(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局が基地局の探索のために利用する主同期及び副同期チャンネルのうち、前記主同期チャンネル上の第１信号からスロットタイミング同期を獲得し、前記副同期チャンネル上の第２信号からフレームタイミング同期を獲得し、基地局のそれぞれが使用する主スクランブリングコードに対応した主スクランブリングコードグループを決定する移動通信システムにおける基地局の探索方法において、
１個のフレームが複数のスロットからなり、前記スロットのそれぞれごと、前記第２信号と予め設定された副同期コードとの相関度値を計算する過程と、
所定の第１探索命令に基づいて、前記相関度値及び予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用してエネルギー候補を計算し、前記エネルギー候補のうち予め設定されたしきい値以上のエネルギー候補を通過候補に区分する第１探索過程と、
所定の第２探索命令に基づいて、前記区分された通過候補及び前記予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用して前記通過候補に対するエネルギー値を計算し、最大エネルギーを有するエネルギー候補を前記フレームタイミング同期及び主スクランブリングコードグループと判定する第２探索過程と、
１個のフレームが複数のスロットからなり、前記スロットのそれぞれごと前記第１信号から信号電界強度エネルギー値を計算して累積する過程と、
前記累積された電界強度エネルギー値を予め設定された第１累積しきい値及び第２累積しきい値と比較して前記第１及び第２探索命令を選択的に提供する過程と
からなることを特徴とする基地局の探索方法。
【請求項２】
移動局が基地局の探索のために利用する主同期及び副同期チャンネルのうち、前記主同期チャンネル上の第１信号からスロットタイミング同期を獲得し、前記副同期チャンネル上の第２信号からフレームタイミング同期を獲得し、基地局のそれぞれが使用する主スクランブリングコードに対応した主スクランブリングコードグループを決定する移動通信システムにおける基地局の探索方法において、
前記スロットのそれぞれごと前記第２信号から複数の信号電界強度エネルギー値を計算する過程と、
前記スロットのそれぞれごと前記第１信号から信号電界強度エネルギー値を計算して累積する過程と、
前記累積された電界強度エネルギー値を予め設定された第１累積しきい値及び第２累積しきい値と比較して前記第１及び第２探索命令を選択的に提供する過程と、
前記第１探索命令に基づいて、前記複数の信号電界強度エネルギー値及び予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用して前記複数の信号電界強度エネルギー値に対応したエネルギー候補を計算し、前記エネルギー候補のうち予め設定されたしきい値以上のエネルギー候補を通過候補に区分する第１探索過程と、
前記第２探索命令に基づいて、前記区分された通過候補及び前記予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用して前記通過候補に対するエネルギー値を計算し、最大エネルギーを有するエネルギー候補を前記フレームタイミング同期及び主スクランブリングコードグループと判定する第２探索過程と
からなることを特徴とする基地局の探索方法。
【請求項３】
移動局が基地局の探索のために利用する主同期及び副同期チャンネルのうち、前記主同期チャンネル上の第１信号からスロットタイミング同期を獲得し、前記副同期チャンネル上の第２信号からフレームタイミング同期を獲得し、基地局のそれぞれが使用する主スクランブリングコードに対応した主スクランブリングコードグループを決定する移動通信システムにおける基地局の探索装置において、
１個のフレームが複数のスロットからなり、前記スロットのそれぞれごと、前記第２信号と予め設定された副同期コードとの相関度値を計算する副同期チャンネル信号エネルギー計算及びアップデート部と、
前記スロットのそれぞれごと前記第１信号から信号電界強度エネルギー値を計算して累積し、前記累積された電界強度エネルギー値を予め設定された第１累積しきい値及び第２累積しきい値と比較して前記第１及び第２探索命令を選択的に提供する探索命令提供部と、
前記第１探索命令に基づいて、前記相関度値及び予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用してエネルギー候補を計算し、前記エネルギー候補のうち予め設定されたしきい値以上のエネルギー候補を通過候補に区分する第１探索過程と、前記第２探索命令に基づいて、前記区分された通過候補及び前記予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用して前記通過候補に対するエネルギー値を計算し、最大エネルギーを有するエネルギー候補を前記フレームタイミング同期及び主スクランブリングコードグループと判定する第２探索過程を遂行する副同期チャンネル探索器と
からなることを特徴とする基地局の探索装置。
【請求項４】
前記探索命令提供部は、１個のフレームが複数のスロットからなり、前記スロットのそれぞれごと前記第１信号から信号電界強度エネルギー値を計算する主同期チャンネル信号電界強度計算部と、
前記計算された信号電界強度エネルギー値を累積する累積部と、
前記累積された電界強度エネルギー値を予め設定された第１累積しきい値及び第２累積しきい値と比較して前記第１及び第２探索命令を選択的に前記副同期チャンネル探索器へ提供する比較器と
からなる請求項３記載の基地局の探索装置。
【請求項５】
移動局が基地局の探索のために利用する主同期及び副同期チャンネルのうち、前記主同期チャンネル上の第１信号からスロットタイミング同期を獲得し、前記副同期チャンネル上の第２信号からフレームタイミング同期を獲得し、基地局のそれぞれが使用する主スクランブリングコードに対応した主スクランブリングコードグループを決定する移動通信システムにおける基地局の探索方法において、
１個のフレームが複数のスロットからなり、前記スロットのそれぞれごと、前記第２信号と予め設定された副同期コードとの相関度値を計算する過程と、
前記スロットのそれぞれごと前記第１信号から信号電界強度エネルギー値を計算して累積する過程と、
前記累積された電界強度エネルギー値を予め設定された累積しきい値と比較して探索命令を選択的に提供する過程と、
前記探索命令に基づいて、前記相関度値及び予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用してエネルギー候補を計算し、前記エネルギー候補のうち最大エネルギーを有するエネルギー候補を前記フレームタイミング同期及び主スクランブリングコードグループと判定する探索過程と
からなることを特徴とする基地局の探索方法。
【請求項６】
移動局が基地局の探索のために利用する主同期及び副同期チャンネルのうち、前記主同期チャンネル上の第１信号からスロットタイミング同期を獲得し、前記副同期チャンネル上の第２信号からフレームタイミング同期を獲得し、基地局のそれぞれが使用する主スクランブリングコードに対応した主スクランブリングコードグループを決定する移動通信システムにおける基地局の探索装置において、
１個のフレームが複数のスロットからなり、前記スロットのそれぞれごと、前記第２信号と予め設定された副同期コードとの相関度値を計算する副同期チャンネル信号エネルギー計算及びアップデート部と、
前記スロットのそれぞれごと前記第１信号から信号電界強度エネルギー値を計算して累積し、前記累積された電界強度エネルギー値を予め設定された累積しきい値と比較して探索命令を選択的に提供する探索命令提供部と、
前記探索命令に基づいて、前記相関度値及び予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用してエネルギー候補を計算し、前記エネルギー候補のうち最大エネルギーを有するエネルギー候補を前記フレームタイミング同期及び主スクランブリングコードグループと判定する副同期チャンネル探索器と
からなることを特徴とする基地局の探索装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムに関し、特に、非同期移動通信システムにおける基地局を探索する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、移動通信産業の急成長に従って移動通信システムは、音声サービスのみならず、データ、画像などのサービスが可能な次世代移動通信システムへ発展しており、これに対する標準化作業が行われている。このような移動通信システムは、大別して米国によって導かれる同期方式とヨーロッパによって導かれる非同期方式とに区分される。これら２つの方式のうち、ヨーロッパの非同期移動通信システムは、ＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunication System)と称される。
【０００３】
非同期方式のＵＭＴＳシステムは、所定の同期チャンネルを通じて特定の基地局との同期を獲得するための基地局の探索(またはセル)動作が要求される。ＵＭＴＳシステムでの基地局の探索のために使用される同期チャンネルに対してより詳細に説明すれば、順方向物理チャンネル(Down link Physical Channel；以下、“ＤＰＣＨ”と略称する、)は、基地局またはセル探索に利用される２つのチャンネルを含む。１つは、主同期チャンネル(Primary Synchronization Channel；以下、“Ｐ-ＳＣＨ”と略称する。)であり、他の１つは、副同期チャンネル(Secondary Synchronization Channel；以下、“Ｓ-ＳＣＨ”と略称する。)である。ＵＭＴＳ同期チャンネルに関連したスペックは、ＥＴＳＩ ＴＳ ２５.２１１，ＴＳ ２５.２１３ Release ９９に示されている。図１に示すように、前記Ｐ-ＳＣＨは、そのシーケンス(sequence)の長さが２５６チップ(chip)であり、毎スロット(slot)(１スロット=２５６０チップ)の最初２５６チップの期間を占めるチャンネルである。ＵＭＴＳシステムの移動局は、前記Ｐ-ＳＣＨを利用してスロットタイミング同期を獲得する。
【０００４】
ＵＭＴＳシステムにおける基地局は、Ｓ-ＳＣＨの探索に先立ってＰ-ＳＣＨ探索を遂行する。前記Ｐ-ＳＣＨの探索によってスロットタイミング同期が獲得され、その後、前記Ｓ-ＳＣＨの探索によってフレームタイミング同期が獲得され、主スクランブリングコードグループ(primary scrambling code group)が決定される。Ｓ-ＳＣＨの探索によるフレーム同期の獲得及び主スクランブリングコードグループの決定は、Ｐ-ＳＣＨの探索によるスロットタイミング同期に基づいて遂行される。
【０００５】
図２は、Ｓ-ＳＣＨ探索を遂行するための従来の装置を示すブロック図である。前記装置は、Ｓ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ(Secondary Synchronization Code Received Signal Strength Indicator)計算部１００、Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部１０２、Ｓ-ＳＣＨ探索器１０４から構成される。
図１及び図２を参照して、従来技術によるＳ-ＳＣＨ探索動作を説明する。ＵＭＴＳシステムにおいて、フレームのそれぞれは周期が１０ｍｓであり、１５個(＃０〜＃１４)のスロットから構成される。基地局のそれぞれは、５１２個(０〜５１１)の主スクランブリングコードのうちの１つを割り当てられて使用し、移動局は、基地局のそれぞれが使用する固有の主スクランブリングコードを見いだすために、まず、主スクランブリングコードグループを決定すべきである。５１２個の主スクランブリングコードに対応する主スクランブリングコードグループは６４個からなっており、前記主スクランブリングコードグループのそれぞれは、８個の主スクランブリングコードを含む(５１２=６４×８)。すなわち、６４個の主スクランブリングコードグループのうち、第１主スクランブリングコードグループはスクランブリングコード＃０〜＃７、第２主スクランブリングコードグループはスクランブリングコード＃８〜＃１５、..、第６４主スクランブリングコードグループは主スクランブリングコード＃５０４〜＃５１１を含む。
【０００６】
移動局のＳ-ＳＣＨ探索動作では、フレームタイミング同期を獲得して主スクランブリングコードグループを決定するために、図２のＳ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部１００は、ｍ番目(ｍ=１，２，...)スロットで下記式１のような１６個のエネルギー値Ｅm,kを計算する。すなわち、前記ＳＳＣ ＲＳＳＩ計算部１００は、毎スロットごと１６個のエネルギー値を計算する。
【数１】
0003714892.tif 000002
前記式１において、
【数２】
0003714892.tif 000003
ここで、ｒI(ｍ，ｉ)、ｒQ(ｍ，ｉ)は、ｍ番目スロットからそれぞれ受信されたｉ番目のＩチャンネル及びＱチャンネル信号を示し、ＳＳＣk(ｉ)は、ｋ番目ＳＳＣ(Secondary Synchronization Code)のｉ番目チップを示す。ここで、ｉは０から２５５までである。
【０００７】
Ｓ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部１００によって計算された１５個のスロットのそれぞれに対して１６個のエネルギー値Ｅm,kはＳ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部１０２へ提供され、Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部１０２は、エネルギー値Ｅm,kを利用して、下記のように、大きさが１５×１６である行列Ｓをアップデートする。行列Ｓ，Ｓ(i,j)は、ｉ番目の行及びｊ番目の列の元素を示す。
【０００８】
初期状態：Ｓ(i,j)=０、ｉ=１，２，..，１５及びｊ=１，２，..，１６
ｍ番目(ｍ=１，２，３.. ..)スロットで：
ｉｆ(ｍ ｍｏｄ １５) ==０
ｉ=１５;
ｅｌｓｅ
ｉ=(ｍ ｍｏｄ １５)；
Ｓ(i,j)=Ｓ(i,j) +Ｅ(i,j);
【０００９】
本発明の実施形態では、行列ＳをＳ-ＳＣＨエネルギー行列と定義する。
Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部１０２によって継続してアップデートされるＳ-ＳＣＨエネルギー行列Ｓは、Ｓ-ＳＣＨ探索器１０４に予め設定された時間間隔(time interval)で探索開始命令Ｓｔａｒｔ_ＳＥＡＲＣＨ(二進論理“０”から“１”への遷移)が印加されるタイミングでＳ-ＳＣＨ探索器１０４へ提供される。
【００１０】
Ｓ-ＳＣＨ探索器１０４は、フレームタイミング同期Ｆｓｙｎｃを獲得し、Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部１０２によって継続してアップデートされたＳ-ＳＣＨエネルギー行列、図４乃至図６に示すＳ-ＳＣＨ用ＳＳＣテーブル、及び下記式３を利用したＳ-ＳＣＨ探索を遂行することにより、主スクランブリングコードグループ番号ＰＳＣＧ_Ｎｏを求める。フレームタイミング同期Ｆｓｙｎｃを求める方法及び主スクランブリングコードグループ番号ＰＳＣＧ_Ｎｏを求める方法に対して、より詳細に説明すると下記のようである。
【００１１】
Ｓ-ＳＣＨ探索器１０４がＳ-ＳＣＨを探索する一般の方法は、図４乃至図６に示すＳＳＣテーブルの６４個の主スクランブリングコードグループに対応したＳ-ＳＣＨパターン(以下、“６４個のＳ-ＳＣＨパターン”と称される。)のそれぞれに対して、Ｓ-ＳＣＨエネルギーを計算することである。Ｓ-ＳＣＨ探索のときは、フレームタイミング同期が取れない状態なので、図４乃至図６に示す６４個のＳ-ＳＣＨパターンのそれぞれに対して、Ｌスロット(Ｌ=０，…，１４)だけシフトされたすべての場合がフレームタイミング同期及び主スクランブリングコードグループの候補(hypothesis)になることができる。すなわち、フレームタイミング同期の獲得及び主スクランブリングコードグループの決定のために、探索すべき(すなわち、エネルギーを計算すべき)候補の数は、すべて９６０(=６４×１５)個である。９６０個の候補のうち、(ｐ，ｑ)番目(ｐ=１，２，...，６４、及びｑ=１，２，...，１５)候補に対する探索は、下記式３に示すように、(ｐ，ｑ)番目Ｓ-ＳＣＨエネルギーの計算によって達成される。
【００１２】
【数３】
0003714892.tif 000004
ここで、ｔ(ｐ，ｑ，ｌ)は、スロット((ｑ−１＋ｌ) mod １５)でのグループｐのＳＳＣ(図４乃至図６のＳＳＣテーブルに示したように)である。
【００１３】
Ｓ-ＳＣＨ探索器１０４は、前記式３を利用して、９６０個の候補のうち一番大きいエネルギーを有する候補を探し出すことにより、フレームタイミング同期を獲得して基地局の主スクランブリングコードグループを知ることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような従来技術は、次のような２つの問題点がある。
(１)  観測されたＳ-ＳＣＨエネルギーとＳＳＣテーブルとの相関度(correlation)は、Ｓ-ＳＣＨが１フレーム以上の期間を観測した後計算されるので、結果的に、Ｓ-ＳＣＨ探索時間がそれほど長くなる。
【００１５】
(２)  所定の時間の間(例えば、１フレームまたは２フレーム区間)、Ｓ-ＳＣＨエネルギーを観測した後、この値とＳＳＣテーブルとの相関度を計算することは、チャンネル状況が時間に従って大きく変化されられるという点からみて非効率的である。例えば、非常に低いＳＮＲ(Signal to Noise Ratio)を有するチャンネルに対して、１または２フレーム区間の間の観測されたＳ-ＳＣＨエネルギーのみを利用すれば、Ｓ-ＳＣＨ探索過程での検出確率(detection probability)は低くなり、誤報確率(false alarm probability)は高くなる。逆に、非常に高いＳＮＲを有するチャンネルに対して、1フレーム未満の区間の間観測した結果を利用するとしても、優秀のＳ-ＳＣＨ探索性能にもかかわらず所定時間の間観測を不要に遂行することにより、結果的に、探索時間を増加させる。
【００１６】
従って、本発明の目的は、非同期移動通信システムにおける基地局の探索過程で副同期チャンネルの探索速度が向上させられる装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、Ｓ-ＳＣＨ探索過程での副同期チャンネルの探索時間が減少させられる装置及び方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、Ｓ-ＳＣＨ探索過程での誤報確率を減少させ、検出確率を高めることができる方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するために、本発明は、移動局が基地局の探索のために利用される主同期及び副同期チャンネルのうち、前記主同期チャンネル上の第１信号からスロットタイミング同期を獲得し、前記副同期チャンネル上の第２信号からフレームタイミング同期を獲得し、基地局のそれぞれが使用する主スクランブリングコードに対応した主スクランブリングコードグループを決定する移動通信システムにおける基地局の探索方法において、１個のフレームが複数のスロットからなり、前記スロットのそれぞれごと前記第１信号から信号電界強度エネルギー値を計算して累積する過程と、前記累積された電界強度エネルギー値を予め設定された第１累積しきい値及び第２累積しきい値と比較して前記第１及び第２探索命令を選択的に提供する過程と、前記スロットのそれぞれごと、前記第２信号と予め設定された副同期コードとの相関度値を計算する過程と、前記第１探索命令に基づいて、前記相関度値及び予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用してエネルギー候補を計算し、前記エネルギー候補のうち予め設定されたしきい値以上のエネルギー候補を通過候補に区分する第１探索過程と、前記第２探索命令に基づいて、前記区分された通過候補及び前記予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用して前記通過候補に対するエネルギー値を計算し、最大エネルギーを有するエネルギー候補を前記フレームタイミング同期及び主スクランブリングコードグループと判定する第２探索過程とからなることを特徴とする。
【００１８】
また、移動局が基地局の探索のために利用される主同期及び副同期チャンネルのうち、前記主同期チャンネル上の第１信号からスロットタイミング同期を獲得し、前記副同期チャンネル上の第２信号からフレームタイミング同期を獲得し、基地局のそれぞれが使用する主スクランブリングコードに対応した主スクランブリングコードグループを決定する移動通信システムにおける基地局の探索装置において、１個のフレームが複数のスロットからなり、前記スロットのそれぞれごと前記第１信号から信号電界強度エネルギー値を計算して累積し、前記累積された電界強度エネルギー値を予め設定された第１累積しきい値及び第２累積しきい値と比較して前記第１及び第２探索命令を選択的に提供する探索命令提供部と、前記スロットのそれぞれごと、前記第２信号と予め設定された副同期コードとの相関度値を計算する副同期チャンネル信号エネルギー計算及びアップデート部と、前記第１探索命令に基づいて、前記相関度値及び予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用してエネルギー候補を計算し、前記エネルギー候補のうち予め設定されたしきい値以上のエネルギー候補を通過候補に区分する第１探索過程と、前記第２探索命令に基づいて、前記区分された通過候補及び前記予め設定された副同期コードテーブルのコードを利用して前記通過候補に対するエネルギー値を計算し、最大エネルギーを有するエネルギー候補を前記フレームタイミング同期及び主スクランブリングコードグループと判定する第２探索過程を遂行する副同期チャンネル探索器とからなることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従う好適な実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、関連した公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を明確にするために詳細な説明は省略する。
図３は、本発明の実施形態による副同期チャンネルを探索するためのブロック図である。前記装置は、Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ(Primary Synchronization Channel Received Signal Strength Indicator)計算部２００、Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ累算器２０２、比較器２０４、Ｓ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部２０６、Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部２０８、及び２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０を含む。
【００２０】
本発明の実施形態によると、(１) 本発明の装置は、２つのステップでＳ-ＳＣＨ探索を遂行する。そして、(２) Ｓ-ＳＣＨ探索の開始点は、累積されたＰ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ値を利用して決定される。
まず、２段探索の特徴は、図３の２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０が第１探索(first search)過程と第２探索(second search)過程とを順次的に遂行することにある。本発明の実施形態による第１及び第２探索過程の要点を説明すると、次のようである。
【００２１】
(１)  第１探索過程において、２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０は、Ｓ-ＳＣＨ探索で探索すべき総９６０個の候補のうち予め設定されたしきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤより高いエネルギーレベルを有する候補のみを選択する。すなわち、第１探索過程で、２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０は、９６０個の候補のうちで、最大エネルギー(maximal energy)を有する候補を選択することではなく、短時間の間観測された受信信号を利用して後に最大エネルギーを有する確率が高い候補を選び出す。
【００２２】
(２)  第２探索過程において、第１探索過程から選択された候補のうちで最大エネルギーを有する候補を探し出して、これに該当するフレーム同期タイミング及び主スクランブリングコードグループを決定する。第２探索過程では、第１探索段階で使用された観測期間に比べて相対的に長い期間の間観測された受信信号を利用してより精密な探索を行った後、フレーム同期タイミング及び主スクランブリングコードグループを決定する。第２探索過程は、第１探索過程に比べて各候補の当たり探索時間は長いが、探索すべき候補の数が少ないから、結果的に、Ｓ-ＳＣＨの総探索時間は、従来技術に比べて一層短くなる。
【００２３】
前述したように、図３の２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０が第１及び第２探索過程を遂行するために、本発明の実施形態による装置は、Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部２００、Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ累算器２０２、及び比較器２０４を備える。そして、図３において、Ｓ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部２０６及びＳ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部２０８は、図２に示したＳ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部１００及びＳ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部１０２と同一の機能を遂行する。
【００２４】
本発明の実施形態において、Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部２００、Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ累算器２０２、及び比較器２０４は、第１及び第２探索過程の開始時点を決定する。要するに、探索しようとするＳ-ＳＣＨチャンネルのＲＳＳＩは、Ｐ-ＳＣＨチャンネルのＲＳＳＩと同等であるので、Ｐ-ＳＣＨのＲＳＳＩを測定して累積された値が一定の水準(システムパラメータとして与えられる所定のしきい値ＴＨ１及びＴＨ２)を超過するとき、Ｓ-ＳＣＨに対する第１及び第２探索過程が始まる。
【００２５】
第１探索及び第２探索の開始時点を決定するための動作をより具体的に説明すると、下記のようである。Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部２００は、毎スロットごとＰ-ＳＣＨの受信信号の強度Ｐ-ＳＣＨ_ＲＳＳＩを測定する。測定されたＰ-ＳＣＨ_ＲＳＳＩはＰ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ累算器２０２へ提供され、Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ累算器２０２は、前記提供されたＰ-ＳＣＨ_ＲＳＳＩを累積し、毎スロットごと前記累積されたＰ-ＳＣＨ_ＲＳＳＩを比較器２０４へ出力する。比較器２０４は、Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ累算器２０２から提供された累積されたＰ-ＳＣＨ_ＲＳＳＩを所定のしきい値ＴＨ１及びＴＨ２とそれぞれ比較し、下記のような第１探索エネーブル信号ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＥＮ及び第２探索エネーブル信号ＳＥＣＯＮＤ_ＳＥＡＲＣＨ_ＥＮを２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０へ提供する。
【００２６】
【数４】
0003714892.tif 000005
一方、図３のＳ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部２０６及びＳ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部２０８の動作は、図２のＳ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部１００及びＳ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部１０２のそれと同一である。簡単に言えば、Ｓ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部２０６は、毎スロットごと受信信号ｒI及びｒQの最初２５６チップと１６個の副同期コードＳＳＣk(ｋ=１，２，.. ，１６)との相関を計算することにより、１６個のＳ-ＳＣＨエネルギー値を計算する。Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部２０８は、Ｓ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部２０６によって計算される１６個のＳ-ＳＣＨエネルギー値を利用して、図２に示したＳ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部１００でのように、毎スロットごと、Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列Ｓ(Ｓ(i,j)=Ｓ(i,j)＋Ｅ(i,j))をアップデートする。
【００２７】
Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部２０８によって継続してアップデートされるＳ-ＳＣＨエネルギー行列Ｓは、２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０へ提供される。２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０は、Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部２０８によってアップデートされたＳ-ＳＣＨエネルギー行列Ｓ、図４乃至図６に示すＳ-ＳＣＨ用ＳＳＣテーブル、及び式３を利用して９６０個の候補に対する２ステップの探索を遂行することにより、フレームタイミング同期Ｆｓｙｎｃを獲得し、主スクランブリングコードグループ番号ＰＳＣＧ_Ｎｏを決定する。
本発明の実施形態による２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０は、前述したように、第１及び第２探索過程で候補を探索する。前記第１及び第２探索過程をより詳細に説明すると、下記のようである。
【００２８】
第１探索過程
２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０は、比較器２０４から第１探索エネーブル信号ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＥＮが印加されると(ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＥＮが二進論理‘０’から‘１’への遷移)、Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部２０８によってアップデートされたＳ-ＳＣＨエネルギー行列Ｓ及び図４乃至図６に示すＳＳＣテーブルを利用して、９６０個の候補に対するＳ-ＳＣＨエネルギーを計算する。その後、２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０は、前記９６０個の候補のうちで、所定のしきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤより高いＳ-ＳＣＨエネルギー値を有する候補を第１探索過程を通過した候補を貯蔵する候補集合メモリに貯蔵する。前記動作は、２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０によって遂行された第１探索動作である。
【００２９】
第２探索過程
第１探索動作が終わった時点で比較器２０４から第２探索エネーブル信号ＳＥＣＯＮＤ_ＳＥＡＲＣＨ_ＥＮが印加されると(ＳＥＣＯＮＤ_ＳＥＡＲＣＨ_ＥＮが二進論理‘０’から‘１’への遷移)、２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０は、Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部２０８によってアップデートされたＳ-ＳＣＨエネルギー行列Ｓ及び図４乃至図６に示すＳＳＣテーブルを利用して、候補集合メモリに貯蔵されている候補に対するＳ-ＳＣＨエネルギーを計算し、一番大きいＳ-ＳＣＨエネルギーを有する候補をフレームタイミング同期及び主スクランブリングコードグループとして判定する。前記動作は、２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０によって遂行された第２探索動作である。
【００３０】
２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０による第２探索の効率性を高めるために、第１及び第２探索の開始時点と第１探索でのしきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤを適切に設定しなければならない。例えば、第１探索過程で受信信号の観測時間が短すぎるか、しきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤが第１探索過程で不適に設定される場合は、次のような問題点(Ａ及びＢ)が発生できる。
【００３１】
Ａ.  最終的に最大エネルギー候補(maximal energy hypothesis)になれる候補さえ、第１探索過程でのエネルギーレベルがしきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤより低いため、第２探索過程での探索対象に含まれることができない場合。
Ｂ.  第１探索過程でのエネルギーレベルがしきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤより高い候補の個数が多すぎるため、第２探索過程で探索すべき候補があまり多くなる場合。
【００３２】
下記では、比較器２０４に印加されるしきい値ＴＨ１及びＴＨ２と２段Ｓ-ＳＣＨ探索器２１０に印加されるしきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤとを設定するとき、考慮すべき事項をより具体的に説明する。
９６０個の候補のうちで、式３によって計算されるＳ-ＳＣＨエネルギー値は、すべてランダム変数(random variables)であり、次のように２つの分布を有する。
-  非中心カイ自乗分布(Non-central chi-square distribution):正確なフレーム同期及びコードグループを有する１つまたはそれ以上の候補(非中心カイ自乗分布を有する候補の数は、主要多重経路の数とほとんど一致する。)
-  中心カイ自乗分布(Central chi-square distribution):残りの候補
【００３３】
前記２つの確率ランダム変数の平均(mean)及び標準偏差(standard deviation)は、次の２つに影響する。
１.  ＳＮＲ、多重経路などのチャンネル環境
２.  探索するスロット数
【００３４】
チャンネルのＳＮＲが高いほど、そして探索するスロット数が多いほど、前述した２つのカイ自乗ランダム変数の平均差が大きくなり、分散は相対的に減少する。その結果、フレーム同期の検出性能が向上する。従って、少ない数のスロットを観測する場合も、チャンネルのＳＮＲが高いほどフレーム同期の検出性能は増加し、逆に、ＳＮＲが低い場合も、観測するスロット数が多くなるほどフレーム同期の検出性能は増加する。さらに、ＳＮＲが高く観測するスロット数も多ければ、フレーム同期の検出性能が一層よくなる。
【００３５】
しきい値ＴＨ１、ＴＨ２、及びＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤを決定する動作は、２つの探索過程に分けて説明できる。
まず、第１探索過程において、エネルギー値がしきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤを超過する候補のうち、大部分の候補のそれぞれは、実際、正確なフレーム同期または主スクランブリングコードグループを有しない候補であろう。９６０個の候補のうちで、正確なフレーム同期及び主スクランブリングコードグループを有する候補の個数は、主要多重経路(significant multipath)の個数とほぼ一致する。第１探索過程の目的は、一番高いエネルギーを有する候補を探索することではなく、第２探索過程で、一番高いエネルギーを有するようになる所定の確率を有するすべての候補を探索することにある。従って、第１探索では、誤報確率を低めることよりは検出確率を高めることに重点をおくべきである。そこで、第１探索過程でのしきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤを決定するステップで、まず検出確率を決定した後、決定された検出確率を満足するしきい値ＴＨ１及びＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤを決定することがよい。検出確率が一定の値で設定されるとき、しきい値ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤは、しきい値ＴＨ１によって異なる。すなわち、ＴＨ１が高いレベルに設定されて第１探索の開始時点が遅延すると、前述した非中心カイ自乗確率ランダム変数の平均が高くなるので、一定の検出確率を満足するＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤも高めることができる。ＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤが高くなると、第１探索での誤報確率が低くなり、第２探索の探索時間が短くなる長所はあるが、第１探索を始める時間が遅延する短所がある。逆に、ＴＨ１を低く設定するほど第１探索を始める時間が速くなるので、一定の検出確率を満足するＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤも低くなり、この場合は、第１探索を始める時間が速くなる長所がある代わりに、第２探索の探索時間が長くなる短所がある。前記のように、しきい値ＴＨ１及びＦＩＲＳＴ_ＳＥＡＲＣＨ_ＴＨＲＥＳＨＯＬＤによって第１探索の開始時間及び第２探索の所要時間がすべて異なるので、これら間のトレードオフ(trade-off)を十分に考慮して決定しなければならない。
第２探索の開始時間は、ＴＨ２及びチャンネルのＳＮＲによって決定される。すなわち、ＳＮＲが低いほど、そしてＴＨ２が高いほど第２探索の開始時間がますます遅延するようになる。第２探索の開始時点を速くするためには、ＴＨ２を低めるほうがよいが、第２探索での誤報確率を低め、検出確率を高めるためにはＴＨ２を高めなければならない。従って、ＴＨ２の決定にあたっては、誤報確率、検出確率、及びシステムデザインで満足すべき探索時間を考慮しなければならない。
【００３６】
本発明の実施形態による第２特徴、すなわち、Ｓ-ＳＣＨ探索の開始時点を決定するにあたって、累積されたＰ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ値を利用する点は、本発明での２段Ｓ-ＳＣＨ探索のみならず、従来の探索方法でも図７のように応用することができる。図７に示すＰ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部５００及びＰ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ累算器５０２は、図３に示したＰ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部２００及びＰ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ累算器２０２と同一の動作を遂行する。比較器５０４は、Ｐ-ＳＣＨＲＳＳＩ累算器５０２によって提供された累積されたＰ-ＳＣＨ ＲＳＳＩを予め設定されたしきい値ＴＨと比較して、下記のような探索エネーブル信号ＳＥＡＲＣＨ_ＥＮをＳ-ＳＣＨ探索器５１０へ提供する。
【数５】
0003714892.tif 000006
また、図７に示すようなＳ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部５０６及びＳ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部５０８は、図２に示したＳ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部１００及びＳ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部１０２と同一の動作を遂行する。図７に示すＳ-ＳＣＨ探索器５１０と図２に示したＳ-ＳＣＨ探索器１０４との動作において、図２に示したＳ-ＳＣＨ探索器１０４は、予め定められた時間の間Ｓ-ＳＣＨ探索を開始する反面、図７に示すＳ-ＳＣＨ探索器５１０は、比較器５０４から探索エネーブル信号ＳＥＡＲＣＨ_ＥＮが印加されるときＳ-ＳＣＨ探索を開始する。これが唯一な差異点である。
【００３７】
前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の思想を外れない範囲内で様々な変形及び変更が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には自明であろう。そこで、本発明の範囲は、前記実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲のみならず、特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。
【００３８】
【発明の効果】
以上から述べてきたように、本発明は下記のような効果がある。一番目として、最大エネルギー候補を検出するために必要な受信信号の観測時間になる前に予め第１探索過程を遂行し、最終的に、最終エネルギー候補を検出するための第２探索過程では、第１探索過程で通過された候補のみを探索するので、Ｓ-ＳＣＨ全体の探索時間を減少させることができる。二番目に、Ｐ-ＳＣＨの累積された受信信号の強度がＴＨ１及びＴＨ２をそれぞれ超過する時点で、第１及び第２探索過程を遂行するので、チャンネルのＳＮＲに従って第１及び第２探索過程の開始時点が自動に調節される。すなわち、ＳＮＲが高い場合は、長い時間、不要に待たないで探索を遂行することによって探索時間が減少させることができる。一方、ＳＮＲが低い場合は、より長い時間、受信信号を観測することにより、探索過程での誤報確率を減少させ、検出確率が高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＵＭＴＳシステムにおける同期チャンネルを示す図である。
【図２】  副同期チャンネルを探索するための従来の装置を示すブロック図である。
【図３】  本発明の実施形態による副同期チャンネルを探索するための装置を示すブロック図である。
【図４】  副同期チャンネル用ＳＳＣテーブルを示す図である。
【図５】  副同期チャンネル用ＳＳＣテーブルを示す図である。
【図６】  副同期チャンネル用ＳＳＣテーブルを示す図である。
【図７】  本発明の他の実施形態による副同期チャンネルを探索する装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
２００，５００  Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部
２０２，５０２  Ｐ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ累算器
２０４，５０４  比較器
２０６，５０６  Ｓ-ＳＣＨ ＲＳＳＩ計算部
２０８，５０８  Ｓ-ＳＣＨエネルギー行列アップデート部
２１０  ２段Ｓ-ＳＣＨ探索器
５１０  Ｓ-ＳＣＨ探索器
【図１】
0003714892.tif 000007
【図２】
0003714892.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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