JP2006135554A - 受信装置及び受信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 メッセージ復調に用いる位相回転量の算出に使用するサンプル数を増やし、メッセージ復調に用いる位相回転量の測定精度を向上させ、メッセージの受信特性を向上すること。
【解決手段】 位相回転量補正部103は、位相回転量算出部102から出力されたメッセージの位相回転量と位相回転量算出部101から出力されたプリアンブルの位相回転量を入力し、例えば、位相回転量算出部102から出力されたメッセージの位相回転量と位相回転量算出部101から出力されたプリアンブルの位相回転量の平均値をメッセージ復調に用いる位相回転量として補正する。復調部104は、位相回転量補正部103から出力された補正後の位相回転量分だけ位相補正してチャネル推定値を算出しメッセージの復調を行う。
【選択図】 図1
【解決手段】 位相回転量補正部103は、位相回転量算出部102から出力されたメッセージの位相回転量と位相回転量算出部101から出力されたプリアンブルの位相回転量を入力し、例えば、位相回転量算出部102から出力されたメッセージの位相回転量と位相回転量算出部101から出力されたプリアンブルの位相回転量の平均値をメッセージ復調に用いる位相回転量として補正する。復調部104は、位相回転量補正部103から出力された補正後の位相回転量分だけ位相補正してチャネル推定値を算出しメッセージの復調を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明は、符号分割多元接続(CDMA: Code Division Multiple Access)方式の通信システムに使用される受信装置に関するものである。
従来の受信装置として、特許文献1に開示されたものがある。図11は、従来の受信装置の構成を示すブロック図である。図11において受信装置は、位相回転量算出部11と、復調部12とから主に構成されている。
位相回転量算出部11は、メッセージの位相回転量を算出する。復調部12は、位相回転量算出部11から出力されたメッセージの位相回転量を用いてメッセージの復調を行う。
特開2001−127704号公報
しかしながら、従来の受信装置においては、図12に示すように、メッセージは単発で送信され、またデータ長が短く、位相回転量を算出するのに使用できるサンプル数が少ないため、メッセージ復調に用いる位相回転量の測定精度が劣化し、メッセージの受信特性が劣化するという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、メッセージ復調に用いる位相回転量の算出に使用するサンプル数を増やし、メッセージ復調に用いる位相回転量の測定精度を向上させ、メッセージの受信特性を向上することができる受信装置及び受信方法を提供することを目的とする。
かかる課題を解決するため本発明の受信装置は、プリアンブルの位相回転量を算出する第1の位相回転量算出手段と、メッセージの位相回転量を算出する第2の位相回転量算出手段と、前記プリアンブルの位相回転量に基づいて前記メッセージの位相回転量を補正する位相回転量補正手段と、前記補正後の位相回転量分を用いてメッセージの復調を行う復調手段と、を備えた構成を採る。
本発明の受信方法は、プリアンブルの位相回転量を算出する第1の位相回転量算出工程と、メッセージの位相回転量を算出する第2の位相回転量算出工程と、前記プリアンブルの位相回転量に基づいて前記メッセージの位相回転量を補正する位相回転量補正工程と、前記補正後の位相回転量を用いてメッセージの復調を行う復調工程と、を備えた方法を採る。
本発明によれば、メッセージ復調に用いる位相回転量の算出に使用するサンプル数が増え、メッセージ復調に用いる位相回転量の測定精度が向上し、メッセージの受信特性を向上することができる。
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に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図2は、プリアンブルの位相回転量の算出方法を説明するための図である。図3はメッセージの位相回転量の算出方法を説明するための図である。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図2は、プリアンブルの位相回転量の算出方法を説明するための図である。図3はメッセージの位相回転量の算出方法を説明するための図である。
図1に示すように、本実施の形態の受信装置は、位相回転量算出部101と、位相回転量算出部102と、位相回転量補正部103と、復調部104とから主に構成されている。
位相回転量算出部101は、例えば、遅延プロファイルを測定し、受信タイミングtを算出し、算出した受信タイミングtから一定周期(Δt)毎に(図2におけるT=t+Δt、T=t+2Δt、T=t+3Δt)プリアンブルの位相を測定し(図2における位相1、位相2、位相3、位相4…)、プリアンブルの位相回転量(図2における位相回転量1、位相回転量2、位相回転量3=、…)を算出する。
位相回転量算出部102は、図3のように例えば、メッセージに含まれるパイロット信号に着目し、パイロット信号の受信タイミングt’を遅延プロファイルより算出し、算出した受信タイミングt’から一定周期(Δt’)毎に(図3におけるT’=t’+Δt’、T’=t’+2Δt’、…、T’=t’+(N−1)Δt’)パイロット信号の位相を測定し(図3における位相1、位相2、位相3、…、位相N)、メッセージの位相回転量(図3における位相回転量1、位相回転量2、…)として算出する。位相回転量の算出は、例えば、周期毎に測定した位相の差分(位相回転量1=位相2−位相1)により算出する。
位相回転量補正部103は、位相回転量算出部102から出力されたメッセージの位相回転量と位相回転量算出部101から出力されたプリアンブルの位相回転量を入力し、例えば、位相回転量算出部102から出力されたメッセージの位相回転量と位相回転量算出部101から出力されたプリアンブルの位相回転量の平均値をメッセージ復調に用いる位相回転量として補正する。
復調部104は、位相回転量補正部103から出力された補正後の位相回転量分だけ位相補正をしてチャネル推定値を算出してメッセージの復調を行う。
このように本実施の形態によれば、メッセージ復調に用いる位相回転量を算出する際にメッセージの位相回転量に加えてプリアンブルの位相回転量を用いることにより、メッセージ復調に用いる位相回転量の算出に使用するサンプル数が増え、メッセージ復調に用いる位相回転量の測定精度が向上し、メッセージの受信特性を向上することができる。
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図4の本実施の形態の受信装置において、図1と共通する構成部分には、図1と同一の符号を付して説明を省略する。図4は、図1に対して、復調部104を削除し、最大ドップラ周波数算出部201と復調部202を追加した構成を採る。
図4は、本発明の実施の形態2に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図4の本実施の形態の受信装置において、図1と共通する構成部分には、図1と同一の符号を付して説明を省略する。図4は、図1に対して、復調部104を削除し、最大ドップラ周波数算出部201と復調部202を追加した構成を採る。
最大ドップラ周波数算出部201は位相回転量補正部103から出力されたメッセージの復調に用いる位相回転量の絶対値を平均し、その平均値の大きさから最大ドップラ周波数を算出する。
復調部202は、メッセージに含まれるパイロット信号について同相加算を行い、算出した同相加算結果を複数スロット区間で最大ドップラ周波数算出部201から出力された最大ドップラ周波数に応じて重み付け加算を行い、チャネル推定値を算出しメッセージの復調を行う。重み付けは、次のように行う。最大ドップラ周波数が大きい場合は、最大ドップラ周波数が小さい場合に比べて、伝播環境が変化しやすいため、過去のスロット区間の重み付けを小さくし、伝播環境の変化に順応できるようにする。逆に最大ドップラ周波数が小さい場合は、伝播環境の変化が少ないので、過去のスロット区間の重み付けを大きくする。伝搬環境の変化に応じて重み付けすることにより、チャネル推定値の測定精度を向上することができる。
このように本実施の形態によれば、メッセージの最大ドップラ周波数を算出する際にメッセージの位相回転量に加えてプリアンブルの位相回転量を用いることにより、最大ドップラ周波数に使用するサンプル数が増え、最大ドップラ周波数の測定精度が向上し、最大ドップラ周波数に応じて算出するメッセージのチャネル推定値の精度を向上させることができ、算出したチャネル推定値をメッセージの復調に用いることで、メッセージの受信特性を向上することができる。
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、
図5の本実施の形態の受信装置において、図1と共通する構成部分には、図1と同一の符号を付して説明を省略する。図5は、図1に対して、復調部104を削除し、周波数オフセット算出部301と、周波数オフセット補正部302と、復調部303を追加した構成を採る。
図5は、本発明の実施の形態3に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、
図5の本実施の形態の受信装置において、図1と共通する構成部分には、図1と同一の符号を付して説明を省略する。図5は、図1に対して、復調部104を削除し、周波数オフセット算出部301と、周波数オフセット補正部302と、復調部303を追加した構成を採る。
周波数オフセット算出部301は、位相回転量補正部103から出力されたメッセージの復調に用いる位相回転量を平均し、その平均値から周波数オフセットを算出し、周波数オフセット補正部302に出力する。
周波数オフセット補正部302は、周波数オフセット算出部301から出力された周波数オフセットを用いてメッセージの位相を回転させ、周波数オフセット補正後のメッセージを復調部303に出力する。
復調部303は、周波数オフセット補正後のメッセージに含まれるパイロット信号を同相加算して、チャネル推定値を算出し周波数オフセット補正後のメッセージの復調を行う。
このように本実施の形態によれば、メッセージの周波数オフセットを算出する際にメッセージの位相回転量に加えてプリアンブルの位相回転量を用いることにより、周波数オフセットの算出に使用するサンプル数が増え、周波数オフセットの測定精度が向上し、メッセージの受信特性を向上することができる。
(実施の形態4)
図6は、本発明の実施の形態4に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図6の本実施の形態の受信装置において、図1と共通する構成部分には、図1と同一の符号を付して説明を省略する。図6は、図1に対して、位相回転量補正部103を削除し、位相回転量記憶部401と、位相回転量補正部402を追加した構成を採る。
図6は、本発明の実施の形態4に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図6の本実施の形態の受信装置において、図1と共通する構成部分には、図1と同一の符号を付して説明を省略する。図6は、図1に対して、位相回転量補正部103を削除し、位相回転量記憶部401と、位相回転量補正部402を追加した構成を採る。
位相回転量記憶部401は、位相回転量算出部101から出力された過去および現在のプリアンブルの位相回転量を記憶する。
位相回転量補正部402は、位相回転量記憶部401に記憶された過去および現在のプリアンブルの位相回転量と、位相回転量算出部102から出力されたメッセージの位相回転量を平均し、メッセージの復調に用いる位相回転量として復調部104に出力する。
このように本実施の形態によれば、位相回転量記憶部401に記憶された過去および現在のプリアンブルの位相回転量をメッセージの復調に用いる位相回転量の算出に用いるため、位相回転量算出に用いるサンプル数がさらに増え、メッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上し、メッセージの受信特性を向上することができる。なお、メッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上することにより、最大ドップラ周波数および周波数オフセットの測定精度が向上するため、実施の形態1から実施の形態3に用いた場合に、メッセージの受信特性をさらに向上することができる。
(実施の形態5)
図7は、本発明の実施の形態5に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図7の本実施の形態の形態の受信装置において、図6と共通する構成部分には、図6と同一の符号を付して説明を省略する。図7は、図6に対して、位相回転量補正部402を削除し、電力算出部501と、電力算出部502と、重み付け情報算出部503と、位相回転量補正部504を追加した構成を採る。
図7は、本発明の実施の形態5に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図7の本実施の形態の形態の受信装置において、図6と共通する構成部分には、図6と同一の符号を付して説明を省略する。図7は、図6に対して、位相回転量補正部402を削除し、電力算出部501と、電力算出部502と、重み付け情報算出部503と、位相回転量補正部504を追加した構成を採る。
電力算出部501は、プリアンブルの遅延プロファイルを作成し、受信タイミングを算出し、算出した受信タイミングでプリアンブルを同相加算してプリアンブルの受信電力を算出する。
同様に、電力算出部502は、メッセージに含まれるパイロット信号に着目して遅延プロファイルを作成し、受信タイミングを算出し、算出した受信タイミングでメッセージを同相加算してメッセージの受信電力を算出する。
重み付け情報算出部503は、電力算出部501から出力されたプリアンブルの電力と電力算出部502から出力されたメッセージの電力に応じて重み付け情報を算出する。ここで、重み付け情報は、電力が大きいほど重み付けの割合が大きくなるよう算出される。
位相回転量補正部504は、重み付け情報算出部503から出力された重み付け情報を使用して、位相回転量記憶部401で記憶された過去および現在のプリアンブルの位相回転量と、位相回転量算出部102から算出されたメッセージの位相回転量を重み付け平均し、メッセージの復調に用いる位相回転量を算出する。
このように本実施の形態によれば、メッセージの復調に用いる位相回転量を算出する際に、メッセージとプリアンブルの受信電力に応じた重み付け平均をすることにより、メッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上し、メッセージの受信特性を向上することができる。なおメッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上することにより、実施の形態1から実施の形態4に用いた場合に、メッセージの受信特性をさらに向上することができる。
(実施の形態6)
図8は、本発明の実施の形態6に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図8の本実施の形態の受信装置において、図7と共通する構成部分には、図7と同一の符号を付して説明を省略する。図8は、図7に対して、電力算出部501及び電力算出部502及び重み付け情報算出部503を削除し、SIR算出部601と、SIR算出部602と、重み付け情報算出部603を追加した構成を採る。SIRは、Signal to Interference Ratio(希望信号対干渉信号電力比)の略である。
図8は、本発明の実施の形態6に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図8の本実施の形態の受信装置において、図7と共通する構成部分には、図7と同一の符号を付して説明を省略する。図8は、図7に対して、電力算出部501及び電力算出部502及び重み付け情報算出部503を削除し、SIR算出部601と、SIR算出部602と、重み付け情報算出部603を追加した構成を採る。SIRは、Signal to Interference Ratio(希望信号対干渉信号電力比)の略である。
SIR算出部601は、プリアンブルの遅延プロファイルを作成し、ピークを希望波電力、ピークを除く平均電力を干渉波電力としてプリアンブルのSIRを算出する。
SIR算出部602は、メッセージに含まれるパイロット信号を同相加算して希望波電力を算出し、パイロットシンボルの分散から干渉波電力を算出し、算出した希望波電力と干渉波電力を用いてメッセージのSIRを算出する。
重み付け情報算出部603は、SIR算出部601から出力されたプリアンブルのSIRとSIR算出部602から出力されたメッセージのSIRに応じて重み付け情報を算出し、位相回転量補正部504に出力する。重み付け情報算出部603では、算出したSIRが大きいサンプルほど重み付けを大きくする。
このように本実施の形態によれば、SIRに応じた重み付け平均をすることにより、メッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上し、メッセージの受信特性を向上することができる。なおメッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上することにより、実施の形態1から実施の形態4に用いた場合に、メッセージの受信特性をさらに向上することができる。
(実施の形態7)
図9は、本発明の実施の形態7に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図9の本実施の形態の受信装置において、図7と共通する構成部分には、図7と同一の符号を付して説明を省略する。図9は、図7に対して、電力算出部501及び電力算出部502及び重み付け情報算出部503を削除し、制御部701と、重み付け情報算出部702を追加した構成を採る。
図9は、本発明の実施の形態7に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図9の本実施の形態の受信装置において、図7と共通する構成部分には、図7と同一の符号を付して説明を省略する。図9は、図7に対して、電力算出部501及び電力算出部502及び重み付け情報算出部503を削除し、制御部701と、重み付け情報算出部702を追加した構成を採る。
制御部701は、移動機が送信するプリアンブルの電力の上げ幅を決定する。重み付け情報算出部702は、制御部701が決定した電力の上げ幅に応じて重み付け情報を算出する。ここで、重み付け情報は、電力の上げ幅が大きいほど最後に受信したサンプルの重み付けを大きくする。
このように本実施の形態の受信装置によれば、プリアンブル及びメッセージの受信電力の算出をせず処理量を増加させることなく、メッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上し、メッセージの受信特性を向上することができる。なおメッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上することにより、実施の形態1から実施の形態4に用いた場合に、メッセージの受信特性をさらに向上することができる。
(実施の形態8)
図10は、本発明の実施の形態8に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図10の本実施の形態の受信装置において、図7と共通する構成部分には、図7と同一の符号を付して説明を省略する。図10は、図7に対して、位相回転量算出部101及び位相回転量算出部102及び電力算出部501及び電力算出部502及び重み付け情報算出部503を削除し、位相回転量算出部801と位相回転量算出部802と重み付け情報算出部803を追加した構成を採る。
図10は、本発明の実施の形態8に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図10の本実施の形態の受信装置において、図7と共通する構成部分には、図7と同一の符号を付して説明を省略する。図10は、図7に対して、位相回転量算出部101及び位相回転量算出部102及び電力算出部501及び電力算出部502及び重み付け情報算出部503を削除し、位相回転量算出部801と位相回転量算出部802と重み付け情報算出部803を追加した構成を採る。
位相回転量算出部801と位相回転量算出部802はそれぞれ、実施の形態1で説明した方法でプリアンブルの位相回転量とメッセージの位相回転量を算出し、同時に位相回転量の算出に使用したサンプル数を重み付け情報算出部803に伝える。
重み付け情報算出部803は、位相回転量の算出に使用したサンプル数に応じて重み付け平均を行い、メッセージの復調に用いる位相回転量を算出する。ここで、重み付けは、算出に用いたサンプル数が多い位相回転量ほど重み付けを大きくする。
このように本実施の形態8によれば、平均化に用いるサンプルの信頼度(信頼度は使用するサンプル数が多いほど高い)に応じてメッセージの復調に用いる位相回転量が算出できるので、メッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上し、メッセージの受信特性を向上することができる。なおメッセージの復調に用いる位相回転量の測定精度が向上することにより、実施の形態1から実施の形態4に用いた場合に、メッセージの受信特性をさらに向上することができる。
本発明に係る受信装置は、移動局装置および基地局装置および移動通信システムに搭載することも可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する移動局装置および基地局装置および移動通信システムを提供することができる。
本発明は、符号分割多元接続(CDMA: Code Division Multiple Access)方式の通信システムに使用される受信装置に用いるのに最適である。
101 位相回転量算出部
102 位相回転量算出部
103 位相回転量補正部
104 復調部
201 最大ドップラ周波数算出部
202 復調部
301 周波数オフセット算出部
302 周波数オフセット補正部
303 復調部
401 位相回転量記憶部
402 位相回転量補正部
501 電力算出部
502 電力算出部
503 重み付け情報算出部
504 位相回転量補正部
601 SIR算出部
602 SIR算出部
603 重み付け情報算出部
701 制御部
702 重み付け情報算出部
801 位相回転量算出部
802 位相回転量算出部
803 重み付け情報算出部
102 位相回転量算出部
103 位相回転量補正部
104 復調部
201 最大ドップラ周波数算出部
202 復調部
301 周波数オフセット算出部
302 周波数オフセット補正部
303 復調部
401 位相回転量記憶部
402 位相回転量補正部
501 電力算出部
502 電力算出部
503 重み付け情報算出部
504 位相回転量補正部
601 SIR算出部
602 SIR算出部
603 重み付け情報算出部
701 制御部
702 重み付け情報算出部
801 位相回転量算出部
802 位相回転量算出部
803 重み付け情報算出部
Claims (12)
- プリアンブルの位相回転量を算出する第1の位相回転量算出手段と、メッセージの位相回転量を算出する第2の位相回転量算出手段と、前記プリアンブルの位相回転量に基づいて前記メッセージの位相回転量を補正する位相回転量補正手段と、前記補正後の位相回転量を用いてメッセージの復調を行う復調手段と、を具備することを特徴とする受信装置。
- 前記復調手段は、前記補正後の位相回転量分だけ位相補正してチャネル推定値を算出しメッセージの復調を行うことを特徴とする請求項1記載の受信装置。
- 前記補正後の位相回転量を用いてメッセージの最大ドップラ周波数を算出する最大ドップラ周波数算出手段を具備し、前記復調手段は、前記最大ドップラ周波数が大きいほど重み付け係数を大きくして重み付け加算しチャネル推定値を算出しメッセージの復調を行うことを特徴とする請求項1記載の受信装置。
- 前記補正後の位相回転量を用いてメッセージの周波数オフセットを算出する周波数オフセット算出手段を具備し、前記復調手段は、前記周波数オフセット補正後のメッセージに含まれるパイロット信号を同相加算してチャネル推定値を算出しメッセージの復調を行うことを特徴とする請求項1記載の受信装置。
- 前記位相回転量補正手段は、過去および現在の前記プリアンブルの位相回転量と前記メッセージの位相回転量を平均することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の受信装置。
- 前記位相回転量補正手段は、受信電力が大きいほど重み付け係数を大きくして重み付け平均をすることを特徴とする請求項5記載の受信装置。
- 前記位相回転量補正手段は、希望信号対干渉信号電力比が大きいほど重み付け係数を大きくして重み付け平均をすることを特徴とする請求項5記載の受信装置。
- 前記位相回転量補正手段は、プリアンブルの送信電力の上げ幅が大きいほど重み付け係数を大きくして重み付け平均をすることを特徴とする請求項5記載の受信装置。
- 前記位相回転量補正手段は、前記第1の位相回転量算出手段及び前記第2の位相回転量算出手段において各位相回転量の算出に使用したサンプル数が多いほど重み付け係数を大きくして重み付け平均をすることを特徴とする請求項5記載の受信装置。
- 請求項1から請求項9のいずれかに記載の受信装置を具備することを特徴とする移動局装置。
- 請求項1から請求項9のいずれかに記載の受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- プリアンブルの位相回転量を算出する第1の位相回転量算出工程と、メッセージの位相回転量を算出する第2の位相回転量算出工程と、前記プリアンブルの位相回転量に基づいて前記メッセージの位相回転量を補正する位相回転量補正工程と、前記補正後の位相回転量を用いてメッセージの復調を行う復調工程と、を具備することを特徴とする受信方法。
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004321252A Pending JP2006135554A (ja) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | 受信装置及び受信方法 |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
WO2009107195A1 (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-03 | 富士通株式会社 | 無線基地局装置、周波数偏差検出方法及び移動体通信システム |
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2004
- 2004-11-04 JP JP2004321252A patent/JP2006135554A/ja active Pending
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