JPH11112472A - スぺクトラム拡散通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一無線エリア内もしくはその周辺に止まっ
ているときのパイロット信号の同期捕捉を高い確率で短
時間に行えるようにしたスぺクトラム拡散通信装置を提
供する。 【解決手段】 スぺクトラム拡散通信装置には、サーチ
受信機２３に設けられたＰＮ周期保持カウンタ２３４が
含まれている。電源オフ期間中にＰＮ符号の位相情報を
このカウンタ２３４で保持しておき、電源再投入時のパ
イロット信号の同期捕捉時に、上記保持されている位相
情報をもとに求めた位相を中心として予め設定したサー
チ幅でパイロット信号の同期捕捉動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無線チャネルア
クセス方式として符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code d
ivision multiple access ）方式を採用したディジタル
セルラ無線システムで使用されるスぺクトラム拡散通信
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動通信システムに適用する通信
方式の一つとして、干渉や妨害に強いスペクトラム拡散
通信方式が注目されている。スペクトラム拡散通信方式
は、主として、ＣＤＭＡ方式を採用したセルラ無線シス
テムを実現するために使用される。

【０００３】ＣＤＭＡ方式を採用したセルラ無線システ
ムは、例えば、送信側の装置において、ディジタル化さ
れた音声データや画像データに対しＰＳＫ変調方式等の
ディジタル変調方式により変調を行なったのち、この変
調された送信データをショート符号を用いて広帯域のベ
ースバンド信号に変換し、しかるのち無線周波帯の信号
にアップコンバートして送信する。ここでショート符号
は、同期性を有する拡散符号を異なるチップ位相から発
生されることにより生成され、拡散符号には例えば疑似
雑音符号（pseudo random noise code ; PNcode ）が用
いられる。一方、受信側の装置においては、受信された
無線周波帯の信号を中間周波数もしくはベースバンド周
波数の受信信号にダウンコンバートしたのち、送信側の
装置で使用したショート符号と同じショート符号を用い
て逆拡散を行ない、しかるのちＰＳＫ復調方式などのデ
ィジタル復調方式によりディジタル復調を行なって受信
データを再生するように構成される。

【０００４】すなわち、ＣＤＭＡ方式は複数の移動局と
基地局との間の無線通信にそれぞれ異なるショート符号
を割り当てることにより、各無線通信間のチャネルセパ
レーションを確保するようにしたものである。

【０００５】ところで、この種のシステムでは、移動局
が通信を開始する際に、基地局が送信しているパイロッ
ト信号のショート符号に対し同期を確立することが必要
であり、その同期捕捉方式として従来より例えば次のよ
うな方式が提案されている。

【０００６】すなわち、ＰＮ符号は例えば２¹⁵の長さ
（１周期＝２６．６ｍｓｅｃ）を有し、各基地局は自局
が管理する無線エリアごとにそれぞれＰＮ符号を予め設
定された異なるチップ位相から発生し、ショート符号を
生成する。このＰＮ符号の発生を開始するチップ位相は
オフセットと呼ばれる。

【０００７】各移動局は、電源が投入されると、先ず任
意に設定された初期基準位相からチップ位相を順次にシ
フトしながら自己のＰＮ符号発生器よりショート符号を
発生する。そして、このショート符号と基地局から放送
されているパイロット信号のショート符号との相関値を
監視することにより、基地局が使用しているＰＮ符号の
オフセットをサーチする。このサーチにより、基地局が
使用しているＰＮ符号のオフセットが捕捉されると、次
にシンクチャネル（sync channel）を受信して、その移
動通信ネットワークを識別するためのシステム識別情報
（ＳＩＤ：System identification ）を調べる。そし
て、このＳＩＤが自己が予め登録されたホームシステム
に対応するものであれば、以後待受状態に移行する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来より提案されているショート符号同期方式には次の
ような解決すべき課題があった。すなわち、従来のショ
ート符号同期方式は、先に述べたように移動局が電源を
投入するごとに、任意に設定された初期基準位相からＰ
Ｎ符号を発生してパイロット信号の同期捕捉動作を行
う。このため、例えば移動局が一旦電源をオフにし、そ
の無線エリアから移動しないまま電源を再投入した場合
にも、移動局は必ず初期基準位相からＰＮ符号を発生し
てパイロット信号の同期捕捉を行うことになり、この結
果捕捉対象のＰＮ符号のオフセットと移動局の初期基準
位相との位置関係によってはショート符号の同期捕捉に
長い時間がかかっていた。

【０００９】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、同一無線エリア内もし
くはその周辺に止まっているときのパイロット信号の同
期捕捉を高い確率で短時間に行えるようにしたスぺクト
ラム拡散通信装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、基地局との間で、周期性を有しかつ無線
エリアごとに異なるオフセット値が設定された拡散符号
によりディジタル信号をスぺクトラム拡散して伝送する
スぺクトラム拡散通信装置において、前記基地局により
送信されたパイロット信号に対する同期捕捉期間中に、
拡散符号をその位相を所定量ずつシフトすることにより
複数のショート符号を発生する拡散符号発生手段と、こ
のパイロット信号のショート符号と前記発生された各シ
ョート拡散符号との相関をもとに前記パイロット信号を
同期捕捉し、前記パイロット信号のショート符号と前記
発生されたショート符号が同期した時に、前記拡散符号
のタイミング情報を識別する信号検索手段とに加えて、
位相保持手段を備えている。そして、この位相保持手段
により、前記識別されたタイミング情報を電源断期間中
に保持し、電源再投入時に前記保持された情報をもとに
前記拡散符号発生手段による拡散符号の発生開始位相を
制御するようにしたものである。

【００１１】したがってこの発明によれば、装置の電源
がオフされても、電源オフ以前の拡散符号の位相情報が
電源オフ期間中保持され、電源が再投入されると上記保
持位相情報をもとにパイロット信号の同期捕捉動作が開
始される。このため、通信装置が同一無線エリア内もし
くはその周辺に止まっている場合には、従来に比べて短
時間のうちに同期捕捉が可能となる。

【００１２】また、上記電源再投入時に、拡散符号発生
手段による拡散符号の発生開始位相を、電源断期間中の
保持位相情報をもとに求めた位相より所定位相量だけ遅
れた位置に設定するとよい。このようにすると、装置が
電源オフ期間中に無線エリア内で大きく移動し、これに
より基地局から装置までの距離が電源オフ時と電源投入
時とで大きく変化した場合でも、基地局からのパイロッ
ト信号の伝搬遅延時間差を考慮して確実性の高い同期捕
捉を行うことが可能となる。

【００１３】さらに、電源再投入後に、信号検索手段に
よる同期捕捉動作を監視し、拡散符号が所定量シフトす
る間に捕捉対象のパイロット信号を同期捕捉できない場
合には、拡散符号の発生位相を予め定めた基準位相にリ
セットして、この基準位相からパイロット信号の同期捕
捉動作を行わせるとよい。

【００１４】このようにすると、何らかの事情により捕
捉対象のパイロット信号を所定の位相シフト期間中に捕
捉できなかった場合には、基準位相からの同期捕捉動作
に移行するため、いつまでも所定の位相範囲で同期捕捉
動作が繰り返されることはなくなり、これによりパイロ
ット信号を確実に捕捉することができる。

【００１５】さらに、上記電源再投入により信号検索手
段で捕捉対象のパイロット信号が同期捕捉された後に、
信号検索手段に異なるオフセットを有する他のショート
符号を含む他のパイロット信号についての信号検索動作
を行なわせ、前記他のショート符号との相関値が前記捕
捉中のパイロット信号よりも大きい他のパイロット信号
が検出された場合には、この他のパイロット信号に同期
捕捉対象を切り替えるようにするとよい。

【００１６】このようにすると、同期捕捉後において受
信品質のより高いパイロット信号に捕捉対象を自動的に
切り替えることができ、これにより装置が無線エリアの
境界付近に移動している場合や、電波障害などにより捕
捉したパイロット信号の受信品質がそれほどよくない場
合に、電波伝搬条件のよりよいパイロット信号を捕捉す
ることができる。

【００１７】また、上記目的を達成するためにこの発明
は、基地局との間で、周期性を有しかつ無線エリアごと
に異なるオフセット値が設定された拡散符号によりディ
ジタル信号をスぺクトラム拡散して伝送するスぺクトラ
ム拡散通信装置において、前記基地局により送信された
パイロット信号に対する同期捕捉期間中に、拡散符号を
その位相を所定量ずつシフトすることにより複数のショ
ート符号を発生する拡散符号発生手段と、このパイロッ
ト信号のショート符号と前記発生された各ショート符号
との相関をもとに前記パイロット信号を同期捕捉する信
号検索手段と、同期チャネル信号を受信する受信手段と
に加えて、位相保持手段を備えている。そして、この位
相保持手段により、前記同期捕捉されたパイロット信号
のシステム同期タイミングからのオフセット値を表すオ
フセット情報と前記受信された同期チャネル信号からの
システム同期タイミング情報とを識別して電源断期間中
に保持し、電源再投入時に前記保持された情報をもとに
前記拡散符号発生手段による拡散符号の発生開始位相を
制御するようにしたものである。

【００１８】したがってこの発明によれば、装置の電源
がオフされても、電源オフ期間中電源オフ以前の拡散符
号の位相情報が保持され、電源が再投入されると上記保
持位相情報をもとにパイロット信号の同期捕捉動作が開
始される。このため、通信装置が同一無線エリア内もし
くはその周辺に止まっている場合には、従来に比べて短
時間のうちに同期捕捉が可能となる。

【００１９】さらに、上記目的を達成するためにこの発
明は、符号により拡散された信号を基地局と通信し、基
地局がパイロット信号を放送する、無線通信システムで
使用するための無線通信装置において、前記パイロット
信号を受信する期間中に複数の符号を発生する発生手段
と、前記発生された各符号と前記受信されたパイロット
信号との相関をもとに前記パイロット信号を同期捕捉
し、前記発生された符号と前記パイロット信号が同期し
た時にタイミング情報を識別する信号検索手段とに加え
て、制御手段を備えている。そして、この制御手段によ
り、前記装置の電源断期間中に前記識別された情報を記
憶し、前記装置の電源投入後に前記記憶された情報をも
とに前記符号を発生するシーケンスを制御するようにし
たものである。

【００２０】したがってこの発明によれば、装置の電源
がオフされても、電源オフ期間中電源オフ以前の拡散符
号の位相情報が保持され、電源が再投入されると上記保
持位相情報をもとにパイロット信号の同期捕捉動作が開
始される。このため、通信装置が同一無線エリア内もし
くはその周辺に止まっている場合には、従来に比べて短
時間のうちに同期捕捉が可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１は、この発明に係わるＣＤＭＡ
セルラ無線システムの第１の実施形態を示す概略構成図
であり、ＢＳａ，ＢＳｂ，ＢＳｃは基地局を示してい
る。これらの基地局ＢＳａ，ＢＳｂ，ＢＳｃは、それぞ
れ通信回線を介して図示しない移動通信制御局に接続さ
れ、この移動通信制御局からさらに公衆網に接続されて
いる。また各基地局ＢＳａ，ＢＳｂ，ＢＳｃはそれぞれ
セルと呼ばれる無線ゾーンＥａ，Ｅｂ，Ｅｃを形成して
いる。これらの無線ゾーンＥａ，Ｅｂ，Ｅｃはそれぞれ
セクタと呼ばれる３個の無線エリアａ１，ａ２，ａ３、
ｂ１，ｂ２，ｂ３、ｃ１，ｃ２，ｃ３に分割されてい
る。各基地局ＢＳａ，ＢＳｂ，ＢＳｃは、これらのセク
タａ１，ａ２，ａ３、ｂ１，ｂ２，ｂ３、ｃ１，ｃ２，
ｃ３ごとに、拡散符号のオフセット値を相互に異なる値
に設定している。

【００２２】移動局ＰＳは、上記各無線ゾーンＥａ，Ｅ
ｂ，Ｅｃ内において、無線チャネルを介して対応する基
地局と接続されて通信が可能となる。上記無線チャネル
のアクセス方式にはＣＤＭＡ方式が使用される。移動局
ＰＳは、電源投入時に、基地局が送信しているパイロッ
ト信号のショート符号に対する同期捕捉動作を行う。こ
の同期捕捉動作は、先に述べたようにセクタごとに異な
るＰＮ符号のオフセットの中から、自装置が位置するセ
クタに対応するＰＮオフセットをサーチすることにより
行われる。

【００２３】図２は、上記移動局ＰＳとして使用される
スぺクトラム拡散通信装置の構成を示す回路ブロック図
である。同図において、マイクロホン１０ａから出力さ
れた話者の送話音声信号は、アナログ／ディジタル変換
器（Ａ／Ｄ）１１ａでディジタル信号に変換されたの
ち、音声符号化／復号化器（以後ボコーダと称する）１
２で符号化され、しかるのち制御回路１３に入力され
る。制御回路１３では、上記ボコーダ１２から出力され
た符号化送話音声信号に制御信号等が付加され、これに
より伝送データが生成される。

【００２４】この伝送データは、データ合成回路１４で
誤り検出符号および誤り訂正符号が付加されたのち畳み
込み符号化器１５にて符号化され、さらにインタリーブ
回路１６によりインタリーブのための処理が施される。
そして、このインタリーブ回路１６から出力された伝送
データは、スペクトラム拡散器１７でショート符号によ
り広帯域の信号にスペクトラム拡散される。このスペク
トラム拡散された送信信号は、ディジタル・フィルタ１
８で不要な周波数成分が除去されたのちディジタル／ア
ナログ変換器（Ｄ／Ａ）１９によりアナログ信号に変換
される。そして、このアナログ送信信号は、アナログフ
ロント／エンド２０で所定の無線チャネル周波数にアッ
プコンバートされるとともに所定の送信電力レベルに電
力増幅されたのち、アンテナ２１から図示しない基地局
ＢＳａ，ＢＳｂ，ＢＳｃに向け送信される。

【００２５】一方、アンテナ２１で受信された無線信号
は、アナログフロント／エンド２０において低雑音増幅
されるとともに、中間周波数またはベースバンド周波数
にダウンコンバートされる。そして、このアナログフロ
ント／エンド２０から出力された受信信号は、アナログ
／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）２２で所定のサンプリン
グ周期でディジタル信号に変換されたのち、サーチ受信
機２３、および３個のフィンガ回路２４，２５，２６に
それぞれ入力される。

【００２６】フィンガ回路２４，２５，２６はそれぞ
れ、初期捕捉部、クロック追尾部およびデータ復調部を
備えている。このうちデータ復調部は、基地局から到来
した受信伝送信号をスペクトラム逆拡散し、さらに積分
ダンプフィルタにて１シンボル期間にわたって積分す
る。なお、フィンガ回路を３個設けた理由は、マルチパ
ス受信信号をパスダイバーシチ効果を用いて高ＳＮ比で
受信するためと、通信中に接続先の基地局を無線チャネ
ルを切断せずに切り替えるいわゆるソフト・ハンドオフ
を行なうためである。

【００２７】上記各フィンガ回路２４，２５，２６によ
り復調された各シンボルは、同期情報とともにシンボル
合成器２７に入力されて相互に合成される。そして、こ
の合成された復調シンボルはタイミング情報とともにデ
インタリーブ回路２８に入力され、このデインタリーブ
回路２８においてデインタリーブ処理が施される。続い
て、このデインタリーブ後の復調シンボルは、ビタビ復
号化器２９においてビタビ復号される。さらにこのビタ
ビ復号後の復調シンボルは誤り訂正回路３０で誤り訂正
復号化処理され、受信データとして制御回路１３に入力
される。制御回路１３では、上記入力された受信データ
が音声データと制御データとに分離される。このうち音
声データは、ボコーダ１２で音声復号されたのちディジ
タル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１１ｂでアナログ信号
に変換され、しかるのちスピーカ１０ｂから拡声出力さ
れる。

【００２８】なお、キー入力部および表示部３１は、ユ
ーザがダイヤルデータや制御データ等のキー入力を行な
ったり、また移動局ＰＳの動作状態に係わる種々情報を
表示するために設けられている。このキー入力部および
表示部３１の動作は制御回路１３より制御される。

【００２９】ところで、サーチ受信機２３は基地局ＢＳ
ａ，ＢＳｂ，ＢＳｃから放送されているパイロット信号
のＰＮ符号をサーチしてそのオフセットを捕捉するため
のもので、次のように構成される。図３はその構成を示
す回路ブロック図である。

【００３０】すなわち、アナログフロント／エンド２０
で受信され、さらにＡ／Ｄ変換器２２でディジタル信号
に変換されたパイロット信号は、相関器２３２に入力さ
れる。この相関器２３２では、上記受信パイロット信号
のショート符号と、ＰＮ符号発生回路２３１から発生さ
れたショート符号との相関がとられ、その相関値は信号
検索回路２３３に入力される。信号検索回路２３３で
は、上記相関値をもとに受信電力情報が検出され、この
受信電力情報の検出値は制御回路１３に入力される。

【００３１】また本実施形態のサーチ受信機２３にはPN
周期保持カウンタ２３４が設けてある。このＰＮ周期保
持カウンタ２３４は、装置の電源がオフされた後にもバ
ックアップ電源３２から供給される電力により動作し
て、電源オフされる前のＰＮ符号発生回路２３１のＰＮ
符号の位相情報を保持する。そして、電源再投入時に、
この保持しているＰＮ符号の位相情報をもとに求めた位
相をＰＮ符号発生回路２３１に初期位相として与えられ
る。

【００３２】制御回路１３は、例えばマイクロコンピュ
ータを主制御部として備え、通信動作に係わる通常の種
々制御機能に加えて、第１のＰＮサーチ制御手段１３ａ
と、第２のＰＮサーチ制御手段１３ｂとを有している。

【００３３】第１のPNサーチ制御手段１３ａは、後述す
る第２のＰＮサーチ制御手段１３ｂによりショート符号
同期がとれない場合に実行されるもので、移動局ＰＳご
とに任意に設定されたＰＮ符号の初期基準位相をＰＮ符
号発生回路２３１に与え、この初期基準位相からパイロ
ット信号のＰＮサーチのためのＰＮ符号シフト動作を開
始させる。

【００３４】第２のＰＮサーチ制御手段１３ｂは、移動
局ＰＳが電源オフした時の無線エリア内もしくはその周
辺において電源を再投入した場合に短時間に同期捕捉す
るために実行される。この第２のＰＮサーチ制御手段１
３ｂは、ＰＮ周期保持カウンタ２３４で保持されている
ＰＮ符号の位相情報をもとに求めた位相を初期位相とし
てＰＮ符号発生回路２３１に与え、この初期位相から受
信パイロット信号のＰＮサーチのためのＰＮ符号シフト
動作を開始させる。なお、上記ＰＮ周期保持カウンタ２
３４に保持するＰＮ符号の位相情報は、図４に示すよう
に、シンクチャネル（Sync channel）捕捉時の移動局Ｐ
Ｓの基準タイミング、つまりシステムタイム（System t
ime ）から捕捉基地局のオフセット分だけ遅れたタイミ
ングである。

【００３５】次に、以上のように構成された移動局にお
けるＰＮサーチ動作を説明する。移動局ＰＳにおいて電
源が投入されると、制御回路１３は第２のＰＮサーチ制
御手順に従ってＰＮサーチ制御を開始する。図５はその
手順を示すフローチートである。

【００３６】すなわち、制御回路１３はステップ５ａで
サーチ受信機２３のＰＮ符号発生回路２３１に対し、Ｐ
Ｎ周期保持カウンタ２３４で保持されているＰＮ符号の
位相情報をもとに求めた位相を初期位相として与えると
ともに、ＰＮ符号のサーチ幅を指定する。このサーチ幅
は、移動局ＰＳが電源オフ時点からセクタ内で移動した
場合に、移動前と移動後のパイロット信号の伝搬時間差
を考慮してショート符号同期を確実に捕捉できるように
するためのもので、セクタの最大径に対応する伝搬遅延
時間差よりも大きな値に設定される。例えば、移動局Ｐ
Ｓが１０Ｋｍ移動するとパイロット信号の伝搬遅延時間
差はＰＮ符号の約４０チップ分となる。したがって、セ
クタの最大径が１０Ｋｍのシステムであれば、ＰＮ符号
のサーチ幅は±５０チップに設定される。

【００３７】ＰＮ符号発生回路２３１は、上記ＰＮ周期
保持カウンタ２３４で保持されているＰＮ符号位相情報
例えばオフセット“２”から、５０チップを減算した位
相を初期値として設定し、以後制御回路１３の指示に応
じてＰＮ符号の位相を１チップずつシフトしながらショ
ート符号の発生を行う。サーチ受信機２３では、このＰ
Ｎ符号が１チップシフトされるごとに、受信パイロット
信号のショート符号と上記ショート符号との相関値が相
関器２３２で求められ、さらにこの相関値をもとに信号
検索回路２３３で受信電力レベルが検出される。

【００３８】制御回路１３は、ステップ５ｂで上記受信
電力レベルをしきい値と比較して、しきい値以下であれ
ばパイロット信号のＰＮ符号位相がまだ検出できないと
判断してステップ５ｃからステップ５ｄに移行する。そ
して、予め設定されたサーチ幅（±５０チップ）の範囲
のＰＮサーチが終了したか否かを判定し、終了していな
ければステップ５ｅに移行する。ステップ５ｅでは、Ｐ
Ｎ符号発生回路２３１から発生されるＰＮ符号の発生位
相を１チップさらにシフトさせ、再度ステップ５ｂにお
いて受信電力レベルとしきい値とのレベル判定を行う。
以後同様に、設定されたサーチ幅（±５０チップ）の範
囲内でしきい値を超える受信電力レベルが検出されるま
で以上の処理を繰り返す。図６はこのＰＮサーチ動作に
おけるＰＮ符号の位相変化を示すものである。

【００３９】さて、以上のサーチ動作中に、ＰＮ符号発
生回路２３１から発生されるＰＮ符号の位相が、基地局
ＢＳａがセクタａ２向けに送信しているパイロット信号
のＰＮオフセット“２”と一致したとする。そうする
と、サーチ受信機２３から出力された受信電力レベルが
図７に示すごとくしきい値を超える。このため、制御回
路１３は、所望の基地局からのパイロット信号を受信で
きたと判断してステップ５ｃからステップ５ｆに移行
し、ここでＰＮ符号発生回路２３１から発生されるＰＮ
符号の位相シフトを停止する。かくしてショート符号同
期が確立され、以後移動局は待ち受け動作に移行する。

【００４０】一方、上記サーチ幅（±５０チップ）内の
ＰＮサーチ動作によりパイロット信号が捕捉できなかっ
た場合には、制御回路１３はステップ５ｄから第１のサ
ーチ制御モードに移行し、ＰＮサーチ動作をやり直す。
図８はこの第１のＰＮサーチ制御の手順および内容を示
すフローチャートである。

【００４１】すなわち、制御回路１３はステップ８ａで
サーチ受信機２３のＰＮ符号発生回路２３１に対し初期
基準位相を与え、この初期基準位相からＰＮ符号の位相
シフト動作を開始させる。そうするとサーチ受信機２３
では、ＰＮ符号発生回路２３１から発生されるＰＮ符号
が１チップシフトされるごとに、ショート符号と受信パ
イロット符号のショート符号との相関値が求められ、さ
らにこの相関値から受信電力レベルが検出されて、その
検出値情報が制御回路１３に取り込まれる。

【００４２】制御回路１３は、ステップ８ｂで上記受信
電力レベルをしきい値と比較して、しきい値以下であれ
ばショート符号同期がまだ検出できないと判断してステ
ップ８ｃからステップ８ｄに移行する。そして、ここで
ＰＮ符号発生回路２３１から発生されるＰＮ符号の発生
位相を１チップシフトさせ、ステップ８ｂで上記しきい
値とのレベル判定を行わせる。以後同様に、しきい値を
超える受信電力レベルが検出されるまで以上の処理を繰
り返す。図９はこのＰＮサーチ動作におけるＰＮ符号の
位相変化を示すものである。

【００４３】さて、以上のサーチ動作中に、ＰＮ符号発
生回路２３１から発生されるＰＮ符号の位相が、基地局
ＢＳａがセクタａ２向けに送信しているパイロット信号
のＰＮオフセット“２”と一致したとする。そうする
と、サーチ受信機２３から出力された受信電力レベルが
図１０に示すごとくしきい値を超える。このため、制御
回路１３は、所望の基地局からのパイロット信号を受信
できたと判断してステップ８ｃからステップ８ｅに移行
し、ここでＰＮ符号発生回路２３１から発生されるＰＮ
符号の位相シフトを停止する。かくしてショート符号同
期が確立され、以後移動局ＰＳは待ち受け動作に移行す
る。

【００４４】また、以上のように待ち受け状態に移行す
ると移動局ＰＳは、アイドル・ハンドオフ制御を実行す
る。このアイドル・ハンドオフ制御は、電源オフ期間中
に移動局ＰＳが例えば図１のＰＳ′に示すように他のセ
クタｂ１との境界付近に移動した場合に、現在捕捉中の
パイロット信号よりも受信レベルの大きい他のセクタ向
けのパイロット信号を捕捉した方がよい場合があるため
である。図１１はその制御手順を示すフローチャートで
ある。

【００４５】すなわち、制御回路１３はまずステップ１
１ａで基地局ＢＳａから通知される隣接リストメッセー
ジ（Neighbor List Message ）を受信し、このメッセー
ジから他の隣接セクタのオフセット値を抽出する。そし
て、ステップ１１ｂにおいて、サーチ受信機２３に対し
上記他の隣接セクタ向けのパイロット信号を捕捉するた
めのＰＮサーチを指示する。

【００４６】このＰＮサーチ動作によりしきい値を超え
る受信電力レベルのパイロット信号が検出されると、制
御回路１３はステップ１１ｃにおいてこの新たに検出さ
れたパイロット信号の受信電力レベルが現在ショート符
号同期捕捉中のパイロット信号の受信電力レベルよりも
大きいか否かを判定する。そして、例えば図７に示すよ
うにショート符号同期捕捉中のパイロット信号（ＰＮオ
フセット“２”）よりも受信電力レベルの大きいパイロ
ット信号（ＰＮオフセット“７”）が検出されると、ス
テップ１１ｄにおいて同期捕捉対象をこの新たに受信さ
れたパイロット信号に切り替え、この切り替え後に再び
待ち受け状態に移行する。

【００４７】以上のようにこの発明の第１の実施形態で
は、サーチ受信機２３にＰＮ周期保持カウンタ２３４を
設けて電源オフ期間中にＰＮ符号の位相情報を保持して
おき、電源再投入時のパイロット信号のショート符号同
期捕捉動作時に、上記保持されている位相情報をもとに
求めた位相を中心にして予め設定したサーチ幅でパイロ
ット信号のショート符号同期捕捉動作を行うようにして
いる。

【００４８】したがって、移動局ＰＳが他のセクタへ移
動していない状態で電源再投入した場合には、電源オフ
前の同期位相情報を利用して、高い確率で短時間のうち
にパイロット信号の同期捕捉を行うことが可能となる。
例えば図６に示す例では、パイロット信号のショート符
号同期捕捉に要する時間はＰＮサーチ幅の１／２程度の
時間Ｔ２で済むことになり、最大でもＰＮ符号サーチ幅
であるＰＮ符号の１００チップ相当の時間Ｔ３で済むこ
とになる。これに対し、電源再投入時において、常に任
意の初期基準位相からＰＮ符号サーチを開始する場合に
は、図９のＴ１に相当する時間が必要である。

【００４９】また、セクタの最大径に対応する伝搬遅延
時間差に応じたサーチ幅を設定し、このサーチ幅の範囲
でパイロット信号のショート符号同期捕捉動作を行うよ
うにしている。このため、電源オフ期間中に移動局ＰＳ
がセクタの端から端へ移動したとしても、電源オフ前に
捕捉していた基地局のパイロット信号をサーチ範囲から
外すことなく確実にショート符号同期捕捉することがで
きる。

【００５０】さらに、上記サーチ幅の範囲でサーチを行
った結果、例えば一時的な電波の伝搬条件の劣化により
所望のパイロット信号を捕捉できなかった場合には、サ
ーチ受信機２３のＰＮ符号の位相を任意の初期基準位相
に設定して第１のＰＮサーチ制御を実行するようにして
いるので、所望の基地局からのパイロット信号を確実に
捕捉することができる。

【００５１】さらに、ショート符号同期捕捉後の待ち受
け状態において、アイドル・ハンドオフ制御を実行する
ようにして、捕捉したパイロット信号よりも受信電力レ
ベルの大きいパイロット信号が受信できた場合には、こ
の新たに受信されたパイロット信号にショート符号同期
の捕捉対象を切り替えて待ち受け状態に移行するように
している。

【００５２】したがって、ショート符号同期の捕捉対象
を電源オフ前のパイロット信号に固執することなく、移
動局ＰＳのそのときの位置に応じた最良のパイロット信
号を捕捉することができる。なお、アイドル・ハンドオ
フは、移動局が基地局の指示を受けずに独自に判断して
行うものであるため、基地局などの網側に制御負担を担
わせることなく、簡単な手順で実施可能である。

【００５３】（第２の実施形態）第１の実施形態では、
電源オフ期間中に、ＰＮ周期保持カウンタ２３４におい
て、シンクチャネル捕捉時の移動局の基準タイミング
（システムタイムから捕捉基地局のオフセット分だけ遅
れたタイミング）を保持し、電源再投入時にこの保持さ
れたタイミングをもとにパイロット信号のショート符号
同期捕捉動作を行う場合について述べた。

【００５４】しかし、システムによっては、電源再投入
時に短時間に基地局を捕捉するために、電源オフ期間中
に、システム同期タイミング（システムタイムと同期し
ているタイミング）情報と、捕捉基地局のオフセット値
情報とを保持する必要がある場合が考えられる。この発
明の第２の実施形態は、これらの情報を保持して電源再
投入時の同期捕捉を行うものである。

【００５５】すなわち、移動局ＰＳは、シンクチャネル
を捕捉したのち、図４に示すようにシステムタイム（シ
ステム基準タイミング）に同期する。そこで、電源オフ
期間中において、このシステム基準タイミングに同期し
たパルスを発生するカウンタを動作させ、また電源を切
る前に捕捉した基地局のオフセットを制御回路１３内の
ＲＡＭに保持しておく。そして、電源が再投入されたと
きに、上記カウンタに保持されたタイミングと、ＲＡＭ
に保持された基地局のオフセットをもとに、捕捉しよう
とする基地局のオフセット周辺を優先的にＰＮサーチす
る。なお、ＰＮサーチの制御手順および制御内容は、第
１の実施形態で述べた第２のＰＮサーチ制御と同様であ
る。

【００５６】（その他の実施形態）なお、この発明は上
記各実施形態に限定されるものではない。例えば、第２
のＰＮサーチ制御におけるＰＮサーチ幅は、固定せずに
各セクタごとに最適な値に可変設定するようにしてもよ
い。これは、例えば各セクタの最大径に応じたＰＮサー
チ幅をセクタ名またはそのＰＮオフセットに対応づけて
制御回路１３内のメモリに予め記憶しておき、移動局Ｐ
Ｓはサーチ制御を開始する際に上記メモリから捕捉対象
のセクタに対応するサーチ幅を読み出してサーチ受信機
２３に設定することにより実現できる。

【００５７】また、前記第１の実施形態では、１個のセ
ルを３個のセクタに分割してこれらのセクタごとにＰＮ
オフセットを異ならせるようにしたシステムを例にとっ
て説明したが、セルごとに異なるＰＮオフセットを与え
たシステムや複数のセル又は無線エリアに異なるＰＮオ
フセットを与えたシステムに適用してもよい。

【００５８】その他、第１のＰＮサーチ制御および第２
のＰＮサーチ制御の手順とその制御内容、スぺクトラム
拡散通信装置の回路構成、移動通信システムの種類とそ
の構成、ＰＮオフセットの設定値等についても、この発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
拡散符号の位相保持手段を備え、電源断期間中に拡散符
号発生手段における拡散符号の位相情報を電源投入期間
中の状態に保持し、電源再投入時に上記保持位相情報を
もとに拡散符号発生手段における拡散符号の発生開始位
相を制御する。これにより、移動局が同一無線エリア内
又はその周辺に止まっているときのパイロット信号のシ
ョート符号同期を短時間に捕捉できる確率を高めること
ができるスぺクトラム拡散通信装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係わるＣＤＭＡセルラ無線システ
ムの第１の実施形態を示す概略構成図。

【図２】 図１に示したシステムにおいて移動局として
使用されるスぺクトラム拡散通信装置の構成を示す回路
ブロック図。

【図３】 図２に示したスぺクトラム拡散通信装置のサ
ーチ受信機の構成を示す回路ブロック図。

【図４】 この発明の各実施形態の動作説明に使用する
タイミング図。

【図５】 第２のＰＮサーチ制御の手順とその制御内容
を示すフローチャート。

【図６】 第２のＰＮサーチ制御におけるＰＮ符号の位
相シフト動作を説明するための図。

【図７】 第２のＰＮサーチ制御により検出された信号
の受信波形を示す図。

【図８】 第１のＰＮサーチ制御の手順とその制御内容
を示すフローチャート。

【図９】 第１のＰＮサーチ制御におけるＰＮ符号の位
相シフト動作を説明するための図。

【図１０】 第１のＰＮサーチ制御により検出された信
号の受信波形を示す図。

【図１１】 電源再投入後におけるアイドル・ハンドオ
フ制御の手順とその制御内容を示すフローチャート。

【符号の説明】

ＢＳａ，ＢＳｂ，ＢＳｃ…基地局 Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ…セル ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｃ１，ｃ２，ｃ
３…セクタ ＰＳ…移動局 １０ａ…マイクロホン １０ｂ…スピーカ １１ａ，２２…アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ） １１ｂ，１９…ディジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ） １２…音声符号化／復号化器（ボコーダ） １３…制御回路 １３ａ…第１のＰＮサーチ制御手段 １３ｂ…第２のＰＮサーチ制御手段 １４…データ合成回路 １５…畳み込み符号化器 １６…インタリーブ回路 １７…スペクトラム拡散器 １８…ディジタル・フィルタ ２０…アナログフロント／エンド ２１…アンテナ ２３…サーチ受信機 ２４，２５，２６…フィンガ回路 ２７…シンボル合成器 ２８…デインタリーブ回路 ２９…ビタビ復号器 ３０…誤り訂正回路 ３１…キー入力部・表示部 ３２…バックアップ電源 ２３１…ＰＮ符号発生回路 ２３２…相関器 ２３３…信号検索回路 ２３４…ＰＮ周期保持カウンタ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局との間で、周期性を有しかつ無線
   エリアごとに異なるオフセット値が設定された拡散符号
   によりディジタル信号をスぺクトラム拡散して伝送する
   スぺクトラム拡散通信装置において、 前記基地局により送信されたパイロット信号に対する同
   期捕捉期間中に、拡散符号をその位相を所定量ずつシフ
   トすることにより複数のショート符号を発生する拡散符
   号発生手段と、 このパイロット信号のショート符号と前記発生された各
   ショート符号との相関をもとに前記パイロット信号を同
   期捕捉し、前記パイロット信号のショート符号と前記発
   生されたショート符号が同期した時に、前記拡散符号の
   タイミング情報を識別する信号検索手段と、 前記識別されたタイミング情報を電源断期間中に保持
   し、電源再投入時に前記保持された情報をもとに前記拡
   散符号発生手段による拡散符号の発生開始位相を制御す
   る位相保持手段とを具備したことを特徴とするスぺクト
   ラム拡散通信装置。
2. 【請求項２】 前記位相保持手段は、電源再投入時に拡
   散符号発生手段による拡散符号の発生開始位相を、電源
   断期間中の前記保持情報をもとに求めた位相より所定位
   相量だけ遅れた位置に設定することを特徴とする請求項
   １記載のスぺクトラム拡散通信装置。
3. 【請求項３】 前記電源再投入後に、前記信号検索手段
   による同期捕捉動作を監視し、前記拡散符号が所定量シ
   フトする間に捕捉対象のパイロット信号を同期捕捉でき
   ない場合には、前記拡散符号発生手段による拡散符号の
   発生位相を任意に定めた基準位相から前記所定量ずつシ
   フトさせることで、前記信号検索手段にパイロット信号
   の同期捕捉動作を行わせる第１の制御手段をさらに備え
   たことを特徴とする請求項１のスぺクトラム拡散通信装
   置。
4. 【請求項４】 前記電源再投入後に、前記信号検索手段
   による同期捕捉動作を監視し、前記拡散符号が所定量シ
   フトする間に捕捉対象のパイロット信号を同期捕捉でき
   ない場合には、前記拡散符号発生手段による拡散符号の
   発生位相を任意に定めた基準位相から前記所定量ずつシ
   フトさせることで、前記信号検索手段にパイロット信号
   の同期捕捉動作を行わせる第１の制御手段をさらに備え
   たことを特徴とする請求項２のスぺクトラム拡散通信装
   置。
5. 【請求項５】 前記電源再投入により前記信号検索手段
   で捕捉対象のパイロット信号が同期捕捉された後に、前
   記信号検索手段に異なるオフセットを有する他のショー
   ト符号を含む他のパイロット信号についての信号検索動
   作を行なわせ、前記他のショート符号との相関値が前記
   捕捉中のパイロット信号よりも大きい他のパイロット信
   号が検出された場合に、この他のパイロット信号に同期
   捕捉対象を切り替える制御を行う第２の制御手段をさら
   に備えたことを特徴とする請求項１記載のスぺクトラム
   拡散通信装置。
6. 【請求項６】 基地局との間で、周期性を有しかつ無線
   エリアごとに異なるオフセット値が設定された拡散符号
   によりディジタル信号をスぺクトラム拡散して伝送する
   スぺクトラム拡散通信装置において、 前記基地局により送信されたパイロット信号に対する同
   期捕捉期間中に、拡散符号をその位相を所定量ずつシフ
   トすることにより複数のショート符号を発生する拡散符
   号発生手段と、 このパイロット信号のショート符号と前記発生された各
   ショート符号との相関をもとに前記パイロット信号を同
   期捕捉する信号検索手段と、 同期チャネル信号を受信する受信手段と、 前記同期捕捉されたパイロット信号のシステム同期タイ
   ミングからのオフセット値を表すオフセット情報と前記
   受信された同期チャネル信号からのシステム同期タイミ
   ング情報とを識別して電源断期間中に保持し、電源再投
   入時に前記保持された情報をもとに前記拡散符号発生手
   段による拡散符号の発生開始位相を制御する位相保持手
   段とを具備したことを特徴とするスぺクトラム拡散通信
   装置。
7. 【請求項７】 前記位相保持手段は、電源再投入時に拡
   散符号発生手段による拡散符号の発生開始位相を、電源
   断期間中の前記保持情報をもとに求めた位相より所定位
   相量だけ遅れた位置に設定することを特徴とする請求項
   ６記載のスぺクトラム拡散通信装置。
8. 【請求項８】 前記電源再投入後に、前記信号検索手段
   による同期捕捉動作を監視し、前記拡散符号が所定量シ
   フトする間に捕捉対象のパイロット信号を同期捕捉でき
   ない場合には、前記拡散符号発生手段による拡散符号の
   発生位相を任意に定めた基準位相から前記所定量ずつシ
   フトさせることで、前記信号検索手段にパイロット信号
   の同期捕捉動作を行わせる第１の制御手段をさらに備え
   たことを特徴とする請求項６のスぺクトラム拡散通信装
   置。
9. 【請求項９】 前記電源再投入後に、前記信号検索手段
   による同期捕捉動作を監視し、前記拡散符号が所定量シ
   フトする間に捕捉対象のパイロット信号を同期捕捉でき
   ない場合には、前記拡散符号発生手段による拡散符号の
   発生位相を任意に定めた基準位相から前記所定量ずつシ
   フトさせることで、前記信号検索手段にパイロット信号
   の同期捕捉動作を行わせる第１の制御手段をさらに備え
   たことを特徴とする請求項７のスぺクトラム拡散通信装
   置。
10. 【請求項１０】 前記電源再投入により前記信号検索手
    段で捕捉対象のパイロット信号が同期捕捉された後に、
    前記信号検索手段に異なるオフセットを有する他のショ
    ート符号を含む他のパイロット信号についての信号検索
    動作を行なわせ、前記他のショート符号との相関値が前
    記捕捉中のパイロット信号よりも大きい他のパイロット
    信号が検出された場合に、この他のパイロット信号に同
    期捕捉対象を切り替える制御を行う第２の制御手段をさ
    らに備えたことを特徴とする請求項６記載のスぺクトラ
    ム拡散通信装置。
11. 【請求項１１】 符号により拡散された信号を基地局と
    通信し、基地局がパイロット信号を放送する、無線通信
    システムで使用するための無線通信装置において、 前記パイロット信号を受信する期間中に複数の符号を発
    生する発生手段と、 前記発生された各符号と前記受信されたパイロット信号
    との相関をもとに前記パイロット信号を同期捕捉し、前
    記発生された符号と前記パイロット信号が同期した時に
    タイミング情報を識別する信号検索手段と、 前記装置の電源断期間中に前記識別された情報を記憶
    し、前記装置の電源投入後に前記記憶された情報をもと
    に前記符号を発生するシーケンスを制御する制御手段と
    を具備したことを特徴とする無線通信装置。