(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から受信した信号と少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードとの相関値を求める相関検出手段と、
前記相関検出手段で求めた相関値のエネルギーを求める相関エネルギー算出手段と、
前記相関エネルギー算出手段で求められた前記信号の同相成分及び直交成分に対する少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードの相関値のエネルギーの比が、任意に設定可能な下限値と上限値との間にあるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で有効であると判断された信号を基に、前記基地局から送信されてくる拡散コードに対する同期タイミングを検出するタイミング検出手段と
を備える同期検出装置。
【請求項２】
基地局から受信した信号と少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードとの相関値を求める相関検出工程と、
前記相関検出工程で求められた相関値のエネルギーを求める相関エネルギー算出工程と、
前記相関エネルギー算出工程で求められた前記信号の同相成分及び直交成分に対する少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードの相関値のエネルギーの比が、任意に設定可能な下限値と上限値との間にあるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で有効であると判断された信号を基に、前記基地局から送信されてくる拡散コードに対する同期タイミングを検出するタイミング検出工程と
を備える同期検出方法。
【請求項３】
基地局から受信した信号と少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードとの相関値を求める相関検出手段と、
前記相関検出手段で求めた相関値のエネルギーを求める相関エネルギー算出手段と、
前記相関エネルギー算出手段で求められた前記信号の同相成分及び直交成分に対する少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードの相関値のエネルギーの比が、任意に設定可能な下限値と上限値との間にあるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で有効であると判断された信号を基に、前記基地局から送信されてくる拡散コードに対する同期タイミングを検出するタイミング検出手段と、
上記タイミング検出手段で検出した同期タイミングにより得られる拡散コードを用い、
上記基地局から複数経路を経て送信される信号を逆拡散し、この逆拡散した複数経路の信号をそれぞれの経路毎に復調してから合成して復調信号を出力する復調手段と
を備える無線信号受信装置。
【請求項４】
前記判断手段は、前記それぞれの相関エネルギーの内のいずれかの相関エネルギー及び／又は他の相関エネルギーが所定の閾値を越えているときに、それらの相関エネルギーの比を基に、前記判定を行って前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する請求項３記載の無線信号受信装置。
【請求項５】
前記判断手段は、前記それぞれの相関エネルギーの内のいずれかの相関エネルギーを基に他の相関エネルギーに対する閾値を設定し、他の相関エネルギーがこの閾値を超えるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する請求項３記載の無線信号受信装置。
【請求項６】
前記判断手段で有効であると判断された前記基地局から受信した信号の相関エネルギーにタイミング情報を付加して記録する記録部を備え、上記タイミング検出手段は上記記録部から読み出した前記相関エネルギーとタイミング情報から前記拡散コードに対する同期タイミングを検出する請求項３記載の無線信号受信装置。
【請求項７】
前記少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードは、それぞれ同期コードである請求項３記載の無線信号受信装置。
【請求項８】
前記それぞれの同期コードの内、一つは基地局共通の同期コードであり、他の一つは各基地局特有の同期コードである請求項７記載の無線信号受信装置。
【請求項９】
前記少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードは、基地局共通の同期コードと、パイロットチャネルの拡散コードである請求項３記載の無線信号受信装置。
【請求項１０】
基地局から受信した信号と少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードとの相関値を求める相関検出工程と、
前記相関検出工程で求められ相関値のエネルギーを求める相関エネルギー算出工程と、
前記相関エネルギー算出工程で求められた前記信号の同相成分及び直交成分に対する少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードの相関値のエネルギーの比が、任意に設定可能な下限値と上限値との間にあるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で有効であると判断された信号を基に、前記基地局から送信されてくる拡散コードに対する同期タイミングを検出するタイミング検出工程と、
上記タイミング検出工程で検出した同期タイミングに基づいて得た上記拡散コードを基に上記受信信号を復調する復調工程と
を備える無線信号受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置に関し、特にＤＳ−ＣＤＭＡ（Direct Spread-Code Division Multiple Access：直接拡散-符号分割多重）方式による基地局間非同期のセルラー無線通信システムに好適な同期検出装置及び方法、並びに無線信号受信装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＳ−ＣＤＭＡ方式は疑似ランダム雑音（Pseudorandom Noise:ＰＮ）コードを用いた多重化方式であり、次世代移動体通信方式の無線アクセス方式の一つとして、セルラー無線通信システムへの適用が盛んに検討されている。セルラー無線通信システムにおいては、通信サービスを提供するエリアを所望の大きさのセル（cell)に分割して当該セル内にそれぞれ固定局としての基地局を設置し、移動局である携帯通信端末装置は通信状態が最も良好であると思われる基地局と無線接続するにようになされている。
【０００３】
このようなセルラー無線通信システムにおいて、移動局が接続する基地局を探すことは一般にセルサーチと呼ばれている。ＤＳ-ＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムでは、各基地局が同一周波数を使用するため、このセルサーチと同時に受信信号に含まれる拡散コードのタイミングを補足しなければならない。
【０００４】
ところで、ＤＳ-ＣＤＭＡ方式を用いたセルラー無線通信システムは、全基地局間の時間同期を取る基地局間同期システムと、これを行わない基地局間非同期システムとの２種類に分類できる。基地局間同期システムはＩＳ-９５規格によって規格化されているように、ＧＰＳの電波を使用して各基地局で絶対基準時刻を設定するようになされており、これにより基地局間の時間的な同期を取る。この基地局間同期システムの場合、各基地局では拡散コードとして同一のコードをその絶対基準時刻を基準にして基地局毎に異なるタイミングで送信するようにされており、これによりセルサーチ時には移動局は拡散コードのタイミングのみを補足するだけで接続先の基地局を探すことができる。
【０００５】
これに対して基地局間非同期システムでは、基地局の識別のために各基地局毎に異なる拡散コードを送信するようになされており、このためセルサーチ時には移動局はその拡散コードのタイミングを検出すると共にその拡散コードの種別を検出する必要がある。このため基地局間非同期システムの場合には、基地局間同期システムと比較するとセルサーチに要する時間が大きくなるといったデメリットがある。しかしその反面、基地局間非同期システムでは、ＧＰＳの電波を受信しなくても良いのでＧＰＳの電波が届かないような場所に対してもサービスエリアを拡張することができ、セルサーチに関する問題を解決し得れば、非常に有効なシステムである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
基地局間非同期システムにおけるセルサーチ時間を早める方法としては、幾つかの方法が考えられている。その一つは、拡散コードと共に、各基地局で共通の第１同期コードと、その拡散コードを特定するための拡散コードグループ識別用の第２同期コードとを送り、これらの同期コードを元に、送られてくる拡散コードのタイミング及びコード種別を検出する方法である。
【０００７】
この方法を具体的に説明する。基地局からは図８に示すように、第１同期コードＳＣ１、第２同期コードＳＣ２ｉ（ｉ＝１，２，３・・・１５）が送信される。先ず、移動局（携帯通信端末装置）は各基地局で共通の比較的周期の短い第１同期コードＳＣ１との相関をマッチドフィルタ等の相関値獲得手段を用いてとり、第１同期コードＳＣ１の送信タイミングを取得する。これをスロットタイミングＴｓとする。次ぎに、移動局は獲得した第１同期コードＳＣ１と同じタイミングで第２同期コードＳＣ２ｉを取得する。
【０００８】
第２同期コードＳＣ２ｉは比較的周期の長い拡散コードＬＣのタイミングと種別の絞り込みを行うために用いられる。図９に第２同期コードの具体例を示す。拡散コードＬＣは、拡散コードグループＬＣＧＰに分けられ、それぞれのグループＧｒｏｕｐ  １，Ｇｒｏｕｐ  ２，Ｇｒｏｕｐ  ３・・・Ｇｒｏｕｐ  ｍについて、第２同期コードパターンＳＣ２ＰＴが用意される。第２同期コードパターンＳＣ２ＰＴは、複数ある第２同期コードＳＣ２ｉを拡散コードグループＬＣＧＰ毎に特定の繰り返しパターンで並べたもので、このパターンを識別することによって、拡散コードグループＬＣＧＰを特定し、繰り返しパターンの先頭を識別することによって拡散コードＬＣの先頭のタイミング（これをフレームタイミングＴＦと呼ぶ）を得ることができる。
【０００９】
第２同期コードパターンＳＣ２ＰＴの取得ができると、拡散コードＬＣは拡散コードグループＬＣＧＰ内のコードに限定され、フレームタイミングＴＦも既知となるため、ＬＣＧＰ内のコードについての相関を順次求めることにより、当該基地局における拡散コードＬＣの特定を素早く行うことができる。
【００１０】
ところで、ＣＤＭＡ方式では、ダイバシティＲＡＫＥ方式を採用することにより、図１０に示すようなマルチパスによるフェージングの影響を軽減できると共に、Ｓ／Ｎ比の向上を図ることができることを特徴としている。つまり、基地局１０１から携帯端末装置１０２へのダイレクトなパスＰ１の他、建造物１０３Ａや建造物１０３Ｂにより変更されたパスＰ２やパスＰ３からの信号Ｓ２やＳ３を合成することによってフェージングの影響を軽減するとともに、Ｓ／Ｎ比を向上する。
【００１１】
ダイバシティＲＡＫＥ方式では、図１１に時間対エネルギー特性を示す複数のパスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対して、図１２に示すように、それらの信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をそれぞれ受信できる受信機１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃが用意される。そして、タイミング検出器１２３で、各パスにおける拡散コードが補足され、この拡散コードが各パスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の受信機１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃに設定される。複数の受信機１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃにより、複数のパスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の信号がそれぞれ復調され、これらの受信出力が合成回路１２２で合成される。このように、複数のパスＰ１，Ｐ２，Ｐ３からの受信出力をそれぞれ復調し、これら複数のパスからの復調出力を合成すれば、信号強度が大きくなり、Ｓ／Ｎ比の向上が図れると共に、マルチパスによるフェージングの影響が軽減できる。
【００１２】
ＤＳ−ＣＤＭＡ方式では、上記複数のパスＰ１，Ｐ２，Ｐ３のようなマルチパスを検出する際にも、上記セルサーチと同様の手法をとる。すなわち、第１同期コードとの相関によるスロットタイミングの取得、第２同期コードとの相関及び第２同期コードパターンの特定による拡散コードグループ及びフレームタイミングの取得、拡散コードとの相関による拡散コードの特定を行う。ここで、基地局からの情報等により、あらかじめ第２同期コードパターンや拡散コードが既知である場合、第２同期コードパターンや拡散コードの特定処理を、例えば既知である１種類のコードとのみ相関を取るなど、簡略化することができる。
【００１３】
ただし、基地局間非同期システムでは、他の基地局やセルから送信されてくる各基地局共通である第１同期コードを補足するだけでは、同一セルからのマルチパスなのか他セルからの信号なのか判別がつかないため、第２同期コード又は拡散コードのどちらか（又は両方）との相関を取った上で、予め設定された閾値を越えているかどうかを比較することにより、所望のセルからの信号かどうか確認する必要はある。
【００１４】
ところが、第２同期コード又は拡散コードとの相関値に対してある一定の閾値を求めることによって所望のセルからの信号かどうかを判断するだけでは不十分であることがある。
【００１５】
以下、図１３及び図１４を用いて詳細に説明する。図１３のパスＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２は第１の基地局４１、第２の基地局４２から携帯通信端末装置４０への信号経路を示す。パスＰ１１を介して第１の基地局４１から送信される信号とコード１との相関エネルギーＥ１は図１４に示す通りである、また、パスＰ１２から送信される信号とコード１との相関エネルギーＥ２も図１４に示す通りである。また、エネルギーＥ３は、第２の基地局４２からのパスＰ２による信号とコード２によるものである。このＥ３のように比較的大きなエネルギーをもつ信号の場合、正しい拡散コードであるコード２との相関値はもとより、誤った拡散コードであるコード１との相関値も大きい値を示してしまうため、実際には存在しない相関エネルギーＥ３’を誤検出してしまい、実際には存在しない図１３のパスＰ１３があると認識してしまうという問題が発生する。
【００１６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、マルチパスのサーチやセルサーチの精度の向上を実現できる同期検出装置及び方法、並びに無線信号受信装置及び方法の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る同期検出装置は、上記課題を解決するために、基地局から受信した信号と少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードとの相関値を求める相関検出手段と、前記相関検出手段で求めた相関値のエネルギーを求める相関エネルギー算出手段と、前記相関エネルギー算出手段で求められた前記信号の同相成分及び直交成分に対する少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードの相関値のエネルギーの比が、任意に設定可能な下限値と上限値との間にあるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段で有効であると判断された信号を基に、前記基地局から送信されてくる拡散コードに対する同期タイミングを検出するタイミング検出手段とを備える。
【００１８】
本発明に係る同期検出方法は、上記課題を解決するために、基地局から受信した信号と少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードとの相関値を求める相関検出工程と、前記相関検出工程で求められた相関値のエネルギーを求める相関エネルギー算出工程と、前記相関エネルギー算出工程で求められた前記信号の同相成分及び直交成分に対する少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードの相関値のエネルギーの比が、任意に設定可能な下限値と上限値との間にあるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する判断工程と、前記判断工程で有効であると判断された信号を基に、前記基地局から送信されてくる拡散コードに対する同期タイミングを検出するタイミング検出工程とを備える。
【００１９】
本発明に係る無線信号受信装置は、上記課題を解決するために、基地局から受信した信号と少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードとの相関値を求める相関検出手段と、前記相関検出手段で求めた相関値のエネルギーを求める相関エネルギー算出手段と、前記相関エネルギー算出手段で求められた前記信号の同相成分及び直交成分に対する少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードの相関値のエネルギーの比が、任意に設定可能な下限値と上限値との間にあるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段で有効であると判断された信号を基に、前記基地局から送信されてくる拡散コードに対する同期タイミングを検出するタイミング検出手段と、上記タイミング検出手段で検出した同期タイミングにより得られる拡散コードを用い、上記基地局から複数経路を経て送信される信号を逆拡散し、この逆拡散した複数経路の信号をそれぞれの経路毎に復調してから合成して復調信号を出力する復調手段とを備える。
【００２０】
本発明に係る無線信号受信方法は、上記課題を解決するために、基地局から受信した信号と少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードとの相関値を求める相関検出工程と、前記相関検出工程で求められ相関値のエネルギーを求める相関エネルギー算出工程と、前記相関エネルギー算出工程で求められた前記信号の同相成分及び直交成分に対する少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードの相関値のエネルギーの比が、任意に設定可能な下限値と上限値との間にあるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する判断工程と、前記判断工程で有効であると判断された信号を基に、前記基地局から送信されてくる拡散コードに対する同期タイミングを検出するタイミング検出工程と、上記タイミング検出工程で検出した同期タイミングに基づいて得た上記拡散コードを基に上記受信信号を復調する復調工程とを備える。
【００２１】
上記各装置及び方法では、受信した信号に対して、少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードに対する相関値を同時に求め、これらの比が想定される比として設定された値とかけ離れていた場合、その相関値を誤りとすることにより、同期信号の誤検出を低減させることができ、マルチパスのサーチやセルサーチの精度を向上できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、本発明の同期検出装置の具体例を内蔵している無線信号受信装置である。
【００２３】
なお、これら同期検出装置及び無線信号受信装置は、以下に説明するハードウェア構成を採って実現されるが、本発明の同期検出方法及び無線信号受信方法をソフトウェアとして実行するコンピュータシステムによって実現されてもよい。
【００２４】
図１に示すこの無線信号受信装置１は、ＣＤＭＡ方式の、基地局間非同期システムにおいて使用されるものであり、同期検出装置２と、復調装置３とを備えている。同期検出装置２は、基地局毎にパイロット信号として送信されてくる異なる拡散コードに対する同期タイミングを検出し、送信タイミング信号Ｔcodeを検出する。復調装置３は、同期検出装置２で検出されたタイミング信号Ｔcodeに基づいて取り出した拡散コードを用い、基地局で拡散コードにより拡散されて送信されてきた送信信号を復調する。
【００２５】
また、この無線信号受信装置１は、基地局から送信されてくるスペクトラム拡散された信号を受信するアンテナ４と、このアンテナ４で受信したスペクトラム拡散信号を中間周波信号に変換するＲＦ部５と、このＲＦ部５からの中間周波信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部６も備えている。なお、詳細にはＲＦ部５の後段で上記中間周波信号を分配し、この分配された信号に後述の図２に示すようにπ／２シフトされている二つの発振信号を乗算してからＡ／Ｄ変換し、さらにＢＰＦを通して、上記スペクトラム拡散された送信信号の同相成分ＤＩと、直交成分ＤＱを取り出し、上記同期検出装置２及び上記復調装置３に供給している。また、この無線信号受信装置１は、同期検出装置２及び復調装置３を制御するコントローラ７も備えている。
【００２６】
同期検出装置２は、送信信号の同相成分ＤＩと直交成分ＤＱとを受け取り、基地局毎に送信されてくる異なる拡散コードの送信タイミング信号Ｔcodeを検出し、その送信タイミング信号Ｔcodeをコントローラ７に渡す。
【００２７】
コントローラ７は上記拡散コードの送信タイミング信号Ｔcodeを復調装置３にされており、コントローラ７を介して同期検出装置２から送られた上記送信タイミング信号Ｔcodeに基づいて上記送信信号の同相成分ＤＩと直交成分ＤＱに逆拡散処理を施し、経路毎に復調処理を施してから合成して復調データを出力端子８から出力する。
【００２８】
次ぎに、同期検出装置２の詳細な構成について図２を用いて説明する。この同期検出装置２には、送信信号の同相成分ＤＩと直交成分ＤＱが供給される。これら成分は、以下のようにして生成されている。先ず、入力端子１０を介して上記ＲＦ部５から中間周波信号が供給される。この中間周波信号は、分配され乗算器１１I及び乗算器１１Qに供給される。乗算器１１Iには、発振器１２から中間周波の発振信号（cosωｔ）が供給される。一方、乗算器１１Qには発振器１２からの発振信号の位相をπ／２だけ移相する移相器１３から位相がシフトされた発振信号（sinωｔ）が供給される。乗算器１１Iは上記中間周波信号に上記発振信号（cosωｔ）を乗算し、その乗算出力をＡ／Ｄ変換器６Iに出力する。Ａ／Ｄ変換器６Iは、上記乗算出力をデジタル信号に変換しＢＰＦ１４Iに供給する。ＢＰＦ１４Iで必要な帯域のみ通された信号は、同相成分のベースバンド信号ＤＩとなる。一方、乗算器１１Qは上記中間周波信号に上記発振信号（sinωｔ）を乗算し、その乗算出力をＡ／Ｄ変換器６Qに出力する。Ａ／Ｄ変換器６Qは、上記乗算出力をデジタル信号に変換しＢＰＦ１４Qに供給する。ＢＰＦ１４Qで必要な帯域のみ通された信号は、直交成分のベースバンド信号ＤＱとなる。
【００２９】
同期検出装置２は、上記同相成分のベースバンド信号ＤＩと２種類のコードＣ１，Ｃ２との相関値ＤＩ・Ｃ１及び相関値ＤＩ・Ｃ２を求める相関検出部１５と、上記直交成分のベースバンド信号ＤＱと２種類のコードＣ１，Ｃ２との相関値ＤＱ・Ｃ１及び相関値ＤＱ・Ｃ２を求める相関検出部１７と、相関検出部１５で検出された相関値ＤＩ・Ｃ１と相関検出部１７で検出された相関値ＤＱ・Ｃ１との相関エネルギーＥａを算出する相関エネルギー算出部１９と、相関検出部１５で検出された相関値ＤＩ・Ｃ２と相関検出部１７で検出された相関値ＤＱ・Ｃ２との相関エネルギーＥｂを算出する相関エネルギー算出部２０と、上記相関エネルギー算出部１９及び相関エネルギー算出部２０で求めた相関エネルギーＥａ及び相関エネルギーＥｂを基に前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断する判断部となる比較部２１と、この比較部２１で有効であると判断された信号を基に、前記基地局から送信されてくる拡散コードの送信タイミング信号Ｔcodeを検出するタイミング検出部２３とを備える。
【００３０】
また、この同期検出装置２は、上記２種類のコードＣ１，Ｃ２を発生するコード発生器２５と、比較部２１で有効であると判断された信号の相関エネルギーとそのタイミングを記録するメモリ２２と、タイミング検出部２３にタイミング信号を送るカウンタ２４とを備える。
【００３１】
相関検出部１５は、マッチドフィルタ１６1及びマッチドフィルタ１６2を備えており、マッチドフィルタ１６1により同相成分ＤＩに対するコードＣＩの相関値ＤＩ・ＣＩを検出し、マッチドフィルタ１６2により同相成分ＤＩに対するコードＣ２の相関値ＤＩ・Ｃ２を検出している。相関検出部１７は、マッチドフィルタ１８1及びマッチドフィルタ１８2を備えており、マッチドフィルタ１８1により直交成分ＤＱに対するコードＣＩの相関値ＤＱ・ＣＩを検出し、マッチドフィルタ１８2により直交成分ＤＱに対するコードＣ２の相関値ＤＱ・Ｃ２を検出している。
【００３２】
マッチドフィルタの具体例の構成を図３に示す。同相成分ＤＩ又は直交成分ＤＱをシフトレジスタ３１に入力してクロックＣＬＫ１で順次シフトさせる。一方受信信号に含まれていると予想されるコードＣi（iは１又は２）を相関係数Ｔとして入力しておき、シフトレジスタ３１の出力に上記相関係数Ｔを乗算器３２で乗じたものの和を加算部３３で計算し、相関値出力とする。
【００３３】
次ぎに、コード発生器２５が発生する少なくとも２種類のコードについて説明する。この無線信号受信装置１が使用される基地局間非同期システムでは、基地局からパイロット信号として送られてくると思われる拡散コードのレプリカコードと、各基地局で共通の第１同期コードＳＣ１と、上記拡散コードを特定するための拡散コードグループ識別用の第２同期コードＳＣ２を基に、基地局から送られてくる拡散コードの送信タイミング及びコード種別を検出している。これら第１同期コードＳＣ１と、第２同期コードＳＣ２と、拡散コードは、疑似ランダム雑音（Pseudorandom Noise:ＰＮ）コードに含まれるものである。ここで、第１同期コードＳＣ１は、各基地局で共通の比較的周期の短い同期コードである。第２同期コードＳＣ２は、比較的周期の長い拡散コードのタイミングと種別の絞り込みを行うために用いられる。この実施の形態では、第１同期コードＳＣ１を上記コードＣ１として、第２同期コードＳＣ２を上記コードＣ２として、コード発生器２５から発生する。
【００３４】
相関エネルギー算出部１９は、マッチドフィルタ１６1で検出された相関値ＤＩ・Ｃ１をＡ、マッチドフィルタ１８1で検出された相関値ＤＱ・Ｃ１をＢとするとき、Ａ2＋Ｂ2を計算することにより相関エネルギーＥａを算出する。また、相関エネルギー算出部２０は、マッチドフィルタ１６2からの相関値ＤＩ・Ｃ２をＡ、マッチドフィルタ１８2からの相関値ＤＱ・Ｃ２をＢとするとき、Ａ2＋Ｂ2を計算することにより相関エネルギーＥｂを算出する。
【００３５】
比較部２１は、相関エネルギーＥａと相関エネルギーＥｂの比、Ｅａ／Ｅｂが端子２７，端子２８から供給される任意に設定可能な値Ｒ１，Ｒ２に対してＲ１＜Ｅａ／Ｅｂ＜Ｒ２であれば、前記基地局から送信されてくる信号は有効であると判断する。また、端子２９からの閾値Ｔｈを相関エネルギーＥａ及び／又はＥｂが越え、さらにＲ１＜Ｅａ／Ｅｂ＜Ｒ２が満足されたときに、前記基地局から送信されてくる信号を有効であると判断してもよい。
【００３６】
メモリ２２は、比較部２１で有効であると判断された信号の相関エネルギーＥａ，相関エネルギーＥｂを時間タイミングとともに記録する。つまり、どの時間タイミングでどれだけの相関エネルギーが出たかを記録する。
【００３７】
タイミング検出部２３は、メモリ２２に記録されている相関エネルギーＥａ，相関エネルギーＥｂの時間タイミングが、カウンタ２４のカウント値の示すタイミングと一致したときに、拡散コードの送信タイミング信号Ｔcodeを取り出し、出力端子２６から上記図１のコントローラ７に供給する。
【００３８】
この無線信号受信装置（ＣＤＭＡ方式）では、ダイバシティＲＡＫＥ方式を採用している。つまり、図１０に示したように基地局１０１からのダイレクトなパスＰ１の他、建造物１０３Ａや建造物ビル１０３Ｂにより変更されたパスＰ２やパスＰ３からの信号を合成している。これによりフェージングの影響を軽減するとともに、Ｓ／Ｎ比を向上する。
【００３９】
ダイバシティＲＡＫＥ方式を採用した、図１の無線信号受信装置１の復調装置３は、複数のパスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の信号をそれぞれ処理するフィンガ３４，３５，３６と、これらフィンガ３４，３５，３６からの出力信号を合成するＲＡＫＥ合成回路３７を備えている。
【００４０】
フィンガ３４，３５，３６には、同期検出装置２で検出された送信タイミング信号Ｔcodeが供給される。そして、フィンガ３４，３５，３６では、上記送信タイミング信号Ｔcodeを受け取ったタイミングが、拡散コードを受信するタイミングと認識し、この送信タイミング信号Ｔcodeを用いて上記パスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の同相成分ＤＩ，直交成分ＤＱに逆拡散処理を施し、複数のパスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の信号をそれぞれ復調する。そして、これらの復調出力はＲＡＫＡ合成回路３７で合成される。
【００４１】
次ぎに、上述した構成の無線信号受信装置１の動作を、基地局間非同期システムにおける携帯通信端末装置に適用した場合について説明する。この携帯通信端末装置は、基地局間非同期システムにおいて使用される場合、同一基地局からのマルチパスによる信号なのか、他基地局からの信号なのかを判断する必要がある。つまり、セルサーチによりある基地局に接続することを決めた携帯通信端末装置においてその基地局からのマルチパスによる信号を探すとき、他の基地局からのパスを誤検出してしまうのを避けるため、所望の基地局からの信号かどうかを確認することが行われる。
【００４２】
例えば、前述した図１３において、携帯通信端末装置４０へは第１の基地局４１から障害のないパスＰ１１の信号Ｓ１１と建造物等で反射されたパスＰ１２による信号Ｓ１２が届く。携帯通信端末装置４０では、これまで、図４のフローチャートに示すように、第１の基地局４１からのパスＰ１１の信号Ｓ１１と第１の基地局４１から送られてくると思われる拡散コードのレプリカコード（コード１と記す）との相関値、及び、パスＰ１２の信号Ｓ１２とコード１との相関値をステップＳ１で求め、ステップＳ２でその相関エネルギーＥ１及び相関エネルギーＥ２（図１４に示す）を算出し、ステップＳ３でそれら相関エネルギーＥ１及び相関エネルギーＥ２を所定の閾値Ｔｈと比較し、相関エネルギーＥが閾値Ｔｈよりも大きいときに正しい検出結果とし、ステップＳ４でメモリに時間タイミングとともに記録していた。
【００４３】
しかし、図１３に示すように第２の基地局４２からのパスＰ２の信号Ｓ２がこの携帯通信端末装置４０に届くような状況で、第２の基地局４２から送られてくると思われる拡散コードのレプリカコード（コード２）を用いての相関値のエネルギーＥ３が図１４に示すように大きいとき、上記パスＰ２の信号Ｓ２と上記コード１との相関値のエネルギーＥ３’も上記閾値Ｔｈより大きくなり、誤った相関エネルギーＥ３’を認識してしまい、実際には存在しないパスＰ１３があると誤検出してしまっていた。
【００４４】
そこで、本実施の形態では、上記同期検出装置２において、受信した信号に対する、上記２種類の同期コードＳＣＩ（コードＣ１），ＳＣ２（コードＣ２）の相関値を同時に求め、それらの相関値のエネルギーＥａ，Ｅｂをエネルギー算出部１９及び２０で算出し、これらの比Ｅａ／Ｅｂが所定の条件を満たしているか否かを比較部２１で判断している。ここで、相関エネルギーの比Ｅａ／Ｅｂが所定の条件を満たしていないときには誤検出として、メモリ２２に記録しない。
【００４５】
以下に、上記同期検出装置の詳細な動作について図１３、図５、図６を用いて説明する。図１３におけるパスＰ１１の信号Ｓ１１の同相成分ＤＩとコードＣ１との相関値ＤI・Ｃ１及び直交成分ＤＱとコードＣ１との相関値ＤＱ・Ｃ１は図６に示すステップＳ１１にて相関検出部１５のマッチドフィルタ１６1及び相関検出部１７のマッチドフィルタ１８1により検出される。これら相関値ＤI・Ｃ１及び相関値ＤＱ・Ｃ１はステップＳ１２にてエネルギー算出部１９のＡ入力端子及びＢ入力端子に供給され、そこでＡ2＋Ｂ2が計算されて図５に示す相関エネルギーＥ１１が求められる。同様に、パスＰ１１の信号の同相成分ＤＩとコードＣ２との相関値ＤI・Ｃ２及び直交成分ＤＱとコードＣ２との相関値ＤＱ・Ｃ２が相関検出部１５のマッチドフィルタ１６2及び相関検出部１７のマッチドフィルタ１８2で検出され（ステップＳ１１）、これらの相関値ＤI・Ｃ２及び相関値ＤＱ・Ｃ２がエネルギー算出部２０のＡ入力端子及びＢ入力端子に供給され、ステップＳ１２にて図５に示す相関エネルギーＥ１２が求められる。なお、ここで相関エネルギーＥ１１と相関エネルギーＥ１２は同じタイミングで求められる。
【００４６】
次ぎに、相関エネルギーＥ１１と相関エネルギーＥ１２は比較部２１に供給され、ステップＳ１３において、その比Ｅ１１／Ｅ１２が任意に設定可能な値Ｒ１，Ｒ２に対してＲ１＜Ｅ１１／Ｅ１２＜Ｒ２であるか否かが判断される。このステップＳ１３にてＲ１＜Ｅ１１／Ｅ１２＜Ｒ２が満足されれば、上記基地局から送信された信号は有効であり、相関エネルギーＥ１１，Ｅ１２の値は正しいと判断され、ステップＳ１４にてメモリ２２に時間タイミングとともに記録される。
【００４７】
また、パスＰ１２の信号Ｓ１２の同相成分ＤIとコードＣ１との相関値ＤI・Ｃ１及び直交成分ＤＱとコードＣ１との相関値ＤＱ・Ｃ１と、パスＰ１２の信号Ｓ１２の同相成分ＤIとコードＣ２との相関値ＤI・Ｃ２及び直交成分ＤＱとコードＣ２との相関値ＤＱ・Ｃ２も同様に求められる（ステップＳ１１）。そして、相関エネルギー算出部１９及び相関エネルギー算出部２０は、図５に示す相関エネルギーＥ２１及び相関エネルギーＥ２２を算出する（ステップＳ１２）。比較部２１はＲ１＜Ｅ２１／Ｅ２２＜Ｒ２を判断し（ステップＳ１３）、上記基地局から送信された信号が有効であり、相関エネルギーＥ２１，Ｅ２２の値を正しいと判断したらステップＳ１４にてメモリ２２に時間タイミングとともに記録する。
【００４８】
ここで、図１３に示すように第２の基地局４２からのパスＰ２の信号Ｓ２がこの携帯通信端末装置４０に届くような状況で、その同相成分ＤＩ２及び直交成分ＤＱ２に対する第２の基地局４２からのコードＣ１の相関エネルギーＥ３１と、第２の基地局４２からのコードＣ２の相関エネルギーＥ３２との比がＲ１＜Ｅ３１／Ｅ３２＜Ｒ２を満たすほどであるときでも、上記第２の基地局４２からの信号Ｓ２の同相成分ＤＩ２及び直交成分ＤＱ２に対する第１の基地局４１のコードＣ１の相関エネルギーＥ３１’と、第１の基地局４１からのコードＣ２の相関エネルギーＥ３２’との比が、ステップＳ１３による判断でＲ１＜Ｅ３１’／Ｅ３２’＜Ｒ２を満足しなければ、上記基地局から送信される信号は有効ではなく、相関エネルギーＥ３１’と相関エネルギーＥ３２’は誤ったものであると判断される。したがって、この同期検出装置２では、誤った検出結果である相関エネルギーＥ３１’と相関エネルギーＥ３２’をメモリ２２に記録することがない。
【００４９】
以上のように、一つのパスに含まれるコードＣ１，Ｃ２に対する相関エネルギーＥａ，Ｅｂを同時に求めてそれらが正しいか否かを判断手段で判断する（ステップＳ１３）ことにより、上記図１３に示した状況下でも、図５の相関エネルギーＥ３１’と相関エネルギーＥ３２’は、Ｅ３１’／Ｅ３２’＜Ｒ１又はＥ３１’／Ｅ３２’＞Ｒ２となり、上記基地局から送信された信号は有効ではなく、その相関エネルギーは誤った相関エネルギーであると認識し、メモリに保存せず、誤検出を回避することができる。
【００５０】
次ぎに、上記同期検出装置の詳細な他の動作について図７を用いて説明する。上記図２において、比較部２１が端子２９から入力される閾値Ｔｈを用い、この閾値Ｔｈを相関エネルギーＥａ及び／又はＥｂが越え、さらにＲ１＜Ｅａ／Ｅｂ＜Ｒ２を満足したときに、上記基地局から送信される信号が有効であると判断し、その相関エネルギーが正しいとする動作である。
【００５１】
ステップＳ２１，ステップＳ２２，ステップＳ２４及びステップＳ２５の処理は、上記図６に示したステップＳ１１，ステップＳ１２，ステップＳ１３及びステップＳ１４と同様であるが上記ステップＳ２２とステップＳ２４の間にステップＳ２３が入り、上記閾値Ｔｈを相関エネルギーＥａ及び／又はＥｂが越えたときにステップＳ２４に進んでいる。これにより、閾値Ｔｈを相関エネルギーＥａ及び／又はＥｂが越え、さらにＲ１＜Ｅａ／Ｅｂ＜Ｒ２が満足されたときに、上記基地局から送信された信号が有効であると判断し、その相関エネルギーが正しいとされる。このようにすれば、より厳密に相関エネルギーの確かさを判断することができる。
【００５２】
また、図示は省略するが、上記図６のステップＳ１３の代わりに、相関エネルギーＥａを基に相関エネルギーＥｂに対する閾値Ｔｈを設定し、相関エネルギーＥｂがこの閾値Ｔｈを超えるか否かを判定して前記基地局から受信した信号が有効であるか否かを判断してもよい。
【００５３】
なお、上記図６のフローチャート及び図７のフローチャートに示した一連の同期検出処理は、プログラム化されてコンピュータシステムによって実行されてもよい。この場合、ステップＳ１４又はステップＳ２５の後に、タイミング検出処理にてメモリから読み出した相関エネルギーとタイミング情報から拡散コードの送信タイミング信号を検出できる。
【００５４】
また、上記コンピュータは、上記同期検出プログラムのタイミング検出処理で検出された拡散コードの送信タイミング信号を、復調処理にて用い、この送信タイミング信号から拡散コードを得て、受信信号を復調してもよい。これは、上記無線信号受信方法をプログラム化したものをコンピュータシステムによって実行することになる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、受信した信号に対して、少なくとも２種類の疑似ランダム雑音コードに対する相関値を同時に求め、これらの比が想定される比として設定された値とかけ離れていた場合、その相関値を誤りとすることにより、同期信号の誤検出を低減させることができ、マルチパスのサーチやセルサーチの精度を向上できるので、マルチパスのサーチやセルサーチの精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態となる無線信号受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記無線信号受信装置に含まれる同期検出装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】上記同期検出装置に含まれるマッチドフィルタの具体例を示す図である。
【図４】従来の携帯通信端末装置による同期検出方法を示すフローチャートである。
【図５】上記図２に示した同期検出装置における比較部での処理を説明するための特性図である。
【図６】上記図２に示した同期検出装置の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】上記図２に示した同期検出装置の詳細な他の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】ＤＳ−ＣＤＭＡ方式の拡散コードの同期方式を説明するための図である。
【図９】第２同期コードパターンの具体例を示す図である。
【図１０】ＣＤＭＡ方式の携帯端末装置が採用しているダイバシティＲＡＫＥ方式の特徴を説明するための図である。
【図１１】ダイバシティＲＡＫＥ方式における、異なるパスの信号のエネルギー特性を示す図である。
【図１２】ダイバシティＲＡＫＥ方式の携帯通信装置の受信動作を説明するための図である。
【図１３】複数の基地局からのマルチパスの具体例を示す図である。
【図１４】マルチパスの誤検出の例を示す図である。
【符号の説明】
１  無線信号受信装置、２  同期検出装置、３  復調装置、７  コントローラ、１５  相関検出部、１６1，１６2  マッチドフィルタ、１７  相関検出部、１８1，１８2  マッチドフィルタ、１９，２０  相関エネルギー算出部、２１  比較部、２２  メモリ、２３  タイミング検出部、２４  カウンタ、２５  コード発生器
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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