(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記のステップ：
Ａ．ユーザー端末が受信した一つ以上の同期下りパイロット信号発信源である同一周波数基地局の数、および各同期下りパイロット信号のメインパス位置を確定するステップ；
Ｂ．ステップＡで得た同期下りパイロット信号のメインパス位置に基づき、前記同一周波数基地局数に対応する各同一周波数基地局の同期下りパイロット信号を合成するステップ；
Ｃ.ステップＢで述べた合成後の信号に基づき、キャリア周波数偏移の粗推定値を計算するステップ、
からなるＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項２】
前記ステップＡで述べたユーザー端末が受信した一つ以上の同期下りパイロット信号発信源である同一周波数基地局の数を確定することにおいて、下記のステップ：
Ａ１．ユーザー端末が受信した各同期下りパイロット信号の出力ピーク値を計算するとともに、設定した最大同一周波数基地局数の各出力ピーク値を降順に選択するステップ；
Ａ２．ステップＡ１で序列することで得た最大出力ピーク値と後続の出力ピーク値の比率を設定閾値と比較することにより、ユーザー端末が受信した一つ以上の同期下りパイロット信号の発信源である同一周波数基地局数を確定するステップ、
からなる請求項１に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項３】
前記ステップＡ１には、下記のステップ：
Ａ１１．当地の同期下りパイロット符号と受信した同期下りパイロット信号の重相関シフトを行い、ユーザー端末が受信した同期下りパイロット信号の出力値を得るステップ；
Ａ１２．各同期下りパイロット符号に対応する出力ピーク値を確定するステップ、
が含まれていることを特徴とする請求項２に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項４】
前記ステップＡ１１とステップＡ１２の間に、１フレームを上回る各フレーム出力値を選ぶと同時に、各フレームのここで述べた出力値を平均するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項５】
前記ステップＡ２には以下のステップ：
Ａ２１．降順に序列した出力ピーク値に番号を付けると同時に、現在の序列番号を前記最大同一周波数基地局数として設定するステップ；
Ａ２２．最大出力ピーク値と現在の序列番号に対応する出力ピーク値の比率が、設定閾値を上回るか否かを判断し、上回る場合、ユーザー端末が受信した同期下りパイロット信号の発信源である同一周波数基地局数を現在の序列番号の値とし、上回らない場合、現在の序列番号から１を減じるとともに、ステップＡ２２に戻ってこれを実行するステップ、
が含まれていることを特徴とする請求項２に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項６】
前記ステップＡの前に、一つの下りパイロットタイムスロットの開始位置において同期下りパイロット信号を受信し、１２８のチップのベクトルデータを読み取るステップが含まれることを特徴とする請求項１に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項７】
前記ステップＡで述べた同一周波数基地局数が１を上回る時、前記ステップＢの前に、各同一周波数基地局の信号にマルチ合成を行うステップが含まれることを特徴とする請求項２に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項８】
前記各同一周波数基地局の信号にマルチ合成を行うのに、下記のステップ：
出力ピーク値前の予め定めた数値のポイントから始めて、予め定めた数値の２倍に、前記同期下りパイロット符号の長さポイントを加えた、同期下りパイロット信号のデータを読み取るステップ；
遅延時間の異なるマルチパス同期下りパイロット信号の符号間の位相差異と、遅延パスの位相差異を取り除いた後、最大比合成を行うステップ、
が含まれていることを特徴とする請求項７に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項９】
前記ステップＢの中で述べた、同一周波数基地局数に対応する各同一周波数基地局の同期下りパイロット信号を合成するとは、前記同一周波数基地局数に対応する各同一周波数基地局の同期下りパイロット信号に等利得合成、また加重合成を行い、合成した信号の序列を得ることを特徴する請求項１に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項１０】
前記ステップＣにおいて、前記合成信号の序列における間隔を設定距離とする二つの符号間の位相差に基づき、キャリア周波数偏移の粗推定値を得ることを特徴とする請求項９に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項１１】
前記ステップＣにおいて、さらに、回数を設定したキャリア周波数偏移の推定を行った後、これを平均して、キャリア周波数偏移の推定値を得るステップが含まれることを特徴とする請求項１０に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項１２】
前記ステップＣにおいて、前記合成信号の序列における間隔を設定距離とする二つの符号間の位相差の和を求め、位相角を計算して、キャリア周波数偏移の推定値を得ることを特徴とする請求項１０に記載のユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法。
【請求項１３】
少なくとも；
ユーザー端末が受信した同期下りパイロット信号に基づき、ユーザー端末が受信した同期下りパイロット信号の発信源である同一周波数基地局数、および同一周波数基地局が発信した同期下りパイロット信号のメインパス位置を確定するために用いており、前記同一周波数基地局数と各同期下りパイロット信号のメインパス位置を合成モジュールにアウトプットする判断モジュールと、
同期下りパイロット信号のメインパス位置に基づき、前記同一周波数基地局数に対応する各同一周波数基地局の同期下りパイロット信号を合成するために用いており、合成後の信号をキャリア周波数偏移獲得モジュールにアウトプットする合成モジュールと、
受信した合成後の信号に基づき、キャリア周波数偏移の粗推定値を得るために用いるキャリア周波数偏移獲得モジュールと、
が含まれていることを特徴とするＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのユーザー端末がキャリア周波数偏移の推定を行う装置。
【請求項１４】
前記同一周波数基地局数が１を上回る場合は、前記装置には更に各同一周波数基地局の同期下りパイロット信号をマルチパス合成するために用いており、マルチパス合成後の信号を、合成モジュールにアウトプットするマルチパス合成モジュールを含むことを特徴とする請求項１３に記載のＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのユーザー端末がキャリア周波数偏移の推定を行う装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）移動通信技術に関して、特にユーザー端末が行なう時分割-同期符号分割多重接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）のキャリア周波数偏移を推定する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいて、基地局と端末はいずれも公称キャリア周波数によってデータの発信と受信を行っている。デバイスレベルの制限を受けることから、実際の発信周波数、受信周波数と公称周波数との間には、常に一定の偏差が存在する。基地局側では、基地局が受ける温度、体積、消費電力、コストなどの制限が比較的小さいことから、オシレータの周波数精度は、基準の条件を満たすことができる。ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムは、基地局キャリア周波数誤差が０．０５ＰＰＭを下回り、またユーザー側ではユーザー端末キャリア周波数の誤差が０．１ＰＰＭを下回ることを要求している。しかしユーザー端末では、温度、体積、消費電力、コストなどの制限を比較的多く受けることから、選択したオシレータの周波数精度は一般的に基準の条件を満たすことができない。このように、ユーザー端末は基地局が発信した既に分かっている同期下りパイロット信号（ＳＹＮＣ＿ＤＬ）を用いてキャリア周波数偏移を推定すると同時に、キャリア周波数偏移の推定値を用いて自動周波数制御（ＡＦＣ）を行い、ユーザー端末のキャリア周波数誤差がシステムの条件を満たすようにする必要がある。
【０００３】
現有するキャリア周波数偏移の推定プランでは、ユーザー端末はいずれも単一の基地局が発信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号のみを用いてキャリア周波数偏差を推定している。当該基地局は、一つのアンテナを用いて信号を発信することも、複数のアンテナを用いて信号を発信することもでき、各アンテナが発信するキャリア周波数はいずれも同一である。図１では、既存の技術において複数の基地局が行なっているキャリア周波数偏移推定システムの略図を示した。
【０００４】
ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムでは、専用の下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）を設けており、基地局は各フレームのＤｗＰＴＳでＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を発信する。ＳＹＮＣ＿ＤＬを構成する信号のＳＹＮＣ＿ＤＬ符号は、同一のキャリア周波数を使用する隣接エリアを区分するために用いる。同一のキャリア周波数を用いる隣接エリアは、ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号によって区分される、と言うこともできる。基準では、ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号は３２組、各組のＳＹＮＣ＿ＤＬ符号の長さは６４チップ（ｃｈｉｐｓ）と規定している。エリア初期検索を行なう時、ユーザー端末はある特定の周波数ポイントで現在駐留を希望するエリアが使用しているＳＹＮＣ＿ＤＬ符号を検索し、下り回線の同期を完成させる。その後、当該ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号に基づきキャリア周波数偏移を推定すると同時に、これによって得たキャリア周波数偏移推定値に基づき、キャリア周波数偏移がシステムの条件を満たすよう、キャリア周波数を調整する。
【０００５】
システムがＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を用いてキャリア周波数偏移の推定と粗調整を行い、調整後のユーザー端末キャリア周波数偏移が１ｋＨｚを下回る必要があると仮定する。その場合、対応する周波数ポイントにおいて、ユーザー端末が単一基地局の発信するＳＹＮＣ＿ＤＬ信号のみを受信した、または現在駐留を希望するエリアのＳＹＮＣ＿ＤＬ信号がその他同一周波数エリアのＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を大きく上回る時、たとえば信号出力比が６ｄＢ以上である場合、現有するキャリア周波数偏移の推定方法、および調整方法を用いて、調整後のユーザー端末キャリア周波数偏移がシステムの条件を満たすようにすることができる。ただし、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのユーザー端末が同時に受信した同一周波数エリアのＳＹＮＣ＿ＤＬ信号出力の差異が小さい場合、その内一つのエリアの発信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号が、他のエリアの発信するＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の干渉となる場合がある。たとえばエリア周辺部でＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのユーザー端末が受信した複数のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の出力比が３ｄＢ以内である場合、現有するキャリア周波数偏移の推定方法、および調整方法では、ユーザー端末のキャリア周波数偏移がシステムの条件を満たすことができないケースが、１０〜２０%前後の確率で存在する。
【０００６】
ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムでは、ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の長さが比較的短く、わずか６４ｃｈｉｐｓ（５０μｓ）であることから、ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を用いて行うキャリア周波数偏移の推定と粗調整では、調整後のキャリア周波数偏移が依然として比較的大きくなり、例えば１ｋＨｚ以下である。図１が示すようなＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのユーザー端末が複数の同一周波数基地局の発信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を同時に受信し、かつＳＹＮＣ＿ＤＬ信号出力比の差異が小さい、例えば３ｄＢ以内という状況では、現有するキャリア周波数偏移の推定方法を採用した場合、即ち受信した現在駐留を希望するエリア（基地局）のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号、つまり出力が最大となるＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を利用してキャリア周波数偏移を推定した場合は、ＡＦＣの後にユーザー端末のキャリア周波数偏移を１ｋＨｚ以下とすることができないケースが、１０〜２０%前後の確率で存在する。このような状況では、ユーザー端末のエリア初期検索を完成することができず、エリア初期検索の成功確率に影響する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上に鑑み、本発明ではＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのユーザー端末（以下、単にユーザー端末という）がキャリア周波数偏移を推定する方法を提示することを一つの目的とする。また、ユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する装置を提示して、ユーザー端末のキャリア周波数偏移をシステムの条件を満たすようにし、エリア初期検索の成功率を高めることを、本発明のもう一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明はユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する方法を提示する。当該方法には、以下の手順を含む。
【０００９】
Ａ.ユーザー端末が受信した一つ以上の同期下りパイロット信号（以下、ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号とすることがある）の発信源である同一周波数基地局（以下、単に基地局）の数、および各ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号のメインパス位置を確定する。
Ｂ.手順Ａで得たＳＹＮＣ＿ＤＬ信号のメインパス位置に基づき、ここで述べた基地局数に対応する各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を合成する。
Ｃ.手順Ｂで述べた合成後の信号に基づき、キャリア周波数偏移の粗推定値を計算する。
【００１０】
手順Ａで述べたユーザー端末が受信した一つ以上のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の発信源である基地局数の確定には、以下の手順を含む。
Ａ１.ユーザー端末が受信した各ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の出力ピーク値を計算すると同時に、設定した最大基地局数の各出力ピーク値を降順に選んで序列する。
Ａ２.手順Ａ１において序列することで得た最大出力ピーク値と後続の出力ピーク値との比率は、設定閾値と比較することにより、ユーザー端末が受信した一つ以上の信号発信源である基地局数を確定する。
【００１１】
ここで述べたＳＹＮＣ＿ＤＬ信号とは、同期下りパイロット信号である。ここで述べる手順Ａ１には、以下の手順を含む。
Ａ１１.当地の同期下りパイロット符号と受信した同期下りパイロット信号の重相関シフトを行い、ユーザー端末が受信した同期下りパイロット信号の出力値を得る。
Ａ１２.各同期下りパイロット符号に対応する出力ピーク値を確定する。
【００１２】
ここで述べた手順Ａ１１と手順Ａ１２の間には、更に以下の手順を含む。１フレームを上回る各フレームの出力値を選び、同時に各フレームに対してここで述べた出力値を平均する。
【００１３】
ここで述べた手順Ａ２には、以下の手順を含む。
Ａ２１.降順に序列した出力ピーク値に番号を付けると同時に、現在の序列番号をここで述べた最大基地局数と設定する。
Ａ２２.最大出力ピーク値と現在の序列番号に対応する出力ピーク値との比率が、設定閾値を上回るか否かを判断する。上回る場合、ユーザー端末が受信した信号の発信源である基地局数を現在の序列番号の値とする。上回らない場合、現在の序列番号から１を減じるとともに、手順Ａ２２に戻ってこれを実行する。
【００１４】
ここで述べた手順Ａの前は、更に以下の手順を含む。一つの下りパイロットタイムスロットの開始位置で同期下りパイロット信号を受信し、１２８個のチップのベクトルデータを読み取る。
【００１５】
手順Ａで述べた基地局数が１を上回る場合、ここで述べる手順Ｂの前には更に以下の手順を含む。各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に対してマルチパス合成を行う。
【００１６】
ここで述べた各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に対して行うマルチパス合成には、以下の手順を含む。
出力ピーク値前の予め定めた数値のポイントから始めて、予め定めた数値の２倍に、ここで述べた同期下りパイロット符号の長さポイントを加えた、同期下りパイロット信号のデータを読み取る。
遅延時間の異なるマルチパス同期下りパイロット信号の符号間位相差異と、遅延パスの位相差異を取り除いた後、最大比合成を行う。
【００１７】
手順Ｂの、ここで述べた基地局数に対応する基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を合成するとは、ここで述べた基地局数に対応する各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に等利得合成、または加重合成を行い、合成した信号の序列を得ることである。
【００１８】
ここで述べた手順Ｃとは、ここで述べた合成信号の序列における間隔を設定距離とする二つの符号間の位相差に基づき、キャリア周波数偏移の粗推定値を得ることである。
【００１９】
ここで述べた手順Ｃには、さらに以下の手順を含む。回数を設定したキャリア周波数偏移の推定を行った後、これを平均して、キャリア周波数偏移の推定値を得る。
【００２０】
ここで述べた手順Ｃとは、ここで述べた合成信号の序列における間隔を設定距離とする二つの符号間の位相差の和を求め、位相角を計算して、キャリア周波数偏移の推定値を得ることである。
【００２１】
本発明は、更にユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する装置を提示する。当該装置には少なくとも、以下を含む。
【００２２】
判断モジュール。ユーザー端末が受信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に基づき、ユーザー端末が受信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の発信源である基地局数、および各基地局から発信された信号のメインパス位置を確定するために用いる。同時に、ここで述べた基地局数と各ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号のメインパス位置を、合成モジュールにアウトプットする。
【００２３】
合成モジュール。信号のメインパス位置に基づき、ここで述べた基地局数に対応する各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を合成するために用いる。同時に、合成後の信号をキャリア周波数偏移獲得モジュールにアウトプットする。
【００２４】
キャリア周波数偏移獲得モジュール。受信した合成後の信号に基づき、キャリア周波数偏移の粗推定値を得るために用いる。
【００２５】
ここで述べた基地局数が１を上回る場合、ここで述べる装置にはさらにマルチパス合成モジュールを含む。これは、各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号にマルチパス合成を行い、マルチパス合成後の信号を合成モジュールにアウトプットするために用いる。
【００２６】
本発明が提示するプランによって、ユーザー端末が同時に複数（一つを上回る）基地局の発信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を受信し、かつＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の出力差が小さい状況において、ユーザー端末のキャリア周波数偏移がＡＦＣの実施後にシステムの条件を満たすようにし、エリア初期検索の成功率を高めることができる。
【００２７】
本発明が提示するキャリア周波数偏移の推定方法は、特に移動するユーザーが受信した複数の基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号強度と信号対干渉比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ：ＳＩＲ）が接近している状況、即ち移動するユーザーが幾つかのエリアが境を接する地点にいる状況に適用し、本発明が提示するキャリア周波数偏移の推定方法によって、エリア初期検索の成功率を大きく向上させることができる。移動中のユーザーが受信した単一基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号が非常に強く、その他基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号が相対的に弱い場合にも、本発明が提示するキャリア周波数偏移の推定方法によって、キャリア周波数偏移調整の精度を向上することができる。通常、一つの基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を利用するケースと比べれば、複数の基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号強度と信号対干渉比が接近するほど、本発明ではキャリア周波数偏移調整の精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本分野の一般的な技術者が本発明を実施し、理解する際の便宜を図るため、それぞれの添付図を参照し、また実施例を通して、本発明のユーザー端末がＴＤ−ＳＣＤＭＡキャリア周波数偏移を獲得する方法と装置を、以下で説明する。
【００２９】
図２は本発明のユーザー端末がキャリア周波数偏移の推定を行う際のフロー図を示し、図３は図２中でユーザー端末が同時に受信した複数の同一周波数基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号、および各基地局からのメインパス到達時刻を確定する手順２０１の比較的詳細なフロー図を示す。
【００３０】
第一段階、手順２０１で、ユーザー端末が同時に受信した複数の同一周波数基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号、および各基地局からのメインパス到達時刻を確定する。
【００３１】
手順２０１の具体的な実行フローは図３を参照のこと。手順３０１でユーザー端末がＤｗＰＴＳの同期を完了した後、ＤｗＰＴＳの開始位置から１２８ｃｈｉｐｓのデータrの読み取りを開始する。その内第ｋ個目のエレメントを、ｒkで表示する。ｋ＝０,１,…,１２７。
【００３２】
その後、手順３０２で３２組の当地ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号を用いて、それぞれＤｗＰＴＳで受信したデータrとの重相関シフトを行ない、０〜６３からシフトする。即ち、それぞれの位置ポイントの相関出力値を計算する。
【００３３】
手順３０３では、Ｋ（Ｋ＞１）フレームの相関出力値を平均する。フェージングなどが原因となり、前のフレーム信号と次のフレーム信号とで、ユーザー端末に到達した時の出力に差異が生じることがあり、ユーザー端末ができる限り正確なデータを得られることを保証するため、いくつかのフレームデータを余分に採って相関出力を計算した後、その平均値を取る。
【００３４】
その後、手順３０４で、３２組のＳＹＮＣ＿ＤＬ符号の中から各組ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号に対応する平均相関出力ピーク値を探し出し、ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号によって、これに対応するＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の到着時刻、即ちＳＹＮＣ＿ＤＬ符号に対応するＳＹＮＣ＿ＤＬ信号のメインパスの到達時刻を確定する。ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号とデータrの重相関シフトを計算することにより、相関出力ピーク値、即ち受信信号が対応するＳＹＮＣ＿ＤＬ符号と同期するに至ったことを表す値を得ることができる。
【００３５】
手順３０５では、上述の平均相関出力ピーク値を降順に並べる。その内、前Nmax個の平均相関出力ピーク値を選び、Ｐmax（n）、n＝１,２,…,Nmaxと記す。Nmaxは、ユーザー端末が同時に受信した異なる基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の最大基地局数であり、予め設定する数値とすることができる。
【００３６】
手順３０６では、ユーザー端末がＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を受信した時、ユーザー端末自身が同時にいくつの基地局が発信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を受信したのかがわからないため、設定閾値に基づいて同時に受信した異なる基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の基地局数Nを確定する必要があることから、設定閾値Vtを設ける。まず、第Nmax番目の平均相関出力ピーク値が条件を満たすか否かを判断し、条件を満たす場合、即ち
【数１】
0004340290.tif 000002
である場合は、N＝Nmaxとなる。条件を満たさないときは、引き続き第Nmax−１番目の平均相関出力値が条件を満たすか否かを判断し、条件を満たす場合、即ち
【数２】
0004340290.tif 000003
である場合は、N＝Nmax−１となる。これも条件を満たさないときは、ユーザー端末が同時に受信した異なる基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の基地局数量N、１＜N＜Nmaxが確定するまで、順に類推してゆく。N個の基地局中の各基地局と対応するＳＹＮＣ＿ＤＬ符号のコードおよびピーク値の位置は、それぞれＳｙｎｃ＿ＩＤn、Ｐeaｋnとして記録し、その内、n＝１,２,…,Nとする。
【００３７】
本発明の実施例では、Nmax＝３、VT＝４を採用する。
【００３８】
第二段階、手順２０２で、受信した各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に対して、それぞれマルチパス合成を行なう。
【００３９】
コードがＳｙｎｃ＿ＩＤnとなるＳＹＮＣ＿ＤＬ符号に対して、複素数値演算を行なう。算出した複素数値ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号はsnと記す。その内、第ｋ番目のエレメントはsn,k、ｋ＝０,１,…,６３とする。受信した信号のＤｗＰＴＳのなかで、Ｐeaｋnの前Ｍ個目のｃｈｉｐから開始し、読み取った６４＋２Ｍ点のデータを、ベクトルeと記す。その内ｋ個目のエレメントをek+i、ｋ＝０,１,…,６３、ｉ＝０,１,…,２Ｍとする。
eとsnで重相関シフトを行ない、cornを得る。
【数３】
0004340290.tif 000004
その後、各パスのＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を合成して、ベクトルUnを得る。
【数４】
0004340290.tif 000005
その内、s*n,kはsn,kの共役を表し、cor*n,jは、corn,jの共役を表す。
【００４０】
当該公式の物理的意義は、遅延時間の異なるマルチパスＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に対し、符号間の位相差異と遅延パスの位相差異を取り除いた後に最大比合成を行なうことにある。その内、受信信号eにsnを乗じた共役は、除去した符号間の位相差異に相当し、cornを乗じた共役は、除去した遅延パスの位相差異に等しい。
【００４１】
次に、図４を用いて手順２０２、即ち受信した単一基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に対してマルチパス合成を行う処理過程について、図４で示すように更に詳しい説明を行なう。
【００４２】
手順４０１では、ＤｗＰＴＳで受信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号のうち、Ｐeaｋnより前の第Ｍ個目のｃｈｉｐから６４＋２Ｍ点のデータを読み取り、即ちメインパス位置の前第Ｍ個目のｃｈｉｐから開始し、６４＋２Ｍ点の受信したデータを読み取り、６４＋２Ｍ点の複素数値データの序列、e（ｋ＋ｉ）、ｋ＝０,１,…,６３、ｉ＝０,１,…２Ｍを得て、ベクトルeと記す。６４はＳＹＮＣ＿ＤＬ符号の長さである。
【００４３】
手順４０２では、コードがＳｙｎｃ＿ＩＤnとなるＳＹＮＣ＿ＤＬ符号に対して複素数値演算を行ない、複素数値ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号を得る。即ち、当地の複素数値ＳＹＮＣ＿ＤＬ符号の配列s（ｋ）、ｋ＝０,１,…,６３であり、snと記す。
【００４４】
その後、手順４０６で、配列s（ｋ）の各エレメントに対して共役を取り、s*（ｋ）を得る。
【００４５】
e（ｋ+ｉ）には位相偏移が含まれることから、前後の位相変位を取り除くため、手順４０３で、ｄ（０,ｋ）＝e（ｋ）、ｋ＝０,１,…,６３とする。手順４０４では、ｄ（１,ｋ）＝e（ｋ＋１）、ｋ＝０,１,…,６３とする。……手順４０５では、ｄ（２Ｍ,ｋ）＝e（ｋ+２Ｍ）、ｋ＝０,１,…,６３とする。即ちｄ（ｉ,ｋ）＝e（ｉ+ｋ）＝eｉ+ｋとなる。
【００４６】
手順４０７では、手順４０３〜手順４０５で得た序列ｄ（ｉ,ｋ）（ｉ＝０,１,…,２Ｍ、ｋ＝０,１,…,６３）中の対応するエレメントと、手順４０６で得た序列s＊（ｋ）中の対応するエレメントを、それぞれ掛け合わせる。
【００４７】
手順４０８では、手順４０7で得た序列における全てのエレメントの和を求めると同時に、共役を取る。このため、手順４０３〜手順４０８は、eとs*nの重相関シフトを行い、cornを得る。
即ち、
【数５】
0004340290.tif 000006
ここでのei+kは、即ち上述のｄ（ｉ,ｋ）とe（ｉ+ｋ）である。
【００４８】
手順４０９で、全ての重相関シフト結果と序列内の全てのエレメントを掛け合わせた後、手順４１０で、全ての２Ｍ+１個の配列を加える。即ち、各パスのＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に対してマルチパス合成を行い、ベクトルUnを計算する。
【数６】
0004340290.tif 000007
【００４９】
上述したＭの値を取るには、受信信号の遅延拡散とノイズの影響を総合的に考慮しなければならない。本発明の実施例では、Ｍ＝４を取る。
【００５０】
第三段階、手順２０３で、各基地局のマルチパス合成後ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に対して合成を行なう。
【００５１】
各基地局のマルチパス合成後のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に対して、合成を行なう。即ち、異なるＳＹＮＣ＿ＤＬ符号に対する計算結果を合成する。等利得合成を採用することができる。
【数７】
0004340290.tif 000008
加重合成を採用してもよい。
【数８】
0004340290.tif 000009
加重係数Ｐnは、以下の式で得ることができる。
【数９】
0004340290.tif 000010
【００５２】
各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号には相関性があり、ノイズには相関性がないことから、マルチパス合成後の各基地局ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を合成することで、ユーザー端末が受信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を充分に利用して、有用な信号のＳN比（または信号対干渉比）を高めることができる。
【００５３】
理論公式に基づき、各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の合成後の配列は、ほぼ以下の形式で表すことができる。
【数１０】
0004340290.tif 000011
そのうち、Ukは合成後のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の序列における、第ｋ番目の符号の値で、ｋ＝０,１,…,６３とする。
Ａkは、第ｋ番目の符号のうち有用な合成後ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の幅である。
exp（x）は、複素数xを求める指数演算である。
Δfはキャリア周波数偏移である。当該Δfは精確な理論値とする。
Tcは各ｃｈｉｐのパルス幅である。
φ0は、ユーザー端末が受信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の初期位相で、範囲は０〜２πの間とする。
Nkは第ｋ番目の符号における複素数値ノイズ、または干渉ノイズである。
【００５４】
第四段階、手順２０４で、合成後の信号を利用してキャリア周波数偏移の粗推定値を計算する。
【００５５】
手順２０３で述べた理論公式を基礎とし、Ukを表す式によって、合成後のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の序列は、符号間の位相変化率とキャリア周波数偏移Δfに関係することがわかる。このため、合成後のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の配列を用いてキャリア周波数偏移を大まかに推定することができる。本発明の実施例の一つでは、
【数１１】
0004340290.tif 000012
となる。
その内、Δｆ∧はキャリア周波数偏移の粗推定値、Tcは各ｃｈｉｐのパルス幅、angle（x）は複素数xを求める位相角であり、ＰとＬで取った値はＰ+Ｌ＜６４、かつＰ＞１、Ｌ＞１を満たすものとする。
【００５６】
上述の公式は、間隔をＬとする二つの符号間の位相差を用いてキャリア周波数偏移を推定することを示す。その後、ノイズ（または干渉）の影響を減らすため、Ｐ回の推定値を平均する。
本発明におけるもう一つの実施例では、
【数１２】
0004340290.tif 000013
となる。
その内、Δｆ∧はキャリア周波数偏移の粗推定値、Tcは各ｃｈｉｐのパルス幅、angle（x）は複素数xを求める位相角であり、ＰとＬで取った値はＰ+Ｌ＜６４、かつＰ＞１，Ｌ＞１を満たすものとする。
【００５７】
何度も位相角を求める計算量を減らすため、上述の公式はまず間隔をＬとする二つの符号間の位相差異の和を求めた後、位相角の計算を行い、これによりキャリア周波数偏移を推定することを表している。
【００５８】
上述の公式で得たΔｆ∧に基づき、ユーザー端末の受信出力がf0となる場合、基地局の発信出力周波数はfc＝f0+Δｆ∧となる。これにより基地局の発信出力を獲得し、ユーザー端末の受信出力と基地局の受信出力の一致を維持することができる。
【００５９】
二つの隣接する符号間の位相差は比較的接近していることから、二つを乗じた後、位相角の角度はジッタが比較的大きくなる。このため、間隔をＬと設定した二つの符号の間を掛け合わせて、位相角のジッタが大きくなり過ぎることを避ける。
【００６０】
本発明の実施例の中では、Ｐ＝Ｌ＝３２を取る。
【００６１】
図２で実行する手順に対応し、本発明では更にユーザー端末がキャリア周波数偏移を推定する装置を提示する。当該装置には、判断モジュールと、合成モジュールと偏移獲得モジュールとを含む。その内、判断モジュールは、ユーザー端末が受信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号、および各基地局からのＳＹＮＣ＿ＤＬ信号のメインパス位置に基づき、ユーザー端末が受信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の発信源である基地局数を確定するために用いる。また、当該基地局数と各信号のメインパス位置を、合成モジュールにアウトプットする。合成モジュールは、信号のメインパス位置に基づき、各基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号にマルチパス合成を行うために用いる。同時に、各基地局のマルチパス合成後のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を合成する。合成した各基地局ＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の数は、即ち判断モジュールが確定した基地局数である。また合成後のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号をキャリア周波数偏移獲得モジュールにアウトプットする。キャリア周波数偏移獲得モジュールは、受信した合成後のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に基づき、ユーザー端末のキャリア周波数偏移を推定するために用いる。当該装置には、更に、各基地局の信号をマルチパス合成するために用いるマルチパス合成モジュールを含むことができ、マルチパス合成後の信号を合成モジュールにアウトプットする。
図５は、本発明実施例のシミュレーション結果を示している。このシミュレーションでは、ユーザー端末（ＵＥ）が同時に三つの同一周波数基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を受信し、受信した三つの基地局の相対出力をそれぞれ０ｄＢ、-０.５ｄＢ、-１ｄＢ、対応するＳＮ比をそれぞれ３ｄＢ、２.５ｄＢ、２ｄＢと仮定する。三つの基地局のキャリア周波数と公称周波数との誤差は、（-１００Ｈｚ，１００Ｈｚ）の範囲内で均一に分布する。ＵＥが受信した三つのＳＹＮＣ＿ＤＬ信号の相対パス遅延時間は、（０〜４ｃｈｉｐ）の範囲内で均一に分布し、遅延時間の解像度は１/８ｃｈｉｐである。ＵＥの初期キャリア周波数偏移は、（-１０ｋＨｚ，１０ｋＨｚ）の範囲内で均一に分布する。チャネル条件は、加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）チャネルとする。
【００６２】
本発明が提示する方法を用いて、ＵＥキャリア周波数偏移の粗調整を行う。パラメータは、以下を選択する。Ｋ＝４、VT＝４、Ｍ＝４。シミュレーション結果は、図５を参照のこと。Nmax＝１は、単一基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号だけを用いて、キャリア周波数偏移を推定することを示し、Nmax＝２は、最多で二つ、Nmax＝３は最多で三つの同一周波数基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を用いて、キャリア周波数偏移を推定することを示す。図５から、ＵＥが三つの同一周波数基地局が発信したＳＹＮＣ＿ＤＬ信号を同時に受信し、かつ各基地局の発信出力の相対的な差異が大きくない時に、単一基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号（Nmax＝１）だけでキャリア周波数偏移を推定すると、ＡＦＣの後でも、依然として２7％程度の確率でキャリア周波数偏移が１ｋＨｚを上回ることがわかる。これに対し、三つの同一周波数基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号（Nmax＝３）を用いてキャリア周波数偏移を推定する場合、ＡＦＣの後にはキャリア周波数偏移は基本的に１ｋＨｚ以下となることを保証できると同時に、キャリア周波数偏移を調整する精度も大きく向上する。
【００６３】
総じて、ここで述べたものは、本発明の比較的良好な実施例であり、本発明の保護範囲を限定するために用いるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】現有技術における、複数の基地局があるケースでキャリア周波数偏移を推定するシステムの略図を示す。
【図２】本発明のユーザー端末がキャリア周波数偏移の推定を行うフロー図を示す。
【図３】図２中でユーザー端末が同時に受信した複数の同一周波数基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号、および各基地局からのメインパス到達時刻を確定する手順の比較的詳細なフロー図を示す。
【図４】受信した単一基地局のＳＹＮＣ＿ＤＬ信号に対して行うマルチパス合成のフロー原理図を示す。
【図５】本発明の実施例のシミュレーション結果を示す。
【図１】
0004340290.tif 000014
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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