JP2004040721A - 無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御部8にて閾値算出部8aは、ロールオフフィルタ4へ入力される受信信号のパワー値Priに対するロールオフフィルタ4から出力される受信信号のパワー値Proの比率kと、ロールオフフィルタ4での所望チャネル帯域に関する通過特性を示す基準値kcとの比率Pnchにより標準閾値Qin,Qoutを補正して補正閾値Qin’,Qout’を求める。同期判定部8bは、補正閾値Qin’,Qout’を使用してIn Sync判定およびOut of Sync判定を行う。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期状態の確認のためにIn Sync(同期確立)判定およびOut of Sync(同期外れ)判定を行う無線通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式移動無線通信システムにおいては、移動無線通信端末と基地局との同期状態を管理するために、In Sync判定およびOut of Sync判定が移動無線通信端末にて毎フレーム行われ、その判定結果が移動無線通信端末から基地局へと報告される。
【0003】
同期状態の判定のための基準は以下の2つの異なるフェーズにおいて定義される。
【0004】
第1フェーズは、上位レイヤより下り個別チャネルの確立が確認されてから160ms後まで続く。第1フェーズでは、In Sync判定のみを行い、Out of Sync判定および報告は行わない。In Sync判定では、直前の40ms間のDPCCH(Dedicated physical control channel) Qualityが閾値Qinより良いならばIn Syncと判定し、上位レイヤに通知する。
【0005】
第2フェーズは、上位レイヤにより下り個別チャネルの確立が確認されてから160ms後に開始される。この第2フェーズでは、以下の条件のいずれかを満たす場合にOut of Syncと判定する。
【0006】
(1) 直前の160ms間のDPCCH Qualityが閾値Qoutより悪い。
【0007】
(2) 受信している全てのトランスポートチャネルにおいて受信した最新20個のトランスポートブロックのCRC(Cyclic Redundancy Check)が全てエラーで、かつ、その直前の160msで受信したトランスポートブロックのCRCが全てエラー。
【0008】
また、以下の条件を全て満たした場合にIn Syncと判定する。
【0009】
(1) 直前の160ms間のDPCCH Qualityが閾値Qinよりも良い。
【0010】
(2) 受信している全てのトランスポートチャネルにおいて、カレントフレームが含まれるTTI(Transmission Time Interval)内において最低1つのトランスポートブロックがCRC OKで受信される。
【0011】
このようにして同期判定を行い、Out of Syncと判断した場合には送信機を停止させ、その後にIn Syncと判断できたら送信機を再起動する。
【0012】
一方、この種の移動無線通信端末では、ハンドオフの必要性などの判定のために、隣接チャネル帯域信号が存在するかどうか確認を行う。この確認は、報知チャネルによる基地局側からの通知により行うことが可能である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
このようにIn Sync判定およびOut of Sync判定においては、DPCCH出力のQualityの閾値Qin,Qoutとの比較が行われる、ここでDPCCH出力は、ロールオフフィルタによって隣接チャネル帯域信号の抑制が行われた後のものである。このため、隣接チャネル帯域に十分大きい出力が存在する場合、ロールオフフィルタをかけた後のDPCCH出力は小さくなってしまう。この場合、所望信号が本来はOut of Syncにならない程度の出力であっても、誤ってOut of Syncと判定してしまう恐れがある。また所望信号が本来はIn Syncと判定すべき程度の出力であっても、In Syncと判定されない恐れがある。
【0014】
また、隣接チャネル帯域信号が存在するかどうかの確認を基地局側からの通知に基づいて行う場合は、報知チャネルでの通知データを抽出し、それを解析しなければならない。このため、確認ができるまでに多くの時間を要する。
【0015】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは第1に、隣接チャネル帯域の信号成分の影響を小さく抑えて、より正確に同期確立や同期外れの判定を行うことができる無線通信装置を提供することにある。
【0016】
また第2に、隣接チャネル帯域信号が存在するかどうかの確認を短時間のうちに行うことができる無線通信装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
前記第1の目的を達成するために第1の本発明は、補正手段は、受信手段により受信された無線信号中の所望チャネルの帯域以外の帯域の信号成分を抑圧するフィルタ手段への入力信号のパワー値に対する前記フィルタ手段からの出力信号のパワー値の比率と前記フィルタ手段での前記所望チャネルの帯域の通過率との間の比率が小さくなることに応じて小さくなるように、予め定められた第1閾値および第2閾値を補正した第1補正閾値および第2補正閾値を求める。そして同期判定手段は、通信中に常に信号が到来する所定のチャネルに関する受信品質に応じた所定の品質値と前記第1補正閾値との関係に基づいて同期状態にあるかどうかを判定するとともに、前記品質値と前記第2補正閾値との関係に基づいて同期外れ状態にあるかどうかを判定することとした。
【0018】
このような手段を講じたことにより、受信信号に含まれる所望チャネルの帯域以外の帯域の信号成分を考慮して、すなわち特に隣接チャネルの信号成分の影響を考慮して第1閾値および第2閾値を補正した第1補正閾値および第2補正閾値が求められ、その第1補正閾値および第2補正閾値と、通信中に常に信号が到来する所定のチャネルに関する受信品質に応じた所定の品質値との関係に基づいて同期状態にあるかどうかおよび同期外れ状態にあるかどうかが判定される。従って、実際の通信状況に応じた適切な閾値に基づいて同期状態にあるかどうかおよび同期外れ状態にあるかどうかが判定される。
【0019】
また前記第2の目的を達成するために第2の本発明は、隣接チャネル検出手段は、受信手段により受信された無線信号中の所望チャネルの帯域以外の帯域の信号成分を抑圧するフィルタ手段への入力信号のパワー値に対する前記フィルタ手段からの出力信号のパワー値の比率と前記フィルタ手段での前記所望チャネルの帯域の通過率との間の比率に基づいて隣接チャネルの有無を判定することとした。
【0020】
このような手段を講じたことにより、フィルタ手段の入出力のパワー値の比率とフィルタ手段の特性との関係から隣接チャネルの有無が判定される。従って、復調処理を行う以前の受信信号の状態から隣接チャネルの有無の判定がなされる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態につき説明する。
【0022】
図1は本実施形態に係る移動無線通信端末の要部構成を示すブロック図である。
【0023】
なおこの移動無線通信端末は、W−CDMA移動無線通信システムに用いられるのもので、図示しない基地局との間でW−CDMA方式にて通信することで、移動通信を実現するものである。
【0024】
この図に示すように本実施形態の移動無線通信端末は、アンテナ1、アナログフロントエンド2、A/D変換器3、ロールオフフィルタ4、サーチャ5、逆拡散器6−1,6−2…,6−n−1,6−2…,6−n、シンボル合成器7および制御部8を有している。
【0025】
基地局より送信された無線信号はアンテナ1によって受信され、アナログフロントエンド2においてベースバンドに周波数変換される。
【0026】
アナログフロントエンド2で得られたベースバンドの受信信号は、A/D変換器3で所定のサンプリングレートでサンプリングされる。そしてA/D変換器3でサンプリングされた受信信号は、ロールオフフィルタ4で所望信号の帯域以外の信号電力、つまり隣接チャネルの信号電力が抑制される。ロールオフフィルタ4を通過した受信信号は、サーチャ5および逆拡散器6−1,6−2…,6−nにそれぞれ入力される。
【0027】
サーチャ5は、基地局から常時送出されているパイロット信号に対しPNサーチを行うもので、基本的に逆拡散器と同じ構成を有している。このパスサーチ部のPNサーチにより得られる電力情報は、制御部に与えられ、電力の大きなパスすなわち受信パスとするべきパスの検索のために使用される。
【0028】
逆拡散器6−1,6−2…,6−nはそれぞれ、ロールオフフィルタ4を通過した受信信号を逆拡散してデータを復調する。なお逆拡散器6−1,6−2…,6−nは、複数のマルチパスのうちで制御部8により割り当てられた受信パスに関する復調を行う。
【0029】
これらの逆拡散器6−1,6−2…,6−nにより復調された各シンボルデータは、シンボル合成器7に入力される。シンボル合成器7は、上記各逆拡散器6−1,6−2…,6−nからそれぞれ出力された受信信号の積分出力を合成してデータ成分を再生する。
【0030】
制御部8は、例えばマイクロプロセッサを主制御回路として有し、移動無線通信端末としての動作を実現するべく各部を総括制御する。この制御部8は、従来よりある移動無線通信端末が有する機能を実現するための周知の処理を行う他に、閾値算出部8a、同期判定部8bおよび隣接チャネル検出部8cとして機能する。
【0031】
ここで閾値算出部8aは、A/D変換器3の出力とロールオフフィルタ4の出力とを考慮してIn Sync判定およびOut of Sync判定時に用いる閾値を求める。同期判定部8bは、閾値算出部8aにより求められた閾値を用いてIn Sync判定およびOut of Sync判定を行う。隣接チャネル検出部8cは、A/D変換器3の出力およびロールオフフィルタ4の出力の状態を考慮して隣接チャネル帯域信号の有無を検出する。
【0032】
なお、制御部8は各部を制御するために、多数の制御信号を各部と授受するが図1では本発明に関わる一部のみを図示して、他を省略している。
【0033】
次に以上のように構成された移動無線通信端末の動作について説明する。
【0034】
基地局より送信された無線信号をアンテナ1によって受信して得られた受信信号は、アナログフロントエンド2、A/D変換器3およびロールオフフィルタ4でそれぞれ処理された上で、サーチャ5および逆拡散器6−1,6−2…,6−nにそれぞれ入力される。そして受信信号に基づいてサーチャ5によりパスが検索されるとともに、それにより検出された複数の受信パスの復調が逆拡散器6−1,6−2…,6−nにより行われる。そしてこれら逆拡散器6−1,6−2…,6−nにより復調された各シンボルデータがシンボル合成器7により積分合成されてデータ成分が再生される。
【0035】
このような受信動作が行われる中で、制御部8は図2に示すような処理を毎フレーム実行する。
【0036】
図2に示すように制御部8はまずステップST1において、A/D変換器3の出力におけるフレーム内での平均出力Priと、ロールオフフィルタ4の出力におけるフレーム内での平均出力Proとをそれぞれ求める。なおこの時、フレーム平均Pri,Proとしては、二乗平均を用いてパワー値を求める。すなわち、平均出力Priとしては、ロールオフフィルタ4により隣接チャネル帯域の信号成分を取り除く前の受信信号におけるパワー値のフレーム内での平均値が求まる。また、平均出力Proとしては、ロールオフフィルタ4により隣接チャネル帯域の信号成分を取り除いた後の受信信号におけるパワー値のフレーム内での平均値が求まる。
【0037】
次に制御部8はステップST2において、上述のように求めたフレーム平均Priとフレーム平均Proとの比率kを下記の式により求める。
【0038】
k=Pro/Pri
この比率kの値は、隣接チャネル帯域の信号成分が大きければ小さくなり、逆に隣接チャネル帯域の信号成分が小さければ大きくなる。
【0039】
続いて制御部8はステップST3において、比率kと基準値kcとの比率Pnchを下記の式により求める。
【0040】
Pnch=k/kc
ここで基準値kcは、ロールオフフィルタ4での所望チャネル帯域に関する通過特性を示す値である。基準値kcは、隣接チャネル帯域の信号成分が全く存在しない受信信号をロールオフフィルタ4に入力する際のその入力信号のフレーム平均ProCと出力信号のフレーム平均ProCとの比率として、次の式により定められる定数である。
【0041】
kc=ProC/PriC
かくして、比率Pnchとしては、ロールオフフィルタ4の入出力のパワー比が隣接チャネル帯域の信号成分が全く存在しない場合のロールオフフィルタ4の入出力のパワー比に対してどの程度ずれているかを表わす値が得られる。すなわち上記の比率Pnchは、隣接チャネル帯域の信号成分の大きさの割合を示す値となる。
【0042】
そこで制御部8はステップST4において、上記のようにして求めた比率Pnchにより標準閾値Qin,Qoutを補正することで、補正閾値Qin’,Qout’を求める。この補正は具体的には、次の式を演算することにより行われる。
【0043】
Qin’=Pnch×Qin
Qout’=Pnch×Qout
ところで標準閾値Qin,Qoutは、In Sync状態およびOut of Sync状態でそれぞれ得られるDPCCH Qualityを考慮してIn Sync判定およびOut of Sync判定を行うために設計値として固定的に定められる閾値である。この標準閾値Qin,Qoutは、受信するデータの種類の違いなどのような動作状態の違いによりその値が変化する場合がある。このような場合には、各条件毎に標準閾値Qin,Qoutを定めておき、ステップST4における演算には実際の動作状態に応じた標準閾値Qin,Qoutを使用する。
【0044】
こののちに制御部8はステップST5において、In Sync判定およびOut of Sync判定を実施する。このIn Sync判定およびOut of Sync判定の詳細は、従来技術に示したような従来通りの規定に従う。しかし制御部8は、閾値Qin,Qoutに代えて、補正閾値Qin’,Qout’を使用する。
【0045】
制御部8は、上記のIn Sync判定およびOut of Sync判定の結果を、例えば図示しない送信機の制御に利用する。すなわち例えば、In Sync状態であると判定したならば送信機を動作させ、Out of Sync状態であると判定したならば送信機を停止させるといった制御を行う。
【0046】
次に制御部8はステップST6において、ステップST3にて求めた比率Pnchが閾値Qnch以上であるか否かを確認する。閾値Qnchは、例えば比率kcにある程度のマージンを加えた値に設定される定数である。従って、比率Pnchが閾値Qnch以上であるならば、比率Pnchは比率kcよりも上記マージン以上大きく、ある程度の大きさで隣接チャネル帯域の信号成分がロールオフフィルタ4に入力される受信信号に含まれていることになる。そこで比率Pnchが閾値Qnch以上であることをステップST6にて確認したならば、制御部8はステップST7において、隣接チャネルが有ると判定する。逆に、比率Pnchが閾値Qnch未満であることをステップST6にて確認したならば、制御部8はステップST8において、隣接チャネルが無いと判定する。
【0047】
この隣接チャネルの有無の判定結果は、例えばハンドオーバの要否の判定のための情報として使用できる。
【0048】
以上のように本実施形態によれば、In Sync判定およびOut of Sync判定は、標準閾値Qin,Qoutを比率Pnchにより補正して得られる補正閾値Qin’,Qout’を使用して行う。このため、フレーム平均Priとフレーム平均Proとの比率kが小さいほど低い閾値を使用して、また比率kが大きいほど高い閾値を使用してInSync判定およびOut of Sync判定が行われることとなる。隣接チャネルがある場合にはDPCCHに関する受信信号のパワー値が小さくなってしまうため従来のような固定的な閾値のままだとOut of Syncになり易く、かつIn Syncに復帰しづらくなるが、隣接チャネル帯域の信号成分の電力レベルの比率が大きくなることで閾値が低い値とされるために、このような状況ではOut of Syncとなりにくく、かつ仮にOut of Syncに陥ったとしても再びIn Syncに戻りやすくなるようにIn Sync判定およびOut of Sync判定の動作が調整される。そしてこの結果、In Sync判定およびOut of Sync判定が従来よりも広い条件下において適正に行うことが可能となる。そしてこれにより、同期外れを起こりにくくし、かつ同期外れからの復帰も素早く行えるため、長い間同期状態を保ち、より良い品質での通信を行うことが可能となる。
【0049】
また本実施形態によれば、ロールオフフィルタ4の入出力のパワー比が隣接チャネル帯域の信号成分が全く存在しない場合のロールオフフィルタ4の入出力のパワー比に対してどの程度ずれているかを表わす値Pnchの大きさに応じて隣接チャネルの有無を判定しているので、報知チャネルでの通知データの解析を完了するのよりも早く隣接チャネルの有無を判定することが可能である。そしてこれにより、例えばハンドオーバのような隣接チャネルへの移行もスムーズに行うことを可能とすることができ、移動時にもより良好な通信状態を保つことが可能となる。
【0050】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、W−CDMA方式以外の通信方式を採用した移動無線通信システムに適用される無線通信装置にも本発明の適用が可能である。従って、同期判定のために着目するチャネルもDPCCHには限らず、通信中に常に信号が到来する所定のチャネルであれば良い。
【0051】
また、ロールオフフィルタ4に代えて他の種類の帯域通過フィルタを備えた無線通信端末にも本発明の適用が可能である。
【0052】
また、In Sync判定およびOut of Sync判定と、隣接チャネルの有無の判定との双方を備えている必要はなく、いずれか一方を行う無線通信端末として実現することも可能である。
【0053】
このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【0054】
【発明の効果】
第1の本発明によれば、受信信号に含まれる所望チャネルの帯域以外の帯域の信号成分を考慮して、すなわち特に隣接チャネルの信号成分の影響を考慮して第1閾値および第2閾値を補正した第1補正閾値および第2補正閾値を求め、その第1補正閾値および第2補正閾値と、通信中に常に信号が到来する所定のチャネルに関する受信品質に応じた所定の品質値との関係に基づいて同期状態にあるかどうかおよび同期外れ状態にあるかどうかを判定することとしたので、実際の通信状況に応じた適切な閾値に基づいて同期状態にあるかどうかおよび同期外れ状態にあるかどうかが判定されることとなり、この結果、隣接チャネル帯域の信号成分の影響を小さく抑えて、より正確に同期確立や同期外れの判定を行うことが可能となる。
【0055】
また第2の本発明によれば、フィルタ手段の入出力のパワー値の比率とフィルタ手段の特性との関係から隣接チャネルの有無を判定することとしたので、復調処理を行う前の受信信号の状態から隣接チャネルの有無が判定でき、この結果、隣接チャネル帯域信号が存在するかどうかの確認を短時間のうちに行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る移動無線通信端末の要部構成を示すブロック図。
【図2】制御部8が実行する処理のフローチャート。
【符号の説明】
1…アンテナ
2…アナログフロントエンド
3…変換器
4…ロールオフフィルタ
5…サーチャ
6−1,6−2…,6−n…逆拡散器
7…シンボル合成器
8…制御部
8a…閾値算出部
8b…同期判定部
8c…隣接チャネル検出部
Claims (2)
- 無線信号を受信する受信手段と、
この受信手段により受信された無線信号中の所望チャネルの帯域以外の帯域の信号成分を抑圧するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段への入力信号のパワー値に対する前記フィルタ手段からの出力信号のパワー値の比率と前記フィルタ手段での前記所望チャネルの帯域の通過率との間の比率が小さくなることに応じて小さくなるように、予め定められた第1閾値および第2閾値を補正した第1補正閾値および第2補正閾値を求める補正手段と、
通信中に常に信号が到来する所定のチャネルに関する受信品質に応じた所定の品質値と前記第1補正閾値との関係に基づいて同期状態にあるかどうかを判定するとともに、前記品質値と前記第2補正閾値との関係に基づいて同期外れ状態にあるかどうかを判定する同期判定手段とを具備した無線通信装置。 - 無線信号を受信する受信手段と、
この受信手段により受信された無線信号中の所望チャネルの帯域以外の帯域の信号成分を抑圧するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段への入力信号のパワー値に対する前記フィルタ手段からの出力信号のパワー値の比率と前記フィルタ手段での前記所望チャネルの帯域の通過率との間の比率に基づいて隣接チャネルの有無を判定する隣接チャネル検出手段を具備した無線通信装置。
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