(57)【要約】  多経路検索を実行する装置は、複数の時分割チップ相関器を有し、前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれはパイプラインを有し、及び前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれは蓄積時間を有する。方法は、多経路検索を実行し、多経路検索スロット処理を実行する段階、現在の多経路検索スロットが最終多経路検索スロットかどうかを決定する段階、現在の多経路検索スロットが最終多経路検索スロットではない場合、前記実行する段階を繰り返す段階、現在の多経路検索スロットが最終多経路検索スロットである場合、多経路検索スロット・インデックスを初期化する段階、非同期蓄積が完了しているかどうかを決定する段階、蓄積が完了していない場合、全ての段階を繰り返す段階、及び蓄積が完了している場合、探索結果はソートされ多経路位置に対応するエネルギー最高点を発見する段階、を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、多経路検索を実行し、複数の時分割チップ相関器を有し、前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれはパイプラインを有し、及び前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれは蓄積時間を有する、装置。
【請求項２】
前記パイプラインはシステム・クロック・レートに基づき予め定められる、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれは各チップの探索分解能でデータを受信する、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記探索分解能は設定可能である、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記データは実数値及び虚数値を有する、請求項３記載の装置。
【請求項６】
前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれはスクランブル・コード及び拡散コードを受信する、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記スクランブル・コード及び拡散コードは、受信信号に同期された前記スクランブル・コード及び拡散コードの時間シフトされたものを有し、及び前記複数の時分割チップ相関器は、前記受信信号内の前記スクランブル・コード及び拡散コードの時間シフトされたものを一致させ、前記時間シフトは受信された種々の多経路信号の経路長の違いを示す、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれは対応する振幅計算装置を更に有し、前記振幅計算装置は前記複数の時分割チップ相関器の１つから出力を受信し、前記振幅計算装置の対応する時分割チップ相関器の出力の前記振幅を計算する、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれの出力は実数値及び虚数値を有する、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
蓄積バッファーを更に有する、請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記蓄積バッファーは滞留時間に渡り動作する、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記滞留時間は設定可能である、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
受信した多経路信号データをオーバーサンプルし及びオーバーサンプルした多経路信号データをデシメーションし前記複数の時分割チップ相関器のための前記データを前記探索分解能で生成するサンプル・バッファー、を更に有する請求項３記載の装置。
【請求項１４】
前記蓄積時間は設定可能である、請求項１記載の装置。
【請求項１５】
多経路位置に対応するエネルギー最高点を発見する結果ソート装置、を更に有する請求項１記載の装置。
【請求項１６】
前記装置は移動体端末である、請求項１記載の装置。
【請求項１７】
方法であって、多経路検索を実行し、前記方法は、
多経路検索スロット処理を実行する段階、
現在の多経路検索スロットが最終多経路検索スロットかどうかを決定する段階、
現在の多経路検索スロットが最終多経路検索スロットではない場合、前記実行する段階を繰り返す段階、
現在の多経路検索スロットが最終多経路検索スロットである場合、多経路検索スロット・インデックスを初期化する段階、
積分が完了しているかどうかを決定する段階、
積分が完了していない場合、全ての段階を繰り返す段階、及び
積分が完了している場合、探索結果をソートし多経路位置に対応するエネルギー最高点を発見する段階、を有する方法。
【請求項１８】
多経路探索器を初期化する段階、を更に有する請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記初期化する段階は積分時間を設定する段階を有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記初期化する段階は多経路探索分解能を設定する段階を有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記初期化する段階は多経路探索ウインドウを設定する段階を有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
前記初期化する段階は滞留時間を設定する段階を有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２３】
前記積分時間はチャネル状態及び多経路遅延特性に基づく、請求項１９記載の方法。
【請求項２４】
探索結果を報告する段階、を更に有する請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に無線通信に関し、より詳細には多経路探索を実行する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明により解決される一般的な問題は、受信ＷＣＤＭＡ信号内の異なる多経路成分を識別する方法である。この機能は標準的に多経路探索器と称される受信機内のブロックにより処理される。
【０００３】
動的にフェージングするチャネルの特性は、長い同期積分時間を用いる多経路探索器の性能を低下させる。瞬時に変化するフェージングするチャネルの特性がもたらす別の問題は、探索の初期部分の結果を探索の後期部分からの結果と比較する意味がないことである。これはチャネルが中間の時期に有意に変化してしまうからである。探索相関器は１つの動作の所要時間期間を含むのに十分大きくないと仮定する。
【０００４】
従来技術の多経路探索器は特定長のコード空間を探索しエネルギー最高点を見付ける。この特定長のコード空間は多経路探索ウインドウと称される。探索ウインドウは通常、多経路特性に依存して数百チップの長さである。所望の性能を達成するため、８、４、又は２サンプル毎チップの分解能が探索器に必要である。更に、特定の積分時間が探索器点毎に必要である。これは滞留時間Ｄである。つまりＣＤＭＡシステムのチップ・レートは数ＭＨｚである。例えばＷＣＤＭＡのチップ・レートは３．８４ＭＨｚである。この高速チップ・レートにより、データをソフトウェアを用い実時間で処理することは不可能である。通常、ハードウェア相関器バンクが用いられる。多経路探索器は２００チップ・ウインドウ及び４サンプル毎チップの分解能を有する場合、８００個の相関器を必要とする。通常、より高速なシステム・クロックを有するパイプライン方法が用いられハードウェアを節約する。クロック・レートが速いほど、より多くの電力がシステムにより消費される。従来の手法では、相関器は多経路探索器に必要とされるハードウェア資源の多くの部分を占める。
【０００５】
つまり、従来の手法は探索器内で相関器バンクを利用し、当該探索器を特定のコード空間（探索ウインドウ）に渡り動作させる。全ての可能な経路を発見するため、最悪の場合を検討する必要がある。探索ウインドウが長いほど、相関器バンクは大きくなる。この手法の制御ロジックは非常に単純だが、より多くのハードウェア資源が必要とされる。ハードウェア資源要件を低減し、電力消費を低減することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、時分割非同期式相関方法を用いるＣＤＭＡ受信機内の多経路探索ブロックを実施し、多経路探索を行うために必要なハードウェア資源を有意に削減する方法及びアーキテクチャを記載する。必要なハードウェア資源の全体量を削減することは、電力消費を更に低減する。本発明の方法及び装置は、ＣＤＭＡに基づく如何なる技術にも用いられ得る。
【０００７】
本発明は時分割相関器設計により引き起こされる２つの問題を解決する。第一に、本発明の探索器は全ての可能な多経路のエネルギー最高点を同時に限られた時間期間内に発見し、異なる時間期間からの結果を比較することを回避する。第二に、強靱な時分割非同期式相関方法は、相関期間に渡る無線チャネルの時間に依存する変化により引き起こされる性能低下を克服するために用いられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
多経路探索を実行する装置が記載される。当該装置は複数の時分割チップ相関器を有し、前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれはパイプラインを有し、及び前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれは蓄積時間を有する。方法が記載される。当該方法は多経路探索を実行し、多経路探索スロット処理を実行する段階、現在の多経路探索スロットが最終多経路探索スロットかどうかを決定する段階、現在の多経路探索スロットが最終多経路探索スロットではない場合、前記実行する段階を繰り返す段階、現在の多経路探索スロットが最終多経路探索スロットである場合、多経路探索スロット・インデックスを初期化する段階、積分が完了しているかどうかを決定する段階、積分が完了していない場合、全ての段階を繰り返す段階、及び積分が完了している場合、探索結果はソートされ多経路位置に対応するエネルギー最高点を発見する段階、を有する。
【０００９】
本発明は、図と関連した以下の詳細な記載から理解される。図中、同様の符号は同様の要素を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は小さい相関器バンクを再使用し、時分割方式の多経路探索ウインドウ内で多経路探索を実行する。第一に、相関結果が非同期に蓄積される。これは過酷な無線環境を克服する。相関のための適切な時間、例えばＷＣＤＭＡの場合に２５６チップが用いられる。第二に、多経路探索ウインドウがＮチップであり、及び分解能がＭサンプル毎チップである場合、全体の探索サイズはＮ＊Ｍ点である。システム・クロックがＰ段階のパイプラインを可能にする場合、必要な相関器の総数は（Ｎ＊Ｍ）／Ｐである。例えばＮ＝２５６、Ｍ＝４、及びＰ＝８ならば、１２８個の相関器が利用され多経路探索を実行する。本発明では１２８個の代わりに４個の相関器が用いられ（及び再使用され）、ハードウェアの使用が削減される。一般に、Ｙ個の相関器が（Ｎ＊Ｍ）／Ｐ個の代わりに用いられる。必要条件は、Ｎ＊Ｍ／ＰがＹの整数倍であることである。従って、ハードウェア資源の節約は（Ｎ＊Ｍ）／Ｐ／Ｙである。第三に、多経路探索方法は非常に一般的である。Ｙ個の相関器はＹ＊Ｍ／Ｐチップを含む。（Ｙ＊Ｍ）／Ｐチップのための相関器バンクは、多経路探索ウインドウ内で１個ずつ全Ｎチップに対し用いられる。１回通過後、非同期蓄積方法が用いられ、多経路探索の滞留時間が合うまで手順を繰り返す。
【００１１】
Ｙは、多経路探索の完了に必要な時間に亘りチャネルが準静的であるよう選択される必要がある。標準的な状況では、２５６チップ・ウインドウ（Ｎ）、４サンプル毎チップ（Ｍ）及び８倍のサンプル・レート（Ｐ段階のパイプライン）は、標準的な１２８個の相関器が必要とされることを意味する。Ｙは１２８の約数である。つまり、（Ｎ＊Ｍ）／ＰはＹの整数倍である。Ｙは１６又は３２であり、ハードウェア節約係数を８又は４にし、及び８又は４スロットに渡りチャネルが準静的であることを要求し得る。スロット時間は約６６７マイクロ秒であり、従ってチャネル動特性は２．７乃至５．３ミリ秒の間に渡り準静的であり得る。非同期蓄積方法はチャネル変化に対する感度を低減する。Ｙの選択はシミュレーションを通じ最適化される。Ｙは設計パラメーターであり、従って不変に選択される。ＩＣ設計ではＹは一旦設定されると変更されない。
【００１２】
パイプラインはシステム・クロック・レートに基づき予め定められる。蓄積時間、探索分解能及び滞留時間は設定可能である。
【００１３】
図１は従来の多経路探索のタイミング図を示す。多経路探索タスクを遂行するために（Ｎ＊Ｍ）／Ｐ個の相関器が必要である。
【００１４】
図２は、本発明の時分割多経路探索器のタイミング図を示す。Ｙ個の相関器が（Ｎ＊Ｍ）／Ｐ個の代わりに用いられる。Ｙは、最悪の場合の動的チャネルを追跡するために時分割多経路探索手順を速く保つために十分大きくなければならない。標準的に、最悪の場合の状況はハンドオーバー／ハンドオフであり、実際には２５６チップである。各多経路探索手順は探索スロットと称される。多経路探索スロットの合計数は（Ｎ＊Ｍ）／Ｐ／Ｙである。各多経路探索スロットでは、多経路探索器はＬチップの期間の間に積分を行う。蓄積は通常２５６チップであり、１シンボルである。５１２チップ、つまり２シンボル、又は１２８チップ、つまり１／２シンボルを蓄積することが可能である。相関エネルギーは滞留時間に亘り積分される。
【００１５】
図３は、本発明の多経路探索器アーキテクチャのブロック図を示す。２つの入力データ・ストリーム、つまりＩｉｎｐｕｔ及びＱｉｎｐｕｔがあり、チップ・レートのＳ倍でオーバーサンプルされる。分解能ＭはＳより小さい又はＳと等しいサンプル・レートであり得る。設定可能なサンプル・バッファー３０５は、入力データをデシメーションし、個々の相関器のために準備する（Ｍサンプル毎チップの分解能を確立する）。Ｙ個の相関器３１０ａ、３１０ｂ、．．．、３１０ｚのそれぞれはＰ段階パイプラインを有する。当該相関器の相関時間Ｌは設定可能である。スクランブル及び拡散コード生成器は、受信されているスクランブル及び拡散コードのローカル・コピーを生成する。コードの位相及びタイミングは同一コードを時間シフトしたものである。これら時間シフトされたコードは受信信号と同期を取られる。そして相関器は受信信号内の時間シフトされたスクランブル及び拡散コードを一致させる。時間シフトは受信した種々の多経路の経路長の違いを示す。相関器の出力振幅はブロック３１５ａ、３１５ｂ、．．．、３１５ｚで計算される。振幅計算ブロック３１５ａ、３１５ｂ、．．．、３１５ｚは、時分割チップ相関器と結合され、時分割チップ相関器を非同期にする。これらの結果は（Ｎ＊Ｍ）蓄積バッファー３２０に蓄積される。全てのタイミング及び制御は、タイミング及び制御ロジック・ブロック３２５により制御される。滞留時間が終了すると、結果として生じた蓄積は多経路位置であるエネルギー最高点を発見するためにブロック３３０でソートされる。ソートはハードウェア又はソフトウェアで行われ得る。
【００１６】
図４は、本発明の多経路探索のフローチャートである。４０５で、多経路探索器は初期化され、及び滞留時間Ｄ、分解能Ｍ、チップＮ、及び相関時間Ｌが設定される。４１０で多経路探索スロット処理が実行される。４１５で、現在の多経路探索スロットが最終多経路探索スロットかどうかが決定される。現在の多経路探索スロットが最終多経路探索スロットでない場合、段階４１０が繰り返される。現在の多経路探索スロットが最終多経路探索スロットである場合、段階４２０で多経路探索スロット・インデックスは最初に設定される（再初期化される）。４２５で、滞留時間（積分）が終了したかどうかが決定される。滞留時間が終了していない場合、上述の段階４１０−４２０が繰り返される。滞留時間（積分）が終了した場合、４３０で探索結果は多経路位置であるエネルギー最高点を発見するためにソートされる。４３５で多経路探索結果は報告される。蓄積時間、多経路探索分解能、多経路探索ウインドウ、及び滞留時間は設定可能である。積分時間はチャネル状態及び多経路遅延特性に基づく。
【００１７】
理解されるべき点は、本発明はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途プロセッサー、又はそれらの組合せの種々の形式で、例えば携帯端末、アクセス・ポイント、又は携帯電話網内に実施され得ることである。好ましくは、本発明はハードウェア及びソフトウェアの組合せとして実施される。更に、ソフトウェアは、望ましくは、プログラム格納装置に明白に組み込まれたアプリケーションプログラムとして実施される。アプリケーションプログラムは、如何なる適切なアーキテクチャを有する機械にアップロードされ、そして実行されて良い。望ましくは、機械は、１つ以上の中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースのようなハードウェアを有するコンピュータープラットフォームに実施される。コンピュータープラットフォームはまた、オペレーティング・システム及びマイクロ命令コードを有する。本願明細書に記載された種々の処理及び機能は、オペレーティング・システムを介し実行され得るマイクロ命令コードの一部又はアプリケーションプログラムの一部（又はそれらの如何なる組合せ）の何れであって良い。更に、追加データ格納装置及び印刷装置のような種々の他の周辺装置は、コンピュータープラットフォームに接続されて良い。
【００１８】
更に理解されるべき点は、システムを構成する構成要素のいくつか及び図面に示された方法の段階は、望ましくは、ソフトウェアで実施され、システム構成要素間（又は処理段階間）の実際の接続は、本発明がプログラムされる方法に依存して異なり得ることである。本願明細書の教示により、当業者は、本発明のこれら及び同様の実施又は設定を実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の多経路探索の一般的なタイミング・ブロック図である。
【図２】本発明の時分割多経路探索のタイミング・ブロック図である。
【図３】本発明の時分割多経路探索アーキテクチャのブロック図である。
【図４】本発明の多経路探索のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年3月19日(2008.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、多経路検索を実行し、複数の時分割チップ相関器を有し、前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれはパイプラインを有し、及び前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれは蓄積時間を有し、及び前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれは各探索スロットのために更に再使用される、装置。
【請求項２】
前記パイプラインはシステム・クロック・レートに基づき予め定められる、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれは各チップの探索分解能でデータを受信する、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記探索分解能は設定可能である、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記データは実数値及び虚数値を有する、請求項３記載の装置。
【請求項６】
前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれはスクランブル・コード及び拡散コードを受信する、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記スクランブル・コード及び拡散コードは、受信信号に同期された前記スクランブル・コード及び拡散コードの時間シフトされたものを有し、及び前記複数の時分割チップ相関器は、前記受信信号内の前記スクランブル・コード及び拡散コードの時間シフトされたものを一致させ、前記時間シフトは受信された種々の多経路信号の経路長の違いを示す、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれは対応する振幅計算装置を更に有し、前記振幅計算装置は前記複数の時分割チップ相関器の１つから出力を受信し、前記振幅計算装置の対応する時分割チップ相関器の出力の前記振幅を計算する、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記複数の時分割チップ相関器のそれぞれの出力は実数値及び虚数値を有する、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
蓄積バッファーを更に有する、請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記蓄積バッファーは滞留時間に渡り動作する、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記滞留時間は設定可能である、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
受信した多経路信号データをオーバーサンプルし及びオーバーサンプルした多経路信号データをデシメーションし前記複数の時分割チップ相関器のための前記データを前記探索分解能で生成するサンプル・バッファー、を更に有する請求項３記載の装置。
【請求項１４】
前記蓄積時間は設定可能である、請求項１記載の装置。
【請求項１５】
多経路位置に対応するエネルギー最高点を発見する結果ソート装置、を更に有する請求項１記載の装置。
【請求項１６】
前記装置は移動体端末である、請求項１記載の装置。
【請求項１７】
方法であって、多経路検索を実行し、前記方法は、
各探索スロットの時分割チップ相関器を再使用することにより多経路検索スロット処理を実行する段階、
現在の多経路検索スロットが最終多経路検索スロットかどうかを決定する段階、
現在の多経路検索スロットが最終多経路検索スロットではない場合、前記実行する段階を繰り返す段階、
現在の多経路検索スロットが最終多経路検索スロットである場合、多経路検索スロット・インデックスを初期化する段階、
積分が完了しているかどうかを決定する段階、
積分が完了していない場合、全ての段階を繰り返す段階、及び
積分が完了している場合、探索結果をソートし多経路位置に対応するエネルギー最高点を発見する段階、を有する方法。
【請求項１８】
多経路探索器を初期化する段階、を更に有する請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記初期化する段階は積分時間を設定する段階を有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記初期化する段階は多経路探索分解能を設定する段階を有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記初期化する段階は多経路探索ウインドウを設定する段階を有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
前記初期化する段階は滞留時間を設定する段階を有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２３】
前記積分時間はチャネル状態及び多経路遅延特性に基づく、請求項１９記載の方法。
【請求項２４】
探索結果を報告する段階、を更に有する請求項１７記載の方法。
【請求項２５】
探索分解能が低減される、請求項１記載の装置。
【国際調査報告】
2009504079.tif 000007
2009504079.tif 000008
2009504079.tif 000009