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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen CDMA-Empfänger und insbesondere einen
CDMA-Empfänger
und ein Pfadmanagement- oder
Pfadverwaltungsverfahren und ein Pfadmanagement- oder Pfadeverwaltungsprogramm
dafür,
die während eines
Diversity-Handovers
ausgeführt
werden.
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In
Mobilkommunikationen interferieren mehrere (durch Mehrwegeausbreitung
erhaltene) Wellen mit verschiedenen Laufzeiten aufgrund von verschiedenen
Längen
der Übertragungspfade
der jeweiligen Empfangswellen bei einer Mehrwellenausbreitung miteinander.
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Ein
CDMA-(Codemultiplex-Vielfachzugriff)Empfänger spreizt Informationsdaten über Bänder unter
Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Spreizcodes mit einem Zyklus,
der kürzer
ist als die Laufzeit, so dass mehrere Wellen mit voneinander verschiedenen
Laufzeiten getrennt bzw. extrahiert werden können. Ein derartiger CDMA-Empfänger wählt gültige oder
verfügbare
Pfade basierend auf Leistungsverzögerungsprofilen aus, die durch Entspreizen
von Empfangssignalen erzeugt werden, während die Zeitsteuerung für die Ausführung der
Inphasen-Synthese
(RAKE-Synthese) verzögert
wird, um einen Diversity-Effekt
zu erzielen und die Empfangscharakteristik zu verbessern.
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Bei
einem (nachstehend als DHO bezeichneten) Diversity-Handover empfängt der
CDMA-Empfänger
(nachstehend als Zweigsignale bezeichnete) Signale von mehreren
Basisstationen und wählt
verfügbare
Pfade basierend auf einem Verzögerungsprofil
jedes empfangenen Zweigsignals aus. Die ausgewählten Pfade werden einer Rakesynthese unterzogen.
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In
der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 9-181704 wird
eine mit einem Mehrwegesuchverfahren in Beziehung stehende Technik beschrieben.
In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-141835
wird dagegen eine Technik beschrieben, die mit einem Fingerzuweisungsverfahren
in Beziehung steht, für
den Fall, dass mehrere Zweigsignale existieren.
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Der
vorstehend erwähnte
herkömmliche
CDMA-Empfänger
muss jedoch während
eines DHO bezüglich
jedes Zweigsignals eine Pfadsuche ausführen und Pfadinformation speichern.
Dadurch nimmt die Verarbeitungszeit zu, und außerdem ist ein größerer Speicherbereich
zum Speichern der Pfadinformation erforderlich.
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In
der US-A1-2001/028677 ist ein System für eine Fingerverzögerungsauswahl
in RAKE-Empfängern
beschrieben. Gemäß diesem
Dokument ist jedoch nicht vorgesehen, die Anzahl der gesuchten und
gespeicherten Pfade gemäß der Anzahl
der empfangenen Zweigsignale zu steuern.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen
Probleme zu lösen
und einen CDMA-Empfänger und
ein Pfadmanagementverfahren und ein Pfadmanagementprogramm dafür zum Steuern
der Anzahl von Pfaden gemäß der Anzahl
empfangener Zweigsignale während
eines Diversity-Handovers
bereitzustellen, um die Pfadsuchverarbeitungszeit zu verkürzen und
die Speicherkapazität
zu vermindern.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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Die
Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der
folgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht;
es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm zum Darstellen der Konfiguration einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen CDMA-Empfängers;
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2 ein
Blockdiagramm zum Darstellen der Konfiguration eines in 1 dargestellten
Pfadsuchabschnitts;
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3 ein
Diagramm zum Darstellen der Konfiguration eines in 1 dargestellten
Tabellenspeicherbereichs für
erfasste Pfade;
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4 eine
Tabelle zum Darstellen von Beziehungen zwischen der Anzahl empfangener
Zweigsignale, der Anzahl von Pfaden und der zulässigen Anzahl von Pfaden, die
gemäß der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung bestimmt werden;
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5 ein
Diagramm zum Darstellen der Pfadsuchverarbeitungszeit gemäß der Anzahl
empfangener Zweigsignale im erfindungsgemäßen CDMA-Empfänger und
in einem herkömmlichen
CDMA-Empfänger; und
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6 ein
Diagramm zum Darstellen eines Verfahrens zum Reservieren des Tabellenspeicherbereichs
für erfasste
Pfade.
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Nachstehend
werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen der Konfiguration der ersten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen CDMA-Empfängers. Gemäß 1 weist
diese Ausführungsform
des CDMA-Empfängers
auf: einen Pfadsuchabschnitt 1 zum Suchen von Pfadinformation,
einen Speicher 2 zum Speichern von Information, für jeweilige
Zweigsingnale erzeugte Verzögerungsprofile 3,
ein angepasstes Filter 4 zum Erzeugen der Verzögerungsprofile 3 basierend
auf einem Empfangssignal, einen aus mehreren Einheiten bestehenden
Fingerabschnitt 5 und einen RAKE-Empfangsabschnitt 6 zum Synthetisieren
von Ausgangssignalen des Fingerabschnitts 5. Der Speicher 2 weist
einen Tabellenspeicherbereich 21 für erfasste Pfade zum Speichern
der durch den Pfadsuchabschnitt 1 erfassten Pfadinformation auf.
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Das
angepasste Filter 4 erzeugt ein Verzögerungsprofil bezüglich jedes
Zweigsignals (jeder Basisstation) basierend auf einem Empfangssignal
unter Verwendung eines Spreizcodes für das Zweigsignal. Der Pfadsuchabschnitt 1 durchsucht
die Verzögerungsprofile 3 und
wählt einen
oder mehrere Pfade unter zulässigen
oder verfügbaren
Pfaden aus, um den Pfad (die Pfade) dem Fingerabschnitt 5 zuzuweisen.
Im Fingerabschnitt 5 führt
jede der Fingereinheiten eine Entspreizungsverarbeitung und eine
Kanalschätzverarbeitung
für das
Empfangssignal auf der Basis von Information über den Pfad (Pfadinformation,
wie beispielsweise Pfadlaufzeit, Zweigsignalnummer, usw.) aus, der
durch den Pfadsuchabschnitt 1 zugewiesen wurde. Der RAKE-Empfangsabschnitt 6 synthetisiert
vom Fingerabschnitt 5 ausgegebene Daten und gibt die synthetisierten
Daten an die nachfolgende Stufe als Empfangsdatensymbolinformation aus.
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Nachstehend
wird die Konfiguration des Pfadsuchabschnitts 1 unter Bezug
auf 2 ausführlich
beschrieben.
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2 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen der Konfiguration des Pfadsuchabschnitts 1.
Wie in 2 dargestellt ist, weist der Pfadsuchabschnitt 1 auf:
eine Verzögerungsprofilauswahleinrichtung 11 zum
Auswählen
eines Verzögerungsprofilsignals,
einen Pfadmanagementabschnitt 12 zum Suchen von Information über zulässige oder
verfügbare
Pfade basierend auf dem Verzögerungsprofilsignal,
um die Information im Tabellenspeicherbereich 21 für erfasste
Pfade zu speichern, und einen Fingerzuweisungscontroller 13 zum
Bestimmen einer Fingerzuweisung basierend auf den im Tabellenspeicherbereich 21 für erfasste
Pfade gespeicherten Tabellen für
erfasste Pfade.
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In
den in den 1 und 2 dargestellten jeweiligen
Abschnitten (Fingerabschnitt 5, RAKE-Empfangsabschnitt 6 und
Pfadsuchabschnitt 1) ist ein später beschriebenes Programm
zum Implementieren von Verarbeitungen gespeichert.
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Nachstehend
wird die Konfiguration einer im Tabellenspeicherbereich 21 für erfasste
Pfade gespeicherten Tabelle unter Bezug auf 3 ausführlich beschrieben.
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Für jedes
Zweigsignal wird eine Pfadtabelle bereitgestellt. In den jeweiligen
Pfadtabellen wird ein Bereich für
eine bestimmte Anzahl von Pfaden (N_Paths) reserviert. Die Pfadtabelle
weist eine Zweigsignalnummer auf und enthält für jeden Pfad verschiedenartige
Information, die für
den Pfadmanagementabschnitt 12 und den Fingerzuweisungscontroller 13 erforderlich
ist, wie beispielsweise einen Pfadsynchronisationszustand, eine
Pfadverzögerungszeit,
einen Korrelationspegel oder -wert, eine Nummer eines zugewiesenen
Fingers, usw., bezüglich.
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Durch
das auf den erfindungsgemäßen CDMA-Empfänger angewendete
Pfadmanagementverfahren wird während
des Diversity-Handovers
(DHO) die Anzahl von Pfaden gemäß der Anzahl
empfangener Zweigsignale gesteuert. Wie in 2 dargestellt ist,
wird die Tabelle für
erfasste Pfade für
jedes Zweigsignal basierend auf dem Verzögerungsprofil des Zweigsignals
konstruiert und im Tabellenspeicherbereich 21 für erfasste
Pfade gespeichert. Durch Einstellen der Anzahl der zu suchenden
oder zu erfassenden Pfade (nachstehend als Suchpfade bezeichnet)
auf der Basis einer Erhöhung/Verminderung
der Anzahl empfangener Zweigsignale kann die Zeitdauer zum Beenden
der Pfadsuchverarbeitung (Verarbeitung zum Suchen von Verzögerungsprofilen für die gleichen
Signale mit jeweils verschiedenen Verzögerungs- oder Laufzeiten, die
nachstehend als Pfadsuchverarbeitung bezeichnet wird) verkürzt werden.
Außerdem
können
die Speicherkapazität
des Tabellenspeicherbereichs 21 für erfasste Pfade und die Speichernutzung
reduziert werden. Daher wird der Leistungsverbrauch des CDMA-Empfängers aufgrund
der verminderten Pfadsuchverarbeitungszeit, Speicherkapazität und Speichernutzung
gesenkt.
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Nachstehend
wird die Arbeitsweise der vorliegenden Ausführungsform des CDMA-Empfängers beschrieben.
Zunächst
wird die Verarbeitung für
den Fall beschrieben, dass nur ein Zweigsignal vorhanden ist.
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Der
Pfadmanagementabschnitt 12 sucht Verzögerungsprofile 3 für einen
oder mehrere Peakpunkte oder -werte der jeweiligen Profile und erfasst ihre
Positionen (Pfadverzögerungszeit)
und Korrelationspegel (Korrelationswerte). Außerdem führt der Pfadmanagementabschnitt 12 eine
Pfadsuchverarbeitung für
den erhaltenen Peakwert (Pfad) aus. D.h., der Pfadmanagementabschnitt 12 führt eine
Validitätsprüfung zum
Entscheiden der Validität
des erfassten Pfades basierend auf dem Korrelationspegel des Pfades,
eine Peakmaskierungsverarbeitung zum Löschen der Umgebung des erfassten
Peaks von den Verzögerungsprofilen,
so dass der gleiche Pfad nicht mehreren Fingern zugewiesen wird,
und eine Pfadschutzverarbeitung zum Desynchronisieren des Pfades
aus, wenn in einer der Anzahl von Pfadschutzereignissen entsprechenden
Anzahl hintereinander kein Pfad erfasst worden ist, um eine durch
einen vorübergehenden
Abfall des Korrelationspegels aufgrund von Signalschwund verursachte Änderung
der Pfade oder einen Pfadumschaltvorgang zu verhindern. Der Pfadmanagementabschnitt 12 führt die Pfadsuchverarbeitung
in einer der Anzahl von Pfaden entsprechenden Anzahl aus, und die
erfasste Information über
die entsprechenden Pfade wird im im Speicher 2 reservierten
Tabellenspeicherbereich 21 für erfasste Pfade gespeichert.
Der Fingerzuweisungscontroller 13 wählt verfügbare Pfade basierend auf der
im Tabellenspeicherbereich 21 für erfasste Pfade gespeicherten
Information aus und weist die Pfade den jeweiligen Fingern zu. Ein
Verfahren zum Zuweisen von Pfaden besteht in der Zuweisung der verfügbaren Pfade
in der abnehmenden Folge der Korrelationspegel der Finger. Wenn
die Anzahl verfügbarer
Pfade für
die Finger nicht ausreichend ist, werden die Finger, denen kein
Pfad zugewiesen worden ist, keiner RAKE-Synthese unterzogen. Andererseits
werden, wenn die Anzahl verfügabre
Pfade größer ist
als die Anzahl der Finger, die Pfade, die den Fingern nicht zugewiesen
worden sind, Pfadkandidaten für
eine Zuweisung.
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Nachstehend
wird die während
eines Diversity-Handovers (DHO) ausgeführte Verarbeitung des CDMA-Empfängers beschrieben,
wenn die Anzahl der Zweigsignale N_BH N beträgt (wobei N eine ganze Zahl
ist, die größer ist
als 1). Der Pfadmanagementabschnitt 12 führt die
vorstehend erwähnte Pfadsuchverar beitung
in sequenzieller Folge bezüglich
jedes Zweigsignals aus. Der Pfadmanagementabschnitt 12 wählt die
Verzögerungsprofile,
die der Peakerfassung unterzogen worden sind, für die Zweigsignale auf der
Basis von Pfadsuchobjektzweigsignalnummern durch den Verzögerungsprofildetektor 11 aus.
Erfasste Pfade werden in der für
jedes Zweigsignal bereitgestellten Tabelle für erfasste Pfade gespeichert,
wie in 3 dargestellt ist. Der Fingerzuweisungscontroller 13 wählt einen
oder mehrere Pfade, die einem Finger (Fingern) zugewiesen werden
sollen, von der Pfadtabelle für
jedes Zweigsignal aus und weist die Pfade den jeweiligen Fingern
zu.
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Wenn
die Anzahl der Suchpfade N ein fester (vorgegebener) Wert ist, nimmt
die für
die Pfadsuchverarbeitung erforderliche Zeit einfach proportional zur
Anzahl der Zweigsignale N_BH zu. Daher kann erfindungsgemäß eine Zunahme
der Pfadsuchverarbeitungszeit durch dynamisches Steuern der Anzahl der
Suchpfade (N_Path) in Abhängigkeit
von der Anzahl der Zweigsignale (N_BH) verhindert werden, d.h.,
indem die zulässige
Anzahl von Pfaden, die durch das Produkt aus der Anzahl von Zweigsignalen und
der Anzahl von Suchpfaden gegeben ist, im Wesentlichen auf einen
konstanten Wert gesetzt wird. Auch wenn die Anzahl der Suchpfade
aufgrund einer Zunahme der Anzahl von Zweigsignalen N_BH auf das
N_BH-fache zunimmt, ist die Anzahl der Finger, denen Pfade zugewiesen
werden können,
fixiert, so dass lediglich die Anzahl der Pfadkandidaten für eine Zuweisung
zunimmt. Dadurch kann die Pfadsuchverarbeitungszeit verkürzt werden,
ohne dass die Pfadsuchcharakteristiken beeinträchtigt werden (eine Zunahme
der Pfadsuchverarbeitungszeit, durch eine Erhöhung der Speicherkapazität verursachte
Fehler, usw.), indem N_Path gemäß einer
Zunahme/Abnahme von N_BH reduziert wird.
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Beispielsweise
kann N_Path folgendermaßen
bestimmt werden. Wenn N_BH = 1 ist, beträgt, weil ein Bereich der Pfade,
der der Anzahl der Finger (N_Finger) und der Pfadkandidaten für einen
Pfadschaltvorgang (in diesem Beispiel 4) entspricht, ausreichend
ist, N_Path = N_Finger + 4. Außerdem
wird, wenn N_BH = 2 ist, wenn vorausgesetzt wird, dass die gleich
Anzahl von Fingern jeweiligen Zweigsignalen zugeordnet sind, ein
ausreichender Wert für N_Path
folgendermaßen
dargestellt: N_Path = (N_Finger/2) + 4
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Wenn
N_BH = 3,4, ..., beträgt,
kann N_Path auf ähnliche
Weise durch die folgende Formel bestimmt werden: N_Path
= (N_Finger/N_BH) + 4 (Bruchteile werden abgeschnitten)
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4 zeigt
die Werte von N_Path, wenn N_Finger = m8 und N_BH = 1 bis 8 beträgt.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, kann die Pfadsuchverarbeitungszeit
für den
Fall, dass die Anzahl von Zweigsignalen zugenommen hat, durch Vermindern
der Anzahl der Suchpfade gemäß der Anzahl
der empfangenen Zweigsignale verkürzt werden. Die Anzahl "4" der Pfadkandidaten für einen Pfadschaltvorgang
stellt lediglich ein nicht einschränkendes Beispiel dar.
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5 zeigt
einen Graphen zum Darstellen des Unterschieds zwischen der erfindungsgemäßen und
der herkömmlichen
Pfadsuchverarbeitungszeit (bei der eine von der Anzahl der Zweigsignale
unabhängige
feste Anzahl von Suchpfaden verwendet wird). In 5 beträgt die Verarbeitungszeit
= 100, wenn die Anzahl der Zweigsignale 1 beträgt. Wie in 5 ersichtlich
ist, ist erfindungsgemäß die Zeitdauer
zum Beenden der Pfadsuchverarbeitung im Vergleich zum Stand der
Technik reduziert. Dadurch kann der elektrische Leistungsverbrauch
des Empfängers
gesenkt werden. Außerdem
wird die Zeitdauer von der Erzeugung des Verzögerungsprofils bis zur Zuweisung
von Fingern verkürzt.
Dadurch werden die Pfadsuchcharakteristiken verbessert.
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Nachstehend
wird die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 6 beschrieben.
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6 zeigt
ein Diagramm zum Darstellen des Verfahrens zum Reservieren des Tabellenspeicherbereichs
für erfasste
Pfade. Diese Ausführungsform
des CDMA-Empfängers
hat im wesentli chen die gleiche Konstruktion wie die vorstehend
beschriebene Ausführungsform,
außer
hinsichtlich eines verbesserten Verfahrens zum Reservieren des Tabellenspeicherbereichs
für erfasste
Pfade. Wie in 1 ersichtlich ist, weist der
Speicher 2 den Tabellenspeicherbereich 21 für erfasste
Pfade zum Speichern der Tabelle für erfasste Pfade bezüglich jedes Zweigsignals
auf. In dieser Ausführungsform
wird der gesamte Tabellenspeicherbereich für erfasste Pfade auf der Basis
der maximalen Anzahl erfasster Pfade reserviert, die von der vorstehend
für die
erste Ausführungsform
beschriebenen Beziehung zwischen der Anzahl von Zweigsignalen und
der Anzahl von Suchpfaden hergeleitet wird, wobei die Speicheradresse
des Tabellenbereichs für
erfasste Pfade für
jedes Zweigsignals gemäß der Anzahl
der Zweigsignale geändert
wird.
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Beispielsweise
ist herkömmlich,
wenn die Anzahl von Suchpfaden für
jedes Zweigsignal "12" beträgt und die
maximale Anzahl empfangener Zweigsignale "8" beträgt, für den Tabellenspeicherbereich 21 für erfasste
Pfade ein Speicherbereich für insgesamt
12 × 8
= 96 Pfade erforderlich. Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ist, wenn die Anzahl von Pfaden auf die vorstehend beschriebene
Weise bestimmt wird, die Gesamtanzahl der Pfade maximal, wenn die
Anzahl der Zweige "7" beträgt. D.h., die
maximale Anzahl gespeicherter Pfade beträgt "42" (6 × 7 = 42
Pfade). Infolgedessen muss lediglich Speicherbereich für 42 Pfade
reserviert werden. Vorzugsweise wird erfindungsgemäß die maximale
Anzahl gespeicherter Pfade basierend auf der Beziehung zwischen
der Anzahl empfangener Zweigsignale und der Anzahl der Pfade erhalten.
D.h., die maximale Anzahl gespeicherter Pfade wird durch Bestimmen
des Maximalwertes der Produkte aus der Anzahl empfangener Zweigsignale
und der Anzahl der Pfade erhalten.
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Dadurch
kann der für
den Empfänger
erforderliche Speicherbereich oder die Speicherkapazität reduziert
werden, so dass der Empfänger
miniaturisiert und der elektrische Leistungsverbrauch gesenkt werden
kann.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, kann erfindungsgemäß die Verarbeitungszeit für eine Pfadsuche,
wenn die Anzahl von Zweigsignalen zugenommen hat, durch Ändern der
Anzahl der zu suchenden oder zu erfassenden Pfade gemäß der Anzahl
der empfangenen Zweigsignale verkürzt werden. Beispielsweise
kann die Anzahl der zu suchenden oder zu erfassenden Pfade geändert werden,
indem im Voraus ein Schwellenwert des Empfangssignalpegels gesetzt
und die Anzahl der zu suchenden oder zu erfassenden Pfade basierend
auf der Anzahl von Pfaden bestimmt wird, wenn der Empfangssignalpegel
den Schwellenwert als Ergebnis der RAKE-Synthese überschreitet.
Dadurch verbraucht der CDMA-Empfänger
weniger Leistung.
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Im
Tabellenspeicherbereich für
erfasste Pfade werden der Speicherbereich und die Adresse des Speicherbereichs
zum Speichern erfasster Pfadinformation für jedes Zweigsignal gemäß der Anzahl
der Zweigsignale geändert.
Dadurch kann die Speicherkapazität
reduziert werden, wodurch der Empfänger miniaturisiert und der
elektrische Leistungsverbrauch gesenkt werden kann.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezug auf spezifische erläuternde
Ausführungsformen beschrieben
worden ist, ist die Erfindung nicht durch die Ausführungsformen
beschränkt,
sondern lediglich durch die beigefügten Patentansprüche. Für Fachleute
ist offensichtlich, dass innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden
Erfindung Änderungen
oder Modifikationen der Ausführungsformen möglich sind.