(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から送信された信号を受信して復調する受信装置において、
前記基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出手段と、
前記パス検出手段によって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、前記パス検出手段によるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定手段と、
を有し、
前記パス検出範囲設定手段は、前回設定したフレーム単位のパス検出範囲と、今回設定すべきフレーム単位のパス検出範囲との差分が、所定の範囲に収まるようにパス検出範囲を設定する、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記パス検出範囲設定手段は、前記パス検出手段によるパス検出処理の実行単位毎にパス検出範囲を設定することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記パス検出手段は、検出された複数のパスの中から、その受信信号のエネルギーが大きい順にｎ個のパスを有効マルチパスとして選択するパス選択手段を有し、前記パス検出範囲設定手段は、選択した前記ｎ個の有効マルチパスが全て含まれるように前記パス検出手段の検出範囲を設定する検出範囲計算手段を有することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
前記パス検出手段は、検出された複数のパスの中から、その受信信号のエネルギーが大きい順にｎ個のパスを有効マルチパスとして選択するパス選択手段を有し、前記パス検出範囲設定手段は、選択した前記ｎ個の有効マルチパスが全て含まれるとともに、所定のマージンを有するように前記パス検出手段の検出範囲を設定する検出範囲計算手段を有することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項５】
前記パス検出範囲設定手段は、所定の周期毎にパス検出範囲を最大の検出範囲に初期化することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項６】
前記パス検出手段は、前記受信信号と、所定の逆拡散符号との相関値を積分する積分手段を有し、
前記積分手段は、前記パス検出範囲設定手段によって検出されたパス検出範囲に対応する相関値のみの積分を行うことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項７】
前記パス検出手段によって検出されたパスを選択するパス選択手段を更に有し、
前記パス選択手段は、前記パス検出範囲設定手段によって設定されたパス検出範囲に対応するパスを選択することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項８】
基地局から送信された信号を受信して復調する受信方法において、
前記基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップによって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出ステップと、
前記パス検出ステップによって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、前記パス検出ステップによるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定ステップと、
を有し、
前記パス検出範囲設定ステップでは、前回設定したフレーム単位のパス検出範囲と、今回設定すべきフレーム単位のパス検出範囲との差分が、所定の範囲に収まるようにパス検出範囲を設定する、
ことを特徴とする受信方法。
【請求項９】
基地局から送信された信号を処理する半導体装置において、
複数のパスを経由して受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出手段と、
前記パス検出手段によって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、前記パス検出手段によるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定手段と、
を有し、
前記パス検出範囲設定手段は、前回設定したフレーム単位のパス検出範囲と、今回設定すべきフレーム単位のパス検出範囲との差分が、所定の範囲に収まるようにパス検出範囲を設定する、
ことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は受信装置、受信方法、および、半導体装置に関し、特に、基地局から送信された信号を受信して復調する受信装置、受信方法、および、基地局から送信された信号を処理する半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）通信方式では、複数のチャネル情報またはユーザからの伝送情報は拡散符号によって多重化され、無線回線を通じて伝送される。
【０００３】
移動体通信では、移動体の速度および搬送波の周波数によって決まる最大周波数を持ったランダムな振幅・位相の変化およびフェージングが発生する。その結果、固定の無線通信と比較して、安定した受信が困難となる。
【０００４】
このような周波数選択性フェージングの影響による通信の劣化を軽減するものとして、スペクトラム拡散通信方式がある。スペクトラム拡散通信方式では、狭帯域の信号を広帯域に拡散して送信するため、ある固有の周波数で受信電界強度の落ち込みが生じても、その他の帯域から情報を復元することができるからである。
【０００５】
また、移動体通信では、建造物や地形に起因する遅延波により、フェージングが発生すると、マルチパスフェージング環境となることが知られている。
直接拡散方式の場合、遅延波は拡散符号に対して干渉波となるため、受信特性の劣化を招く。そこで、遅延波を利用することにより、特性改善を図る方法として、ＲＡＫＥ受信方式が知られている。
【０００６】
ＲＡＫＥ受信方式は、マルチパスの各パスを介して到来する各遅延波毎に逆拡散を行い、それぞれの遅延時間を揃え、受信レベルに応じて重み付けをして加算することにより、マルチパスの影響を極力抑える方法である。
【０００７】
ここで、マルチパスをサーチする手段がパスサーチブロックであり、マッチトフィルタ部、遅延プロファイル積分部、パス選択部から構成されている。図１１は、ＲＡＫＥ受信方式に基づく従来の受信装置のブロック図である。
【０００８】
この図に示すように、従来の受信装置は、アンテナ１０、受信部１１、直交検波部１２、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部１３，１４、パスサーチ部１５、および、ＲＡＫＥ合成／復調部１６によって構成されている。
【０００９】
ここで、アンテナ１０は、基地局から送信されてきた電波を捕捉する。
受信部１１は、アンテナ１０によって捕捉された電波をＲＦ（Radio Frequency）信号に変換し、更に、ＩＦ（Intermediate Frequency）信号に変換して出力する。
【００１０】
直交検波部１２は、受信部１１から出力されたＩＦ信号に直交検波を施し、Ｉｃｈ（Channel）信号およびＱｃｈ信号を分離復調する。
Ａ／Ｄ変換部１３，１４は、直交検波部１２から出力されたＩｃｈ信号と、Ｑｃｈ信号をそれぞれディジタル信号に変換して出力する。
【００１１】
パスサーチ部１５は、Ａ／Ｄ変換部１３およびＡ／Ｄ変換部１４から出力されたディジタル信号を入力し、マルチパスをサーチし、それぞれのパスのタイミングを出力する。
【００１２】
ＲＡＫＥ合成／復調部１６は、パスサーチ部１５から供給されたタイミング信号を参照し、Ａ／Ｄ変換部１３，１４から出力されたＩｃｈ信号およびＱｃｈ信号のそれぞれのパス毎に逆拡散処理を施し、逆拡散によって得られたＩシンボルデータおよびＱシンボルデータを元のデータに復調し、復調結果を合成して出力する。
【００１３】
図１２は、パスサーチ部１５の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、パスサーチ部１５は、マッチトフィルタ３０、遅延プロファイル積分部３１、および、パス選択部３２によって構成されている。
【００１４】
マッチトフィルタ３０は、２５６Ｔａｐマッチトフィルタによって構成され、Ｉｃｈ信号とＱｃｈ信号のそれぞれに含まれる所望の信号の自己相関値を演算して出力する。
【００１５】
遅延プロファイル積分部３１は、電力化部３１ａおよびメモリ３１ｂによって構成されており、マッチトフィルタ３０の出力を積分し、相乗平均を算出することにより電力値を算出し、出力する。
【００１６】
ここで、電力化部３１ａは、入力されたＩｃｈ信号と、Ｑｃｈ信号のそれぞれをスロット単位で積分し、相乗平均を算出することにより電力化し、更に、フレーム単位（スロットよりも大きい単位）で積分して出力する。
【００１７】
メモリ３１ｂは、電力化部３１ａによって処理を実行する際に、演算途中のデータを一時的に格納する。
パス選択部３２は、遅延プロファイル積分部３１から出力されたデータを参照し、受信信号が大きいパスを上位からｎ個選択し、そのタイミングを示す情報を有効マルチパス情報として出力する。
【００１８】
次に、以上の従来例の動作について説明する。
基地局から送信されてきた電波は、アンテナ１０によって捕捉され、受信部１１に供給される。
【００１９】
受信部１１は、アンテナ１０によって捕捉された電波を、先ず、ＲＦ信号に変換した後、ＩＦ信号に変換して出力する。
直交検波部１２は、受信部１１から出力された信号に対して、正弦波を乗算してＩｃｈ信号を生成するとともに、余弦波を乗算してＱｃｈ信号を生成して出力する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換部１３は、直交検波部１２から出力されたＩｃｈ信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換して出力する。
Ａ／Ｄ変換部１４は、直交検波部１２から出力されたＱｃｈ信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換して出力する。
【００２１】
パスサーチ部１５は、Ｉｃｈ信号とＱｃｈ信号に対して所定の処理を施すことにより、電力が大きいパスを上位からｎ個選択し、それぞれのパスのタイミングを出力する。即ち、送信機から送られてくる信号の受信レベルは図１３に示すようにマルチパスに応じて変化し、かつ、受信機への到達時間もパス毎に異なる。そこで、パスサーチ部１５のマッチトフィルタ３０は、Ｉｃｈ信号とＱｃｈ信号を入力し、それぞれの信号に対して所定の逆拡散符号を乗算することにより、Ｉｃｈ信号とＱｃｈ信号のそれぞれに含まれる自チャネルの信号を抽出して出力する。
【００２２】
遅延プロファイル積分部３１の電力化部３１ａは、マッチトフィルタ３０から出力されたデータを、先ず、スロット単位で積分する。次に、電力化部３１ａは、スロット単位で積分されたデータの相乗平均を演算することにより、電力化する。この場合、Ｉｃｈ信号とＱｃｈ信号の２種類が存在するので、電力化部３１ａは、例えば、（Ｉ＋ｊＱ）×（Ｉ−ｊＱ）＝Ｉ×Ｉ＋Ｑ×Ｑを演算することにより、電力値に変換する。そして、電力化されたデータを、更に、フレーム単位で積分し、出力する。
【００２３】
パス選択部３２は、遅延プロファイル積分部３１から出力されたデータを参照し、複数のパスのうち、電力が大きいものを上位からｎ個選択し、そのタイミングを示す情報を、有効マルチパス情報として出力する。
【００２４】
このとき、マルチパスを検出する範囲としては、図１４に示すように、前回検出した最大マルチパスを中心として、その前後１２８ｃｈｉｐの範囲が設定されており、合計で２５６ｃｈｉｐの固定とされている。このような設定は、マルチパスの発生が最も大きいと予想される地形データに基づいている。
【００２５】
ところで、ｃｈｉｐ単位の受信信号をオーバーサンプリングすることにより、検出精度を向上させることも行われている。例えば、オーバーサンプリング数が４で、受信ビット数がＩｃｈおよびＱｃｈともに６ビットの場合、Ｉｃｈは２５６×４×６＝１０２４×６ビットとなり、一方、Ｑｃｈも２５６×４×６＝１０２４×６ビットとなる。
【００２６】
一般に、マッチトフィルタ３０は、シフトレジスタと、加算ツリーとで構成されるので、このようにオーバーサンプリング動作をさせると、１０２４×６に対応する膨大な数のシフトレジスタや加算ツリーが、基本クロックに同期して動作するので、その消費電力も大きなものとなる。
【００２７】
また、遅延プロファイル積分部３１では、１スロットあたり１０２４サンプルのデータが発生するので、メモリ３１ｂはこれら全てのデータを格納すべく、１０２４ワードのメモリが必要となる。
【００２８】
更に、パス選択部３２では、遅延プロファイル積分部３１から出力された１０２４サンプルデータの中から、例えば、上位３個のマルチパスを選択して出力する必要がある。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の受信装置では、マルチパスの発生が最も大きいと予想される地形データに基づいてマルチパスを検出していたので、一般的な環境における使用時には、不必要に広い範囲でパスの検出が行われることになる。
【００３０】
その結果、消費電力が非常に大きいものとなり、特に、移動体通信のように、バッテリの容量に限りがある場合には、通信時間を充分に確保できないという問題点があった。
【００３１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、マルチパス追従方式を採用する受信装置のパス追従動作を効率的にするとともに、消費電力を低減することが可能な受信装置および受信方法、および、そのような処理を可能にする半導体装置を提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示す、基地局から送信された信号を受信して復調する受信装置５０において、前記基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する受信手段５０ａと、前記受信手段５０ａによって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出手段５０ｂと、前記パス検出手段５０ｂによって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、前記パス検出手段５０ｂによるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定手段５０ｃと、を有することを特徴とする受信装置５０が提供される。
【００３３】
ここで、受信手段５０ａは、基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する。パス検出手段５０ｂは、受信手段５０ａによって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出する。パス検出範囲設定手段５０ｃは、パス検出手段５０ｂによって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、パス検出手段５０ｂによるパスの検出範囲を設定する。なお、パス検出範囲設定手段５０ｃは、前回設定したフレーム単位のパス検出範囲と、今回設定すべきフレーム単位のパス検出範囲との差分が、所定の範囲に収まるようにパス検出範囲を設定する。
【００３４】
また、基地局から送信された信号を受信して復調する受信方法において、前記基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する受信ステップと、前記受信ステップによって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出ステップと、前記パス検出ステップによって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、前記パス検出ステップによるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定ステップと、を有することを特徴とする受信方法が提供される。
【００３５】
ここで、受信ステップは、基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する。パス検出ステップは、受信ステップによって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出する。パス検出範囲設定ステップは、パス検出ステップによって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、パス検出ステップによるパスの検出範囲を設定する。なお、パス検出範囲設定ステップは、前回設定したフレーム単位のパス検出範囲と、今回設定すべきフレーム単位のパス検出範囲との差分が、所定の範囲に収まるようにパス検出範囲を設定する。
【００３６】
また、基地局から送信された信号を処理する半導体装置において、複数のパスを経由して受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出手段と、前記パス検出手段によって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、前記パス検出手段によるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定手段と、を有することを特徴とする半導体装置が提供される。
【００３７】
ここで、パス検出手段は、複数のパスを経由して受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出する。パス検出範囲設定手段は、パス検出手段によって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、パス検出手段によるパスの検出範囲を設定する。なお、パス検出範囲設定手段は、前回設定したフレーム単位のパス検出範囲と、今回設定すべきフレーム単位のパス検出範囲との差分が、所定の範囲に収まるようにパス検出範囲を設定する。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、動作原理を説明する原理図である。この図に示すように、受信装置５０は、受信手段５０ａ、パス検出手段５０ｂ、および、パス検出範囲設定手段５０ｃによって構成されている。
【００３９】
ここで、受信手段５０ａは、基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた電波を受信し、対応する電気信号に変換する。
パス検出手段５０ｂは、受信手段５０ａによって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出する。
【００４０】
パス検出範囲設定手段５０ｃは、パス検出手段５０ｂによるパスの検出範囲を設定する。
次に、以上の原理図の動作について説明する。なお、以下では、パス検出手段５０ｂが２５６Ｔａｐのマッチトフィルタによって構成されているものとして説明する。
【００４１】
基地局から送信された電波が複数のパスを経由して、受信装置５０に到達したとすると、受信手段５０ａはこれらの電波を受信し、対応する電気信号に変換し、パス検出手段５０ｂに出力する。
【００４２】
パス検出手段５０ｂは、受信手段５０ａから出力された受信信号に対して、所定の逆拡散符号を乗算することにより、所望の信号を抽出するとともに、その信号に含まれているパスを検出する。具体的には、パス検出手段５０ｂは、２４５Ｔａｐのマッチトフィルタを有しており、入力された受信信号と、逆拡散符号を構成する２５６個の係数とを乗算して相関値を算出し、得られた相関値を電力化する。そして、電力化された信号に含まれている複数のパスのうち、エネルギーの大きい上位３個のパスに関するタイミング情報を有効マルチパス情報として出力する。
【００４３】
パス検出範囲設定手段５０ｃは、パス検出手段５０ｂによるパスの検出範囲を設定する。即ち、パス検出手段５０ｂが上位３個のパスを検索する場合には、前回の検索結果を参照し、その３個のパスを含む最小の領域を、次回の検索範囲として設定する。
【００４４】
その結果、３個のパスを含む範囲外については、パス検出手段５０ｂの動作を停止することが可能になる。その結果、装置全体の消費電力を低減することが可能になる。
【００４５】
次に、図２を参照して実施の形態について説明する。
この図に示すように、受信装置は、アンテナ１０、受信部１１、直交検波部１２、Ａ／Ｄ変換部１３，１４、パスサーチ部７０、および、ＲＡＫＥ合成／復調部１６によって構成されている。図１１の場合と比較すると、パスサーチ部７０の構成が異なっている。
【００４６】
ここで、アンテナ１０は、基地局から送信されてきた電波を捕捉する。
受信部１１は、アンテナ１０によって捕捉された電波をＲＦ信号に変換し、更に、ＩＦ信号に変換して出力する。
【００４７】
直交検波部１２は、受信部１１から出力されたＩＦ信号に対して直交検波を施し、Ｉｃｈ信号およびＱｃｈ信号を分離復調する。
Ａ／Ｄ変換部１３，１４は、直交検波部１２から出力されたＩｃｈ信号と、Ｑｃｈ信号をそれぞれディジタル信号に変換して出力する。
【００４８】
パスサーチ部７０は、Ａ／Ｄ変換部１３およびＡ／Ｄ変換部１４から出力されたディジタル信号を入力し、マルチパスをサーチし、それぞれのパスのタイミングを出力する。
【００４９】
ＲＡＫＥ合成／復調部１６は、パスサーチ部７０から供給されたタイミング信号を参照し、Ａ／Ｄ変換部１３，１４から出力されたＩｃｈ信号およびＱｃｈ信号のそれぞれのパス毎に逆拡散処理を施し、逆拡散によって得られたＩシンボルデータおよびＱシンボルデータを元のデータに復調し、復調結果を合成して出力する。
【００５０】
図３は、パスサーチ部７０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、パスサーチ部７０は、マッチトフィルタ３０、遅延プロファイル積分部３１、パス選択部３２、および、パスサーチ幅制御部３３によって構成されている。なお、図１２と比較すると、図３ではパスサーチ幅制御部３３が新たに追加されている。それ以外は図１２の場合と同様である。
【００５１】
マッチトフィルタ３０は、２５６Ｔａｐマッチトフィルタによって構成され、Ｉｃｈ信号とＱｃｈ信号のそれぞれに含まれる所望の信号の自己相関値を演算して出力する。
【００５２】
図４は、マッチトフィルタ３０の詳細な構成例を示す図である。なお、この構成例は、ＩｃｈまたはＱｃｈの何れか一方の構成を示す図である。
この図に示すように、マッチトフィルタ３０は、ＦＦ（Flip Flop）８０−１〜８０−Ｎ、ＦＦ８１−１〜８１−Ｎ、乗算回路８２−１〜８２−Ｎ、および、加算回路８３によって構成されている。
【００５３】
ＦＦ８０−１〜８０−Ｎは、Ａ／Ｄ変換部１３またはＡ／Ｄ変換部１４から入力された受信データを、図示せぬクロック信号に同期して、順次遅延しつつ次段のＦＦに移送する。
【００５４】
ＦＦ８１−１〜８１−Ｎは、逆拡散符号を入力し、順次次段のＦＦに移送する。なお、ＦＦ８１−１〜８１−Ｎは、逆拡散符号の全てが格納済みとなった場合には、移送処理を中断する。
【００５５】
乗算回路８２−１〜８２−Ｎは、ＦＦ８０−１〜８０−Ｎからそれぞれ出力されたデータと、ＦＦ８１−１〜８１−Ｎからそれぞれ出力されたデータとを乗算し、得られた結果を出力する。
【００５６】
加算回路８３は、乗算回路８２−１〜８２−Ｎから出力されたデータの総和を求め、逆拡散データとして出力する。
図３に戻って、遅延プロファイル積分部３１は、電力化部３１ａおよびメモリ３１ｂによって構成されており、マッチトフィルタ３０の出力を積分し、相乗平均を算出することにより電力値を算出し、出力する。
【００５７】
ここで、電力化部３１ａは、入力されたＩｃｈ信号と、Ｑｃｈ信号のそれぞれをスロット単位で積分し、相乗平均を算出することにより電力化し、更に、フレーム単位（スロットよりも大きい単位）で積分して出力する。
【００５８】
メモリ３１ｂは、電力化部３１ａによって処理を実行する際に、演算途中のデータを一時的に格納する。なお、メモリ３１ｂは、例えば、複数のバンクメモリによって構成され、パスサーチ幅制御部３３の制御に応じた数のバンクが動作する構成とされており、動作の対象となっていないバンクについては、電力が供給されない等により非活性化状態とされる。
【００５９】
パス選択部３２は、遅延プロファイル積分部３１から出力されたデータを参照し、受信信号が大きいパスを上位からｎ個選択し、そのタイミングを示す情報を有効マルチパス情報として出力する。
【００６０】
パスサーチ幅制御部３３は、パス選択部３２から出力された有効パス情報を参照し、マッチトフィルタ３０、遅延プロファイル積分部３１、および、パス選択部３２を制御する。
【００６１】
図５は、パスサーチ幅制御部３３の詳細な構成例について説明する図である。この図に示すように、パスサーチ幅制御部３３は、窓幅計算部３３ａおよび内部動作タイミング発生部３３ｂによって構成されている。
【００６２】
ここで、窓幅計算部３３ａは、マッチトフィルタ３０におけるパスサーチの範囲、即ち、窓の幅を計算する。
内部動作タイミング発生部３３ｂは、窓幅計算部３３ａによって算出された窓に応じたタイミング信号を発生し、マッチトフィルタ３０、遅延プロファイル積分部３１、および、パス選択部３２に供給する。
【００６３】
次に、実施の形態の動作について説明する。
基地局から送信されてきた電波は、アンテナ１０によって捕捉され、受信部１１に供給される。
【００６４】
受信部１１は、アンテナ１０によって捕捉された電波を、先ず、ＲＦ信号に変換した後、ＩＦ信号に変換して出力する。
直交検波部１２は、受信部１１から出力された信号に対して、正弦波を乗算してＩｃｈ信号を生成するとともに、余弦波を乗算してＱｃｈ信号を生成して出力する。
【００６５】
Ａ／Ｄ変換部１３は、直交検波部１２から出力されたＩｃｈ信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換して出力する。
Ａ／Ｄ変換部１４は、直交検波部１２から出力されたＱｃｈ信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換して出力する。
【００６６】
Ａ／Ｄ変換部１３，１４から出力されたデータは、後述するように、先ず、周辺基地局（セル）サーチ処理が施され、スロットの先頭、フレームの先頭、および、スクランブリングコード（逆拡散符号）が抽出される。なお、抽出されたスクランブリングコードは、パスサーチ部７０に供給される。
【００６７】
パスサーチ部７０のマッチトフィルタ３０は、抽出されたスクランブリングコードを、ＦＦ８１−１に供給し、クロック信号に同期して次段のＦＦに順次移送する。その結果、スクランブリングコードはＦＦ８１−１〜８１−Ｎに格納されることになる。なお、以上のような動作は、ＩｃｈとＱｃｈの双方において実行される。
【００６８】
スクランブリングコードが格納されると、Ａ／Ｄ変換部１３，１４から、ＩｃｈデータおよびＱｃｈデータの供給が開始される。図４に示すマッチトフィルタ３０では、ＦＦ８０−１に受信データ（ＩｃｈデータまたはＱｃｈデータ）が供給され、クロック信号に同期して初段のＦＦ８０−１に供給された受信データが、順次次段のＦＦに移送される。また、その際、乗算回路８２−１〜８２−Ｎによって、ＦＦ８０−１〜８０−Ｎのそれぞれから出力された受信データと、ＦＦ８１−１〜８１−Ｎのそれぞれから出力されたスクランブリングコードが乗算され、更に、加算回路８３によって加算され、逆拡散データとして出力される。
【００６９】
マッチトフィルタ３０から出力された逆拡散データは、遅延プロファイル積分部３１に入力される。
遅延プロファイル積分部３１では、マッチトフィルタ３０から出力された逆拡散データを、電力化部３１ａが、スロット単位で積分する。このとき、入力されたデータは、メモリ３１ｂに既に格納されている直前のデータと加算される。このような動作が繰り返されることにより、メモリ３１ｂには、所定の期間のデータのブロック積分値が格納される。
【００７０】
続いて、電力化部３１ａは、スロット単位で積分されたＩｃｈとＱｃｈのデータに対して（Ｉ＋ｊＱ）×（Ｉ−ｊＱ）を演算し、電力値を算出する。
続いて、電力化部３１ａは、電力化されたデータをフレーム単位で積分し、得られた結果をパス選択部３２に出力する。
【００７１】
パス選択部３２は、遅延プロファイル積分部３１から出力された信号のピークを大きい順に３つ選択し、そのタイミングを有効マルチパス情報として出力する。
【００７２】
例えば、図６に示すように、遅延プロファイル積分部３１から出力された信号が３つのピークを有する場合には、パス選択部３２は、有効マルチパス情報として、これら３つのピークのタイミング情報として、ｔ１，ｔ２，ｔ３を出力する。
【００７３】
パスサーチ幅制御部３３は、有効マルチパス情報を入力し、窓幅計算部３３ａに供給する。
窓幅計算部３３ａは、入力したタイミング信号の幅（ｔ３−ｔ１）を計算し、この幅に所定のマージンを加算したものを窓として設定する。なお、所定の値を加算するのではなく、タイミング信号の幅に所定の値（＞１）を乗算することによりマージンを付加することも可能である。
【００７４】
次に、窓幅計算部３３ａは、３つの有効マルチパスのうちで最大の受信レベルを有するｔ１が窓の中心に位置するように窓を設定する。そして、窓幅計算部３３ａは、設定した窓に関する情報を内部動作タイミング発生部３３ｂに通知する。図６の例では、トータルで２５６ｃｈｉｐのデータのうち、ｔ１を中心とする６４ｃｈｉｐ幅が窓として設定されている。
【００７５】
内部動作タイミング発生部３３ｂは、データ量に応じてメモリ３１ｂの動作を制限する設定を行う。
例えば、メモリ３１ｂを複数の領域に分割し、それぞれの部分に供給する電源を独立にＯＮまたはＯＦＦできる構造とする。そして、窓幅に応じて、必要な領域のみを動作させ、他の領域については動作を停止させることにより、メモリによる電力の消費を必要最小限に抑えることができる。
【００７６】
次に、内部動作タイミング発生部３３ｂは、パスサーチが開始されると、窓の開始時間になったか否かを判断し、開始時間になった場合には、マッチトフィルタ３０、遅延プロファイル積分部３１、および、パス選択部３２に通知する。
【００７７】
その結果、マッチトフィルタ３０のＦＦ８０−１に対して、受信データの供給が開始され、加算回路８３からは逆拡散符号との相関値が出力される。なお、窓の終了時間になった場合には、マッチトフィルタ３０の動作は停止されるので、マッチトフィルタ３０を必要最小限だけ動作させることにより、無駄な電力の消費を抑えることができる。
【００７８】
マッチトフィルタ３０から出力された信号は、遅延プロファイル積分部３１に供給され、そこで、前述の場合と同様に電力化処理が実行されるが、マッチトフィルタ３０から出力されるデータは、窓によって指定された範囲のデータのみとなるので、メモリ３１ｂの一部の領域の動作を停止させ、電力の消費を抑えることができる。
【００７９】
遅延プロファイル積分部３１から出力されたデータは、パス選択部３２に供給され、前述の場合と同様に、３つのピークのタイミング情報としてｔ１〜ｔ３が検出される。なお、ｔ１〜ｔ３を検出する際の処理では、対象となるデータが減少する（図６の例では、２５６ｃｈｉｐから６４ｃｈｉｐへと減少する）ので、パス選択部３２の演算量も少なくてすむ。その結果、パス選択部３２の消費電力も削減することが可能になる。
【００８０】
このようにして、有効マルチパス情報が生成されると、パスサーチ幅制御部３３は、この情報を入力し、次のパスサーチにおける窓幅を設定し、内部動作タイミングを発生する。そして、次のパスサーチ処理が実行されることになる。
【００８１】
ところで、このような処理が所定の回数または所定の期間繰り返されると、窓幅計算部３３ａは、無条件に窓幅を２５６ｃｈｉｐにリセットする。このように所定の期間毎に窓をリセットすることにより、窓の外に存在するパスについても欠落させることなく処理することが可能になる。
【００８２】
図７は、スロット、シンボル、および、窓の関係を示す図である。図７（Ｂ）に示すように、各スロットは、２ビットの情報を含むシンボルから構成されている。なお、１シンボルは２５６ｃｈｉｐに相当する。
【００８３】
そして、図７（Ｄ）に示すように、窓幅が２５６ｃｈｉｐである場合には、図中ハッチングを施した部分で示すように、シンボルの全ての時間において、パスサーチ処理が実行される。
【００８４】
また、図７（Ｅ）に示すように、窓幅が６４ｃｈｉｐである場合には、図中ハッチングを施した部分で示すように、シンボルの一部の時間のみにおいて、パスサーチ処理が実行される。
【００８５】
このことから、図７（Ｄ）に示す従来の方法に比較し、図７（Ｅ）に示す本実施の形態の方法によれば、パスサーチ処理を間欠的に実行することにより、消費電力を削減することが可能になる。
【００８６】
なお、基地局が複数存在する場合には、それぞれの基地局毎に窓を設定し、前述したのと同様の処理を実行することにより、消費電力の削減を図ることが可能になる。
【００８７】
また、受信機と各基地局との間の地形が、基地局毎に大幅に異なることは希であるため、代表的な基地局を選択して窓を設定し、その窓を他の基地局にも適用することが可能である。そのような処理によれば、各基地局毎に窓を設定する必要がなくなるので、その分だけ処理を削減し、その結果として消費電力を低減することが可能になる。
【００８８】
次に、図８を参照して、以上の処理をフローチャートにまとめたものについて説明する。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。ステップＳ３０：
パスサーチ幅制御部３３の窓幅計算部３３ａは、窓幅を２５６ｃｈｉｐに設定する。
【００８９】
ステップＳ３１：
窓幅計算部３３ａは、パス選択部３２から有効マルチパス情報（ｔ１〜ｔ３のタイミングを示す情報）を受信する。
【００９０】
ステップＳ３２：
窓幅計算部３３ａは、ｔ３からｔ１の値を減算した値を２倍して得られた値をΔｔとする。
【００９１】
ステップＳ３３：
窓幅計算部３３ａは、Δｔに所定のマージン値ｔｍを加算した値を窓幅として設定する。
【００９２】
ステップＳ３４：
窓幅計算部３３ａは、最大のピークであるｔ１が窓の中心に位置するように窓を設定する。
【００９３】
ステップＳ３５：
内部動作タイミング発生部３３ｂは、窓幅計算部３３ａによって設定された窓幅から、パスサーチの際に発生するデータ量を算出し、遅延プロファイル積分部３１のメモリ３１ｂの不要な領域についてはその動作を制限する。なお、動作を制限する方法としては、不要な領域については電源の供給を停止したり、アクセスを制限したり、クロックの供給を停止したりする方法等が考えられる。
【００９４】
ステップＳ３６：
内部動作タイミング発生部３３ｂは、パスサーチが開始されたか否かを判定し、開始されたと判定した場合にはステップＳ３７に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。
【００９５】
ステップＳ３７：
内部動作タイミング発生部３３ｂは、窓の開始時間になったか否かを判定し、開始時間になったと判定した場合にはステップＳ３８に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。
【００９６】
ステップＳ３８：
内部動作タイミング発生部３３ｂは、内部動作開始タイミングを発生してマッチトフィルタ３０に供給する。その結果、マッチトフィルタ３０は受信データと、逆拡散符号との相関値を算出する処理を開始する。
【００９７】
ステップＳ３９：
内部動作タイミング発生部３３ｂは、窓の終了時間になったか否かを判定し、終了時間になったと判定した場合にはステップＳ４０に進み、それ以外の場合には同様の処理を繰り返す。
【００９８】
ステップＳ４０：
内部動作タイミング発生部３３ｂは、内部動作終了タイミングを発生してマッチトフィルタ３０に供給する。その結果、マッチトフィルタ３０は受信データと、逆拡散符号との相関値を算出する処理を終了する。
【００９９】
ステップＳ４１：
窓幅計算部３３ａは、処理を開始してから所定の時間が経過したか否かを判定し、所定の時間が経過したと判定した場合にはステップＳ３０に戻って同様の処理を繰り返し、それ以外の場合にはステップＳ４２に進む。このステップの処理により、一定時間が経過すると、窓幅が２５６ｃｈｉｐにリセットされることになる。
【０１００】
ステップＳ４２：
パスサーチ幅制御部３３は、処理を終了するか否かを判定し、終了しない場合にはステップＳ３１に戻って同様の処理を繰り返す。また、それ以外の場合には処理を終了する。
【０１０１】
以上の処理によれば、前述したように、窓幅を制限することにより、消費電力を削減することが可能になる。
次に、図９〜図１０を参照して、本実施の形態の更に詳細な動作について説明する。
【０１０２】
ステップＳ６０：
受信装置に電源が投入されると、受信装置の図示せぬセルサーチ部は、受信信号のスロットの先頭に含まれているＰＳＣＨ（Primary Synchronization Channel）（図１０参照）を検出することで、スロットの先頭を検出する。
【０１０３】
ステップＳ６１：
セルサーチ部は、受信信号の各スロットの先頭に含まれているＳＳＣＨ（Secondary Synchronization Channel）（図１０参照）を検出することで、フレームの先頭を検出する。即ち、ＳＳＣＨには、所定の番号が付与されているので、この番号を辿ることにより、フレームの先頭を特定することができる。
【０１０４】
ステップＳ６２：
セルサーチ部は、スクランブリングコードが格納されているＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel）（図１０参照）の先頭を検出し、基地局固有のスクランブリングコードを特定する。
【０１０５】
ステップＳ６３：
パスサーチ部７０は、ＣＰＩＣＨ（図１０参照）を参照して、パス追従およびマルチパス検出処理を実行する。
【０１０６】
ステップＳ６４：
ＲＡＫＥ合成／復調部１６は、ＰＣＣＰＣＨ（Primary Common Control Physical Channel）（図１０参照）から報知情報を受信する。
【０１０７】
ステップＳ６５：
ＲＡＫＥ合成／復調部１６は、ＣＰＩＣＨを参照し、受信信号のレベル測定処理を実行する。
【０１０８】
以上に示す処理によれば、受信装置に電源が投入された際に、基地局を検出し、通信を行うことが可能になる。
なお、以上の実施の形態では、有効マルチパス情報から窓幅を一意に決定するようにしたが、窓幅が急激に変化すると、捨象されるパスが発生することも考えられるので、窓幅が急激に変化しないように、前回の窓幅と今回の窓幅の差分が所定の値を超えないように制御することも可能である。そのような処理によれば、パスサーチにおける誤動作の発生を低減させることが可能になる。
【０１０９】
なお、以上の実施の形態では、移動体通信用の受信装置を例に挙げて説明したが、主要部分は、パスサーチ部７０であるので、この部分のみを半導体装置として実施することも可能である。
【０１１０】
また、パスサーチ部７０のみならず、他の構成部分を半導体装置に含めて実施することが可能であることはいうまでもない。
更に、以上の実施の形態では、３つのパスを検出する場合を例に挙げて説明したが、パス数がこれ以外の場合でも本発明を適用することが可能なことはいうまでもない。
【０１１１】
（付記１）  基地局から送信された信号を受信して復調する受信装置において、
前記基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出手段と、
前記パス検出手段によって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、前記パス検出手段によるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定手段と、
を有することを特徴とする受信装置。
【０１１２】
（付記２）  前記パス検出範囲設定手段は、前記パス検出手段によるパス検出処理の実行単位毎にパス検出範囲を設定することを特徴とする付記１記載の受信装置。
【０１１３】
（付記３）  前記パス検出手段は、検出された複数のパスの中から、その受信信号のエネルギーが大きい順にｎ個のパスを有効マルチパスとして選択するパス選択手段を有し、前記パス検出範囲設定手段は、選択した前記ｎ個の有効マルチパスが全て含まれるように前記パス検出手段の検出範囲を設定する検出範囲計算手段を有することを特徴とする付記１記載の受信装置。
【０１１４】
（付記４）  前記パス検出手段は、検出された複数のパスの中から、その受信信号のエネルギーが大きい順にｎ個のパスを有効マルチパスとして選択するパス選択手段を有し、前記パス検出範囲設定手段は、選択した前記ｎ個の有効マルチパスが全て含まれるとともに、所定のマージンを有するように前記パス検出手段の検出範囲を設定する検出範囲計算手段を有することを特徴とする付記１記載の受信装置。
【０１１５】
（付記５）  前記パス検出範囲設定手段は、前記マージンを確保するために所定の値を前記検出範囲に加算することを特徴とする付記４記載の受信装置。
（付記６）  前記パス検出範囲設定手段は、前記マージンを確保するために所定の値（＞１）を前記検出範囲に乗算することを特徴とする付記４記載の受信装置。
【０１１６】
（付記７）  前記パス検出範囲設定手段は、前回の設定値と、今回の設定値の差分が所定の範囲に収まるようにパス検出範囲を設定することを特徴とする付記１記載の受信装置。
【０１１７】
（付記８）  前記パス検出範囲設定手段は、所定の周期毎に前記パス検出範囲を最大の検出範囲に初期化することを特徴とする付記１記載の受信装置。
（付記９）  前記パス検出範囲設定手段は、複数の基地局が存在する場合には、基地局毎にパス検出範囲を設定することを特徴とする付記１記載の受信装置。
【０１１８】
（付記１０）  前記パス検出範囲設定手段は、複数の基地局が存在する場合であっても、全ての基地局に対して共通のパス検出範囲を設定することを特徴とする付記１記載の受信装置。
【０１１９】
（付記１１）  前記パス検出手段は、前記受信信号と、所定の逆拡散符号との相関値を積分する積分手段を有し、
前記積分手段は、前記パス検出範囲設定手段によって検出されたパス検出範囲に対応する相関値のみの積分を行うことを特徴とする付記１記載の受信装置。
【０１２０】
（付記１２）  前記パス検出範囲設定手段は、前記パス検出手段の検出範囲に応じて前記積分手段の処理の開始／終了を制御するタイミング信号を発生させる内部動作タイミング発生手段を有することを特徴とする付記１１記載の受信装置。
【０１２１】
（付記１３）  前記積分手段は、複数の記憶領域から構成され、前記積分の演算途中のデータを一時的に格納する記憶手段を有し、前記パス検出範囲設定手段は、前記複数の記憶領域のうち前記パス検出手段の検出範囲に応じた数の記憶領域のみを選択的に動作させ、他の記憶領域の動作は停止させる内部動作タイミング発生手段を有することを特徴とする付記１１記載の受信装置。
【０１２２】
（付記１４）  前記パス検出手段によって検出されたパスを選択するパス選択手段を更に有し、
前記パス選択手段は、前記パス検出範囲設定手段によって設定されたパス検出範囲に対応するパスを選択することを特徴とする付記１記載の受信装置。
【０１２３】
（付記１５）  前記パス検出範囲設定手段は、前記パス検出手段の検出範囲に応じて前記パス選択手段の処理の開始／終了を制御するタイミング信号を発生させる内部動作タイミング発生手段を有することを特徴とする付記１４記載の受信装置。
【０１２４】
（付記１６）  基地局から送信された信号を受信して復調する受信方法において、
前記基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップによって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出ステップと、
前記パス検出ステップにおいて検出されたパスのタイミング情報に基づいて、前記パス検出ステップによるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定ステップと、
を有することを特徴とする受信方法。
【０１２５】
（付記１７）  基地局から送信された信号を処理する半導体装置において、
複数のパスを経由して受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出手段と、
前記パス検出手段において検出されたパスのタイミング情報に基づいて、前記パス検出手段によるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定手段と、
を有することを特徴とする半導体装置。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように基地局から送信された信号を受信して復調する受信装置において、基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する受信手段と、受信手段によって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出手段と、パス検出手段によって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、パス検出手段によるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定手段と、を設けるようにしたので、パス検出手段を間欠的に動作させることにより、消費電力を削減することが可能になる。
【０１２７】
また、基地局から送信された信号を受信して復調する受信方法において、基地局から送信され、複数のパスを経由して伝送されてきた信号を受信する受信ステップと、受信ステップによって受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出ステップと、パス検出ステップによって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、パス検出ステップによるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定ステップと、を設けるようにしたので、電池の寿命を延ばすことが可能になる。
【０１２８】
また、基地局から送信された信号を処理する半導体装置において、複数のパスを経由して受信された受信信号のそれぞれのパスのタイミングを検出するパス検出手段と、パス検出手段によって検出されたパスのタイミング情報に基づいて、パス検出手段によるパスの検出範囲を設定するパス検出範囲設定手段と、を設けるようにしたので、半導体装置の発熱を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  動作原理を説明する原理図である。
【図２】  実施の形態の構成例を示す図である。
【図３】図２に示すパスサーチ部の詳細な構成例を示す図である。
【図４】図３に示すマッチトフィルタの詳細な構成例を示す図である。
【図５】図３に示すパスサーチ幅制御部の詳細な構成例を示す図である。
【図６】遅延プロファイル積分部から出力された信号が３つのピークを有する場合の一例を示す図である。
【図７】スロット、シンボル、および、窓の関係の一例を示す図である。
【図８】図２に示す実施の形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図９】電源が投入され、基地局に接続されるまでの処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１０】ＰＳＣＨ、ＳＳＣＨ、ＰＣＣＰＣＨ、および、ＰＣＩＣＨの関係を示す図である。
【図１１】従来における受信装置の構成例を示す図である。
【図１２】図１１に示すパスサーチ部の詳細な構成例を示す図である。
【図１３】送信機から送られてくる信号の受信レベルがマルチパスに応じて変化し、かつ、到達時間もパス毎に異なる様子を示す図である。
【図１４】マルチパスを検出する範囲の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  アンテナ
１１  受信部
１２  直交検波部
１３  Ａ／Ｄ変換部
１４  Ａ／Ｄ変換部
１５  パスサーチ部
１６  ＲＡＫＥ合成／復調部
３０  マッチトフィルタ
３１  遅延プロファイル積分部
３１ａ  電力化部
３１ｂ  メモリ
３２  パス選択部
３３  パスサーチ幅制御部
３３ａ  窓幅計算部
３３ｂ  内部動作タイミング発生部
５０  受信装置
５０ａ  受信手段
５０ｂ  パス検出手段
５０ｃ  パス検出範囲設定手段
７０  パスサーチ部
【図１】
0003970565.tif 000002
【図２】
0003970565.tif 000003
【図３】
0003970565.tif 000004
【図４】
0003970565.tif 000005
【図５】
0003970565.tif 000006
【図６】
0003970565.tif 000007
【図７】
0003970565.tif 000008
【図８】
0003970565.tif 000009
【図９】
0003970565.tif 000010
【図１０】
0003970565.tif 000011
【図１１】
0003970565.tif 000012
【図１２】
0003970565.tif 000013
【図１３】
0003970565.tif 000014
【図１４】
0003970565.tif 000015