JP2005311914A - 無線受信装置及び無線受信方法 - Google Patents

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大三 佐々木
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祐輔 珍田
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昌弘 森山
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Abstract

【課題】 各移動局に対応するパスを的確に検出し、復調精度を向上させること。
【解決手段】 遅延プロファイルを単位ミッドアンブルシフト量Wに対応したユーザ窓に区切り、各ユーザ窓を前後tチップ分拡大し、さらに拡大した窓の前半分を先行窓、後半分を後方窓として、各先行窓及び各後方窓に現れる所定値以上のピークを当該窓に対応するユーザから送信された信号のパスとして検出する。先行窓で検出されたパス位置での逆拡散対象を先行波の第1データ部先頭の1シンボルとし、後方窓で検出されたパス位置での逆拡散対象を遅延波の第2データ部最後尾の1シンボルとする。そして、第1データ部及び第2データ部の各1シンボル分の逆拡散結果から算出したチップ当たりのパワPsと、遅延プロファイルにおけるピークの相関値パワから算出したチップ当たりのパワPdとの比率Ps/Pdを所定の閾値と比較することにより、有効なパスか否かを判定する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、パス検出を行う無線受信装置及び無線受信方法に関し、例えば、パス検出結果に基づいて受信信号から干渉成分を除去する基地局装置に適用して好適なものである。
一般に、ディジタル移動体通信システムでは、各移動局から送信された信号を受信する基地局において、ある移動局からの信号を復調する際、その信号には他の移動局からの信号が干渉成分として重畳されているため、この干渉成分を除去する必要があり、基地局には干渉除去装置が設けられている。特許文献1には、干渉を除去して復調を行う移動局について記載されている。
図15に、干渉除去装置を備えた基地局を含む移動体通信システムの様子を示す。図15に示す移動体通信システムにおいて、基地局BSは、セルCL内に存在するK個の移動局(図15では、移動局#1及び移動局#Kのみが示されている)と無線通信を行う。この移動体通信システムでは、TDD(Time Division Duplex)方式の通信方式が用いられているものとする。
図16は、TD−SCDMA方式のフレームフォーマット及びスロットフォーマットの構成を示す図である。この図が示すように、1フレームが2つのサブフレームから形成され、1サブフレームが7つのスロットと、ガードピリオド(以下、「GP」という)及びSYNC−DLコードが格納されるDwPTSと、SYNC−ULコード及びGPが格納されるUpPTSとで形成されている。なお、DwPTSとUpPTSとの間には、GPが挿入されている。ここで、SYNC−DLコード及びSYNC−ULコードとは、基地局と移動局との同期獲得のための下り回線用同期コード及び上り回線用同期コードである。
スロット#0は下り回線に、スロット#1〜#6は上下回線にフレキシブルに割り当てることができる。この図では、スロット#0及びスロット#2〜#6が下り回線に割り当てられており、基地局はこれらのスロットを用いて移動局に向けた送信を行う様子を示している。一方、スロット♯1は上り回線に割り当てられており、移動局はこのスロットを用いて基地局に向けた送信を行う様子を示している。
この上りスロット#1では、各移動局に固有の拡散符号(チャネライゼーションコード)により拡散された情報信号(図中のデータ部)の間に各移動局に固有のミッドアンブルコード(図中ミッドアンブル部)を挿入した信号がユーザ数分多重され、隣接する下りスロット#2との衝突を防ぐためにガードピリオド(GP)が設けられている。このミッドアンブルコードは、各移動局のチャネル推定を行う際に用いられる。
次に、各移動局に固有のミッドアンブルコードの生成について、図17を参照して説明する。図17は、基地局BSによるミッドアンブルコードの生成方法を示す模式図である。
まず、コード長がPであるベーシックミッドアンブルコードmpが用意される。図17では、ベーシックミッドアンブルコードmpを2コード連結させた場合を示している。このベーシックミッドアンブルコードmpはセルCLに固有のコードであり、セルCL内の全ての移動局#1〜#Kにとって既知のコードである。
次に、移動局#1〜#Kに対して先頭チップ位置が指定される。具体的には、移動局#1に対しては、基準位置から(K−1)×Wチップずらした位置が先頭チップ位置として指定される。ここで、K(Kcellとも表記する)はベーシックミッドアンブルコードから生成されるミッドアンブルコードの個数を表し、Wはシフト量を表す。以下Wを単位ミッドアンブルシフト量と呼ぶ。移動局#2に対しては、基準位置から(K−2)×Wチップずらした位置が先頭チップ位置として指定される。このように、各移動局に指定される先頭チップ位置はWチップだけずらした位置が与えられる。すなわち、移動局#Kに対しては、基準位置が先頭チップ位置として指定される。
最後に、ベーシックミッドアンブルコードを移動局毎に先頭チップ位置からLmチップ分切り出すことによりミッドアンブルコードが形成される。これにより、各移動局#1〜#Kそれぞれについて、ミッドアンブルシフト量の異なる固有のミッドアンブルコードが生成される。実際には、セル固有のベーシックミッドアンブルコードを単位シフト量ずつ巡回シフトして形成される。
再度、図15を参照すると、各移動局は、上述したような固有のミッドアンブルコードを同一スロットで多重して、セルCL内の基地局BSに対して送信する。
一方、基地局BSは、受信信号と予め用意されたセル固有の上記ベーシックミッドアンブルコードmpとを用いて相関演算を行うことにより、全移動局#1〜#Kからの送信信号について、図18(a)に示すような遅延プロファイルを生成する。
ここで、この遅延プロファイルを、ベーシックミッドアンブルコードの単位シフト量Wに対応する検出窓(図18におけるW)に区切ると、各検出窓W内には各移動局から送信された信号のパスに相当するピークが現れる。つまり、各移動局のミッドアンブルコードは単位ミッドアンブルシフト量Wずつずらされているので、ベーシックミッドアンブルコードmpを巡回シフトして相関演算することにより各移動局(図中ユーザ♯1〜ユーザ♯K)についての遅延プロファイルが時系列的にそれぞれ検出窓W内に収まって現れる。
次に、基地局BSは、チャネル推定精度の向上及び演算量の削減を図るために、生成された遅延プロファイルに対するパス限定処理を行う。具体的には、基地局BSは、生成された遅延プロファイルにおいて、存在する全てのパスのうちピークの大きさが閾値以下であるパスを除去することにより、図18(b)に示すような遅延プロファイルを形成する。
これにより、基地局BSは、パス限定後の遅延プロファイルのうち、各検出窓内の遅延プロファイルに現れるパスを各移動局から送信された信号のパスとして認識する。すなわち、図中左端の検出窓内の遅延プロファイルに現れるパスをユーザ♯1から送信された信号のパスとして認識する。また左から2番目の検出窓内の遅延プロファイルに現れるパスをユーザ♯2から送信された信号のパスとして認識する。同様に右端の検出窓内の遅延プロファイルに現れるパスをユーザ♯Kから送信された信号のパスとして認識する。このように、各検出窓で検出するパスはユーザ毎に決まっているので、以下、ユーザ#1〜#Kから送信された信号のパスを検出する検出窓をそれぞれユーザ窓#1〜#Kと称することとする。
次に、基地局BSは、全受信信号のチャネル推定値と、全移動局#1〜#K(ユーザ♯1〜♯K)に割り当てられた拡散符号とを用いて、既知の技術であるジョイントディテクション処理を行うことにより、受信信号から干渉成分を除去する。
なお、このようなミッドアンブルコードを用いる移動体通信システムでは、図15に示す各移動局を識別する元となる単位ミッドアンブルシフト量Wの長さが、3GPP仕様TS25.221 V4.7.0において次のように規定されている。
まず、上述したベーシックミッドアンブルコードの長さをP[chip]とし、ベーシックミッドアンブルコードから生成されるミッドアンブルコードの個数をKcellとすると、単位ミッドアンブルシフト量W[chip]は以下の式(1)で表される。
Figure 2005311914
式(1)は、ベーシックミッドアンブルコードPをミッドアンブルコードの個数Kcellで除算した値を越えない最大の整数が単位ミッドアンブルシフト量Wとなることを示している。このようにして求められる単位ミッドアンブルシフト量Wの長さは、各移動局#1〜#Kからの送信信号についての最大遅延時間に対応する長さより大きくなるように設定される。なお、最大遅延時間とは、基地局BSが送信した信号が移動局に到達するまでの時間に相当し、セルCLの半径に基づいて決まる時間である。例えば、図15を参照するに、移動局#1からの信号は、パスAを介して基地局BSに到達する時間のみならず、パスBを介して(図ではセルCLの端の反射体で反射すると仮定する)基地局BSに到達する時間も考慮されている。
特開2002−111542号公報
しかしながら、移動体通信システムにおいては、遅延時間が単位ミッドアンブルシフト量Wに対応する時間を越えるパスが発生する可能性がある。上記特許文献1に記載の技術では、遅延時間が単位ミッドアンブルシフト量Wを越えた場合、各移動局からの信号についての的確なパス検出処理が困難となり、基地局における干渉除去処理により得られる信号の品質が劣化することになる。
以下、移動局#2(以下、ユーザ♯2と記載する)に着目しつつ、図19を参照して具体的に説明する。図19は、基地局BSで生成されるパス限定後の遅延プロファイルを示す。この図では、ユーザ窓#1〜#3を示しており、ユーザ窓#1〜#3の窓幅を単位ミッドアンブルシフト量Wに対応する区切りとする。
図19(a)では、ユーザ#3が誤制御により送信タイミングを早めてしまった場合などの理由により、ユーザ♯3からの信号のパスP3がユーザ窓#3内に現れるのではなく、ユーザ窓#2内に現れる。
また、図19(b)では、ユーザ♯1からの信号が最大遅延時間を超える遅延が生じた場合、そのパスP1はユーザ窓#1内に現れるのではなく、ユーザ窓#2内に現れる。
この結果、図19(a)の場合、基地局はユーザ#3のパスP3をユーザ#2のパスであるとして誤認識してしまう。同様に、図19(b)の場合、基地局はユーザ#1のパスP1をユーザ#2のパスであるとして誤認識してしまう。
この後、基地局は、このような誤認識されたパス情報に基づいて干渉除去のための方程式を解くことになるので、干渉除去を良好に行うことができない。よって、干渉除去処理により得られる信号の品質が劣化することになる。
加えて、基地局BSにおいて、1つの送信用のタイムスロットに、より多くの移動局を割り当てる場合、すなわち同一時間により多くの移動局に対して送信する場合には、単位ミッドアンブルシフト量Wの長さをより短くする必要がある。このような場合には、遅延時間が単位ミッドアンブルシフト量Wを越えるパスが発生する可能性がさらに高くなるので、各移動局における干渉除去能力がさらに低下することになる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、各移動局に対応するパスを的確に検出し、復調精度を向上させる無線受信装置及び無線受信方法を提供することを目的とする。
本発明の無線受信装置は、セル固有のベーシックミッドアンブルコードを単位シフト量ずつ巡回シフトして形成した各移動局固有のミッドアンブルコードをミッドアンブル部として、ミッドアンブル部が同一時間に多重された信号を通信相手から受信する無線受信装置であって、受信信号に含まれる前記複数のミッドアンブル部と、予め用意された前記セル固有のベーシックミッドアンブルコードを巡回シフトしながら相関をとることにより、遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、前記ベーシックミッドアンブルコードの単位シフト量に対応する窓幅を有するユーザ窓で前記遅延プロファイルを区切って、各ユーザ窓に現れた所定値以上のピークを通信相手から送信された信号のパスとして当該パスの位置を検出するパス位置検出手段と、前記ミッドアンブル部を挟んで時分割多重された第1データ部と第2データ部のうち、前記ユーザ窓に現れたパス位置に応じた所定の部位を、前記ユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて前記パス位置で逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散されたデータシンボルのパワに基づいて、当該データ部を逆拡散したパスを有効なパスか否か判定する判定手段と、を具備する構成を採る。
この構成によれば、ミッドアンブル部を挟んで時分割多重された第1データ部と第2データ部のうち、ユーザ窓に現れたパス位置に応じた所定の部位を、ユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて前記パス位置で逆拡散し、逆拡散したデータシンボルのパワに基づいて、当該データ部を逆拡散したパスが有効なパスか否か判定することにより、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができ、ユーザ判定の対象とするユーザのパスであるか対応するユーザ窓を越えて現れたパス(以下、「窓越えしたパス」という)であるか判別することができる。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記パス位置検出手段が、各ユーザ窓の窓幅を前後に所定チップ分拡大した窓に現れた所定値以上のピークを通信相手から送信された信号のパスとして当該パスの位置を検出する構成を採る。
この構成によれば、各ユーザ窓の窓幅を前後に所定チップ分拡大した窓に現れた所定値以上のピークを通信相手から送信された信号のパスとして当該パスの位置を検出し、検出したパス位置におけるパスが有効なパスか否か判定することにより、ユーザ窓の境界付近のパスは、窓越えしたパスである可能性が高く、ユーザ判定の対象とするユーザ窓に対応するパスであるか隣接するユーザ窓に対応するパスであるか確認することができる。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記パス位置検出手段が、各ユーザ窓の前半分を先行窓とし、後半分を後方窓として、前記先行窓及び前記後方窓に現れた所定値以上のピークを通信相手から送信された信号のパスとして当該パスの位置を検出する構成を採る。
この構成によれば、各ユーザ窓の前半分を先行窓とし、後半分を後方窓として、先行窓及び後方窓で検出されたパス位置に応じて第1データ部と第2データ部の所定の部位を逆拡散することにより、例えば、一つのユーザ窓にデータ部の拡散符号長と等しいずれの先行波と遅延波のパスが現れたとき、先行波と遅延波は互いに符号間で大きな干渉を及ぼし合うが、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができ、ユーザ判定の対象とするユーザのパスであるか窓越えしたパスであるか判別することができる。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記逆拡散手段が、前記先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部先頭とし、前記後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第2データ部最後尾とする構成を採る。
この構成によれば、先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第1データ部先頭とし、後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第2データ部最後尾とすることにより、例えば、一つのユーザ窓にデータ部の拡散符号長と等しいずれの先行波と遅延波のパスが現れたとき、先行波と遅延波は互いに符号間で大きな干渉を及ぼし合うが、先行波の第1データ部先頭と干渉を及ぼし合う遅延波の信号はなく、また、遅延波の第2データ部最後尾と干渉を及ぼし合う先行波の信号はないので、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができ、ユーザ判定の対象とするユーザのパスであるか窓越えしたパスであるか判別することができる。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記逆拡散手段が、前記先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部先頭及び前記第2データ部先頭とし、前記後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部最後尾及び前記第2データ部最後尾とする構成を採る。
この構成によれば、先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第1及び第2データ部の各先頭とし、後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第1及び第2データ部の各最後尾とすることにより、シンボル利得が向上し、ノイズの影響を低減することができるため、ユーザ判定を精度よく行うことができる。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記受信信号の受信品質を測定する受信品質測定手段を具備し、前記逆拡散手段は、前記受信品質が所定値以上であれば、前記先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部先頭とし、前記後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第2データ部最後尾とし、前記受信品質が所定値未満であれば、前記先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部先頭及び前記第2データ部先頭とし、前記後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部最後尾及び前記第2データ部最後尾とする構成を採る。
この構成によれば、受信品質が所定値以上であれば、逆拡散対象を第1データ部先頭及び第2データ部最後尾とし、受信品質が所定値未満であれば、逆拡散対象を第1及び第2データ部の各先頭と、第1及び第2データ部の各最後尾とすることにより、受信品質が悪い場合でも、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができ、ユーザ判定の対象とするユーザのパスであるか窓越えしたパスであるか判別することができる。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記遅延プロファイルのピークのパワと、前記逆拡散されたデータ部のパワとのパワ比率を算出するパワ比率算出手段を具備し、前記判定手段は、前記パワ比率が所定値以上であれば、当該データ部を逆拡散したパス位置におけるパスを有効なパスと判定する構成を採る。
この構成によれば、遅延プロファイルのピークのパワと、逆拡散されたデータ部のパワとのパワ比率を算出することにより、受信状態の影響を除いたパワ比率で表すことができ、所定の閾値との比較を正確に行うことができるので、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができる。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記判定手段が、ユーザ窓の窓幅がデータ部の拡散符号長の2倍以上ある場合は、前記先行窓と前記後方窓との境界の前後所定チップ分の領域で検出されたパスを無条件に有効なパスと判定する構成を採る。
この構成によれば、ユーザ窓の窓幅がデータ部の拡散符号長の2倍以上ある場合は、前記先行窓と前記後方窓との境界の前後所定チップ分の領域で検出されたパスを無条件に有効なパスと判定することにより、先行窓及び後方窓でユーザ判定するパスが拡散符号長分のずれがある先行波と遅延波のパスが現れることがなくなり、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができ、ユーザ判定の対象とするユーザのパスであるか窓越えしたパスであるか判別することができる。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記判定手段が、隣接するユーザ窓との境界付近で検出されたパス位置で、一方のユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワと、他方のユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワとの大小比較を行い、大きいパワが得られたユーザのパスを有効と判定する構成を採る。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記判定手段が、隣接するユーザ窓の境界付近で検出されたパス位置で、一方のユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワと、他方のユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワとが、いずれも所定値未満となり前記パスが無効なパスと判定された場合、双方のパワの大小比較を行い、大きいパワが得られたユーザのパスを有効と判定する構成を採る。
これらの構成によれば、隣接するユーザ窓との境界付近で検出されたパス位置におけるパスは、窓越えしたパスである可能性が高いので、一方のユーザ窓に対応するチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワと、他方のユーザ窓に対応するチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワとの大小比較を行い、大きいパワが得られたユーザのパスを有効と判定することにより、窓越えしたパスであっても確実にユーザ判定することができる。
本発明の無線受信装置は、上記構成において、前記判定手段が、データ部を逆拡散したパス位置におけるパスを、逆拡散されたデータ部のパワに応じた重みで有効なパスか否かを示す構成を採る。
この構成によれば、データ部を逆拡散したパス位置におけるパスを、逆拡散されたデータ部のパワに応じた重みで有効なパスか否かを示すことにより、重み付けを反映してパス毎に逆拡散したデータ部の信号をRAKE合成したり、JDにおける畳み込み処理において、重み付けを反映したパスを用いたりすれば、復調精度を向上させることができる。
本発明の基地局装置は、上記いずれかの無線受信装置を具備する構成を採る。また、本発明の移動局装置は、上記いずれかの無線受信装置を具備する構成を採る。
これらの構成によれば、ミッドアンブル部を挟んで時分割多重された第1データ部と第2データ部のうち、ユーザ窓に現れたパス位置に応じた所定の部位を、ユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて前記パス位置で逆拡散し、逆拡散したデータ部のパワに基づいて、当該データ部を逆拡散したパス位置におけるパスが有効なパスか否か判定することにより、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができ、ユーザ判定の対象とするユーザのパスであるか窓越えしたパスであるか判別することができる。
本発明の無線受信方法は、セル固有のベーシックミッドアンブルコードを単位シフト量ずつ巡回シフトして形成した各移動局固有のミッドアンブルコードをミッドアンブル部として、ミッドアンブル部が同一時間に多重された信号を通信相手から受信する無線受信方法であって、受信信号に含まれる前記複数のミッドアンブル部と、予め用意された前記セル固有のベーシックミッドアンブルコードを巡回シフトしながら相関をとることにより、遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成工程と、前記ベーシックミッドアンブルコードの単位シフト量に対応する窓幅を有するユーザ窓で前記遅延プロファイルを区切って、各ユーザ窓に現れた所定値以上のピークを通信相手から送信された信号のパスとして当該パスの位置を検出するパス位置検出工程と、前記ミッドアンブル部を挟んで時分割多重された第1データ部と第2データ部のうち、前記ユーザ窓に現れたパス位置に応じた所定の部位を、前記ユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて前記パス位置で逆拡散する逆拡散工程と、逆拡散されたデータシンボルのパワに基づいて、当該データ部を逆拡散したパスを有効なパスか否か判定する判定工程と、具備するようにした。
この方法によれば、ミッドアンブル部を挟んで時分割多重された第1データ部と第2データ部のうち、ユーザ窓に現れたパス位置に応じた所定の部位を、ユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて前記パス位置で逆拡散し、逆拡散したデータシンボルのパワに基づいて、当該データ部を逆拡散したパスが有効なパスか否か判定することにより、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができ、ユーザ判定の対象とするユーザのパスであるか窓越えしたパスであるか判別することができる。
以上説明したように、本発明によれば、遅延プロファイルを単位ミッドアンブルシフト量Wで区切ったユーザ窓を前後に所定チップ分拡大し、拡大した窓の前半分を先行窓、後半分を後方窓として、所定値以上のピークをパスとして検出し、先行窓で検出されたパス位置で逆拡散した第1データ部先頭の逆拡散結果と、後方窓で検出されたパス位置を用いた第2データ部最後尾の逆拡散結果とを受信状態に応じた単位当たりのパワで表し、それぞれ所定の閾値と閾値判定することにより、一つのユーザ窓内でデータ部の拡散符号長と等しい間隔の複数のパスが検出された場合でも、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができ、ユーザ判定の対象とするユーザのパスであるか窓越えしたパスであるか判別することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。この図において、無線部102は、アンテナ101を介して受信した無線周波数の信号(受信RF信号)をベースバンド信号帯にダウンコンバートし、直交検波する。A/D変換部103は、無線部102から出力されたアナログ信号をディジタル信号(受信BB信号)に変換し、受信BB信号を相関演算部105、ユーザ判定部107及び復調部108に出力する。
パイロット符号系列生成部104は、セル固有のベーシックミッドアンブルコード(パイロット符号系列)を生成し、生成したベーシックミッドアンブルコードを相関演算部105に出力する。
相関演算部105は、パイロット符号系列生成部104から出力されたベーシックミッドアンブルコードをあるサンプリング周波数の時間間隔で巡回シフトしながら、A/D変換部103から出力された受信BB信号との相関演算を所定の区間にわたって行う。この相関演算によって求められる相関値は、無線伝搬路における位相回転量及び振幅変動量を示すチャネル推定値そのものである。相関演算によって算出された相関値はユーザ判定部107に出力される。
チャネライゼーションコード生成部106は、移動局に固有のチャネライゼーションコードを生成し、生成したチャネライゼーションコードをユーザ判定部107及び復調部108に出力する。
ユーザ判定部107は、相関演算部105から出力された相関値に基づいて、遅延プロファイルを生成し、単位ミッドアンブルシフト量Wで区切った遅延プロファイルから所定値以上のピークをパスとして検出する。そして、ユーザ判定部107は、A/D変換部103から出力された受信BB信号のデータ部のうちピークの現れた位置に応じた部分をチャネライゼーションコード生成部106から出力されたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散する。さらに、ユーザ判定部107は、逆拡散後の信号のチップ当たりのパワと遅延プロファイルにおけるピークのチップ当たりのパワとのパワ比率を所定の閾値と比較し、いずれのユーザから送信された信号のパスか判定する。これをユーザ判定という。ユーザ判定されたパスのタイミング(パス位置)は、復調部108に通知される。ユーザ判定部107の詳細については後述する。
復調部108は、相関演算部105から出力された相関値、チャネライゼーションコード生成部106から出力されたチャネライゼーションコード及びユーザ判定部107から通知されたパス位置を用いて、A/D変換部103から出力された受信BB信号のデータ部を復調し、復調結果を出力する。
図2は、本発明の実施の形態1に係るユーザ判定部107の内部構成を示すブロック図である。この図において、遅延プロファイル生成部201は、相関演算部105から出力された相関値の同相成分と直交成分の2乗和(相関値パワ)を所定の時間間隔で連続的に求め、遅延プロファイルを生成する。この遅延プロファイルを生成する区間は、ベーシックミッドアンブルコード長(3GPP TS25.221では128チップ)と等しい区間長となる。生成された遅延プロファイルはパス位置検出部202に出力される。
パス位置検出部202は、遅延プロファイル生成部201から出力された遅延プロファイルを単位ミッドアンブルシフト量Wに対応したユーザ窓に区切り、各ユーザ窓を前後tチップ分拡大し、さらに拡大した窓の前半分を先行窓、後半分を後方窓として、各先行窓及び各後方窓に現れる所定値以上のピークを当該窓に対応するユーザから送信された信号のパスとして検出する。検出されたパス位置は逆拡散部203及びパワ算出部204に出力され、検出されたパスの相関値パワがパワ算出部205に出力される。
逆拡散部203は、A/D変換部103から出力された受信BB信号をパス位置検出部202から出力されたパス位置でチャネライゼーションコード生成部106から出力されたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散を行う。具体的には、受信BB信号の1スロットがミッドアンブル部を挟んで第1データ部と第2データ部とで構成されており、相関演算部105で用いられたミッドアンブル部を含むスロットに着目する。先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する場合は、当該先行窓に含まれるユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて第1データ部先頭の所定チップ分を逆拡散する。一方、後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する場合は、当該後方窓に含まれるユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて第2データ部最後尾の所定チップ分を逆拡散する。ここで、逆拡散対象となるデータ部の所定チップ分とは、1シンボルに相当するチップ長であり、これは、チャネライゼーションコードの拡散率によって異なる。逆拡散部203で得られた結果はパワ算出部204に出力される。
パワ算出部204は、逆拡散部203から出力された第1データ部及び第2データ部の各1シンボル分の逆拡散結果からチップ当たりのパワPsを算出する。パワPsの具体的な算出方法は、逆拡散部203での逆拡散がデータ部の1シンボルに拡散率SFのチャネライゼーションコードをチップ毎に乗算した結果を合計して行われるので、同相成分と直交成分の2乗和を拡散率SFで除算することにより、チップ当たりのパワPsを算出する。算出したパワPsはパワ比率算出部206に出力される。
パワ算出部205は、パス位置検出部202でパスとして検出されたピークの相関値パワをベーシックミッドアンブルコード長で除算することにより、チップ当たりのパワPdを算出し、算出したパワPdをパワ比率算出部206に出力する。
パワ比率算出部206は、パワ算出部205から出力されたパワPdに対して、パワ算出部204から出力されたパワPsのパワ比率Ps/Pdを算出する。これにより、パス毎の受信状態によってパワPsとパワPdの連動した変動を考慮する必要がなくなり、受信状態の影響を除くことができる。算出されたパワ比率Ps/Pdを有効判定部207に出力される。
有効判定部207は、パワ比率算出部206から出力されたパワ比率Ps/Pdと所定の閾値Thとの閾値判定を行い、閾値Th以上であれば、検出されたパスはユーザ窓に対応するユーザから送信された信号のパス(有効パス)と判定し、閾値Th未満であれば、検出されたパスはユーザ窓に対応するユーザから送信された信号のパスではない(無効パス)と判定する。なお、所定の閾値ThはSIR(Signal to Interference Ratio)などの指標によって表される伝搬路の状況に基づいて変更することができる。有効判定部207で有効と判定されたパスのパス位置は復調部108に出力される。
次に、逆拡散部203での逆拡散対象について図面を用いて説明する。図3は、先行窓と後方窓で検出されたパス位置と逆拡散対象となるデータ部との関係を示す模式図である。この図が示すように、ユーザ窓は窓幅Wであり、ユーザ窓の前後にtチップ分拡大し、拡大した窓の前半分を先行窓(窓幅W/2+t)とし、後半分を後方窓(窓幅W/2+t)としている。ここで、ユーザ窓の前後にtチップ分拡大した理由は、ユーザ窓の境界付近のパスは、窓越えしたパスである可能性が高く、ユーザ窓Mに対応するパスであるか隣接するユーザ窓M−1、M+1に対応するパスであるか確認する必要があるためである。
また、この図では、先行窓で検出されたパス位置と後方窓で検出されたパス位置とは、窓幅Wチップ分ずれている場合を示している。以下、先行窓及び後方窓で検出されたパスはいずれもユーザMから送信された信号のパスと仮定し、それぞれ先行波のパス、遅延波のパスとして処理することとする。
先行波と遅延波はパス位置がWチップずれているので、それぞれのスロット先頭もWチップずれることになる。図3では、先行波の2シンボル目の先頭と遅延波の1シンボル目の先頭が同じタイミングとなった場合を示している。ここで、逆拡散部203が各パス位置を用いて、スロット先頭(第1データ部先頭)からユーザMに割り当てられたチャネライゼーションコードで逆拡散を行うと、先行波と遅延波で互いに符号間干渉し、いずれのパス位置で逆拡散したのか判別できなくなってしまう。特に、先行波と遅延波のずれがデータ部の拡散符号長と等しい場合に大きな干渉となり、いずれの逆拡散結果であるか判別できなくなってしまう。
そこで、先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する場合には、先行波の第1データ部先頭の1シンボルを逆拡散し、後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する場合には、遅延波の第2データ部最後尾の1シンボルを逆拡散する。これにより、先行波の逆拡散対象と干渉する遅延波の部位はなくなり、また、遅延波の逆拡散対象と干渉する先行波の部位もなくなることから、いずれのパス位置を用いた逆拡散結果であるか判別することができる。
ここで、先行波と遅延波のずれがデータ部の拡散符号長と等しい場合に大きな干渉となる理由について説明する。データ部は、各移動局固有のチャネライゼーションコードとセル固有のスクランブリングコードが乗算されており、チャネライゼーションコードは拡散率が可変であり、スクランブリングコードは拡散率が固定(ここでは、16倍とする)である。
図4は、チャネライゼーションコードの拡散率が16倍の場合における符号パターンの説明に供する図である。この図では、チャネライゼーションコードの符号パターンを1〜16として示しており、スクランブリングコードの符号パターンをA〜Pとして示している。チャネライゼーションコードとスクランブリングコードの乗算は、チャネライゼーションコードの符号パターン1〜16とスクランブリングコードA〜Pをそれぞれ乗算することを意味する。例えば、チャネライゼーションコード(以下、「CC」と省略する)1とスクランブリングコード(以下、「SC」と省略する)Aを乗算し、乗算後の拡散符号を(1,A)で表す。同様に、CC2とSCBを乗算し、拡散符号(2,B)を得る。このように、チャネライゼーションコードとスクランブリングコードを乗算することにより得られる符号パターンは(1,A)〜(16,P)の16チップの繰り返しパターンとなる。この場合において、1シンボルの遅延が生じたとすると、チャネライゼーションコードの拡散率が16倍なので、先行波と遅延波は16チップずれることになり、先行波と遅延波の拡散符号系列(チャネライゼーションコードとスクランブリングコードの乗算後の符号系列)は、同じタイミングで同一となる。このため、先行波と遅延波は互いに大きな符号間干渉を及ぼし合う。
図5は、チャネライゼーションコードの拡散率が8倍の場合における符号パターンの説明に供する図である。この図では、チャネライゼーションコードの符号パターンを1〜8として示しており、スクランブリングコードの符号パターンをA〜Pとして示している。チャネライゼーションコードとスクランブリングコードを乗算することにより得られる符号パターンは(1,A)〜(8,H)と(1,I)〜(8,P)の16チップの繰り返しパターンとなる。この場合において、1シンボルの遅延が生じたとすると、チャネライゼーションコードの拡散率が8倍なので、先行波と遅延波は8チップずれることになり、先行波と遅延波の拡散符号系列は、同一のタイミングでも異なる拡散符号となる。例えば、先行波の拡散符号(1,I)と遅延波(1,A)が同一のタイミングとなり、先行波と遅延波が互いに及ぼし合う干渉は小さくなる。しかしながら、2シンボルの遅延が生じたとすると、先行波と遅延波の拡散符号系列は、同じタイミングで同一となる。このため、先行波と遅延波は互いに大きな符号間干渉を及ぼし合う。
図6は、チャネライゼーションコードの拡散率が4倍の場合における符号パターンの説明に供する図である。この図では、チャネライゼーションコードの符号パターンを1〜4として示しており、スクランブリングコードの符号パターンをA〜Pとして示している。チャネライゼーションコードとスクランブリングコードを乗算することにより得られる符号パターンは(1,A)〜(4,D)と、(1,E)〜(4,H)と、(1,I)〜(4,L)と、(1,M)〜(4,P)の16チップの繰り返しパターンとなる。この場合において、1シンボルの遅延が生じたとすると、チャネライゼーションコードの拡散率が4倍なので、先行波と遅延波は4チップずれることになり、先行波と遅延波の拡散符号系列は、同一のタイミングでも異なる拡散符号となる。例えば、先行波の拡散符号(1,E)と遅延波(1,A)が同一のタイミングとなり、先行波と遅延波が互いに及ぼし合う干渉は小さくなる。しかしながら、4シンボルの遅延が生じたとすると、先行波と遅延波の拡散符号系列は、同じタイミングで同一となる。このため、先行波と遅延波は互いに大きな符号間干渉を及ぼし合う。
このように、チャネライゼーションコードの拡散率が異なっても、先行波と遅延波で16チップ(正確には、16×Nチップ、ただしNは正数)のずれがあると、先行波と遅延波が同一タイミングで同一の拡散符号となり、互いに大きな干渉を及ぼし合うので、このような場合でも、第1データ部先頭と第2データ部最後尾を逆拡散対象とすることにより、互いに大きな干渉を及ぼし合うことを回避することができる。
次に、ユーザ窓を先行窓と後方窓に分割した理由を説明する。ユーザ窓は、一般に窓幅W=32が実用的な窓幅であり、上述したように、一つのユーザ窓内で先行波と遅延波に16チップのずれが生じることがある。このため、ユーザ窓を半分に分け、先行窓と後方窓とすることにより、先行窓内又は後方窓内で16チップのずれがある先行波と遅延波のパスが現れることがなくなる。そして、先行窓で検出されたパス位置を用いたデータ部の逆拡散対象を第1データ部先頭の1シンボルとし、後方窓で検出されたパス位置を用いたデータ部の逆拡散対象を第2データ部最後尾の1シンボルとして指定することにより、先行波と遅延波に16チップのずれが生じた場合でも、いずれのパス位置を用いた逆拡散結果であるか判別することができる。
ところが、ユーザ窓が窓幅W=32とW=64の場合では次のような問題を処理しなければならない。すなわち、ユーザ窓は前後にtチップ分拡大しているので、ユーザ窓が窓幅W=32では、先行窓(又は後方窓)の窓幅は16+tとなり、ユーザ窓が窓幅W=64では、先行窓(又は後方窓)の窓幅は32+tとなり、いずれも一つの窓内で16チップのずれがある先行波と遅延波を検出してしまう可能性がある。このため、図7に示すように、先行窓と後方窓の境界からそれぞれBチップ分の領域を設け、この領域で検出されたパスは有効判定部207が無条件に有効パスと判定する。Bは、以下の式で定義される。
B=(W−SFmax×2)/2+t ・・・(2)
なお、Wは窓幅、SFmaxは拡散符号長を表している。このように、窓幅Wが32や64の場合、先行窓と後方窓の境界からそれぞれの窓にBチップ分の領域で検出されたパスが窓越えしたパスであることはほとんどなく、当該ユーザ窓に対応するユーザから送信された信号のパスであると考えられるので、この領域で検出されたパスは無条件に有効パスと判定してもよい。
次に、ユーザ判定部107の動作について説明する。遅延プロファイル生成部201では、相関演算部105から出力された相関値の同相成分と直交成分の2乗和を所定の時間間隔で連続的に求め、遅延プロファイルが生成される。生成された遅延プロファイルはパス位置検出部202に出力される。
パス位置検出部202では、先行窓と後方窓に現れた所定値以上のピークを当該窓に対応するユーザから送信された信号のパスとして検出する。ここで、先行窓で検出されたパスをパスPth1とし、後方窓で検出されたパスをパスPth2とする。
逆拡散部203では、先行窓で検出されたパスPth1のパス位置で逆拡散する場合は、当該先行窓に含まれるユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて第1データ部先頭の1シンボル分を逆拡散する。一方、後方窓で検出されたパスPth2のパス位置で逆拡散する場合は、当該後方窓に含まれるユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて第2データ部最後尾の1シンボル分を逆拡散する。
パワ算出部204では、逆拡散部203から出力された第1データ部及び第2データ部の各1シンボル分の逆拡散結果からチップ当たりのパワPsが算出され、パワ算出部205では、パスPth1及びパスPth2の相関値パワをベーシックミッドアンブルコード長で除算することにより、チップ当たりのパワPdが算出される。
パワ比率算出部206では、先行窓で検出されたパスPth1について、遅延プロファイルの相関値パワから算出されたチップ当たりのパワPdに対する第1データ部の逆拡散後パワPsのパワ比率Ps/Pdが算出される。また、後方窓で検出されたパスPth2について、遅延プロファイルの受信電力から算出されたチップ当たりのパワPdに対する第2データ部の逆拡散後パワPsのパワ比率Ps/Pdが算出される。
有効判定部207では、パワ比率算出部206から出力されたパスPth1についてのパワ比率Ps/Pdと所定の閾値Thとの閾値判定が行われ、Ps/Pdが閾値Th以上であれば、パスPth1はユーザMから送信された信号のパスである(有効パス)と判定し、Ps/Pdが閾値Th未満であれば、ユーザMから送信された信号のパスではない(無効パス)と判定する。同様に、パワ比率算出部206から出力されたパスPth2についてのパワ比率Ps/Pdから有効パスであるか否かの判定が行われる。ここで、パスPth1をユーザMから送信された信号のパスとし、パスPth2をユーザM+1から送信された信号のパスとする。すなわち、パスPth2を遅延波のパスではないものとすると、パスPth1については有効パスと判定され、パスPth2については無効パスと判定される。これは、パスPth2はユーザM+1から送信された信号のパスであるので、パスPth2のパス位置を用いて第2データ部をユーザMのチャネライゼーションコードで逆拡散しても、第2データ部の拡散符号系列とユーザMのチャネライゼーションコードとの相関が低く、逆拡散後のパワPsが低くなり、パワ比率Ps/Pdが閾値Th未満となるからである。
パスPth2は、ユーザ窓を後方にtチップ拡大した領域で検出されているので、隣接するユーザ窓M+1の先行窓で検出され、ユーザ窓Mについて行われた処理と同様の処理が行われ、パスPth2はユーザM+1から送信された信号のパスである(有効パス)と判定される。
このように本実施の形態によれば、遅延プロファイルを単位ミッドアンブルシフト量Wで区切ったユーザ窓を前後に所定チップ分拡大し、拡大した窓の前半分を先行窓、後半分を後方窓として、所定値以上のピークをパスとして検出し、先行窓で検出されたパス位置で逆拡散した第1データ部先頭の逆拡散結果と、後方窓で検出されたパス位置を用いた第2データ部最後尾の逆拡散結果とを受信状態に応じた単位当たりのパワで表し、それぞれ所定の閾値と閾値判定することにより、一つのユーザ窓内で16チップ間隔の複数のパスが検出された場合でも、各パスのユーザ判定を精度よく行うことができ、ユーザ判定の対象とするユーザのパスであるか窓越えしたパスであるか判別することができる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、ユーザ判定を行う際に、先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第1データ部先頭の1シンボルのみとし、後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第2データ部最後尾の1シンボルのみとした場合について説明したが、本発明の実施の形態2では、各窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を複数シンボルとした場合について説明する。
ただし、本発明の実施の形態2に係る基地局装置の構成は実施の形態1で示した図1及び図2と同一の構成なので、図1及び図2を援用し、その詳しい説明は省略する。
図8は、先行窓と後方窓で検出されたパス位置と逆拡散対象となるデータ部との関係を示す模式図である。この図が示すように、逆拡散部203は、先行窓で検出されたパス位置を用いて第1データ部先頭の1シンボルと第2データ部先頭の1シンボルとを逆拡散する。また、逆拡散部203は、後方窓で検出されたパス位置を用いて第1データ部最後尾の1シンボルと第2データ部最後尾の1シンボルとを逆拡散する。
ここで、実施の形態1とは異なり、先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第2データ部先頭の1シンボルも追加したのは、このシンボルと同一のタイミングとなる遅延波はミッドアンブル部となる。データ部とミッドアンブル部は相関が低いのでお互いに強く干渉し合うことはない。同様に、後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第第1データ部最後尾の1シンボルも追加したのは、このシンボルと同一のタイミングとなる先行波はミッドアンブル部となるからである。
パワ算出部204は、先行窓で検出されたパス位置で逆拡散した第1データ部先頭及び第2データ部先頭の各1シンボルの逆拡散結果からチップ当たりのパワを算出し、算出したパワを加算してパワPsを得る。これにより、シンボル利得が向上するため、ノイズを低減することができる。この結果、有効パスの判定(ユーザ判定)を精度よく行うことができる。
このように本実施の形態によれば、先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第1データ部先頭と第2データ部先頭の各1シンボルとし、後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を第1データ部最後尾と第2データ部最後尾の各1シンボルとして、ユーザ判定を行うことにより、シンボル利得が向上し、ノイズを低減することができるため、ユーザ判定を精度よく行うことができる。
なお、第1データ部最後尾の1シンボルと第2データ部先頭の1シンボルを逆拡散対象とするか否かを、シンボルの精度を示すSIRなどの受信品質に基づいて判断するようにしてもよい。
(実施の形態3)
実施の形態1及び2では、ユーザ判定を各パスにおけるパワ比率が所定の閾値を越えるか否かで行っていたが、本発明の実施の形態3では、ユーザ判定を各パスにおけるパワ比率に応じた重みで表す場合について説明する。
図9は、本発明の実施の形態3に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。ただし、図9が図1と共通する部分は図1と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図9が図1と異なる点は、ユーザ判定部107をユーザ判定部901に、復調部108を復調部902にそれぞれ変更したことである。
ユーザ判定部901は、相関演算部105から出力された相関値に基づいて、遅延プロファイルを生成し、単位ミッドアンブルシフト量Wで区切った遅延プロファイルから所定値以上のピークをパスとして検出する。そして、ユーザ判定部901は、A/D変換部103から出力された受信BB信号のデータ部のうちピークの現れた位置に応じた部分をチャネライゼーションコード生成部106から出力されたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散する。さらに、ユーザ判定部901は、逆拡散後の信号のチップ当たりのパワと遅延プロファイルにおけるピークのチップ当たりのパワとのパワ比率を算出し、算出したパワ比率を復調部902に出力する。また、検出されたパス位置も復調部902に出力される。
復調部902は、相関演算部105から出力されたチャネル推定値(相関値)にユーザ判定部901から出力されたパワ比率を変換した重みを付ける。また、ユーザ判定部901から出力されたパス位置及びチャネライゼーションコード生成部106から出力されたチャネライゼーションコードを用いて、A/D変換部103から出力された受信BB信号のデータ部を逆拡散する。重み付けされたチャネル推定値を用いて、逆拡散されたデータ部をRAKE合成し、JD(Joint Detection)演算を行って、復調結果を出力する。
図10は、本発明の実施の形態3に係るユーザ判定部901の内部構成を示すブロック図である。ただし、図10が図2と共通する部分は図2と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図10が図2と異なる点は、有効判定部207を削除した点である。
パワ比率算出部206は、パワ算出部205で算出されたパワPdに対するパワ算出部204で算出されたパワPsのパワ比率Ps/Pdを復調部902に出力する。
図11は、本発明の実施の形態3に係る復調部902の内部構成を示すブロック図である。この図において、重み変換部1101は、ユーザ判定部901から出力されたパワ比率を重みに変換し、重みを乗算部1102に出力する。なお、重み変換部1101は、予めパワ比率と重みとによって定義される関数を有しており、この関数によってパワ比率が重みに変換される。
乗算部1102では、相関演算部105から出力されたチャネル推定値に重み変換部1101から出力された重みが乗算され、重み付け後のチャネル推定値がRAKE合成部1104及びJD演算部1105に出力される。
逆拡散部1103は、ユーザ判定部901から出力されたパス位置でチャネライゼーションコードを用いて受信BB信号のデータ部を逆拡散し、逆拡散後の信号をRAKE合成部1104に出力する。
RAKE合成部1104は、パス毎に重み付け後のチャネル推定値と逆拡散後の信号を乗算し、乗算結果をRAKE合成する。RAKE合成結果はJD演算部1105に出力される。JD演算部1105は、移動局毎のパス検出結果と、チャネライゼーションコードとの畳み込み演算結果を行列配置したシステムマトリクスを用いて所定の行列演算を行い、その行列演算結果を逆拡散されたデータ部に乗算することにより、干渉を除去した復調結果を出力する。
次に、重み変換部1101が有するパワ比率と重みとによって定義される関数について説明する。図12は、重み変換部1101が有する関数を示す図であり、この図において、重みが1.0は、実施の形態1で説明した有効パスに相当し、重みが0は、実施の形態1で説明した無効パスに相当する。図12(a)は、パワ比率と重みが比例関係にある関数を示している。すなわち、この図に示す関数を用いる場合、パワ比率の値がそのまま重みとなる。これは、受信状態が良好な場合に適している。また、図12(b)は、閾値付近で急激な傾きとなる関数を示している。この図では、パワ比率1.0から閾値(例えば、パワ比率0.8)までは、重みがほぼ1.0となり、閾値未満では、重みが急激に低下している。これは、受信状態が劣悪な場合に適している。重み変換部1101は、図12(a)に示す関数と図12(b)に示す関数のいずれかを有していてもよいし、いずれの関数も有した上で任意の関数を用いてもよい。さらに、2つの関数を受信状態に応じて切り替えて用いてもよい。
なお、重み変換部1101は、窓幅W=32及びW=64の場合のように、窓幅Wが拡散符号長SFmaxの2倍以上となる場合、先行窓及び後方窓の境界からBチップ分の領域を設け、この領域で検出されたパスは、無条件に重みを1.0とする。
このように本実施の形態によれば、ユーザ判定をパワ比率に応じた重みで表すことにより、ユーザ判定の対象とするユーザ窓に対応するユーザからのパスについては重み付けの値が大きくなり、窓越えしたパスについては重み付けの値が小さくなり、これらの重み付けを反映してパス毎に逆拡散したデータ部の信号をRAKE合成することにより、復調精度を向上させることができる。
なお、RAKE合成の方法は、図13に示すように、フィンガ毎(パス毎)にチャネル推定値に重み付けを行って、重み付け後のチャネル推定値を逆拡散値に乗算して、フィンガ#1〜#Nについて合成してもよいし、図14に示すように、フィンガ毎に逆拡散値にチャネル推定値を乗算し、この乗算結果に重み付けを行って、フィンガ#1〜#Nについて合成してもよい。
(他の実施の形態)
本発明の他の実施の形態に係る基地局装置の構成は図1及び図2と同様なので、図1及び図2を援用して説明する。ユーザ窓の境界から前後tチップ分の領域で検出されたパスは、それぞれのユーザ窓毎にユーザ判定が行われるが、一方のユーザ窓について求められたパワ比率と他方のユーザ窓について求められたパワ比率とがいずれも所定の閾値未満であり、無効パスであった場合、有効判定部207は、これらのパワ比率の大小比較を行い、パワ比率の大きい方のユーザのパスと判定する。
これにより、隣接するユーザ窓との境界付近で検出されたパスは窓越えしたパスである可能性が高いが、窓越えしたパスであっても確実にユーザ判定することができる。
なお、双方のユーザ窓について求められたパワ比率と所定の閾値との比較を行わずに、双方のパワ比率の大小比較を行い、パワ比率の大きい方のユーザのパスと判定するようにしてもよい。
なお、上述した各実施の形態では、基地局装置がユーザ判定を行う場合について説明したが、本発明はこれに限らず、移動局装置がユーザ判定を行ってもよい。
本願発明にかかる無線受信装置及び無線受信方法は、パス検出結果に基づいて受信信号から干渉成分を除去する基地局装置に適用することができる。
本発明の実施の形態1、2及び他の実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1、2及び他の実施の形態に係るユーザ判定部の内部構成を示すブロック図 先行窓と後方窓で検出されたパス位置と逆拡散対象となるデータ部との関係を示す模式図 チャネライゼーションコードの拡散率が16倍の場合における符号パターンの説明に供する図 チャネライゼーションコードの拡散率が8倍の場合における符号パターンの説明に供する図 チャネライゼーションコードの拡散率が4倍の場合における符号パターンの説明に供する図 窓幅がデータ部の拡散符号長の2倍以上となる場合の先行窓と後方窓とを示す図 先行窓と後方窓で検出されたパス位置と逆拡散対象となるデータ部との関係を示す模式図 本発明の実施の形態3に係る基地局装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態3に係るユーザ判定部の内部構成を示すブロック図 本発明の実施の形態3に係る復調部の内部構成を示すブロック図 重み変換部が有する関数を示す図 RAKE合成の方法を示す図 RAKE合成の方法を示す図 干渉除去装置を備えた基地局を含む移動体通信システムの様子を示す図 TD−SCDMA方式のフレームフォーマット及びスロットフォーマットの構成を示す図 基地局BSによるミッドアンブルコードの生成方法を示す模式図 基地局で生成される遅延プロファイルとユーザ窓の説明に供する図 基地局で生成されるパス限定後の遅延プロファイルを示す図
符号の説明
101 アンテナ
102 無線部
103 A/D変換部
104 パイロット符号系列生成部
105 相関演算部
106 チャネライゼーションコード生成部
107、901 ユーザ判定部
108、902 復調部
201 遅延プロファイル生成部
202 パス位置検出部
203、1103 逆拡散部
204、205 パワ算出部
206 パワ比率算出部
207 有効判定部
1101 重み変換部
1102 乗算部
1104 RAKE合成部
1105 JD演算部

Claims (14)

  1. セル固有のベーシックミッドアンブルコードを単位シフト量ずつ巡回シフトして形成した各移動局固有のミッドアンブルコードをミッドアンブル部として、ミッドアンブル部が同一時間に多重された信号を通信相手から受信する無線受信装置であって、
    受信信号に含まれる前記複数のミッドアンブル部と、予め用意された前記セル固有のベーシックミッドアンブルコードを巡回シフトしながら相関をとることにより、遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、
    前記ベーシックミッドアンブルコードの単位シフト量に対応する窓幅を有するユーザ窓で前記遅延プロファイルを区切って、各ユーザ窓に現れた所定値以上のピークを通信相手から送信された信号のパスとして当該パスの位置を検出するパス位置検出手段と、
    前記ミッドアンブル部を挟んで時分割多重された第1データ部と第2データ部のうち、前記ユーザ窓に現れたパス位置に応じた所定の部位を、前記ユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて前記パス位置で逆拡散する逆拡散手段と、
    逆拡散されたデータシンボルのパワに基づいて、当該データ部を逆拡散したパスを有効なパスか否か判定する判定手段と、
    を具備することを特徴とする無線受信装置。
  2. 前記パス位置検出手段は、
    各ユーザ窓の窓幅を前後に所定チップ分拡大した窓に現れた所定値以上のピークを通信相手から送信された信号のパスとして当該パスの位置を検出する
    ことを特徴とする請求項1に記載の無線受信装置。
  3. 前記パス位置検出手段は、
    各ユーザ窓の前半分を先行窓とし、後半分を後方窓として、前記先行窓及び前記後方窓に現れた所定値以上のピークを通信相手から送信された信号のパスとして当該パスの位置を検出する
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無線受信装置。
  4. 前記逆拡散手段は、
    前記先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部先頭とし、前記後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第2データ部最後尾とする
    ことを特徴とする請求項3に記載の無線受信装置。
  5. 前記逆拡散手段は、
    前記先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部先頭及び前記第2データ部先頭とし、前記後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部最後尾及び前記第2データ部最後尾とする
    ことを特徴とする請求項3に記載の無線受信装置。
  6. 前記受信信号の受信品質を測定する受信品質測定手段を具備し、
    前記逆拡散手段は、
    前記受信品質が所定値以上であれば、前記先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部先頭とし、前記後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第2データ部最後尾とし、前記受信品質が所定値未満であれば、前記先行窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部先頭及び前記第2データ部先頭とし、前記後方窓で検出されたパス位置で逆拡散する対象を前記第1データ部最後尾及び前記第2データ部最後尾とする
    ことを特徴とする請求項3に記載の無線受信装置。
  7. 前記遅延プロファイルのピークのパワと、前記逆拡散されたデータ部のパワとのパワ比率を算出するパワ比率算出手段を具備し、
    前記判定手段は、
    前記パワ比率が所定値以上であれば、当該データ部を逆拡散したパス位置におけるパスを有効なパスと判定する
    ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の無線受信装置。
  8. 前記判定手段は、
    ユーザ窓の窓幅がデータ部の拡散符号長の2倍以上ある場合は、前記先行窓と前記後方窓との境界の前後所定チップ分の領域で検出されたパスを無条件に有効なパスと判定する
    ことを特徴とする請求項3から請求項7のいずれかに記載の無線受信装置。
  9. 前記判定手段は、
    隣接するユーザ窓との境界付近で検出されたパス位置で、一方のユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワと、他方のユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワとの大小比較を行い、大きいパワが得られたユーザのパスを有効と判定する
    ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の無線受信装置。
  10. 前記判定手段は、
    隣接するユーザ窓の境界付近で検出されたパス位置で、一方のユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワと、他方のユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて逆拡散したデータ部のパワとが、いずれも所定値未満となり前記パスが無効なパスと判定された場合、双方のパワの大小比較を行い、大きいパワが得られたユーザのパスを有効と判定する
    ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の無線受信装置。
  11. 前記判定手段は、
    データ部を逆拡散したパス位置におけるパスを、逆拡散されたデータ部のパワに応じた重みで有効なパスか否かを示す
    ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の無線受信装置。
  12. 請求項1から請求項11のいずれかに記載の無線受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
  13. 請求項1から請求項11のいずれかに記載の無線受信装置を具備することを特徴とする移動局装置。
  14. セル固有のベーシックミッドアンブルコードを単位シフト量ずつ巡回シフトして形成した各移動局固有のミッドアンブルコードをミッドアンブル部として、ミッドアンブル部が同一時間に多重された信号を通信相手から受信する無線受信方法であって、
    受信信号に含まれる前記複数のミッドアンブル部と、予め用意された前記セル固有のベーシックミッドアンブルコードを巡回シフトしながら相関をとることにより、遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成工程と、
    前記ベーシックミッドアンブルコードの単位シフト量に対応する窓幅を有するユーザ窓で前記遅延プロファイルを区切って、各ユーザ窓に現れた所定値以上のピークを通信相手から送信された信号のパスとして当該パスの位置を検出するパス位置検出工程と、
    前記ミッドアンブル部を挟んで時分割多重された第1データ部と第2データ部のうち、前記ユーザ窓に現れたパス位置に応じた所定の部位を、前記ユーザ窓に対応するユーザに割り当てられたチャネライゼーションコードを用いて前記パス位置で逆拡散する逆拡散工程と、
    逆拡散されたデータシンボルのパワに基づいて、当該データ部を逆拡散したパスを有効なパスか否か判定する判定工程と、
    具備することを特徴とする無線受信方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010521120A (ja) * 2007-03-09 2010-06-17 クゥアルコム・インコーポレイテッド 3gpptd−cdmaシステムにおける非共通ミッドアンブル割り当てによる向上されたチャネル等化
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