(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を１フレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信してセル探索を行う装置において、前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して得られた前記多数の基地局のタイミングを管理する基準カウンタと、
前記多数の基地局から受信される第２同期チャネル信号を２段階セル探索して得られた前記多数の基地局のフレーム境界を表すフレーム境界インデックスを貯蔵するフレーム境界インデックス貯蔵部と、
所定の制御に応じて３段階セル探索開始命令が入力されると、前記フレーム境界インデックスそれぞれのフレーム境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、前記基準カウンタの現在タイミングより後に続く次のスロット境界で、前記フレーム境界インデックスに該当する仮説に対して前記２段階セル探索から得られた基地局コードグループ内のスクランブルコードを用いて３段階セル探索を行うように制御し、前記フレーム境界インデックスに該当する仮説に対して前記３段階セル探索が完了すると、３段階セル探索を完了したことを通報するマルチ探索制御器と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記装置は、前記スロットそれぞれを表すマスク値を貯蔵するマスク値貯蔵部をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記マルチ探索制御器は、前記マスク値をスロット境界のマスク値とし、スロット単位に前記基地局コードグループ内のスクランブルコードを移動しながら前記３段階セル探索を行うように制御することを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記装置は、前記マルチ探索器の制御に応じて前記仮説に対して３段階セル探索を行う３段階セル探索器と、
前記仮説それぞれに対して前記３段階セル探索を行って得られた最大相関値を有するスクランブルコードに該当するスクランブルコードインデックスを貯蔵する結果貯蔵部と
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記装置は、前記３段階セル探索開始命令を発生し、前記３段階セル探索完了通報を受信して前記仮説に対するスクランブルコードインデックスを読み出す中央制御器をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を１フレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信してセル探索を行う装置において、前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して得られた前記多数の基地局のタイミングを管理する基準カウンタと、
前記１段階セル探索から得られた前記多数の基地局のスロット境界を表すピークインデックスを貯蔵する１段階ピークインデックス貯蔵部と、
所定制御に応じて３段階セル探索開始命令が入力されると、前記ピークインデックスそれぞれのスロット境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、前記基準カウンタの現在タイミングより後に続く次のスロット境界で、前記スロット境界に該当する仮説に対してシステムから受信される隣接セルリストに存在するスクランブルコードを用いて３段階セル探索を行うように制御し、前記ピークインデックスに該当する仮説に対して前記３段階セル探索が完了されると、前記３段階セル探索を完了したことを通報するマルチ探索制御器と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項７】
前記装置は、前記スロットそれぞれを表すマスク値を貯蔵するマスク値貯蔵部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記マルチ探索制御器は、前記マスク値をスロット境界のマスク値とし、スロット単位に隣接セルリストに存在するスクランブルコードを移動しながら３段階セル探索を行うように制御することを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記装置は、前記マルチ探索器の制御に応じて前記仮説に対して３段階セル探索を行う３段階セル探索器と、
前記仮説それぞれに対して前記３段階セル探索から得られた最大相関値を有するスクランブルコードに該当するスクランブルコードインデックスおよびそれぞれの探索開始地点のスロット境界インデックスおよび最大相関値を有する地点のスロット境界インデックスを貯蔵する結果貯蔵部と
をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、前記３段階セル探索開始命令を発生し、前記３段階セル探索完了通報を受信して前記仮説に対するスクランブルコードインデックスを読み出す中央制御器をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項１１】
多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長ほど伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を１フレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信して多重経路探索を行う装置において、
前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して第１個数のスロット境界を検出し、前記第１個数のスロット境界に対して２段階セル探索して第２個数のフレーム境界を検出し、前記第２個数のフレーム境界に対して３段階セル探索して該当基地局のスクランブルコードを検出して生成された、前記基地局のタイミングを管理する基準カウンタと、
前記フレーム境界を表すフレーム境界インデックスを貯蔵するフレーム境界インデックス貯蔵部と、
所定制御に応じて多重経路探索開始命令が入力されると、前記検出したフレーム境界インデックスに該当するフレーム境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、前記スロット境界単位にタイミングを管理しながら任意のタイミングで探索を開始しようとするとき現在基準カウンタのタイミングと前記現在スロット境界、前記多重経路探索のために予め決定されているウィンドウサイズを考慮した地点で前記３段階セル探索で検出したスクランブルコードを用いて前記ウィンドウ内の全ての仮説地点それぞれに対して多重経路探索を行うように制御し、前記全ての仮説地点に対する多重経路探索が完了されると多重経路探索を完了したことを通報するマルチ探索制御器と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記装置は、前記スロットそれぞれを表すマスク値を貯蔵するマスク値貯蔵部をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は、前記多重経路探索開始命令を発生し、前記多重経路探索完了通報を受信して前記仮説に対するスクランブルコードインデックスを読み出す中央制御器をさらに含むことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を１フレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信してセル探索を行う方法において、
前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して前記多数の基地局のタイミングを管理する過程と、
前記多数の基地局から受信される第２同期チャネル信号を２段階セル探索して前記多数の基地局のフレーム境界を表すフレーム境界インデックスを貯蔵する過程と、
前記フレーム境界インデックスを貯蔵した後、所定制御に応じて３段階セル探索開始命令が入力されると、前記フレーム境界インデックスそれぞれのフレーム境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、スロット境界単位にタイミングを管理してから現在基準カウンタのタイミングを読み出して探索開始時点を後に続くスロット境界地点と決定し、次のスロット境界を待機する過程と、
前記次のスロット境界で前記フレーム境界に該当する仮説に対して前記２段階セル探索から得られた基地局コードグループ内のスクランブルコードを用いて３段階セル探索を行い、前記フレーム境界インデックスに該当する仮説に対して前記３段階セル探索が完了されると３段階セル探索を完了したことを通報する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記３段階セル探索は、前記スロットそれぞれを表すマスク値をスロット境界のマスク値とし、スロット単位に前記基地局コードグループ内スクランブルコードを移動しながら行うことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を１フレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信してセル探索を行う方法において、
前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して前記多数の基地局のタイミングを管理する過程と、
前記１段階セル探索から得られた前記多数の基地局のスロット境界を表すピークインデックスを貯蔵する過程と、
前記ピークインデックスを貯蔵した後、３段階セル探索開始命令が入力されると、前記ピークインデックスそれぞれのスロット境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、スロット境界単位にタイミングを管理してから任意の時点で基準カウンタの現在タイミングの次に続く前記スロット境界を探索開始時点と決定し、次のスロット境界を待機する過程と、
前記次のスロット境界で前記スロット境界に該当する仮説に対して、システムから受信される隣接セルリストに存在するスクランブルコードを用いて３段階セル探索を行い、前記１段階ピークインデックスに該当する仮説に対して前記３段階セル探索が完了されると、３段階セル探索を完了したことを通報する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記３段階セル探索は、前記スロットそれぞれを表すマスク値をスロット境界のマスク値とし、スロット単位に隣接セルリストのスクランブルコードを移動しながら行うことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を１フレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信して多重経路探索を行う方法において、
前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して第１個数のスロット境界を検出し、前記第１個数のスロット境界に対して２段階セル探索して第２個数のフレーム境界を検出し、前記第２個数のフレーム境界に対して３段階セル探索して該当基地局のスクランブルコードを検出して生成された、前記基地局のタイミングを管理する過程と、
前記フレーム境界を表すフレーム境界インデックスを貯蔵する過程と、
前記フレーム境界インデックスを貯蔵した後、多重経路探索開始命令が入力されると、前記検出したフレーム境界インデックスのフレーム境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、スロット境界単位にタイミングを管理してから任意の時点で現在基準カウンタのタイミングより後に続く前記スロット境界と前記多重経路探索のために予め決定されているウィンドウサイズを考慮した地点で、前記３段階セル探索で検出したスクランブルコードを用いて前記ウィンドウ内の全ての仮説地点それぞれに対して多重経路探索を行うように制御し、前記全ての仮説地点に対する多重経路探索が完了されると、多重経路探索を完了したことを通報する過程と
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムのセル探索装置および方法に関し、探索したい多数のセルをマルチ探索する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、移動通信システム(mobile communication system)は同期方式と非同期方式とに大別される。このうち非同期方式はヨーロッパを中心に発展しつつあり、同期方式は北米、特に、米国を中心に発展しつつある。また、移動通信産業の急成長に伴い、音声サービスだけでなくデータ、画像などのようなマルチメディア(multimedia)形態のサービスが可能な次世代移動通信システムの必要性が浮き彫りにされており、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)は前記同期方式および非同期方式の両方とも受容可能な次世代移動通信システムに対する標準化作業を行いつつある。前記同期方式の次世代移動通信システムは符号分割多重接続−２０００(ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)−２０００)システムのことであり、前記非同期方式の次世代移動通信システムは広帯域符号分割多重接続(Ｗ−ＣＤＭＡ：Wideband-Code Division Multiple Access、以下“Ｗ−ＣＤＭＡ”と略す)システムをいう。このＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムは各基地局(Node B)間に非同期動作を行う非同期型基地局システムで構成される。したがって、前記基地局それぞれを区分するためにそれら基地局ごとに相異なるスクランブルコード(scrambling code)を割り当てる方法を利用する。例えば、前記非同期型基地局システムを構成するセル(cell)、つまり、基地局が５１２個存在する場合、前記５１２個の基地局それぞれは相異なる５１２個のスクランブルコードのうち一つのスクランブルコードを受けてその自分を区分するコードとして使用することになる。このように基地局がその自分を区分するスクランブルコードを使用して信号を送信しているため、前記基地局からサービスを受ける使用者端末機(ＵＥ：User Equipment、以下“ＵＥ”と略す)も前記基地局のスクランブルコードを識別できる場合にのみ前記基地局から提供される信号を正常に受信することができる。
【０００３】
その結果、前述したように基地局から提供される信号を正常に受信するためには、ＵＥが、隣接基地局から受信される信号のうち、最も強いエネルギー(energy)で受信される信号のスクランブルコードを確認しなければならないし、このようにスクランブルコードを確認する過程がセル探索(cell search)過程である。一方、前記セル探索は、その状況に応じてさまざまな形態からなるが、ＵＥがパワーオン(power on)時に擬似雑音(ＰＮ：Pseudo Noise)コードタイミング(timing)を獲得する初期セル探索(initial cell search)と、前記獲得した擬似雑音コードタイミングを持続的に保持した状態でレーク(Rake)復調のために受信信号の多重経路(Multipath)信号成分を検出する多重経路探索(multi-path search)と、前記ＵＥがハンドオフ(handoff)領域に存在するとき前記ＵＥ自分がハンドオフしなければならない隣接セル(neighbor cell)を探索する隣接セル探索(neighbor cell search)と、最後に、遊休状態(idle state)で“slotted mode”を選択して使用するときや、スリープ状態(sleep state)から覚めるとき前記スリープ状態で失った擬似雑音コードタイミングを再捕捉する再捕捉(re-acquisition)がある。
【０００４】
このようにＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムでＵＥが自分の属した基地局のスクランブルコードを確認するためには基地局に割当可能な総コード数、つまり５１２個のスクランブルコードそれぞれに対する位相(phase)を検査し、セル探索を行わなければならなかった。しかし、このように全ての基地局スクランブルコードに対して一々と確認するセル探索アルゴリズムはセル探索にかかる時間が長すぎたため、多段階セル探索アルゴリズムが新規のセル探索アルゴリズムとして提案された。
【０００５】
その多段階セル探索アルゴリズムを以下に説明する。
まず、前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成している基地局それぞれにはそれら基地局それぞれを区分するためのセル区分コード(cell specific code)、つまりスクランブルコードが割り当てられており、その割り当てられたスクランブルコードを用いて前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成している基地局それぞれを区分する。前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成しているセルが例えば５１２個であり、それらセルごとに一つの基地局が存在する場合、前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成する基地局は５１２個になると仮定する。前記基地局は一つのセル或いは多数のセルを運用することができるが、ここでは一つの基地局は一つのセルを運用すると仮定した。したがって、前記５１２の基地局それぞれには相異なるスクランブルコードが割り当てられ、前記５１２個の基地局それぞれに割り当てられているスクランブルコードを用いて前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成している基地局それぞれを区分する。
【０００６】
既存のセル探索では、ＵＥが自分の属した基地局を探索するために前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成する基地局それぞれに対するセル探索を行わなければならなかった。つまり、前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成する５１２個の基地局それぞれに対する探索を行わなければならなかったのである。このようにＵＥが前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成する５１２個の基地局それぞれに対する探索を行うということは、前記５１２個の基地局それぞれのスクランブルコードそれぞれの位相に対して検査を行うことを意味し、ＵＥ自分の属したセルを探索することに長時間がかかるしかなかった。その結果、前記ＵＥが前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成する基地局それぞれに対する既存セル探索アルゴリズムを適用することは非効率的なため、前記多段階セル探索アルゴリズムを具現して使用している。前記多段階セル探索アルゴリズムを具現するためには前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムに属している多数の基地局、例えば５１２個の基地局を所定個数のグループ、例えば６４個のグループ(Group０〜Group６３)に分類する。前記分類された６４個の基地局グループそれぞれに相異なる基地局グループ区分コードを割り当てて基地局グループそれぞれを区分する。そして、一つの基地局グループは８個の基地局から構成されており、前記８個の基地局それぞれは、共通パイロットチャネル(ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel、以下、“ＣＰＩＣＨ”と略す)を拡散する相異なるスクランブルコードが設定されるので、前記スクランブルコードを用いて前記ＵＥは自分の属した基地局を探索することになる。
【０００７】
一方、前述した多段階セル探索過程は３段階セル探索過程、つまり１段階セル探索過程、２段階セル探索過程および３段階セル探索過程から構成される。その１段階セル探索過程では、ＵＥが基地局から伝送する第１同期チャネル(Ｐ−ＳＣＨ：Primary Synchronization Channel、以下、“Ｐ−ＳＣＨ”と略す)信号を受信し、その中で最大電力で受信されるスロットタイミング(slot timing)を探して同期する。２段階セル探索過程では、前記ＵＥが前記１段階セル探索過程で探索したスロットタイミング情報に相応するようにスロットタイミング同期した状態で、前記基地局から伝送する第２同期チャネル(Ｓ−ＳＣＨ：Secondary Synchronization Channel、以下“Ｓ−ＳＣＨ”と略す)信号を受信してフレーム同期(framesynch)およびＵＥ自分の属した基地局グループを検出する。最後に、３段階セル探索過程では、前記２段階セル探索で探索したフレーム同期および基地局グループ情報に相応するように前記基地局から伝送するＣＰＩＣＨ信号を受信して基地局のスクランブルコードを用いてＵＥ自分の属した基地局を最終的に探索する。
【０００８】
かかる多段階セル探索過程を図１を参照して以下に説明する。
図１は一般のＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムで同期チャネルの構造を示す図である。
図１を参照すると、前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムでＵＥの探索器(searcher)が同期化のために利用するチャネルには、同期チャネル(ＳＣＨ：Synchronization Channel、以下“ＳＣＨ”と略す)とＣＰＩＣＨが存在する。前記ＣＰＩＣＨは基地局ごとに相異なるスクランブルコードを使用して伝送し、前記スクランブルコードの周期は１フレームの長さと同じである。このようなチャネル構造を有するＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムでは相異なるスクランブルコードとして２１８−１周期のゴールドコード(gold code)のうち１フレーム長さ分だけを使用し、全体可能なゴールドコードのうちＭ(＝５１２)個だけを使用する。前記ＳＣＨは前記ＵＥのセル探索に使用するために採択された順方向(downlink)チャネル信号であって、二つのサブチャネル(sub-channel)、つまりＰ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨから構成される。前記Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨそれぞれの１タイムスロット(time slot)は２５６０チップで構成され、１５個のタイムスロットが一つの無線フレーム(radio frame)から構成されるので、一つの無線フレームは３８４００チップで構成される。そして、図１に示すように、前記Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨは毎タイムスロットの開始部分でＮチップずつ、つまり前記１タイムスロットを通じて伝送されるチップの１／１０に該当する２５６チップが伝送される。また、前記Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨは互いに直交性(orthogonality)が保持され、互いに畳み込まれて伝送するのが可能である。そして、前記Ｐ−ＳＣＨは、前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成している基地局、例えば５１２個の基地局ごとに同一のコードを伝送するチャネルであって、第１同期コード(ＰＣＳ：Primary Synchronization Code)(acP)が伝送される。また、前記Ｐ−ＳＣＨは前記タイムスロットそれぞれにおいて前記第１同期コードを各タイムスロットの１／１０周期ほど、つまり２５６チップほど伝送し、前記ＵＥは前記基地局から伝送したＰ−ＳＣＨ信号を受信して基地局のスロットタイミングに同期する。
【０００９】
また、前記基地局はＰ−ＳＣＨ信号とともにＳ−ＳＣＨ信号を伝送するが、前記Ｓ−ＳＣＨは前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムを構成している基地局、つまり５１２個の基地局を所定個数、例えば６４個の基地局グループに分類した場合前記基地局自分の属する基地局グループの基地局グループ区分コード、つまり第２同期コード(ＳＳＣ：Secondary Synchronization Code)(acSI,K)を伝送し、前記第２同期コードは１５シンボル(Symbol)で構成されたシーケンス(sequence)であって２５６チップ長で伝送される。このとき、前記第２同期コードacSi、kにおいてＩ(＝０、１、....、６３)は基地局グループ数、つまりスクランブルコードグループ(scrambling code group)数を表し、ｋ(＝０、１、....、１４)はタイムスロットナンバー(number)を表す。そして、前記第２同期コードは、長さ２５６チップの１６個のコードグループから選択され、前記第２同期コードのシーケンスは該当基地局の順方向スクランブルコードがとのコードグループに属するかを表す。ここで、前記コードグループとは、前記基地局グループ区分コードを生成するコードのグループを表す。前記第２同期チャネルもまた、前記タイムスロットそれぞれで前記第２同期コードを各タイムスロットの１／１０周期ほど、つまり２５６チップほど伝送し、前記ＵＥは、前記基地局から伝送した第２同期チャネル信号を受信して自分の属した基地局の基地局グループを検出し、フレーム境界(frame boundary)に同期する。
【００１０】
ここで、前記基地局グループ区分コードは、基地局の属するグループを決定するコードであって、コンマフリーコード(comma free code)を使用する。前記コンマフリーコードは６４個コードワード(code word)で構成されており、一つのコードワードは１５個のシンボル(symbol)で構成され、前記１５個のシンボルは毎フレームごとに繰り返し伝送される。ところで、前記１５個のシンボルの値は直ぐ伝送されるのではなく、前述したように、前記第２同期コードacSi,k、つまりcSi,0、cSi,1、….、cSi,15のうち一つの第２同期コードにマッピング(mapping)されて伝送される。つまり、図１に示すように、タイムスロットごとにシンボル値ｉに該当するｉ番目の第２同期コードが伝送される。また、前記コンマフリーコードの６４個のコードワードは６４個コードグループを区分し、前記コンマフリーコードの特徴は各コードワードのサイクリックシフト(cyclic shift)が唯一であるという点である。したがって、第２同期チャネル信号を多数のタイムスロット区間にかけて受信し、この多数のタイムスロット区間にかけて受信した第２同期チャネル信号に対して第２同期コードを相関させ、これを６４個のコードワードそれぞれに対して１５回のサイクリックシフト演算をすることによってＵＥの属したコードグループ、つまり基地局グループとフレーム同期に対する情報が得られる。ここで、前記フレーム同期とは、拡散(spreading)帯域システムのスクランブル拡散コードの１周期内におけるタイミングまたは位相に対する同期を意味する。現在Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムでは拡散コードの１周期とフレームの長さが１０msなので、これを“フレーム同期”と称する。
【００１１】
このように１段階セル探索と２段階セル探索を行った後、前記ＵＥは前記Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨを通じてスロット同期と基地局グループ区分コードおよびフレーム同期に対する情報を獲得できる。しかし、前記ＵＥはまだ、前記獲得した基地局グループ区分コードによるコードグループ内の８個の基地局スクランブルコードの中で現在ＵＥ自分の属した基地局のスクランブルコードが区別できないので、スクランブルコード同期は完全に行われた状態でない。したがって、前記ＵＥは３段階セル探索を通じて前記ＣＰＩＣＨに対する前記コードグループ内に属した８個のスクランブルコードそれぞれに対して相関を取ることによって前記８個のスクランブルコードのうちどれが、自分が使用するスクランブルコードか識別できる。
【００１２】
一方、前記ＵＥは、無線チャネル環境またはハンドオフ状況で最適の基地局多重経路(multipath)信号を受信するために現在ＵＥ自分の属している基地局と隣接基地局から送信する信号の強さを周期的に検査しなければならない。この場合、前記ＵＥは前記多段階セル探索アルゴリズムに基づいて或いは現在サービスを受けている基地局から隣接基地局のタイミング情報を獲得した後、該当基地局それぞれのＣＰＩＣＨを受信し、これら受信したＣＰＩＣＨ信号それぞれに対して周期的に相関を取る。以下では、前述した隣接基地局のタイミングを獲得しなかった状態で行われるセル探索過程と区分するために、現在ＵＥ自分の属している基地局と隣接基地局の信号の強さを周期的に検査して隣接基地局のタイミングを獲得する過程を“多重経路探索”と称する。
【００１３】
一般に、前記ＵＥはセル探索によって移動する可能性がある基地局信号を識別し、前記多重経路探索を通じて前記基地局信号を持続的に管理することになる。また、前記ＵＥは前記セル探索および多重経路探索によって受信される信号のうち有効な多重経路信号成分と判断される信号、つまり有用な多重経路信号を復調する。また、前記多重経路探索にあたり、急激なチャネル状況の変化に素早く対処するために高速探索を行わなければならない。前記多重経路探索は、ＵＥの属したセルのＰＮコード、つまりスクランブルコードタイミング前後の一定領域、つまりウィンドウ(window)における一定間隔の全ての仮説(hypothesis)地点に対する相関値(correlation value)を求めた後、そのうち、ピーク(peak)値でありながら予め設定した臨界値(threshold value)以上の複数個の相関値を検出する。これにより、前記検出されたピーク値でありながら臨界値以上の相関値を有するスクランブルコードタイミングが多重経路信号成分のタイミングとなるのである。
【００１４】
前述したように、Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムは３段階のセル探索を持続的に行いながらスクランブルコード同期を獲得する。要するに、１段階セル探索ではＰ−ＳＣＨを利用してタイムスロットの同期を獲得し、２段階セル探索ではＳ−ＳＣＨを利用してフレーム同期およびスクランブルコードグループ情報、つまりＵＥ自分の属した基地局グループ情報を獲得し、最後の３段階セル探索では前記フレーム同期がなされた後、ＣＰＩＣＨを探索して前記決定したスクランブルコードグループ内の８個のスクランブルコードの中で該当基地局に割り当てられたスクランブルコードを検出する。このように３段階セル探索過程を行うためには前記１段階セル探索過程を開始する基準時点と、前記１段階セル探索が完了されてタイムスロット同期を獲得した後再び２段階セル探索過程を開始する基準時点が決定されなければならない。つまり、前記２段階セル探索過程でスクランブルコードグループを識別しフレーム同期を獲得するためには、コードワードデコーディング(decoding)を行うときサイクリックシフトを行った回数からフレーム境界(frame boundary)を決定するために、サイクリックシフトを行う基準時点が決定されなければならない。また、前記２段階セル探索が完了されてスクランブルコードグループ情報とフレーム同期に対する情報を獲得した後、再び３段階セル探索過程を開始する基準時点が決定されなければならない。
【００１５】
ところで、このようなセル探索過程は初期セル探索のとき１回だけ行われるのではなく基地局との通信のために持続的に行わなければならないので、現在ＵＥが復調している信号のフレーム境界と後に復調される可能性のある同一基地局或いは他の基地局から受信される信号のフレーム境界とのタイミング差を計算し管理するためには一定基準が必要とされる。つまり、セル探索過程を通じて検出された隣接基地局のフレーム境界と以前セル探索によって検出された他の基地局のフレーム境界とのタイミング差が計算できなければならない。また、前記多重経路探索は、ＵＥが移動可能性のある基地局のスクランブルコードに対して相関を取り、その相関結果に基づいて前記移動可能性のある基地局から受信される信号それぞれの強さを検査する。ところで、前記基地局それぞれのフレーム境界が異なっていることから、前記相関を取るに先立って前記基地局それぞれのスクランブルコード位相に一致するようにスクランブルコードを初期化しなければならない。したがって、前記基地局それぞれのスクランブルコードを初期化させるための基準タイミング(reference timing)を提供しなければならない。前記セル探索および多重経路探索から有効であると判断された多重経路信号成分はＵＥの復調器(または、フィンガー(finger))に割り当てられて復調される。したがって、前記ＵＥの復調器では該当多重経路信号のフレーム境界に同期して該当基地局スクランブルコードの初期化が行わなければならなく、前記スクランブルコード初期化のための基準タイミングを提供しなければならない。前記基準タイミングを提供する装置が基準カウンタ(reference counter)であり、該基準カウンタはタイムスロット単位にタイミングを管理して１０ms単位にカウント作業を持続的に行い、そのカウント単位は１／ｎチップである。ここで、ｎはオーバーサンプル(over sample)数である。
【００１６】
また、前記３段階セル探索または多重経路探索を行うとき、探索しようとする仮説地点に対して現在時点で探索を行わなければならない場合、マスク動作(mask operation)或いはスリュー(slew)動作を利用する。しかし、前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムは非同期方式移動通信システムであるので、ＵＥが移動しながら多数の基地局に対してセル探索を行うことは困難であり、また、前記セル探索のために所有している情報もまた有限である。特に、前記基準タイミングを管理する単位の１０ms内に全てのチップ(chip)単位のマスク値を貯蔵することはできない。また、常にフレーム境界で３段階セル探索または多重経路探索を開始するようにすると、現在時点で常にフレーム境界を待機しなければならないので復調タイミング、つまりサーチレート(search rate)観点で損してしまう。つまり、前記多重経路探索は多重経路を通じて受信される信号を復調してコンパイニング(combining)することによって復調性能を増加させることになるが、前記多重経路探索を常にフレーム境界で開始する場合、その待機時間によって実際コンパイニングに遅延が発生し復調性能が劣化するため、復調タイミング観点で損するわけである。
【００１７】
そこで、一般的には前記ＵＥの中央制御器(ＣＰＵ：Central Processing Unit、以下“ＣＰＵ”と略す)が前記基準カウンタの現在インデックス(index)値を読み出して現在タイミングを検出し、前記検出した現在タイミングに基づいて実際探索器が動作する時点を決めた後、該当スクランブルコード位相に対するマスク値をセッティングし前記探索器を動作させる。
【００１８】
前述したように、３段階セル探索と多重経路探索では前記ＣＰＵが、探索器が動作する動作時点を決定し、前記決定した時点で探索器が動作するように制御する。勿論、前記ＣＰＵが状況によって動作時点を可変的に決定するのではなく特定時点に固定しておくとその固定しておいた特定時点でのみ常に前記探索器が動作し始まることになる。しかし、実際チャネル環境でセル探索を行う場合、前述したサーチレートは信号復調性能において重要なパラメータ(parameter)として作用し、前記サーチレートが実際無線チャネル環境変化に適応的に対処できるように高速でなければならない。ところで、前記サーチレートはハードウェア複雑度(hardware complexity)、ＣＰＵ速度、そしてソフトウェアタスクスケジューリング(S/W task scheduling)など多数の要因によって決定される。したがって、ソフトウェア的なロード(load)を減らすために、探索対象がＮ個存在すると前記Ｎ個の探索対象に関連した全てのパラメータを一挙にハードウェア的に書き込み(write)、該当ハードウェアが順次的に前記Ｎ個の探索対象に対して順次的に探索を行うようにしてもいい。このように多数の探索対象に対してハードウェア的に一括的な探索を行うのを“マルチ探索”という。
【００１９】
一方、前記Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムで基地局どうしの相対的なタイミング差(＝フレーム境界の差)を持続的に計算するためにフレーム周期(＝１０ms)に動作されるカウンタ、つまり前記基準カウンタを利用する。一方、前記基準カウンタからの出力はセル探索器、多重経路探索器および多重経路信号復調器の基準時点として利用されるという意味であって、以下、前記基準カウンタを“インデックスカウンタ(index counter)”と称する。
【００２０】
前記インデックスカウンタはＵＥのパワーがオンになったときＣＰＵによって初期化された後、持続的に動作する。仮に、探索器の解像度を１／Ｋチップとするとき前記インデックスカウンタも最小限１／Ｋチップ以上の解像度を持っていなければならない。現在３ＧＰＰ規格では１フレームの長さＬは３８４００チップであり、前記１フレームを構成するタイムスロットの個数Ｍは１５個であり、前記１スロットの長さＮは２５６０チップと規定している。このとき、前記１フレームの長さＬは１フレームの周期になり得、前記１タイムスロットの長さＮは１タイムスロットの周期となる。前記探索器の解像度は、探索の正確度を表すものであって、より正確な同期地点を探すことに使用される。したがって、最小単位は１チップであり、より正確な同期地点を検出するためにはチップあたり多数の仮説地点(サンプリング地点)に対して検査し、その中で最適地点を取る。
【００２１】
次いで、図２および図３を参照して前記インデックスカウンタを説明する。
図２および図３は一般のインデックスカウンタの一例を示す図である。
まず、前記図２を参照すれば、インデックスカウンタ２１０は、１フレームを構成するタイムスロットをカウントするスロットカウンタ２１２と、所定個数のタイムスロットの長さに該当するチップ数(Ｋ×Ｎ−１)をカウントする下位カウンタ２１４とで構成される。前記スロットカウンタ２１２がカウントしたカウント値は０〜Ｍ−１となり、前記下位カウンタ２１４がカウントしたカウント値は０〜Ｋ×Ｎ−１となる。前述したように、Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムで１フレームは１５個のタイムスロットからなるので、前記Ｍは１５になる。また、Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信システムで１タイムスロットは２５６０チップからなるので前記Ｎは２５６０になる。前記下位カウンタ２１４は、カウント値がＫ×Ｎになる場合０とリセット(reset)される。前記スロットカウンタ２１２は前記下位カウンタ２１４によってＮの整数倍(Ｋ×Ｎ)、つまり１タイムスロットのチップ数(Ｎ)がカウントされる度にカウント値を１ずつ増加させる。前記スロットカウンタ２１２は、１フレームを構成するタイムスロット数ほどカウントされると、つまりカウント値がＭになると、０とリセットされる。
【００２２】
次いで図３を参照すると、インデックスカウンタ３１０は一つのカウンタを利用してスロットカウンタ３１４と下位カウンタ３１６それぞれのカウント値を誘導する構成を有する。ここで、図３のスロットカウンタ３１４と下位カウンタ３１６は、説明の便宜上、図２で説明したスロットカウンタ２１２と下位カウンタ２１４と異なる参照符号で表示したが、実質的には同一機能を行う。前記インデックスカウンタ３１０を構成するカウンタ３１２は０からＪ×Ｌ×Ｋ−１までのカウント動作を行う。ここで、Ｊは整数(Ｊ＝１、２、３、…)である。前記インデックスカウンタ３１０によってカウントされた値から、スロットカウンタ３１４のカウント値と下位カウンタ３１６のカウント値は下記（式１）によって誘導する。
【数１】
0003860134.tif 000002
前記（式１）において、
【数２】
0003860134.tif 000003
はｘより小さい最大整数であり、ａ modulo ｂはａをｂで分けた残りを意味する。
【００２３】
図２および図３のインデックスカウンタ２１０、３１０は、フレーム長さで動作するので全ての非同期基地局のフレーム境界時点は、前記インデックスカウンタ２１０、３１０におけるスロットカウンタ２１２、３１４と下位カウンタ２１４、３１６の特定カウント値にマッピングするか、またはスロットカウンタ２１２、３１４の特定カウント値と下位カウンタ２１４、３１６の特定カウント値にマッピングすることができる。前記インデックスカウンタ２１０、３１０のフレーム境界時点を基準とするとき各非同期基地局のフレーム境界時点の位置をその基地局の“フレームタイミングインデックス”と称する。したがって、各基地局のフレームタイミングインデックスを得ると、各基地局間のオフセット(offset)を求めることができる。このとき、前記オフセットは各非同期基地局のフレーム境界時点間のオフセットを意味する。
【００２４】
また、前記インデックスカウンタ２１０、３１０の下位カウンタ２１４、３１６はタイムスロット長さをカウントすることができる。したがって、全ての非同期基地局のタイムスロット境界位置は前記インデックスカウンタ２１０、３１０の下位カウンタ２１４、３１６の特定カウント値にマッピングできる。前記下位カウンタ２１４、３１６のタイムスロット境界時点を基準とするとき各非同期基地局のタイムスロット境界時点の位置をその基地局の“ スロットタイミングインデックス”と命名する。したがって、各基地局のスロットタイミングインデックスを得ると前記基地局のタイムスロット境界時点間のオフセットを求めることができる。
【００２５】
次いで、図４を参照して前記インデックスカウンタと非同期基地局間のタイミング関係を説明する。
図４はインデックスカウンタと非同期基地局間タイミング関係を示す図である。
図４では、例えば、二つの非同期基地局、つまりセルＡ(cell Ａ)、セルＢ(cell Ｂ)が存在するという仮定の下に前記二つの非同期基地局間タイミング関係を説明する。図４を参照すれば、インデックスカウンタフレーム境界(index counter's frame boundary)４１０は前記セルのフレーム境界を決定するための基準であって、インデックスカウンタ２１０、３１０のカウント開始点に対応することができる。前記インデックスカウンタ２１０、３１０のスロットカウンタ２１２、３１４は、前記インデックスカウンタフレーム境界４１０で０とリセットされた後、Ｍ−１までインデックスカウンタスロット境界(index counter's slot boundary)４１２をカウントする。前記インデックスカウンタスロット境界(index counter's slot boundary)４１２は１フレームのタイムスロットの境界を決定するための基準であって、インデックスカウンタ２１０、３１０の下位カウンタ２１４、３１６のカウント開始点に対応することができる。前記下位カウンタ２１４、３１６は前記インデックスカウントスロット境界４１２で０とリセットされた後、カウントを再開始する。
【００２６】
前記セルＡのスロット境界(Cell A's slot boundary)４２６は所定時点(Ｔ１＝０)で１段階セル探索過程を行い、前記１段階セル探索過程が完了される時点である。前記Ｔ１＝０は前記下位カウンタ２１４、３１６のカウント値が０であるのを意味するものであって、この場合には前記インデックスカウンタスロット境界４１２のうちいずれか一つのインデックスカウンタスロット境界で前記１段階セル探索過程を行う。前記セルＡのスロット境界４２６が決定されると、前記所定時点(Ｔ１＝０)との差によって前記セルＡのスロットタイミングインデックス(Cell A's slot index)４３０が決定される。例えば、前記セルＡのスロットタイミングインデックス４３０は前記セルＡのスロット境界４２６における下位カウンタ２１４、３１６のカウント値によって決定される。
【００２７】
一方、前記セルＢに対するスロット境界(Cell B's slot boundary)４２４とスロットタイミングインデックス(Cell B's slot timing index)４２８は、前記セルＡのスロット境界４２６およびスロットタイミングインデックス４３０と同一の過程によって決定される。前記セルＡのスロット境界４２６と前記セルＢのスロット境界４２４は、前記下位カウンタ２１４、３１６によってカウントされる０からＫＮ−１までのカウント値のうち一つに該当する。前記セルＡのスロット境界４２６と前記セルＢのスロット境界４２４間の差は、スロットオフセット４３２と定義される。前記セルＡのフレーム境界(Cell A's frame boundary)４１４は、前記セルＡのスロットタイミングインデックス４３０で２段階セル探索を行 うことによって最大相関エネルギーを有するコードグループに対するコードワードのサイクリックシフト回数によって決定される。つまり、前記２段階セル探索過程の開始時点(セルＡのスロットタイミングインデックス４３０)から、前記サイクリックシフト回数ｘスロット長さほど離れた時点が前記セルＡのフレーム境界４１４となる。前記セルＡのフレームタイミングインデックス(Cell A's frame timing index)４１８は、前記セルＡのフレーム境界４１４でスロットカウンタ２１２と下位カウンタ２１４、またはスロットカウント３１４と下位カウント３１６によってカウントされた値に決定される。
【００２８】
一方、前記セルＢに対するフレーム境界(Cell B's frame boundary)４１６とフレームタイミングインデックス(Cell B's frame timing index)４２０は、前記セルＡのフレーム境界４１４およびフレームタイミングインデックス４１８と同一の過程によって決定される。前記セルＡのフレーム境界４１４と前記セルＢのフレーム境界４１６は前記スロットカウンタ２１２または前記スロットカウント３１４によってカウントされる０からＭ−１までのカウント値のうち一つと、前記スロット境界４２６または前記スロット境界４２４で構成される。前記セルＡのフレーム境界４１４と前記セルＢのフレーム境界４１６間の差はフレームオフセット４２２として定義される。
【００２９】
次いで、図５を参照して一般のＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムでＵＥのセル探索器構造を説明する。
図５は一般のＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムで使用者端末機のセル探索器構造を示す図である。
図５を参照すれば、制御部５１０は、セル探索のための全般的な動作を制御する。ここで、前記制御部５１０は前述したＣＰＵと同一概念であり、説明の便宜上、“制御部５１０”と称する。インデックスカウンタ５１４は、前記図２および図３におけると同一の構成を有し、所定のカウンティング動作を行う。貯蔵部５１２は外部からの命令に応じて前記インデックスカウンタ５１４によってカウントされた値を貯蔵する。前記命令は１段階探索器５１８からの下位カウント記憶命令、２段階探索器５２２からのスロットカウント記憶命令および前記制御部５１０からのカウント記憶命令に区分される。一方、前記貯蔵部５１２は前記外部からのカウント記憶命令に応答して貯蔵したカウント値を前記制御部５１０に提供する。
【００３０】
１段階動作信号発生器５１６は前記制御部５１０からの１段階セル探索命令が入力されると前記インデックスカウンタ５１８から提供されるカウント値に基づいて１段階セル探索動作信号を発生する。そして、１段階探索器５１８は前記制御部５１０からの初期化命令に応じて初期化され、前記１段階動作信号発生器５１６からの１段階セル探索動作信号に応じて受信信号に対する１段階セル探索動作を行う。前記１段階セル探索動作が完了されると前記１段階探索器５１８は、前記１段階セル探索動作による探索結果を前記制御部５１０に提供する。
【００３１】
２段階動作信号発生器５２０は前記制御部５１０からの２段階セル探索命令とともに前記１段階セル探索動作によるスロットタイミングインデックスが入力されると、前記インデックスカウンタ５１８から提供されるカウント値に基づいて２段階セル探索動作信号を発生する。２段階探索器５２２は前記制御部５１０からの初期化命令に応じて初期化され、前記２段階動作信号発生器５２０からの２段階セル探索動作信号に応じて前記受信信号に対する２段階セル探索動作を行う。前記受信信号は１段階セル探索によって有効であると判断された多重経路信号を意味する。前記２段階セル探索動作が完了すると前記２段階探索器５２２は、前記２段階セル探索動作による探索結果を前記制御部５１０に提供する。一方、前記２段階探索器５２２は、前記２段階セル探索動作中に特定時点で前記貯蔵部５１２に前記インデックスカウンタ５１４によってカウントされたスロットカウント値の貯蔵を命令する。例えば、前記２段階探索器５２２は前記２段階セル探索動作が開始される時点または前記２段階セル探索動作が完了する時点で前記貯蔵部５１２に前記インデックスカウンタ５１４によってカウントされたスロットカウント値の貯蔵を命令する。
【００３２】
３段階動作信号発生器５２４は、前記制御部５１０からの３段階セル探索命令とともに前記２段階セル探索動作による探索結果または２段階セル探索結果に対する仮説による３段階セル探索開始点が入力されると、前記インデックスカウンタ５１８から提供されるカウント値に基づいて３段階セル探索動作信号を発生する。３段階探索器５２６は前記制御部５１０からの初期化命令に応じて初期化され、前記３段階動作信号発生器５２４からの３段階セル探索動作信号に応じて前記受信信号に対する３段階セル探索動作を行う。前記受信信号は有効な多重経路信号を意味する。前記３段階セル探索動作が完了すると前記３段階探索器５２２は、前記３段階セル探索動作による探索結果を前記制御部５１０に提供する。前記制御部５１０は前記３段階探索器５２６からの前記探索結果に基づいて検索対象セルのスクランブルコードを決定することができる。
【００３３】
多重経路動作信号発生器５２８は前記制御部５１０からの多重経路探索命令とともに多重経路探索開始点が入力されると、前記インデックスカウンタ５１８から提供されるカウント値に基づいて多重経路探索動作信号を発生する。多重経路探索器５３０は前記制御部５１０からの初期化命令に応じて初期化され、前記多重経路動作信号発生器５２８からの多重経路探索動作信号に応じて前記受信信号に対する多重経路探索動作を行う。前記受信信号は有効な多重経路信号を意味する。前記多重経路探索動作が完了すると前記多重経路探索器５３０は前記多重経路探索動作による探索結果を前記制御部５１０に提供する。
【００３４】
複数の復調フィンガー動作信号発生器５３２、５３６、５４０それぞれは、前記制御部５１０からのフィンガー復調命令とともに復調開始点が入力されると、前記インデックスカウンタ５１８から提供されるカウント値に基づいて復調フィンガー動作信号を発生する。前記復調開始点とは、復調しようとする該当多重経路信号のスクランブルコードによるフレーム境界を表すフレームタイミングインデックスである。前記複数のフィンガー動作信号発生器５３２、５３６、５４０が前記フィンガー復調命令によって復調フィンガー動作信号を発生する具体的な実施形態は、図１２を参照して後述するものとする。複数の復調フィンガー５３４、５３８、５４２それぞれは、前記制御部５１０からの初期化命令に応じて初期化され、前記復調フィンガー動作信号発生器５３２、５３６、５４０からの復調フィンガー動作信号に応じて希望する該当多重経路信号に対する復調を行う。前記受信信号は有効な多重経路信号であり、前記初期化にはスクランブルコードの初期化動作が含まれる。
【００３５】
しかし、前述したような一般のセル探索器は、前記１段階セル探索過程、２段階セル探索過程、３段階セル探索過程および多重経路探索過程において探索しようとする全ての探索対象に対して一括的にマルチ探索を行うのではなく、前記全ての探索対象に対して最初探索対象から最後探索対象まで順次的に探索を行っている。つまり、ＣＰＵが前記最初探索対象に対して前記セル探索器にその探索のためのパラメータを書き込み(write)、後で前記セル探索器が前記最初探索対象に対して探索を完了したことを前記ＣＰＵに通報すると、再び前記ＣＰＵが前記セル探索器の完了された探索結果を読み出す(read)。これと同様に、続いて次の探索対象に対しても再び前記ＣＰＵが前記セル探索器にその探索のためのパラメータを書き込み、その後、前記セル探索器がその探索対象に対して探索を完了したことを前記ＣＰＵに通報すると、再び前記ＣＰＵが前記セル探索器の完了された探索結果を読み出す。このようにして前記ＣＰＵは全ての探索対象に対して順次的に探索が終了される度に、探索のための書き込み動作および探索結果を読み出す動作を繰り返し行っている。しかし、前記ＣＰＵは、ＵＥの全般的な動作制御において多数のソフトウェアタスクを行っているため、前記セル探索のための数回のライトおよび読み出し過程は前記ＣＰＵ動作において大きなロードとして作用するという問題点があった。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、移動通信システムでマルチ探索を提供するセル探索装置および方法を提供することにある。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の装置は、多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を一つのフレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信してセル探索を行う装置において、前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して得られた前記多数の基地局のタイミングを管理する基準カウンタと、前記多数の基地局から受信される第２同期チャネル信号を２段階セル探索して得られた前記多数の基地局のフレーム境界を表すフレーム境界インデックスを貯蔵するフレーム境界インデックス貯蔵部と、所定制御に応じて３段階セル探索開始命令が入力されると、前記フレーム境界インデックスそれぞれのフレーム境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、前記基準カウンタの現在タイミングより後に続く次のスロット境界で、前記フレーム境界インデックスに該当する仮説に対して前記２段階セル探索から得られた基地局コードグループ内のスクランブルコードを用いて３段階セル探索を行うように制御し、前記フレーム境界インデックスに該当する仮説に対して前記３段階セル探索が完了されると３段階セル探索を完了したことを通報するマルチ探索制御器とを含むことを特徴とする。
【００３８】
前記目的を達成するために、本発明の装置は、多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を１フレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信してセル探索を行う装置において、前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して得られた前記多数の基地局のタイミングを管理する基準カウンタと、前記１段階セル探索から得られた前記多数の基地局のスロット境界を表すピークインデックスを貯蔵する１段階ピークインデックス貯蔵部と、所定制御に応じて３段階セル探索開始命令が入力されると、前記ピークインデックスそれぞれのスロット境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、前記基準カウンタの現在タイミングより後に続く次のスロット境界で、前記スロット境界に該当する仮説に対してシステムから受信される隣接セルリストに存在するスクランブルコードを用いて３段階セル探索を行うように制御し、前記ピークインデックスに該当する仮説に対して前記３段階セル探索が完了されると前記３段階セル探索を完了したことを通報するマルチ探索制御器とを含むことを特徴とする。
【００３９】
前記目的を達成するために、本発明の装置は、多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を一つのフレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信して多重経路探索を行う装置において、前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して第１個数のスロット境界を検出し、前記第１個数のスロット境界に対して２段階セル探索して第２個数のフレーム境界を検出し、前記第２個数のフレーム境界に対して３段階セル探索して該当基地局のスクランブルコードを検出して生成された、前記基地局のタイミングを管理する基準カウンタと、前記フレーム境界を表すフレーム境界インデックスを貯蔵するフレーム境界インデックス貯蔵部と、所定制御に応じて多重経路探索開始命令が入力されると、前記検出したフレーム境界インデックスに該当するフレーム境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、前記スロット境界単位にタイミングを管理しながら任意のタイミングで探索を開始しようとするとき現在基準カウンタのタイミングと前記現在スロット境界、前記多重経路探索のために予め決定されているウィンドウサイズを考慮した地点で、前記３段階セル探索で検出したスクランブルコードを用いて前記ウィンドウ内の全ての仮説地点それぞれに対して多重経路探索を行うように制御し、前記全ての仮説地点に対する多重経路探索が完了されると多重経路探索を完了したことを通報するマルチ探索制御器とを含むことを特徴とする。
【００４０】
前記目的を達成するために、本発明の方法は、多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を一つのフレームの長さとする共通パイロットチャネルを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信してセル探索を行う方法において、前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して前記多数の基地局のタイミングを管理する過程と、前記多数の基地局から受信される第２同期チャネル信号を２段階セル探索して前記多数の基地局のフレーム境界を表すフレーム境界インデックスを貯蔵する過程と、前記フレーム境界インデックスを貯蔵した後、所定制御に応じて３段階セル探索開始命令が入力されると、前記フレーム境界インデックスそれぞれのフレーム境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、スロット境界単位にタイミングを管理してから現在基準カウンタのタイミングを読み出して探索開始時点を後に続くスロット境界地点と決定し、次のスロット境界を待機する過程と、前記次のスロット境界で前記フレーム境界に該当する仮説に対して前記２段階セル探索から得られた基地局コードグループ内のスクランブルコードを用いて３段階セル探索を行い、前記フレーム境界インデックスに該当する仮説に対して前記３段階セル探索が完了されると３段階セル探索を完了したことを通報する過程とを含むことを特徴とする。
【００４１】
前記目的を達成するために、本発明の方法は、多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を１フレームの長さとする共通パイロットチャネルを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信してセル探索を行う方法において、前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して前記多数の基地局のタイミングを管理する過程と、前記１段階セル探索から得られた前記多数の基地局のスロット境界を表すピークインデックスを貯蔵する過程と、前記ピークインデックスを貯蔵した後３段階セル探索開始命令が入力されると、前記ピークインデックスそれぞれのスロット境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、スロット境界単位にタイミングを管理してから任意の時点で基準カウンタの現在タイミングの次に続く前記スロット境界を探索開始時点と決定し、次のスロット境界を待機する過程と、前記次のスロット境界で前記スロット境界に該当する仮説に対してシステムから受信される隣接セルリストに存在するスクランブルコードを用いて３段階セル探索を行い、前記１段階ピークインデックスに該当する仮説に対して前記３段階セル探索が完了されると３段階セル探索を完了したことを通報する過程と
を含むことを特徴とする。
【００４２】
前記目的を達成するために、本発明の方法は、多数の基地局それぞれは、１フレームが予め決定されたチップ長を有する予め決定された個数のスロットで構成され、前記スロットそれぞれの開始部分で予め決定されたチップ長だけ伝送される第１同期チャネルと、前記第１同期チャネルと畳み込まれて直交性が保持されるように伝送される第２同期チャネルと、固有のスクランブルコードによってスクランブルされ、前記スクランブルコードの周期を１フレームの長さとする共通パイロットチャネルとを送信し、前記多数の基地局が送信する信号を受信して多重経路探索を行う方法において、前記多数の基地局から送信する第１同期チャネル信号を１段階セル探索して第１個数のスロット境界を検出し、前記第１個数のスロット境界に対して２段階セル探索して第２個数のフレーム境界を検出し、前記第２個数のフレーム境界に対して３段階セル探索して該当基地局のスクランブルコードを検出して生成された、前記基地局のタイミングを管理する過程と、前記フレーム境界を表すフレーム境界インデックスを貯蔵する過程と、前記フレーム境界インデックスを貯蔵した後、多重経路探索開始命令が入力されると、前記検出したフレーム境界インデックスのフレーム境界タイミングと前記基準カウンタの現在タイミングとを比較し、スロット境界単位にタイミングを管理してから任意の時点で現在基準カウンタのタイミングより後に続く前記スロット境界と前記多重経路探索のために予め決定されているウィンドウサイズを考慮した地点で、前記３段階セル探索で検出したスクランブルコードを用いて前記ウィンドウ内の全ての仮説地点それぞれに対して多重経路探索を行うように制御し、前記全ての仮説地点に対する多重経路探索が完了されると多重経路探索を完了したことを通報する過程とを含むことを特徴とする。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明では本発明による動作を理解する上で必要な部分だけを説明し、それ以外の部分に対する説明は適宜省略するものとする。
図６は本発明の一実施形態によるマルチ探索を提供するセル探索器構造を示す図である。
【００４４】
まず、従来技術で既に説明したように、広帯域符号分割多重接続(Ｗ−ＣＤＭＡ：Wideband-Code Division Multiple Access、以下、“Ｗ−ＣＤＭＡ”と略す)移動通信システムでは、多段階セル探索(cell search)、つまり１段階セル探索、２段階セル探索および３段階セル探索を行っている。そして、以下のセル探索を説明するにあたり、使用者端末機(ＵＥ：User Equipment、以下、“ＵＥ”と略す)がパワーオン(power on)されることによって行われる初期セル探索(initial cell search)は考慮しないものとする。このように初期セル探索でないため、前記１段階セル探索で探した多数個、例えば、Ｎ個のピーク(peak)値のいずれに対しても２段階セル探索を行う。ここで、前記１段階セル探索は、多数の基地局(Node Ｂ)から受信される第１同期チャネル(Ｐ−ＳＣＨ：Primary Synchronization Channel、以下、“Ｐ−ＳＣＨ”と略す)信号を受信し、そのうちピーク値として受信される信号の中で、予め設定した臨界値(threshold value)以上の電力、つまりエネルギー(energy)を有する信号に対してスロットタイミング(slot timing)を探して同期する過程である。前記Ｎ個のピーク値のうち前記臨界値以上を有するピーク値を有するＰ−ＳＣＨ信号がＫ個存在する場合、前記Ｋ個のピーク値を有するＰ−ＳＣＨ信号のタイミング、つまりスロットタイミングに相応するように２段階セル探索を行う。
【００４５】
一方、前記２段階セル探索過程では、前記ＵＥが前記１段階セル探索過程で探索したスロットタイミング情報に相応するように基地局から伝送する第２同期チャネル(Ｓ−ＳＣＨ：Secondary Synchronization Channel、以下、“Ｓ−ＳＣＨ”と略す)信号を受信し、フレーム同期(framesynch)およびＵＥ自分の属した基地局グループを検出する。前記２段階セル探索過程でもまた、前記Ｋ個のスロットタイミングに同期して前記Ｓ−ＳＣＨ信号を受信し、その中でピーク値として受信される信号のうち予め設定した臨界値以上のエネルギーを有する信号に対してフレーム同期、つまりフレーム境界(frame boundary)を検出する。ここで、前記Ｋ個のスロットタイミングに同期したＳ−ＳＣＨ信号のうち前記臨界値以上のピーク値を有する信号がＭ個の場合、前記Ｍ個の信号に対するフレーム境界および基地局グループコードを検出し、これら検出したＭ個のフレーム境界に相応するように３段階セル探索を行う。前記３段階セル探索過程は、前記ＵＥが前記２段階セル探索で検出したＭ個のフレーム境界および基地局グループコード、つまり基地局グループ情報に相応するように前記基地局から伝送する共通パイロットチャネル(ＣＰＩＣＨ：Common Pilot Channel、以下、“ＣＰＩＣＨ”と略す)信号を受信し、該当基地局のスクランブルコードを用いてＵＥ自分の属した基地局を最終的に探索する過程である。ここで、前記３段階セル探索は前記２段階セル探索過程でＭ個のフレーム境界と基地局グループ情報を検出するので、一つの仮説(hypothesis)に対してその基地局グループに該当する８個のスクランブルコードの中でどのスクランブルコードを使用しているか最終的に決定しなければならない。
【００４６】
まず、１段階セル探索、２段階セル探索および３段階セル探索を順次、行う場合、前記セル探索器動作を前記図６を参照して説明する。前記１段階セル探索、２段階セル探索および３段階セル探索を順次的に行うセル探索を“１、２、３段階セル探索”と称する。
【００４７】
図６を参照すると、前記ＵＥの全体的な制御のためのソフトウェアタスクスケジューリング(software task Scheduling)を管理する中央制御器(ＣＰＵ：Central Processing Unit、以下、“ＣＰＵ”と略す)(図示せず)を用いずにセル探索でマルチ探索をするためには、まず、１段階セル探索で検出したＫ個のピーク値それぞれを表す前記１段階ピークインデックスを探す。前記１、２、３段階セル探索の場合には、１段階で探したピークインデックス値を１段階ピークインデックス貯蔵部６１５に貯蔵しない。また、前記２段階セル探索で検出したＭ個の仮説に対して３段階セル探索をマルチ探索するためには、前記ＣＰＵは前記Ｍ個の仮説それぞれに対して、フレーム境界インデックス(frame boundary index)をフレーム境界インデックス貯蔵部６１７に貯蔵し、前記Ｍ個の仮説それぞれの属している基地局グループの一番目のスクランブルコードの初期値をスクランブルコード初期値貯蔵部６２７に貯蔵する。ここで、前記基地局グループの一番目のスクランブルコードの初期値を貯蔵する理由は、該当基地局グループに属している一番目のスクランブルコードの初期値を確認するだけで、前記該当基地局グループ内における残り基地局それぞれのスクランブルコードの初期値が確認できるためである。これは、前記一番目のスクランブルコードの初期値に予め設定されたオフセット(offset)を印加して残りスクランブルコードの初期値を設定することによってなされる。このように一番目のスクランブルコードの初期値のみを貯蔵する場合、メモリ(memory)効率性が向上する。
【００４８】
また、基準カウンタ(reference counter)６１３は、スクランブルコード初期化のための基準タイミング(reference timing)を提供するカウンタであって、現在ＵＥがサービスを受けている基準基地局(reference Node B)から受信されるＣＰＩＣＨ信号タイミング、つまりスクランブルコードタイミングを提供する。ここで、前記基準カウンタ６１３は、チップ単位スクランブルコードタイミングをカウントし、タイムスロット周期にリセットされる。そして、本発明のセル探索過程がスロット境界(slot boundary)を基準とするため、マスク(mask)値貯蔵部６１９は一つの無線フレーム(radio frame)をタイムスロット(time slot)単位に分割した１５個のマスク値のみを貯蔵する。また、探索パラメータ(search parameter)貯蔵部６２１は、前記セル探索のための探索パラメータ、例えば、同期累積回数などのような探索パラメータを貯蔵する。
【００４９】
このようにセル探索のための全ての値が貯蔵されている状態で、ＣＰＵはマルチ探索制御器６１１に３段階セル探索を開始するという命令を下し、前記３段階セル探索開始命令に応じて前記マルチ探索制御器６１１は、イネーブル(enable)される。イネーブルされた前記マルチ探索制御器６１１は、前記Ｍ個の仮説のうち一番目の仮説に対して３段階セル探索を行うために、前記フレーム境界インデックス貯蔵部６１７から一番目のフレーム境界インデックスを読み出す。前記マルチ探索制御器６１１は前記読み出した一番目のフレーム境界インデックスに該当するフレーム境界と前記基準カウンタ６１３から提供されるチップ(chip)単位の基準タイミングを比較し、現在位置と前記一番目のフレーム境界インデックスに該当する位置間のタイミング差をタイムスロット単位に検査する。したがって、次のタイムスロット境界で３段階セル探索が行えるように、前記マルチ探索制御器６１１は、前記次のタイムスロットに該当するマスク(mask)値をマスク値貯蔵部６１９が３段階セル探索器６２３に書き込むように制御し、また、前記スクランブルコード初期値貯蔵部６２７が前記一番目の仮説に該当する基地局グループ内の８個基地局それぞれに対するスクランブルコード初期値を、前記３段階セル探索器６２３に書き込むように制御する。
【００５０】
その後、前記３段階セル探索器６２３は、前記一番目の仮説に該当するマスク値と前記８個のスクランブルコード初期値を用いて３段階セル探索を行い、前記３段階セル探索結果から発生した８個のスクランブルコード初期値それぞれに対する相関値のうち最大(MAX)相関値(correlation value)と、前記最大相関値に該当するスクランブルコード初期値のスクランブルコードインデックス(scrambling  code  index)を結果貯蔵部６２５に出力する。すると、前記結果貯蔵部６２５は前記３段階セル探索器６２３から出力した一番目の仮説に対する最大相関値と、前記最大相関値に該当するスクランブルコード初期値を表すスクランブルコードインデックスを貯蔵する。これと同様にして、残り仮説それぞれに対して前記マルチ探索制御器６１１はそのマスク値および該当基地局グループの８個スクランブルコード初期値を前記３段階セル探索器６２３に書き込むように制御し、これにより、前記３段階セル探索器６２３が前記マスク値および該当基地局グループの８個スクランブルコード初期値を用いて３段階セル探索を行うことになる。このようにして前記Ｍ個の仮説それぞれに対して前記３段階セル探索器６２３がセル探索を完了すると、前記マルチ探索制御器６１１は、前記ＣＰＵに前記Ｍ個の仮説に対して３段階セル探索が完了したことを表す３段階セル探索完了信号またはインタラプト(interrupt)信号を提供する。これにより、前記ＣＰＵは、前記マルチ探索制御器６１１から提供したインタラプト信号を感知して前記結果貯蔵部６２５に貯蔵されている３段階セル探索結果を一括して読み出すことによってＣＰＵのロード(load)を最小化する。
【００５１】
前述した１、２、３段階セル探索による前記セル探索器の動作タイミングを、図７を参照して説明する。
図７は、図６のセル探索器が１、２、３段階セル探索を行う動作タイミングを概略的に示す図である。
まず、前記図６で説明した１、２、３段階セル探索器は、フレーム境界インデックス貯蔵部６１７に貯蔵されているＭ個の仮説、つまり、２段階セル探索過程で検出したフレーム境界に対して３段階セル探索を行う。前記Ｍ個の仮説のうち任意の一つの仮説に対して３段階セル探索を行う動作タイミングを、図７を参照して以下に説明する。
【００５２】
まず、ＣＰＵからマルチ探索制御器６１１に３段階セル探索開始命令が印加されると、前記マルチ探索制御器６１１はイネーブルされる。前記イネーブルされたマルチ探索制御器６１１は、前記フレーム境界インデックス貯蔵部６１７に貯蔵されているＭ個のフレーム境界インデックスのうち任意の一つのフレーム境界インデックスに該当するフレーム境界タイミングと、基準カウンタ６１３から提供される現在基準タイミングとを比較する。ここで、前記任意の一つのフレーム境界インデックスに該当するフレーム境界タイミングが、図７のｔ１地点であり、前記基準カウンタ６１３から提供する基準カウンタの現在タイミングがｔ２の地点である。つまり、フレーム境界タイミングｔ１を基準としてスロット単位にタイミングをチェックしてから探索を開始するために、基準カウンタ６１３のタイミングを読み出した結果、ｔ２の地点だったので、前記マルチ探索制御器６１１はｔ２地点と最も近い次のスロット境界のｔ３地点で探索開始を決定する。ここで、前記マルチ探索制御器６１１は前記ｔ２と最も近いスロット境界ｔ３を待機する間に、前記スロット境界ｔ３に該当するマスク値をセッティングするようにマスク値貯蔵部６１９を制御する。したがって、前記スロット境界ｔ３に到達する地点で前記マルチ探索制御器６１１は、３段階セル探索器６２３に前記任意の一つの仮説に対する３段階セル探索命令を下し、これにより前記３段階セル探索器６２３は、前記任意の一つの仮説に対する３段階セル探索を行う。このようにして前記Ｍ個の仮説に対して３段階セル探索が完了すると、前記マルチ探索制御器６１１は、その３段階セル探索が完了した時点のｔ４時点で前記ＣＰＵに３段階セル探索が完了したことを表すインタラプト信号を発生する。
【００５３】
引き続き、１段階セル探索と３段階セル探索だけを行う場合、前記セル探索器動作を、前記図６を参照して説明する。前記１段階セル探索の直後に３段階セル探索を行うセル探索を“1、３段階セル探索”と称する。前記１、３段階セル探索は、隣接セルリスト(neighbor cell list)が与えられる場合に発生するセル探索なので、前記隣接セルリストに存在するスクランブルコードを全て貯蔵する場合に限って正常的なセル探索が行われる。本発明では、前記隣接セルリストに最大３２個の隣接セルが存在すると仮定する。これら初期値は前記スクランブルコード初期値貯蔵部６２７に貯蔵しなければならない。そして、前記３段階セル探索器６２３が内部に１６個の相関器(correlator)を備えていると、最初に初期パラメータをセッティング(setting)する場合、１６個のスクランブルコード初期値をセッティングすることができ、これらに対する探索が完了された後残り１６個のスクランブルコード初期値をセッティングし任意のスロット境界に対する探索を完了する。前記１、３段階セル探索は、１段階セル探索で検出した予め設定した臨界値以上を有するＫ個のピーク値、つまり仮説に対してフレーム境界を検出するためには１５個のスロット境界に対して仮説テストを行わなければならない。
【００５４】
つまり、前述したように、ＣＰＵはスクランブルコード初期値を前記スクランブルコード初期値貯蔵部６２７に貯蔵し、また、前記Ｋ個のピーク値を表す１段階ピークインデックスを、前記１段階ピークインデックス貯蔵部６１５に貯蔵する。前記１、３段階セル探索を行う場合、前記図６に示したセル探索器はフレーム境界インデックス貯蔵部６１７に別途のフレーム境界インデックスを貯蔵しない。一方、このように前記１、３段階セル探索のための全ての値が貯蔵されている状態で、前記ＣＰＵは、前記マルチ探索制御器６１１に３段階セル探索を開始するという命令を下し、前記３段階セル探索開始命令に応じて前記マルチ探索制御器６１１はイネーブル(enable)される。イネーブルされた前記マルチ探索制御器６１１は、基準カウンタ６１３から提供される基準タイミングを入力して前記１段階ピークインデックス貯蔵部６１５に貯蔵されているＫ個のピークインデックスのうち一番目のピークインデックス、つまり一番目の仮説に対してテストをするように制御する。前記マルチ探索制御器６１１は、前記読み出した一番目のピークインデックスに該当するスロット境界と前記基準カウンタ６１３から提供されるタイミングとを比較して、現在位置と前記一番目のスロット境界インデックスに該当する位置間のタイミング差をタイムスロット単位に検査する。次のタイムスロット境界で３段階セル探索が行えるように、前記マルチ探索制御器６１１は、前記次のタイムスロットで該当する一番目のスロット境界に該当するマスク値をマスク値貯蔵部６１９が３段階セル探索器６２３に書き込むように制御し、また、前記スクランブルコード初期値貯蔵部６２７が貯蔵されている初期値の中で、まず１６個のスクランブルコード初期値を前記３段階セル探索器６２３に書き込むように制御する。その後、残り１６個のスクランブルコードを利用して一番目のスロット境界に対して前記方法と同様にして探索を行い、一番目のスロット境界に対する探索を完了する。このとき注意すべき点は、最初探索を開始した位置に対する基準カウンタの中でスロットカウンタの値を記憶しなければならない。この値は結果貯蔵部６２５に記録される。したがって、一番目のスロット境界に対して任意の時間に探索を行うとき常に最初探索した地点からどのくらいのスロットが過ぎたかチェックし、これに該当するマスク値をマスク値貯蔵部６１９から読み取らなければならない。１５個のスロット境界を検査するに際し、最初探索を開始した基準スロットと各スロット境界との位相差が０スロットから１４スロットまでの全ての場合を検査することになる。この位相差を考慮してマスク値を読み取らなければならない。この位相差を検査する理由は、１段階で探したピークが１５個のスロット境界でとこに位置するかを確認するためである。
【００５５】
その後、前記３段階セル探索器６２３は、前記一番目の仮説に該当するマスク値と前記３２個のスクランブルコード初期値を用いて３段階セル探索を行う。前記３段階セル探索器６２３は、前記一番目の仮説に対し、前記３２個のスクランブルコード初期値それぞれに対してスロット境界を検査し、前記検査結果３２個のスクランブルコード初期値それぞれに対する相関値のうち、最大(MAX)相関値と、前記最大相関値に該当するスクランブルコードのスクランブルコードインデックスおよびスロット境界インデックス値(scrambling code index)を、前記結果貯蔵部６２５に出力する。勿論、探索開始時点のスロット境界値も含まれる。すると、前記結果貯蔵部６２５は、前記３段階セル探索器６２３から出力した一番目の仮説に対する最大相関値と、前記最大相関値に該当するスクランブルコードインデックスおよび探索開始時点のスロット境界値を貯蔵する。これと同様にして残り仮説それぞれに対して前記マルチ探索制御器６１１は、そのマスク値および３２個のスクランブルコード初期値を前記３段階セル探索器６２３に書き込むように制御し、これにより、前記３段階セル探索器６２３が前記マスク値および前記３２個のスクランブルコード初期値を用いて３段階セル探索を行うことになる。このようにして前記Ｋ個の仮説それぞれに対して、前記３段階セル探索器６２３がセル探索を完了すると、前記マルチ探索制御器６１１は、前記ＣＰＵに前記Ｋ個の仮説に対して３段階セル探索が完了したことを表す３段階セル探索完了信号またはインタラプト信号を提供する。すると、前記ＣＰＵは、前記マルチ探索制御器６１１から提供したインタラプト信号を感知して、前記結果貯蔵部６２５に貯蔵されている３段階セル探索結果を一括的に読み出すことによって、ＣＰＵのロードを最小化する。
【００５６】
前述した１、３段階セル探索による前記セル探索器の動作タイミングを図８に示す。
図８は、図６のセル探索器が１、３段階セル探索を行う動作タイミングを概略的に示す図である。
まず、図６で説明した１、３段階セル探索器は、１段階ピークインデックス貯蔵部６１５に貯蔵されているＫ個の仮説、つまり１段階セル探索過程で検出したスロット境界に対して３段階セル探索を行う。前記Ｋ個の仮説のうち任意の一つの仮説に対して３段階セル探索を行う動作タイミングを、図８を参照して以下に説明する。
【００５７】
まず、ＣＰＵからマルチ探索制御器６１１に３段階セル探索開始命令が印加されると、前記マルチ探索制御器６１１はイネーブルされる。前記イネーブルされたマルチ探索制御器６１１は、前記１段階ピークインデックス貯蔵部６１５に貯蔵されているＫ個のピークインデックスのうち、任意の一つのピークインデックスに該当するスロット境界タイミングと基準カウンタ６１３から提供される現在タイミングとを比較する。ここで、前記任意の一つのピークインデックスに該当するスロット境界タイミングが図８のｔ１地点であり、前記基準カウンタ６１３から提供する現在タイミングがｔ２地点である。つまり、前記スロット境界タイミングｔ１を基準としてスロット境界タイミングを管理してから、ｔ２の時点で基準カウンタのタイミングを読み出し、前記マルチ探索制御器６１１は、現在タイミングｔ２と最も近いスロット境界ｔ３を待機する。ここで、前記マルチ探索制御器６１１は、前記現在タイミングｔ２と最も近いスロット境界ｔ３を待機する間に、前記スロット境界ｔ３に該当するマスク値をセッティングするようにマスク値貯蔵部６１９を制御する。したがって、前記スロット境界ｔ３に到達する地点で前記マルチ探索制御器６１１は、３段階セル探索器６２３に前記任意の一つの仮説に対する３段階セル探索命令を下し、これにより前記３段階セル探索器６２３は、前記任意の一つの仮説に対する３段階セル探索を行うことになる。ここで、前記マルチ探索制御器６１１は、前記３段階セル探索を開始した位置、つまりスロット境界を記憶し、このスロット境界がフレーム境界でどのくらいの位置に存在するかを確認するために、１５個の可能なスロット境界全てに対して検査を行う。このようにして前記Ｋ個の仮説に対して３段階セル探索が完了されると、前記マルチ探索制御器６１１は、その３段階セル探索が完了された時点のｔ４時点で前記ＣＰＵに３段階セル探索が完了されたことを表すインタラプト信号を発生する。
【００５８】
次いで、多重経路探索だけを行う場合のセル探索器動作を、図９に示す。
図９は、本発明の他の実施形態によるマルチ探索を提供するセル探索器構造を示す図である。
まず、多重経路探索は、アクティブセット(active set)または前記アクティブセットと対等なエネルギーを有する基地局に対して行う探索を意味する。つまり、３段階セル探索で隣接基地局に対して探索を行い、前記隣接基地局の中でＵＥの受信信号復調に参与できるようなエネルギーを有する基地局を判断した後、前記復調に参与できる基地局から受信される信号を多重経路探索器に伝達するようにして復調に利用させる。本発明では多重経路探索器が８個のフィンガー(finger)で構成された場合を仮定する。前記多重経路探索のための探索器もまた、前記図６で説明した探索器とほぼ同一に動作する。
【００５９】
図９を参照すると、ＣＰＵ(図示せず)は、初期セル探索を完了した状態で３段階セル探索で検出したＬ個の仮説に対して多重経路探索をするために、前記Ｌ個の仮説それぞれに対してフレーム境界インデックス(frame boundary index)をフレーム境界インデックス貯蔵部９１５に貯蔵し、前記Ｌ個の仮説それぞれの属している基地局グループの一番目のスクランブルコードの初期値をスクランブルコード初期値貯蔵部９２５に貯蔵する。また、基準カウンタ９１３は多数の基地局のタイミングを管理するカウンタである。そして、本発明のセル探索過程がスロット境界を基準とするため、マスク値貯蔵部９１７は一つの無線フレームをタイムスロット(time slot)単位に分割した１５個のマスク値のみを貯蔵する。また、探索パラメータ貯蔵部９１９は前記セル探索のための探索パラメータ、例えば、探索ウィンドウの大きさなどのような探索パラメータを貯蔵する。
【００６０】
このようにセル探索のための全ての値が貯蔵されている状態で、ＣＰＵはマルチ探索制御器９１１に多重経路探索を開始するという命令を下し、前記多重経路セル探索開始命令に応じて前記マルチ探索制御器９１１は、イネーブル(enable)される。イネーブルされた前記マルチ探索制御器９１１は、前記Ｌ個の仮説のうち一番目の仮説に対して多重経路探索をするために、前記フレーム境界インデックス貯蔵部９１５から一番目のフレーム境界インデックスを読み出す。前記マルチ探索制御器９１１は、前記読み出した一番目のフレーム境界インデックスに該当するフレーム境界と前記基準カウンタ９１３から提供されるチップ単位の基準タイミングとを比較し、現在位置と前記一番目のフレーム境界インデックスに該当する位置間のタイミング差をタイムスロット単位に検査する。
【００６１】
ここで、前記マルチ探索制御器９１１は、前記フレーム境界タイミングｔ１と現在タイミングｔ２との差を計算するが、これは、多重経路探索の開始位置およびこれによるスクランブルコードマスク値セッティングに使用される。また、前記マルチ探索制御器９１１は、多重経路探索を行う場合、次のスロット境界でウィンドウ探索と８ｘサーチャ(searcher)の動作を考慮して、常に２５６０*ｋ−Ｗ／２＋７のｔ３地点で多重経路探索を行うように制御する。ここで、前記８ｘサーチャとは、既存１５ｘサーチャより８倍も速度を速くするために考案されたサーチャハードウェア(hardware)を意味する。前記ｋは、該当スロットを表すスロットインデックスであり、前記Ｗはウィンドウサイズ(size)を表す。前記マルチ探索制御器９１１は、前記スロットインデックスに該当するマスク値をマスク値貯蔵部９１７が多重経路探索器９２１に書き込むように制御し、また、前記スクランブルコード初期値貯蔵部９２５が前記一番目の仮説に該当するスクランブルコード初期値を前記多重経路探索器９２１に書き込むように制御する。すると、前記多重経路探索器９２１は、前記一番目の仮説に該当するマスク値と前記仮説に該当するスクランブルコード初期値を用いて多重経路探索を行い、前記多重経路探索結果発生した相関値のうち最大(MAX)相関値と、前記最大相関値に該当するインデックスを結果貯蔵部９２３に出力する。すると、前記結果貯蔵部９２３は、前記多重経路探索器９２１から出力した一番目の仮説に対する最大相関値と、前記最大相関値に該当するスクランブルコード初期値を表すスクランブルコードインデックスを貯蔵する。これと同様にして、残り仮説それぞれに対して前記マルチ探索制御器９１１は、そのマスク値および該当仮説に対するスクランブルコード初期値を前記多重経路探索器９２１に書き込むように制御し、これにより、前記多重経路探索器９２１が、前記マスク値および該当基地局に対するスクランブルコード初期値を用いて多重経路探索を行うことになる。このようにして前記Ｌ個の仮説それぞれに対して、前記多重経路探索器９２１が探索を完了すると、前記マルチ探索制御器９１１は、前記ＣＰＵに前記Ｌ個の仮説に対して多重経路探索が完了したことを表す多重経路探索完了信号またはインタラプト信号を提供する。すると、前記ＣＰＵは、前記マルチ探索制御器９１１から提供したインタラプト信号を感知して、前記結果貯蔵部９２３に貯蔵されている多重経路探索結果を一括して読み出すことによってＣＰＵのロードを最小化させる。
【００６２】
前述した多重経路探索による前記探索器の動作タイミングを、図１０に示す。図１０は、図９のセル探索器が多重経路探索を行う動作タイミングを概略的に示す図である。
まず、図９で説明した多重経路探索器はフレーム境界インデックス貯蔵部９１５に貯蔵されているＬ個のフレームインデックスのうち、任意のいずれか一つのフレームインデックスに該当するフレーム境界に対して多重経路探索を行う。ここで、前記フレーム境界インデックス貯蔵部９１５に貯蔵されているフレーム境界インデックスは、３段階セル探索で検出した結果に対応する。したがって、前記Ｌ個の仮説のうち、任意の一つの仮説に対して３段階セル探索を行う動作タイミングを、前記図１０を参照して説明すると、下記のとおりとなる。
【００６３】
まず、ＣＰＵからマルチ探索制御器９１１に多重経路探索開始命令が印加されると、前記マルチ探索制御器９１１はイネーブルされる。前記イネーブルされたマルチ探索制御器９１１は、前記フレーム境界インデックス貯蔵部９１５に貯蔵されているＬ個のフレーム境界インデックスのうち、任意の一つのフレーム境界インデックスに該当するフレーム境界タイミングと基準カウンタ９１３から提供される現在基準タイミングとを比較する。ここで、前記任意の一つのフレーム境界インデックスに該当するフレーム境界タイミングが、前記図１０のｔ１地点であり、前記基準カウンタ９１３から提供する現在基準タイミングが、ｔ２地点である。前記マルチ探索制御器９１１は、前記フレーム境界タイミングｔ１と現在基準タイミングｔ２の差を計算するが、これは、多重経路探索の開始位置およびこれによるスクランブルコードマスク値セッティングに使用される。また、前記マルチ探索制御器９１１は多重経路探索を行う場合、次のスロット境界でウィンドウ探索と８個のサーチャの動作を考慮して、常に２５６０*ｋ−Ｗ／２＋７のｔ３地点で多重経路探索を行うように制御する。前記ｋは該当スロットを表すスロットインデックスであり、前記Ｗはウィンドウサイズ(size)を表す。前記ｔ３地点で前記マルチ探索制御器９１１は、多重経路探索器９２１に前記任意の一つの仮説に対する多重経路探索命令を下し、これにより、前記多重経路探索器９２１は、前記任意の一つの仮説に対する多重経路探索を行うことになる。このようにして前記Ｌ個の仮説に対して多重経路探索が完了されると、前記マルチ探索制御器９１１は、その多重経路探索が完了された時点のｔ４時点で、前記ＣＰＵに多重経路探索が完了されたことを表すインタラプト信号を発生する。
【００６４】
以上では具体的な実施形態に上げて説明したが、本発明の思想を外れない範囲内でさまざまな変形が可能なことは勿論である。したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態に局限されてず、特許請求の範囲とそれに均等なものによって定められるべきである。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、広帯域符号分割多重接続移動通信システムにおいてセル探索を行うとき、探索すべき全ての探索対象に関連したパラメータを一括して処理できるマルチ探索を可能にすることができる。このマルチ探索のおかげで、ＵＥのＣＰＵはセル探索のための数回の書き込み、および読み出し動作を別に行うことなく、一括してセル探索に対する結果が読み出せるため、ＣＰＵロードを最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一般のＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムで同期チャネルの構造を示す図である。
【図２】  一般のインデックスカウンタの一例を示す図である。
【図３】  一般のインデックスカウンタの他の例を示す図である。
【図４】  インデックスカウンタと非同期基地局間のタイミング関係を示す図である。
【図５】  一般のＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムで使用者端末機のセル探索器構造を示す図である。
【図６】  本発明の一実施形態によるマルチ探索を提供するセル探索器構造を示す図である。
【図７】  図６のセル探索器が１、２、３段階セル探索を行う動作タイミングを概略的に示す図である。
【図８】  図６のセル探索器が１、３段階セル探索を行う動作タイミングを概略的に示す図である。
【図９】  本発明の他の実施形態によるマルチ探索を提供するセル探索器構造を示す図である。
【図１０】  図９のセル探索器が多重経路探索を行う動作タイミングを概略的に示す図である。
【符号の説明】
６１１，９１１…マルチ探索制御器
６１３，９１３…基準カウンタ
６１５…１段階ピークインデックス貯蔵部
６１７，９１５…フレーム境界インデックス貯蔵部
６１９，９１７…マスク(値貯蔵部
６２１，９１９…探索パラメータ貯蔵部
６２３…３段階セル探索器
６２５，９２３…結果貯蔵部
６２７，９２５…スクランブルコード初期値貯蔵部
９２１…多重経路探索器
【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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