JP2001086031A - 周波数制御方法および受信機 - Google Patents
周波数制御方法および受信機Info
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Abstract
また引き込みの早い周波数制御を実現する周波数制御方
法および受信機を提供する。 【解決手段】 複数の前記チャネルの前記パイロットシ
ンボルから、受信信号の周波数と自己の動作周波数との
差分の推定値を前記チャネル毎に算出し、その推定値を
合成し、合成値に基づいて前記動作周波数を制御する周
波数制御方法。指定されたチャネルのパイロットシンボ
ルを抽出する複数のパイロット抽出部と、そのパイロッ
トシンボルに基づいて受信信号の周波数と自己の動作周
波数との差分の推定値を前記チャネル毎に算出し、その
推定値を合成するAFC部と、その合成値に従って発振
周波数が変化する発振器と、前記パイロット抽出部に所
定のチャネルを割り当てるチャネル割り当て制御部とを
有する受信機。
Description
テムに用いる周波数制御方法および受信機に関し、特に
自己の動作周波数を受信信号の周波数に一致するように
制御する周波数制御方法および受信機に関する。
耐妨害性に優れ、マルチパス環境下でも高い受信特性が
実現できるものとして、移動体通信への応用が注目され
ている。スペクトル拡散通信方式では送信機と受信機の
基準クロックの周波数が一致していることが必要である
が、精度の高い発振器は高価であり低価格が要求される
移動体端末に組み込むには不向きである。そのため、C
DMA移動体端末では一般的に受信信号の周波数に自己
の動作周波数を一致させる周波数制御(AFC:Automa
tic Frequency Control)と呼ばれる制御が行われ
る。
るためのチャネルである受信チャネルのみを用いて受信
信号と自己の周波数との周波数差分を算出し、その差分
を補正するように周波数制御を行っていた。
ック図である。
受信信号からI信号、Q信号を抽出する無線部100
と、I信号、Q信号をアナログ信号からディジタル信号
に変換するA/D部201と、信号処理を行う信号処理
部200と、信号処理部200が出力する周波数制御の
ための信号をディジタル信号に変換するD/A部208
と、波形整形を行うローパスフィルタ209とを有する
構成である。
信号を増幅する。電圧制御発振器102は発振周波数が
入力信号の電圧によって制御可能な発振器である。移相
器103は電圧制御発振器102の出力信号をπ/2シ
フトさせる。乗算器104は増幅器101の出力信号と
電力制御発振器102の出力信号との乗算を行う。乗算
器105は増幅器101の出力信号と移相器103の出
力信号との乗算を行う。ローパスフィルタ106、10
7は乗算器104、105の出力信号をそれぞれ波形整
形する。
信号、Q信号をアナログ・ディジタル変換する。
21〜202nはA/D部201の出力信号を所定の拡散
符号で逆拡散し、拡散復調信号を出力するとともに、拡
散復調信号の中のパイロット信号を抜き出して、その中
の全てのシンボルを同一象限に変換して出力する。レイ
ク合成部203は拡散復調信号を同相合成して出力す
る。遅延プロファイル計算部204は、A/D部201
の出力信号から、推定されるマルチパスの到達位相とそ
の位相での受信レベルを算出し、受信チャネルの遅延プ
ロファイルとして出力する。パス制御部205は遅延プ
ロファイルに基づいてフィンガ部2021〜202nに逆
拡散を行うタイミングを指示する。
02nが出力する同一象限に変換された信号から、受信
信号の周波数と電圧制御発振器102の周波数との差分
を算出し周波数差分信号を出力する。チャネル割り当て
制御部207は受信チャネルを遅延プロファイル計算部
204とフィンガ部2021〜202nに通知する。D/
A部208はAFC部206が出力する周波数差分信号
をディジタル・アナログ変換する。ローパスフィルタ2
09はD/A部208の出力信号の波形整形を行う。
いて説明する。
号、Q信号が抽出され信号処理部200に入力される。
り当て制御部207から遅延プロファイル計算部204
とフィンガ部2021〜2022に通知される。
イル計算部204は入力信号と既知である送信レプリカ
との相関電力値を算出し、受信チャネルの遅延プロファ
イルとして出力する。遅延プロファイルは推定されるマ
ルチパスの到達位相とその位相での受信レベルを示して
いる。パス制御部205は、受信状態の良好な少なくと
も1つの逆拡散のタイミングを受信チャネルの遅延プロ
ファイルから抽出しフィンガ部2021〜202nにそれ
ぞれ指示する。複数のフィンガ部2021〜202nはそ
れぞれパス制御部205から指示されたタイミングで、
チャネル割り当て制御部207から通知された受信チャ
ネルの逆拡散復調を行い、さらにその拡散復調信号の中
からパイロット信号抜き出し、その中のシンボルを全て
同一象限に変換してAFC部206に出力する。
1〜2022から入力される同一象限に変換された信号の
先に入力したシンボルの共役複素数と次に入力したシン
ボルとの複素乗算をそれぞれ行い、シンボル時間当たり
の位相差を算出し、さらにシンボル時間で除算すること
でそれぞれのフィンガに対応する周波数差分を算出し、
それらを合成して出力する。AFC部206の出力信号
は、D/A部208でディジタル・アナログ変換され、
ローパスフィルタ209で波形整形されて電圧制御発振
器102の周波数制御に用いられる。したがって、電圧
制御発振器102の発振周波数は、受信信号の周波数に
一致するように制御される。
受信機では、その受信機に割り当てられた受信チャネル
のパイロット信号のみを用いて周波数制御を行うので、
周波数差分の算出に使用されるパイロット信号のシンボ
ル数が少なく、周波数の引き込みに時間がかかってしま
うという問題があった。
い場合には、シンボル時間とAFC部で算出される位相
差とが小さい値となるため、周波数差分の算出精度が落
ちるという問題もあった。そのため、動作が不要な時間
にバッテリーをオフにして消費電力を低減させるバッテ
リーセーブ動作では、電源投入時などは周波数差分が大
きいので、周波数差分を考慮して長い時間バッテリーオ
ンにしてパイロット信号を待ち受ける必要があり、バッ
テリーセーブの効果が減少してしまう。
問題を解決するためになされたものであり、CDMA移
動機に適した周波数制御方法および受信機を提供するこ
とを目的とする。
本発明の周波数制御方法は、チャネル毎にパイロットシ
ンボルが定められたスペクトル拡散通信における周波数
制御方法であって、複数の前記チャネルの前記パイロッ
トシンボルから、受信信号の周波数と自己の動作周波数
との差分の推定値を前記チャネル毎にそれぞれ算出し、
複数の前記推定値を合成し、前記合成によって得られた
値に基づいて前記動作周波数を制御する周波数制御方法
である。
毎にパイロットシンボルが定められたスペクトル拡散通
信に用いられる受信機であって、指定されたチャネルに
対応するパイロットシンボルをそれぞれ抽出する複数の
パイロット抽出部と、そのパイロットシンボルに基づい
て受信信号の周波数と自己の動作周波数との差分の推定
値を前記チャネル毎にそれぞれ算出し、その推定値を合
成するAFC部と、その合成によって得られた値に従っ
て発振周波数が変化する発振器と、前記パイロット抽出
部に所定のチャネルを割り当てるチャネル割り当て制御
部とを有する構成である。
ャネル毎にパイロットシンボルが定められたスペクトル
拡散通信における周波数制御方法であって、前記チャネ
ル毎のマルチパスの到達位相と該位相における受信レベ
ルを示す複数の遅延プロファイルをそれぞれ算出し、前
記遅延プロファイルに基づいて、前記チャネルを逆拡散
すべきタイミングを決定し、前記タイミングで前記チャ
ネルをそれぞれ逆拡散することによって復調し、復調信
号に挿入されている前記パイロットシンボルから受信信
号の周波数と自己の動作周波数との差分の推定値を前記
チャネル毎にそれぞれ算出し、複数の前記推定値を合成
し、前記合成によって得られた値に基づいて前記自己の
動作周波数を制御する周波数制御方法である。
ネル毎にパイロットシンボルが定められたスペクトル拡
散通信に用いられる受信機であって、前記チャネルのマ
ルチパスの到達位相と該位相における受信レベルを示す
遅延プロファイルを前記チャネル毎に算出し、該遅延プ
ロファイルに基づいて前記チャネルを逆拡散すべきタイ
ミングを抽出するタイミング制御部と、前記タイミング
で前記チャネルをそれぞれ逆拡散することによって復調
し、そのチャネルの復調信号に挿入されている前記パイ
ロットシンボルをそれぞれ抽出する複数のパイロット抽
出部と、前記パイロットシンボルから受信信号の周波数
と自己の動作周波数との差分の推定値を前記チャネル毎
に算出し、複数の前記推定値を合成するAFC部と、そ
の合成によって得られた値に従って発振周波数が変化す
る発振器と、前記パイロット抽出部に復調すべきチャネ
ルをそれぞれ割り当てるチャネル割り当て制御部とを有
する構成である。
いて、前記チャネルは、自己がデータを受信するための
チャネルである受信チャネル、及び前記受信チャネルを
除く少なくとも1つの他のチャネルとしてもよい。
チャネル割り当て制御部は、自己がデータを受信するた
めのチャネルである受信チャネルと、前記受信チャネル
を除く少なくとも1つの他のチャネルとを前記パイロッ
ト抽出部にそれぞれ割り当てる構成である。
では、複数のチャネルのパイロット信号を用いて周波数
差分の算出を行っており、短時間に多くの周波数差分の
推定値を得られるので周波数の引き込みを早く行うこと
ができる。また、受信チャネルのシンボルレートが高い
場合でも、制御チャネルや他ユーザの受信チャネルなど
シンボルレートの低いチャネルを割り当てることで、精
度の高い周波数制御を行うことができる。
が所定の値以上の場合に、前記受信チャネルの前記パイ
ロットシンボルに加えて、前記他のチャネルの前記パイ
ロットシンボルを周波数の制御に用いることにしてもよ
い。
チャネル割り当て制御部は、前記パイロット抽出部に前
記受信チャネルを割り当て、前記受信チャネルのシンボ
ルレートが所定の値以上の場合にはさらに、他のパイロ
ット抽出部に他のチャネルを割り当てる構成である。
抽出部の数が削減される。
図面を参照して詳細に説明する。
ブロック図である。
するための模式図である。
ンテナ受信信号からI信号、Q信号を抽出する無線部1
00と、I信号、Q信号をアナログ信号からディジタル
信号に変換するA/D部と、信号処理を行う信号処理部
300と、信号処理部300の出力する周波数制御のた
めの信号をアナログ変換するD/A部208と、波形整
形を行うLPF209とを有する構成である。
信号を増幅する。電圧制御発振器102は発振周波数が
入力信号の電圧によって制御可能である。移相器103
は電圧制御発振器102の出力信号をπ/2シフトす
る。乗算器104は増幅器101の出力信号と電圧制御
発振器102の出力信号との乗算を行う。乗算器105
は増幅器101の出力信号と移相器103の出力信号と
の乗算を行う。ローパスフィルタ106、107は乗算
器104、105の出力信号の波形整形を行う。A/D
部201は、受信部100からのI信号、Q信号をアナ
ログ・ディジタル変換する。
部2021〜202nは、A/D部201の出力信号を所
定の拡散符号を用い、かつ所定のタイミングで逆拡散
し、拡散復調信号を出力するとともに、拡散復調信号の
中のパイロット信号を抜き出し、その中の全てのシンボ
ルを同一象限に変換して出力する。レイク合成部203
は拡散復調信号を同相合成して出力する。遅延プロファ
イル計算部204はA/D部201の出力信号から、自
己がデータを受信するためのチャネルである受信チャネ
ルについて、推定されるマルチパスの到達位相とその位
相での受信レベルを算出し、受信チャネルの遅延プロフ
ァイルとして出力する。パス制御部205は受信チャネ
ルの遅延プロファイルに基づいてそれぞれのフィンガ部
2021〜202nに逆拡散を行うタイミングを指示す
る。
D部201の出力信号を所定の拡散符号を用い、かつ所
定のタイミングで逆拡散し、さらに拡散復調信号の中の
パイロット信号を抜き出し、その中の全てのシンボルを
同一象限に変換して出力する。 AFC遅延プロファイ
ル計算部3021、3022はA/D部201の出力信号
から、推定されるAFC用チャネルの到達位相とその位
相での受信レベルを計算し、AFC用チャネルの遅延プ
ロファイルとして出力する。パス制御部205はAFC
用チャネルの遅延プロファイルに基づいてAFCフィン
ガ部3011、3012に逆拡散を行うタイミングを指示
する。
21〜202nおよびAFCフィンガ部3011、3012
が出力する全てのシンボルを同一象限に変換した信号か
ら、受信信号の周波数と電圧制御発振器102の周波数
との差分の推定値を算出し差分信号を出力する。なお、
チャネル割り当て制御部305は受信チャネルを遅延プ
ロファイル計算部204とフィンガ部2021〜202n
に通知し、AFC用チャネルをAFC遅延プロファイル
計算部3021、3022とAFCフィンガ部3011、
3012に通知する。
る周波数差分信号をディジタル/アナログ変換する。
の出力信号を波形整形し、電圧制御発振器102に出力
する。
におけるDPDCH1(DPDCH:データチャネル:
Dedicated Physical Data Channel)が受信チャネル
として割り当てられ、DPDCH2とPCCPCH(P
CCPCH:制御チャネル:Primary Common Control
Physical Channel)がAFC用チャネルとして割り
当てられた場合を例にして説明する。
拡散変調されており、シンボルレートは1024ksp
sとする。また、DPDCH2は拡散コード2で拡散変
調されており、シンボルレートは32kspsとする。
またさらに、PCCPCHは拡散コード0で拡散変調さ
れており、シンボルレートは16kspsとする。
DPDCH1が受信チャネルなので、フィンガ部202
1〜202nにDPDCH1を割り当てる。また、遅延プ
ロファイル計算部204は入力信号と送信レプリカとの
相関電力値を算出しDPDCH1の遅延プロファイルを
算出する。パス制御部205はDPDCH1の遅延プロ
ファイルから受信信号が最適となるようなタイミング情
報をフィンガ部202 1〜202nに通知する。フィンガ
部2021〜202nは、それぞれ指示されたタイミング
で入力信号を逆拡散し、レイク合成部203に出力する
とともに、拡散復調信号からパイロット信号を抜き出
し、シンボルが全て同一象限の値となるように変換して
AFC部304に出力する。
DPDCH2がAFC用チャネルなので、AFCフィン
ガ部3011にDPDCH2を割り当てる。また、AF
C用チャネルを通知されたAFC遅延プロファイル計算
部3021、3022は入力信号と既知である送信レプリ
カとの相関電力値を算出し、DPDCH2の遅延プロフ
ァイルを算出する。AFCパス制御部3031はDPD
CH2の遅延プロファイルから受信信号が最適となるよ
うなタイミング情報をAFCフィンガ部301 1に通知
する。AFCフィンガ部3011は、指示されたタイミ
ングで入力信号を逆拡散し、拡散復調信号からパイロッ
ト信号を抜き出して、シンボルが全て同一象限の値とな
るように変換してAFC部304に出力する。
であるので、チャネル割り当て制御部305はAFCフ
ィンガ部3012にPCCPCHを割り当てる。また、
AFC遅延プロファイル計算部3022は入力信号と既
知である送信レプリカとの相関電力値を算出しPCCP
CHの遅延プロファイルを算出する。AFCパス制御部
3032はPCCPCHの遅延プロファイルから受信信
号が最適となるようなタイミング情報をAFCフィンガ
部3012に通知する。AFCフィンガ部3012は、指
示されたタイミングで入力信号を逆拡散し、拡散復調信
号からパイロット信号を抜き出して、シンボルが全て同
一象限の値となるように変換してAFC部304に出力
する。
およびAFCフィンガ部3011、3012から入力され
た同一象限に変換された信号に対して、先に入力された
シンボルの共役複素数と次に入力したシンボルとの複素
乗算を行いシンボル時間当たりの位相差を算出し、続い
てシンボル時間で除算することでそれぞれのフィンガ部
2021〜202nおよびAFCフィンガ部3011、3
012から得られる周波数差分の推定値を算出し、それ
らを合成した信号で電圧制御発振器102の制御を行
う。
には受信チャネルを含んでいてもよく、含んでいなくて
もよい。
レイク受信を行わない通信に用いてもよい。その場合に
は、フィンガ部202はひとつで足り、遅延プロファイ
ル計算部204とパス制御部205とAFC遅延プロフ
ァイル計算部302とAFCパス制御部303は不要で
あり、フィンガ部202とAFCフィンガ部301は予
め定められたタイミングで逆拡散すればよい。
号の他にAFC用チャネルのパイロット信号をも用いて
周波数差分の算出を行っており、短時間に多くの周波数
差分の推定値を得られるので周波数の引き込みを早く行
うことができる。また、受信チャネルのシンボルレート
が高い場合でも、AFC用チャネルに制御チャネルや他
ユーザの受信チャネルなどシンボルレートの低いチャネ
ルを割り当てることで、精度の高い周波数制御を行うこ
とができる。
しても高速で精度の高い周波数制御でカバーすることが
でき、安価な発振器を用いることができ受信機を低価格
化できる。また、バッテリーセーブ動作においても、バ
ッテリーオンの時間を短くでき、受信機を低消費電力化
できる。
トが高い場合のみ、複数のチャネルのパイロット信号を
用いて周波数制御を行ってもよい。
ンガ部3011、3012の数が削減され、さらに低消費
電力化できる。
うな効果を有する。
他のチャネルのパイロットシンボルを用いて周波数差分
の算出を行っており、短時間に多くの周波数差分の推定
値を得られるので周波数の引き込みを早く行うことがで
きる。また、受信チャネルのシンボルレートが高い場合
でも、制御チャネルや他ユーザの受信チャネルなどシン
ボルレートの低いチャネルを割り当てることで、精度の
高い周波数制御を行うことができる。
しても高速で精度の高い周波数制御でカバーすることが
でき、安価な発振器を用いることができ受信機を低価格
化できる。また、バッテリーセーブ動作においても、バ
ッテリーオンの時間を短くでき、受信機を低消費電力化
できる。
い場合のみ、他のチャネルのパイロットシンボルを用い
て周波数制御を行うと、同時に動作するパイロット抽出
部の数が削減され、さらに低消費電力化できる。
ある。
式図である。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 チャネル毎にパイロットシンボルが定め
られたスペクトル拡散通信における周波数制御方法であ
って、 複数の前記チャネルの前記パイロットシンボルから、受
信信号の周波数と自己の動作周波数との差分の推定値を
前記チャネル毎にそれぞれ算出し、 複数の前記推定値を合成し、 該合成によって得られた値に基づいて前記動作周波数を
制御する周波数制御方法。 - 【請求項2】 チャネル毎にパイロットシンボルが定め
られたスペクトル拡散通信における周波数制御方法であ
って、 前記チャネル毎のマルチパスの到達位相と該位相におけ
る受信レベルとを示す遅延プロファイルをそれぞれ算出
し、 前記遅延プロファイルに基づいて、前記チャネルを逆拡
散すべきタイミングを決定し、 前記タイミングで前記チャネルをそれぞれ逆拡散するこ
とによって復調し、 復調信号に挿入されている前記パイロットシンボルから
受信信号の周波数と自己の動作周波数との差分の推定値
を前記チャネル毎にそれぞれ算出し、 複数の前記推定値を合成し、 該合成によって得られた値に基づいて前記自己の動作周
波数を制御する周波数制御方法。 - 【請求項3】 前記チャネルは、 自己がデータを受信するためのチャネルである受信チャ
ネル、及び前記受信チャネルを除く少なくとも1つの他
のチャネルからなる請求項1または2記載の周波数制御
方法。 - 【請求項4】 前記受信チャネルのシンボルレートが所
定の値以上の場合に、前記受信チャネルの前記パイロッ
トシンボルに加えて、前記他のチャネルの前記パイロッ
トシンボルを周波数の制御に用いる請求項3記載の周波
数制御方法。 - 【請求項5】 チャネル毎にパイロットシンボルが定め
られたスペクトル拡散通信に用いられる受信機であっ
て、 指定されたチャネルに対するパイロットシンボルをそれ
ぞれ抽出する複数のパイロット抽出部と、 該パイロットシンボルに基づいて受信信号の周波数と自
己の動作周波数との差分の推定値を前記チャネル毎にそ
れぞれ算出し、該推定値を合成するAFC部と、 該合成によって得られた値に従って発振周波数が変化す
る発振器と、 前記パイロット抽出部に所定のチャネルを割り当てるチ
ャネル割り当て制御部とを有する受信機。 - 【請求項6】 チャネル毎にパイロットシンボルが定め
られたスペクトル拡散通信に用いられる受信機であっ
て、 前記チャネルのマルチパスの到達位相と該位相における
受信レベルを示す遅延プロファイルを前記チャネル毎に
算出し、該遅延プロファイルに基づいて前記チャネルを
逆拡散すべきタイミングを抽出するタイミング制御部
と、 前記タイミングで前記チャネルをそれぞれ逆拡散するこ
とによって復調し、該チャネルの復調信号に挿入されて
いる前記パイロットシンボルをそれぞれ抽出する複数の
パイロット抽出部と、 前記パイロットシンボルから受信信号の周波数と自己の
動作周波数との差分の推定値を前記チャネル毎に算出
し、複数の前記推定値を合成するAFC部と、 該合成によって得られた値に従って発振周波数が変化す
る発振器と、 前記パイロット抽出部に復調すべきチャネルをそれぞれ
割り当てるチャネル割り当て制御部とを有する受信機。 - 【請求項7】 前記チャネル割り当て制御部は、 自己がデータを受信するためのチャネルである受信チャ
ネルと、前記受信チャネルを除く少なくとも1つの他の
チャネルとを前記パイロット抽出部に割り当てる請求項
5または6記載の受信機。 - 【請求項8】 前記チャネル割り当て制御部は、 前記パイロット抽出部に前記受信チャネルを割り当て、
前記受信チャネルのシンボルレートが所定の値以上の場
合にはさらに、他のパイロット抽出部に他のチャネルを
割り当てる請求項7記載の受信機。
Priority Applications (2)
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