JP2002305476A - 基地局受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現在受信している移動局から次に受信する移
動局に切り替わるときに符号間干渉を生じさせないＴＤ
ＭＡ方式の基地局受信機を提供する。 【解決手段】 本発明の基地局受信機は、フィルタによ
る受信信号のフィルタリングの後に、受信信号レベルを
検出し、フィルタ入力レベルが設定値となるように、受
信レベル検出器17と、ゲイン制御値算出器18とが自動利
得制御を行うのに用いる制御値を、受信移動局が切り替
わる度に、各移動局の受信レベル差に対して予め保持し
てある制御値にフレーム位置検出器20と、ゲイン制御切
替タイミング生成器21と、ゲイン制御値算出器18とが切
り替える基地局受信機である。この場合、前記フィルタ
を複数の異なるフィルタ141，142，〜，14nで構成し、
受信すべき移動局が切り替わる期間において、フィルタ
切替スイッチ15が複数の異なるフィルタを順次に選択し
て前記フィルタリングを行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基地局受信機に関
し、特に、ＴＤＭＡ方式の通信システムにおける受信を
行う基地局受信機であって、フィルタによる受信信号の
フィルタリングの後の出力から受信入力の受信レベルを
検出し、フィルタ入力レベルが設定値となるように自動
利得制御を行うために用いる制御値を、受信すべき移動
局が切り替わる度に、各移動局の受信レベル差に応じて
予め保持してある制御値に切り替える基地局受信機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、ＴＤＭＡ方式の通信システムに
おける基地局受信機の従来例の構成を示すブロック図、
図３は、図２の基地局受信機が受信する受信信号のフレ
ーム構成を示す図である。この基地局受信機は、アンテ
ナ３１と、周波数変換器３２と、ゲイン制御器３３と、
フィルタ３４と、復調器３５と、受信レベル検出器３６
と、ゲイン制御値算出器３７と、フレーム位置検出器３
８と、ゲイン制御切替タイミング生成器３９とから構成
されている。この基地局受信機において、受信信号は、
アンテナ３１から取り込まれ、周波数変換器３２により
周波数変換される。周波数変換された受信信号は、ゲイ
ン制御器３３に渡され、ゲイン制御器３３は、渡された
受信信号の受信レベルを制御する。受信レベルが制御さ
れた信号は、フィルタ３４に入力され、フィルタリング
される。フィルタリングされた信号は、復調器３５によ
ってデジタルデータに復調される。

【０００３】ここで、ＡＧＣ（自動利得制御）について
説明する。先ず、ＡＧＣの追従動作について説明する。
受信レベル検出器３６は、フィルタ３４の出力を受け取
り、受信レベルを検出する。検出された受信レベルは、
ゲイン制御値算出器３７に渡される。ゲイン制御値算出
器は、渡された受信レベルからゲイン制御値を算出し、
算出したゲイン制御値をゲイン制御器３３に与え、ＡＧ
Ｃを行わせる。次に、ＡＧＣの切り替え動作について説
明する。フレーム位置検出器３８は、復調器３５の出力
するフレーム構成のデジタルデータを入力し、ユニーク
ワード部ＵＷを検出することによりフレーム位置を検出
する。検出されたフレーム位置は、ゲイン制御切替タイ
ミング生成器３９に渡される。ゲイン制御切替タイミン
グ生成器３９は、現在受信している移動局と次に受信す
る移動局との受信レベル差に対してのゲイン制御値を切
り替えるためのタイミングを生成する。このゲイン切替
タイミングは、ゲイン制御値算出器に通知され、そのタ
イミングに合わせて、予め保持されている次の移動局の
ゲイン制御値に切替られる。そして、ゲイン制御切替タ
イミングが次に通知されるまでは、ＡＧＣ追従動作が行
われる。

【０００４】上述のＴＤＭＡ方式の通信システムにおい
ては、基地局の１つのチャネルを介して複数の移動局
（図３においては４つの移動局Ｍ１〜Ｍ４）が接続され
る。これらの移動局Ｍ１〜Ｍ４が同時に送信を行うと、
送信波が干渉し合うので、送信波が重なり合いあるいは
干渉し合わないように、基地局が各移動局に対して、タ
イミング調整を行っている。例えば、図３（ａ）に示さ
れるように、基地局受信機は、例えば、タイミングを４
つ（Ｍ１〜Ｍ４）に時分割して移動局のそれぞれから送
られるフレーム構成されたバースト送信（間欠送信）に
対する受信を行っている。各移動局Ｍ１〜Ｍ４の送信の
フレーム構成は、例えば、移動局２に関して図３（ｂ）
の個別割り当てスロットのバースト信号として示される
ように、ランプ部Ｒ、データ部ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ
２、ユニークワード部ＵＷ、ガード部Ｇなどを含んでい
る。ランプ部Ｒは、移動局の送信出力の立ち上がり時間
であり、データ部ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２は、通信での
実データ送信時間であり、ユニークワード部ＵＷは、基
地局受信機がフレーム位置を検出するために使用する固
定パターンの送信時間であり、ガード部Ｇは、時間的に
隣り合う移動局の干渉を防ぐための無送信時間である。
また、上述のバースト信号の出力レベルの規格として
は、図３（ｃ）に示されるような上下限が設けられてい
る。

【０００５】移動局の送信のフレーム構成は、このよう
に規定されているので、移動局によるバースト信号送信
においては、図３（ｃ）に示されるように、ランプ部Ｒ
においてバースト信号の立ち上がりを終了させ、ガード
部Ｇにおいてバースト信号の立ち下がりを終了させる。
他方、基地局受信機は、受信信号のフィルタリングの後
に、受信入力の受信レベルを検出し、フィルタ入力レベ
ルが設定値となるように自動利得制御（ＡＧＣ）を行う
（なお、図３は、説明を容易にするために用いている
が、実際には、図４のような規格に従って送信信号が構
成されている）。従来のＴＤＭＡ方式の基地局受信機
は、図２に示されるように時不変フィルタによってフィ
ルタリングを行い、復調処理を行ってきた。しかし、各
移動局と、基地局との間には通常距離の差があり、その
場合、各移動局に関する受信レベルに相対的な差が生じ
る。したがって、基地局受信機による受信に際し、受信
する移動局が切り替わると、受信レベルも同時に切り替
わることなる。

【０００６】基地局が受信する移動局が切り替わる際の
ＡＧＣにおいて、各移動局の受信レベル差に対してあら
かじめ保持してある制御値を切り替え、それから受信レ
ベルに対しての追従制御が行われる。移動局切り替わり
時でも基地局は連続受信するが、移動局切り替わりによ
って受信レベルが変動した信号は時間的に不連続な信号
と同等な信号となる。そして基地局受信機のフィルタが
時間的に不連続な信号をフィルタリングすると、時間的
に不連続な信号の前後の信号に符号間干渉が生じ、復調
データ生成時に誤って判定してしまう。

【０００７】また、連続信号をフィルタリングする場
合、フィルタ長が長いほど符号間干渉は小さく、帯域制
限もより理想的なものに近付く（打ち切り誤差）。しか
し、上述叙述のフィルタ長が短い方が遅延時間（フィル
タに入力されたデータが出力されるまでの時間）が小さ
い。ＡＧＣでの制御値を算出するために使用する受信デ
ータは遅延時間が小さいほど受信レベルの変動に対して
速く追従することができ、より理想的である。時不変フ
ィルタでのフィルタ設計においては、この符号間干渉と
遅延時間とを考慮する必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
時不変フィルタでのＴＤＭＡ方式の基地局受信機では、
接続している移動局が切り替わる毎に符号間干渉が発生
し、復調データの劣化要因を含んだまま復調処理を行っ
ているという問題がある。

【０００９】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであって、現在受信している移動局から次に
受信する移動局に切り替わるときに符号間干渉を生じさ
せない基地局受信機を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために、本発明は、ＴＤＭＡ方式の通信システムにおけ
る受信を行う基地局受信機であって、フィルタによる受
信信号のフィルタリングの後に、受信入力の受信レベル
を検出し、フィルタ入力レベルが設定値となるように自
動利得制御を行うために用いる制御値を、受信すべき移
動局が切り替わる度に、各移動局の受信レベル差に対し
て予め保持してある制御値に切り替える基地局受信機に
おいて、前記フィルタを複数の異なるフィルタで構成
し、受信すべき移動局が切り替わる期間において、複数
の異なるフィルタを順次に選択して前記フィルタリング
を行わせるフィルタ選択スイッチング手段を設けてい
る。

【００１１】このような構成によれば、フィルタ選択ス
イッチング手段は、現在受信している移動局から次に受
信する移動局に移行するときに、複数の異なるフィルタ
を順次に選択して前記フィルタリングを行わせるので、
符号間の干渉の発生を防ぎ復調データの判定劣化を回避
することができる。

【００１２】また、本発明は、アンテナから受信した信
号を周波数変換する周波数変換手段と、周波数変換され
た信号に対するゲイン制御を行うゲイン制御手段と、ゲ
イン制御された信号をフィルタリングするそれぞれの特
性が異なる複数のフィルタリング手段と、フィルタリン
グされた信号を復調し、デジタルデータに変換する復調
手段と、復調されたデジタルデータからフレーム位置を
検出するフレーム位置検出手段と、フィルタリングされ
た信号から受信レベルを検出する受信レベル検出手段
と、フレーム位置からゲイン制御切替タイミングを生成
するゲイン制御切替タイミング生成手段と、受信レベル
とゲイン制御切替タイミングとからゲイン制御値を算出
するゲイン制御値算出手段と、フレーム位置に基づい
て、フィルタ切替のタイミングと、切り替えるフィルタ
情報を生成するフィルタ切替タイミング生成手段と、フ
ィルタ切替のタイミングと、切り替えるフィルタ情報と
から、複数のフィルタリング手段の何れかを順次に選択
するフィルタリング切替手段とを有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明のＴＤ
ＭＡ方式の通信システムにおける基地局受信機の実施の
形態を示すブロック図である。この基地局受信機は、ア
ンテナ１１と、周波数変換器１２と、ゲイン制御器１３
と、フィルタ１４１，１４２，〜，１４ｎと、フィルタ
切替スイッチ１５と、復調器１６と、受信レベル検出器
１７と、ゲイン制御値算出器１８と、出力端１９と、フ
レーム位置検出器２０と、ゲイン制御切替タイミング生
成器２１と、フィルタ切替タイミング生成器２２とから
構成されている。

【００１４】先ず、図１の基地局受信機の復調動作につ
いて説明する。受信信号（信号フレームは図３に示され
ているものに従うものとする）は、アンテナ１１から取
り込まれ、周波数変換器１２により周波数変換される。
周波数変換された信号は、ゲイン制御器１３によって受
信レベルが制御される。受信レベルが制御された信号
は、フィルタ１４１，１４２，〜，１４ｎにそれぞれ入
力され、フィルタリングされる。フィルタリングされた
それぞれの信号は、フィルタ切替スイッチ１５により、
順次に選択され出力される（イニシャル時においては、
フィルタ１４１の出力が最初に選択されるものとす
る）。選択されたフィルタ１４１，１４２，〜，１４ｎ
の出力は、復調器１６によってデジタルデータに復調さ
れ、出力端１９に出力される。

【００１５】次に、上述の基地局受信機のＡＧＣ（自動
利得制御）の追従動作について説明する。フィルタ１４
１，１４２，〜，１４ｎのうちの何れか一つでフィルタ
リングされた信号がフィルタ切替スイッチ１５によって
選択されると、受信レベル検出器１７は、これを入力
し、受信レベルを検出する。検出された受信レベルは、
ゲイン制御値算出器１８に入力され、これに基づいてゲ
イン制御値算出器１８は、ゲイン制御値を算出する。算
出されたゲイン制御値は、ゲイン制御器１３に入力さ
れ、これに基づいて、ゲイン制御器１３が周波数変換器
１２の出力に対するゲイン制御を行うことによりＡＧＣ
を実行する。

【００１６】さらに、上述の基地局受信機のＡＧＣ（自
動利得制御）の切り替え動作について説明する。フレー
ム位置検出器２０は、復調器１６が出力するデジタルデ
ータを入力し、ユニークワード部ＵＷ（図３を参照のこ
と）を検出することによりフレーム位置を検出する。検
出されたフレーム位置は、ゲイン制御切替タイミング生
成器２１と、フィルタ切替タイミング生成器２２とに渡
される。ゲイン制御切替タイミング生成器２１は、現在
受信している移動局と、次に受信する移動局との受信レ
ベル差に対してのゲイン制御値を切り替えるためのタイ
ミングであるゲイン制御切替タイミングを生成する。生
成されたゲイン制御切替タイミングは、ゲイン制御値算
出器に通知され、そのタイミングで、予め保持されてい
る次の移動局の制御値を切り替える。そして、ゲイン制
御切替タイミングが次に通知されるまでは、ＡＧＣ追従
動作が行われる。

【００１７】次に、フィルタ切替について説明する。フ
ィルタ切替タイミング生成器２２は、フレーム位置検出
器２０が検出したフレーム位置に基づき、フィルタ切替
を行うタイミングと、次に切り替えるフィルタ情報をフ
ィルタ切替スイッチ１５に通知する。フィルタ切替スイ
ッチ１５は、その通知を受けると、そのタイミングで、
同時に通知された次に切り替えるフィルタ情報によるフ
ィルタに切り替える。フィルタ切替スイッチ１５は、新
たにフィルタ切替タイミングが通知されない限り、最新
の通知情報によるフィルタを使用し、フィルタリングを
行う。しかし、フレーム位置が検出できていない場合に
は、初期のフィルタ１４１を使用し、フレーム位置が検
出されない限り、フィルタを切り替えずにフィルタリン
グを行う。

【００１８】さらに、フィルタ切替タイミング生成器２
２の動作について、図３および下記の表を参照して説明
する。なお、ここでは、説明を分かり易くするためにフ
ィルタは、３個（ｎ＝３）で下記のようなフィルタ長を
有するものとして説明している。

【００１９】 フィルタ種類 フィルタ長 フィルタ１４１ ３シンボル フィルタ１４２ ２シンボル フィルタ１４３ １シンボル

【００２０】図３を参照すれば明らかなように、ガード
部ＧのシンボルＧ［０］の位置は、検出したユニークワ
ード部パターンの最後のシンボル位置ＵＷ［９］の１０
１シンボル後ということが分かる。シンボルＧ［０］が
フィルタ１４１によってフィルタリングされるタイミン
グになったとき、その前の２シンボルであるシンボルＤ
ＡＴＡ２［９８］およびＤＡＴＡ２［９９］に符号間干
渉が生じないように、フィルタ１４１からフィルタ１４
２に切り替える情報をフィルタ切替スイッチ１５に通知
する。データ部ＤＡＴＡ２のシンボルＤＡＴＡ２［０〜
９９］に関するフィルタリングが終了したら、選択をフ
ィルタ１４１に戻すための情報をフィルタ切替スイッチ
１５に通知する。

【００２１】ここで、ＡＧＣ切替によって生じる符号間
干渉、そして上述叙述のフィルタ切替動作により、符号
間干渉を除去できる仕組みについて詳細に説明する。ま
ず、ＡＧＣ切替によって生じる符号間干渉について説明
する。ＡＧＣ制御値を切替えるということは、受信信号
の振幅成分に変化を加えていることと同じである。搬送
波に対して、ある方式に基づき振幅、位相、周波数のど
れか１つまたは２つ以上を変化させたものが変調波であ
り、ＡＧＣ切替を行なうということは、元の変調に加え
て、振幅変調を掛けるのと同じ操作をすることと考える
ことができる。そのためＡＧＣ切替を行なった瞬間の受
信データは、基地局受信機にとっては符号間干渉の原因
となる。

【００２２】次に、符号間干渉除去の仕組みについて説
明する。あるシンボルのフィルタリングを行なうために
は、そのシンボルの時間的に前後数シンボル分のデータ
（フィルタ長分）も同時に使用する必要がある。フィル
タリングしたいシンボルがフィルタを通過する際、その
シンボルがフィルタの真中にきた時のフィルタ出力が、
そのシンボルのフィルタリング出力である。

【００２３】例として、フィルタ長が３シンボルで、あ
るシンボルの２シンボル後に符号間干渉の原因となるシ
ンボルがある場合を考えると、あるシンボルをフィルタ
リングしようとする時、フィルタ長が３シンボルのまま
では、その２シンボル後の符号間干渉の原因となるシン
ボルを使用しなければならず、そこで符号間干渉が発生
する。そこで、フィルタ長を２シンボルに変えることに
よって、フィルタリングする時に符号間干渉の原因とな
るシンボルを使用しなくて済むので、符号間干渉が発生
しない。その次のシンボルをフィルタリングする時は、
フィルタ長を１シンボルに変えることにより、符号間干
渉の原因となるシンボルを使用しなくても済む。その次
は符号間干渉の原因になるシンボル自体のフィルタリン
グ（フィルタの真中）なのでフィルタ長が１のままで変
えない。同様に符号間干渉の原因になるシンボルがフィ
ルタの真中以降を通過していく過程でフィルタ長を伸ば
していけば、符号間干渉の原因になるシンボル以外のシ
ンボルに対して符号間干渉を引き起こすことは無い。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、以上において説明したように
構成されているので、現在受信している移動局から次に
受信する移動局に移行するときに、フィルタ選択スイッ
チング手段が複数の異なるフィルタを順次に選択して前
記フィルタリングを行わせるので、符号間の干渉の発生
を防ぎ復調データの判定劣化を回避することができ、フ
ィルタ切り替え時のバースト受信の品質を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＴＤＭＡ方式の通信システムにおける
基地局受信機の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】ＴＤＭＡ方式の通信システムにおける基地局受
信機の従来例を示すブロック図である。

【図３】（ａ）は基地局受信機に用いられる受信信号の
フレーム構造を説明するための図である。（ｂ）は１つ
の移動局に対するフレーム構成の内容を示す図である。
（ｃ）は送受信信号の出力変化を示す図である。

【図４】実際のシステムに用いられている受信信号のフ
レーム構造を示す図である。

【符号の説明】

１１ アンテナ、１２ 周波数変換器、１３ ゲイン制
御器、１４１，１４２，〜，１４ｎ フィルタ、１５
フィルタ切替スイッチ、１６ 復調器、１７受信レベル
検出器、１８ ゲイン制御値算出器、１９ 出力端、２
０ フレーム位置検出器、２１ ゲイン制御切替タイミ
ング生成器、２２ フィルタ切替タイミング生成器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K028 AA02 BB06 CC05 DD01 DD02 HH04 SS11 5K067 AA03 CC04 CC24 DD44 EE02 EE10 KK00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＴＤＭＡ方式の通信システムにおける受
   信を行う基地局受信機であって、フィルタによる受信信
   号のフィルタリングの後の出力から受信入力の受信レベ
   ルを検出し、フィルタ入力レベルが設定値となるように
   自動利得制御を行うために用いる制御値を、受信すべき
   移動局が切り替わる度に、各移動局の受信レベル差に応
   じて予め保持してある制御値に切り替える基地局受信機
   において、 前記フィルタを複数の異なるフィルタで構成し、 受信すべき移動局が切り替わる期間において、複数の異
   なるフィルタを順次に選択して前記フィルタリングを行
   わせるフィルタ選択スイッチング手段を設けていること
   を特徴とする基地局受信機。
2. 【請求項２】 アンテナから受信した信号を周波数変換
   する周波数変換手段と、 周波数変換された信号に対するゲイン制御を行うゲイン
   制御手段と、 ゲイン制御された信号をフィルタリングする、それぞれ
   の特性が異なる複数のフィルタリング手段と、 フィルタリングされた信号を復調し、デジタルデータに
   変換する復調手段と、 復調されたデジタルデータからフレーム位置を検出する
   フレーム位置検出手段と、 フィルタリングされた信号から受信レベルを検出する受
   信レベル検出手段と、 フレーム位置からゲイン制御切替タイミングを生成する
   ゲイン制御切替タイミング生成手段と、 受信レベルとゲイン制御切替タイミングとからゲイン制
   御値を算出するゲイン制御値算出手段と、 フレーム位置に基づいて、フィルタ切替のタイミング
   と、切り替えるフィルタ情報を生成するフィルタ切替タ
   イミング生成手段と、 フィルタ切替のタイミングと、切り替えるフィルタ情報
   とから、複数のフィルタリング手段の何れかを順次に選
   択するフィルタリング切替手段とを有することを特徴と
   する基地局受信機。