(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局が共通パイロットチャネルの共通パイロット信号及び前記共通パイロット信号に対して着信の有無に応じて同相又は逆相の関係にある呼出しチャネルの呼出し信号を符号分割多重化して送信した下りリンクの信号を受信し、
前記受信した共通パイロット信号の再同期を行うのと同時に前記受信した呼出し信号を検出し、
前記再同期した共通パイロット信号及び前記検出した呼出し信号の位相比較に基づき着信の有無を検出する
ことを特徴とする移動通信端末の着信検出方法。
【請求項２】
第１のアンテナ及び第２のアンテナを備えＳＴＴＤ方式による送信ダイバーシチを行う基地局が、共通パイロットチャネルの共通パイロット信号及び前記共通パイロット信号に対して着信の有無に応じて同相又は逆相の関係にある呼出しチャネルの呼出し信号を符号分割多重化して前記第１のアンテナから送信した第１の信号、並びに前記共通パイロット信号及び前記呼出し信号の間に着信の有無に応じて９０度又は−９０度の位相差を持たせて符号分割多重化し前記第２のアンテナから送信した第２の信号を受信し、
前記受信した共通パイロット信号の再同期を行うのと同時に前記受信した呼出し信号を検出し、
前記再同期した共通パイロット信号及び前記検出した呼出し信号の位相比較に基づき着信の有無を検出する
ことを特徴とする移動通信端末の着信検出方法。
【請求項３】
前記位相比較は、前記再同期した共通パイロット信号の信号ベクトル及び前記検出した呼出し信号の信号ベクトルの和ベクトル及び差ベクトルの絶対値の大小比較により行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動通信端末の着信検出方法。
【請求項４】
前記再同期した共通パイロット信号の連続する２シンボル間位相差を検出することによりＡＦＣの要否を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の移動通信端末の着信検出方法。
【請求項５】
基地局が共通パイロットチャネルの共通パイロット信号及び前記共通パイロット信号に対して着信の有無に応じて同相又は逆相の関係にある呼出しチャネルの呼出し信号を符号分割多重化して送信した下りリンクの信号を受信する手段と、
前記受信した共通パイロット信号の再同期を行う手段と、
前記再同期と同時に前記受信した呼出し信号を検出する手段と、
前記再同期した共通パイロット信号及び前記検出した呼出し信号の位相比較に基づき着信の有無を検出する手段とを
備えたことを特徴とする移動通信端末。
【請求項６】
第１のアンテナ及び第２のアンテナを備えＳＴＴＤ方式による送信ダイバーシチを行う基地局が、共通パイロットチャネルの共通パイロット信号及び前記共通パイロット信号に対して着信の有無に応じて同相又は逆相の関係にある呼出しチャネルの呼出し信号を符号分割多重化して前記第１のアンテナから送信した第１の信号、並びに前記共通パイロット信号及び前記呼出し信号の間に着信の有無に応じて９０度又は−９０度の位相差を持たせて符号分割多重化し前記第２のアンテナから送信した第２の信号を受信する手段と、
前記受信した共通パイロット信号の再同期を行う手段と、
前記再同期と同時に前記受信した呼出し信号を検出する手段と、
前記再同期した共通パイロット信号及び前記検出した呼出し信号の位相比較に基づき着信の有無を検出する手段とを
備えたことを特徴とする移動通信端末。
【請求項７】
前記位相比較は、前記再同期した共通パイロット信号の信号ベクトル及び前記検出した呼出し信号の信号ベクトルの和ベクトル及び差ベクトルの絶対値の大小比較により行うことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の移動通信端末。
【請求項８】
前記再同期した共通パイロット信号の連続する２シンボル間位相差を検出することによりＡＦＣの要否を判定する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の移動通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信端末の着信検出方法及び移動通信端末に係り、特に符号拡散多元接続（ＣＤＭＡ）システムにおいて、間欠受信方式によりいわゆる待受け時間の延伸を図るための着信検出方法及びこれを用いる移動通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第三世代携帯電話システムの１つである広帯域符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムにおいては、着信待受け中の移動通信端末は消費電力低減のため、基地局から間欠的に送られて着信の有無を知らせる呼出し（ページング）信号の受信期間中だけ通信機能部分の電源をオンにするよう制御されている（これを間欠受信方式又は間欠制御方式という。）。この間欠受信方式では、移動通信端末の待受け中は操作部や表示部用の電源のみをオンとしておき（スリープ状態という。）、呼出し信号の受信の直前にクロック系、無線部、ベースバンド部の電源を順次オンにし（起き上がり）、さらにプロセッサ部の電源をオンにすることによりスリープ状態からレディ状態に移行させ、呼出し信号を逆拡散復調して着信の有無を検出する（例えば非特許文献１参照。）。そして、「着信あり」が検出されたときは各部の電源オン状態を継続するが、「着信なし」が検出されたときはタイマをセットして、各部の電源をオフにする（スリープ状態へ回帰する。）。これにより、電源オン状態の時間率は合計で２乃至３パーセントにすることができるといわれている（非特許文献１参照。）。
【０００３】
従来技術における移動通信端末の起き上がりから呼出し信号検出までの間では、まず、起き上がり直後に下りリンクの共通パイロットチャネルを使用して、基地局との再同期を行う。この再同期の方式としては、マッチドフィルタ又はスライディング相関を用いる方式が一般的であるが、いずれの方式を用いた場合でも、検出されたマルチパスの各パスごとのタイミング情報を、それぞれのパスに対応して逆拡散処理を行う複数のフィンガに割り当て、各フィンガのＡＦＣ（基地局と移動通信端末間の局部発振器の周波数差の自動補償）を行って初めて呼出し信号の検出ができるようになっている。ここまでに要する時間は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムの場合、３乃至４スロット（１スロットの時間幅は０．６７ｍＳ）である。
【０００４】
以上の呼出し信号の検出ができるまでの所要時間を、図８に説明している。図８（ａ）は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムの下りリンクにおけるタイミングの基準を説明する図であり、同図（ｂ）が上述の従来技術に係る所要時間を説明する図である。
【０００５】
【非特許文献１】
「Ｗ−ＣＤＭＡ用移動機」、雑誌「ＦＵＪＩＴＳＵ」、vol.５１、no.１（２０００年１月発行）（第５５ページ）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した再同期、フィンガＡＦＣ及び呼出し信号検出というステップを効率化したり、所要時間を短縮したりして、間欠受信方式の効果をさらに高めて消費電力を低減し、待受け時間を延伸させることが要望されている。
【０００７】
そこで本発明は、起き上がりから呼出し信号検出までの処理を効率化し、所要時間を短縮することができる移動通信端末の着信検出方法及び当該方法を用いる移動通信端末を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の移動通信端末の着信検出方法は、基地局が共通パイロットチャネルの共通パイロット信号及び前記共通パイロット信号に対して着信の有無に応じて同相又は逆相の関係にある呼出しチャネルの呼出し信号を符号分割多重化して送信した下りリンクの信号を受信し、前記受信した共通パイロット信号の再同期を行うのと同時に前記受信した呼出し信号を検出し、前記再同期した共通受信信号及び前記検出した呼出し信号の位相比較に基づき着信の有無を検出することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、基地局における送信の際の共通パイロット信号及び呼出し信号間の位相関係を利用して、起き上がり直後の再同期と同時に呼出し信号の検出を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の第１の実施の形態を、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る移動通信端末のブロック図である。同図中、１はアンテナ、２は無線部である。無線部２は、送信部２ａ（図示しない電力増幅器、アップコンバータ、直交変調器及びＤＡ変換器を含む。）及び受信部２ｂ（図示しない低雑音増幅器、ダウンコンバータ、直交復調器及びＡＤ変換器を含む。）より構成される。
【００１１】
また、３はベースバンド信号処理部であり、このベースバンド信号処理部３は、マッチドフィルタ４、フィンガ部５、ＡＦＣ制御部６、プロセッサ７などによって構成されている。上記プロセッサ７は、拡散変調、フレーム化／デフレーム化、誤り訂正符号／復号化、ハンドオーバ制御等の処理を実行するものであるが、こられの個別の回路を有して構成しても良い。。さらに、８はユーザインターフェース部（表示部、操作キー、それらの入出力インタフェース、各種のユーザアプリケーション機能部分を含む。）、９は制御部である。上記ユーザインターフェース部８は、ベースバンド信号処理部３及び制御部９と接続されている。また、制御部９は、無線部２、ベースバンド信号処理部３及びユーザインターフェース部８と接続されている。
【００１２】
図２は、マッチドフィルタ４の構成を示すブロック図である。マッチドフィルタ４は、一般的な構成であるシフトレジスタ１１、複素乗算器群１２、スクランブリングコード用レジスタ１３、加算器１４、マルチパス分布レジスタ１５及びレベル測定部１６に加えて、本発明に特有の構成である着信コード用レジスタ１７、複素乗算器群１８、加算器１９、着信検出部２０及びシンボル間位相差検出部２１をさらに備えたものである。なお、本実施の形態では１シンボルが２５６チップで拡散変調されるものとするから、図中のＮの値は２５６となる。
【００１３】
図３は、着信検出部２０の構成を示すブロック図である。図中、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄは加算器、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄは減算器、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄは２乗演算器である。また、３４ａ及び３４ｂは累算器、３５は大小比較器である。
【００１４】
次に、これらの図１乃至図４を参照して、本実施の形態に係る移動通信端末の動作について説明する。図４は、「着信なし」の場合（図４（ａ））と「着信あり」の場合（図４（ｂ））に、それぞれ受信された共通パイロット信号及び呼出し信号の位相関係の一例を、３本のマルチパスが存在するものと仮定して示した図である。マルチパス１、２及び３は、基地局から移動通信端末までの伝搬経路長が異なるため、それぞれの受信信号の位相が異なっているが、個々のマルチパスにおける共通パイロット信号及び呼出し信号の位相関係（同相又は逆相）は、基地局から送信された時の状態がそのまま保たれている。
【００１５】
図１において、これらのマルチパスを経た信号がアンテナ１に到来し、受信部２ｂにおいて直交復調されて、Ｉ／Ｑ受信信号としてマッチドフィルタ４に入力される。当該信号は、次に図２に示すように、プロセッサ７から供給されるチップ単位のクロック信号に同期してシフトレジスタ１に順次読み込まれる。一方、スクランブリングコード用レジスタ１３には、プロセッサ７により、共通パイロット信号の拡散変調に用いられるのと同じスクランブリングコードがシンボルクロック単位で設定される。
【００１６】
そうすると、シフトレジスタ１にセットされたＩ／Ｑ受信信号とスクランブリングコード用レジスタ１３にセットされたスクランブリングコードとが複素乗算器群１２において複素乗算され、その総和が逆拡散復調された共通パイロット信号として加算器１４の出力から得られる。図６（ａ）に示したように、１シンボルは２５６チップに相当するから、１シンボル相当の時間中に２５６個の上記の総和が得られる。
【００１７】
連続する２シンボルについて、この処理を連続して行うことにより、上記の総和の絶対値のピークが得られる２回のタイミングを、共通パイロット信号の再同期タイミング対として取り出すことができ、マルチパスがある場合は複数のピークに対応して複数の再同期タイミング対が得られる。それぞれのタイミング対における上記の総和の値は、第１シンボル及び第２シンボルから再同期した共通パイロット信号として、各マルチパスごとにマルチパス分布レジスタ１５にタイミング値と共に書き込まれる。
【００１８】
ここまでの動作は従来技術によるものと同じであるが、本実施の形態においては、複素乗算器群１２においてＩ／Ｑ受信信号にスクランブリングコードを複素乗算して再同期を行うのと同時に、これにさらに当該移動通信端末の着信コードを複素乗算して総和をとり、着信検出に用いる点に特徴がある。即ち、複素乗算器群１８を用いて、複素乗算器群１２によって得られた複素乗算の結果に着信コード用レジスタ１７に固定的にセットされた着信コードをさらに複素乗算し、加算器１９を用いてその総和をとることにより、呼出し信号を逆拡散復調した結果が得られる。
【００１９】
次に、逆拡散復調された共通パイロット信号及び逆拡散復調された呼出し信号の位相関係を、着信検出部２０において判定する。図４に示したように、同一のマルチパスに関する限り、共通パイロット信号と呼出し信号の位相関係は、「着信なし」のときは同相であり、「着信あり」のときは逆相である。ここで、２つの信号ベクトルが同相である場合は、それらの和ベクトルの絶対値は差ベクトルの絶対値よりも大きいが、逆相である場合には差ベクトルの絶対値が和ベクトルの絶対値よりも大きい点に着目すれば、着信検出部２０を図３のように構成することによって着信の有無が検出できることとなる。この点について、以下に図５も参照しながら説明する。図５は、着信検出部２０の動作を示したフローチャートである。
【００２０】
加算器３１ａ、３１ｂ及び減算器３２ａ、３２ｂは、共通パイロット信号及び呼出し信号間のＩ又はＱ成分の加減算を行うものである。加算器３１ａはＩ成分どうしの和を、加算器３１ｂはＱ成分どうしの和をとり（ステップＳ１）、それらは各々２乗演算器３３ａ、３３ｃにより２乗されて、加算器３１ｃで加算される（ステップＳ２）。この結果は、共通パイロット信号及び呼出し信号の和ベクトルの絶対値の２乗である。一方、減算器３２ａはＩ成分どうしの差を、減算器３２ｂはＱ成分どうしの差をとり、それらは各々２乗演算器３３ｂ、３３ｄにより２乗されて、加算器３１ｄで加算される。この加算器３１ｄの出力は、同様にして両信号の差ベクトルの絶対値の２乗である。ただしここまでは、雑音電力を含む値として演算が行われている。
【００２１】
そして、加算器３１ｃ及び３１ｄからの出力値が供給される減算器３２ｃ及び３２ｄにおいて、これらの値から平均的雑音電力（受信部２ｂより入力される。）を差し引き（ステップＳ３）、累算器３４ａ及び３４ｂにおいて２シンボル分の累和を計算する（ステップＳ４）。するとその結果は、雑音成分を除いた両信号の和ベクトル及び差ベクトルの電力を、２シンボルにわたって合計した値となっており、その大小関係は、上述した着信の有無に対応して定まるものとなっている。そこで大小比較器３５において、これらの大小関係を比較し（ステップＳ５）、和ベクトルの電力の方が大きければ「着信なし」（ステップＳ６）、差ベクトルの電力の方が大きければ「着信あり」（ステップＳ７）と判定される。その判定の結果はプロセッサ７に対して送出され、以降再びスリープ状態に入るか否かの決定に用いられる。
【００２２】
ここで図２に戻って、マルチパス分布レジスタ１５に書き込まれた値の利用について説明する。第１シンボル及び第２シンボルから再同期した共通パイロット信号のピーク値に基づき、シンボル間位相差検出部２１において両シンボル間の位相差を検出する。この値が定められた基準値以上であれば、局部発振周波数について基地局との差が大きくＡＦＣが必要であると判断され、着信があって以後の処理を継続する必要がある場合には、シンボル間位相差検出部２１の出力によりＡＦＣ制御部６がＡＦＣを起動する。このように、本実施の形態では、共通パイロット信号の再同期及び呼出し信号の検出と同時にシンボル間位相差検出を行って、短時間でＡＦＣの要否を判断するものである。
【００２３】
また、共通パイロット信号のピーク値のレベルがレベル測定部１６において測定され、そのタイミング情報と共にフィンガ部６の設定に用いられる。以上の結果として、従来技術において呼出し信号の検出までに要した３乃至４スロット相当の時間（図８（ｂ））は、本実施の形態では不要となり、図６（ｂ）に示すように、再同期、呼出し信号検出及びＡＦＣの要否判断すべてを１スロットの時間幅以内で処理することができる、
本発明の第１の実施の形態によれば、Ｗ−ＣＤＭＡの間欠受信の効率を高めてバッテリーの消耗を抑えることにより、移動通信端末の待受け時間を改善することができる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
以下に、本発明の第２の実施の形態を、図７を参照して説明する。図７は、本実施の形態に係る着信検出部２０のブロック図である。なお、移動通信端末及びマッチドフィルタ４の構成は、第１の実施の形態（それぞれ図１及び図２に示す。）と同じである。
【００２５】
図７において、左半分の加算器３１ａ乃至３１ｄ、減算器３２ａ乃至３２ｄ、２乗演算器３３ａ乃至３３ｄ及び累算器３４ａ、３４ｂから構成される部分は、第１の実施の形態における当該部分と同一である。また、図７の右半分の加算器３１ｅ乃至３１ｈ、減算器３２ｅ乃至３２ｈ、２乗演算器３３ｅ乃至３３ｈ及び累算器３４ｃ、３４ｄから構成される部分とも同一である。第２の実施の形態では図７においては、さらに、符号変換器３６を設け、呼出し信号の位相を−９０度回転して演算に用いるようにしており、また右半分の部分と左半分の部分の演算結果を加算器３１ｊ及び３１ｋにより加算して、大小比較器３５で比較するようにしている。
【００２６】
次に図７を参照して、本実施の形態に係る移動通信端末の動作について説明する。本実施の形態は、基地局においてＳＴＴＤと呼ばれる方式を用いてダイバーシチ送信が行われた場合に対応するもので、この場合、基地局の２本のアンテナからの送信信号は、共通パイロット信号と呼出し信号の位相関係の点でも互いに異なるものである。即ち、第１のアンテナからは第１の実施の形態と同じ位相関係をもって両信号が送信されるが、第２のアンテナからは、呼出し信号が共通パイロット信号に対して着信の有無に応じて同相又は逆相の位置からさらに９０度進相させた関係にあり、また両信号ともにシンボル単位で位相を反転させて送信される。
【００２７】
そこで図７においては、左半分の第１の実施の形態と同じ構成によって、基地局の第１のアンテナから送信された共通パイロット信号及び呼出し信号について、和ベクトル及び差ベクトルの電力を２シンボルにわたって合計する。一方、基地局の第１のアンテナから送信された呼出し信号は、符号変換器３６を用いると共にＩ成分とＱ成分を交差させることにより位相を９０度遅らせ、共通パイロット信号に対する位相関係を第１のアンテナからの送信と等価な状態にした上で、両信号の和ベクトル及び差ベクトルの電力を２シンボルにわたって合計する。これらの合計値を加算器３１ｊ及び３１ｋで合算した上、大小比較器３５で大小関係を比較することにより、ＳＴＴＤ方式をとる場合においても第１の実施の形態と同様にして、短時間に効率よく着信の有無の検出が可能である。
【００２８】
本発明の第２の実施の形態によれば、ＳＴＴＤ方式による送信ダイバーシチが行われる場合であっても本発明を実施して、第１の実施の形態におけるのと同様の効果を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、再同期から着信検出までの時間を短縮してバッテリーの消耗を抑え、移動通信端末の待受け時間を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る移動通信端末のブロック図。
【図２】  本発明の第１の実施の形態に係るマッチドフィルタのブロック図。
【図３】  本発明の第１の実施の形態に係る着信検出部のブロック図。
【図４】  共通パイロット信号及び呼出し信号の位相関係を例示ずる図。
【図５】  本発明の第１の実施の形態に係る着信検出部の動作を表わすフローチャート。
【図６】  （ａ）Ｗ−ＣＤＭＡシステムの下りリンクのタイミングの基準を説明する図。（ｂ）本発明による着信検出までの所要時間を示す図。
【図７】  本発明の第２の実施の形態に係る着信検出部のブロック図。
【図８】  （ａ）Ｗ−ＣＤＭＡシステムの下りリンクのタイミングの基準を説明する図。（ｂ）従来技術による着信検出までの所要時間を示す図。
【符号の説明】
１  アンテナ
２  無線部
２ａ  送信部
２ｂ  受信部
３  ベースバンド信号処理部
４  マッチドフィルタ
５  フィンガ部
６  ＡＦＣ制御部
７  プロセッサ
８  ユーザインターフェース部
９  制御部
１１  シフトレジスタ
１２、１８  複素乗算器群
１３  スクランブリングコード用レジスタ
１４  加算器
１５  マルチパス分布レジスタ
１６  レベル測定部
１７  着信コード用レジスタ
１９  加算器
２０  着信検出部
２１  シンボル間位相差検出部
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ  加算器
３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ、３１ｈ  加算器
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ  減算器
３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ  減算器
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ  ２乗演算器
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ  累算器
３５  大小比較器
３６  符号変換器
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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