JPH11164352A - 無線通信装置及び移動体通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同期確立を従来より速くする。 【解決手段】 同期捕捉用のヘッダとデータでなるフレ
ームの複数の集まりと、その先頭に位置する同期捕捉用
のスーパーフレームヘッダとでスーパーフレームを構成
して、送信側の無線通信装置及び受信側の無線通信装置
間で授受する。これにより、フレームヘッダだけに同期
捕捉をゆだねておらず、同期確立を従来より速くでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線通信装置及び移
動体通信システムに関し、例えば、ＣＤＭＡ（符号分割
多元接続）通信方式に従う移動体通信システムの制御チ
ャネルでの通信に適用し得るものである。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信システムにおいて、移動局
は、電源投入時、まず、制御チャネルを受信してブロー
ドキャスト情報を受信する。移動局は、電源を投入した
際にその移動局が属しているサービスエリアにおける無
線論理チャネル構造を、まず、確認する必要があるから
である。上述したブロードキャスト情報には、サービス
エリア内、あるいは、周辺サービスエリアの無線論理チ
ャネル構造に関する情報が含まれている。

【０００３】ここで、無線論理チャネル構造に関する情
報とは、制御チャネルが何チャネルあるか、どのコード
チャネルを受信すれば良いか、また、制御チャネルの
内、ブロードキャスト用のチャネル、ぺージング用のチ
ャネル、アクセス用のチャネル、あるいはシステム同期
用のチャネルを利用するにはどのコードを利用すれば良
いか、時間多重構造をとる場合はどのフレームを使えば
良いか、周波数多重を使う場合はどの周波数を使えば良
いか、などの情報である。

【０００４】制御チャネルの捕捉時間を短縮するため、
まず、拡散符号系列の捕捉時間を短縮することが有効で
あり、一度拡散した系列をもう一度拡散する多重拡散方
法が提案されている。例えば、あるデータに対し、同期
捕捉を主たる目的としているヘッダを付加し、ヘッダの
みを２回拡散する。そして、受信側においては、ヘッダ
の捕捉により、早期の同期捕捉を確立する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】移動体通信システムに
おいて、移動局が電源を立ち上げてから待ち受け状態に
入るまで（ぺージングチャネルをつかむまで）の時間の
うち、ブロードキャスト情報を含む制御チャネルをつか
むまでの時間が、大きな比重を占めている。これは同期
捕捉に失敗して、次の周期で多量のデータでなるブロー
ドキャスト情報を検出しなければならないことなども生
じるためである。例えば、電源投入後、直ちに発信を希
望しているユーザの場合、この待ち受け状態までの時間
も気にかかるところである。そのため、制御チャネルの
同期捕捉をより速く確実にできる基地局、移動局及び移
動体通信システムが望まれている。

【０００６】なお、同期捕捉をより速く、確実に行いた
いという要求は、ブロードキャスト情報を含む制御チャ
ネルについて非常に大きいものであるが、他の情報を授
受する際の制御チャネルや、制御チャネル以外のチャネ
ルにおいても当然に生じているものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第１の本発明の送信側の無線通信装置は、同期捕捉
用のヘッダとデータでなるフレームの複数の集まりと、
その先頭に位置する同期捕捉用のスーパーフレームヘッ
ダとでスーパーフレームを構成するスーパーフレーム構
成手段を備え、スーパーフレーム単位に送信することを
特徴とする。

【０００８】また、第２の本発明の受信側の無線通信装
置は、同期捕捉用のヘッダとデータでなるフレームの複
数の集まりと、その先頭に位置する同期捕捉用のスーパ
ーフレームヘッダとで構成されたスーパーフレームを単
位とする受信信号から、スーパーフレームヘッダ及びフ
レームヘッダを検出して同期捕捉、同期追従を行うヘッ
ダ検出手段を備えることを特徴とする。

【０００９】さらに、第３の本発明の移動体通信システ
ムは、第１の本発明による送信側の無線通信装置と、第
２の本発明による受信側の無線通信装置とでなることを
特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明による無線通信装置及び移動体通信システ
ムを、ＣＤＭＡ通信システムに従う移動体通信システム
に適用した第１の実施形態を図面を参照しながら詳述す
る。この第１の実施形態は、無線論理チャネル構造を有
するブロードキャスト情報を含む制御チャネルの授受に
関するものである。

【００１１】図１は、この第１の実施形態の移動体通信
システムの要部構成を示すブロック図である。

【００１２】図１において、第１の実施形態の移動体通
信システムは、当然に、送信機１００及び受信機２００
が無線回線３００を介して接続されているものである。
この第１の実施形態の送信機１００は基地局に搭載され
ており、受信機２００は移動局に搭載されている。

【００１３】送信機１００は、呼制御部１０１、フレー
ム化部１０２、誤り訂正符号化部１０３、拡散部１０
４、拡散符号発生部１０５、ヘッダ付加部１０６、周波
数変換部１０７、送信パワー制御部１０８、スーパーフ
レーム制御部１０９、ヘッダレジスタ１１０、ヘッダ長
制御部１１１及びヘッダ用拡散符号発生部１１２を有し
ている。なお、周波数変換部１０７及び送信パワー制御
部１０８は、無線送信部を構成している。

【００１４】呼制御部１０１は、制御チャネルに含める
無線論理チャネル構造を有するブロードキャスト情報
（送信データ）をフレーム化部１０２に与えると共に、
スーパーフレーム制御部１０９に対して、スーパーフレ
ームの開始位相などを通知するものである。

【００１５】フレーム化部１０２は、呼制御部１０１か
ら与えられたデータをフレーム化して誤り訂正符号化部
１０３に与えるものである。

【００１６】誤り訂正符号化部１０３は、入力されたフ
レームデータに対して、誤り訂正符号化を行って拡散部
１０４に与えるものである。ここでの誤り訂正符号化方
式としては、例えば、畳み込み符号化方式を適用する。

【００１７】拡散部１０４は、誤り訂正符号化部１０３
からの出力信号に対し、拡散符号発生部１０５から与え
られた拡散符号（例えばＰＮ符号）を用いて拡散してヘ
ッダ付加部１０６に与えるものである。

【００１８】ヘッダ付加部１０６は、後で詳述するよう
にして、拡散されたスーパーフレームヘッダやフレーム
ヘッダを、拡散部１０４からの信号に付加して周波数変
換部１０７に与えるものである。

【００１９】周波数変換部１０７は、ヘッダ付加部１０
６からの出力信号の周波数を無線周波数帯（ＲＦ帯）に
アップコンバートするものである。

【００２０】送信パワー制御部１０８は、例えば可変電
力増幅器でなり、このようにして得られたＲＦ信号の送
信パワーを制御するものである。この実施形態の場合、
送信パワー制御部１０８は、スーパーフレーム制御部１
０９から与えられたスーパーフレームヘッダ期間情報に
基づいて、スーパーフレームヘッダ期間での送信パワー
をそれ以外の期間の送信パワーより大きくなるように制
御する。送信パワーが制御されたＲＦ信号は、図示しな
いアンテナ送受共用部を介して送受共用アンテナに与え
られて無線回線に出力される。

【００２１】スーパーフレーム制御部１０９、ヘッダレ
ジスタ１１０、ヘッダ長制御部１１１、ヘッダ用拡散符
号発生部１１２及びヘッダ付加部１０６の機能説明に先
立ち、図２のスーパーフレーム構成図を参照しながら、
第１の実施形態におけるスーパーフレーム構成を説明す
る。なお、図２は、上述したような送信パワーレベルと
スーパーフレームとの関係も示している。

【００２２】図２において、ヘッダとデータとでなるフ
レームの複数個の集まりをスーパーフレームとしてお
り、その先頭部分にはスーパーフレームヘッダが付加さ
れている。ここで、１スーパーフレーム内の全てのフレ
ームのデータ部の集合は、例えば、無線論理チャネル構
造を有するブロードキャスト情報となっている。

【００２３】スーパーフレームヘッダは、同一のヘッダ
パターン＃１（図２ではヘッダ＃１で表している）の複
数回（以下ではＭ回とする）の繰り返しとなっている。
フレームのヘッダは、スーパーフレームヘッダでのヘッ
ダパターン＃１とは異なるヘッダパターン＃Ｘ（図２で
はヘッダ＃Ｘで表している；各フレームで異なっていて
も良い）となっている。

【００２４】スーパーフレームヘッダに係るヘッダパタ
ーン＃１のビット数（シンボル数）は、フレームヘッダ
に係るヘッダパターン＃Ｘのビット数（シンボル数）の
１／Ｎ倍に選定されており、一方、ヘッダパターン＃１
に対する拡散ゲインは、ヘッダパターン＃Ｘに対する拡
散ゲインのＮ倍に選定されている。

【００２５】スーパーフレーム制御部１０９は、呼制御
部１０１からスーパーフレームの開始位相が与えられた
ときに、図２に示したスーパーフレーム構成に基づい
て、ヘッダレジスタ１１０、ヘッダ長制御部１１１及び
ヘッダ用拡散符号発生部１１２を以下のように制御する
ものである。また、スーパーフレーム制御部１０９は、
上述したように、送信パワー制御部１０８に対しては、
スーパーフレームヘッダ期間だけ他の期間より送信パワ
ーが大きくなるように制御する。

【００２６】ヘッダレジスタ１１０には、上述した２種
類のヘッダパターン＃１及び＃Ｘが格納されており、ス
ーパーフレーム制御部１０９により指示されたヘッダパ
ターン＃１又は＃Ｘがヘッダ付加部１０６によって取り
出されるようになされているものである。

【００２７】ヘッダ長制御部１１１は、スーパーフレー
ム制御部１０９の制御下で、スーパーフレームヘッダの
期間情報や、フレームヘッダの期間情報をヘッダ付加部
１０６に与えるものである。

【００２８】ヘッダ用拡散符号発生部１１２は、上述し
た２種類のヘッダパターン＃１及びヘッダパターン＃Ｘ
を拡散するための拡散ゲインが異なる２種類のヘッダ用
拡散符号を発生し得るものであり、スーパーフレーム制
御部１０９により指示されたヘッダパターン＃１又はヘ
ッダパターン＃Ｘ用の拡散符号を発生してヘッダ付加部
１０６に与えるようになされているものである。ここ
で、各種類のヘッダ用拡散符号はそれぞれ、拡散符号発
生部１０５が発生する拡散符号系列と、それとは異なる
ヘッダ用に特有の拡散符号とからなっている。

【００２９】ヘッダ付加部１０６は、ヘッダ長制御部１
１１からの信号がスーパーフレームヘッダの期間を指示
しているときには、拡散部１０４からの信号を周波数変
換部１０７に与えることを停止させて、ヘッダレジスタ
１１０から取り出したヘッダパターン＃１を、ヘッダ用
拡散符号発生部１１２からのそのヘッダパターン＃１用
の拡散符号で拡散して（拡散符号発生部１０５が発生す
る拡散符号系列と同一の拡散符号による拡散と、それと
は異なるスーパーフレームヘッダ用に特有の拡散符号に
よる拡散との２重拡散）周波数変換部１０７に与える。

【００３０】また、ヘッダ付加部１０６は、ヘッダ長制
御部１１１からの信号がフレームヘッダの期間を指示し
ているときには、拡散部１０４からの信号を周波数変換
部１０７に与えることを停止させて、ヘッダレジスタ１
１０から取り出したヘッダパターン＃Ｘを、ヘッダ用拡
散符号発生部１１２からのそのヘッダパターン＃Ｘ用の
拡散符号で拡散して（拡散符号発生部１０５が発生する
拡散符号系列と同一の拡散符号による拡散と、それとは
異なるフレームヘッダ用に特有の拡散符号による拡散と
の２重拡散）周波数変換部１０７に与える。

【００３１】さらに、ヘッダ付加部１０６は、ヘッダ長
制御部１１１からの信号がフレームデータ部の期間を指
示しているときには、内蔵するバッファにバッファリン
グしている拡散部１０４からの信号を周波数変換部１０
７に与える。

【００３２】次に、以上のような機能を担う各部から構
成されている送信機１００の動作を簡単に説明する。

【００３３】呼制御部１０１からは、制御チャネルに含
める無線論理チャネル構造を有するブロードキャスト情
報（送信データ）がフレーム化部１０２に与えられると
共に、スーパーフレーム制御部１０９に対しては、スー
パーフレームの開始位相などが通知される。

【００３４】フレーム化部１０２において、呼制御部１
０１からのデータがフレーム化されて誤り訂正符号化部
１０３に与えられ、誤り訂正符号化部１０３によって、
誤り訂正符号化が施され、さらに、拡散部１０４におい
て、拡散符号発生部１０５から与えられた拡散符号が用
いられて拡散されてヘッダ付加部１０６に与えられる。

【００３５】スーパーフレーム制御部１０９によって、
図２に示したスーパーフレーム構成を実現するように、
ヘッダレジスタ１１０、ヘッダ長制御部１１１及びヘッ
ダ用拡散符号発生部１１２が制御され、ヘッダ付加部１
０６に対して、これらヘッダレジスタ１１０、ヘッダ長
制御部１１１及びヘッダ用拡散符号発生部１１２から所
定の信号が与えられる。

【００３６】スーパーフレームヘッダの期間では、拡散
処理されたスーパーフレームヘッダの信号がヘッダ付加
部１０６から出力されて周波数変換部１０７に与えら
れ、フレームヘッダの期間では、拡散処理されたフレー
ムヘッダの信号がヘッダ付加部１０６から出力されて周
波数変換部１０７に与えられ、フレームデータ部の期間
では、拡散部１０４から出力された信号が、ヘッダ付加
部１０６を通過して周波数変換部１０７に与えられる。

【００３７】周波数変換部１０７においては、ヘッダ付
加部１０６からの出力信号の周波数が無線周波数帯（Ｒ
Ｆ帯）にアップコンバートされた後、送信パワー制御部
１０８において、スーパーフレームヘッダ期間での送信
パワーがそれ以外の期間の送信パワーより大きくなるよ
うに制御され、図示しないアンテナ送受共用部を介して
送受共用アンテナに与えられて無線回線に出力される。

【００３８】次に、受信機２００について説明する。図
１において、受信機２００は、無線受信部２０１、逆拡
散部２０２、拡散符号発生部２０３、スイッチ部２０
４、ヘッダ逆拡散部(ヘッダサーチャー）２０５、誤り
訂正復号部２０６、フレーム分解部２０７、呼制御部２
０８、スーパーフレームヘッダ検出部２０９、ヘッダレ
ジスタ２１０、ヘッダ長制御部２１１及びヘッダ用拡散
符号発生部２１２を有している。

【００３９】無線受信部２０１は、図示しない送受共用
アンテナが捕捉し、図示しないアンテナ送受共用器を介
して入力されたＲＦ帯の受信信号を増幅した後、ダウン
コンバートして、ベースバンド周波数帯に変換して逆拡
散部２０２に与えるものである。

【００４０】逆拡散部２０２は、無線受信部２０１から
のベースバンド信号に対して、拡散符号発生部２０３か
ら与えられた拡散符号を用いて、拡散部１０４での処理
の逆処理である逆拡散を行うものである。ここで、拡散
符号発生部２０３は、マッチドフィルタ又はスライディ
ング相関器等を内蔵し、ベースバンド信号における制御
チャネル用の拡散符号位相を推定して（同期捕捉して）
拡散符号を発生するものである。

【００４１】なお、スーパーフレームヘッダやフレーム
ヘッダも、拡散符号発生部１０５が発生する拡散符号と
同一系列の符号で拡散れているので、ヘッダ逆拡散部２
０５の前段に逆拡散部２０２を設けても問題となること
はない。

【００４２】スイッチ部２０４は、ヘッダ逆拡散部２０
５が指示する期間に到来した逆拡散部２０２からの信号
（フレームデータ部での信号）だけを通過させて誤り訂
正復号部２０６に与えるものである。ヘッダ逆拡散部２
０５の機能については、後で詳述する。

【００４３】誤り訂正復号部２０６は、誤り訂正符号化
部１０３での処理の逆処理である誤り訂正復号を行い、
フレーム分解部２０７に与えるものである。

【００４４】フレーム分解部２０７は、誤り訂正復号部
２０６から与えられたフレーム単位の信号を分解し、対
向する送信機１００が送信しようとした無線論理チャネ
ル構造を有するブロードキャスト情報（送信データ）を
復元して呼制御部２０８に出力するものである。

【００４５】受信機２００の呼制御部２０８は、フレー
ム分解部２０７からのブロードキャスト情報を解析して
無線論理チャネル構造を検出するものである。

【００４６】スーパーフレームヘッダ検出部２０９は、
当該受信機２００を有する移動局の電源投入時に起動さ
れるものである。スーパーフレームヘッダ検出部２０９
は、起動されると、スーパーフレームヘッダに係るヘッ
ダパターン＃１の受信待ち状態に、ヘッダレジスタ２１
０、ヘッダ長制御部２１１及びヘッダ用拡散符号発生部
２１２を制御する(従って、間接的にはヘッダ逆拡散部
２０５を制御する)。

【００４７】また、スーパーフレームヘッダ検出部２０
９は、ヘッダ逆拡散部２０５からの信号により、スーパ
ーフレームヘッダが存在することを確認できると、フレ
ームヘッダに係るヘッダパターン＃Ｘの受信待ち状態
に、ヘッダレジスタ２１０、ヘッダ長制御部２１１及び
ヘッダ用拡散符号発生部２１２を制御する(従って、間
接的にはヘッダ逆拡散部２０５を制御する)。

【００４８】ここで、ヘッダパターン＃１は、連続して
送られてくるので、複数のヘッダパターン＃１のうち、
いくつかを逃したとしても、スーパーフレームヘッダが
存在することを確認できる。

【００４９】さらに、スーパーフレームヘッダ検出部２
０９は、フレームヘッダが存在することを確認できる
と、ヘッダ長制御部２１１及びヘッダ逆拡散部２０５を
介してスイッチ２０４を開放状態に制御する。

【００５０】さらにまた、スーパーフレームヘッダ検出
部２０９は、２番目以降のスーパーフレームについて
は、図２に示すスーパーフレーム構成に従って、ヘッダ
レジスタ２１０、ヘッダ長制御部２１１及びヘッダ用拡
散符号発生部２１２を制御し(従って、間接的にはヘッ
ダ逆拡散部２０５を制御し）、スーパーフレームヘッダ
やフレームヘッダを確認して同期状態が継続しているこ
とを確認しながら、フレームデータを誤り訂正復号部２
０６に与えられるように制御する。

【００５１】ヘッダレジスタ２１０には、上述した２種
類のヘッダパターン＃１及び＃Ｘが格納されており、ス
ーパーフレームヘッダ検出部２０９により指示されたヘ
ッダパターン＃１又は＃Ｘがヘッダ逆拡散部２０５によ
って取り出されるようになされている。なお、このヘッ
ダレジスタ２１０は、ヘッダ逆拡散部２０５が実行する
処理によっては、後述するように省略することができ
る。

【００５２】ヘッダ長制御部２１１は、スーパーフレー
ムヘッダ検出部２０９の制御下で、スーパーフレームヘ
ッダの期間情報や、フレームヘッダの期間情報をヘッダ
逆拡散部２０５に与えるものである。

【００５３】ヘッダ用拡散符号発生部２１２は、上述し
た２種類のヘッダパターン＃１及びヘッダパターン＃Ｘ
に係る２種類のヘッダ用拡散符号を発生し得るものであ
り、スーパーフレームヘッダ検出部２０９により指示さ
れたヘッダパターン＃１又はヘッダパターン＃Ｘ用の拡
散符号を発生してヘッダ逆拡散部２０５に与えるように
なされているものである。ここで、送信機１００のヘッ
ダ用拡散符号発生部１１２と異なって、受信機２００の
ヘッダ用拡散符号発生部２１２から発生される各種類の
ヘッダ用拡散符号はそれぞれ、拡散符号発生部２０３が
発生する拡散符号系列を備えず、ヘッダ用に特有の拡散
符号だけからなっている。

【００５４】ヘッダ逆拡散部２０５は、マッチドフィル
タ又はスライディング相関器等を内蔵し、入力信号にお
けるスーパーフレームヘッダや、フレームヘッダを捉え
て、スイッチ２０４のオンオフを制御するものである。

【００５５】ヘッダ逆拡散部２０５には、ヘッダ用拡散
符号発生部２１２内のヘッダパターン＃１又はヘッダパ
ターン＃Ｘに係るヘッダ用拡散符号が設定され、入力信
号とこのヘッダ用拡散符号との相関値を得、相関値が大
きいときのパターンがヘッダレジスタ２１０内に格納さ
れているヘッダパターン＃１又はヘッダパターン＃Ｘと
一致したことを確認し、スーパーフレームヘッダ検出部
２０９にスーパーフレームヘッダ又はフレームヘッダの
存在を通知すると共に、スイッチ２０４を開放状態にす
る。このような大きな相関値が得られないフレームデー
タの期間では、スイッチ２０４を閉成させる。

【００５６】なお、相関値の大小だけでスーパーフレー
ムヘッダ又はフレームヘッダの存在を確認するようにし
ても良く、この場合は、ヘッダパターン＃１又はヘッダ
パターン＃Ｘとの照合が不要であるので、ヘッダレジス
タ２１０を省略することができる。

【００５７】次に、以上のような機能を担う各部から構
成されている受信機２００の動作を簡単に説明する。

【００５８】図示しない送受共用アンテナが捕捉し、ア
ンテナ送受共用器を介して受信構成に入力されたＲＦ帯
の受信信号は、無線受信部２０１において、増幅、ダウ
ンコンバートされて、ベースバンド周波数帯に変換され
て逆拡散部２０２に与えられる。

【００５９】この逆拡散部２０２には、拡散符号が拡散
符号発生部２０３から与えられ、逆拡散部２０２におい
て、無線受信部２０１からのベースバンド信号に対し
て、拡散符号発生部２０３から与えられた拡散符号を用
いて、拡散部１０４での処理の逆処理である逆拡散が行
われる。逆拡散された信号は、スイッチ２０４及びヘッ
ダ逆拡散部２０５に与えられる。

【００６０】ヘッダ逆拡散部２０５には、スーパーフレ
ームヘッダ検出部２０９の制御下で、ヘッダレジスタ２
１０、ヘッダ長制御部２１１及びヘッダ用拡散符号発生
部２１２から所定の情報が与えられ、スーパーフレーム
ヘッダやフレームヘッダの検出や継続した同期管理を行
い、ヘッダ逆拡散部２０５は、スーパーフレームヘッダ
やフレームヘッダの期間ではスイッチ２０４を開放さ
せ、フレームデータの期間ではスイッチ２０４を閉成さ
せる。

【００６１】誤り訂正復号部２０６において、スイッチ
部２０４の出力信号に対する誤り訂正復号が行われ、フ
レーム分解部２０７において、フレーム単位の信号が分
解され、対向する基地局が送信しようとした無線論理チ
ャネル構造を有するブロードキャスト情報が復元され、
呼制御部２０８によって、ブロードキャスト情報が解析
されて無線論理チャネル構造が検出される。

【００６２】以上のように、第１の実施形態によれば、
制御チャネルをスーパーフレーム構成とし、そのスーパ
ーフレームヘッダとして、同じヘッダパターンを繰り返
すようにしたので、移動局において、電源投入後に、制
御チャネルの同期を素早く確立することができる。

【００６３】また、スーパーフレームヘッダの期間での
送信パワーを、他の期間での送信パワーより大きくする
ようにしたので、この点からも移動局において、電源投
入後に、制御チャネルの同期を素早く確立することがで
きる。

【００６４】さらに、スーパーフレームヘッダに対する
拡散ゲインを、フレームヘッダの拡散ゲインより大きく
しているので（当然に触れ出たの拡散ゲインより大き
い）、この点からも移動局において、電源投入後に、制
御チャネルの同期を素早く確立することができる。

【００６５】なお、上記の説明では、ブロードキャスト
情報を１スーパーフレームに盛り込むように説明した
が、ブロードキャスト情報を複数のスーパーフレームに
分けて盛り込むようにしても良い。

【００６６】（Ｂ）第２の実施形態 図３は、第２の実施形態の受信機２００Ａの構成を示す
ものであり、上述した第１の実施形態に係る図１との同
一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
この第２の実施形態の受信機２００Ａに対向する送信機
１００は、第１の実施形態のものと同一である。

【００６７】第１の実施形態の受信機２００では、１個
のヘッダ逆拡散部２０５を、時分割で、スーパーフレー
ムヘッダの同期捕捉、フレームヘッダの同期捕捉用にし
ようするものであった。

【００６８】これに対して、この第２の実施形態の受信
機２００Ａは、スーパーフレームヘッダの同期捕捉用の
スーパーフレームヘッダ逆拡散部２０５−Ｓと、フレー
ムヘッダの同期捕捉用のフレームヘッダ逆拡散部２０５
−Ｆとを別個に設けたものである。

【００６９】この第２の実施形態によっても、移動局に
おいて、電源投入後に、制御チャネルの同期を素早く確
立することができる。また、この第２の実施形態によれ
ば、スーパーフレームヘッダ検出部２０９での制御動作
を簡単にできることが期待される。

【００７０】（Ｃ）第３の実施形態 図４は、第３の実施形態の受信機２００Ｂの構成を示す
ものであり、上述した第１の実施形態に係る図１との同
一、対応部分には同一符号を付して示している。この第
３の実施形態の受信機２００Ｂに対向する送信機１００
は、第１の実施形態のものと同一である。

【００７１】第１の実施形態の受信機２００では、逆拡
散部２０２の後段にスイッチ２０４が設けられていると
共に、スイッチ２０４のオンオフを制御するヘッダ逆拡
散部２０５には逆拡散部２０２の出力信号が与えられる
ものであった。

【００７２】これに対して、第３の実施形態の受信機２
００Ｂでは、逆拡散部２０２の前段にスイッチ２０４が
設けられていると共に、スイッチ２０４のオンオフを制
御するヘッダ逆拡散部２０５には無線受信部２０１の出
力信号が与えられるものである。このように位置関係
は、第１の実施形態のものとは異なっているが、各部の
機能は、第１の実施形態のものと同様である。

【００７３】この第３の実施形態によっても、移動局に
おいて、電源投入後に、制御チャネルの同期を素早く確
立することができる。

【００７４】なお、上述した第１の実施形態において
は、スーパーフレームヘッダやフレームヘッダのヘッダ
を２重拡散して送信するものであったが、フレームデー
タに対するとは異なるヘッダ用の拡散符号でヘッダを１
重拡散する送信機の場合には、第３の実施形態の受信機
２００Ｂの構成が好ましい。

【００７５】（Ｄ）第４の実施形態 以下、本発明による無線通信装置及び移動体通信システ
ムを、ＣＤＭＡ通信システムに従う移動体通信システム
に適用した第４の実施形態を図面を参照しながら詳述す
る。

【００７６】図５は、この第４の実施形態におけるスー
パーフレーム構成を示す説明図である。第４の実施形態
の場合、スーパーフレームヘッダが、異なるヘッダパタ
ーン＃１、…、＃Ｍ（図５ではヘッダ＃１、…、＃Ｍで
表している）を並べたものとなっている点が第１の実施
形態と異なっており、その他の点は、第１の実施形態と
同様である。

【００７７】このようなスーパーフレーム構成を有する
送信信号を形成する送信機の構成も、ブロック図で表す
と、第１の実施形態に係る図１で表すことができる。但
し、第１の実施形態の送信機に比べて以下の点が異なっ
ている。以下では、図１での符号を用いて説明する。

【００７８】第４の実施形態において、スーパーフレー
ム制御部１０９は、呼制御部１０１からスーパーフレー
ムの開始位相が与えられたときに、図５に示したスーパ
ーフレーム構成に基づいて、ヘッダレジスタ１１０、ヘ
ッダ長制御部１１１及びヘッダ用拡散符号発生部１１２
を以下のように制御するものである。

【００７９】ヘッダレジスタ１１０には、上述したＭ＋
１種類のヘッダパターン＃１〜＃Ｍ及び＃Ｘが格納され
ており、スーパーフレーム制御部１０９により指示され
たヘッダパターン＃１、…、＃Ｍ又は＃Ｘがヘッダ付加
部１０６によって取り出されるようになされている。

【００８０】ヘッダ長制御部１１１は、スーパーフレー
ム制御部１０９の制御下で、スーパーフレームヘッダの
期間情報や、スーパーフレームヘッダ内でのパターン位
置情報や、フレームヘッダの期間情報をヘッダ付加部１
０６に与えるものである。

【００８１】ヘッダ用拡散符号発生部１１２は、上述し
た上述したＭ＋１種類のヘッダパターン＃１〜＃Ｍ及び
＃Ｘを拡散するためのＭ＋１種類のヘッダ用拡散符号を
発生し得るものであり、スーパーフレーム制御部１０９
により指示されたヘッダパターン＃１、…、＃Ｍ又は＃
Ｘ用の拡散符号を発生してヘッダ付加部１０６に与える
ようになされているものである。ここで、各種類のヘッ
ダ用拡散符号はそれぞれ、拡散符号発生部１０５が発生
する拡散符号系列と、それとは異なるヘッダ用に特有の
拡散符号とからなっている。

【００８２】ヘッダ付加部１０６は、ヘッダ長制御部１
１１からの信号がスーパーフレームヘッダの期間及びそ
の期間内位置を指示しているときには、拡散部１０４か
らの信号を周波数変換部１０７に与えることを停止させ
て、ヘッダレジスタ１１０から取り出したヘッダパター
ン＃１を、ヘッダ用拡散符号発生部１１２からのそのヘ
ッダパターン＃１、…、＃（Ｍ−１）又は＃Ｍ用の拡散
符号で拡散して（拡散符号発生部１０５が発生する拡散
符号系列と同一の拡散符号による拡散と、それとは異な
るスーパーフレームヘッダ用に特有の拡散符号による拡
散との２重拡散）周波数変換部１０７に与える。

【００８３】また、ヘッダ付加部１０６は、ヘッダ長制
御部１１１からの信号がフレームヘッダの期間を指示し
ているときには、拡散部１０４からの信号を周波数変換
部１０７に与えることを停止させて、ヘッダレジスタ１
１０から取り出したヘッダパターン＃Ｘを、ヘッダ用拡
散符号発生部１１２からのそのヘッダパターン＃Ｘ用の
拡散符号で拡散して（拡散符号発生部１０５が発生する
拡散符号系列と同一の拡散符号による拡散と、それとは
異なるフレームヘッダ用に特有の拡散符号による拡散と
の２重拡散）周波数変換部１０７に与える。

【００８４】さらに、ヘッダ付加部１０６は、ヘッダ長
制御部１１１からの信号がフレームデータ部の期間を指
示しているときには、内蔵するバッファにバッファリン
グしている拡散部１０４からの信号を周波数変換部１０
７に与える。

【００８５】以上のように、第４の実施形態の送信機
は、図５に示すようなスーパーフレーム構成を実現する
ためのヘッダ付加部１０６、スーパーフレーム制御部１
０９、ヘッダレジスタ１１０、ヘッダ長制御部１１１及
びヘッダ用拡散符号発生部１１２の機能が第１の実施形
態のものと異なっている。

【００８６】図６は、第４の実施形態の受信機２００Ｃ
の構成を示すものであり、上述した第１の実施形態に係
る図１との同一、対応部分には同一、対応符号を付して
示しており、以下、第４の実施形態の受信機２００Ｃを
説明する。

【００８７】図６において、この第４の実施形態の受信
機２００Ｃは、第１の実施形態のヘッダ逆拡散部２０５
に代えて、Ｍ個のヘッダ逆拡散部２０５−１〜２０５−
Ｍを有するものであり、これらの制御に係るスーパーフ
レームヘッダ検出部２０９、ヘッダレジスタ２１０、ヘ
ッダ長制御部２１１及びヘッダ用拡散符号発生部２１２
の機能も第１の実施形態のものと異なっている。しか
し、無線受信部２０１、逆拡散部２０２、拡散符号発生
部２０３、スイッチ部２０４、誤り訂正復号部２０６、
フレーム分解部２０７及び呼制御部２０８の機能は、第
１の実施形態のものと同様な機能を担うので、その説明
は省略する。

【００８８】この第４の実施形態のスーパーフレームヘ
ッダ検出部２０９も、当該受信機２００Ｃを有する移動
局の電源投入時に起動されるものである。スーパーフレ
ームヘッダ検出部２０９は、起動されると、スーパーフ
レームヘッダに係るヘッダパターン＃１〜＃Ｍの受信待
ち状態に、ヘッダレジスタ２１０、ヘッダ長制御部２１
１及びヘッダ用拡散符号発生部２１２を制御する(従っ
て、間接的にはヘッダ逆拡散部２０５−１〜２０５−Ｍ
を制御する)。

【００８９】また、スーパーフレームヘッダ検出部２０
９は、ヘッダ逆拡散部２０５−１〜２０５−Ｍからの信
号により、スーパーフレームヘッダの存在、及び、どの
ヘッダパターン＃ｍ（ｍは１〜Ｍのいずれか）かを確認
できると、スーパーフレームヘッダにおけるその後に続
くヘッダパターン＃（ｍ＋１）〜＃Ｍが正しく到来する
かの確認状態に入ると共に、フレームヘッダに係るヘッ
ダパターン＃Ｘの受信待ち状態になるように、ヘッダレ
ジスタ２１０、ヘッダ長制御部２１１及びヘッダ用拡散
符号発生部２１２を制御する(従って、間接的にはヘッ
ダ逆拡散部２０５−１〜２０５−Ｍを制御する)。

【００９０】さらに、スーパーフレームヘッダ検出部２
０９は、フレームヘッダが存在することを確認できる
と、ヘッダ長制御部２１１及びヘッダ逆拡散部２０５を
介してスイッチ２０４を開放状態に制御する。

【００９１】さらにまた、スーパーフレームヘッダ検出
部２０９は、２番目以降のスーパーフレームについて
は、図５に示すスーパーフレーム構成に従って、ヘッダ
レジスタ２１０、ヘッダ長制御部２１１及びヘッダ用拡
散符号発生部２１２を制御し(従って、間接的にはヘッ
ダ逆拡散部２０５を制御し）、スーパーフレームヘッダ
やフレームヘッダを確認して同期状態が継続しているこ
とを確認しながら、フレームデータを誤り訂正復号部２
０６に与えられるように制御する。

【００９２】ヘッダレジスタ２１０には、上述したＭ＋
１種類のヘッダパターン＃１〜＃Ｍ及び＃Ｘが格納され
ており、スーパーフレームヘッダ検出部２０９により指
示されたヘッダパターン＃１、…＃Ｍ又は＃Ｘがヘッダ
逆拡散部２０５−１〜２０５−Ｍによって取り出される
ようになされている。なお、このヘッダレジスタ２１０
は、ヘッダ逆拡散部２０５−１〜２０５−Ｍが実行する
処理によっては、後述するように省略することができ
る。

【００９３】ヘッダ長制御部２１１は、スーパーフレー
ムヘッダ検出部２０９の制御下で、スーパーフレームヘ
ッダの期間情報や、スーパーフレームヘッダ内の位置情
報や、フレームヘッダの期間情報をヘッダ逆拡散部群２
０５−１〜２０５−Ｍに与えるものである。

【００９４】ヘッダ用拡散符号発生部２１２は、上述し
たＭ＋１種類のヘッダパターン＃１〜＃Ｍ及び＃Ｘに係
るＭ＋１種類のヘッダ用拡散符号を発生し得るものであ
り、スーパーフレームヘッダ検出部２０９により指示さ
れたヘッダパターン＃１、…、＃Ｍ又は＃Ｘ用の拡散符
号を発生して、指示されたヘッダ逆拡散部２０５−１、
…、２０５−Ｍに与えるようになされている。ここで、
送信機１００のヘッダ用拡散符号発生部１１２と異なっ
て、受信機２００のヘッダ用拡散符号発生部２１２から
発生される各種類のヘッダ用拡散符号はそれぞれ、拡散
符号発生部２０３が発生する拡散符号系列を備えず、ヘ
ッダ用に特有の拡散符号だけからなっている。

【００９５】ヘッダ逆拡散部２０５−２、…、２０５−
Ｍはそれぞれ、スーパーフレームヘッダにおけるヘッダ
パターン＃２、…、＃Ｍの同期検出機能を担うものであ
り、ヘッダ逆拡散部２０５−１は、スーパーフレームヘ
ッダにおけるヘッダパターン＃１及び＃Ｘの同期検出機
能を担うものである。

【００９６】各ヘッダ逆拡散部２０５−１、…、２０５
−Ｍは、マッチドフィルタ又はスライディング相関器等
を内蔵し、入力信号におけるスーパーフレームヘッダ内
の位置や、フレームヘッダを捉えて、スイッチ２０４の
オンオフを制御するものである。

【００９７】ヘッダ逆拡散部２０５−１には、ヘッダ用
拡散符号発生部２１２内のヘッダパターン＃１又はヘッ
ダパターン＃Ｘに係るヘッダ用拡散符号が設定され、入
力信号とこのヘッダ用拡散符号との相関値を得、相関値
が大きいときのパターンがヘッダレジスタ２１０内に格
納されているヘッダパターン＃１又はヘッダパターン＃
Ｘと一致したことを確認し、スーパーフレームヘッダ検
出部２０９にスーパーフレームヘッダ内の位置情報又は
フレームヘッダの存在を通知すると共に、スイッチ２０
４を開放状態にする。

【００９８】一方、他のヘッダ逆拡散部２０５−２、
…、２０５−Ｍには、ヘッダ用拡散符号発生部２１２内
の対応するヘッダパターン＃２、…、＃Ｍに係るヘッダ
用拡散符号が設定され、入力信号とこのヘッダ用拡散符
号との相関値を得、相関値が大きいときのパターンがヘ
ッダレジスタ２１０内に格納されているヘッダパターン
＃２、…、＃Ｍと一致したことを確認し、スーパーフレ
ームヘッダ検出部２０９にスーパーフレームヘッダ内の
位置情報を通知すると共に、スイッチ２０４を開放状態
にする。

【００９９】これらＭ個のヘッダ逆拡散部２０５−１〜
２０５−Ｍは互いに協働し、フレームデータの期間で
は、スイッチ２０４を閉成させる。

【０１００】なお、相関値の大小だけでスーパーフレー
ムヘッダ又はフレームヘッダの存在を確認するようにし
ても良く、この場合は、ヘッダパターン＃１〜＃Ｍ、＃
Ｘとの照合が不要であるので、ヘッダレジスタ２１０を
省略することができる。

【０１０１】この受信機２００Ｃが起動されると、スー
パーフレームヘッダの受信待ち状態に入るが、上述した
ように、Ｍ個のヘッダ逆拡散部２０５−１〜２０５−Ｍ
がそれぞれ、自己に割り当てられているヘッダパターン
＃１、…、＃Ｍの受信待ちに入る。ヘッダパターンは、
＃１、＃２、…、＃Ｍと連続して送られてくるので、複
数のヘッダパターンのうちいくつかを逃したとしても、
スーパーフレームヘッダが存在することを確認できる
し、スーパーフレームヘッダ内の位置も正確に知ること
ができる。スーパーフレームヘッダが検出できたら、ヘ
ッダ逆拡散部２０５−１をフレームヘッダに係るヘッダ
パターン＃Ｘの受信待ちに入り、フレームヘッダを確認
しつつフレームデータだけがスイッチ２０４を通過させ
るようにする。２番目以降のスーパーフレームについて
は、ヘッダ逆拡散部２０５−１〜２０５−Ｍによって、
同期継続を確認しながら、フレームデータだけがスイッ
チ２０４を通過させるようにする。

【０１０２】以上のように、第２の実施形態によれば、
制御チャネルをスーパーフレーム構成とし、そのスーパ
ーフレームヘッダとして、異なるヘッダパターンを並べ
たので、移動局において、電源投入後に、制御チャネル
の同期を素早く確立することができ、確立後の同期確認
も適切に行うことができる。

【０１０３】また、スーパーフレームヘッダの期間での
送信パワーを、他の期間での送信パワーより大きくする
ようにしたので、この点からも移動局において、電源投
入後に、制御チャネルの同期を素早く確立することがで
きる。

【０１０４】さらに、スーパーフレームヘッダに対する
拡散ゲインを、フレームヘッダの拡散ゲインより大きく
しているので（当然にフレームデータの拡散ゲインより
大きい）、この点からも移動局において、電源投入後
に、制御チャネルの同期を素早く確立することができ
る。

【０１０５】（Ｅ）他の実施形態 なお、上記実施形態においては、無線論理チャネル構造
を含むブロードキャスト情報を伝送する制御チャネルの
送受信に本発明を適用するものを示したが、他のチャネ
ルの送受信に本発明を適用することができる。

【０１０６】また、上記実施形態においては、（１）ス
ーパーフレーム構成としてスーパーフレームヘッダを設
けたこと、（２）スーパーフレームヘッダでの送信パワ
ーを他の期間より大きくしていること、（３）スーパー
フレームヘッダでの拡散ゲインを大きくしていることの
３点を大きな特徴としているものであるが、上記（１）
及び（２）や、上記（１）及び（３）の２点を特徴とす
る通信システムであっても良い。

【０１０７】さらに、上記実施形態においては、拡散ゲ
インを異なるように指せるべく、スーパーフレームヘッ
ダでのヘッダパターンとフレームヘッダでのヘッダパタ
ーンとが異なるものを示したが、同一のヘッダパターン
を適用しても良いことは勿論である。

【０１０８】さらにまた、上記実施形態においては、Ｃ
ＤＭＡ通信方式に従う移動体通信システムに本発明を適
用するものを示したが、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）通
信方式に従う移動体通信システムや、ＦＤＭＡ（周波数
多元接続）通信方式に従う移動体通信システムに対して
も、本発明を適用することができる。例えば、それら移
動体通信システムの無線論理チャネル構造を含むブロー
ドキャスト情報を伝送する制御チャネルの送受信に本発
明を適用することができる。

【０１０９】なお、本発明の送信機や受信機の構成は、
ＡＳＩＣなどのハードウェアだけでなく、１つあるいは
複数のＤＳＰによるソフトウェア構成によって実現して
も良く、また、ＡＳＩＣやＤＳＰを組み合わせて実現し
ても良い。

【０１１０】

【発明の効果】以上のように、本発明による無線通信装
置及び移動体通信システムによれば、同期捕捉用のヘッ
ダとデータでなるフレームの複数の集まりと、その先頭
に位置する同期捕捉用のスーパーフレームヘッダとでス
ーパーフレームを構成して、送信側の無線通信装置及び
受信側の無線通信装置間で授受するようにしたので、フ
レームヘッダだけに同期捕捉をゆだねておらず、同期確
立を従来より速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の要部構成を示すブロック図で
ある。

【図２】第１の実施形態のスーパーフレーム構成を示す
説明図である。

【図３】第２の実施形態の受信機構成を示すブロック図
である。

【図４】第３の実施形態の受信機構成を示すブロック図
である。

【図５】第４の実施形態のスーパーフレーム構成を示す
説明図である。

【図６】第４の実施形態の受信機構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】 １００…送信機、１０４…拡散部、１０５…拡散符号発
生部、１０６…ヘッダ付加部、１０８…送信パワー制御
部、１０９…スーパーフレーム制御部、１１０…ヘッダ
レジスタ、１１１…ヘッダ長制御部、１１２…ヘッダ用
拡散符号発生部、２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００
Ｃ…受信機、２０２…逆拡散部、２０３…拡散符号発生
部、２０４…スイッチ部、２０５、２０５−Ｓ、２０５
−Ｆ、２０５−１〜２０５−Ｍ…ヘッダ逆拡散部、２０
９…スーパーフレームヘッダ検出部、２１０…ヘッダレ
ジスタ、２１１…ヘッダ長制御部、２１２…ヘッダ用拡
散符号発生部。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期捕捉用のヘッダとデータでなるフレ
   ームの複数の集まりと、その先頭に位置する同期捕捉用
   のスーパーフレームヘッダとでスーパーフレームを構成
   するスーパーフレーム構成手段を備え、スーパーフレー
   ム単位に送信することを特徴とする送信側の無線通信装
   置。
2. 【請求項２】 スーパーフレームヘッダの期間の送信パ
   ワーを、他の期間の送信パワーより大きくする送信パワ
   ー制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に
   記載の無線通信装置。
3. 【請求項３】 上記スーパーフレーム構成手段は、スー
   パーフレームヘッダとして、フレームのヘッダにおける
   ヘッダパターンとは異なるヘッダパターンを繰り返した
   ものを適用することを特徴とする請求項１又は２に記載
   の無線通信装置。
4. 【請求項４】 上記スーパーフレーム構成手段は、スー
   パーフレームヘッダとして、フレームのヘッダにおける
   ヘッダパターンとは異なる、しかも互いに異なる複数の
   ヘッダパターンを並べたものを適用することを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の無線通信装置。
5. 【請求項５】 拡散符号を用いて送信信号を拡散する拡
   散手段を備えるものであって、スーパーフレームヘッダ
   における各ヘッダパターンの長さを、フレームヘッダの
   ヘッダパターンの長さの１／Ｎ倍にすると共に、スーパ
   ーフレームヘッダにおける各ヘッダパターンの拡散ゲイ
   ンを、フレームヘッダにおけるヘッダパターンの拡散ゲ
   インのＮ倍にしていることを特徴とする請求項３又は４
   に記載の無線通信装置。
6. 【請求項６】 同期捕捉用のヘッダとデータでなるフレ
   ームの複数の集まりと、その先頭に位置する同期捕捉用
   のスーパーフレームヘッダとで構成されたスーパーフレ
   ームを単位とする受信信号から、スーパーフレームヘッ
   ダ及びフレームヘッダを検出して同期捕捉、同期追従を
   行うヘッダ検出手段を備えることを特徴とする受信側の
   無線通信装置。
7. 【請求項７】 スーパーフレームヘッダが、フレームの
   ヘッダにおけるヘッダパターンとは異なるヘッダパター
   ンを繰り返したものになっている受信信号が到来する請
   求項６に記載の無線通信装置において、 上記ヘッダ検出手段は、受信信号におけるヘッダパター
   ンの相違により、スーパーフレーム期間とフレームヘッ
   ダ期間とを弁別するものであることを特徴とする無線通
   信装置。
8. 【請求項８】 スーパーフレームヘッダが、フレームの
   ヘッダにおけるヘッダパターンとは異なる、しかも互い
   に異なる複数のヘッダパターンを並べたものになってい
   る受信信号が到来する請求項６に記載の無線通信装置に
   おいて、 上記ヘッダ検出手段は、受信信号におけるヘッダパター
   ンの相違により、スーパーフレーム期間とフレームヘッ
   ダ期間とを弁別すると共に、スーパーフレームヘッダ期
   間内の位置をも特定するものであることを特徴とする無
   線通信装置。
9. 【請求項９】 スーパーフレームヘッダにおける各ヘッ
   ダパターンの長さが、フレームヘッダのヘッダパターン
   の長さの１／Ｎ倍にされていると共に、スーパーフレー
   ムヘッダにおける各ヘッダパターンの拡散ゲインが、フ
   レームヘッダにおけるヘッダパターンの拡散ゲインのＮ
   倍にされている受信信号が到来する請求項７又は８に記
   載の無線通信装置において、 上記ヘッダ検出手段が、逆拡散処理によりスーパーフレ
   ームヘッダ及びフレームヘッダを検出するものであり、
   逆拡散処理に用いる拡散符号として、拡散ゲインが異な
   る各ヘッダパターンに対応したものを用いることを特徴
   とする無線通信装置。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の送信側の無線通信装
    置と、請求項６に記載の受信側の無線通信装置とでなる
    ことを特徴とする移動体通信システム。