(57)【要約】【課題】  本発明は、到来時刻識別装置、無線端末装置および到来時刻識別方法に関し、消費電力の増大を極力抑えつつ、セル検出漏れが少なくなることを目的とする。【解決手段】  複数の送信端からあるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る相関手段と、前記受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、前記相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する閾値特定手段と、前記閾値の特定の過程で前記閾値特定手段によって前記相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、前記相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値が極大となる時点を個別に識別する第一の極大点識別手段とを備えて構成される。【選択図】      図１
2005065099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る相関手段と、
前記受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、前記相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する閾値特定手段と、
前記閾値の特定の過程で前記閾値特定手段によって前記相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、前記相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値が極大となる時点を個別に識別する第一の極大点識別手段と
を備えたことを特徴とする到来時刻識別装置。
【請求項２】
急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の無線基地局から反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る相関手段と、
前記受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、前記相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する閾値特定手段と、
前記閾値の特定の過程で前記閾値特定手段によって前記相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、前記相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値の列が極大となる時点として、自局がアクセス可能な無線ゾーンを個別に識別する無線ゾーン識別手段と
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
【請求項３】
複数段階で、より詳細な受信タイミング情報を取得していくセルサーチを実行する移動端末において、ある段階において、受信信号から検出した相関について、相関の高いものと低いものとに分離し、高いものに属する相関については、低いものに属する相関に比べて、該ある段階以降の段階の処理を実行する割合を高めたことを特徴とする移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線局から非同期に到来し、または複数の異なる伝搬路を介して非同期に到来し、かつ急峻な自己相関特性を有する共通の受信波の内、主要な受信波が到来した個々の時点を識別する到来時刻識別装置と、その到来時刻識別装置が備えられた無線端末装置と、これらの装置を実現する到来時刻識別方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイドバンドＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式が適用された移動通信システムの端末装置では、その端末装置が位置するセル（無線ゾーン）と、そのセルに隣接するセルとを個別に形成する無線基地局から既定の無線チャネルを介して非同期に到来し、かつ既知の情報で変調された受信波の時間軸上における電力の分布に基づいて、自局が在圏し、あるいは待ち受け状態に移行すべきセルを特定する「セルサーチ」が行われる。
【０００３】
図５は、端末装置においてセルサーチを実現するハードウエアの構成例を示す図である。
図において、アンテナ９１の給電点には無線部９２のアンテナ端子が接続され、その無線部９２が有する復調出力（互いに直交するＩチャネルおよびＱチャネルにそれぞれ対応する。）はマッチドフィルタ９３を介して電力化部９４の対応する入力に接続される。電力化部９４の出力は演算部９５の入力に接続され、その演算部９５の出力には後述する好適なセルの識別子が得られる。
【０００４】
図６は、セルサーチの過程を説明する図(1) である。
図７は、セルサーチの過程を説明する図(2) である。
以下、図５〜図７を参照してセルサーチの過程における各部の動作を説明する。
まず、セルサーチは、下記の「プライマリ・サーチ・コード検出」、「セカンダリ・サーチ・コード検出」および「スクランブリング・コード検出」からなる３つの工程として実現される。
［プライマリ・サーチ・コード検出（以下、「ＰＳＣ」という。）］
既定の「プライマリ共通物理チャネル」 (ここでは、簡単のため、１５個のスロットの列からなる１０ミリ秒の長さの単一のフレームとして構成されると仮定し、以下、単に「ＳＣＨ」という。）を介して、『各スロットの先頭の単一のシンボルとして配置され、かつ長さが２５６チップ／シンボルである「システム共通コードＡＣｐ」』が無線基地局から一定の周期で到来する時点を検出する。
［セカンダリ・サーチ・コード検出（以下、「ＳＳＣ」とう。)］
１６通りの符号に応じて各スロットに一定に配置され、かつ上述した「セカンダリ共通物理チャネル」を示すスクランブルコードグループ番号（＝１〜６４）を同定すると共に、スクランブリングコードの受信タイミングを検出する。
［スクランブリング・コード検出（以下、「ＳＣ」という。）］
既知の速度（例えば、１５キロビット／秒）によるパイロットパターンの伝送に供されるＣＰＩＣＨにおいて、スクランブリングコード番号を検出する。
【０００５】
電力化部９４は、例えば、特開２０００−３１２１６５号公報に開示されるように、アンテナ９１に到来した無線信号を無線部９２が復調することによって生成された復調信号（ここでは、簡単のため、互いに直交する２つの復調信号ｉ，ｑの対として与えられると仮定する。）と、既述の「システム共通コードＡＣｐ」との間における時系列の順における相関の結果としてマッチドフィルタ９３によってチップ周期毎に出力された信号の瞬時値を取り込み、これらの瞬時値の二乗値を時系列の順に示す「相関電力値」を出力する。
【０００６】
演算部９５は、その「相関電力値」と既定の閾値とを比較し、その閾値を下回る程度にレベルが小さい「相関電力値」を何ら記憶することなく、この閾値に対応するレベル以上で受信された「システム共通コードＡＣｐ」が到来した時点として、好適なセルを識別する。
したがって、このような第一の従来例では、セルサーチの過程でメモリ等に記憶されるべき「相関電力値」の数は、上述した閾値が大きいほど小さな値に抑えられる。
【０００７】
また、チップレートの２倍の周波数によるオーバサンプリングがマッチドフィルタ９３によって行われる場合における「ＰＳＣ」の過程では、電力化部９４は、単に３０（＝１５×２）スロットに亘って積分処理を行う（図６(1))ことによって「相関電力値」を求める。演算部９５は、既述の処理に先行してこれらの「相関電力値」を降順にソートし、このソートに際して、先頭値が大きく、かつ共通の無線基地局から到来した受信波の「相関電力値」によって、他の「相関電力値」の小さな先頭値の検出が妨げられないように「マスキング」することによって、好適なセルを識別する（図６(2))。
【０００８】
したがって、先頭値が小さい「相関電力値」が除外され、多くのセルの識別が達成される。
ここに、上述した「マスキング」とは、「先頭値の検出に際して、時間軸上で隣接する強い受信波のナイキスト点を他のバスと誤認識することを防ぐため、先行して検出されたパスに先行するパスと後続するパスとがマスクキングされること」であり、「極大な相関電力値から隣接する相関電力値への傾きが正になるまで、これらの隣接する相関電力値が順次削除される機能」を意味する。なお、このようにして連続して削除されるべき相関電力値の数については、適宜設定や変更が可能である。
【特許文献１】特開２０００−３１２１６５号公報（要約）
【特許文献２】特開２００２−１４１８８６号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した従来例では、上述したオーバサンプリングがチップレートの４倍の周波数で行われる場合には、単一のチップ周期に等しい間隔で時系列の順に到来し、かつ送信元が異なる無線基地局である２つの「システム共通コードＡＣｐ」に応じて得られる「相関電力値」は、図７に「○」印、「●」印で示される通りの電力値の列となる。
しかし、例えば、「チップ周期の二倍」の幅毎にマスキングが行われた場合には、図８の左側に点線で示される曲線の極大点より先行する２つの「相関電力値」は削除され、その極大点に後続する二番目の「相関電力値」は先行する一番目の「相関電力値」より大きいために削除されない。
【００１０】
したがって、単一のチップ周期に等しい間隔で時系列の順に到来した２つの「システム共通コードＡＣｐ」は、個別に識別され、かつ不要なナイキスト点の除去によるハードウエアの構成の簡略化と応答構成の向上とに併せて、消費電力の削減が図られる。
しかし、オーバサンプリングがチップレートの２倍で行われる場合には、図８に「○」印で示すように、上記の２つの「システム共通コードＡＣｐ」の内、遅れて到来した一方に対応する「相関電力値」は、既述のマスキングの下で無効化され、かつ識別されない。
【００１１】
また、従来例では、一般に、ＰＳＣの過程で検出される大きな「相関電力値」の大半は、『伝搬路長の差が単一のチップ周期以下に相当し、かつ異なるセルを個別に形成する複数の無線基地局から到来した「システム共通コードＡＣｐ」』を示すにもかかわらず、これらの「システム共通コードＡＣｐ」に個別に対応した「送信電力値」が極大となる時点は、必ずしも検出されなかった。
【００１２】
さらに、既述のオーバサンプリングがチップレートの４倍以上の周波数で行われる場合には、これらの到来した２つの「システム共通コードＡＣｐ」に個別に対応する「相関電力値」の極大点は検出可能である。
しかし、このような構成は、オーバサンプリングの周波数が高いほどＰＳＣの精度は向上するが、その周波数に応じて消費電力が増加するために、実際には適用され難かった。
【００１３】
なお、ＰＳＣの精度は、マスキングが行われることなくオーバサンプリングの速度が高められることによって向上し得る。
しかし、オーバサンプリングの速度を高めることは、限られた時間内で参照され、かつ処理が施されるべき情報（「相関電力値」の先頭値の候補だけではなく、ＳＳＣやＳＣの過程で参照され、あるいは生成される情報を含む。）の情報量が増加し、さらに、実現可能な処理量の上限や記憶領域その他の資源のサイズにも制約があり、しかも、「相関電力値」が低いセルのサーチを実現する処理が確実に行われるとは限らないために、実際には困難である場合が多かった。
【００１４】
本発明は、消費電力の増大を極力抑えつつ、セル検出漏れが少なくなるような到来時刻識別装置、無線端末装置および移動端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明では、相関手段は、急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る。これらの相関値の内、大きな相関値は、一般に、ほぼ同時に到来した複数の受信波のベクトル和と既述の信号との相関の結果として得られた可能性が高い。閾値特定手段は、受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する。
【００１６】
このような閾値は、上記の第一の値域に集中して分布した相関値の個々の極大点が単一の受信波と既述の信号との相関の結果として得られ、またはその閾値の特定の過程で閾値特定手段によって相関値が参照された第一の頻度による個別の識別が可能である限り、その第一の頻度では個別に識別できない程度に短い時間差で到来した複数の受信波の和を示す相関値の最小の値を意味する。第一の極大点識別手段は、上述した閾値の特定の過程で閾値特定手段によって相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値が極大となる時点を個別に識別する。
【００１７】
したがって、上記の第二の頻度が高いほど、時間軸上で僅かなインターバルで次々と受信波が到来した時刻が精度よく検出される。
請求項２に記載の発明では、相関手段は、急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の無線基地局から反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る。これらの相関値の内、大きな相関値は、一般に、ほぼ同時に到来した複数の受信波のベクトル和と既述の信号との相関の結果として得られた可能性が高い。閾値特定手段は、受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する。
【００１８】
このような閾値は、上記の第一の値域に集中して分布した相関値の個々の極大点が単一の受信波と既述の信号との相関の結果として得られ、またはその閾値の特定の過程で閾値特定手段によって相関値が参照された第一の頻度による個別の識別が可能である限り、その第一の頻度では個別に識別できない程度に短い時間差で到来した複数の受信波の和を示す相関値の最小の値を意味する。無線ゾーン識別手段は、閾値の特定の過程で閾値特定手段によって相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値の列が極大となる時点として、自局がアクセス可能な無線ゾーンを個別に識別する。
【００１９】
したがって、これらの無線ゾーンは、上記の第二の頻度が高いほど、時間軸上で僅かなインターバルで次々と到来した受信波の送信端によって個別に形成される場合であっても、確度高く識別される。
請求項３に記載の発明では、複数段階で、より詳細な受信タイミング情報を取得していくセルサーチを実行する移動端末において、ある段階において、受信信号から検出した相関について、相関の高いものと低いものとに分離し、高いものに属する相関については、低いものに属する相関に比べて、該ある段階以降の段階の処理を実行する割合を高める。
【００２０】
相関の高いものとして分離された相関については、以降の段階への処理を実行する割合が高くなっているため、相関の高い有望と思われるパスの検出漏れが少なくなる。
なお、割合を高める方法として、例えば、高いものは、マスキングせず、低いものはマスキング有とすること等が考えられる。
請求項１に記載の発明に類似した第一の発明では、相関手段は、急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る。閾値特定手段は、受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する。第一の極大点識別手段は、閾値の特定の過程で閾値特定手段によって相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、これらの相関値に後続する相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値が極大となる時点を個別に識別する。
【００２１】
すなわち、時間軸上で僅かなインターバルで次々と受信波が到来した時刻は、既述の閾値の特定の過程で参照された相関値ではなく、その相関値に後続して相関手段によって得られた相関値の内、この閾値を超える第一の相関値の列に基づいて特定される。
したがって、受信波が到来する時間軸上の分布が定常と見なされ得る限り、閾値特定手段によって参照された相関値が個別に保持され、さらに第一の極大点識別手段によって参照されるために必要なハードウエアが備えられることなく、上述した第一の相関値が極大となる時点が精度よく求められる。
【００２２】
請求項１に記載の発明に関連した第一の発明では、第二の極大点識別手段は、第一の頻度より高い第三の頻度で、相関値の内、閾値以下の第二の相関値の列を参照し、その第二の相関値が極大となる時点を個別に識別する。
すなわち、閾値特定手段によって相関値が参照された最小のインターバルより長いインターバルで到来した受信波についても、既述の信号との相関の結果として得られた相関値が極大となる時点が識別される。
【００２３】
したがって、送信端の数または伝搬路の数が複数である受信波の何れについても、既述の通りに急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ反復して到来する限り、個別に到来した時点が確度高く認識される。
請求項１に記載の発明に関連した第二の発明では、第二の極大点識別手段は、第一の頻度より高い第三の頻度で、相関値に後続する相関値の内、閾値以下の第二の相関値の列を参照し、その第二の相関値が極大となる時点を個別に識別する。
【００２４】
すなわち、閾値特定手段によって相関値が参照された最小のインターバルより長いインターバルで受信波が到来した時刻は、既述の閾値の特定の過程で参照された相関値ではなく、その相関値に後続して相関手段によって得られた相関値の内、この閾値を超える第二の相関値の列に基づいて特定される。
したがって、受信波が到来する時間軸上の分布が定常と見なされ得る限り、閾値特定手段によって参照された相関値が個別に保持され、さらに第一の極大点識別手段によって参照されるために必要なハードウエアが備えられることなく、上述した第二の相関値が極大となる時点が精度よく求められる。
【００２５】
請求項１に記載の発明に関連した第三の発明では、第一の極大点識別手段は、第一の相関値が極大となる個々の時点に先行して増加する区間と、後続して減少する区間とにおける第一の相関値を削除しつつこれらの時点を個別に求める。
すなわち、このような第一の相関値の内、極大点以外における相関値の保持に供されるべきハードウエアの削減が可能となる。
【００２６】
したがって、コストおよび消費電力の節減に併せて、実装や熱設計にかかわる自由度の向上が図られる。
請求項１に記載の発明に関連した第四の発明では、第二の極大点識別手段は、第二の相関値が極大となる個々の時点に先行して増加する区間と、後続して減少する区間とにおける第二の相関値を削除しつつこれらの時点を個別に求める。
【００２７】
すなわち、このような第二の相関値の内、極大点以外における相関値の保持に供されるべきハードウエアの削減が可能となる。
したがって、コストおよび消費電力の節減に併せて、実装や熱設計にかかわる自由度の向上が図られる。
請求項１に記載の発明に関連した第五の発明では、相関手段は、急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る。極大点識別手段は、受信波が到来した時点が識別されるべき時間軸上の精度以下のインターバルで相関値が極大となる時点の識別と、これらの時点以外の時点における相関値の削除とを行う。
【００２８】
すなわち、相関手段によって得られた相関値の列が参照される頻度が高く設定されても、その相関値の個々の極大点に時間軸上で先行する増加区間と後続する減少区間とにおける相関値が無用に保持されることなく、これらの極大点が確度高く識別される。
したがって、コストおよび消費電力の削減に併せて、実装や熱設計にかかわる自由度の向上が図られる。
【００２９】
請求項２に記載の発明に類似した発明では、相関手段は、急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の無線基地局から反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る。閾値特定手段は、受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する。無線ゾーン識別手段は、閾値の特定の過程で閾値特定手段によって相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、これらの相関値に後続する相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値の列が極大となる時点として、自局がアクセス可能なき無線ゾーンを個別に識別する。
【００３０】
すなわち、これらの無線ゾーンは、時間軸上で僅かなインターバルで次々と到来した受信波の送信端によって形成される場合であっても、既述の閾値の特定の過程で参照された相関値ではなく、その相関値に後続して相関手段によって得られた相関値の内、この閾値を超える第一の相関値の列に基づいて特定される。
したがって、受信波が到来する時間軸上の分布が定常と見なされ得る限り、閾値特定手段によって参照された相関値が個別に保持され、さらに第一の極大点識別手段によって参照されるために必要なハードウエアが備えられることなく、上述した無線ゾーンが確度高く特定される。
【００３１】
請求項２に記載の発明に関連した発明では、相関手段は、急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る。無線ゾーン識別手段は、受信波が到来した時点が識別されるべき時間軸上の精度以下のインターバルで相関値が極大となる時点の識別と、これらの時点で自局がアクセス可能な無線ゾーンの識別とに併せて、これらの時点以外の時点における相関値を削除する。
【００３２】
すなわち、上述した無線ゾーンは、相関手段によって得られた相関値の列が参照される頻度が高く設定されても、その相関値の個々の極大点に時間軸上で先行する増加区間と後続する減少区間とにおける相関値が無用に保持されることなく、確度高く識別される。
したがって、コストおよび消費電力の削減に併せて、実装や熱設計にかかわる自由度の向上が図られる。
【００３３】
請求項１、２に記載の発明に関連した第一の発明では、急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関がとられ、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列が求められる。さらに、受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値が特定される。また、閾値の特定の過程で相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列が参照され、この第一の相関値の列が極大となる時点が個別に識別される。
【００３４】
このような到来時刻識別方法は、請求項１に記載の到来時刻識別装置に適用される。
したがって、請求項１に記載の発明と同様に、上述した第二の頻度が高いほど、時間軸上で僅かなインターバルで次々と受信波が到来した時刻が精度よく検出される。
請求項１、２に記載の発明に関連した第二の発明では、急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関がとられ、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列が求められる。さらに、受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値が特定される。また、閾値の特定の過程で相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、これらの相関値に後続する相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列が参照され、この第一の相関値の列が極大となる時点が個別に識別される。
【００３５】
このような到来時刻識別方法は、請求項１に記載の発明に類似した第一の発明にかかわる到来時刻識別装置に適用される。
したがって、請求項１に記載の発明に類似した第一の発明と同様に、受信波が到来する時間軸上の分布が定常と見なされ得る限り、既述の閾値が特定される過程で参照された相関値が個別に保持され、さらに第一の相関値の極大点が識別される過程でも参照されるために必要なハードウエアが備えられることなく、これらの極大点が精度よく求められる。
【００３６】
請求項１、２に記載の発明に関連した第三の発明では、急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来する受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関がとられ、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列が求められる。さらに、受信波が到来した時点が識別されるべき時間軸上の精度以下のインターバルで相関値が極大となる時点の識別と、これらの時点以外の時点における相関値の削除とが行われる。
【００３７】
このような到来時刻識別方法は、請求項１に記載の発明に関連した第五の発明にかかわる到来時刻識別装置に適用される。
したがって、請求項１に記載の発明に関連した第五の発明と同様に、コストおよび消費電力の削減に併せて、実装や熱設計にかかわる自由度の向上が図られる。
【発明の効果】
【００３８】
上述したように請求項１に記載の発明と請求項１、２に記載の発明に関連した第一の発明とでは、時間軸上で僅かなインターバルで次々と受信波が到来した時刻が精度よく検出される。
請求項２に記載の発明では、自局がアクセス可能な無線ゾーンは、時間軸上で僅かなインターバルで次々と到来した受信波の送信端によって個別に形成される場合であっても、確度高く識別される。
【００３９】
請求項３に記載の発明では、相関の高いものとして分離された相関については、以降の段階への処理を実行する割合が高くなっているため、相関の高い有望と思われるパスの検出漏れが少なくなる。
請求項１に記載の発明に関連した第三ないし第五の発明と、請求項２に記載の発明に関連した発明と、請求項１、２に記載の発明に関連した第三の発明とでは、コストおよび消費電力の節減に併せて、実装や熱設計にかかわる自由度の向上が図られる。
【００４０】
請求項１に記載の発明に類似した第一の発明と請求項１，２に記載の発明に関連した第二の発明とでは、受信波が到来する時間軸上の分布が定常と見なされ得る限り、参照された相関値が個別に保持され、さらに第一の極大点識別手段によって参照されるために必要なハードウエアが備えられることなく、上述した第一の相関値が極大となる時点が精度よく求められる。
【００４１】
請求項１に記載の発明に関連した第一の発明では、送信端の数または伝搬路の数が複数である受信波の何れについても、既述の通りに急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ反復して到来する限り、個別に到来した時点が確度高く認識される。
請求項１に記載の発明に関連した第二の発明では、受信波が到来する時間軸上の分布が定常と見なされ得る限り、閾値特定手段によって参照された相関値が個別に保持され、さらに第一の極大点識別手段によって参照されるために必要なハードウエアが備えられることなく、上述した第二の相関値が極大となる時点が精度よく求められる。
【００４２】
請求項２に記載の発明に類似した発明では、受信波が到来する時間軸上の分布が定常と見なされ得る限り、閾値特定手段によって参照された相関値が個別に保持され、さらに第一の極大点識別手段によって参照されるために必要なハードウエアが備えられることなく、自局がアクセス可能な無線ゾーンが確度高く特定される。
したがって、これらの発明が適用された無線伝送系や無線応用システムでは、送信端や伝搬路が異なる個々の受信波の峻別に併せて、これらの受信波の電力の有効活用が精度よく安価に実現され、総合的な性能および信頼性が高められると共に、高く維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
図２は、本発明の第一の実施形態の動作を説明する図である。
以下、図１、図２および図５を参照して本発明の第一の実施形態の動作を説明する。
【００４４】
本実施形態の特徴は、図５に示す電力化部９４と演算部９５とによって行われる下記の処理の手順にある。
本実施形態では、既述の「ＰＳＣ」は、以下に列記する「第一のフェーズ」ないし「第三のフェーズ」として実現される。
なお、「ＰＳＣ」の過程では、マッチドフィルタ９３は、無線部９２によって生成された復調信号と既述の「システム共通コードＡＣｐ」との間における時系列の順における相関の結果をチップレートの２倍の周波数で示す信号を出力する。
（第一のフェーズ）
電力化部９４は、マッチドフィルタ９３によって出力された信号の瞬時値を取り込み、これらの瞬時値の二乗値を時系列の順に示す「相関電力値」を連続する４スロット毎に積分（移動平均）することによって、「相関電力一次積分値」を得る（図２(1))。
【００４５】
演算部９５は、このような「送信電力一次積分値」について、分布を求め（図１(1))、その「送信電力一次積分値」が昇順に集中して分布する第一の値域と、この値域に隣接して異なる「送信電力一部積分値」が分布するする第二の値域との境界と見なされ得る閾値を特定する（図１(2)、図２(2))。
（第二のフェーズ）
電力化部９４は、既述の「相関電力値」を時系列の順に８スロット毎に積分（移動平均）し、その結果の内、上述した閾値を超える値のみを時系列の順に示す「相関電力二次積分値」を得る（図２(3))。
【００４６】
演算部９５は、その「相関電力二次積分値」の値が時系列の順に極大となる時点を順次特定する（図１(3)、図２(4))。
これらの時点には、既述の「相関電力一次積分値」の値が閾値を超える期間に限って積分（移動平均）され、その積分が「送信電力一次積分値」の算出に際して行われた４スロット分の期間より長い８スロット分の期間に亘って行われるために、マッチドフィルタ９３によって出力された信号の瞬時値が時間軸上におけるチップ周期以下の間隔で極大となる個々の時点を確度高く示し得る。
（第三のフェーズ）
電力化部９４は、既述の「相関電力値」を時系列の順に１６スロット毎に積分（移動平均）し、その結果の内、値が上述した閾値を下回る期間のみにおける結果を時系列の順に示す「相関電力三次積分値」を得る（図２(5))。
【００４７】
演算部９５は、その「相関電力三次積分値」の値が時系列の順に極大となる時点を順次特定し（図１(4))、かつ従来例と同様に「マスキング」を行う（図２(6))。
すなわち、第一のフェーズでは、複数の無線基地局からほぼ同時に受信波が到来した期間に限って「相関電力一次積分値」の値が上回る可能性が高い閾値が特定される。
また、第二のフェーズでは、スロット周期毎に「相関電力値」がその閾値を上回ると推定される期間に限って、この「送信電力一次積分値」の算出に際して積分が行われたスロット数を上回る数のスロットに亘って「相関電力値」の積分が行われるので、時間軸上でチップ周期以下の間隔で「送信電力二次積分値」が極大となった時点として、セルサーチ（対応するセルを形成する無線基地局から個別に受信波が到来する時点の特定）が行われる。
【００４８】
さらに、第三のフェーズでは、チップ周期内に他の無線基地局から何ら受信波が到来しない受信波のみの極大点に着目したセルサーチが従来例と同様に行われる。
したがって、本実施形態によれば、ハードウエアの基本的な構成の変更と、所要する処理量その他の資源の大幅な増加とを伴うことなく、ＰＳＣが精度よく、かつ安定に達成される。
【００４９】
なお、本実施形態では、ＳＳＣとＳＣとの何れもが既述のフェーズ１ないしフェーズ３にかかわる処理の完了後に一括して行われている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されず、例えば、フェーズ２およびフェーズ３の完了時点で識別された有効な「相関電力値」の先頭値については、適宜ＳＳＣやＳＣの対象となってもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、既述のフェーズ１ないしフェーズ３にかかわる処理が直列に行われている。
しかし、これらのフェーズ１ないしフェーズ３にかかわる処理については、スロット周期が時間軸上で区分されることによって行われた複数の期間毎に、如何なる形態の分散処理や並行処理として行われてもよい。
【００５１】
さらに、本実施形態では、フェーズ１ないしフェーズ３で「相関電力値」が積分されるべき「システム共通コードＡＣｐ」の数がそれぞれ「４」、「８」、「１６」に設定されている。
しかし、このような数は、フェーズ１、フェーズ２、フェーズ３の順に大きな値に設定される限り、如何なる値であってもよい。
【００５２】
また、本実施形態では、既述の「第一のフェーズ」ないし「第三のフェーズ」として「ＰＳＣ」が実現されている。
しかし、このような「ＰＳＣ」を実現するフェーズの数については、例えば、「相関電力値」が分布する値域が精度よく３つ以上の値域に区分される場合には、これらの値域に個別に対応した３つ以上のフェーズとして実現されてもよい。
［第二の実施形態］
図３は、本発明の第二の実施形態を示す図である。
【００５３】
本実施形態には、下記の要素が備えられる。
・  図５に示す電力化部９４の出力に直列に接続されたシフタ１１
・  無線部９２の制御出力に直列に接続されたＡＧＣテーブル１２
・  第一の入力にシフタ１１の出力が接続され、かつ第二の入力にＡＧＣテーブル１２が接続された乗算器１３
・  その乗算器１３の出力に縦続接続された積算部１４および演算部１５
図４は、本発明の第二の実施形態の動作フローチャートである。
【００５４】
以下、図３、図４および図７を参照して本発明の第二の実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、既述のオーバサンプリングがチップレートの４倍の周波数で行われ、かつ「相関電力値」に下記の処理が施された後に「マスキング」が行われると共に、その「マスキング」が後述する手順に基づいて行われる点にある。
無線部９２は受信された受信信号のレベルを計測し、ＡＧＣテーブル１２はそのレベルの偏差の逆数に相当する係数を出力する。乗算器１３は、電力化部９４によって求められた「相関電力値」にシフタ１１によって所定のスケーリングが施されることによって順次得られる「シフト相関電力値」に、上述した係数を乗じることによって、既述のレベルの変動分が補正された「相関電力値」（以下、「補正相関電力値」という。）の列を生成する。
【００５５】
積算部１４は、これらの「補正相関電力値」をスロット周期毎にチップレートの４倍の速度でサイクリックに積分することによって、「相関電力積分値」を求める。
演算部１５は、このようにして  チップ周期の四分の一毎に対応した時間列ｋ(＝０〜j）の順に積算部１４によって求められた「相関電力積分値Ａk 」を適宜参照し、かつ時系列の順に隣接し、かつ削除が許容されるべき「相関電力積分値Ａk 」の最大の個数として予め設定された「マスキング設定数ｎ」を適用することによって、下記の手順に基づく「マスキング」を行う。
(1) 時系列ｋ(＝０〜j）の何れかを示すユニークなポインタｋを「０」に初期化する（図４(1))。
(2) ポインタｋが時系列ｋの上限値ｊに等しいか否かの第一の判別を行い（図４(2))、その第一の判別の結果が偽である限り、下記の処理(3)〜(15) を反復する。
(3) 整数の変数ｉを「１」に初期化する（図４(3))。
(4) 「相関電力積分値Ａk,i」が「相関電力積分値Ａk,i+1」を上回るか否かの第二の判別を行う（図４(4))。
(5) 第二の判別の結果が偽である場合には、後述する処理(8) に分岐する。
(6) 第二の判別の結果が真である場合には、変数ｉがマスキング設定数ｎに等しいか否かの第三の判別を行う（図４(5))。
(7) 第三の判別の結果が偽である場合には、変数ｉをインクリメントし（図４(6))、かつ
上記の(4) へ分岐する。
(8) 「相関電力積分値Ａk,1」ないし「相関電力積分値Ａk,i」 を削除する（図４(7))。
(9) 整数の変数ｉを再び「１」に初期化する（図４(8))。
(10)「相関電力積分値Ａk,-i」が「相関電力積分値Ａk,-i-1」を上回るか否かの第四の判別を行う（図４(9))。
(11)  第四の判別の結果が偽である場合には、後述する処理(14)に分岐する。
(12)  第四の判別の結果が真である場合には、変数ｉがマスキング設定数ｎに等しいか否かの第五の判別を行う（図４(10)) 。
(13)  第五の判別の結果が偽である場合には、変数ｉをインクリメントし（図４(11)) 、かつ上記の(10)へ分岐する。
(14)  「相関電力積分値Ａk,-1」ないし「相関電力積分値Ａk,-i」を削除する（図４(12)) 。
(15)  ポインタｋをインクリメントし（図４(13)) 、上記(2) へ分岐する。
【００５６】
このような手順に基づく「マスキング」の過程では、チップレートの４倍の速度でオーバサンプルされた「相関電力値」の内、極大点に先行する増加区間と、その極大点に後続する減少区間とにおける「送信電力値」が確実に削除されると共に、これらの何れの極大点も時間軸上で隣接する他の極大点と間隔が「チップ周期の四分の一」以上である限り、個別に確度高く識別される。
【００５７】
したがって、本実施形態によれば、「相関電力値」がオーバサンプリングされる周波数が高く設定されても、構成が複雑化し、あるいは記憶手段その他の資源が無用に備えられることなく、「ＰＳＣ」が精度よく実現される。
なお、上述した各実施形態では、本発明は、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムにアクセスする端末装置に適用されている。
【００５８】
しかし、本発明は、このような移動通信システムやＣＤＭＡ方式が適用された無線伝送システムに限定されず、公称値が等しい周期で異なる送信端から非同期に送信された無線周波信号が受信波として到来し、あるいは単一の送信端から複数の無線伝送路（マルチパスとして形成されてもよい。）を介して個別に受信波が到来すると共に、このような受信波が先鋭な単峰の自己相関性を有する限り、多元接続方式、変調方式、チャネル配置、周波数配置およびゾーン構成の如何にかかわらず、多様な無線伝送システムや無線応用システムに適用可能である。
【００５９】
また、上述した各実施形態では、本発明は、「システム共通コードＡＣｐ」で変調されたスロット（受信波）が複数の無線基地局から非同期に到来するワイドバンドＣＤＭＡ方式の移動通信システムの端末装置によって行われ、かつ自局がアクセス可能な無線ゾーン（無線基地局）を特定する「セルサーチ」に適用されている。
しかし、本発明は、このような「セルサーチ」に限定されず、例えば、遅延プロファイルの参照の下で実現され、かつレイク合成の対象となるべき主要なフィンガを選定する処理にも、同様に適用可能である。
【００６０】
さらに、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において多様な実施形態が可能であり、かつ構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。
以下、上述した各実施形態に開示された技術を階層的・多面的に整理し、付記項として列記する。
（付記１）  急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る相関手段と、
前記受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、前記相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する閾値特定手段と、
前記閾値の特定の過程で前記閾値特定手段によって前記相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、前記相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値が極大となる時点を個別に識別する第一の極大点識別手段と
を備えたことを特徴とする到来時刻識別装置。
（付記２）  急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る相関手段と、
前記受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、前記相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する閾値特定手段と、
前記閾値の特定の過程で前記閾値特定手段によって前記相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、これらの相関値に後続する相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値が極大となる時点を個別に識別する第一の極大点識別手段と
を備えたことを特徴とする到来時刻識別装置。
（付記３）  付記１または付記２に記載の到来時刻識別装置において、
前記第一の頻度より高い第三の頻度で、前記相関値の内、前記閾値以下の第二の相関値の列を参照し、その第二の相関値が極大となる時点を個別に識別する第二の極大点識別手段とを備えた
ことを特徴とする到来時刻識別装置。
（付記４）  付記１または付記２に記載の到来時刻識別装置において、
前記第一の頻度より高い第三の頻度で、前記相関値に後続する相関値の内、前記閾値以下の第二の相関値の列を参照し、その第二の相関値が極大となる時点を個別に識別する第二の極大点識別手段とを備えた
ことを特徴とする到来時刻識別装置。
（付記５）  付記１または付記２に記載の到来時刻識別装置において、
前記第一の極大点識別手段は、
前記第一の相関値が極大となる個々の時点に先行して増加する区間と、後続して減少する区間とにおける第一の相関値を削除しつつこれらの時点を個別に求める
ことを特徴とする到来時刻識別装置。
（付記６）  付記３または付記４に記載の到来時刻識別装置において、
前記第二の極大点識別手段は、
前記第二の相関値が極大となる個々の時点に先行して増加する区間と、後続して減少する区間とにおける第二の相関値を削除しつつこれらの時点を個別に求める
ことを特徴とする到来時刻識別装置。
（付記７）  急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る相関手段と、
前記受信波が到来した時点が識別されるべき時間軸上の精度以下のインターバルで前記相関値が極大となる時点の識別と、これらの時点以外の時点における相関値の削除とを行う極大点識別手段と
を備えたことを特徴とする到来時刻識別装置。
（付記８）  急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の無線基地局から反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る相関手段と、
前記受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、前記相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する閾値特定手段と、
前記閾値の特定の過程で前記閾値特定手段によって前記相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、前記相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値の列が極大となる時点として、自局がアクセス可能な無線ゾーンを個別に識別する無線ゾーン識別手段と
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
（付記９）  急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の無線基地局から反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る相関手段と、
前記受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、前記相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定する閾値特定手段と、
前記閾値の特定の過程で前記閾値特定手段によって前記相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、これらの相関値に後続する相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値の列が極大となる時点として、自局がアクセス可能なき無線ゾーンを個別に識別する無線ゾーン識別手段と
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
（付記１０）  急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を得る相関手段と、
前記受信波が到来した時点が識別されるべき時間軸上の精度以下のインターバルで前記相関値が極大となる時点の識別と、これらの時点で自局がアクセス可能な無線ゾーンの識別とに併せて、これらの時点以外の時点における相関値を削除する無線ゾーン識別手段と
を備えたことを特徴とする無線端末装置。
（付記１１）  急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を求め、
前記受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、前記相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定し、
前記閾値の特定の過程で前記前記相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、前記相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値の列が極大となる時点を個別に識別する
ことを特徴とする到来時刻識別方法。
（付記１２）  急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来した受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を求め、
前記受信波が複数回に亘って反復して到来した期間に、前記相関値の一部が集中して分布した第一の値域と、その第一の値域に属さない大きな瞬時値が分布した第二の値域との境界に該当する閾値を特定し、
前記閾値の特定の過程で前記前記相関値が参照された第一の頻度より高い第二の頻度で、これらの相関値に後続する相関値の内、その閾値を超える第一の相関値の列を参照し、この第一の相関値の列が極大となる時点を個別に識別する
ことを特徴とする到来時刻識別方法。
（付記１３）  急峻な単峰の自己相関性を有し、かつ複数の送信端から反復して到来し、あるいは複数の伝搬路を介して反復して到来する受信波と、その受信波として受信されるべき既知の信号との相関をとり、これらの受信波が個別に到来した時刻およびレベルを示す相関値の列を求め、
前記受信波が到来した時点が識別されるべき時間軸上の精度以下のインターバルで前記相関値が極大となる時点の識別と、これらの時点以外の時点における相関値の削除とを行う
ことを特徴とする到来時刻識別方法。
（付記１４）  複数段階で、より詳細な受信タイミング情報を取得していくセルサーチを実行する移動端末において、ある段階において、受信信号から検出した相関について、相関の高いものと低いものとに分離し、高いものに属する相関については、低いものに属する相関に比べて、該ある段階以降の段階の処理を実行する割合を高めたことを特徴とする移動端末。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第一の実施形態の動作フローチャートである。
【図２】本発明の第一の実施形態の動作を説明する図である。
【図３】本発明の第二の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施形態の動作フローチャートである。
【図５】端末装置においてセルサーチを実現するハードウエアの構成例を示す図である。
【図６】サーチコードの配置を示す図である。
【図７】セルサーチの過程を説明する図(1) である。
【図８】セルサーチの過程を説明する図(2) である。
【符号の説明】
【００６２】
１１  シフタ
１２  ＡＧＣテーブル
１３  乗算器
１４  積算部
１５，９５  演算部
９１  アンテナ
９２  無線部
９３  マッチドフィルタ
９４  電力化部
【図１】
2005065099.tif 000003
【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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