15 areas A to O by the average interval Iave. If a fractional area appears, the fractional part may be included in the last area O. In general, in a radio wave propagation environment where the average interval Iave of the effective path is narrow (that is, the line of sight is good or the direct wave is easy to reach), the region division width Iave is narrowed, so that the setting resolution of the search window is increased. Conversely, in a radio wave propagation environment in which the average interval between effective paths is wide (that is, the line of sight is bad or indirect waves are dominant), the area division width Iave is widened, so the processing amount is reduced. The
[0026]
In step S13, the power σ of the delay profile data for each regionA~ ΣOAsk for. Power of each region σA~ ΣOIs easily obtained from the area (cumulative addition value) of the delay profile data in the region. Furthermore, the power σ of each regionA~ ΣOAmong those exceeding the predetermined threshold σth, the earliest σ1 and the earliest σ2 are extracted, and the
[0027]
If it is desired to avoid the influence of interference power on each delay profile data, a value obtained by subtracting the average interference power from the power of each path may be used as the delay profile data. The interference power in this case can be easily obtained by dividing the total area (cumulative addition value) of the delay profile data for the cell radius by the number of path samples. The same applies to other embodiments described below.
[0028]
According to the first embodiment, the state of the radio wave propagation environment from the mobile station 30 is accurately grasped by the predetermined effective paths (1) to (4) and the average interval Iave between the effective paths. (Specific) Yes. In addition, since each calculation for realizing this can be performed only by simple four arithmetic operations and size comparison, the processing load on the
[0029]
FIGS. 5 and 6 are diagrams (1) and (2) for explaining the search window setting process according to the second embodiment. Information on predetermined effective paths (amplitude, path) included in the delay profile data corresponding to the cell radius. This shows another case where the search window is set (initialized) based on (timing). Note that the window width w in the second embodiment is fixed, so that the processing load for determining the window width w is reduced.
[0030]
FIG. 5A shows a flowchart of search window setting processing according to the second embodiment. In step S21, a predetermined effective path is detected from the delay profile data corresponding to the cell radius in the same manner as in the first embodiment. In the following drawings, such a predetermined effective path is indicated by a thick arrow. In step S22, for each detected effective path, the earliest and most delayed effective paths P1, P2 or the largest effective path Pm is extracted. In step S23, the position of the
[0031]
FIG. 5B shows a case where a predetermined point (for example, the center point) Tc of the
[0032]
FIG. 6A shows a case in which the magnitudes of the path levels (correlation powers) P1 and P2 of the earliest and the most delayed are taken into consideration in addition to the case of FIG. 5B. The earliest path (direct wave) in a radio wave propagation environment where the distance between the earliest and most delayed effective paths P1 and P2 is narrow (that is, the direct wave is easy to reach or the distance between the direct wave and the indirect wave is narrow). It is preferable to capture the signal of P1 mainly. Therefore, first, the predetermined point Tc of the
Tc ′ = w × P1 / (P1 + P2)
The
[0033]
First, the predetermined point Tc ′ in the
Tc ′ = w × P1 / (P1 + P2)
Then, the predetermined point Tc ′ may be adjusted to the timing (T1 + T2) / 2 of the midpoint (center of gravity) between the effective paths P1 and P2. In any case, this method can be automatically adopted by, for example, discrimination of (T2−T1) ≦ α (predetermined threshold value).
[0034]
FIG. 6B shows a case where the predetermined point Tc of the
[0035]
FIG. 7 is a diagram for explaining the search window setting process according to the third embodiment. The search window setting process includes predetermined effective path interval information included in the delay profile data corresponding to the cell radius and the timing information of the earliest and most delayed paths. In this example, the position and width of the search window are set (initialized) based on the search window.
[0036]
FIG. 7A shows a flowchart of search window setting processing according to the third embodiment. In step S31, a predetermined effective path is detected from the delay profile data corresponding to the cell radius. In step S32, an average interval Iave between the detected effective paths is obtained. In step S33, the first and most delayed effective paths P1 and P2 are extracted from the detected effective paths. In step S34, the position and width of the
[0037]
FIG. 7B shows an image of search window setting processing according to the third embodiment. According to the third embodiment, the start position of the
[0038]
FIGS. 8 to 10 are diagrams (1) to (3) for explaining search window setting processing according to the fourth embodiment, in which delay profile data corresponding to the cell radius is cumulatively added (moving averaged) for a predetermined number of times. This shows the case where the set
[0039]
FIG. 8B shows a situation where the setting of the
[0040]
FIG. 8A shows a flowchart of search window setting processing according to the fourth embodiment. In step S41, a moving average for a predetermined number of times is obtained for the delay profile data for the cell radius. Note that the cumulative addition for a predetermined number of times may be simply performed, but in this case, an equivalent power threshold value may be set. In any case, the path level of the path timing at which the amplitude becomes unstable due to the influence of fading by this cumulative addition process is relatively small, and conversely the path of the path timing at which the amplitude is stable. The level is relatively large. FIG. 9A shows an image of the moving average profile data thus obtained.
[0041]
In step S42, a predetermined effective path is detected from the obtained moving average profile data. In other words, a path that exceeds the predetermined threshold ρth is detected at each path timing, and each path that is peak-detected in the time series is set as a predetermined effective path. In step S43, the earliest and the most delayed or largest effective path ρ1, ρ2, or ρm among the detected effective paths is extracted. In step S44, the
[0042]
By the way, the process of obtaining the moving average profile data corresponding to the cell radius is not necessarily a light process. Therefore, a device for reducing this processing will be described below. In FIG. 9B, a window 60 having a relatively narrow width before and after the timing Tm when a predetermined effective path (for example, a stable maximum path Pm) is detected.1, 602Are alternately opened as shown in FIG.1, 602The moving average (cumulative addition) of the delay profile data included in each is obtained. Then, by combining the moving average profile data of each region, moving average profile data over a desired range in total can be efficiently obtained.
[0043]
FIG. 10 shows another method for acquiring moving average profile data. When the delay profile data acquisition period is long, or when the mobile station 30 is moving at a relatively high speed, it is difficult to obtain sufficient moving average profile data within a short time. In this case, weighted addition of delay profile data is performed. That is, as shown in the figure, when a path level exceeding the high threshold value Pth4 is detected, there is a high possibility that the path is a stable effective path. Therefore, a large weight value (for example, 4) is added to the detected path level. ) And cumulatively add. On the other hand, when a path level that exceeds the lower threshold value Pth1 and does not exceed the next higher threshold value Pth2 is detected, it is unlikely that the path is a stable valid path. Is cumulatively multiplied by a small weight value (for example, 1). Thus, a moving average (cumulative addition) for a predetermined number of times is obtained. In this way, a highly reliable path and a low-reliability path can be distinguished from each other even with a relatively small number of cumulative additions. Therefore, highly reliable moving average profile data can be obtained efficiently.
[0044]
FIGS. 11 and 12 are diagrams (1) and (2) for explaining the search window update processing according to the embodiment. The position of the next search window is determined based on information on a predetermined effective path included in the current search window. The case of updating (changing) is shown. Since this search window update process only needs to process the delay profile data included in the current search window, the processing load is greatly reduced and the setting (initial stage) is set according to the first to fourth embodiments. It is suitable for updating (changing) the position (and width if necessary) of the search window.
[0045]
FIG. 11A shows a flowchart of search window update processing according to the embodiment. In step S51, a predetermined effective path is detected from the delay profile data in the current search window. That is, a plurality of paths exceeding the predetermined threshold value Pth are detected for the delay profile data in the current search window, and those for each peak level detected in time series (locally) are determined as predetermined effective paths. And In step S52, for each of the detected predetermined effective paths, the effective paths P1 and P2 that are the earliest and the most delayed in the current search window or the effective path Pm that is the maximum are extracted. In step S53, the next search window is updated (changed) based on the timing information T1, T2 or Tm of the extracted effective path P1, P2 of the earliest and the most delayed path or the maximum effective path Pm. Note that there are several possible search window update (change) methods in step S53, which will be described in detail below.
[0046]
FIG. 11B shows a case where the predetermined point Tc of the search window is matched with the timing of the midpoint (center of gravity) of the earliest and most delayed effective paths P1 and P2 detected this time. This
[0047]
Note that this alignment may be changed all at once for the timing of the new midpoint (center of gravity) detected each time, but this increases the movement of the search window and makes it unstable. It can be. Therefore, preferably, this alignment is performed with a limit of several chips (or several oversamples) in the direction in which the deviation is detected. Alternatively, the actual movement amount may be reduced by gradually multiplying the obtained movement amount of Tc by a predetermined number (<1). Therefore, the movement of the predetermined effective paths P1 and P2 can be stably followed by a simple process.
[0048]
Although not shown, the
Tc ′ = w × P1 / (P1 + P2)
You may change to the position which becomes.
[0049]
FIG. 12A shows a case where the predetermined point Tc of the search window is adjusted to a position offset (delayed) by the predetermined timing ΔT from the maximum effective path Pm detected this time. Therefore, the
[0050]
FIG. 12B shows the current search window 50.1
This predetermined width Iave is the current search window 50.1It is calculated | required as an average space | interval between each effective path contained in.
[0051]
Although not shown, in order to suppress the influence due to fading as much as possible, the size of each effective path detected so far (particularly the most delayed path P2 that is easily affected by fading) and the distance between the first path P1 The distance and the like are stored, and if the most delayed path P2 disappears from the vicinity of the planned position, the search as shown in FIG. 11B or FIG. 12B is performed for a predetermined time. The window tracking control may not be performed.
[0052]
FIGS. 13 and 14 are diagrams (1) and (2) for explaining the search window control process according to the embodiment. The search window setting (initialization) control and update (change) control are performed at an appropriate frequency. This shows a case where a fast response and stable path detection is realized.
[0053]
FIG. 13A shows a flowchart of search window control processing according to the embodiment. This search window control process is cyclically performed for each mobile station in the simultaneous call, and which mobile station is currently controlled is identified by the mobile station index information (I). . When it is time to control the search window of a certain mobile station, it is input to this process.
[0054]
In step S61, it is determined whether or not the counter CTR (I) = 0 for determining the setting (initialization) timing of the
[0055]
In step S65, the relative speed vr (I) of the mobile station (I) with respect to the base station is estimated. The relative speed of the mobile station can be estimated, for example, by monitoring the amount of motion per unit time (that is, search window update period) of the earliest, longest delay or maximum effective path included in the delay profile data. Preferably, in a radio wave propagation environment in which direct waves are easy to reach, the relative velocity vr of the mobile station is determined by the time change of the timing Tm of the maximum path Pm. Further, in a radio wave propagation environment where direct waves are difficult to reach, the relative speed vr of the mobile station is determined by the time change of the center of gravity timing (T1 + T2) / 2 of the earliest path and the delay path.
[0056]
In step S66, the number of simultaneous call channels for which the
[0057]
FIG. 13B is a graph showing the stored contents of the table. The horizontal axis represents the relative speed vr of the mobile station, and the vertical axis represents the count limit value K. In the figure, (1) indicates the characteristics when the number of simultaneous processing channels is small (the processing load of the
[0058]
Returning to FIG. 13A, it is determined in step S68 whether or not CTR (I) ≧ K. If CTR (I) ≧ K, in step S69, CTR (I) = 0 (next set mode) is initialized. And exit from this process. If CTR (I) ≧ K is not satisfied, the process of step S69 is skipped and the process is exited.
[0059]
FIG. 14 shows a timing chart of the search window control process. FIG. 14A shows a case where the number of simultaneous processing channels is small and the relative speed of the mobile station is low. For example, the search window is set (initialized) at a rate of once every four times. FIG. 14B shows a case where the number of simultaneous processing channels is large and the relative speed of the mobile station is low. Even if the relative speed is low, if the number of simultaneous processing channels is large, the processing load on the
[0060]
FIG. 14C shows a case where the number of simultaneous processing channels is large and the relative speed of the mobile station is high. When the relative speed of the mobile station increases, the search window is set (initialized) at a rate of once every two times in order to follow this (that is, to prevent the effective path from being removed from the search window 50). To do. FIG. 14D shows a case where the number of simultaneous processing channels is small and the relative speed of the mobile station is high. When the number of simultaneous processing channels decreases, the processing load on the
[0061]
In the search window control process shown in FIG. 13A, the search window setting control and update control are controlled based on the relative speed of the mobile station and the number of simultaneous processing channels of a plurality of mobile stations. Not limited to this. For example, it may be possible to control only by the relative speed of the mobile station or by the number of simultaneous processing channels of the mobile station.
[0062]
Moreover, although several embodiment suitable for the said invention was described, it cannot be overemphasized that the structure of each part, control, a process, and these combination can be variously changed within the range which does not deviate from this invention. .
[0063]
(Supplementary Note 1) A search window control method for detecting a received signal path in a CDMA cellular system, wherein a predetermined effective path is detected from delay profile data covering its own cell, and between the detected effective paths Determining an average interval, dividing the entire delay profile data into a plurality of regions at the average interval, determining the power of the delay profile data for each of the divided regions, and the first and A method for controlling a search window, comprising: extracting each area with the longest delay; and setting a search window in a portion surrounded by the extracted first and most delayed areas.
[0064]
(Supplementary Note 2) A search window control method for detecting a received signal path in a CDMA cellular system, comprising: detecting a predetermined effective path from delay profile data covering its own cell; A search window comprising: extracting the earliest and most delayed or maximum effective path; and setting a search window based on the extracted timing information of the earliest and most delayed or maximum effective path. Control method.
[0065]
(Supplementary note 3) The search window control according to
[0066]
(Supplementary Note 4) When the width of the search window is w and the amplitudes of the effective paths of the earliest and the most delayed are P1 and P2, the predetermined point Tc of the search window is
Tc = w × P1 / (P1 + P2)
The search window control method according to
[0067]
(Supplementary note 5) The search window control method according to
[0068]
(Supplementary Note 6) The method further includes a step of obtaining an average interval between the detected predetermined effective paths, and the step of setting the search window includes calculating the average interval before and after the extracted first and most delayed effective paths. The search window control method according to
[0069]
(Supplementary note 7) The search window according to
[0070]
(Supplementary Note 8) A search window control method for detecting a received signal path in a CDMA cellular system, the step of detecting a predetermined effective path from delay profile data in the search window, and a maximum in the detected effective path Extracting the first and most delayed or maximum effective path; and changing the position and / or width of the search window based on the extracted timing information of the first and most delayed or maximum effective path. Search window control method.
[0071]
(Supplementary note 9) A search window control method for detecting a received signal path in a CDMA cellular system, the step of setting a search window based on delay profile data covering its own cell, and the setting or modification described later The step of changing the position and / or width of the search window based on the delay profile data in the search window, and the setting and change rate of the search window are controlled according to the relative speed of the mobile station apparatus and / or the number of simultaneous processing channels. And a search window control method.
[0072]
(Supplementary Note 10) Setting means for setting a search window corresponding to a mobile station apparatus based on delay profile data covering the own cell in a base station apparatus capable of accommodating a plurality of mobile station apparatuses in a plurality of channels under a CDMA cellular system; Change means for changing the position and / or width of the search window based on the delay profile data in the set or changed search window, which will be described later, detection means for detecting the relative speed of the mobile station apparatus, A base station apparatus comprising control means for controlling a ratio of setting and change in accordance with a relative speed of the mobile station apparatus and / or the number of simultaneous processing channels.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a search window having a position / width according to an actual radio propagation environment can be set / updated efficiently, so that a received signal path in the CDMA cellular system can be captured efficiently and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a base station receiving unit according to an embodiment.
FIG. 3 is a diagram (1) illustrating search window setting processing according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram (2) for explaining search window setting processing according to the first embodiment;
FIG. 5 is a diagram (1) illustrating search window setting processing according to the second embodiment.
FIG. 6 is a diagram (2) illustrating search window setting processing according to the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating search window setting processing according to the third embodiment.
FIG. 8 is a diagram (1) illustrating search window setting processing according to the fourth embodiment.
FIG. 9 is a diagram (2) illustrating search window setting processing according to the fourth embodiment.
FIG. 10 is a diagram (3) illustrating search window setting processing according to the fourth embodiment.
FIG. 11 is a diagram (1) illustrating search window update processing according to the embodiment.
FIG. 12 is a diagram (2) for explaining search window update processing according to the embodiment;
FIG. 13 is a diagram (1) illustrating a search window control process according to the embodiment.
FIG. 14 is a diagram (2) for explaining search window control processing according to the embodiment;
FIG. 15 is a diagram illustrating a conventional technique.
[Explanation of symbols]
10 Base station (BTS)
11 Antenna
12 A / D converter (A / D)
13 Call control unit
14 Synchronous detection section
15 Matched filter section (MF)
16 memory
17 Microprocessor (MPU)
18 Search window decision section
19 Mobile station speed calculator
20 path detector
30 Mobile station (MS)
Claims (3)
自セルをカバーする遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出するステップと、
前記検出した有効パス中の最先及び最遅延の有効パスを抽出するステップと、
前記検出した所定の有効パス間の平均間隔を求めるステップと、
前記抽出した最先及び最遅延の有効パスの前後に前記求めた平均間隔を加えたものをサーチウィンドウとするステップとを備えることを特徴とするサーチウィンドウ制御方法。A search window control method for detecting a received signal path in a CDMA cellular system, comprising:
Detecting a predetermined effective path from delay profile data covering the own cell;
Extracting the earliest and most delayed effective paths in the detected effective paths;
Obtaining an average interval between the detected predetermined effective paths;
A search window control method comprising: a search window obtained by adding the calculated average interval before and after the extracted first path and the most delayed effective path .
自セルをカバーする遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出するステップと、
前記検出した有効パス間の平均間隔を求め、該平均間隔で前記遅延プロファイルデータの全体を複数領域に分割するステップと、
前記分割した各領域につき遅延プロファイルデータの電力を求め、該電力が所定閾値を超えるもののうち最先及び最遅延の各領域を抽出するステップと、
前記抽出した最先及び最遅延の各領域で囲まれる部分にサーチウィンドウを設定するステップとを備えることを特徴とするサーチウィンドウ制御方法。A search window control method for detecting a received signal path in a CDMA cellular system, comprising:
Detecting a predetermined effective path from delay profile data covering the own cell;
Obtaining an average interval between the detected effective paths, and dividing the entire delay profile data into a plurality of regions at the average interval;
Obtaining the power of the delay profile data for each of the divided areas, and extracting each area of the earliest and the most delayed among the power exceeding a predetermined threshold;
A search window control method comprising: setting a search window in a portion surrounded by each of the extracted first and most delayed areas.
自セルをカバーする遅延プロファイルデータより所定の有効パスを検出する検出手段と、 Detecting means for detecting a predetermined effective path from delay profile data covering the own cell;
前記検出した有効パス間の平均間隔を求め、該平均間隔で前記遅延プロファイルデータの全体を複数領域に分割する分割手段と、 Dividing means for obtaining an average interval between the detected effective paths and dividing the entire delay profile data into a plurality of regions at the average interval;
前記分割した各領域につき遅延プロファイルデータの電力を求め、該電力が所定閾値を超えるもののうち最先及び最遅延の各領域を抽出する抽出手段と、 Obtaining the power of the delay profile data for each of the divided areas, extracting means for extracting the first and the most delayed areas of the power exceeding a predetermined threshold;
前記抽出した最先及び最遅延の各領域で囲まれる部分にサーチウィンドウを設定する設定手段とを備えることを特徴とするサーチウィンドウ制御装置。 A search window control apparatus comprising: setting means for setting a search window in a portion surrounded by each of the extracted first and last delay areas.
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