专利名称：Cdma接收机及其接收方法
技术领域：
本发明涉及应用了码分多址连接(CDMACode Division MultipleAccess)方式的移动通信接收机及接收方法，特别是涉及改善分集交接(以下称“DHO”)动作时的接收性能。另外，DHO也称为越区软切换。
背景技术：
作为蜂窝移动通信方式，多种类的多址连接方式以往已被提出并为世界所采用。其中，最近的趋势转向蜂窝移动码分多址连接(CDMA)方式，它具有分配给各信道的特定的扩展码，简单地称作CDMA方式。在这样的CDMA方式中，根据各特定的扩展码所扩展的同一载波频率的调制波作为无线信号从发送方发送给接收方。接收方的CDMA接收机响应此无线信号根据各特定的扩展码进行同步动作，识别所需的信道。为了相互区分信道，使用不同的扩展码以识别基站与移动站间的无线信道。
另外，在CDMA方式中，无线信号是通过复数个路径即多重路径被接收，因此，在CDMA方式中，必需凭借正确检测同步信号及/或导频信号之类的规定信号从无线信号中消除多重路径衰落。
再有，在蜂窝移动无线通信方式中，必需考虑各移动站以保持各移动站与基站之间的通信的状态在无线服务区及小区中从一方移动至另一方这一情况。这时，基站必需不中断与各移动站的通信从一方切换至另一方。
考虑到上述情况，移动站所使用的CDMA接收机具有接受通过多重路径的无线信号的RAKE接收机和搜索该多重路径的信号并建立码片同步的搜索器。换言之，搜索器用以从无线信号中检测出最合适的接收时机并将该最合适的接收时机通知给RAKE接收机。这也应用于各基站所使用的CDMA接收机。因此，下面主要就基站的CDMA接收机进行说明。
实际上，RAKE接收机和搜索器双方接受分别由高频放大器和频率转换器所高频放大及频率转换的接收数据信号。这种情况下，RAKE接收机具备对通过多重路径接收的接收数据信号进行响应动作，凭借使用扩展码将接收数据信号解调为解调信号的复数个指针接收机。为了这一目的，要计算所需信道的扩展码与各多重路径接收信号之间的相关值，并以通过各路径的各接收时机捕捉码。之后，为了增大接收信号的强度进行最大比合成。该最大比合成对于减轻多重路径衰落的影响，改善信号对噪音(S/N)比是有效的。
另一方面，搜索器具有对接收数据信号和延迟扩展码进行响应动作，并计算接收数据信号与延迟扩展码之间的相关值的复数个相关器和将各相关值相加并输出合计相关值的复数个相加值。进而，合计相关值被传送给有效通道判断电路，在此决定有效通道，并向RAKE接收机的指针电路提供表示有效通道即最合适的接收时机的接收时机信号。在此请注意搜索器的相关器与加法器是一一对应的。
且说在特开平10-190528号公报中阐示了采用便携式电话等移动体通信所利用的CDMA方式的频谱扩展接收机的一例。
该公报所阐示的CDMA接收机具备无线电路、时机控制电路、复数个摹写码发生器、复数个相关器、复数个同步检波器、复数个时机调整缓冲器、RAKE合成器。无线电路将用天线接收的高频信号进行频率转换并检波后转换成基带信号。时机控制电路搜索基带信号后检知复数个通道的相位，并产生摹写码相位指示信号、(符号周期和同周期的)时机调整缓冲器驱动用时机信号、时机调整缓冲器的延迟时间(按符号周期单位)指示信号。复数个摹写码发生器以该时机控制电路所指示的相位产生摹写码。复数个相关器将摹写码与基带信号相乘并积分后输出相关值。复数个同步检波器对该相关器的输出进行同步检波并输出符号信号。复数个时机调整缓冲器锁存该同步检波器所输出的符号信号并以指示的延迟时间输出。RAKE合成器将复数个时机调整缓冲器的输出相加合成后输出解调信号。该众知的接收机对延迟1个符号周期以上的通道也能进行RAKE合成，改善了对抗干涉特性。
可是，CDMA接收机一般要进行DHO动作。在此，所谓的“DHO”是指随着CDMA接收机(移动站)MS的移动，移动站MS切换正在通信的基站BTS在小区间进行无瞬间中断的移动动作。
图1对该DHO的情形作了模式性表示。图1表示移动站MS从第1基站BTS1向第2基站BTS2移动的情形。在此，第1基站BTS1称为DHO原基站，第2基站BTS2称为DHO目标基站。
在图1中，参照码D1S、D2S、D1E、D2E分别表示如下所述的传送延迟时间，其皆为正值。即，D1S表示从第1基站BTS1观察到的DHO开始时的移动站MS的传送延迟时间；D2S表示从第2基站BTS2观察到的DHO开始时的移动站MS的传送延迟时间；D1E表示从第1基站BTS1观察到的DHO结束时的移动站MS的传送延迟时间；D2E表示从第2基站BTS2观察到的DHO结束时的移动站MS的传送延迟时间。
接下来，参照图2就现有的CDMA接收机50的主要部位(解调电路部)10的结构进行说明。在CDMA接收机50中，由无线电路部40从天线41接收的高频信号中所得到的基带信号(接收数据信号)11被输入至解调电路部10以对该基带信号中所包含的来自复数个通道的信号进行合成并得到解调信号。另外，图中未示出，无线电路部40具有对天线接收的高频信号进行高频放大的高频放大部和将高频放大后的信号频率转换成基带信号(接收数据信号)的频率转换部。
在图2中，输入至解调电路部10的接收数据信号11被输入至finger处理部12和搜索器13。Finger处理部12由与#1～#n(n为2以上的整数)的n个信道相对应的第1乃至第n的finger电路12(1)～12(n)构成。搜索器13由控制部19提供帧偏移信号18。如后述，搜索器13产生用以对由该帧偏移信号18所指示的相位的接收数据信号11进行解扩的扩展码。另外，对该搜索器13的详细结构加以后述。
搜索器13对于接收数据信号11在一点点错开解扩的时机的同时求得相关值电平，寻找最合适的接收时机，并以接收(峰值)时机信号16将finger处理部12应接收的接收时机指示给finger处理部12的第1乃至第n的finger电路12(1)～12(n)。
在finger处理部12中，以接收(峰值)时机信号16所指示的接收时机进行接收数据信号11的解扩并进行检波处理。Finger处理部12的第1乃至第n的finger电路12(1)～12(n)的输出分别输入至加法器(最大比合成器)14并被相加(RAKE合成)。相加后的数据由解码器15解码。在此，finger处理部12的第1乃至第n的finger电路12(1)～12(n)的准备对应于该CDMA接收机10将要处理的通道数。例如，若n＝8则最大可进行8通道RAKE合成。
下面参照图3就现有的搜索器13进行说明。接收数据信号11被输入至相关器群20的第1至第m(m为2以上的整数)的相关器20(1)～20(m)。第1至第m的相关器20(1)～20(m)分别以一点点不同的接收时机进行解扩。作为相关器群20输出的相关值信号28被分别输入至加法器群21的第1至第m的加法器21(1)～21(m)。第1至第m的加法器21(1)～21(m)进行指定次数(作为参数可变更)的相关值相加(积分)，并将相加后相关值信号29分别输出至有效通道判断部22。有效通道判断部22从相加后相关值信号29检测出峰值而寻找高电平的接收时机并判断是否作为有效通道。
另外，有效通道判断部22对在此决定的有效通道进行保护处理，即使因衰落而出现电平变动或接收时机多少发生变化也不会使有效通道的分配有频繁变化，从而可以稳定接收。有效通道判断部22所判断的有效通道的信息将作为各通道的峰值时机信号16而输出，并分别输出至该当的finger处理部12的第1至第n的finger电路12(1)～12(n)。
现有的搜索器13具有搜索器13所能搜索的一定的搜索范围的固定的搜索窗。该一定的搜索范围由相关器群20的相关器及加法器群21的加法器的数量m所决定。另外，固定的搜索窗的开始时刻与参照图4及图5作为后述的、该当基站的上行无线帧的接收基准时机S10相等。
接下来，参照图4以上述结构的CDMA接收机50为例对DHO动作进行说明。图4所示为有关移动站MS从第1基站BTS1向第2基站BTS2移动时的DHO动作的帧时机的说明图。
在图4中，(a)及(b)表示第1基站BTS1的时机；(c)～(j)表示移动台MS的时机；(k)～(o)表示第2基站BTS2的时机。
详述则为，(a)表示第1基站BTS1的基准时机；(b)表示第1基站BTS1的下行发送时机。
(c)～(f)表示DHO开始时的移动台MS的时机，其中分别为(c)表示来自第1基站BTS1的下行接收时机；(d)表示向第1基站BTS1的上行发送时机；(e)表示来自第2基站BTS2的歇止接收时机；(f)表示来自第2基站BTS2的下行接收时机。(g)及(h)表DHO结束时的移动站MS的时机，其分别为(g)表示来自第1基站BTS1的下行接收时机，(h)表示向第1基站BTS1的上行发送时机。(i)及(j)表示将移动站MS的基准时机转移至第2基站BTS2时的移动站MS的时机，其中(i)表示来自第2基站BTS2的下行接收时机；(j)表示向第2基站BTS2的上行发送时机。
(k)表示第2基站BTS2的基准时机。(1)～(o)表示DHO开始时的第2基站BTS2的时机，其分别为(1)表示第2基站BTS2的歇止发送时机；(m)表示第2基站BTS2的下行发送时机；(n)表示第2基站BTS2的上行接收时机。(o)表示将DHO的结束时及移动站MS的基准时机转移至第2基站BTS2时的第2基站BTS2的上行接收时机。
在如所例示的基站间为非同步的系统的情况下，由于第1基站BTS1的第1基准时机S1(图4(a))与第2基站BTS2的第2基准时机S2(图4(k))不同步，其时机也不同。在图4中，Tsect1S3表示第1基站BTS1的长码(长周期扩展码)与第1基站BTS1的歇止信道的相位；Tsect2S7表示第2基站BTS2的长码与第2基站BTS2的歇止信道的相位。另外，Tframe1S4为用以在保持第1基站BTS1的下行正交性的同时将无线帧的时机平均化的偏移，第1基站BTS1的下行无线帧的偏移如图4(b)所表明为(Tsect1+Tframe1)。
另一方面，移动站MS在从下行无线帧的接收时机推迟下行上行偏移S5的时机发送上行无线帧(图4(d))。因此，由于DHO开始时的第1基站BTS1对于移动站MS的传送延迟时间为D1S，所以从第1基站BTS1观察到的移动站MS的上行无线帧发送时机为从第1基站BTS1的基准时机S1(图4(a))推迟(Tsect1+Tframe1+下行上行偏移+D1S)的时机(图4(d))。在此，简单地将该发送时机称作(Tsect1+Tframe1+下行上行偏移+D1S)。
在此，为了移动站MS从第1基站BTS1向第2基站BTS2进行DHO，第2基站MTS2有必要掌握来自移动站MS的上行无线帧的发送时机(也是移动站MS的下行无线帧的接收时机)。因此，在移动站MS中对当前的上行无线帧的发送时机(图4(d))与第2基站BTS2的歇止信道的接收时机(图4(e))的时机差TDHO进行测定，并经由控制信道和上位装置将该结果作为值TDHOS8传给第2基站BTS2。比起时机差TDHO，在第2基站BTS2中在从第2基站BTS2的基准时机S2(图4(k))推迟(Tsect2+TDHO-下行上行偏移)的发送时机发送下行无线帧(图4(m))。在此，简单地将该发送时机称为(Tsect2+TDHO-下行上行偏移)。据此，移动站MS可以在与第1基站BTS1的下行无线帧(图4(c))相同的时机接收第2基站BTS2的下行无线帧(图4(f))。
另外，第2基站BTS2在从该基准时机S2(图4(k))推迟相位Tsect2S7的时机发送歇止信道(图4(1))，然后再在推迟TMDHOS9的时间的发送时机发送下行无线帧(图4(m))。在此，时间TMDHOS9等于(TDHO+下行上行偏移)。
另一方面，由于第2基站BTS2的上行无线帧的接收基准时机S10为从第2基站BTS2的基准时机S2(图4(k))经过(推迟)(Tsect2+TDHO)的时间的时机，所以第2基站BTS2可以以比接收基准时机S10还推迟(2×D2S)的时间的接收时机接收来自移动站MS的上行无线帧(图4(n))。以下简单地将该接收时机称作(2×D2S)。
从DHO开始到DHO结束，第2基站BTS 2的来自移动站MS的上行无线帧的接收时机渐渐进行变化。而且，在DHO结束时，第2基站BTS2的上行无线帧的接收时机为从接收基准时机S10经过(D2S+D1E-D1S+D2E)的时间的时机(图4(o))。以下简单地将该接收时机称作(D2S+D1E-D1S+D2E)。在结束DHO时，移动站MS从第1基站BTS1向第2基站MTS2切换歇止信道的接收。
如果为收发信时，若歇止信道的接收时机不同则上行无线帧的发送时机有变化。但是，DHO动作时将使上行无线帧的时机不会因接收歇止信道的基站(BTS)变化而变化。从以上内容可以明白DHO中的第2基站BTS2的上行无线帧的接收时机从(2×D2S)变化为(D2S+D1E-D1S+D2E)。而且，如图4所示，这些接收时机若经常为正值，第2基站BTS2就可以顺利地接收上行无线帧。
另外，在将移动站MS的基准时机转移至第2基站MST2时，移动站MS在从下行无线帧的接收时机推迟下行上行偏移S5加上α的时间(上行下行偏移+α)的时机发送上行无线帧(图4(j))。在此，α＝(D1E-D1S+D2S-D2E)，本例中为正值。
可是，根据DHO中的状态，第2基站BTS2的上行无线帧的接收时机有可能为负值。图5为表示该情形的说明图(与图4对应)。与前面的图4相同的代码表示同等部分，在此省略与图4中说明相同的部分。
但是，由于DHO结束时的第2基站BTS2的上行无线帧的接收时机为(D2S+D1E-D1S+D2E)，所以如图5所示当(D1S＞(D2S+D1E+D2E))时接收时机为负值状态(参照图5(0))。因此，上行无线帧在早于第2基站BTS2的上行无线帧的接收基准时机S10的时机到达第2基站BTS2，这样第2基站BTS2就不能进行所需的接收。即，当上行无线帧比接收基准时机S10还靠前时，第2基站BTS2将不能接收上行无线帧。
在此，将移动站MS的基准时机转移至第2基站MST2时的在移动站MS中向第2基站MTS2的发送时机的上述α的值为负(参照图5(j))。
另外，假设为比基站BTS的接收基准时机还靠前的上行无线帧，为了接收该上行无线帧也考虑到增加搜索器的相关器的数量这一对应方法。可是，这将使结构变得较为复杂，在成本上也不能说是理想的对策。
另外，Todd R.Sutton所发行的美国专利第5,644,591号阐示了CDMA通信系统中获得搜索的方法及装置。依照Sutton，将搜索PN码片偏移假定的大窗，如果发现了指示存在具有一个大搜索窗的码片偏移的导频信号的能量信号，则进行偏移假定的子集的搜索，即搜索小窗。Sutton的阐示中，具有大搜索窗的搜索器也是必要的，所以不能削减搜索器的相关器的数量。
因此，本发明的目的是提出一个以简易的结构解决上述问题点的、即使在DHO时基站的上行无线帧的接收时机比基站的接收基准时机还早的情况下也能使同步灵活地追随基站并接收上行无线帧的CDMA接收机和接收方法。
发明内容
依据本发明可以获得一种具有从用天线接收的高频信号中得到基带信号的无线电路部和对基带信号所包含的来自复数个通道的信号进行合成而得到解调信号的解调电路部的CDMA接收机，其特征在于解调电路部包括将对基带信号的解扩时机一点点错开同时求出相关值电平并寻找最合适的接收时机、输出接收时机信号的搜索器；在接收时机信号所指示的接收时机进行基带信号的解扩并进行检波处理的finger处理部；控制CDMA接收机的控制部，搜索器具有以根据控制部所指示的帧偏移的相位产生扩展码的扩展码发生器；延迟扩展码以使解扩时机相异一定时间间隔的搜索用延迟电路；采用由搜索用延迟电路延迟的扩展信号以一点点不同的接收时机将基带信号分别进行解扩并输出相关值信号的相关器群；对相关值信号相加指定次数并输出相加后相关值信号的加法器群；通过从相加后相关值信号检出峰值以寻找高电平的接收时机并判断是否作为有效通道的有效通道判断部，在该CDMA接收机中，搜索器具备在扩展码发生器和搜索用延迟电路之间插入的搜索窗偏移用延迟电路，其使扩展码发生器所产生的扩展码延迟所选择的搜索窗偏移量并向搜索用延迟电路输出；连接于有效通道判断部的搜索窗偏移控制部，其响由应有效通道判断部提供的峰值时机信号及峰值电平信号并算出参照阈值算出的搜索窗偏移量；在搜索窗偏移控制部和搜索窗偏移用延迟电路之间插入的同时连接于控制部的选择器，其响应由控制部提供的分集交接开始信号并选择算出的搜索窗偏移量和初始搜索窗偏移量之一，然后将所选择的搜索窗偏移量提供给搜索窗偏移用延迟电路。
另外，依据本发明可以获得一种具有从用天线接收的高频信号中得到基带信号的无线电路部和具备拥有搜索窗的搜索器对基带信号所包含的来自复数个通道的信号进行合成而得到解调信号的解调电路部的CDMA接收机的接收方法，其特征在于搜索器包括以根据帧编移量的相位产生扩展码的扩展码发生器和使扩展码发生器所产生的扩展码延迟搜索窗偏移量的搜索窗偏移用延迟电路，在CDMA接收方法中，在扩展码发生器设定较小的值作为帧偏移量，并在接收上行无线帧之际控制搜索窗偏移用延迟电路以使搜索窗的动作开始时机延迟。
再有，依据本发明可以获得一种具有从用天线接收的高频信号中得到基带信号的无线电路部和具备拥有搜索窗的搜索器对基带信号所包含的来自复数个通道的信号进行合成而得到解调信号的解调电路部的CDMA接收机的接收方法，其特征在于搜索器包括产生用帧偏移所指示的相位的扩展码的扩展码发生器和使由扩展码发生器所产生的扩展码延迟搜索窗偏移量的搜索窗偏移用延迟电路，在CDMA接收方法中，在移动站一边从DHO原基站向DHO目标基站移动一边无瞬间中断地继续通信的分集交接(DHO)动作中，当接收时机成为负值的DHO目标基站被指定的情况下，在DHO目标基站设定移动站所测定的当前的上行无线帧的发送时机与DHO目标基站的歇止信道的相位的时机差(TDHO)，在DHO目标基站的CDMA接收机中接收上行无线帧之际输出设定DHO开始信号，在搜索窗偏移用延迟电路设定初始值(WOini)作为搜索窗偏移量，在扩展码发生器中设定(TDHO-WOini)作为帧偏移量。
图1所示为CDMA接收机的分集交接情形的模式说明图；图2所示为现有的CDMA接收机的一结构例框图；图3所示为图2中示出的现有的CDMA接收机所使用的现有的搜索器的概略结构框图；图4所示为关于移动站从基站(第1基站)向另一基站(第2基站)移动时的DHO动作的帧时机的说明图；图5所示为关于移动站从基站向另一基站移动时的DHO动作的帧时机的说明图；图6所示为本发明实施方式1所涉及的CDMA接收机的结构框图；图7所示为图6中示出的CDMA接收机所使用的搜索器的详细结构框图；图8A～图8C为图7中示出的搜索器的动作说明图；图9所示为本发明的实施方式2所涉及的CDMA接收机的结构框图；图10所示为图9中示出的CDMA接收机所使用的搜索器的详细结构框图。
实施方式为了较详细地阐述本发明，按照附图进行说明。
图6为依据本发明的实施方式1的CDMA接收机50A的结构框图，图7所示为该CDMA接收机50A所使用的搜索器13A的详细结构框图。在本实施方式中该搜索器13A的结构不同于现有者，但有关其他部分的结构与前面例示的现有的CDMA接收机50(图2)大致相同。
在图6中，输入至CDMA接收机50A的解调电路部10A的接收数据信号被输入给由第1至第n的finger电路12(1)～12(n)构成的finger处理部12和搜索器13A。搜索器产生用以对接收数据信号11进行解扩的、以控制部19所指示的帧偏移信号18所指示的相位的扩展码。
搜索器13A将对于接收数据信号11的解扩时机一点点错开同时求出相关值电平，并寻找最合适的接收时机，并将finger处理部12所应接收的接收时机作为接收(峰值)时机信号16指示给finger处理部12的各finger电路12(1)～12(n)。另外，如果根据从控制部19所输出的DHO开始信号17指示了动作，搜索器13A则将搜索窗偏移值设定为初始值即初始搜索窗偏移值(WOini)。
在finger处理部12中，以接收(峰值)时机信号16所指示的接收时机进行接收数据信号11的解扩并进行检波处理。来自finger处理部12的各finger电路12(1)～12(n)的输出被分别输入至加法器(最大比合成器)14并被相加(RAKE合成)。相加后的数据在解码器15中被解码。在此，finger处理部12的finger电路12(1)～12(n)对应于该CDMA接收机10A所应处理的通道数进行准备。在finger处理部12，例如若n＝8则可进行最大8通道的RAKE合成。
图7所示的搜索器13A除了作为现有例列举的图3所示者之外，作为电路要素具备搜索窗偏移控制部26、搜索窗偏移用延迟电路24及选择器32；作为信号具备初始搜索窗偏移量(WOini)的输入信号及DHO开始信号17。
在图7中，接收数据信号11被输入至相关器群20的第1至第m的相关器20(1)～20(m)。第1至第m的相关器20(1)～20(m)分别以一点点不同的接收时机进行解扩。即，相关器群20对从搜索用延迟电路23所提供的被连续延迟的扩展码27和接收数据信号11之间的相关值进行计算。相关器群20的输出相关值信号28分别输入至加法器群21的第1至第m的加法器21(1)～21(m)。第1至第m的加法器21(1)～21(m)对相关值进行指定次数(作为参数可变更)的相加(积分)，相加后相关值信号(合计的相关值)29分别输出至有效通道判断部22。即，搜索用延迟电路23和相关器群20和加法器群21的组合作为在具有搜索器13A可以搜索的一定的搜索范围的可控制的搜索窗内对接收数据信号11与被连续延迟的扩展信号27之间的相关值进行计算并输出合计相关值29的计算单元而工作。
有效通道判断部22通过从相加后相关值信号29检出峰值来寻找电平高的接收时机并判断是否为有效通道。
在有效通道判断部22中，对所决定的有效通道进行保护处理，即使因衰落等导致电平变动或接收时机多少有变化也能使有效通道的分配不频繁改变而进行稳定的接收。
有效通道判断部22所判断的有效通道信息作为各通道的峰值时机信号16和峰值电平信号30而输出。峰值时机信号16被分别输出至该当的Finger处理部12的第1至第n的finger电路12(1)～12(n)和搜索窗偏移控制部26；峰值电平信号30被输出至搜索窗偏移控制部26。总之，有效通道判断部22作为从合计的相关值29决定接收时机的决定单元而工作。
搜索窗偏移控制部26在从控制部19没有输出DHO开始信号17时，其响应所输入的峰值时机信号16及峰值电平信号30并参照阈值DthE、DthL算出搜索窗偏移量WO，并将该算出的搜索窗偏移量WO输出至选择器32。选择器32将算出的搜索窗偏移量WO作为原样选择的搜索窗偏移量31输出至搜索窗偏移用延迟电路24。
另一方面，在从控制部19输出DHO开始信号17并指示DHO时，由选择器32所选择的搜索窗偏移量31被选择为初始搜索窗偏移量(WOini)，并将该信号(选择的搜索窗偏移量)31输出至搜索窗偏移用延迟电路24，并取得接收信号的帧同步。取得同步后进行与未从控制部19输出DHO开始信号17时同样的动作。
扩展码发生器25以对应于控制部19所指示的帧偏移18的相位产生用以在相关器群20进行解扩的扩展码并输出至搜索窗偏移用延迟电路23。搜索窗偏移用延迟电路24将扩展码延迟选择的搜索窗偏移量31并输出至搜索用延迟电路23。搜索用延迟电路23将从搜索窗偏移用延迟电路24所输入的扩展码延迟并分别输出至相关器群20的第1至第m的相关器20(1)～20(m)以使相关器群20的第1至第m的相关器20(1)～20(m)的解扩时机有一定时间间隔的不同。
总之，搜索窗偏移用延迟电路24和扩展码发生器25和搜索窗偏移控制部26和选择器32的组合在初始状态被预先设定略小的帧偏移18并作为可控制的搜索窗进行移位的移位单元而工作。
象这样，图7所示的搜索器13A具有如后述图8A至图8C所示的拥有搜索器13A可搜索的一定的搜索范围的可控制的搜索窗。如前述，一定的搜索范围由相关器群20的相关器(即加法器群21的加法器)的数量m所决定。另外，可控制的搜索窗的开始时刻(动作开始时机)相当于参照图4及图5前述的该当基站的上行无线帧的接收基准时机S10，但如参照图8A至图8C所后述，其可在时间轴上移位。
下面，对上述实施方式1涉及的CDMA接收机50A的DHO动作进行说明。
如参照图1所述，在以下的说明中也设D1S表示从第1基站BTS1观察到的DHO开始时的移动站MS的传送延迟时间；D2S表示从第2基站BTS2观察到的DHO开始时的移动站MS的传送延迟时间；D1E表示从第1基站BTS1观察到的DHO结束时的移动站MS的传送延迟时间；D2E表示从第2基站BTS2观察到的DHO结束时的移动站MS的传送延迟时间。关于移动站MS从第1基站BTS1向第2基站BTS2移动的DHO动作的帧时机与前面图4及图5中所示内容完全相同。
下面，参照图5，当D1S＞(D2S+D1E+D2E)的关系成立，在DHO结束时的第2基站BTS2的上行无线帧的接收时机(D2S+D1E-D1S+D2E)为负值的情况下的第1种实施方式所涉及的CDMA接收机50A的动作进行说明。附带说明，在现有的CDMA接收机50的情况下，上行无线帧在比第2基站BTS2的上行无线帧的接收基准时机S10还早的时机到达第2基站BTS2，所以第2基站BTS2不能接收到上行无线帧。
已经说明，由于基站间为非同步，所以两站的基准时机也不同。在图5中，Tsect1S3表示第1基站BTS1的长码(长周期扩展码)和第1基站BTS1的歇止信道的相位；Tsect2S7表示第2基站BTS2的长码和第2基站BTS2的歇止信道的相位；Tframe1S4表示用以在保持第1基站BTS1的下行正交性的同时将无线帧的时机加以平均化的偏移。第1基站BTS1的下行无线帧的偏移是(Tsect1+Tframe1)。
在本实施方式中，装置动作的大部分与现有者大概相同。即，移动站MS在从下行无线帧的接收时机滞后下行上行偏移S5的时机发送上行无线帧，在DHO开始时从第1基站BTS1观察的移动站MS的上行无线帧的发送时机为(Tsect1+Tframe1+下行上行偏移+D1S)。
移动站MS对当前的上行无线帧的发送时机和第2基站BTS2的歇止信道的相位Tsect2的时机差进行测定，并将其结果作为值TDHO8，经由控制信道(图中未示)和上位装置(图中未示)传给第2基站BTS2。第2基站BTS2不是以时机差TDHO，而是以时机(Tsect2+TDHO-下行上行帧偏移)发送下行无线帧(图5((m))。据此，移动站MS可以在与第1基站BTS1的下行无线帧相同的时机进行接收。第2基站BTS2的上行无线帧的接收基准时机S10为(Tsect2+TDHO)，并在比接收基准时机S10还滞后(2×D2S)的时机接收来自移动站MS的上行无线帧。
从DHO开始到DHO结束，第2基站BTS 2的来自移动站MS的上行无线帧的接收时机渐渐发生变化。在DHO结束时，该接收时机为(D2S+D1E-D1S+D2E)，移动站MS将歇止信道的接收从第1基站BTS1切换至第2基站BTS2。
由于DHO结束时的第2基站BTS2的上行无线帧接收时机为(D2S+D1E-D1S+D2E)，所以在如图5所示的情况下，接收时机的传输延迟时间为负值状态。因此，上行无线帧在接收时机信号比第2基站BTS2的上行无线帧的接收基准时机S10还早的时机到达第2基站BTS2(上行无线帧比接收基准时机S10靠前)(参照图5(0))。另外，用现有的CDMA接收机50在这种时候第2基站BTS2不能接收到上行无线帧。
在本实施方式所涉及的CDMA接收机50A中，如图7所示，其为可以对搜索器13A的开始搜索的时机(搜索窗开始时刻(动作开始时机))进行变更的结构。因此，即使在DHO中接收时机为负值的情况下也能继续接收。
即，在本实施方式所涉及的CDMA接收机50A中，当第2基站BTS2被指定为DHO目标基站时，将由上位装置设定移动站MS所测定的值即时机差TDHO以替代收发信时的帧偏移。这时，在第2基站BTS2中，在接收上行无线帧时设定DHO开始信号17，并将初始搜索窗偏移量(WOini)作为选择的搜索窗偏移量31设定于搜索窗偏移用延迟电路24。另外，同时将(TDHO-WOini)作为帧偏移信号18设定于扩展码发生器25。
接下来，用图8A、图8B及图8C的说明图来说明上述动作。
首先为图8A的状态，第2基站BTS2所指定的BST接收基准时机被设定为(TDHO-WOini)，并通过使搜索器13A的开始搜索的时机(搜索窗开始时刻(动作开始时机))滞后初始搜索窗偏移量(WOini)而使实际的BST接收基准S10与时机差TDHO持平。
通过使CDMA接收机(移动站)50A为如此动作状态，在与该移动站MS的位置相对应，传送延迟时间变大且将超过搜索器13A中搜索窗的搜索范围时，如图8B所示，通过增大搜索窗偏移量WO(图7的31)来追随移动站MS的位置(活动)，第2基站BTS2可以连续接收上行无线帧。
另外，与之相反，在因移动站MS的移动而传送延迟时间变小且将超过搜索器13A中搜索窗的搜索范围时，如图8C所示，可以通过减小搜索窗偏移量WO(图7的31)而进行适当的接收。即，在第2基站BTS2中将应接收的上行无线帧比时机差TDHO靠前的情况下，第2基站MTS2也能够接收上行无线帧。问其原因，是因为可以将图5中的接收基准时机S10(搜索窗的开始时刻(动作开始时机))提早。
象这样依据本发明，通过作为CDMA接收机的初始状态预先将对扩展码发生器的帧偏移的设定偏小设定，按其设定量相应地使搜索窗的动作开始时机滞后，并根据接收状态·动作状态将搜索窗的动作开始时机提早或滞后，可以使基站方面较为灵活地追随移动站MS的移动。即使在DHO时，在无线帧的接收时机比基站BTS的接收基准时机还早的情况下，也可以通过对应变更搜索器13A中搜索窗的动作开始时机而灵活地追随移动站MS的活动并在基站BTS中接收上行无线帧。
接下来，参照图9及图10，就依据本发明的第2种实施方式的CDMA接收机50B进行说明。该实施方式所涉及的CDMA接收机50B的概略结构与前面图6的框图所示大致相同，但其搜索器的结构有异。图10所示为该实施方式所涉及的搜索器13B的结构框图。该结构与前面图7所示搜索器13A在大部分结构部位是共通的，与前一实施方式所涉及的搜索器13A相比，其仅在去掉了DHO开始信号线17、选择器32这点上是不同的。即，其为省略此部分而简洁化的结构。
与前面的图3所示的现有的搜索器13相比，搜索器13B中加入了搜索窗偏移控制部26、搜索窗偏移用延迟电路24、初始搜索窗偏移量(WOini)的输入信号线。搜索窗偏移用延迟电路24的控制由搜索窗偏移控制部26通过控制线31直接进行。
与上述结构对应，本第2种实施方式中，控制信号等与上述第1种实施方式不同。即，预先将对扩展码发生器25的帧偏移18的设定总是比指定偏小设定，并由控制部19仅在按其设定量相应地使搜索器13B中搜索窗的动作开始时机滞后的方向上加以控制。总之，搜索窗偏移用延迟电路24、扩展码发生器25和搜索窗偏移控制部26的组合总是预先偏小设定帧偏移18并作为将可控制的搜索窗移位的移位单元而工作。
通过如此动作，即使在反复进行HHO(硬切换)和DHO时，也无需判断是收发信呼叫还是DHO而能进一步简化控制部的动作。
在该第2种实施方式中也能获得即使在DHO时无线帧的接收时机比基站BTS的接收基准时机S10还早的情况(图5)下，也可通过对应变更搜索器13B中搜索窗的动作开始时机(开始时刻)来灵活地追随移动站MS的活动并在基站BTS中接收上行无线帧这一与前一实施方式的情况完全相同的效果。
从上述说明可以得知，依据本发明的接收方法，在具有从天线所接收的高频信号中得到基带信号的无线电路部和具备搜索器并将基带信号所包含的来自复数个通道的信号加以合成而得到解调信号的解调电路部的CDMA接收机中，作为帧偏移量将较小的值设定于扩展码发生器，在接收上行无线帧之际对搜索窗偏移用延迟电路进行控制以使搜索窗的动作开始时机更滞后。
据此，即使在DHO时无线帧的接收时机比基站的接收基准时机还早的情况下，也可以使同步灵活地追随移动站并在基站中接收上行无线帧，而不必增加搜索器的相关器。
同样，依据图6及图7所示的本发明方法，在具有从天线所接收的高频信号中得到基带信号的无线电路部和具备搜索器并将所述基带信号所包含的来自复数个通道的信号加以合成而得到解调信号的解调电路部的CDMA接收机中，在DHO动作中指定了接收时机为负值的DHO目标基站的情况下，设定移动站从DHO目标基站测定的时机差TDHO，在接收上行无线帧之际，输出设定DHO开始信号，作为搜索窗偏移量在搜索窗偏移用延迟电路设定初始值即初始搜索窗偏移量(WOini)，作为帧偏移在扩展码发生器设定(TDHO-WOini)。
即便如此，在DHO时无线帧的接收时机比基站的接收基准时机还早的情况下，也可以使同步灵活地追随移动站并在基站中继续接收上行无线帧。
如以上说明，依据本发明，在CDMA接收机中将帧偏移的设定预先偏小设定，并对应地将搜索窗的动作开始时机设定为相应滞后，通过将搜索窗的动作开始时机提早或滞后，即使在DHO时上行无线帧的接收时机比基站的接收基准时机还早，也可以灵活地追随移动站的移动等，并在基站接收上行无线帧。
依据本发明可以获得如下效果由于可以预先偏小设定对扩展码发生器的帧偏移的设定，使搜索器中搜索窗的动作开始时机相应滞后，并使搜索窗的动作开始时机提早或滞后，所以即使在分集交接(DHO)动作时上行无线帧的接收时机比基站的接收基准时机还早的情况下也可使同步灵活地追随，并在基站中稳定地接收上行无线帧。另外，还具有无需增加搜索器的相关器数量而进行对应，在结构上简单·廉价这一优点。
权利要求
1.一种CDMA接收机(50A)，具有从用天线(41)所接收的高频信号得到基带信号(11)的无线电路部(40)和将所述基带信号所包含的来自复数个通道的信号加以合成而得到解调信号的解调电路部(10A)，其特征在于所述解调电路部(10A)包含搜索器(13A)，将针对所述基带信号的解扩时机一点点错开同时求出相关值电平，寻找最合适的接收时机并输出接收时机信号(16)；finger处理部(12)，在所述接收时机信号指示的接收时机进行所述基带信号的解扩并进行检波处理；控制部(19)，控制所述CDMA接收机，所述搜索器(13A)具有扩展码发生器(25)，以根据由所述控制部指示的帧偏移(18)的相位产生扩展码；搜索用延迟电路(23)，延迟扩展码以使解扩的时机有一定时间间隔的不同；相关器群(20)，用由所述搜索用延迟电路延迟的扩展信号以一点点相异的接收时机分别对所述基带信号进行解扩并输出相关值信号(28)；加法器群(21)，将所述相关值信号按指定次数相加并输出相加后相关值信号(29)；有效通道判断部(22)，通过从所述相加后相关值信号检测出峰值来寻找高电平的接收时机并判断是否为有效通道，在所述CDMA接收机中，所述搜索器(13A)具备在所述扩展码发生器和所述搜索用延迟电路之间插入的搜索窗偏移用延迟电路(24)，其使由所述扩展码发生器所产生的扩展码延迟选择的搜索窗偏移量(31)并向所述搜索用延迟电路输出；与所述有效通道判定部连接的搜索窗偏移控制部(26)，响应由该有效通道判断部所提供的峰值时机信号(16)及峰值电平信号(30)并算出参照阈值(DthE、DthL)算出的搜索窗偏移量(WO)；在该搜索窗偏移控制部与所述搜索窗偏移用延迟电路之间插入同时与所述控制部连接的选择器(32)，响应由所述控制部提供的分集交接开始信号(17)，选择所述算出的搜索窗偏移量(WO)和初始搜索窗偏移量(WOini)之一，并将所述选择的搜索窗偏移量(31)提供给所述搜索窗偏移用延迟电路。
2.一种CDMA接收机(50B)的CDMA接收方法，该CDMA接收机具有从用天线(41)接收的高频信号中得到基带信号的无线电路部(40)和具备拥有可控制的搜索窗的搜索器(13B)并对所述基带信号所包含的来自复数个通道的信号加以合成而得到解调信号的解调电路部(10B)，其特征在于所述搜索器(13B)包含扩展码发生器(25)，以根据帧偏移量(18)的相位产生扩展码；搜索窗偏移用延迟电路(24)，使由所述扩展码发生器所产生的扩展码延迟规定所述搜索窗的动作开始时机的搜索窗偏移量(31)，在所述CDMA接收方法中，作为所述帧偏移量(18)将较小的值设定于所述扩展码发生器(25)，在接收上行无线帧之际，对所述搜索窗偏移用延迟电路(24)进行控制(26)以使所述搜索窗的动作开始时机(31)更延迟。
3.一种CDMA接收机(50A)的CDMA接收方法，该CDMA接收机具有从用天线(41)接收的高频信号中得到基带信号的无线电路部(40)和具备拥有可控制的搜索窗的搜索器(13A)并对所述基带信号所包含的来自复数个通道的信号加以合成而得到解调信号的解调电路部(10A)，其特征在于所述搜索器(13A)包括扩展码发生器(25)，产生帧偏移(18)所指示的相位的扩展码；搜索窗偏移用延迟电路(24)，使由所述扩展码发生器所产生的扩展码延迟搜索窗偏移量(31、WO)，在所述接收方法中，在移动站(MS)从DHO原基站(BTS1)向DHO目标基站(BTS2)移动的同时无瞬间中断地继续通信的分集交接(DHO)动作中，当指定了接收时机为负值的所述DHO目标基站时，将所述移动站测定的、当前的上行无线帧的发送时机与所述DHO目标基站的歇止信道的相位的时机差(TDHO)设定于所述DHO目标基站，在所述DHO目标基站的所述CDMA接收机中接收上行无线帧之际，输出设定DHO开始信号(17)，作为所述搜索窗偏移量(31)将初始值(WOini)设定于所述搜索窗偏移用延迟电路(24)，作为所述帧偏移(18)将(TDHO-WOini)设定于所述扩展码发生器(25)。
4.一种搜索方法，在CDMA方式中由拥有搜索窗的搜索器(13A)从通过复数个路径接收的接收数据信号(11)搜索接收时机，并检测出该接收时机(16)，其特征在于在分集交接开始(17)时，使所述搜索窗偏移初始偏移量(WOini)，在所述分集交接开始时之外的时候，使所述搜索窗偏移根据对所述接收数据信号进行解扩的结果所计算出的偏移量(WO)。
5.一种搜索方法，在CDMA方式中由可设定帧偏移(18)且拥有搜索窗的搜索器(13A)从通过复数个路径接收的接收数据信号(11)搜索接收时机，并检测出该接收时机(16)，其特征在于作为初始状态，将所述帧偏移(18)的设定预先偏小(TDHO-WOini)设定，并使所述搜索窗的动作开始时机(31)按其设定量延迟(WOini)，根据接收状态·动作状态(16、30)使所述搜索窗的动作开始时机(31、WO)提早或滞后(26)。
6.一种搜索方法，在CDMA方式中由可设定帧偏移(18)且拥有搜索窗的搜索器(13B)从通过复数个路径接收的接收数据信号(11)搜索接收时机，并检测出该接收时机(16)，其特征在于总是使所述帧偏移(18)的设定预先设定为比指定偏小，仅在使所述搜索窗的动作开始时机(31)滞后的方向加以控制(26)。
7.一种用于CDMA接收机的搜索器(12A)，其从通过复数个路径接收的接收数据信号(11)搜索接收时机(16)，其具备计算单元(23、20、21)，在拥有所述搜索器能够搜索的一定搜索范围的可控制的搜索窗内，对所述接收数据信号(11)与连续延迟的扩展码(27)之间的相关值进行计算，并输出合计相关值(29)；决定单元(22)，从该合计相关值决定所述接收时机；移位单元(24、25、26、32)，在初始状态预先偏小(TDHO-WOini)设定帧偏移(18)，并移位所述可控制的搜索窗。
8.权利要求7记载的搜索器，其中，所述决定单元作为所述接收时机输出峰值时机信号(16)和峰值电平信号(30)，所述移位单元具有搜索窗偏移控制部(26)，在阈值(DthE、DthL)被提供的同时连接于所述决定单元，响应所述峰值时机信号(16)及峰值电平信号(30)并参照所述阈值(DthE、DthL)算出搜索窗偏移量(WO)；选择器(32)，响应分集交接开始信号(17)，选择所述算出的搜索窗偏移量(WO)和初始搜索窗偏移量(WOini)之一，并输出选择的搜索窗偏移量(31)；扩展码发生器(25)，以根据所述帧偏移(18)的相位产生扩展码；搜索窗偏移用延迟电路(24)，使所述扩展码延迟所述选择的搜索窗偏移量，并将偏移延迟的扩展码提供给所述计算单元。
9.权利要求8记载的搜索器，其中，所述计算单元具有搜索用延迟电路(23)，使所述偏移延迟的扩展码连续延迟，并输出连续延迟的扩展码(27)；相关器群(20)，进行所述接收数据信号(11)与所述连续延迟的扩展码(27)之间的相关计算，并输出相关值(28)；加法器群(21)，对所述相关值进行连续性合计，并输出所述合计的相关值(29)。
10.一种用于CDMA接收机的搜索器(12B)，其从通过复数个路径接收的接收数据信号(11)搜索接收时机(16)，其具备计算单元(23、20、21)，在拥有所述搜索器能够搜索的一定搜索范围的可控制的搜索窗内，对所述接收数据信号与连续延迟的扩展码之间的相关值进行计算，并输出合计相关值(29)；决定单元(22)，从该合计相关值决定所述接收时机；移位单元(24、25、26)，总是预先设定帧偏移(18)为比指定偏小，并移位所述可控制的搜索窗。
11.权利要求10记载的搜索器，其中，所述决定单元作为所述接收时机输出峰值时机信号(16)和峰值电平信号(30)，所述移位单元具有搜索窗偏移控制部(26)，在阈值(DthE、DthL)被提供的同时连接于所述决定单元，响应所述峰值时机信号(16)及峰值电平信号(30)并参照所述阈值(DthE、DthL)算出搜索窗偏移量(31)；扩展码发生器(25)，以根据所述帧偏移(18)的相位产生扩展码；搜索窗偏移用延迟电路(24)，使所述扩展码延迟所述搜索窗偏移量，并将偏移延迟的扩展码提供给所述计算单元。
12.权利要求11记载的搜索器，其中，所述计算单元具有搜索用延迟电路(23)，使所述偏移延迟的扩展码连续延迟，并输出连续延迟的扩展码(27)；相关器群(20)，进行所述接收数据信号(11)与所述连续延迟的扩展码(27)之间的相关计算，并输出相关值(28)；加法器群(21)，对所述相关值进行连续性合计，并输出所述合计的相关值(29)。
13.一种CDMA系统，伴随移动站(MS)的移动，将该移动站正通信着的基站从第1基站(BTS1)切换至第2基站(BTS2)，且进行所述移动站无瞬间中断地在小区间移动的分集交接(DHO)动作，其特征在于所述第2基站包括拥有可设定帧偏移(18)且可控制的搜索窗的搜索器(13A)；所述第2基站具有作为初始状态将帧偏移(18)的设定预先偏小(TDHO-WOini)设定并将所述搜索窗的动作开始时机(31)按其设定量相应滞后(Woini)的单元(19、32)，所述搜索器具有根据接收状态·动作状态(16、30)将所述搜索窗的动作开始时机(31)提早或滞后的单元(26)。
14.一种CDMA系统，伴随移动站(MS)的移动，将该移动站正通信着的基站从第1基站(BTS1)切换至第2基站(BTS2)，且进行所述移动站无瞬间中断地在小区间移动的分集交接(DHO)动作，其特征在于所述第2基站包括拥有可设定帧偏移(18)且可控制的搜索窗的搜索器(13B)；所述第2基站具有总是将帧偏移(18)的设定预先设定为比指定偏小的单元(19)；所述搜索器具有仅在将所述搜索窗的动作开始时机(31)滞后的方向加以控制的单元(26)。
全文摘要
在具有从高频信号得到基带信号的无线电路部和对基带信号所包含的来自复数个通道的信号加以合成而得到解调信号的解调电路部的CDMA接收机中，以输入扩展码发生器(25)的输出并将输出向搜索用延迟电路(23)输出的搜索窗偏移用延迟电路(24)和对该搜索窗偏移用延迟电路加以控制的搜索窗偏移控制部(26)来构成解调电路部的搜索器(13A)，同时具备选择器(32)，连接来自搜索窗偏移控制部的控制输出和来自接收机控制部(19)的分集交接开始信号线(17)，输出连接于搜索窗偏移用延迟电路。
文档编号H04B1/707GK1402911SQ00816431
公开日2003年3月12日 申请日期2000年10月6日 优先权日1999年10月6日
发明者三浦彻也 申请人:日本电气株式会社