(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴレイ相関器を使用している間特にＵＭＴＳ移動無線システムにおいて、無線送信機および無線受信機を同期化させる方法であって、前の複素数段からの信号の絶対値二乗が、最後の遅延段の前にゴレイ相関器で既に実行されることを特徴とする無線送信機および無線受信機を同期化させる方法。
【請求項２】
前記絶対値二乗が、最後の遅延段の一方以外の最後の遅延段より前に実行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
次に前記絶対値二乗が行われる前記遅延段が２５６チップを含む同期信号シーケンスの６４のチップの分数長に対応することを特徴とする請求項１あるいは２記載の方法。
【請求項４】
前記ゴレイ相関器が切り換えられる場合、前記絶対値二乗が省かれ、かつ他の段が複素数方法でも作動することを特徴とする前述の請求項の１つに記載の方法。
【請求項５】
前記絶対値二乗が、前記最後の遅延段に先行するようにゴレイ相関器で行われることを特徴とする前述の請求項の１つに記載の方法を実行する装置。
【請求項６】
上流で前記絶対値二乗が行われる前記遅延段が単に「１」と乗算する乗算器に関連されることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記絶対値二乗をブリッジでき、かつ複素数乗算が乗算器によって実行できることを特徴とする請求項６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴレイ相関器を使用している間は、特にＵＭＴＳ移動無線システムにおいて、無線送信機および無線受信機を同期化させる方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の方法は、ＷＯ００／６７４０５号に記載されている。移動無線システムの基地局および移動局は同期しなければならない。基地局の探索の開始では、移動局は、関連位置で最大電力で受信できる基地局を探索することにおいて一次同期チャネル（ＰＳＣＨ）を使用する。ＣＤＭＡシステムとともに作動するＵＭＴＳ移動無線システムでは、同期シーケンスの長さは２５６のチップに相当する。整合フィルタは、同期のために備えられる。このようなフィルタはゴレイ相関器として構成される。
【０００３】
ＷＯ００／５４４２４号は、無線通信システムにおける同期の方法を示している。ゴレイシーケンスおよびゴレイ相関器はここに示されている。
【０００４】
ＷＯ００／５１３９２号は、無線ＣＤＭＡシステムにおける同期時間を減らす方法を開示している。このチャネル同期はゴレイコードを使用する。
【０００５】
ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）通信システムにおけるセル探索サイクルは、米国特許第６，０８８，３８２号にも示されている。
【０００６】
通信における選択領域のＩＥＥＥジャーナル（第１８巻、第８号、２０００年８月、１４７０〜１４８２ページ）の論文は、一次同期チャネル（ＰＳＣＨ）においてＣＤＭＡ移動無線システム、特に広域ＣＤＭＡシステムのセル探索を記載している。同期の周波数エラーの影響を抑圧するために、同期信号の分数長は、処理される（後の論文の図６を参照せよ）。
【０００７】
ゴレイ相関それ自体はＵＭＴＳシステムにおいてタイムスロット同期を得る有効な方法である。したがって、ゴレイ相関器は、一次同期チャネルを介して周期的に送信される同期符号シーケンスに整合される整合フィルタを形成する。
【０００８】
しかしながら、標準ゴレイ相関は、送信機と受信機で作動している局部発振器（ＬＯ）間の所与の周波数偏差に関して非常に敏感である。周波数偏差はこのように同期に影響を及ぼす。ＵＭＴＳシステムの搬送周波数は、３．８４メガチップ／ｓのビットレートに従って２ＧＨｚであるために、わずかな周波数偏差は既に著しい影響を及ぼす。複雑な手順は、発振器のための高周波数安定度を得るために必要とされる。このようなステップは基地局において受け入れられる。しかしながら、移動局では、高周波数安定度は、経済的見地から殆ど得ることができない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、局部発振器の周波数安定度が厳しい要求を満たす必要がない詳述された種類の方法および装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の目的は、独立請求項の特徴部分で開示されるような本発明に従って得られる。本発明は、ＣＤＭＡを有するＵＭＴＳでの使用に適している。
【００１１】
本発明の結果として、同期は、発振器の低周波数安定度の場合さえ、すなわちハードウェアの費用を著しく増加させないでゴレイ相関器で得ることができる。前述の方法によれば、計算作業量は減少される。これは結局電力も節約する。
【００１２】
本発明は、同期信号シーケンス周波数の分数長が相関される場合、発振器の偏差は同期信号シーケンスの全長にわたる相関の場合よりもあまり相関結果に影響を及ぼさないという認識に基づいている。
【００１３】
本発明の有利な実施形態は特許請求の範囲および下記の説明に開示される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
例えば、ＷＯ００／６７４０５から公知であるゴレイ相関器は、ＵＭＴＳに対して指定された２５６のチップの同期信号長により連続遅延係数２、４、１、８、３２、１６、６４、１２８を有する８つの遅延段Ｄ１〜Ｄ８を有する。この相関器は、＋１あるいは−１との乗算を実行する８つの複素数乗算器Ｗ１乃至Ｗ８を含む。さらに、複素数加算器Ａ１〜Ａ１３が設けられている。ゴレイ相関器は、入力同期シーケンスｒ（ｋ）からの出力信号シーケンスｃ（ｋ）を加算器Ａ８で形成する。例えば、Ｄ６の後の分数長の場合、この信号ｘ（ｋ）は、加算器Ａ６にあり、信号ｙ（ｋ）は関連加算器Ａ１２にある。ゴレイ相関器の機能によれば、この例では、次式が得られる。
0004047066.tif 000002
この同期に必須である値ｄ（ｋ）は、絶対値二乗Ｂによってｃ（ｋ）から得られる。この値ｃ（ｋ）は、複素数である。ｄ（ｋ）は絶対値二乗のための実数である。
【００１５】
発振器の周波数偏差が極端に大きくない場合、これまで説明されているゴレイ相関器が適している。しかしながら、通常の周波数偏差がある場合、この信号ｄ（ｋ）は、送信機（移動局あるいは基地局）と受信機（基地局あるいは移動局）との同期に適していない。
【００１６】
図２は、修正されたゴレイ相関器を示している。この相関器では、この信号ｘ（ｋ）を伝達する複素数加算器Ａ６には、絶対値二乗器Ｂ１が続く、信号ｙ（ｋ）を伝達する複素数加算器Ａ１２には、絶対値二乗器Ｂ２が続く。この絶対値二乗器Ｂ１およびＢ２は、遅延段Ｄ１〜Ｄ６に続き、遅延段Ｄ７およびＤ８に先行する。したがって、絶対値二乗は、分数信号シーケンスが同期に必須である信号ｄｐ（ｋ）を形成するために使用され、加算器８の出力にあるように遅延段Ｄ６の後で既に行われる。図１に示されたゴレイ相関器に設けられるような複素数乗算器Ｗ７およびＷ８は、いまそれ自体は省くことができ、「１」のみを乗算する。
【００１７】
Ｂ１およびＢ２において絶対値二乗するより前に、入力信号シーケンスは、複素数方法で処理される。Ｂ１およびＢ２で絶対値二乗後、信号ｘ（ｋ）およびｙ（ｋ）は、絶対値二乗のために実数方法で処理される。遅延段Ｄ７およびＤ８より前のこのような絶対値二乗は、結局、出力信号ｄｐ（ｋ）が一次同期チャネル（ＰＳＣＨ）におけるより良い相関あるいは同期を行うことを保証する。
【００１８】
図３の曲線ａ、ｂ、ｃおよびｄは、一次同期チャネルにおける相関方法の同期結果を示し、ここでＰは、相関、したがって同期が成功しない確率であり、Ｅは、相対受信電力を示している。
【００１９】
曲線ａおよびｂは、５．０ｐｐｍ（１００万当たりの部分）未満の発振器の周波数安定度に基づいている。曲線ｃおよびｄは、３．５ｐｐｍ未満の周波数安定度に基づいている。曲線ａおよびｄの場合、相関は、同期シーケンスの全長（２５６チップ）にわたり、すなわち現在の技術水準によるゴレイ相関器によって実行された（図１）。
【００２０】
曲線ｂおよびｃの場合、相関は、図２に示されるような修正されたゴレイ相関器によって同期シーケンスの分数長（６４チップ）にわたり実行される。この曲線は最悪の結果を示す。曲線ｂおよびｃは、相対受信電力はより高いので、すなわち曲線ａおよびｄと比較してより高くなる正の同期結果の確率を示す。分かるように、曲線ｂおよびｃは、曲線ａおよびｄよりも互いに近くに延びる。これは、図２の相関方法が周波数の変動に対する同期結果の高不感度を生じることを実証する。実験は、およそ１５ｐｐｍだけの周波数安定度を有する局部発振器が適切であることを実証する。
【００２１】
個々の場合、３．５ｐｐｍの高周波数安定度が存在すると同時に図２のゴレイ相関器の使用が行われ、曲線ｂが得られるべきである場合、図２に示された種類から図１に示された種類にゴレイ相関器を切り換える機構を備えてもよい。この目的のために、絶対値二乗器Ｂ１およびＢ２をブリッジし、「１」と乗算する代わりに関連位置で複素数方法でＷ７およびＷ８と乗算することだけが必要である。
【００２２】
前述された方法および装置が使用される場合、前述された方法および装置は、移動局あるいは基地局に高周波数安定度を有する必要がない低コスト局部発振器を設けるのに十分である。さらに、（計算時間および記憶空間を必要とする）発振器のチューニングも、必要でない。
【００２３】
同じ回路（ハードウェア）を使用する場合、一次同期信号検出器の異なる動作モードが実現できる。修正ゴレイ相関器では、すなわち技術水準に比較してより少ない複素数乗算および複素数加算は、同期サイクルで実行されなければならないので、移動局の電力消費が減少される。
【図面の簡単な説明】
【図１】最新技術による２５６のチップの同期信号シーケンスに対する標準（簡潔された）ゴレイ相関器を示す図。
【図２】本発明により修正されるゴレイ相関器を示す図。
【図３】同期結果に関する比較図。
【符号の説明】
Ｄ１〜Ｄ８  遅延段
Ａ１〜Ａ１３  複素数加算器
Ｂ１，Ｂ２  絶対値二乗器
Ｗ７，Ｗ８  複素数乗算器
【図１】
0004047066.tif 000003
【図２】
0004047066.tif 000004
【図３】
0004047066.tif 000005