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JP3380435B2 - RAKE receiver - Google Patents

RAKE receiver

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Publication number
JP3380435B2
JP3380435B2 JP22150997A JP22150997A JP3380435B2 JP 3380435 B2 JP3380435 B2 JP 3380435B2 JP 22150997 A JP22150997 A JP 22150997A JP 22150997 A JP22150997 A JP 22150997A JP 3380435 B2 JP3380435 B2 JP 3380435B2
Authority
JP
Japan
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detection
path
combined
paths
rake
Prior art date
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JP22150997A
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Japanese (ja)
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JPH10117157A (en
Inventor
明洋 東
公士 大野
誠蔵 尾上
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NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Radio Transmission System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直接スペクトル拡
散通信方式に使用する、マルチパス信号を効率よく受信
することのできるRAKE受信装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a RAKE receiver used in a direct spread spectrum communication system and capable of efficiently receiving a multipath signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】スペクトル拡散通信方式とは、受信信号
にその帯域より数倍から数万倍程度広帯域の拡散符号を
掛け合わせ、広帯域信号として送信し、受信側では、送
信側の拡散に用いた符号に同期した逆拡散用の符号を発
生させ、受信信号に掛け合わせることにより、狭帯域の
情報を再生する通信方式である。
In the spread spectrum communication system, a received signal is multiplied by a spreading code of a band which is several times to tens of thousands times larger than the band, and is transmitted as a wide band signal. The receiving side uses it for spreading on the transmitting side. It is a communication system that reproduces narrow band information by generating a despreading code synchronized with the code and multiplying it by the received signal.

【0003】近年、このスペクトル拡散通信方式を移動
無線の多元接続に応用した、CDMA(Code Division M
ultiple Access) 方式が注目されている。スペクトル拡
散通信方式の特徴として、耐雑音性および耐干渉性、秘
匿性などがある。
In recent years, this spread spectrum communication system has been applied to multiple access for mobile radio, and CDMA (Code Division M
The ultiple access) method is drawing attention. Features of the spread spectrum communication system include noise resistance, interference resistance, and confidentiality.

【0004】マルチパス伝送路の場合、逆拡散過程にお
いて、拡散符号長の分解能でマルチパスを分離すること
が可能である。複数のマルチパスはそれぞれ異なった経
路を経て到来するため、受信点においては、独立の振幅
および位相となる。特に、移動伝送路の場合は、移動と
ともに伝送路特性が変動するため、フェージングが生じ
る。しかし、マルチパスはそれぞれが独立に変動するた
め、マルチパスを適切に受信することにより、パス・ダ
イバーシチ効果を得ることができる。
In the case of a multipath transmission line, it is possible to separate the multipaths with the resolution of the spreading code length in the despreading process. Since a plurality of multipaths arrive via different paths, they have independent amplitudes and phases at the receiving point. In particular, in the case of a mobile transmission line, fading occurs because the transmission line characteristics fluctuate with movement. However, since each multipath changes independently, it is possible to obtain the path diversity effect by appropriately receiving the multipath.

【0005】これはRAKE受信と呼ばれている。This is called RAKE reception.

【0006】図6に従来の技術によるRAKE受信装置
の構成例を示す。図4において、10は各マルチパスに
対応する逆拡散器(1)−(n)、12はマルチパスの
タイミングを検出し、各逆拡散器10にタイミングを与
えるパス・サーチャ、16は各パスごとに検波を行う検
波器(1)−(n)、18は各検波器出力を合成する合
成器である。
FIG. 6 shows an example of the configuration of a RAKE receiver according to the prior art. In FIG. 4, 10 is a despreader (1)-(n) corresponding to each multipath, 12 is a path searcher that detects the timing of multipath and gives timing to each despreader 10, and 16 is each path. Detectors (1)-(n) and 18 for detecting each of them are combiners for combining the outputs of the respective detectors.

【0007】一般に、パス・サーチャ42は、逆拡散の
タイミングを連続的にスライドさせることのできるスラ
イディング相関器、または、拡散符号に整合した整合フ
ィルタ等で構成されている。
In general, the path searcher 42 is composed of a sliding correlator capable of continuously sliding the despreading timing, a matched filter matched with a spreading code, or the like.

【0008】図6に示したRAKE受信装置の動作を説
明する。まず、パス・サーチャ12は、伝送路のマルチ
パス状態を測定する。パス・サーチャ12は、パスを検
出すると、その検出したタイミングで逆拡散器10
(1)−10(n)を順次動作させる。すなわち、逆拡
散器10(1)−10(n)は、それぞれが異なるマル
チパスを受信することになる。各マルチパスは位相の回
転と振幅の変動を受けているので、次に、検波器16
(1)−16(n)により位相と振幅の補償を行う。
The operation of the RAKE receiver shown in FIG. 6 will be described. First, the path searcher 12 measures the multipath state of the transmission path. When the path searcher 12 detects a path, the path spreader 12 detects the path at the detected timing.
(1) -10 (n) are sequentially operated. That is, the despreaders 10 (1) -10 (n) receive different multipaths. Since each multipath is subject to phase rotation and amplitude fluctuations, the detector 16
(1) -16 (n) compensates for phase and amplitude.

【0009】逆拡散器10(1)−10(n)と検波器
16(1)−16(n)の各組は、それぞれRAKEフ
ィンガとも呼ばれる。各フィンガ出力は、合成器18に
より合成される。合成された出力は、1つのパスを経た
受信信号のみを受信するよりも、複数パスを経た信号を
受信して加算するので効率よく受信でき、フェージング
による劣化の少ない受信信号が得られる。
Each of the despreaders 10 (1) -10 (n) and the detectors 16 (1) -16 (n) is also called a RAKE finger. The finger outputs are combined by the combiner 18. The combined output can be received efficiently because the signals that have passed through a plurality of paths are received and added, as compared with the case where only the received signals that have passed through one path are received, and a received signal with less deterioration due to fading can be obtained.

【0010】このように、RAKE受信を行うことによ
り、マルチパスを受信することができるため、到来電力
を効率よく受信できる。また、さらに、パス・ダイバー
シチ効果が得られる。
As described above, by performing RAKE reception, multipath can be received, and incoming power can be efficiently received. Further, a pass diversity effect can be obtained.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記で説明した図6に
示されているRAKE受信の構成において、図7(a)
に示すように、マルチパスが雑音で埋もれている場合、
これらのパスからの信号を合成すると特性劣化が生じ
る。
In the configuration of the RAKE reception shown in FIG. 6 described above, FIG. 7 (a)
If the multipath is buried in noise, as shown in
When signals from these paths are combined, characteristic deterioration occurs.

【0012】図7(a)は、各パスからの受信信号の逆
拡散器出力と雑音レベルとの関係、および逆拡散器の出
力が各検波器へ入力されている様子を表している。
FIG. 7A shows the relationship between the despreader output of the received signal from each path and the noise level, and how the output of the despreader is input to each detector.

【0013】上記のRAKE受信において、検波方式と
して、同期検波方式を用いていることが多い。これは、
同期検波方式は、理想的に動作した場合、ある平均ビッ
ト誤り率を得るための所要信号電力対雑音電力比(S/
N比)が最も小さいからである。
In the above RAKE reception, a synchronous detection method is often used as a detection method. this is,
The synchronous detection system, when operated ideally, has a required signal power-to-noise power ratio (S / S) to obtain a certain average bit error rate.
This is because the N ratio) is the smallest.

【0014】しかし、この同期検波方式は、図7(a)
に示すような雑音の埋もれているパスに対して同期検波
を行うと、絶対位相推定誤差より特性が大きく劣化す
る。
However, this synchronous detection method is shown in FIG.
When synchronous detection is performed on a path in which noise is buried as shown in (3), the characteristic deteriorates more than the absolute phase estimation error.

【0015】また、図7(a)のように、マルチパス数
がRAKEフィンガ数よりも多い場合は、受信電力を有
効に合成できない。この対策としてRAKEフィンガを
多くすると、雑音に埋もれるパスを合成してしまうこと
になる。
Further, as shown in FIG. 7A, when the number of multipaths is larger than the number of RAKE fingers, the received power cannot be effectively combined. If the number of RAKE fingers is increased as a countermeasure, a path buried in noise will be synthesized.

【0016】図7(b)は、図7(a)と同様に、各パ
スからの受信信号の逆拡散器出力と雑音レベルとの関
係、および逆拡散器の出力が各検波器へ入力されている
様子を表している。なお、検波器に接続されていない出
力は、そのパスに対応するRAKEフィンガがないこと
を表している。
Similar to FIG. 7A, FIG. 7B shows the relationship between the despreader output of the received signal from each path and the noise level, and the output of the despreader is input to each detector. It shows the situation. The output not connected to the detector indicates that there is no RAKE finger corresponding to that path.

【0017】本発明の目的は、雑音で埋もれているパス
がある場合でも、そのパスからの受信電力を有効に利用
してRAKE合成ができ、雑音による受信劣化の少ない
受信を得ることである。
It is an object of the present invention to obtain a reception with less reception deterioration due to noise by effectively utilizing the received power from the path even if there is a path buried in noise.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、直接スペクトル拡散通信方式に使用する
RAKE受信装置において、各パスに対応し、パスの受
信信号を逆拡散する複数の逆拡散器と、逆拡散器からの
信号を少なくても2つ以上合成する複数の検波前合成器
と、検波前合成器からの出力または逆拡散器からの出力
を検波する複数の検波器と、複数の逆拡散器からの任意
の出力を前記複数の検波前合成器の入力に接続でき、逆
拡散器からの出力を検波器の入力に接続できるスイッチ
と、検波器からの信号を合成する検波後合成器と、伝送
路のマルチパスを検出し、逆拡散器をパスに割り当てる
とともに、スイッチの接続状態を設定するパス・サーチ
ャとを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to a RAKE receiver used in a direct spread spectrum communication system, in which a plurality of inverse signals corresponding to respective paths and despreading received signals of the paths are inversely spread. A spreader, a plurality of pre-detection combiners that combine at least two signals from the de-spreader, and a plurality of detectors that detect the output from the pre-detection combiner or the output from the de-spreader, A switch that can connect arbitrary outputs from a plurality of despreaders to the inputs of the plurality of pre-detection combiners, and a switch that can connect the outputs from the despreaders to the input of the detector, and a detector that combines the signals from the detector It is characterized by having a post-combiner and a path searcher that detects multipaths in a transmission path, assigns a despreader to the paths, and sets the connection state of the switches.

【0020】前記のRAKE受信装置において、前記ス
イッチの設定は、マルチパスの検出結果により、動的に
設定することを特徴とする。
In the RAKE receiving device, the setting of the switch is performed dynamically according to the detection result of multipath.

【0021】前記のRAKE受信装置においては、前記
少なくても1つのレベルの大きいパスと、少なくても1
つのレベルの小さいパスとを組み合わせて、検波前に合
成することができる。
In the RAKE receiving apparatus, the path having at least one large level and the path having at least 1 are included.
It can be combined with two low-level paths and combined before detection.

【0022】また、信号の平均レベルがあるスレッショ
ドより小さいパスを複数検波前に合成し、平均レベルの
あるスレッショドより大きい信号は検波後合成すること
もできる。
It is also possible to combine paths having a signal average level smaller than a certain threshold before a plurality of detections, and to combine signals having an average level larger than a threshold having a mean level after the detection.

【0023】第1スレッショルド・レベルおよび第2ス
レッショルド・レベルを設けて、小さい方の第2スレッ
ショルド・レベル以下のパスは合成せず、第1スレッシ
ョルド・レベルと第2スレッショルド・レベルとの間の
レベルであるパスを組み合わせて検波前に合成し、第1
レベル以上のパスは、検波後に合成してもよい。
By providing a first threshold level and a second threshold level, paths smaller than the smaller second threshold level are not synthesized, and a level between the first threshold level and the second threshold level is not synthesized. Are combined and combined before detection,
Paths above the level may be combined after detection.

【0024】RAKEで合成される各入力の平均のレベ
ルが等しくなるように、検波前のパスを組み合わせると
よい。
It is advisable to combine the paths before detection so that the average level of each input synthesized by RAKE becomes equal.

【0025】そして、平均レベルの高い方からNパスは
検波後に合成し、残りのパスは検波前に合成してもよ
い。
The N paths may be combined after detection, and the remaining paths may be combined before detection, from the highest average level.

【0026】このように構成すると、劣化の少ないRA
KE合成を行うことが可能になる。
With this configuration, the RA with little deterioration
It becomes possible to perform KE synthesis.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図面を参照
して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0028】図1に本発明のRAKE受信装置の第1の
実施形態を示す。
FIG. 1 shows a first embodiment of the RAKE receiving apparatus of the present invention.

【0029】図1において、10はn個の逆拡散器
(1)−(n)、12はパス・サーチャ、14はm個の
検波前合成器(1)−(m)、16はm個の検波器
(1)−(m)、18は検波後合成器である。一般に、
パス・サーチャ12は、逆拡散のタイミングを連続的に
スライドさせることのできるスライディング相関器、ま
たは、拡散符号に整合した整合フィルタ等で構成されて
いる。その上、各パスの振幅および遅延時間を計測する
ことができる機能を有している。また、各逆拡散器10
(1)−(n)に対して逆拡散を行うタイミングを設定
して、パスに対応させることもできる。検波前合成器1
4(1)−14(m)は、単純な加算器で構成すること
ができる。検波器16は、各パスごとに、フェージング
や送受信間の周波数のずれにより生じた位相回転も補償
している。これによりRAKE合成により適切な合成が
行われるようにしている。また、検波後合成器18はR
AKE合成器で、最大比合成となるように、重みを付け
て合成している。なお、逆拡散器10(1)−(n)の
一部を直接検波器16に接続する構成としてもよい。
In FIG. 1, 10 is n despreaders (1)-(n), 12 is a path searcher, 14 is pre-detector combiners (1)-(m), and 16 is m. Detectors (1)-(m) and 18 are post-detection combiners. In general,
The path searcher 12 is composed of a sliding correlator capable of continuously sliding the timing of despreading, a matched filter matched with a spreading code, or the like. In addition, it has the function of measuring the amplitude and delay time of each path. In addition, each despreader 10
It is also possible to set the timing for performing despreading for (1)-(n) to correspond to the path. Pre-detection synthesizer 1
4 (1) -14 (m) can be configured by a simple adder. The detector 16 also compensates for phase rotation caused by fading or frequency shift between transmission and reception for each path. As a result, proper synthesis is performed by RAKE synthesis. Further, the post-detection synthesizer 18 is R
In the AKE combiner, weighting is performed so that maximum ratio combining is achieved. A part of the despreaders 10 (1)-(n) may be directly connected to the detector 16.

【0030】図4に示した従来のRAKE受信装置との
主な相違点は、検波前合成器14を逆拡散器10と検波
器16との間に挿入していることである。この検波前合
成器14は、複数の逆拡散器の出力を合成して検波器に
入力している。図1の例では、逆拡散した信号を検波す
る前に、2パスづつ合成する構成となっている。したが
って、逆拡散器の数nと検波器の数mとは
The main difference from the conventional RAKE receiver shown in FIG. 4 is that the pre-detection combiner 14 is inserted between the despreader 10 and the detector 16. The pre-detection combiner 14 combines the outputs of a plurality of despreaders and inputs the combined outputs to the detector. In the example shown in FIG. 1, the despread signal is detected by two paths before being detected. Therefore, the number n of despreaders and the number m of detectors are

【0031】[0031]

【数1】m=n/2 という関係にある。## EQU1 ## m = n / 2 There is a relationship.

【0032】図1に示した本発明のRAKE受信装置の
動作を説明する。まず、パス・サーチャ12により、受
信信号からマルチパスの振幅および遅延時間を、それぞ
れのパスごとを測定する。つぎに、パス・サーチャ12
は、例えば、振幅の大きいパスから順に、逆拡散器の数
(n)だけパスを選択し、選択したそれぞれのパスを逆
拡散するように、各逆拡散器10(1)−10(n)の
タイミングを設定することにより、各逆拡散器10
(1)−10(n)をそれぞれのパスに割り当てる。
The operation of the RAKE receiving apparatus of the present invention shown in FIG. 1 will be described. First, the path searcher 12 measures the amplitude and delay time of the multipath from the received signal for each path. Next, pass searcher 12
For example, each of the despreaders 10 (1) -10 (n) is selected so that the number of the despreaders (n) is selected in order from the path having the largest amplitude and the selected respective paths are despread. By setting the timing of each despreader 10
(1) -10 (n) is assigned to each path.

【0033】この逆拡散器10のパスへの割り当ては、
上記の例では、振幅の大きいパスと振幅の小さいパスと
が隣接する逆拡散器に割り当てられて、同じ検波前合成
器に入力される様にする。
The assignment of this despreader 10 to the path is
In the above example, a path with a large amplitude and a path with a small amplitude are assigned to the adjacent despreaders and input to the same pre-detection combiner.

【0034】逆拡散器10(1)−10(n)の出力
は、検波前合成器14(1)−14(m)により、振幅
の大きいパスと振幅の小さいパスの2パスづつ合成され
て、検波器16(1)−16(m)により検波される。
検波された各検波器16(1)−16(m)の出力は検
波後合成器18により合成される。これにより、RAK
E効果が得られる。
The outputs of the despreaders 10 (1) -10 (n) are combined by the pre-detection combiner 14 (1) -14 (m) into two paths each having a large amplitude path and a small amplitude path. , And detected by the detectors 16 (1) -16 (m).
The detected outputs of the respective detectors 16 (1) -16 (m) are combined by the post-detection combiner 18. This allows RAK
E effect is obtained.

【0035】このように、振幅の大きいパスと振幅の小
さいパスからの信号を検波前に合成を行うことにより、
雑音で埋もれているパスがある場合でも、マルチパスの
電力を有効に用いることができる。
In this way, by combining the signals from the path with large amplitude and the path with small amplitude before detection,
Even if there is a path buried in noise, the power of multipath can be effectively used.

【0036】上記の例では、2パスの出力を合成してい
るが、3以上の逆拡散器の出力を合成することも可能で
ある。この場合は、例えば、振幅の大きいパスと振幅の
小さい2つ以上のパスとを組み合わせる等が考えられ
る。
In the above example, the outputs of two paths are combined, but it is also possible to combine the outputs of three or more despreaders. In this case, for example, a combination of a path having a large amplitude and two or more paths having a small amplitude can be considered.

【0037】逆拡散器の数nおよび検波前に何個の逆拡
散器出力をどのように合成するかは、使用する伝搬路の
マルチパス状態を測定して、その状態とどの程度の逆拡
散器が用意できるかにより、予め定めることができる。
The number n of despreaders and how many despreader outputs are combined before detection are determined by measuring the multipath state of the propagation path to be used and the degree of despreading. It can be determined in advance depending on whether a container is available.

【0038】図2に本発明のRAKE受信装置の他の実
施形態の構成を示す。
FIG. 2 shows the configuration of another embodiment of the RAKE receiving apparatus of the present invention.

【0039】図2において、10は各マルチパスに対応
する逆拡散器(1)−(n)、22はパス・サーチャ、
23はスイッチ、14は検波前合成器(1)−(m)、
16は検波器(1)−(m)、18は検波後合成器であ
る。図1に示したRAKE受信装置とは、スイッチ23
が逆拡散器20と検波前合成器24との間に挿入されて
いる点で構成が異なっている。スイッチ23は、パス・
サーチャ22の制御により、逆拡散器10(1)−10
(n)の出力を任意の組み合わせで、任意の検波前合成
器14(1)−14(m)に入力することができる。ま
た、逆拡散器10(1)−10(n)の任意の出力を直
接、任意の検波器22(1)−22(n)に接続するこ
ともできる。
In FIG. 2, 10 is a despreader (1)-(n) corresponding to each multipath, 22 is a path searcher,
23 is a switch, 14 is a pre-detection synthesizer (1)-(m),
Reference numeral 16 is a detector (1)-(m), and 18 is a post-detection combiner. The RAKE receiving device shown in FIG.
Is inserted between the despreader 20 and the pre-detection combiner 24. Switch 23 is
By controlling the searcher 22, the despreaders 10 (1) -10
The output of (n) can be input to any pre-detection combiner 14 (1) -14 (m) in any combination. Further, any output of the despreader 10 (1) -10 (n) can be directly connected to any detector 22 (1) -22 (n).

【0040】この図2の構成のRAKE受信装置の動作
を説明する。パス・サーチャ22は、マルチパスを検出
・測定することにより、マルチパスの数および振幅に応
じて、使用する逆拡散器10の数および検波前合成の組
み合わせを決定し、逆拡散器10のタイミングおよびス
イッチ23を設定する。
The operation of the RAKE receiver having the configuration shown in FIG. 2 will be described. The path searcher 22 detects and measures multipaths to determine the number of despreaders 10 to be used and the combination of pre-detection synthesis according to the number and amplitude of the multipaths, and the timing of the despreader 10 is determined. And the switch 23 is set.

【0041】パス・サーチャ22が行う逆拡散器10の
数および検波前合成の組み合わせの1例を以下に説明す
る。
An example of the number of despreaders 10 and the combination of pre-detection synthesis performed by the path searcher 22 will be described below.

【0042】(1)マルチパスの中で最も振幅の大きい
パスと比較して、振幅があるスレッショルドレベル(例
えば−6dB)以上のパスの数Nを求める。
(1) The number N of paths having an amplitude equal to or higher than a certain threshold level (for example, -6 dB) is obtained by comparing with the path having the largest amplitude among the multipaths.

【0043】(2)Nの2倍の逆拡散器10を選択し
て、逆拡散器10へのタイミングにより、逆拡散器10
を各パスに割り当てる。
(2) The despreader 10 with twice N is selected, and the despreader 10 is selected depending on the timing of the despreader 10.
To each path.

【0044】(3)振幅が−6dB以上のNパスと−6
dB以下のNパスとからの逆拡散器10の出力がそれぞ
れ組み合わされて、検波前合成器14に入力するよう
に、スイッチ23を設定する。
(3) N path with an amplitude of -6 dB or more and -6
The switch 23 is set so that the outputs of the despreader 10 from the N paths of dB or less are combined and input to the pre-detection combiner 14.

【0045】この場合、検波前合成器14には、振幅の
大きいパスと振幅の小さいパスの2つのパスが組み合わ
されて入力され、合成される。その後、検波前合成器1
4の出力は、検波器16でそれぞれ検波され、検波後合
成器18によりNパスのRAKE合成が行われる。
In this case, the pre-detection combiner 14 combines and inputs two paths, a path with a large amplitude and a path with a small amplitude, and combines them. After that, pre-detection synthesizer 1
The outputs of 4 are respectively detected by the detector 16, and the post-detection combiner 18 performs RAKE combining of N paths.

【0046】この構成では、スイッチ23により、動的
に逆拡散器10(1)−10(n)の出力を任意の組み
合わせで、任意の検波前合成器14(1)−14(m)
に入力することができる。このため、時間とともに伝搬
路のマルチパス状態が変動しても、動的にパスの組み合
わせを変化することにより、合成電力が減少する組み合
わせや、雑音の多く含まれているパス同士を合成するこ
となく、最適なRAKE合成を行うことができる。
In this configuration, the switch 23 dynamically sets the outputs of the despreaders 10 (1) -10 (n) in any combination, and any pre-detection combiner 14 (1) -14 (m).
Can be entered. Therefore, even if the multipath state of the propagation path fluctuates over time, the combination of paths can be dynamically changed to reduce the combined power or combine paths that contain a lot of noise. Without this, optimum RAKE synthesis can be performed.

【0047】パスの選択および合成の組み合わせとして
は、例えば、 (1)信号の平均レベルの大きいパスと小さいパスとを
検波前に合成する(上記で説明した例)。
As a combination of path selection and combination, for example, (1) a path having a large average level of a signal and a path having a small average level are combined before detection (the example described above).

【0048】(2)信号の平均レベルがあるスレッショ
ドより小さいパスを複数検波前に合成する。平均レベル
があるスレッショドより大きい信号は検波後合成する。
(2) A path whose average level of a signal is smaller than a certain threshold is combined before a plurality of detections. A signal whose average level is larger than a certain threshold is synthesized after detection.

【0049】(3)信号の平均レベルのスレッショルド
を2段階設けて、小さい方の第2スレッショルド・レベ
ル以下のパスは合成しない(雑音と区別がつかない)。
第1スレッショルド・レベルと第2スレッショルド・レ
ベルとの間のレベルであるパスを組み合わせて検波前に
合成する。第1レベル以上のパスは、検波後に他のパス
と合成する。
(3) The threshold of the average level of the signal is provided in two stages, and the paths below the smaller second threshold level are not synthesized (indistinguishable from noise).
The paths that are levels between the first threshold level and the second threshold level are combined and combined before detection. The paths of the first level and above are combined with other paths after detection.

【0050】(4)RAKE合成の効果が最大になるよ
うに、すなわち、RAKEで合成される各入力の平均の
レベルが等しくなるように組み合わせる。
(4) Combination is performed so that the effect of RAKE combining is maximized, that is, the average levels of the inputs combined by RAKE are equal.

【0051】(5)平均レベルの高い方からNパスは検
波後に合成する。残りのパスは検波前に合成する。
(5) The N paths are synthesized after detection from the higher average level. The remaining paths are combined before detection.

【0052】等、いろいろな組み合わせがある。There are various combinations such as.

【0053】上記(4)の組み合わせについて、図3を
用いて詳しく説明する。上述のように、RAKE合成
は、RAKE合成に入力される各入力の平均レベルが等
しい場合に、最大の効果が得られる。これは、複数のア
ンテナを用いたスペースダイバーシチの場合と同様であ
り、アンテナのゲインや受信平均レベルが等しくない
(不等利得)の場合は、ダイバーシチ効果が減少するの
と同様である。
The combination of the above (4) will be described in detail with reference to FIG. As mentioned above, RAKE combining is most effective when the average level of each input to the RAKE combining is equal. This is similar to the case of space diversity using a plurality of antennas, and is similar to the case where the antenna gain and the reception average level are not equal (unequal gain), the diversity effect is reduced.

【0054】さて、RAKE合成の入力の平均を等しく
するための組み合わせは複数あるが、その1例を図3を
用いて説明する。まず、各パスの平均レベルを求める。
これを示したのが図3(a)である。図3(a)の横軸
はパスで、縦軸は平均レベルである。求めた各パスの平
均レベルを大きい順にソートする。これを示したのが図
3(b)である。この平均レベルでソートしたパスを、
例えば、スイッチ23を用いて大きい方から順に合成器
14の(1)からに割り当てる。合成器14の(n)ま
で割り当てると、n+1の平均レベルのパスからは、逆
に合成器14の(n)から合成器14の(1)まで大き
さの順に割り当てる。これをすべてのパスが合成器14
に割り当てられるまで繰り返す。これを示したのが図3
(b)の矢印である。割り当てられたパスは、合成器1
4で合成されると、ほぼ等しい出力レベルが得られる。
これを検波してRAKE合成器(検波後合成器)18へ
入力する。このように構成すると、RAKE合成器18
には、ほぼ等しい入力が得られることになる。これで、
RAKE合成の効果が最大となる。
There are a plurality of combinations for equalizing the averages of the RAKE combining inputs, one example of which will be described with reference to FIG. First, the average level of each pass is calculated.
This is shown in FIG. 3 (a). The horizontal axis of FIG. 3A is the path, and the vertical axis is the average level. The obtained average levels of each path are sorted in descending order. This is shown in FIG. 3 (b). The paths sorted by this average level are
For example, the switch 23 is used to sequentially assign to the combiner 14 from (1). When (n) of the combiner 14 is allocated, from the path of the average level of n + 1, conversely, from the (n) of the combiner 14 to (1) of the combiner 14 are allocated in order of size. All paths are composed by the synthesizer 14
Repeat until assigned to. This is shown in FIG.
It is an arrow of (b). The assigned path is synthesizer 1
When combined in 4, nearly equal output levels are obtained.
This is detected and input to the RAKE combiner (post-detection combiner) 18. With this configuration, the RAKE combiner 18
Will result in almost equal inputs. with this,
The effect of RAKE synthesis is maximized.

【0055】図4は、上記図2に示したRAKE合成を
組み込んだ受信機のブロック図である。図4において、
アンテナ41からの受信信号は、無線部42でベースバ
ンドの信号となり、A/D変換器43でデジタル信号と
なる。そして、逆拡散器10に入力するとともに、パス
サーチャ22にも入力する。パスサーチャ22に入力さ
れた信号は、相関器52および符号発生器53を用い
て、タイミングをずらしながら相関をとり、相関がとれ
たかを相関値判定部54において判定する。相関がとれ
ればパスが発見できたことになるので、そのタイミング
をタイミング制御部51により、逆相関器10の符号発
生器45(1)〜(n)に順次割り当てる。このタイミ
ングで、符号発生器45と相関器44により逆拡散する
ことで、パスフィンガにパスの割り当てができたことに
なる。
FIG. 4 is a block diagram of a receiver incorporating the RAKE combining shown in FIG. In FIG.
The received signal from the antenna 41 becomes a baseband signal in the wireless section 42 and becomes a digital signal in the A / D converter 43. Then, it is input to the despreader 10 and also to the pass searcher 22. The signal input to the path searcher 22 is correlated using the correlator 52 and the code generator 53 while shifting the timing, and the correlation value determination unit 54 determines whether the correlation is obtained. If the correlation can be obtained, it means that the path has been found. Therefore, the timing control unit 51 sequentially assigns the timing to the code generators 45 (1) to 45 (n) of the inverse correlator 10. At this timing, despreading is performed by the code generator 45 and the correlator 44, whereby the path can be assigned to the path finger.

【0056】さて、パスごとに信号の平均レベルを検出
するために、パスごとに設けた相関値メモリ55にパス
の相関値を累積する。相関値メモリ55にパスごとの相
関値を累積することにより、パスごとの平均レベルを算
出している。これで、上記で説明した平均レベルを用い
る合成ができることになる。その後に信号処理部19
で、復号化することにより元の送信された信号となる。
Now, in order to detect the average level of the signal for each path, the correlation value memory 55 provided for each path accumulates the correlation value of the path. By accumulating the correlation value for each path in the correlation value memory 55, the average level for each path is calculated. This allows the synthesis using the average level described above. After that, the signal processing unit 19
Then, the original transmitted signal is obtained by decoding.

【0057】図1に示した構成の本発明を適用したとき
の、規格化フェージング周波数(fDT)に対する、平
均ビット誤り率(BER)10-3を得るために必要な1
ビットあたりの信号電力対雑音電力密度比(Eb /N
0 )の特性を図5のグラフにしめす。これは、マルチパ
スが4つあり、従来例では、その4つのパスをそのまま
RAKE合成したものであり、本発明を適用した場合
は、4つのパスを振幅の大きいものと振幅の小さいもの
とを2つづ組み合わせ、2つの出力信号をRAKE合成
したものである。
When the present invention having the configuration shown in FIG. 1 is applied, 1 required to obtain the average bit error rate (BER) 10 -3 with respect to the normalized fading frequency (fDT).
Signal power to noise power density ratio per bit (E b / N
The characteristic of ( 0 ) is shown in the graph of FIG. This is because there are four multipaths, and in the conventional example, these four paths are RAKE-combined as they are. When the present invention is applied, four paths are classified into one with a large amplitude and one with a small amplitude. A combination of two output signals is RAKE-combined.

【0058】このグラフからの分かるように、本発明を
適用すると、スペース・ダイバーシチを用いないとき
は、0〜0.5dB、スペース・ダイバーシチを用いて
いるときは、0.3〜0.5dB程度の信号電力対雑音
電力密度比の改善が得られた。
As can be seen from this graph, when the present invention is applied, about 0 to 0.5 dB when space diversity is not used, and about 0.3 to 0.5 dB when space diversity is used. An improvement of the signal power to noise power density ratio of is obtained.

【0059】[0059]

【発明の効果】上記の説明のように、本発明のRAKE
受信装置によれば、受信した信号の電力を有効に合成し
て、雑音による特性劣化を抑制することができる。
As described above, the RAKE of the present invention is used.
According to the receiving device, it is possible to effectively combine the powers of the received signals and suppress the characteristic deterioration due to noise.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のRAKE受信装置の実施形態を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a RAKE receiving apparatus of the present invention.

【図2】本発明のRAKE受信装置の他の実施形態を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the RAKE receiving apparatus of the present invention.

【図3】パスの選択・合成を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating path selection / combination.

【図4】本発明のRAKE受信装置を示す詳細なブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a detailed block diagram showing a RAKE receiver of the present invention.

【図5】規格化フェージング周波数(fDT)に対す
る、平均ビット誤り率(BER)10-3を得るために必
要な1ビットあたりの信号電力対雑音電力密度比(Eb
/N0 )の特性を示すグラフである。
FIG. 5 is a signal power-to-noise power density ratio (E b ) per bit required to obtain an average bit error rate (BER) 10 −3 with respect to a normalized fading frequency (fDT).
7 is a graph showing the characteristics of / N 0 ).

【図6】従来のRAKE受信装置の構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional RAKE receiving device.

【図7】マルチパス状態、雑音レベルとRAKEフィン
ガとの関係を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a multipath state, a noise level, and a RAKE finger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 逆拡散器(1)−(n) 12 パス・サーチャ 14 検波前合成器(1)−(m) 16 検波器(1)−(m) 18 検波後合成器(RAKE合成器) 19 信号処理部 22 パス・サーチャ 23 スイッチ 41 アンテナ 42 無線部 43 A/D変換器 44 相関器 45 符号発生器 51 タイミング制御部 52 相関器 53 符号発生器 54 相関値判定部 55 相関値メモリ 56 パスサーチャ制御部 10 Despreader (1)-(n) 12 pass searcher 14 Combiner before detection (1)-(m) 16 Detector (1)-(m) 18 Post-detection combiner (RAKE combiner) 19 Signal processing unit 22 Pass Searcher 23 Switch 41 antenna 42 radio section 43 A / D converter 44 Correlator 45 code generator 51 Timing control unit 52 Correlator 53 code generator 54 Correlation value determination unit 55 Correlation value memory 56 Path Searcher Controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−298332(JP,A) 特開 平8−213933(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 1/69 - 1/713 H04J 13/00 - 13/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-7-298332 (JP, A) JP-A-8-213933 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 1/69-1/713 H04J 13/00-13/06

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直接スペクトル拡散通信方式に使用する
RAKE受信装置において、 各パスに対応し、パスの受信信号を逆拡散する複数の逆
拡散器と、 前記逆拡散器からの信号を少なくても2つ以上合成する
複数の検波前合成器と、 前記検波前合成器からの出力または前記逆拡散器からの
出力を検波する複数の検波器と、 前記複数の逆拡散器からの任意の出力を前記複数の検波
前合成器の入力に接続でき、前記逆拡散器からの出力を
前記検波器の入力に接続できるスイッチと、 前記検波器からの信号を合成する検波後合成器と、 伝送路のマルチパスを検出し、前記逆拡散器をパスに割
り当てるとともに、前記スイッチの接続状態を設定する
パス・サーチャとを有することを特徴とするRAKE受
信装置。
1. A RAKE receiver used in a direct spread spectrum communication system, comprising a plurality of despreaders for despreading a received signal of a path corresponding to each path, and at least a signal from said despreader. A plurality of pre-detection combiners for combining two or more, a plurality of detectors for detecting the output from the pre-detection combiner or the output from the despreader, and an arbitrary output from the plurality of despreaders A switch that can be connected to the inputs of the plurality of pre-detection combiners and that can connect the output from the despreader to the input of the detector, a post-detection combiner that combines the signals from the detector, A RAKE receiving device comprising: a path searcher that detects multipath, assigns the despreader to the path, and sets a connection state of the switch.
【請求項2】 請求項記載のRAKE受信装置におい
て、前記スイッチの設定は、マルチパスの検出結果によ
り、動的に設定することを特徴とするRAKE受信装
置。
2. The RAKE receiving device according to claim 1 , wherein the setting of the switch is dynamically set according to a detection result of multipath.
【請求項3】 請求項1または2に記載のRAKE受信
装置において、 少なくても1つのレベルの大きいパスと、少なくても1
つのレベルの小さいパスとを組み合わせて、検波前に合
成することを特徴とするRAKE受信装置。
3. The RAKE receiver according to claim 1 or 2 , wherein at least one high level path and at least one path are provided.
A RAKE receiving device characterized by combining paths with two small levels and combining them before detection.
【請求項4】 請求項1または2に記載のRAKE受信
装置において、 信号の平均レベルがあるスレッショドより小さいパスを
複数検波前に合成し、平均レベルのあるスレッショドよ
り大きい信号は検波後合成することを特徴とするRAK
E受信装置。
4. The RAKE receiving apparatus according to claim 1, wherein a plurality of paths having an average signal level smaller than a threshold are combined before a plurality of detections, and a signal having an average level larger than a threshold is combined after detection. RAK characterized by
E receiver.
【請求項5】 請求項1または2に記載のRAKE受信
装置において、 第1スレッショルド・レベルおよび第2スレッショルド
・レベルを設けて、 小さい方の第2スレッショルド・レベル以下のパスは合
成せず、 第1スレッショルド・レベルと第2スレッショルド・レ
ベルとの間のレベルであるパスを組み合わせて検波前に
合成し、 第1レベル以上のパスは、検波後に合成することを特徴
とするRAKE受信装置。
5. The RAKE receiver according to claim 1, wherein a first threshold level and a second threshold level are provided, and paths smaller than the smaller second threshold level are not combined, and the first threshold level and the second threshold level are not combined. A RAKE receiving apparatus characterized in that paths that are levels between a first threshold level and a second threshold level are combined and combined before detection, and paths having a first level or higher are combined after detection.
【請求項6】 請求項1または2に記載のRAKE受信
装置において、 RAKEで合成される各入力の平均のレベルが等しくな
るように、検波前のパスを組み合わせることを特徴とす
るRAKE受信装置。
6. The RAKE receiver according to claim 1 , wherein the paths before detection are combined so that the average levels of the inputs combined by RAKE are equal.
【請求項7】 請求項1または2に記載のRAKE受信
装置において、 平均レベルの高い方からNパスは検波後に合成し、 残りのパスは検波前に合成することを特徴とするRAK
E受信装置。
7. The RAKE receiving device according to claim 1, wherein N paths are combined after detection and the remaining paths are combined before detection from the highest average level.
E receiver.
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