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JP2005026996A - Preamble receiver - Google Patents

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JP2005026996A
JP2005026996A JP2003189855A JP2003189855A JP2005026996A JP 2005026996 A JP2005026996 A JP 2005026996A JP 2003189855 A JP2003189855 A JP 2003189855A JP 2003189855 A JP2003189855 A JP 2003189855A JP 2005026996 A JP2005026996 A JP 2005026996A
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despreading
signature
unit
correlation value
Prior art date
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Application number
JP2003189855A
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Japanese (ja)
Inventor
純 ▲高▼野
Jun Takano
Ryutaro Senoo
竜太郎 妹尾
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To receive a preamble signal with high accuracy while avoiding erroneous detection upon receiving the preamble signal on a random access channel. <P>SOLUTION: A matched filter 101 generates a delay profile for each known signature from the received preamble signal, and a path detecting part 103 detects a maximum correlation value and a phase of a path having the maximum correlation value from the generated delay profile. A threshold determining part 105 compares the detected maximum correlation value with a specified threshold for determination, and an inversely diffusing part 109 multiplies the received preamble signal by a signature having the maximum correlation value with the detected phase of the path to perform inverse diffusion. A hard deciding part 111 performs hard decision of a result of the inverse diffusion. A preamble detecting part 107 uses a decision result of the threshold determining part 105 and a decision result of the hard deciding part 111 to determine the detection of a preamble signal. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
本発明は、プリアンブル受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
第3世代の移動通信システムでは、無線アクセス方式にCDMA(Code Division Multiple Access)方式が採用され、ランダムアクセス方法は、3GPP(Third Generation Partnership Project)のTS25.211及びTS25.213に記載されている。
【0003】
この3GPPのTS25.211及びTS25.213によれば、移動局は、メッセージを送信する前に基地局との接続を確立するために、ランダムアクセスチャネル(Random Access Channel:RACH)を用いてランダムアクセス信号であるプリアンブル(preamble)信号を基地局へ送信する。
【0004】
このプリアンブル信号が基地局において正常に受信されると、その応答信号が基地局から送信される。一方、移動局はこの応答信号が受信できるまで、送信電力を増加させながら、プリアンブル信号を再送する。基地局は、応答信号を送信し、その後は、定められたタイミングで移動局からのメッセージの信号を待ち受ける。
【0005】
基地局は、このようなランダムアクセスチャネル上で、複数の移動局からのランダムアクセス信号であるプリアンブルを受信することになるので、異なる移動局からのプリアンブルがランダムアクセスチャネル上で衝突することを極力回避する必要がある。
【0006】
このための方法として、3GPPでは、移動局がランダムアクセスを行うタイミングを分散させるためにアクセススロット化と、複数の移動局からのプリアンブル信号を分離するためのシグネチャ(signature)が導入されている。
【0007】
図9は、シグネチャが導入されたプリアンブル信号の構成の一例を示す。図9に示すように、シグネチャは、16チップ(S0〜S15)の長さからなり、16チップ周期を256回繰り返して4096チップ長のプリアンブル信号を構成している。なお、3GPPでは、16種類のシグネチャが規定され、それぞれが直交した性質を持っている。したがって、結果的にプリアンブル信号も、16種類あることになる
【0008】
移動局では、予め使用できるシグネチャの種類が決定されており、セル内において使用可能なシグネチャの範囲からランダムに一種類のシグネチャを選択してプリアンブル信号を送信する。また、基地局は、プリアンブル信号を受信する場合に、アクセススロット毎に使用シグネチャに対応したプリアンブル信号を並列に検出することで、異なるシグネチャのプリアンブル信号を分離できるようにしている。
【0009】
このようなプリアンブル受信装置の一例としては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。
【0010】
図10は従来のプリアンブル受信装置1の要部構成を示すブロック図である。図10に示すプリアンブル受信装置1では、受信したプリアンブル信号から整合フィルタ3、パス検出部5、RAKE合成部7を用いて信号電カ対干渉電カ比を算出し、算出された信号電カ対干渉電力比を、プリアンブル検出部9で、予め定められた閾値と比較する。
【0011】
そして、比較して得た判定結果をCPU11へ出カする。CPU11では、算出された信号電カ対干渉電カ比が閾値以上となる場合は、応答信号であるAICH(Acquisition Indication CHannnel)を送信するように制御し、閾値未満となる場合には、AICHを送信しないように制御している。
【0012】
このように、プリアンブル受信装置1は、プリアンブル検出部9において、パス検出後のRAKE合成結果、つまり、閾値を超えるかどうかの判断で決定し、プリアンブル信号の検出を見逃す確率を低減している。
【0013】
【特許文献1】
特開2001−204072号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプリアンブル受信装置1では、プリアンブル検出部9において、パス検出後のRAKE合成結果が閾値を超えるかどうかの判断により、プリアンブル信号を受信したか否かを判断しているため、プリアンブル受信性能を維持するために閾値を低く設定した場合、プリアンブル信号を誤検出する可能性が高くなり、不要にAICHを送信してしまい、干渉量が増加するという問題があった。
【0015】
また、プリアンブル誤検出を防ぐため、閾値を高く設定することが考えられるが、RAKE合成結果を高い閾値で比較した場合、逆にプリアンブル信号を見逃す確率が高くなり、プリアンプル受信性能が劣化してしまうという問題があった。
【0016】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ランダムアクセスチャネル上のプリアンブル信号を受信する際に、誤検出を回避しつつ、精度良くプリアンブル信号を受信できるプリアンブル受信装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリアンブル受信装置は、所定のシグネチャからなる受信プリアンブル信号に、複数の既知のシグネチャをシフトしながら相関演算して前記既知のシグネチャ毎の遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、生成されたシグネチャの遅延プロファイルから、最大相関値と、前記最大相関値を有するパスの位相を検出する検出手段と、検出された前記最大相関値を規定の閾値と比較して判定する閾値判定手段と、検出された前記パスの位相で、前記受信プリアンブル信号に、検出された前記最大相関値を有するシグネチャを乗算して逆拡散する逆拡散手段と、前記逆拡散手段により逆拡散した結果を硬判定する硬判定手段と、前記閾値判定手段の判定結果および前記硬判定手段の判定結果を用いて、前記受信プリアンブル信号の検出を決定するプリアンブル検出手段とを有する構成を採る。
【0018】
この構成によれば、受信プリアンブル信号を用いて生成された既知のシグネチャの遅延プロファイルから最大相関値、最大相関値を有するパスの位相を検出し、検出した最大相関値を用いて閾値判定を行うとともに、検出したパスの位相で、検出した最大相関値を有するシグネチャにより受信プリアンブル信号を逆拡散して積分処理を行い、この積分処理結果を硬判定することで、受信プリアンブル信号の検出を決定するため、受信プリアンブル信号の検出精度を向上させることができるとともに、誤検出率を低下させることができる。
【0019】
本発明のプリアンブル受信装置は、所定のシグネチャを拡散コードで拡散してなる受信プリアンブル信号に、前記拡散コードおよび複数の既知のシグネチャをシフトしながら相関演算して前記既知のシグネチャ毎の遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、生成された前記遅延プロファイル中から、最大相関値と、前記最大相関値を有するパスの位相を検出する検出手段と、検出された前記最大相関値を規定の閾値と比較して判定する閾値判定手段と、検出された前記パスの位相で既知の拡散コードを乗算し逆拡散する逆拡散手段と、前記逆拡散手段から出力された逆拡散結果に既知のシグネチャを乗算することにより、前記逆拡散結果を前記既知のシグネチャと照合するシグネチャ照合手段と、前記閾値判定手段の判定結果および前記シグネチャ照合手段の照合結果を用いて、前記受信プリアンブル信号の検出を決定するプリアンブル検出手段と、を有する構成を採る。
【0020】
この構成によれば、受信プリアンブル信号を用いて生成された既知のシグネチャの遅延プロファイルから最大相関値、最大相関値を有するパスの位相を検出し、検出した最大相関値を用いて閾値判定を行うとともに、検出したパスの位相で既知の逆算コードを逆拡散して得た逆拡散結果を既知のシグネチャと照合することで、受信プリアンブル信号の検出を決定するため、受信プリアンブル信号の検出精度を向上させることができるとともに、誤検出率を低下させることができる。
【0021】
本発明のプリアンブル受信装置は、所定のシグネチャからなる受信プリアンブル信号に、複数の既知のシグネチャをシフトしながら相関演算して前記既知のシグネチャの遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、生成された遅延プロファイルから、最大相関値を有するシグネチャの遅延プロファイルを検出するとともに、検出した最大相関値を有する遅延プロファイル中において、相関値が大きい順に上位N個のパスの相関値および位相を検出するパス検出手段と、検出された上位N個のパスの相関値を加算する相関値加算手段と、加算された相関値と規定の閾値とを比較し判定する閾値判定手段と、検出された前記上位N個のパスの位相のそれぞれで、検出したシグネチャを逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散結果をRAKE合成して相関結果を算出するRAKE合成手段と、RAKE合成された相関結果を硬判定する硬判定手段と、前記閾値判定手段の判定結果および前記硬判定手段の判定結果を用いて、前記受信プリアンブル信号の検出を決定するプリアンブル検出手段とを有する構成を採る。
【0022】
この構成によれば、受信プリアンブル信号を用いて生成された既知のシグネチャの遅延プロファイルから最大相関値を有するシグネチャの遅延プロファイルを検出し、この検出した遅延プロファイル中の上位N個のパスの相関値を加算して、規定の閾値と比較し判定するとともに、上位N個のパスの相関値の位相で、検出されたシグネチャにより逆拡散してRAKE合成した相関結果を硬判定することで、受信プリアンブル信号の検出を決定するため、受信プリアンブル信号の検出精度をより向上させることができるとともに、誤検出率をより低下させることができる。
【0023】
本発明のプリアンブル受信装置は、上記構成において、前記閾値判定手段での判定結果を用いて前記逆拡散手段および前記硬判定手段の動作を制御する制御手段を有する構成を採る。
【0024】
この構成によれば、閾値判定手段での判定結果により、逆拡散手段および硬判定手段の動作を制御するため、閾値判定手段にて受信プリアンブル信号無しと判定した場合に、逆拡散手段および硬判定手段の動作を停止させて、プリアンブル受信装置全体の消費電力を削減することができる。
【0025】
本発明のプリアンブル受信装置は、上記構成において、前記閾値判定手段での判定結果を用いて前記逆拡散手段および前記シグネチャ照合手段の動作を制御する制御手段を有する構成を採る。
【0026】
この構成によれば、閾値判定手段での判定結果により、逆拡散手段およびシグネチャ照合手段の動作を制御するため、閾値判定手段にて受信プリアンブル信号無しと判定した場合に、逆拡散手段およびシグネチャ照合手段の動作を停止させて、プリアンブル受信装置全体の消費電力を削減することができる
【0027】
本発明のプリアンブル受信装置は、上記構成において、前記遅延プロファイル生成手段は、遅延プロファイルにおける相関演算結果を保持する保持手段を有する構成を採る。
【0028】
この構成によれば、前記遅延プロファイル生成手段の保持手段にて、遅延プロファイルにおける位相での相関演算結果を保持するため、逆拡散手段を用いず、相関演算結果を硬判定手段に出力して硬判定することができる。
【0029】
本発明のプリアンブル受信装置は、上記構成において、受信プリアンブル信号において所定の周期で繰り返されるシグネチャを、それぞれのシグネチャの先頭からの同一チップタイミングに相当するもの同士をまとめるように並び替えて前記逆拡散手段に出力する並び替え手段をさらに有する構成を採る。
【0030】
この構成によれば、並び替え手段により、受信プリアンブル信号は、所定の周期で繰り返されるそれぞれのシグネチャの先頭からの同一チップタイミングに相当するもの同士がまとめられた状態に並び替えられて逆拡散手段に出力されるため、逆拡散手段での逆拡散処理を迅速に行うことができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ランダムアクセスチャネル上の受信プリアンブル信号を用いて生成された最大相関値を有するシグネチャの遅延プロファイルを生成し、遅延プロファイル中の最大相関値のパス位相で逆拡散し、積分処理した結果を硬判定することでプリアンブル信号の受信を判定して、誤検出率を低下させ、受信プリアンブル信号の検出精度を向上させることである。
【0032】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0033】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るプリアンブル受信装置100の構成を示すブロック図である。
【0034】
このプリアンブル受信装置100は、所定長のシグネチャを共通の拡散コード(スクランブリングコード:Scrambling code)で拡散してなる受信プリアンブル信号(以下、「プリアンブル受信信号」という)を、プリアンブル受信信号から検出した最大相関値のパス位相で逆拡散し、逆拡散した結果を硬判定することで、プリアンブル受信信号を検出する際の検出精度を向上させ、誤検出率を低下させるものである。
【0035】
図1に示すように、プリアンブル受信装置100は、マッチトフィルタ101、パス検出部103、閾値判定部105、プリアンブル検出部107、逆拡散部109、硬判定部111を有する。
【0036】
マッチトフィルタ101は、プリアンブル受信信号に、既知の拡散コードと既知の16種類のシグネチャをシフトしながら複素乗算して16種類のシグネチャ毎の遅延プロファイルを算出し、パス検出部103に出力する。
【0037】
パス検出部103は、算出された遅延プロファイル中の最大相関値、最大相関値を有するパスの位相(以下、「最大相関値パス位相」という)、最大相関値および最大相関値パス位相を有するシグネチャを検出して、最大相関値を閾値判定部105に出力し、最大相関値パス位相と、最大相関値および最大相関値パス位相を有するシグネチャとを逆拡散部109に出力する。
【0038】
閾値判定部105は、検出された最大相関値が、規定の閾値を超えているかどうかの判定を行い、判定緒果をプリアンブル検出部107に出力する。
【0039】
逆拡散部109は、入力されるプリアンプル受信信号を、パス検出部103で検出された最大相関値パスの位相で、既知の拡散コードおよびパス検出部で検出された最大相関値を有するシグネチャパタンを乗算し逆拡散を行い、逆拡散結果を硬判定部111に出力する。
【0040】
図2は、逆拡散部により逆拡散処理されるプリアンブル受信信号を示す図であり、図2(a)は逆拡散部に入力される前のプリアンブル受信信号、図2(b)は逆拡散部におけるプリアンブル受信信号を示す。
【0041】
図2(b)に示すように、逆拡散部109は、プリアンブル受信信号P1が入力されると、プリアンブル受信信号P1において、シグネチャ先頭から同一チップ位置にあるもの同士の乗算を行う。これによりプリアンブル受信信号P1は、それぞれのシグネチャパタンが抽出されながら逆拡散される。
【0042】
硬判定部111は、既に逆拡散部109にて既知のシグネチャを用いて演算された逆拡散結果に積分処理を行って相関値を算出し、相関値が正であれば一致、負であれば不一致とする硬判定を行う。硬判定部111では、これらの結果を16個得られる。そして、相関値が不一致である場合、不一致ビットとしてカウントする。この処理は、プリアンブル受信信号において連続するシグネチャ毎に行われる。
【0043】
また、硬判定部111は、カウントされた不一致ビット数が、予め定められた誤り許容値を超えるかどうかの判定を行い、その判定結果をプリアンブル検出部107に出力する。なお、誤り許容値は、0〜16までの数で任意に設定されるものである。
【0044】
プリアンブル検出部107は、入力された閾値判定結果が閾値を超えたと判断し、硬判定結果が誤り許容値以下と判断した場合にのみプリアンブル受信信号の検出を決定し、プリアンプル検出として検出結果を出力し、それ以外はプリアンブル未検出として検出結果を出力する。
【0045】
次に、上記構成を有するプリアンブル受信装置100の動作について説明する。
【0046】
プリアンブル受信装置100が、移動局側からのプリアンブル信号を受信すると、プリアンブル受信信号は、マッチトフィルタ101および逆拡散部109に入力される。
【0047】
マッチトフィルタ101では、プリアンブル受信信号に、既知の拡散コード(スクランブリングコード)および既知の16種類のシグネチャがシフトしながら複素乗算されて、16種類の遅延プロファイルが生成され、この遅延プロファイルはパス検出部103に入力される。
【0048】
パス検出部103では、遅延プロファイル中の最大相関値と最大相関値を有するパスの位相、および最大相関値とパスの位相とを有するシグネチャの遅延プロファイルが検出される。この検出された最大相関値は、閾値判定部105に出力され、検出された最大相関値を有するパスの位相およびシグネチャは逆拡散部109に出力される。
【0049】
閾値判定部105では、入力された最大相関値が規定の閾値を超えているかどうかの判定が行われ、その判定緒果はプリアンブル検出部107に出力される。
【0050】
一方、逆拡散部109では、入力されたプリアンブル受信信号に、パス検出部103から入力された最大相関値パス位相で既知の拡散コードおよび入力されたシグネチャが乗算され、逆拡散が行われる。そして、この逆拡散部109で算出された逆拡散結果は、硬判定部111に入力される。
【0051】
硬判定部111では、入力された逆拡散結果が積分処理されることで相関値が算出される。そして、硬判定部111では、算出された相関値が正であれば、プリアンブル受信信号のシグネチャと検出したシグネチャとが一致、負であれば不一致とする硬判定が行われ、不一致である場合、不一致ビットとしてカウントする。この処理はプリアンブル信号のビット毎(ここではシグネチャ毎)に行われる。また、硬判定部111では、カウントされた不一致ビット数があらかじめ定められた誤り許容値を超えるかどうかの判定が行われ、その判定結果はプリアンブル検出部107に出力される。
【0052】
最終的にプリアンブル検出部107では、入力された閾値判定結果が閾値を超えたと判断し、かつ、硬判定結果が誤り許容値以下と判断した場合にのみプリアンブル検出とし、それ以外はプリアンブル未検出として検出結果を出力する。
【0053】
このように本実施の形態によれば、マッチトフィルタ101にてプリアンブル受信信号を用いて16種類のシグネチャ毎の遅延プロファイルを生成し、パス検出部103にて、16種類の遅延プロファイルから最大相関値、当該最大相関値を有するパスの位相および最大相関値を有するシグネチャの遅延プロファイルを検出し、閾値判定部105にて、検出した最大相関値を用いて閾値判定を行うとともに、逆拡散部109にて、検出したパスの位相で、検出したシグネチャにより受信プリアンブル信号を逆拡散して積分処理を行い、この積分処理結果を硬判定部111にて硬判定することで、受信プリアンブル信号の検出を決定するため、受信プリアンブル信号の検出精度を向上させることができるとともに、誤検出率を低下させることができる。
【0054】
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係るプリアンブル受信装置200の構成を示すブロック図である。
【0055】
このプリアンブル受信装置200は、プリアンブル受信信号を、該プリアンブル受信信号の最大相関値のパス位相で逆拡散した結果をシグネチャパタンと照合することで、プリアンブル検出部での検出精度を向上させ、誤検出率を低下させるものである。
【0056】
図2に示すように、本実施の形態のプリアンブル受信装置200は、マッチトフィルタ201、パス検出部203、閾値判定部205、プリアンブル検出部207、逆拡散部209、シグネチャパタン照合部213を有する。なお、このプリアンブル受信装置200におけるマッチトフィルタ201、パス検出部203、閾値判定部205については、上述したマッチトフィルタ101、パス検出部103、閾値判定部105と略同様の構成および作用効果を有するので説明は省略する。
【0057】
逆拡散部209は、入力されるプリアンプル受信信号を、パス検出部203で検出された最大相関値パス位相で、既知の拡散コードのみを乗算して逆拡散を行い、算出された逆拡散結果をシグネチャパタン照合部213に出力する。
【0058】
シグネチャパタン照合部213は、予め既知のシグネチャパタン、例えば16種類のシグネチャパタンを保持しており、逆拡散部209から入力された逆拡散結果、つまり相関結果の符号と、既知のシグネチャパタンの符号とを比較し、一致していれば「正」、不一致であれば「不」と判断してビットを算出する。これらの結果は、16個得られる。
【0059】
また、シグネチャパタン照合部213は、相関結果の符号と、既知のシグネチャパタンの符号とを比較した結果、両者が一致することを示すビット数が誤り許容値以下の場合にプリアンブルを検出したと判断し、誤り許容値を超える場合に、プリアンブル未検出と判断し、照合結果をプリアンブル検出部207に出力する。なお、誤り許容値は0〜16で任意に設定可能となっている。
【0060】
プリアンブル検出部207は、入力された閾値判定結果が閾値を超えたと判断し、照合結果が誤り許容値以下と判断した場合にのみプリアンブル検出として検出結果を出力し、それ以外はプリアンブル未検出として検出結果を出力する。
【0061】
次に、上記構成を有するプリアンブル受信装置200の動作について説明する。
【0062】
プリアンブル受信装置200が、移動局側からのプリアンブル信号を受信すると、プリアンブル信号(以下プリアンブル受信信号)は、マッチトフィルタ201および逆拡散部209に入力される。
【0063】
マッチトフィルタ201では、プリアンブル受信信号と既知の拡散コード位相をシフトしながら複素乗算し遅延プロファイルが生成される。この生成された遅延プロファイルはパス検出部203に入力される。
【0064】
パス検出部203では、遅延プロファイル中の最大相関値と最大相関値パス位相が検出され、検出された最大相関値は閾値判定部205に出力され、検出された最大相関値パス位相は逆拡散部209に出力される。
【0065】
閾値判定部205では、入力された最大相関値が規定の閾値を超えているかどうかの判定が行われ、その判定緒果はプリアンブル検出部207へ出力される。
【0066】
一方、逆拡散部209では、入力されたプリアンブル受信信号に、パス検出部203から入力された最大相関値パス位相で既知の拡散コードが乗算され、逆拡散が行われる。
【0067】
この逆拡散部209で算出された逆拡散結果は、シグネチャパタン毎に積分処理されて相関結果としてシグネチャパタン照合部213に出力される。
【0068】
シグネチャパタン照合部213では、入力された相関結果は、予めシグネチャパタン照合部213にて保持されている既知の複数のシグネチャパタンに比較され、一致するビット数が誤り許容値以下の場合にはプリアンブルが検出されたと判断され、誤り許容値を超える場合には、プリアンブル未検出と判断され、照合結果としてプリアンブル検出部207に出力される。
【0069】
最終的にプリアンブル検出部207では、入力された閾値判定結果が閾値を超えたと判断し、硬判定結果が誤り許容値以下と判断した場合にのみプリアンブル検出とし、それ以外はプリアンブル未検出として検出結果を出力する。
【0070】
このように本実施の形態によれば、最大相関値のパス位相で逆拡散し、積分処理した結果を硬判定することにより、プリアンブル検出部207での検出精度を向上させ、誤検出率を低下させることができる。
【0071】
さらに、16種類のシグネチャを並列に検出しようとした場合、逆拡散部が16個必要となり、回路規模が16倍必要になるが、本実施の形態においては、1つの逆拡散部209処理後にシグネチャパタン照合部213にて16種類のシグネチャを照合することで処理しているため、回路規模削減の効果が期待できる。
【0072】
(実施の形態3)
図4は、本発明の実施の形態3に係るプリアンブル受信装置300の構成を示すブロック図である。
【0073】
本発明の実施の形態3に係るプリアンブル受信装置300は、相関値の大きい順に上位Nパスの位相で逆拡散した結果に既知のシグネチャを乗算することにより当該シグネチャと照合することでプリアンブル検出部での検出精度を向上させ、誤検出率を低下させる。
【0074】
図4に示す本実施の形態に係るプリアンブル受信装置300は、マッチトフィルタ301、上位Nパス検出部303、閾値判定部305、プリアンブル検出部307、複数の逆拡散部309、RAKE合成部311、硬判定部313を有する。
【0075】
マッチトフィルタ301は、生成する遅延プロファイルをパス検出部103に代えて上位Nパス検出部303に出力する構成以外、マッチトフィルタ101と同様の構成であるので説明は省略する。
【0076】
上位Nパス検出部303は、マッチトフィルタ301にて検出された最大相関値を有する遅延プロファイル中において、相関値が大きい順に上位N個のパスの相関値および当該相関値を有するパスの位相を検出する。
【0077】
また、上位Nパス検出部303は、検出した上位N個のパスの相関値を加算して、その加算結果を閾値判定部305に出力するとともに、検出したN個のパスの位相および最大相関値を有するシグネチャを、N個の逆拡散部309にそれぞれ出力する。
【0078】
閾値判定部305は、入力されたNパス分の相関値の加算結果と規定の閾値とを比較して、プリアンブル信号の有無を判定し、規定の閾値を越える場合は、プリアンブル信号有りの判定、越えない場合はプリアンブル信号無しの判定とし、その判定結果をプリアンブル検出部307に出力する。
【0079】
逆拡散部309は、それぞれ入力されるプリアンブル受信信号に対して、入力されたNパス分のそれぞれの位相で既知の拡散コードおよび入力されたシグネチャを乗算して逆拡散を行う。なお、逆拡散部309は、上位Nパス検出部303で検出される上位Nパス数以上の個数を有することが望ましい。ここでは、Nパス分入力されるので、N個分の逆拡散部309が機能する構成となっている。
【0080】
これらN個の逆拡散部309は、それぞれの逆拡散処理を並列で行い、これらの逆拡散結果をRAKE合成部311に出力する。
【0081】
RAKE合成部311は、N個の逆拡散部309から入力された逆拡散結果をそれぞれ一定期間(例えば、プリアンブル長である4096チップ分)積分した後、RAKE合成(加算処理)し、硬判定部313に出力する。
【0082】
硬判定部313は、RAKE合成された逆拡散結果に積分処理を行って相関値を算出し、相関値が正であれば一致、負であれば不一致とする硬判定を行うとともに、不一致ビット数があらかじめ定められた誤り許容値を超えるかどうかの判定を行い、その判定結果をプリアンブル検出部307に出力する。
【0083】
プリアンブル検出部307は、入力された閾値判定結果が閾値を超えたと判断し、硬判定結果が誤り許容値以下と判断した場合にのみプリアンブル検出として検出結果を出力し、それ以外はプリアンブル未検出として検出結果を出力する。
【0084】
次に、上記構成を有するプリアンブル受信装置300の動作について説明する。
【0085】
プリアンブル受信装置300が、移動局側からのプリアンブル信号を受信すると、プリアンブル信号(以下プリアンブル受信信号)は、マッチトフィルタ301および逆拡散部309に入力される。そして、マッチトフィルタ301では、プリアンブル受信信号と既知の拡散コード位相をシフトしながら複素乗算し遅延プロファイルが生成され、この遅延プロファイルは上位Nパス検出部303に入力される。
【0086】
上位Nパス検出部303では、生成された遅延プロファイル中で相関値の大きい順の上位Nパス分それぞれの相関値および位相が検出され、検出されたN個のパスの相関値は加算されて閾値判定部305に出力され、検出されたNパス分の位相は逆拡散部309に出力される。
【0087】
閾値判定部305では、入力されたNパス分の相関値の加算結果が規定の閾値を超えているか否かの判定が行われ、その判定結果はプリアンブル検出部307へ出力される。
【0088】
一方、N個の逆拡散部309では、それぞれ入力されたプリアンブル受信信号に、上位Nパス検出部303から入力されたそれぞれのパス位相で既知の拡散コードおよびシグネチャを乗算して積分する逆拡散が並列で行われ、この逆拡散部309で算出されたそれぞれの逆拡散結果は、RAKE合成部311に出力される。
【0089】
RAKE合成部311では、入力された逆拡散結果が加算処理(RAKE合成処理)されて、硬判定部313に出力される。
【0090】
硬判定部313では、RAKE合成された逆算結果を積分処理することで相関値が算出され、算出された相関値が正であれば一致、負であれば不一致とする硬判定が行われる。そして、不一致と判定した際に、不一致ビットとしてカウントされ、このカウント数が、予め定められた誤り許容値を超えるかどうかの判定が行われ、その判定結果はプリアンブル検出部307に出力される。
【0091】
最終的にプリアンブル検出部307では、入力された閾値判定結果が閾値を超えたと判断し、硬判定結果が誤り許容値以下と判断した場合にのみプリアンブル検出とし、それ以外はプリアンブル未検出として検出結果を出力する。
【0092】
このような本発明の実施の形態3によれば、受信プリアンブル信号の検出精度をより向上させることができるとともに、誤検出率をより低下させることができる。
【0093】
なお、上記構成において、硬判定部313、逆拡散部309およびプリアンブル検出部307を、実施の形態2のシグネチャパタン照合部213、逆拡散部209およびプリアンブル検出部207の機能にそれぞれに代えた構成としてもよい。
【0094】
(実施の形態4)
図5は、本発明の実施の形態4に係るプリアンブル受信装置400の構成を示すブロック図である。
【0095】
本発明の実施の形態4は、実施の形態1のプリアンブル受信装置100において、逆拡散前にあらかじめプリアンブル受信データを並び替える並び替え入力部409を備えたものであり、逆拡散部411での処理の簡略化が図られている。
【0096】
図5に示すプリアンブル受信装400は、マッチトフィルタ401、パス検出部403、閾値判定部405、プリアンブル検出部407、並び替え入力部409、逆拡散部411、硬判定部413を有する。
【0097】
なお、このプリアンブル受信装置400におけるマッチトフィルタ401、パス検出部403、閾値判定部405、硬判定部413、プリアンブル検出部407については、上述したプリアンブル受信装置100におけるマッチトフィルタ101、パス検出部103、閾値判定部105、硬判定部111、プリアンブル検出部107と略同様の構成および作用効果を有するので説明は省略する。
【0098】
並び替え入力部409は、マッチトフィルタ401とともに入力されるプリアンブル受信信号を、プリアンブル受信信号を構成するシグネチャパタン毎に並び替えを行い、逆拡散部411に出力する。
【0099】
図6は、並び替え入力部により並び替えられたプリアンブル受信信号を示す図である。
図6に示すように、並び替え入力部409は、16周期のシグネチャのパターンを256回繰り返してなるプリアンブル受信信号P1における各シグネチャにおいてシグネチャの先頭から同一位置にあるチップをそれぞれ16個毎にデータを取り出し、それぞれシグネチャ毎にまとめた状態に並び替え、プリアンブル受信信号P2として逆拡散部411に出力する。
【0100】
逆拡散部411は、図6に示す入力されるシグネチャ毎に並び替えられたプリアンプル受信信号P2を、パス検出部403から入力された最大相関値パス位相で、既知の拡散コードおよび入力されたシグネチャを乗算し逆拡散処理および積分処理を行って相関結果を算出する。また、逆拡散部411は、算出した相関結果を硬判定部413に出力する。
【0101】
次に、上記構成を有するプリアンブル受信装置400の動作について説明する。
【0102】
プリアンブル受信装置400が、移動局側からのプリアンブル信号を受信すると、プリアンブル信号(以下プリアンブル受信信号)は、マッチトフィルタ401および並び替え入力部409に入力される。
【0103】
マッチトフィルタ401では、プリアンブル受信信号と既知の拡散コード位相をシフトしながら複素乗算し遅延プロファイルが生成される。この生成された遅延プロファイルはパス検出部403に入力される。
【0104】
パス検出部403では、遅延プロファイル中の最大相関値と最大相関値パス位相が検出され、検出された最大相関値は閾値判定部405に出力され、検出された最大相関値パス位相は逆拡散部411に出力される。
【0105】
閾値判定部405では、入力された最大相関値が規定の閾値を超えているかどうかの判定が行われ、その判定緒果はプリアンブル検出部407へ出力される。
【0106】
一方、並び替え入力部409では、受信したプリアンブル信号は、シグネチャパタン毎に並び替えられて逆拡散部411に出力される。この逆拡散部411では、予めシグネチャパタン毎に並び替えられたプリアンブル受信信号は、パス検出部403から入力された最大相関値パス位相で既知の拡散コードおよびシグネチャが乗算されることで逆拡散処理が行われ、相関結果が算出される。この逆拡散部411での逆拡散処理は、入力されるプリアンブル受信信号のシグネチャが並び替え入力部409により逆拡散処理を行いやすいように並び替えられているので、対象となるデータを16個飛ばしで抽出する必要がなく、その処理が早くなっている。
【0107】
そして、この算出された相関結果は、硬判定部413に入力され、積分処理されることで相関値が算出され、算出された相関値が正であれば、プリアンブル受信信号のシグネチャと検出したシグネチャとが一致、負であれば不一致とする硬判定が行われ、不一致である場合、不一致ビットとしてカウントされる。この処理は、プリアンブル受信信号のビット毎(ここではシグネチャ毎)に行われ、硬判定部413では、カウントされた不一致ビット数があらかじめ定められた誤り許容値を超えるかどうかの判定が行われ、その判定結果はプリアンブル検出部407に出力される。
【0108】
最終的にプリアンブル検出部407では、入力された閾値判定結果が閾値を超えたと判断し、かつ、硬判定結果が誤り許容値以下と判断した場合にのみプリアンブル検出とし、それ以外はプリアンブル未検出として検出結果を出力する。
【0109】
このような本発明の実施の形態4によれば、最大相関値のパス位相で逆拡散し、積分処理した結果を硬判定することでプリアンブル検出部での検出精度を向上させ、誤検出率を低下させることができる。
【0110】
(実施の形態5)
図7は、本発明の実施の形態5に係るプリアンブル受信装置500の構成を示すブロック図である。なお、プリアンブル受信装置500は上述したプリアンブル受信装置100に逆拡散部の動作を制御する制御部を設けた構成である。したがって、プリアンブル受信装置500は、図1に示す実施の形態1に対応するプリアンブル受信装置100と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0111】
本実施の形態は、実施の形態1において、プリアンブル受信装置の消費電力削減を試みたものである。
【0112】
図7に示すプリアンブル受信装置500は、マッチトフィルタ101、パス検出部103、閾値判定部505、プリアンブル検出部107、逆拡散部109、硬判定部111、制御部513を有する。
【0113】
閾値判定部505は、パス検出部103から遅延プロファイルから検出された最大相関値が入力され、この最大相関値と予め設定された規定の閾値とを比較し、最大相関値が規定の閾値を越えているか否かを判定し、判定結果をプリアンブル検出部107および制御部513に出力する。
【0114】
制御部513は、閾値判定部505から入力された判定結果に基づいて逆拡散部109および硬判定部111の動作を制御する。詳細には、閾値判定部505において、判定結果がプリアンブル未検出と判断された場合に、制御部513は、逆拡散部109および硬判定部111の動作を停止させるように構成されている。
【0115】
次に、上記構成を有するプリアンブル受信装置500の動作について説明する。但し、ここでは、プリアンブル受信装置100と比べて、異なる点についてのみ説明する。
【0116】
プリアンブル受信装置500が、移動局側からのプリアンブル信号(以下、プリアンブル受信信号)を受信すると、閾値判定部505において判定された結果は、プリアンブル検出部107および制御部513に出力される。
【0117】
制御部513では、閾値判定部505からプリアンブル未検出、つまり閾値判定部505において最大相関値が規定の閾値未満であった場合の判定結果が入力されると、逆拡散部109および硬判定部111の動作停止制御を行う。
【0118】
このように本実施の形態によれば、閾値判定部505において閾値を超えない場合は逆拡散部およびシグネチャパタン照合部を動作させる必要がないため、プリアンブル受信装置全体の消費電力を削減できる。
【0119】
なお、本実施の形態のプリアンブル受信装置500は、実施の形態1のプリアンブル受信装置100の構成に制御部513を設けることで、プリアンブル受信装置500自体の消費電力削減を試みたものとしたが、これに限らず、硬判定部およびシグネチャ照合部を有するプリアンブル受信装置であれば、どのような構成のプリアンブル受信装置に設けてもよい。
【0120】
例えば、実施の形態2のプリアンブル受信装置200に制御部を設け、この制御部が、閾値判定部205から入力された判定結果に基づいて逆拡散部209およびシグネチャパタン照合部213の動作を制御する構成とする。詳細には、閾値判定部205において、判定結果がプリアンブル未検出と判断された場合に、制御部は、逆拡散部209およびシグネチャパタン照合部213の動作を停止する。このようにプリアンブル受信装置200が、逆拡散部209およびシグネチャパタン照合部213の動作を制御する制御部を備えれば、閾値判定部205において閾値を超えない場合は逆拡散部209およびシグネチャパタン照合部213を動作させる必要がないため、プリアンブル受信装置全体の消費電力を削減できる。
【0121】
(実施の形態6)
図8は、本発明の実施の形態6に係るプリアンブル受信装置を示す図である。
【0122】
図8に示すプリアンブル受信装置600は、プリアンブル受信装置100において、ハードウェア回路規模またはソフトウェア処理負荷削減を試みたものである。よって、図1に示す実施の形態1に対応するプリアンプル受信装置100と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0123】
プリアンブル受信装置600は、マッチトフィルタ601、パス検出部603、閾値判定部105、プリアンブル検出部107、硬判定部609を有する。
【0124】
マッチトフィルタ601は、プリアンブル信号に、既知の拡散コードと既知の16種類のシグネチャをシフトしながら複素乗算して16種類のシグネチャ毎の遅延プロファイルを算出し、パス検出部603に出力する。
【0125】
また、マッチトフィルタ601は、内部に、遅延プロファイル生成の際の複素乗算結果を蓄積するメモリ601aを有し、パス検出部603から最大相関値を有するパスの位相が入力されると、その位相に対応する乗算結果をメモリ601aから読み出し、硬判定部609に出力する。
【0126】
パス検出部603は、算出された遅延プロファイル中の最大相関値と最大相関値を有するパスの位相を検出するとともに、これら最大相関値および最大相関値を有するパスの位相を有するシグネチャの遅延プロファイルを検出して、最大相関値を閾値判定部105に出力、最大相関値を有するパスの位相および、シグネチャをマッチトフィルタ601に出力する。
【0127】
次に、上記構成を有するプリアンブル受信装置600の動作について説明する。ここでは、実施の形態1に対応するプリアンブル受信装置100と異なるのみ説明する。
【0128】
まず、プリアンブル受信装置600が、移動局側からのプリアンブル信号を受信すると、プリアンブル信号(以下プリアンブル受信信号)は、マッチトフィルタ601に入力される。
【0129】
マッチトフィルタ601では、プリアンブル信号に、既知の拡散コードおよび既知の16種類のシグネチャがシフトしながら複素乗算されて、16種類の遅延プロファイルが生成され、この遅延プロファイルはパス検出部603に入力されるとともに、遅延プロファイル生成の際の各複素乗算結果は一旦マッチトフィルタ内部のメモリ601aに蓄積される。
【0130】
パス検出部603では、入力されたシグネチャ毎の遅延プロファイルにおいて、最大相関値と最大相関値を有するパスの位相、および最大相関値とパスの位相とを有するシグネチャの遅延プロファイルが検出され、検出された最大相関値は閾値判定部105に出力され、検出された最大相関値を有するパスの位相は、マッチトフィルタ601に入力され、内部のメモリ601aから指定されたパスの位相の乗算結果を出力し、硬判定部609に入力される。
【0131】
この硬判定部609では、硬判定部111と同様に、入力された乗算結果に対して、積分処理が行われ、相関値が算出され、相関値が正であれば一致、負であれば不一致とする硬判定を行う。更に、不一致ビットとしてカウントされる不一致ビット数が、あらかじめ定められた誤り許容値を超えるかどうかの判定を行い、判定結果をプリアンブル検出部107へ出力する。
【0132】
このように本実施の形態によれば、逆拡散部を新たに設けず、マッチトフィルタ601において行う処理結果を有効活用することでプリアンブル受信装置全体のハードウェア回路規模またはソフトウェア処理負荷削減が期待できる。
【0133】
なお、上記実施の形態1〜6のいずれかに記載のプリアンブル受信装置を具備する基地局装置でも同様の効果が得られ、且つ、プリアンブル検出精度が向上することで、不要にAICHが送信されず、干渉を抑制し、収容チャネル数を確保することができる。
【0134】
また、上記実施の形態1〜6のいずれかに記載のプリアンブル受信装置を具備する移動通信システムでも同様の効果が得られる。且つ、プリアンブル検出精度が向上することで、不要にAICHが送信されず、干渉を抑制し、収容チャネル数を確保することができる。
【0135】
さらに、上記実施の形態1〜6のプリアンブル受信装置における動作プログラムとして記億媒体に記憶させるようにしても良い。
【0136】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ランダムアクセスチャネル上のプリアンブル信号を受信する際に、誤検出を回避しつつ、精度良くプリアンブル信号を受信できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るプリアンブル受信装置の構成を示すブロック図
【図2】(a)は、逆拡散部に入力される前のプリアンブル受信信号、(b)は、逆拡散部におけるプリアンブル受信信号を示す図
【図3】本発明の実施の形態2に係るプリアンブル受信装置の構成を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態3に係るプリアンブル受信装置の構成を示すブロック図
【図5】本発明の実施の形態4に係るプリアンブル受信装置の構成を示すブロック図
【図6】並び替え入力部により並び替えられたプリアンブル受信信号を示す図
【図7】本発明の実施の形態5に係るプリアンブル受信装置の構成を示すブロック図
【図8】本発明の実施の形態6に係るプリアンブル受信装置の構成を示すブロック図
【図9】プリアンブル信号の構成の一例を示す図
【図10】従来のプリアンブル受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
100、200、300、400、500、600 プリアンブル受信装置
101、201、301、401、601 マッチトフィルタ
103、203、403、603 パス検出部
105、205、305、405、505 閾値判定部
111、313、413、609 硬判定部
107、207、307、407 プリアンブル検出部
109、209、309、411 逆拡散部
213 シグネチャパタン照合部
303 上位Nパス検出部
311 RAKE合成部
409 並び替え入力部
513 制御部
[0001]
The present invention relates to a preamble receiver.
[0002]
[Prior art]
In the third generation mobile communication system, a code division multiple access (CDMA) method is adopted as a radio access method, and a random access method is described in TS25.211 and TS25.213 of 3GPP (Third Generation Partnership Project). .
[0003]
According to 3GPP TS25.211 and TS25.213, a mobile station uses a random access channel (RACH) to establish a connection with a base station before transmitting a message. A preamble signal as a signal is transmitted to the base station.
[0004]
When the preamble signal is normally received at the base station, the response signal is transmitted from the base station. On the other hand, the mobile station retransmits the preamble signal while increasing the transmission power until the response signal can be received. The base station transmits a response signal, and then waits for a message signal from the mobile station at a predetermined timing.
[0005]
Since the base station receives a preamble which is a random access signal from a plurality of mobile stations on such a random access channel, it is as much as possible that the preambles from different mobile stations collide on the random access channel. It is necessary to avoid it.
[0006]
As a method for this, 3GPP introduces access slotting and signatures for separating preamble signals from a plurality of mobile stations in order to disperse the timing at which mobile stations perform random access.
[0007]
FIG. 9 shows an example of the configuration of a preamble signal in which a signature is introduced. As shown in FIG. 9, the signature has a length of 16 chips (S0 to S15), and a preamble signal having a length of 4096 chips is configured by repeating the 16-chip cycle 256 times. In 3GPP, 16 types of signatures are defined, and each has an orthogonal property. Therefore, as a result, there are 16 types of preamble signals.
[0008]
In the mobile station, the types of signatures that can be used are determined in advance, and one type of signature is selected at random from the range of signatures that can be used in the cell, and a preamble signal is transmitted. Further, when receiving the preamble signal, the base station detects the preamble signal corresponding to the used signature for each access slot in parallel, so that the preamble signals of different signatures can be separated.
[0009]
As an example of such a preamble receiver, for example, the one described in Patent Document 1 is known.
[0010]
FIG. 10 is a block diagram showing a main part configuration of a conventional preamble receiving apparatus 1. In the preamble receiver 1 shown in FIG. 10, the signal power to interference power ratio is calculated from the received preamble signal using the matched filter 3, the path detection unit 5, and the RAKE combining unit 7, and the calculated signal power pair is calculated. The interference power ratio is compared with a predetermined threshold by the preamble detector 9.
[0011]
Then, the determination result obtained by comparison is output to the CPU 11. The CPU 11 controls to transmit an AICH (Acquisition Indication Channel) that is a response signal when the calculated signal power to interference power ratio is equal to or greater than the threshold value. Controls not to send.
[0012]
As described above, in the preamble receiver 1, the preamble detector 9 determines the RAKE combining result after path detection, that is, the determination as to whether or not the threshold is exceeded, and reduces the probability of missing the detection of the preamble signal.
[0013]
[Patent Document 1]
JP 2001-204072 A
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional preamble receiving apparatus 1, the preamble detection unit 9 determines whether or not the preamble signal has been received by determining whether or not the RAKE combining result after path detection exceeds the threshold value. When the threshold value is set low in order to maintain the performance, there is a high possibility that the preamble signal is erroneously detected, AICH is transmitted unnecessarily, and the amount of interference increases.
[0015]
In order to prevent erroneous detection of the preamble, it is conceivable that the threshold value is set high. However, when the RAKE synthesis result is compared with a high threshold value, the probability that the preamble signal is missed increases, and the preamble reception performance deteriorates. There was a problem that.
[0016]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a preamble receiver capable of receiving a preamble signal with high accuracy while avoiding erroneous detection when receiving a preamble signal on a random access channel. Objective.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The preamble receiver of the present invention is generated by delay profile generation means for generating a delay profile for each known signature by performing a correlation operation while shifting a plurality of known signatures to a received preamble signal composed of a predetermined signature. A maximum correlation value, a detection means for detecting a phase of a path having the maximum correlation value, and a threshold determination means for comparing the detected maximum correlation value with a prescribed threshold value, from a delay profile of the obtained signature; Based on the detected phase of the path, the received preamble signal is despread by multiplying the detected signature having the maximum correlation value, and the result of despreading by the despreading unit is hard-decisioned Using the hard decision means, the decision result of the threshold decision means and the decision result of the hard decision means, the reception preamble A configuration and a preamble detection means for determining the detection signal.
[0018]
According to this configuration, the phase of the path having the maximum correlation value and the maximum correlation value is detected from the delay profile of the known signature generated using the received preamble signal, and threshold determination is performed using the detected maximum correlation value. At the same time, the received preamble signal is despread with a signature having the detected maximum correlation value with the detected phase of the path, integration processing is performed, and the detection result of the received preamble signal is determined by making a hard decision on the result of the integration processing. Therefore, the detection accuracy of the received preamble signal can be improved and the false detection rate can be reduced.
[0019]
The preamble receiver of the present invention performs a correlation operation on a received preamble signal obtained by spreading a predetermined signature with a spreading code while shifting the spreading code and a plurality of known signatures to obtain a delay profile for each known signature. A delay profile generating means for generating, a detecting means for detecting a maximum correlation value and a phase of a path having the maximum correlation value from the generated delay profile, and a threshold value for defining the detected maximum correlation value Threshold determination means for comparison, despreading means for multiplying a known spreading code by the detected phase of the path and despreading, and multiplying the despreading result output from the despreading means by a known signature A signature collating unit that collates the despreading result with the known signature, and a determination result of the threshold value determining unit. And using the matching result of the signature verification unit, a configuration having a preamble detecting means for determining the detection of the received preamble signal.
[0020]
According to this configuration, the phase of the path having the maximum correlation value and the maximum correlation value is detected from the delay profile of the known signature generated using the received preamble signal, and threshold determination is performed using the detected maximum correlation value. In addition, the detection accuracy of the received preamble signal is improved by determining the detection of the received preamble signal by collating the despread result obtained by despreading the known reverse calculation code with the phase of the detected path with the known signature. And the false detection rate can be reduced.
[0021]
The preamble reception apparatus of the present invention includes: a delay profile generation unit configured to generate a delay profile of the known signature by performing a correlation operation while shifting a plurality of known signatures to a received preamble signal including a predetermined signature; A path detection that detects a delay profile of the signature having the maximum correlation value from the delay profile and detects correlation values and phases of the top N paths in descending order of the correlation value in the detected delay profile having the maximum correlation value. Means, a correlation value adding means for adding the correlation values of the detected top N paths, a threshold value judging means for comparing and comparing the added correlation value with a prescribed threshold value, and the detected top N numbers Despreading means for despreading the detected signature at each of the phases of the path and the result of despreading RAK RAKE combining means for combining and calculating a correlation result, hard decision means for making a hard decision on the correlation result obtained by RAKE combination, the reception preamble using the decision result of the threshold decision means and the decision result of the hard decision means A configuration having preamble detection means for determining signal detection is adopted.
[0022]
According to this configuration, the delay profile of the signature having the maximum correlation value is detected from the delay profile of the known signature generated using the received preamble signal, and the correlation values of the top N paths in the detected delay profile Is added to the specified threshold value, and the received preamble is determined with a hard decision on the correlation result obtained by despreading the detected signature and RAKE combining with the phase of the correlation value of the top N paths. Since the detection of the signal is determined, the detection accuracy of the received preamble signal can be further improved and the false detection rate can be further reduced.
[0023]
The preamble receiver of the present invention employs a configuration having control means for controlling the operations of the despreading means and the hard decision means using the determination result of the threshold value determination means in the above configuration.
[0024]
According to this configuration, in order to control the operation of the despreading unit and the hard decision unit according to the determination result of the threshold determination unit, the despreading unit and the hard decision are determined when the threshold determination unit determines that there is no received preamble signal. By stopping the operation of the means, the power consumption of the entire preamble receiver can be reduced.
[0025]
The preamble reception apparatus of the present invention employs a configuration having control means for controlling the operations of the despreading means and the signature matching means using the determination result of the threshold value determination means in the above configuration.
[0026]
According to this configuration, in order to control the operation of the despreading unit and the signature verification unit according to the determination result of the threshold determination unit, the despreading unit and the signature verification are performed when the threshold determination unit determines that there is no received preamble signal. By stopping the operation of the means, the power consumption of the entire preamble receiver can be reduced.
[0027]
In the above configuration, the preamble receiving apparatus of the present invention employs a configuration in which the delay profile generation unit includes a holding unit that holds a correlation calculation result in the delay profile.
[0028]
According to this configuration, since the correlation calculation result at the phase in the delay profile is held by the holding means of the delay profile generation means, the correlation calculation result is output to the hard decision means without using the despreading means. Can be determined.
[0029]
In the preamble reception apparatus of the present invention, in the above configuration, the despreading is performed by rearranging signatures repeated in a predetermined cycle in the received preamble signal so as to group the signatures corresponding to the same chip timing from the beginning of each signature. The arrangement further includes rearranging means for outputting to the means.
[0030]
According to this configuration, the rearrangement unit rearranges the received preamble signal into a state in which the signals corresponding to the same chip timing from the head of each signature repeated at a predetermined period are collected. Therefore, the despreading process by the despreading means can be performed quickly.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The essence of the present invention is to generate a delay profile of a signature having a maximum correlation value generated using a received preamble signal on a random access channel, despread the path phase of the maximum correlation value in the delay profile, and an integration process By making a hard decision on the result, the reception of the preamble signal is determined, the false detection rate is reduced, and the detection accuracy of the received preamble signal is improved.
[0032]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0033]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of preamble reception apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
[0034]
The preamble receiving apparatus 100 detects a received preamble signal (hereinafter referred to as a “preamble received signal”) obtained by spreading a signature having a predetermined length with a common spreading code (scrambling code) from the preamble received signal. By performing despreading with the path phase of the maximum correlation value and making a hard decision on the result of despreading, the detection accuracy when detecting the preamble reception signal is improved and the false detection rate is reduced.
[0035]
As illustrated in FIG. 1, the preamble receiving apparatus 100 includes a matched filter 101, a path detection unit 103, a threshold determination unit 105, a preamble detection unit 107, a despreading unit 109, and a hard determination unit 111.
[0036]
The matched filter 101 performs complex multiplication on the preamble reception signal while shifting a known spreading code and 16 known signatures, calculates a delay profile for each of the 16 signatures, and outputs the delay profile to the path detection unit 103.
[0037]
The path detection unit 103 includes the maximum correlation value in the calculated delay profile, the phase of the path having the maximum correlation value (hereinafter referred to as “maximum correlation value path phase”), the maximum correlation value, and the signature having the maximum correlation value path phase. And the maximum correlation value is output to the threshold value determination unit 105, and the maximum correlation value path phase and the signature having the maximum correlation value and the maximum correlation value path phase are output to the despreading unit 109.
[0038]
The threshold determination unit 105 determines whether or not the detected maximum correlation value exceeds a prescribed threshold, and outputs a determination result to the preamble detection unit 107.
[0039]
The despreading unit 109 converts the input pre-ample received signal into a signature pattern having a known spreading code and a maximum correlation value detected by the path detection unit with the phase of the maximum correlation value path detected by the path detection unit 103. And despreading is performed, and the result of despreading is output to the hard decision unit 111.
[0040]
FIG. 2 is a diagram illustrating a preamble reception signal that is despread by the despreading unit, where FIG. 2A is a preamble reception signal before being input to the despreading unit, and FIG. 2B is a despreading unit. The preamble reception signal in FIG.
[0041]
As shown in FIG. 2B, when the preamble reception signal P1 is input, the despreading unit 109 multiplies the preamble reception signals P1 that are located at the same chip position from the signature head. As a result, the preamble reception signal P1 is despread while each signature pattern is extracted.
[0042]
The hard decision unit 111 calculates the correlation value by performing an integration process on the despread result already calculated using the known signature in the despreading unit 109. If the correlation value is positive, the hard decision unit 111 matches. Hard decision is made to be inconsistent. The hard decision unit 111 can obtain 16 of these results. If the correlation values do not match, they are counted as mismatch bits. This process is performed for each successive signature in the preamble reception signal.
[0043]
Hard decision section 111 determines whether the counted number of mismatch bits exceeds a predetermined error tolerance, and outputs the determination result to preamble detection section 107. The error tolerance value is arbitrarily set by a number from 0 to 16.
[0044]
The preamble detection unit 107 determines that the input threshold determination result exceeds the threshold, and determines the detection of the preamble reception signal only when the hard determination result is determined to be equal to or less than the error tolerance, and the detection result is detected as the preamble detection. Otherwise, the detection result is output as no preamble detected.
[0045]
Next, the operation of preamble reception apparatus 100 having the above configuration will be described.
[0046]
When the preamble receiving apparatus 100 receives a preamble signal from the mobile station side, the preamble received signal is input to the matched filter 101 and the despreading section 109.
[0047]
In the matched filter 101, the preamble reception signal is complex-multiplied by shifting a known spreading code (scrambling code) and 16 known signatures to generate 16 delay profiles. Input to the detection unit 103.
[0048]
The path detection unit 103 detects the maximum correlation value in the delay profile, the phase of the path having the maximum correlation value, and the delay profile of the signature having the maximum correlation value and the path phase. The detected maximum correlation value is output to threshold determination section 105, and the phase and signature of the path having the detected maximum correlation value is output to despreading section 109.
[0049]
The threshold determination unit 105 determines whether or not the input maximum correlation value exceeds a prescribed threshold, and the determination result is output to the preamble detection unit 107.
[0050]
On the other hand, the despreading section 109 multiplies the input preamble reception signal by the known spreading code and the input signature with the maximum correlation value path phase input from the path detection section 103, and performs despreading. Then, the despreading result calculated by the despreading unit 109 is input to the hard decision unit 111.
[0051]
The hard decision unit 111 calculates the correlation value by integrating the input despreading result. Then, in the hard decision unit 111, if the calculated correlation value is positive, the signature of the preamble reception signal and the detected signature match, and if it is negative, a hard decision is made that does not match. Count as a mismatch bit. This process is performed for each bit of the preamble signal (here, for each signature). The hard decision unit 111 determines whether the counted number of mismatch bits exceeds a predetermined error tolerance, and the determination result is output to the preamble detection unit 107.
[0052]
Finally, the preamble detection unit 107 determines that the input threshold determination result exceeds the threshold, and only determines that the hard determination result is equal to or less than the allowable error value, and determines that the preamble is not detected. Output the detection result.
[0053]
As described above, according to the present embodiment, the matched filter 101 generates a delay profile for each of the 16 types of signatures using the preamble reception signal, and the path detection unit 103 determines the maximum correlation from the 16 types of delay profiles. Value, the phase of the path having the maximum correlation value, and the delay profile of the signature having the maximum correlation value, the threshold determination unit 105 performs threshold determination using the detected maximum correlation value, and the despreading unit 109 In the detected path phase, the received preamble signal is despread with the detected signature and integration processing is performed, and the integration processing result is hard-decided by the hard decision unit 111, thereby detecting the received preamble signal. Therefore, the detection accuracy of the received preamble signal can be improved and the false detection rate can be reduced. Kill.
[0054]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of preamble reception apparatus 200 according to Embodiment 2 of the present invention.
[0055]
This preamble receiving apparatus 200 improves the detection accuracy in the preamble detecting unit by collating the result of despreading the received preamble signal with the path phase of the maximum correlation value of the received preamble signal with the signature pattern, thereby detecting false detection. The rate is reduced.
[0056]
As illustrated in FIG. 2, the preamble reception apparatus 200 according to the present embodiment includes a matched filter 201, a path detection unit 203, a threshold determination unit 205, a preamble detection unit 207, a despreading unit 209, and a signature pattern matching unit 213. . Note that the matched filter 201, path detection unit 203, and threshold determination unit 205 in the preamble receiver 200 have substantially the same configuration and operational effects as the matched filter 101, path detection unit 103, and threshold determination unit 105 described above. Since it has, explanation is omitted.
[0057]
The despreading unit 209 performs despreading on the input preample received signal by multiplying only the known spreading code by the maximum correlation value path phase detected by the path detection unit 203, and calculates the despread result Is output to the signature pattern matching unit 213.
[0058]
The signature pattern verification unit 213 holds known signature patterns in advance, for example, 16 types of signature patterns. The despreading result inputted from the despreading unit 209, that is, the code of the correlation result, and the code of the known signature pattern Are determined to be “positive” if they match, and “not” if they do not match, and a bit is calculated. Sixteen of these results are obtained.
[0059]
Further, as a result of comparing the code of the correlation result with the code of the known signature pattern, the signature pattern matching unit 213 determines that the preamble has been detected when the number of bits indicating that they match is equal to or less than the error tolerance. If the allowable error value is exceeded, it is determined that the preamble has not been detected, and the collation result is output to the preamble detector 207. The allowable error value can be arbitrarily set from 0 to 16.
[0060]
The preamble detection unit 207 determines that the input threshold determination result exceeds the threshold, and outputs the detection result as preamble detection only when the collation result is determined to be equal to or less than the error tolerance value. Otherwise, the preamble detection is not detected. Output the result.
[0061]
Next, the operation of the preamble receiving apparatus 200 having the above configuration will be described.
[0062]
When the preamble receiving apparatus 200 receives a preamble signal from the mobile station side, the preamble signal (hereinafter, “preamble received signal”) is input to the matched filter 201 and the despreading unit 209.
[0063]
The matched filter 201 generates a delay profile by performing complex multiplication while shifting the preamble reception signal and the known spreading code phase. The generated delay profile is input to the path detection unit 203.
[0064]
In the path detection unit 203, the maximum correlation value and the maximum correlation value path phase in the delay profile are detected, the detected maximum correlation value is output to the threshold determination unit 205, and the detected maximum correlation value path phase is the despreading unit. It is output to 209.
[0065]
The threshold determination unit 205 determines whether or not the input maximum correlation value exceeds a prescribed threshold, and the determination result is output to the preamble detection unit 207.
[0066]
On the other hand, the despreading section 209 multiplies the input preamble reception signal by a known spreading code by the maximum correlation value path phase input from the path detection section 203, and performs despreading.
[0067]
The despreading result calculated by the despreading unit 209 is integrated for each signature pattern and output to the signature pattern matching unit 213 as a correlation result.
[0068]
In the signature pattern matching unit 213, the input correlation result is compared with a plurality of known signature patterns held in advance in the signature pattern matching unit 213, and if the number of matching bits is equal to or less than the error allowable value, the preamble If the error exceeds the allowable error value, it is determined that the preamble has not been detected, and is output to the preamble detection unit 207 as a collation result.
[0069]
Finally, the preamble detection unit 207 determines that the input threshold determination result exceeds the threshold, and only determines that the hard determination result is equal to or less than the error tolerance. Is output.
[0070]
As described above, according to the present embodiment, by performing despreading with the path phase of the maximum correlation value and performing a hard decision on the result of integration processing, the detection accuracy in the preamble detection unit 207 is improved and the false detection rate is reduced. Can be made.
[0071]
Furthermore, when 16 types of signatures are to be detected in parallel, 16 despreading units are required, and the circuit scale is 16 times. In this embodiment, the signature is processed after one despreading unit 209 is processed. Since the pattern matching unit 213 performs processing by collating 16 types of signatures, an effect of reducing the circuit scale can be expected.
[0072]
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of preamble reception apparatus 300 according to Embodiment 3 of the present invention.
[0073]
Preamble receiving apparatus 300 according to Embodiment 3 of the present invention uses a preamble detection unit that collates with a known signature by multiplying the result of despreading with the phase of the upper N path in descending order of the correlation value and collating with the signature. The detection accuracy is improved and the false detection rate is reduced.
[0074]
Preamble receiving apparatus 300 according to the present embodiment shown in FIG. 4 includes matched filter 301, upper N path detecting section 303, threshold determining section 305, preamble detecting section 307, multiple despreading sections 309, RAKE combining section 311, A hard decision unit 313 is included.
[0075]
The matched filter 301 has the same configuration as the matched filter 101 except that it outputs a delay profile to be generated to the upper N path detection unit 303 instead of the path detection unit 103, and thus description thereof is omitted.
[0076]
The upper N path detection unit 303 calculates the correlation value of the upper N paths and the phase of the path having the correlation value in descending order of correlation values in the delay profile having the maximum correlation value detected by the matched filter 301. To detect.
[0077]
The upper N path detection unit 303 adds the correlation values of the detected upper N paths, outputs the addition result to the threshold determination unit 305, and detects the detected phase and maximum correlation values of the N paths. Are output to N despreading sections 309, respectively.
[0078]
The threshold determination unit 305 determines whether or not there is a preamble signal by comparing the input result of the correlation values for the input N paths with a specified threshold, and if it exceeds the specified threshold, determines whether there is a preamble signal, If it does not exceed, it is determined that there is no preamble signal, and the determination result is output to the preamble detector 307.
[0079]
The despreading unit 309 performs despreading by multiplying each input preamble reception signal by a known spreading code and an inputted signature at each phase of the inputted N paths. Desirably, the despreading unit 309 has a number equal to or greater than the number of upper N paths detected by the upper N path detection unit 303. Here, since N paths are input, N despreading units 309 function.
[0080]
These N despreading units 309 perform the respective despreading processes in parallel, and output these despreading results to the RAKE combining unit 311.
[0081]
The RAKE combining unit 311 integrates the despreading results input from the N despreading units 309 for a certain period of time (for example, 4096 chips which are preamble lengths), and then performs RAKE combining (addition processing), and the hard decision unit It outputs to 313.
[0082]
The hard decision unit 313 performs an integration process on the RAKE-combined despread result to calculate a correlation value, performs a hard decision that matches if the correlation value is positive, and does not match if the correlation value is negative. Is determined to exceed a predetermined error tolerance, and the determination result is output to the preamble detector 307.
[0083]
The preamble detection unit 307 determines that the input threshold determination result has exceeded the threshold, and outputs the detection result as preamble detection only when the hard determination result is determined to be equal to or less than the error tolerance value. Otherwise, the preamble is not detected. Output the detection result.
[0084]
Next, the operation of preamble reception apparatus 300 having the above configuration will be described.
[0085]
When the preamble receiving apparatus 300 receives a preamble signal from the mobile station side, the preamble signal (hereinafter, “preamble received signal”) is input to the matched filter 301 and the despreading unit 309. The matched filter 301 generates a delay profile by performing complex multiplication while shifting the preamble reception signal and the known spreading code phase, and this delay profile is input to the upper N path detection unit 303.
[0086]
The upper N path detection unit 303 detects the correlation values and phases of the upper N paths in the descending order of correlation values in the generated delay profile, and adds the detected correlation values of the N paths to the threshold value. The phase for N paths detected and output to the determination unit 305 is output to the despreading unit 309.
[0087]
The threshold determination unit 305 determines whether or not the addition result of the correlation values for the input N paths exceeds a prescribed threshold, and the determination result is output to the preamble detection unit 307.
[0088]
On the other hand, in the N despreading units 309, despreading is performed by multiplying each received preamble reception signal by a known spreading code and signature at each path phase input from the upper N path detection unit 303 and integrating. Each despreading result performed in parallel and calculated by the despreading unit 309 is output to the RAKE combining unit 311.
[0089]
In the RAKE combining unit 311, the input despreading result is subjected to addition processing (RAKE combining processing) and output to the hard decision unit 313.
[0090]
The hard decision unit 313 calculates a correlation value by integrating the RAKE-combined back calculation result, and performs a hard decision that matches if the calculated correlation value is positive and does not match if the calculated correlation value is negative. When it is determined that there is a mismatch, it is counted as a mismatch bit, and it is determined whether this count exceeds a predetermined error tolerance, and the determination result is output to the preamble detector 307.
[0091]
Finally, the preamble detection unit 307 determines that the input threshold determination result has exceeded the threshold value, and only detects the preamble when the hard determination result is equal to or less than the allowable error value. Otherwise, the preamble detection is not detected. Is output.
[0092]
According to the third embodiment of the present invention, the detection accuracy of the received preamble signal can be further improved, and the false detection rate can be further reduced.
[0093]
In the above configuration, the hard decision unit 313, the despreading unit 309, and the preamble detection unit 307 are replaced with the functions of the signature pattern matching unit 213, the despreading unit 209, and the preamble detection unit 207 of the second embodiment, respectively. It is good.
[0094]
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of preamble reception apparatus 400 according to Embodiment 4 of the present invention.
[0095]
The fourth embodiment of the present invention includes a rearrangement input unit 409 that rearranges preamble reception data in advance before despreading in the preamble receiving apparatus 100 of the first embodiment. Is simplified.
[0096]
A preamble receiver 400 shown in FIG. 5 includes a matched filter 401, a path detection unit 403, a threshold determination unit 405, a preamble detection unit 407, a rearrangement input unit 409, a despreading unit 411, and a hard determination unit 413.
[0097]
Note that the matched filter 401, path detection unit 403, threshold value determination unit 405, hard decision unit 413, and preamble detection unit 407 in the preamble reception apparatus 400 are the same as the matched filter 101 and path detection unit in the preamble reception apparatus 100 described above. 103, the threshold determination unit 105, the hard determination unit 111, and the preamble detection unit 107 have substantially the same configuration and operational effects, and will not be described.
[0098]
Rearrangement input section 409 rearranges the preamble reception signal input together with matched filter 401 for each signature pattern constituting the preamble reception signal, and outputs the result to despreading section 411.
[0099]
FIG. 6 is a diagram illustrating the preamble reception signals rearranged by the rearrangement input unit.
As shown in FIG. 6, the rearrangement input unit 409 stores 16 chips at the same position from the beginning of the signature in each signature in the preamble reception signal P <b> 1 in which a 16-cycle signature pattern is repeated 256 times. Are rearranged in a state in which they are collected for each signature, and output to the despreading section 411 as a preamble reception signal P2.
[0100]
The despreading unit 411 receives the pre-ample reception signal P2 rearranged for each input signature shown in FIG. 6 with the known spreading code and the input with the maximum correlation value path phase input from the path detection unit 403. The correlation result is calculated by multiplying the signature and performing despreading processing and integration processing. Further, the despreading unit 411 outputs the calculated correlation result to the hard decision unit 413.
[0101]
Next, the operation of preamble reception apparatus 400 having the above configuration will be described.
[0102]
When the preamble receiver 400 receives a preamble signal from the mobile station side, the preamble signal (hereinafter, preamble received signal) is input to the matched filter 401 and the rearrangement input unit 409.
[0103]
The matched filter 401 generates a delay profile by performing complex multiplication while shifting the preamble reception signal and the known spreading code phase. The generated delay profile is input to the path detection unit 403.
[0104]
The path detection unit 403 detects the maximum correlation value and the maximum correlation value path phase in the delay profile, the detected maximum correlation value is output to the threshold determination unit 405, and the detected maximum correlation value path phase is the despreading unit. 411 is output.
[0105]
The threshold determination unit 405 determines whether or not the input maximum correlation value exceeds a specified threshold, and the determination result is output to the preamble detection unit 407.
[0106]
On the other hand, in the rearrangement input unit 409, the received preamble signals are rearranged for each signature pattern and output to the despreading unit 411. In the despreading unit 411, the preamble reception signal rearranged in advance for each signature pattern is multiplied by a known spreading code and signature by the maximum correlation value path phase input from the path detecting unit 403, thereby performing despreading processing. And a correlation result is calculated. In the despreading process in the despreading unit 411, since the signature of the input preamble reception signal is rearranged by the rearrangement input unit 409 so that the despreading process can be easily performed, 16 pieces of target data are skipped. There is no need to extract with, and the processing is faster.
[0107]
The calculated correlation result is input to the hard decision unit 413 and integrated to calculate a correlation value. If the calculated correlation value is positive, the signature of the preamble reception signal and the detected signature are detected. If they match and are negative, a hard decision is made that they do not match. If they do not match, they are counted as mismatch bits. This process is performed for each bit of the preamble reception signal (here, for each signature), and the hard decision unit 413 determines whether the counted number of mismatch bits exceeds a predetermined error tolerance, The determination result is output to the preamble detector 407.
[0108]
Finally, the preamble detection unit 407 determines that the input threshold determination result exceeds the threshold, and only determines that the hard determination result is equal to or less than the allowable error value, and determines that the preamble is not detected. Output the detection result.
[0109]
According to the fourth embodiment of the present invention, the detection accuracy in the preamble detection unit is improved by despreading with the path phase of the maximum correlation value, and the result of integration processing is hard-decision, and the false detection rate is increased. Can be reduced.
[0110]
(Embodiment 5)
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of preamble reception apparatus 500 according to Embodiment 5 of the present invention. The preamble receiving apparatus 500 has a configuration in which a control unit that controls the operation of the despreading unit is provided in the preamble receiving apparatus 100 described above. Therefore, preamble receiving apparatus 500 has the same basic configuration as preamble receiving apparatus 100 corresponding to the first embodiment shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Is omitted.
[0111]
This embodiment is an attempt to reduce the power consumption of the preamble receiver in the first embodiment.
[0112]
A preamble receiving apparatus 500 illustrated in FIG. 7 includes a matched filter 101, a path detection unit 103, a threshold determination unit 505, a preamble detection unit 107, a despreading unit 109, a hard determination unit 111, and a control unit 513.
[0113]
The threshold determination unit 505 receives the maximum correlation value detected from the delay profile from the path detection unit 103, compares the maximum correlation value with a predetermined threshold value, and the maximum correlation value exceeds the predetermined threshold value. And the determination result is output to the preamble detector 107 and the controller 513.
[0114]
The control unit 513 controls the operations of the despreading unit 109 and the hard determination unit 111 based on the determination result input from the threshold determination unit 505. Specifically, when the threshold determination unit 505 determines that the preamble is not detected, the control unit 513 is configured to stop the operations of the despreading unit 109 and the hard determination unit 111.
[0115]
Next, the operation of preamble receiving apparatus 500 having the above configuration will be described. However, only differences from the preamble receiver 100 will be described here.
[0116]
When the preamble receiving apparatus 500 receives a preamble signal (hereinafter, “preamble reception signal”) from the mobile station side, the result determined by the threshold determination unit 505 is output to the preamble detection unit 107 and the control unit 513.
[0117]
In the control unit 513, when the preamble is not detected from the threshold determination unit 505, that is, when the determination result when the maximum correlation value is less than the predetermined threshold is input in the threshold determination unit 505, the despreading unit 109 and the hard determination unit 111 are input. The operation stop control is performed.
[0118]
As described above, according to the present embodiment, when the threshold value determination unit 505 does not exceed the threshold value, it is not necessary to operate the despreading unit and the signature pattern matching unit, so that the power consumption of the entire preamble reception apparatus can be reduced.
[0119]
Note that the preamble receiving apparatus 500 of the present embodiment has attempted to reduce the power consumption of the preamble receiving apparatus 500 itself by providing the control unit 513 in the configuration of the preamble receiving apparatus 100 of the first embodiment. However, the present invention is not limited to this, and any preamble reception apparatus having a hard decision unit and a signature verification unit may be provided in any configuration of the preamble reception apparatus.
[0120]
For example, a control unit is provided in the preamble receiving apparatus 200 of the second embodiment, and this control unit controls the operations of the despreading unit 209 and signature pattern matching unit 213 based on the determination result input from the threshold determination unit 205. The configuration. Specifically, when the threshold determination unit 205 determines that the preamble is not detected, the control unit stops the operations of the despreading unit 209 and the signature pattern matching unit 213. As described above, if the preamble receiving apparatus 200 includes the control unit that controls the operations of the despreading unit 209 and the signature pattern collation unit 213, the despreading unit 209 and the signature pattern collation are performed when the threshold determination unit 205 does not exceed the threshold. Since it is not necessary to operate the unit 213, the power consumption of the entire preamble receiver can be reduced.
[0121]
(Embodiment 6)
FIG. 8 shows a preamble reception apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
[0122]
A preamble receiving apparatus 600 shown in FIG. 8 is an attempt to reduce the hardware circuit scale or software processing load in the preamble receiving apparatus 100. Therefore, it has the same basic configuration as that of the preamplifier receiving apparatus 100 corresponding to the first embodiment shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0123]
The preamble receiving apparatus 600 includes a matched filter 601, a path detection unit 603, a threshold determination unit 105, a preamble detection unit 107, and a hard determination unit 609.
[0124]
The matched filter 601 performs complex multiplication on the preamble signal while shifting a known spreading code and 16 known signatures, calculates a delay profile for each of the 16 signatures, and outputs the delay profile to the path detection unit 603.
[0125]
Also, the matched filter 601 has a memory 601a for accumulating a complex multiplication result at the time of delay profile generation. When the phase of the path having the maximum correlation value is input from the path detection unit 603, the matched filter 601 The multiplication result corresponding to is read from the memory 601 a and output to the hard decision unit 609.
[0126]
The path detection unit 603 detects the maximum correlation value in the calculated delay profile and the phase of the path having the maximum correlation value, and the delay profile of the signature having the maximum correlation value and the phase of the path having the maximum correlation value. The maximum correlation value is detected and output to the threshold determination unit 105, and the phase of the path having the maximum correlation value and the signature are output to the matched filter 601.
[0127]
Next, the operation of preamble reception apparatus 600 having the above configuration will be described. Here, only differences from preamble reception apparatus 100 corresponding to Embodiment 1 will be described.
[0128]
First, when the preamble receiving apparatus 600 receives a preamble signal from the mobile station side, the preamble signal (hereinafter, preamble received signal) is input to the matched filter 601.
[0129]
In the matched filter 601, a preamble signal is complex-multiplied with a known spreading code and 16 known signatures while shifting to generate 16 types of delay profiles, and these delay profiles are input to the path detection unit 603. At the same time, each complex multiplication result when the delay profile is generated is temporarily stored in the memory 601a inside the matched filter.
[0130]
The path detection unit 603 detects and detects the phase delay of the path having the maximum correlation value and the maximum correlation value and the signature delay profile having the maximum correlation value and the path phase in the input delay profile for each signature. The maximum correlation value is output to the threshold determination unit 105, the phase of the path having the detected maximum correlation value is input to the matched filter 601, and the multiplication result of the phase of the path specified from the internal memory 601a is output. And input to the hard decision unit 609.
[0131]
In the hard decision unit 609, as with the hard decision unit 111, integration processing is performed on the input multiplication result, and a correlation value is calculated. If the correlation value is positive, it matches, and if it is negative, it does not match. A hard decision is made. Furthermore, it is determined whether the number of mismatch bits counted as a mismatch bit exceeds a predetermined error tolerance, and the determination result is output to the preamble detection unit 107.
[0132]
As described above, according to the present embodiment, a hardware circuit scale or software processing load of the entire preamble receiver is expected to be reduced by effectively utilizing the processing result performed in the matched filter 601 without newly providing a despreading unit. it can.
[0133]
Note that a base station apparatus including the preamble receiver described in any of Embodiments 1 to 6 can achieve the same effect and improve preamble detection accuracy, so that an AICH is not transmitted unnecessarily. Interference can be suppressed and the number of accommodated channels can be secured.
[0134]
Further, the same effect can be obtained in a mobile communication system including the preamble receiver described in any of Embodiments 1 to 6. In addition, since the preamble detection accuracy is improved, AICH is not transmitted unnecessarily, interference can be suppressed, and the number of accommodated channels can be ensured.
[0135]
Further, it may be stored in a storage medium as an operation program in the preamble receivers of the first to sixth embodiments.
[0136]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a preamble signal on a random access channel is received, the preamble signal can be received with high accuracy while avoiding erroneous detection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a preamble reception apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
2A is a diagram illustrating a preamble reception signal before being input to a despreading unit, and FIG. 2B is a diagram illustrating a preamble reception signal in the despreading unit.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a preamble receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a preamble receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a preamble reception apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing preamble reception signals rearranged by the rearrangement input unit;
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a preamble reception apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a preamble receiving apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of a preamble signal
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional preamble receiver.
[Explanation of symbols]
100, 200, 300, 400, 500, 600 Preamble receiver
101, 201, 301, 401, 601 matched filter
103, 203, 403, 603 Path detection unit
105, 205, 305, 405, 505 Threshold determination unit
111, 313, 413, 609 Hard decision part
107, 207, 307, 407 Preamble detector
109, 209, 309, 411 Despreading part
213 Signature pattern verification unit
303 Upper N Path Detection Unit
311 RAKE synthesis unit
409 Sorting input part
513 control unit

Claims (7)

所定のシグネチャからなる受信プリアンブル信号に、複数の既知のシグネチャをシフトしながら相関演算して前記既知のシグネチャ毎の遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、
生成されたシグネチャの遅延プロファイルから、最大相関値と、前記最大相関値を有するパスの位相を検出する検出手段と、
検出された前記最大相関値を規定の閾値と比較して判定する閾値判定手段と、
検出された前記パスの位相で、前記受信プリアンブル信号に、検出された前記最大相関値を有するシグネチャを乗算して逆拡散する逆拡散手段と、
前記逆拡散手段により逆拡散した結果を硬判定する硬判定手段と、
前記閾値判定手段の判定結果および前記硬判定手段の判定結果を用いて、前記受信プリアンブル信号の検出を決定するプリアンブル検出手段と、
を有することを特徴とするプリアンブル受信装置。
A delay profile generating means for generating a delay profile for each known signature by performing a correlation operation while shifting a plurality of known signatures to a received preamble signal composed of a predetermined signature;
A detection means for detecting a maximum correlation value and a phase of a path having the maximum correlation value from a delay profile of the generated signature;
Threshold determination means for comparing the detected maximum correlation value with a predetermined threshold;
Despreading means for multiplying and despreading the received preamble signal by the detected signature having the maximum correlation value with the detected phase of the path;
Hard decision means for hard decision of the result of despreading by the despreading means;
Preamble detection means for determining detection of the received preamble signal using the determination result of the threshold determination means and the determination result of the hard determination means;
A preamble receiver characterized by comprising:
所定のシグネチャを拡散コードで拡散してなる受信プリアンブル信号に、前記拡散コードおよび複数の既知のシグネチャをシフトしながら相関演算して前記既知のシグネチャ毎の遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、
生成された前記遅延プロファイル中から、最大相関値と、前記最大相関値を有するパスの位相を検出する検出手段と、
検出された前記最大相関値を規定の閾値と比較して判定する閾値判定手段と、
検出された前記パスの位相で既知の拡散コードを乗算し逆拡散する逆拡散手段と、
前記逆拡散手段から出力された逆拡散結果に既知のシグネチャを乗算することにより、前記逆拡散結果を前記既知のシグネチャと照合するシグネチャ照合手段と、
前記閾値判定手段の判定結果および前記シグネチャ照合手段の照合結果を用いて、前記受信プリアンブル信号の検出を決定するプリアンブル検出手段と、
を有することを特徴とするプリアンブル受信装置。
A delay profile generation means for generating a delay profile for each known signature by performing a correlation operation while shifting the spread code and a plurality of known signatures to a received preamble signal obtained by spreading a predetermined signature with a spreading code;
Detecting means for detecting a maximum correlation value and a phase of a path having the maximum correlation value from the generated delay profile;
Threshold determination means for comparing the detected maximum correlation value with a predetermined threshold;
Despreading means for multiplying and despreading a known spreading code by the detected phase of the path;
Signature collating means for collating the despreading result with the known signature by multiplying the despreading result output from the despreading means by a known signature;
Preamble detection means for determining detection of the received preamble signal using the determination result of the threshold value determination means and the verification result of the signature verification means;
A preamble receiver characterized by comprising:
所定のシグネチャからなる受信プリアンブル信号に、複数の既知のシグネチャをシフトしながら相関演算して前記既知のシグネチャの遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、
生成された遅延プロファイルから、最大相関値を有するシグネチャの遅延プロファイルを検出するとともに、検出した最大相関値を有する遅延プロファイル中において、相関値が大きい順に上位N個のパスの相関値および位相を検出するパス検出手段と、
検出された上位N個のパスの相関値を加算する相関値加算手段と、
加算された相関値と規定の閾値とを比較し判定する閾値判定手段と、
検出された前記上位N個のパスの位相のそれぞれで、検出したシグネチャを乗算して逆拡散する逆拡散手段と、
逆拡散結果をRAKE合成して相関結果を算出するRAKE合成手段と、
RAKE合成された相関結果を硬判定する硬判定手段と、
前記閾値判定手段の判定結果および前記硬判定手段の判定結果を用いて、前記受信プリアンブル信号の検出を決定するプリアンブル検出手段と、
を有することを特徴とするプリアンブル受信装置。
A delay profile generating means for generating a delay profile of the known signature by performing a correlation operation while shifting a plurality of known signatures to a received preamble signal composed of a predetermined signature;
From the generated delay profile, the delay profile of the signature having the maximum correlation value is detected, and the correlation values and phases of the top N paths are detected in descending order of the correlation value in the detected delay profile having the maximum correlation value. Path detecting means for
Correlation value addition means for adding the correlation values of the detected top N paths;
Threshold determination means for comparing and determining the added correlation value and a prescribed threshold;
Despreading means for multiplying and despreading the detected signature at each of the detected top N path phases;
RAKE combining means for calculating a correlation result by RAKE combining the despread result;
A hard decision means for making a hard decision on the RAKE-combined correlation result;
Preamble detection means for determining detection of the received preamble signal using the determination result of the threshold determination means and the determination result of the hard determination means;
A preamble receiver characterized by comprising:
前記閾値判定手段での判定結果を用いて前記逆拡散手段および前記硬判定手段の動作を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項1記載のプリアンブル受信装置。The preamble reception apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls operations of the despreading unit and the hard determination unit using a determination result obtained by the threshold determination unit. 前記閾値判定手段での判定結果を用いて前記逆拡散手段および前記シグネチャ照合手段の動作を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項2記載のプリアンブル受信装置。3. The preamble receiver according to claim 2, further comprising a control unit that controls operations of the despreading unit and the signature collating unit using a determination result obtained by the threshold determination unit. 前記遅延プロファイル生成手段は、遅延プロファイルにおける相関演算結果を保持する保持手段を有することを特徴とする請求項1記載のプリアンブル受信装置。The preamble receiving apparatus according to claim 1, wherein the delay profile generating means includes holding means for holding a correlation calculation result in the delay profile. 前記受信プリアンブル信号において所定の周期で繰り返されるシグネチャを、それぞれのシグネチャの先頭からの同一チップタイミングに相当するもの同士をまとめるように並び替えて前記逆拡散手段に出力する並び替え手段をさらに有することを特徴とする請求項1記載のプリアンブル受信装置。Reordering means for rearranging signatures repeated in a predetermined cycle in the received preamble signal so that those corresponding to the same chip timing from the beginning of the respective signatures are collected and output to the despreading means is further provided. The preamble receiver according to claim 1.
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