JP2007104505A - 移動体端末 - Google Patents

Abstract

【課題】基地局における一方のアンテナの出力成分が雑音や干渉のみの場合においても、同期検波及び重み付け後の出力信号の劣化を低減させることができるような送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末を提供する。
【解決手段】送信ダイバーシチ方式を使用する移動体端末において、ＤＰＤＨ位相推定部１０４及びＣＰＩＣＨ位相推定部１０５が、基地局の複数のアンテナから送信された共通チャネルのパイロット信号を基地局の各送信アンテナについて分離する。そして、重み制御部１０８が、各送信アンテナについて分離した受信信号によって各アンテナの有効判定を行う。さらに、各アンテナの有効判定の結果に従って、同期検波部１０６が同期検波を行い、重み制御部１０８がアンテナ毎の重みを調節し、重み付け部１０７が同期検波ならびに重み付けにおけるアンテナ毎の重み付けを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、送信ダイバーシチ方式を使用するＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）システムの移動体端末に関するものである。

従来より、第３世代広帯域符号分割／多重アクセスシステム（ＷＣＤＭＡシステム）と呼ばれる移動体通信システムでは、開ループ方式の送信ダイバーシチ及び閉ループ方式の送信ダイバーシチが使用されている。以下、送信ダイバーシチの動作について説明する。開ループ方式の送信ダイバーシチ又は閉ループ方式の送信ダイバーシチに対応する基地局では、アンテナ間で無相関となるように距離を隔てた送信アンテナを２本有している。そして、これらのアンテナ間で直交するデータ系列の共通パイロットチャネル（以下、ＣＰＩＣＨという）を同一の拡散符号系列で拡散して各アンテナより送信する。なお、ＣＰＩＣＨ（共通パイロットチャネル）は拡散率が一定であり、個別チャネル（以下、ＤＰＣＨという）と比較して送信パワーを高くして送信されることが多い。

各アンテナのＣＰＩＣＨは、送信ダイバーシチ無しの場合に対して１／２のパワーで送信されており、各アンテナからのパスはそれぞれ異なる伝搬路を経て移動局に到達する。各アンテナから送信された信号は拡散符号によって拡散されているため、各アンテナから送信されたＣＰＩＣＨが電力合成されて移動体端末で受信されることになる。さらに、移動体端末で受信した無線信号をＣＰＩＣＨについて逆拡散し、各アンテナの直交パターンを用いてアンテナ毎に分離すると、アンテナ毎に分離した信号間に位相差が生じる。

また、開ループ方式の送信ダイバーシチでは、ＤＰＣＨもＣＰＩＣＨと同様にアンテナ間で直交するパターンで送信し、且つ移動体端末でアンテナ毎に分離したＣＰＩＣＨとＤＰＣＨを用いて同期検波とアンテナ間の合成を行うことで、伝搬路上に生じた劣化を低減する空間ダイバーシチを形成する。一方、閉ループ方式の送信ダイバーシチでは、開ループ方式の送信ダイバーシチに加えて、基地局と移動体端末で各アンテナのＤＰＣＨ送信パワー、及びアンテナ間の位相差に関する情報（フィードバック情報）を上りリンクでやり取りする。基地局では、このフィードバック情報に基づいて下りリンクのＤＰＣＨ受信パワーが最大となるように各アンテナのＤＰＣＨ送信パワーと位相差を制御する。このような動作により、閉ループ方式の送信ダイバーシチでは、伝搬路上に生じた劣化を低減させると共に、アンテナ間の合成によるゲインを得ることができる（例えば、特許文献１参照）。

また、閉ループ方式の送信ダイバーシチでは、フィードバック情報のやり取りを上りリンクを介して行うため、上りリンクの受信品質によってはフィードバック情報に誤りが生じる場合がある。このとき、基地局における各アンテナの送信パワー制御、及び位相制御に誤りが生じ、移動体端末の受信時におけるＤＰＣＨ受信パワーが最大にならず、さらに移動体端末で期待する各アンテナの送信パワー及び位相状態が基地局と異なることによって、同期検波及び重み付け出力が劣化する。

このような課題に対し、移動体端末において、ＤＰＣＨ（個別チャネル）とＣＰＩＣＨ（共通パイロットチャネル）の各位相推定値を用いて基地局で受信したフィードバック情報を推定するアンテナベリフィケーションが提案されている。このようなアンテナベリフィケーションの適用により、推定したフィードバック情報に基づいて位相補正並びにアンテナ毎の重み補正を行うことで、上り誤り発生時の同期検波並びに重み付け出力の劣化を低減させることができる（例えば、特許文献２参照）。なお、移動体端末に関する基地局仕様条件等に関しては下記の非特許文献１に報告されている。
特開２００２−２７１２６６号公報 特開２００４−１７９９３１号公報 ３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１４（Physical LayarProcedure（FDD））

しかしながら、上記従来の送信ダイバーシチ方式を使用する移動体端末においては、一方のアンテナの出力成分が雑音や干渉のみのとき、例えば、送信ダイバーシチ状態でありながら基地局の一方のアンテナの送信系に異常がある場合や、基地局の一方のアンテナからのパスがシャドウイング等の影響によって移動体端末に到達しない場合、及び、基地局、移動体端末それぞれで送信ダイバーシチの状態が異なる場合などにおいては、移動体端末に到達しないパスの逆拡散及び位相推定出力が雑音や干渉成分のみとなってしまう。したがって、雑音や干渉成分の大きさによっては、同期検波及び重み付け後の出力信号の劣化がさらに大きくなってしまうことがある。

また、移動体端末において、両アンテナのＣＰＩＣＨ（共通パイロットチャネル）は正常に受信できているが、一方のアンテナのＤＰＣＨ（個別チャネル）が何らかの要因によって送信されない場合や、一方のアンテナからのパスの劣化が非常に大きいために、移動体端末においてパスの劣化が大きいアンテナのＤＰＣＨの出力成分が雑音や干渉成分のみとなる場合は、パスの劣化の大きさによっては同期検波及び重み付け後の出力信号の劣化がさらに大きくなってしまうことがある。さらに、閉ループ方式の送信ダイバーシチを行っているときに前記のような受信環境にある場合には、位相差及びアンテナ毎の重みを推定することができないために、移動体端末におけるアンテナベリフィケーションを誤ることによって、同期検波及び重み付け後の出力信号の劣化がさらに大きくなってしまうことがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、基地局における一方のアンテナの出力成分が雑音や干渉のみの場合においても、同期検波及び重み付け後の出力信号の劣化を低減させることができるような送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末を提供することを目的とする。

本発明の移動体端末は、送信ダイバーシチを使用するＷＣＤＭＡシステムの移動体端末において、基地局の複数のアンテナから送信された共通チャネルのパイロット信号、及び個別チャネルのパイロット信号のそれぞれの位相をアンテナ毎に推定する位相推定手段と、位相推定手段により推定された複数のアンテナの位相推定情報を用いて個別チャネル又は共通チャネルの同期検波を行う同期検波手段と、位相推定手段により推定された複数のアンテナの位相推定情報を用いて、同期検波手段によって同期検波された出力信号の重み付けを行う重み付け手段と、基地局の各アンテナについて分離した受信信号によって各アンテナが有効か否かを判定し、その判定結果に応じて同期検波及び重み付けを行う際のアンテナごとの重みを調節する重み制御手段とを備える構成を採っている。

このような構成により、送信ダイバーシチ状態でありながら基地局の一方のアンテナの送信系に異常がある場合や、基地局の一方のアンテナからのパスがシャドウイング等の影響によって移動体端末に到達しない場合、及び、基地局、移動体端末それぞれで送信ダイバーシチの状態が異なる場合においても、同期検波及び重み付けにおける雑音や干渉の影響を低減させることができる。

また、本発明の移動体端末は、前記発明の構成に加えて、さらに、個別チャネルの信号電力が最大となるようにアンテナ相互間の位相差とアンテナごとの重みを推定するアンテナベリフィケーション手段を備える構成を採っている。

このような構成により、前記発明の効果に加えて、さらに、閉ループ方式の送信ダイバーシチ状態でありながら基地局の一方のアンテナの送信系に異常がある場合や、基地局の一方のアンテナからのパスがシャドウイング等の影響によって移動体端末に到達しない場合のような受信環境においても、アンテナベリフィケーションを誤ることによる同期検波及び重み付け後の劣化を低減させることができる。

また、本発明の移動体端末は、前記各発明の構成において、重み制御手段は、基地局の各アンテナについて分離した共通チャネルにおけるパイロット信号の平均値の受信品質が閾値を満たすか否かにより、各アンテナが有効か否かの判定を行う構成を採っている。

このような構成により、移動体端末の重み制御手段は各アンテナが有効か否かの判定を、共通チャネルのパイロット信号についての位相推定情報の受信品質が閾値を満たすか否かによって行っている。したがって、前記各発明の効果に加え、データ系列が一意に定められ、拡散率が一定であるＣＰＩＣＨを判定基準に用いることにより、各アンテナが有効か否かの判定を簡易化することができる。更に、送信ダイバーシチの形態に依らず、同一の判定基準を設けることができる。

また、本発明の移動体端末は、前記各発明の構成において、重み制御手段は、基地局の各アンテナについて分離した共通チャネルにおけるパイロット信号と個別チャネルにおけるパイロット信号のそれぞれの平均値の絶対値比または信号電力比が閾値を満たすか否かにより、各アンテナが有効か否かの判定を行う構成を採っている。

このような構成により、移動体端末の重み制御手段は、各アンテナが有効かどうかの判定を共通チャネルのパイロット信号と個別チャネルのパイロット信号の信号電力比が閾値を満たすか否かによって行っている。したがって、移動体端末において両アンテナのＣＰＩＣＨは正常に受信できているが、一方のアンテナのＤＰＣＨが何らかの要因によって送信されない場合や、一方アンテナからのパスの劣化が非常に大きく、移動体端末において同アンテナのＤＰＣＨの出力成分が雑音や干渉成分のみとなる場合の同期検波及び重み付け後の劣化を低減させることができる。さらに、移動体端末において同アンテナのＤＰＣＨの出力成分が雑音や干渉成分のみとなる場合にアンテナベリフィケーションを誤ることによる同期検波及び重み付け後の劣化を低減させることができる。

本発明の移動体端末によれば、送信ダイバーシチに対応する基地局の各送信アンテナについて分離した受信信号によって各アンテナが有効か否かを判定し、その結果に応じて同期検波及び重み付けを行う際のアンテナごとの重みを調節する重み制御手段を設けている。これによって、送信ダイバーシチ状態でありながら基地局の一方のアンテナの送信系に異常がある場合や、基地局の一方のアンテナからのパスがシャドウイング等の影響によって移動局に到達しない場合、及び、基地局、移動体端末それぞれで送信ダイバーシチの状態が異なる場合においても、同期検波及び重み付けにおける雑音や干渉の影響を低減させ、安定した信号の送受信を行うことができる。

〈発明の概要〉
本発明の送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末は、基地局の複数のアンテナから送信された共通チャネルのパイロット信号を基地局の各送信アンテナについて分離し、各送信アンテナについて分離した受信信号によって各アンテナの有効判定を行うように構成されている。さらに、各アンテナの有効判定の結果に従って同期検波及び重み付けを行う際のアンテナ毎の重みを調節するように構成されている。このようにして、送信ダイバーシチにおいて各アンテナについて分離した受信信号によってアンテナの有効判定を行い、かつ同期検波及び重み付けにおけるアンテナごとの重みを調節することにより、送信ダイバーシチ状態でありながら基地局の一方のアンテナの送信系に異常がある場合のように、基地局の一方のアンテナからのパスが移動体端末に到達しない環境であっても、影響を受けたアンテナについての位相推定情報が雑音や干渉成分のみとなって同期検波及び重み付け後の出力信号が劣化することを防ぐことができる。つまり、同期検波及び重み付けにおける雑音や干渉の影響を低減させて、常に安定した信号を得ることができる。

以下、図面を用いて、本発明における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末について幾つかの実施の形態を詳細に説明する。尚、各実施の形態に用いる図面において、同一の構成要素は同一の符号を付し、かつ重複する説明は可能な限り省略する。

〈実施の形態１〉
図１は、本発明の実施の形態１における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の構成を示すブロック図である。図１において、送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末は、無線電波を受信する受信アンテナ部１０１と、個別チャネルであるＤＰＣＨを逆拡散するＤＰＣＨ逆拡散部１０２と、共通パイロットチャネルであるＣＰＩＣＨを逆拡散するＣＰＩＣＨ逆拡散部１０３と、基地局の複数のアンテナから送信された個別チャネルのパイロット信号の各位相をアンテナ毎に推定するＤＰＣＨ位相推定部１０４と、基地局の複数のアンテナから送信された共通チャネルのパイロット信号の各位相をアンテナ毎に推定するＣＰＩＣＨ位相推定部１０５と、ＤＰＣＨ位相推定部１０４及びＣＰＩＣＨ位相推定部１０５により推定された複数のアンテナの位相推定情報を用いて個別チャネルの同期検波を行う同期検波部（同期検波手段）１０６と、ＤＰＣＨ位相推定部１０４及びＣＰＩＣＨ位相推定部１０５により推定された複数のアンテナの位相推定情報を用いて、同期検波部１０６が同期検波した同期検波出力信号の重み付けを行う重み付け部（重み付け手段）１０７と、基地局の各送信アンテナについて分離した受信信号によって各アンテナが有効か否かを判定し、その結果に応じて同期検波及び重み付けを行う際のアンテナ毎の重みを調節する重み制御部（重み制御手段）１０８と、アンテナ毎に個別に重みの乗算を行う重み乗算部１０９，１１０，１１１，１１２と、を備えた構成となっている。なお、ＤＰＣＨ位相推定部１０４とＣＰＩＣＨ位相推定部１０５とによって位相推定手段が構成されている。

図２は、図１に示す移動体端末の実施の形態１における重み制御部１０８の内部構成を示すブロック図である。図２において、重み制御部１０８は、各アンテナのＣＰＩＣＨ信号電力を測定する電力測定部２０１，２０２と、各アンテナの信号電力と閾値とを比較する閾値比較部２０３，２０４と、アンテナの有効判定と重み係数生成を行うアンテナ有効判定部２０５と、を備えた構成となっている。

図３は、図２に示す実施の形態１におけるアンテナ有効判定部２０５の動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１、図２及び図３を参照しながら本発明の実施の形態１における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の動作を説明する。まず、図１において、アンテナ部１０１より受信した無線信号をＤＰＣＨ逆拡散部１０２及びＣＰＩＣＨ逆拡散部１０３でＤＰＣＨ及びＣＰＩＣＨについて逆拡散し、逆拡散後の各信号を得る。このとき、送信ダイバーシチが適用されている場合の逆拡散後のＤＰＣＨ及びＣＰＩＣＨは、図示しない基地局の２つの送信アンテナ間で直交するパターンのデータが電力合成された信号となっている。

次に、ＤＰＣＨ位相推定部１０４及びＣＰＩＣＨ位相推定部１０５は、各チャネルの逆拡散データを各アンテナのパターンに合わせて同相加算してアンテナ毎に分離する。ここで、ＣＰＩＣＨのシンボル番号をｎ、ＣＰＩＣＨの逆拡散後のＣＰＩＣＨ信号をＡ（ｎ）、及びＣＰＩＣＨの各アンテナの送信パターンをＣ１（ｎ）、Ｃ２（ｎ）と置くと、アンテナ毎に分離したＣＰＩＣＨの位相推定値α１、α２は次の式（１）及び式（２）のように表される。

α１（ｎ）＝１／ＮΣＡ（ｎ）×Ｃ１＾＊（ｎ） （１）
α２（ｎ）＝１／ＮΣＡ（ｎ）×Ｃ２＾＊（ｎ） （２）
なお、ＮはＣＰＩＣＨの直交パターンの周期を表わし、ｘ＾＊はベクトルｘの共役複素数を表す。

ＤＰＣＨについては、ＤＰＣＨのパイロット信号について前記同様の計算を行うことでＤＰＣＨのパイロット信号のアンテナ分離が可能である。ここで、ＤＰＣＨのシンボル番号をｍ、逆拡散後のＤＰＣＨ信号をＢ（ｍ）、及びＤＰＣＨパイロット信号の各アンテナの送信パターンをＤ１（ｍ）、Ｄ２（ｍ）と置くと、アンテナ毎に分離したＤＰＣＨパイロット信号の位相推定値β１、β２は次の式（３）及び式（４）のように表される。

β１（ｍ）＝１／Ｍ×ΣＢ（ｍ＋ｉ）×Ｄ１＾＊（ｍ＋ｉ） （３）
β２（ｍ）＝１／Ｍ×ΣＢ（ｍ＋ｉ）×Ｄ２＾＊（ｍ＋ｉ） （４）
但し、ｉ＝０〜Ｍ−１、ＭはＤＰＣＨパイロット信号の直交パターンの周期を表す。

次に、同期検波部１０６は逆拡散後ＤＰＣＨ信号をＣＰＩＣＨの位相推定値を用いて復調し、重み付け部１０７は復調後のＤＰＣＨの信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）に応じて重み付けを行って出力する。

ここで、一例として、同期検波後のＤＰＣＨ信号の重み付けをＣＰＩＣＨの信号電力によって行うものとし、開ループの送信ダイバーシチにおける同期検波並びに重み付け後のＤＰＣＨ信号ｘ（ｍ）は次の式（５）及び式（６）のように表される。但し、ＤＰＣＨの拡散率はＣＰＩＣＨの拡散率以下であるものとする。

ｘ（ｍ）＝Ｂ（ｍ）×√ｗ’＿ａｎｔ１×β１＾＊（ｎ） （５）
−Ｂ＾＊（ｍ＋１）×√ｗ’＿ａｎｔ２×β２（ｎ） （６）
なお、√ｗ’＿ａｎｔ１、√ｗ’＿ａｎｔ２は、各送信アンテナについての重みを表す係数であり、この係数は重み制御部１０８によって生成される。

次に、図２において、重み制御部１０８では、電力測定部２０１，２０２で各アンテナのＣＰＩＣＨ位相推定値の電力を測定し、閾値比較部２０３，２０４で各アンテナの電力値と閾値とを比較する。なお、閾値の設定例として、出力成分が全て雑音や干渉成分である場合の電力値を基準に設定する方法がある。

さらに、アンテナ有効判定部２０５では、図３のフローチャートに示すような動作により、閾値比較部２０３，２０４の比較結果に基づいてアンテナ有効判定から閾値の生成を行う。すなわち、アンテナ毎に分離したＣＰＩＣＨの位相推定値をα１、α２とし、両アンテナの位相推定値が共に閾値以上のとき、つまり、｜α１｜＾２、及び｜α２｜＾２が共に閾値以上のときは（ステップＳ１０１でＹＥＳの場合）、位相補正情報として両アンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝１.０、及びｗ＿ａｎｔ２＝１.０として出力する（ステップＳ１０２）。

また、｜α１｜＾２、｜α２｜＾２が共に閾値以上でないときは（ステップＳ１０１でＮＯの場合）、一方のアンテナの位相推定値が閾値未満のとき、つまり、｜α１｜＾２が閾値未満のときは（ステップＳ１０３でＹＥＳの場合）、一方のアンテナの重みを０.０とし、他方のアンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝０.０、ｗ＿ａｎｔ２＝１.０として出力する（ステップＳ１０４）。

また、｜α１｜＾２、｜α２｜＾２が共に閾値以上でないときで（ステップＳ１０１でＮＯの場合）、他方のアンテナの位相推定値が閾値未満のとき、つまり、｜α２｜＾２が閾値未満のときは（ステップＳ１０５でＹＥＳの場合）、他方のアンテナの重みを０.０とし、一方のアンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝１.０、ｗ＿ａｎｔ２＝０.０として出力する（ステップＳ１０６）。

さらに、｜α２｜＾２が閾値未満でないときは（ステップＳ１０５でＮＯの場合）、両アンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝１.０、ｗ＿ａｎｔ２＝１.０として出力する（ステップＳ１０７）。

すなわち、アンテナ有効判定部２０５は、一方のアンテナのみが閾値を満たすような状況では（ステップＳ１０３でＹＥＳのとき、及びステップＳ１０５でＹＥＳのときは）、閾値未満のアンテナについての重み係数は０.０とし、もう一方の（閾値を満たす）アンテナの重み係数は１.０となるように重み係数を生成する（ステップＳ１０４、及びステップＳ１０６）。また、両アンテナの位相推定値が共に閾値以上のとき（ステップＳ１０１でＹＥＳのとき）、または、両アンテナの位相推定値が共に閾値未満のとき（ステップＳ１０５でＮＯのとき）は、両アンテナの重みを１.０として出力する（ステップＳ１０２、及びステップＳ１０７）。

このような本発明の実施の形態１における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末によれば、送信ダイバーシチ状態でありながら基地局の一方のアンテナの送信系に異常がある場合や、基地局の一方のアンテナからのパスがシャドウイング等の影響によって移動体端末に到達しない場合、及び、基地局、移動体端末それぞれで送信ダイバーシチの状態が異なる場合においても、同期検波ならびに重み付けにおける雑音や干渉の影響を低減させることができる。

〈実施の形態２〉
本発明の実施の形態２における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の構成は、図１に示した実施の形態１の場合と同じである。図４は、図１に示す移動体端末の実施の形態２における重み制御部１０８の内部構成を示すブロック図である。実施の形態２の重み制御部１０８は、各アンテナのＤＰＣＨ信号電力を測定する電力測定部４０１，４０３と、各アンテナのＣＰＩＣＨ信号電力を測定する電力測定部４０２，４０４と、各アンテナのＤＰＣＨ信号電力と各アンテナのＣＰＩＣＨ信号電力の比を求める除算部４０５，４０６と、各アンテナの信号電力比と閾値とを比較する閾値比較部４０７，４０８と、アンテナの有効判定と重み係数の生成を行うアンテナ有効判定部４０９とによって構成されている。

図５は、図４に示す実施の形態２におけるアンテナ有効判定部４０９の動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１、図４及び図５を参照しながら本発明の実施の形態２における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の動作を説明する。受信アンテナ部１０１による無線信号の受信から同期検波及び重み付けまでの一連の動作については前述の実施の形態１と同様の動作であるが、実施の形態２では重み制御部１０８の動作が実施の形態１の場合とは異なる。

図４に示す実施の形態２における重み制御部１０８では、電力測定部４０１，４０３で各アンテナのＤＰＣＨ位相推定値の電力を測定し、電力測定部４０２，４０４で各アンテナのＣＰＩＣＨ位相推定値の電力を測定する。そして、除算部４０５，４０６で各アンテナのＤＰＣＨ位相推定値の電力と各アンテナのＣＰＩＣＨ位相推定値の電力とを除算した後、閾値比較部４０７，４０８で各アンテナのＣＰＩＣＨ電力値とＤＰＣＨ電力値の比と閾値とを比較する。なお、閾値の設定例として、ＣＰＩＣＨの出力成分に信号成分が含まれるが、ＤＰＣＨの出力成分が全て雑音や干渉成分である場合の電力値を基準に設定する方法がある。

図４のアンテナ有効判定部４０９では、図５のフローチャートに示すような動作により、閾値比較部４０７，４０８の比較結果に基づいてアンテナ有効判定から閾値の生成を行う。すなわち、アンテナ毎に分離したＣＰＩＣＨの位相推定値をα１、α２とし、アンテナ毎に分離したＤＰＣＨパイロット信号の位相推定値をβ１、β２として、両アンテナの位相推定値が共に閾値以上のとき、つまり、｜β１｜＾２／｜α１｜＾２、及び｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が共に閾値以上のときは（ステップＳ２０１でＹＥＳの場合）、位置補正情報として両アンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位置補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝１.０、ｗ＿ａｎｔ２＝１.０として出力する（ステップＳ２０２）。

また、｜β１｜＾２／｜α１｜＾２、及び｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が共に閾値以上でないときは（ステップＳ２０１でＮＯの場合）、一方のアンテナの位相推定値が閾値未満のとき、つまり、｜β１｜＾２／｜α１｜＾２が閾値未満のときは（ステップＳ２０３でＹＥＳの場合）、位置補正情報として一方のアンテナの重みを０.０とし、他方のアンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位置補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝０.０、ｗ＿ａｎｔ２＝１.０として出力する（ステップＳ２０４）。

また、｜β１｜＾２／｜α１｜＾２、及び｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が共に閾値以上でないときで（ステップＳ２０１でＮＯの場合）、他方のアンテナの位相推定値が閾値未満のとき、つまり、｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が閾値未満のときは（ステップＳ２０５でＹＥＳの場合）、位置補正情報として他方のアンテナの重みを０.０とし、一方のアンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位置補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝１.０、ｗ＿ａｎｔ２＝０.０として出力する（ステップＳ２０６）。

さらに、｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が閾値未満でないときは（ステップＳ２０５でＮＯの場合）、位置補正情報として両アンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位置補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝１.０、ｗ＿ａｎｔ２＝１.０として出力する（ステップＳ２０７）。

すなわち、アンテナ有効判定部４０９は、図５に示すフローチャートような動作により、閾値比較部４０７，４０８の比較結果に基づいてアンテナ有効判定から閾値生成を行い、一方のアンテナのみが閾値を満たすような状況では（ステップＳ２０３でＹＥＳのとき、及びステップＳ２０５でＹＥＳのときは）、閾値未満のアンテナについての重み係数は０.０とし、もう一方の（閾値を満たす）アンテナの重み係数は１.０となるように重み係数を生成する（ステップＳ２０４、及びステップＳ２０６）。また、両アンテナの位相推定値が共に閾値以上のとき（ステップＳ２０１でＹＥＳのとき）、または、両アンテナの位相推定値が共に閾値未満のとき（ステップＳ２０５でＮＯのとき）は、両アンテナの重みを１.０として出力する（ステップＳ２０２、及びステップＳ２０７）。

このように、本発明の実施の形態２における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末によれば、移動体端末において両アンテナのＣＰＩＣＨは正常に受信できているが、一方のアンテナのＤＰＣＨが何らかの要因によって送信されない場合や、一方のアンテナからのパスの劣化が非常に大きくて、移動体端末において同アンテナの信号成分が無くなってしまう場合、例えば振幅補正やフィルタ処理、Ａ／Ｄ変換による量子化等の場合でも、同期検波及び重み付け後の劣化を低減させることができる。

〈実施の形態３〉
図６は、本発明の実施の形態３における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の構成を示すブロック図である。図６に示す実施の形態３における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末は、図１に示す実施の形態１の移動体端末の構成に対して、閉ループの送信ダイバーシチにおける上り誤りを補償するためのアンテナベリフィケーション部（アンテナベリフィケーション手段）１１３が追加されたものである。また、図７は、図６に示す移動体端末の実施の形態３における重み制御部１０８の内部構成を示すブロック図である。さらに、図８は、図７に示す実施の形態３におけるアンテナ有効判定部２０５ａの動作を示すフローチャートである。

次に、図６のように構成された閉ループの送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の動作を説明する。図６の移動体端末においては、受信アンテナ部１０１による無線信号の受信動作から、同期検波部１０６による同期検波及び重み付け部１０７による重み付け動作までの一連の動作については、図１に示す実施の形態１と同じ動作であり、アンテナベリフィケーション部１１３による閉ループ送信ダイバーシチの上り誤りを補償する動作のみが追加されている。

すなわち、アンテナベリフィケーション部１１３は、アンテナ毎に分離したＣＰＩＣＨ位相推定値と、アンテナ毎に分離したＤＰＣＨ位相推定値とを用いて上りリンクで生じたフィードバック情報の誤りを推定し、その推定結果に基づいてＣＰＩＣＨ位相推定値の位相補正情報及びアンテナ毎のパワー補正情報を生成する。そして、パワー補正情報のうち、位相補正情報は同期検波部１０６に入力され、同期検波部１０６では位相補正情報に従って位相推定値の位相補正を行う。また、パワー補正情報は重み制御部１０８に入力される。

重み制御部１０８では、電力測定部２０１，２０２で各アンテナのＣＰＩＣＨ位相推定値の電力を測定し、閾値比較部２０３，２０４で各アンテナの電力値と閾値とを比較する。なお、閾値の設定例として、出力成分が全て雑音や干渉成分である場合の電力値を基準に設定する方法がある。

アンテナ有効判定部２０５ａでは、図８のフローチャートに示すような動作により、閾値比較部２０３，２０４の比較結果に基づいてアンテナ有効判定から閾値の生成を行う。すなわち、アンテナ毎に分離したＣＰＩＣＨの位相推定値をα１、α２とし、両アンテナの位相推定値が共に閾値以上のとき、つまり、｜α１｜＾２、及び｜α２｜＾２が共に閾値以上のときは（ステップＳ３０１でＹＥＳの場合）、位相補正情報としてアンテナベリフィケーション部１１３が生成した位相推定値のパワー補正情報に従ってアンテナの重み係数を出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ'＿ａｎｔ１＝ｗ＿ａｎｔ１、及びｗ'＿ａｎｔ２＝ｗ＿ａｎｔ２として出力する（ステップＳ３０２）。

また、｜α１｜＾２、｜α２｜＾２が共に閾値以上でないときは（ステップＳ３０１でＮＯの場合）、一方のアンテナの位相推定値が閾値未満のとき、つまり、｜α１｜＾２が閾値未満のときは（ステップＳ３０３でＹＥＳの場合）、一方のアンテナの重みを０.０とし、他方のアンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝０.０、ｗ＿ａｎｔ２＝１.０として出力する（ステップＳ３０４）。

また、｜α１｜＾２、｜α２｜＾２が共に閾値以上でないときで（ステップＳ３０１でＮＯの場合）、他方のアンテナの位相推定値が閾値未満のとき、つまり、｜α２｜＾２が閾値未満のときは（ステップＳ３０５でＹＥＳの場合）、他方のアンテナの重みを０.０とし、一方のアンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝１.０、ｗ＿ａｎｔ２＝０.０として出力する（ステップＳ３０６）。

さらに、｜α２｜＾２が閾値未満でないときは（ステップＳ３０５でＮＯの場合）、位相補正情報としてアンテナベリフィケーション部１１３が生成した位相推定値のパワー補正情報に従ってアンテナの重み係数を出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ'＿ａｎｔ１＝ｗ＿ａｎｔ１、及びｗ'＿ａｎｔ２＝ｗ＿ａｎｔ２として出力する（ステップＳ３０７）。

すなわち、アンテナ有効判定部２０５ａでは、図８に示すような動作により、閾値比較部２０３，２０４の比較結果に基づいてアンテナ有効判定から閾値の生成を行い、一方のアンテナのみが閾値を満たすような状況では（ステップＳ３０３でＹＥＳ、及びステップＳ３０５でＹＥＳのとき）、一方のアンテナの位相推定値のみで同期検波及び重み付けを行うように閾値未満のアンテナについての重み係数を０.０、もう一方（閾値を満たす方）のアンテナの重み係数を１.０にして出力する（ステップＳ３０４及びステップＳ３０６）。逆に、両アンテナの位相推定値が共に閾値以上（ステップＳ３０１でＹＥＳのとき）、または閾値未満である場合（ステップＳ３０５でＮＯのとき）は、アンテナベリフィケーション部１１３が生成した位相推定値のパワー補正情報に従ってアンテナの重み係数を出力する（ステップＳ３０２及びステップＳ３０７）。

このように、本発明の実施の形態３における閉ループの送信ダイバーシチ方式を使用したる移動体端末によれば、送信ダイバーシチ状態でありながら基地局の一方のアンテナの送信系に異常がある場合や、基地局の一方のアンテナからのパスがシャドウイング等の影響によって移動体端末に到達しない場合においても、アンテナベリフィケーションを誤ることによる同期検波及び重み付け後の劣化を低減させることができる。

〈実施の形態４〉
本発明の実施の形態４における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の構成は図６に示した実施の形態３の場合と同じである。図９は、図６に示す移動体端末の実施の形態４における重み制御部１０８の内部構成を示すブロック図である。実施の形態４の重み制御部１０８は、各アンテナのＤＰＣＨ信号電力を測定する電力測定部４０１，４０３と、各アンテナのＣＰＩＣＨ信号電力を測定する電力測定部４０２，４０４と、各アンテナのＤＰＣＨ信号電力と各アンテナのＣＰＩＣＨ信号電力の比を求める除算部４０５，４０６と、各アンテナの信号電力比と閾値とを比較する閾値比較部４０７，４０８と、アンテナの有効判定と重み係数の生成を行うアンテナ有効判定部４０９ａとによって構成されている。

図１０は、図９に示す実施の形態４におけるアンテナ有効判定部４０９ａの動作の流れを示すフローチャートである。以下、図６、図９及び図１０を参照しながら本発明の実施の形態４における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の動作を説明する。受信アンテナ部１０１による無線信号の受信から、同期検波部１０６による同期検波の動作及び重み付け部１０７による重み付け動作までの一連の動作については、前述の実施の形態３と同様の動作であるが、重み制御部１０８の動作が実施の形態３の場合とは異なる。

図９に示す実施の形態４における重み制御部１０８では、電力測定部４０１，４０３で各アンテナのＤＰＣＨ位相推定値の電力を測定し、電力測定部４０２，４０４で各アンテナのＣＰＩＣＨ位相推定値の電力を測定する。そして、そして、除算部４０５，４０６で各アンテナのＤＰＣＨ位相推定値の電力と各アンテナのＣＰＩＣＨ位相推定値の電力とを除算した後、閾値比較部４０７，４０８で各アンテナのＣＰＩＣＨ電力値とＤＰＣＨ電力値の比と閾値とを比較する。なお、閾値の設定例として、ＣＰＩＣＨの出力成分に信号成分が含まれるが、ＤＰＣＨの出力成分が全て雑音や干渉成分である場合の電力値を基準に設定する方法がある。

アンテナ有効判定部４０９ａでは、図１０のフローチャートに示すような動作により、閾値比較部４０７，４０８の比較結果に基づいてアンテナ有効判定から閾値の生成を行う。すなわち、アンテナ毎に分離したＣＰＩＣＨの位相推定値をα１、α２とし、アンテナ毎に分離したＤＰＣＨパイロット信号の位相推定値をβ１、β２として、両アンテナの位相推定値が共に閾値以上のとき、つまり、｜β１｜＾２／｜α１｜＾２、及び｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が共に閾値以上のときは（ステップＳ４０１でＹＥＳの場合）、位相補正情報としてアンテナベリフィケーション部１１３が生成した位相推定値のパワー補正情報に従ってアンテナの重み係数を出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ'＿ａｎｔ１＝ｗ＿ａｎｔ１、及びｗ'＿ａｎｔ２＝ｗ＿ａｎｔ２として出力する（ステップＳ４０２）。

また、｜β１｜＾２／｜α１｜＾２、｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が共に閾値以上でないときは（ステップＳ４０１でＮＯの場合）、一方のアンテナの位相推定値が閾値未満のとき、つまり、｜β１｜＾２／｜α１｜＾２が閾値未満のときは（ステップＳ４０３でＹＥＳの場合）、位置補正情報として一方のアンテナの重みを０.０とし、他方のアンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位置補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝０.０、ｗ＿ａｎｔ２＝１.０として出力する（ステップＳ４０４）。

また、｜β１｜＾２／｜α１｜＾２、｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が共に閾値以上でないときで（ステップＳ４０１でＮＯの場合）、他方のアンテナの位相推定値が閾値未満のとき、つまり、｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が閾値未満のときは（ステップＳ４０５でＹＥＳの場合）、位置補正情報として他方のアンテナの重みを０.０とし、一方のアンテナの重みを１.０として出力する。つまり、位置補正情報を、ｗ＿ａｎｔ１＝１.０、ｗ＿ａｎｔ２＝０.０として出力する（ステップＳ４０６）。

さらに、｜β２｜＾２／｜α２｜＾２が閾値未満でないときは（ステップＳ４０５でＮＯの場合）、位相補正情報としてアンテナベリフィケーション部１１３が生成した位相推定値のパワー補正情報に従ってアンテナの重み係数を出力する。つまり、位相補正情報を、ｗ'＿ａｎｔ１＝ｗ＿ａｎｔ１、及びｗ'＿ａｎｔ２＝ｗ＿ａｎｔ２として出力する（ステップＳ４０７）。

つまり、アンテナ有効判定部４０９ａでは、図１０に示すような動作により、閾値比較部４０７、４０８の比較結果に基づいてアンテナ有効判定から閾値生成を行い、一方のアンテナのみが閾値を満たすような状況では（ステップＳ４０３でＹＥＳ、及びステップＳ４０５でＹＥＳのとき）、一方のアンテナの位相推定値のみで同期検波及び重み付けを行うように閾値未満のアンテナについての重み係数を０.０、もう一方（閾値を満たす方）のアンテナの重み係数を１.０にして出力する（ステップＳ４０４及びステップＳ４０６）。逆に、両アンテナの位相推定値が共に閾値以上（ステップＳ４０１でＹＥＳのとき）、または閾値未満である場合（ステップＳ４０５でＮＯのとき）は、アンテナベリフィケーション部１１３が生成した位相推定値のパワー補正情報に従ってアンテナの重み係数を出力する（ステップＳ４０２及びステップＳ４０７）。

このように、本発明の実施の形態４における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末によれば、移動体端末において両アンテナのＣＰＩＣＨは正常に受信できているが、一方のアンテナのＤＰＣＨが何らかの要因によって送信されない場合や、一方のアンテナからのパスの劣化が非常に大きくて、移動体端末において同アンテナのＤＰＣＨ出力成分が雑音や干渉成分のみとなる場合でも、アンテナベリフィケーションを誤ることによる同期検波ならびに重み付け後の劣化を低減させることができる。

本発明に係る移動体端末は、基地局の一方のアンテナの送信系に異常がある場合や、基地局の一方のアンテナからのパスがシャドウイング等の影響によって移動体端末に到達しない場合でも、同期検波や重み付けにおける雑音や干渉を低減させることができるので、送信ダイバーシチ方式を使用するＷＣＤＭＡシステムの移動体端末に有効に利用することができる。

本発明の実施の形態１及び実施の形態２における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の構成を示すブロック図 図１に示す移動体端末の実施の形態１における重み制御部の内部構成を示すブロック図 図２に示す実施の形態１におけるアンテナ有効判定部の動作の流れを示すフローチャート 図１に示す移動体端末の実施の形態２における重み制御部の内部構成を示すブロック図 図４に示す実施の形態２におけるアンテナ有効判定部の動作の流れを示すフローチャート 本発明の実施の形態３及び実施の形態４における送信ダイバーシチ方式を使用した移動体端末の構成を示すブロック図 図６に示す移動体端末の実施の形態３における重み制御部の内部構成を示すブロック図 図７に示す実施の形態３におけるアンテナ有効判定部の動作を示すフローチャート 図６に示す移動体端末の実施の形態４における重み制御部の内部構成を示すブロック図 図９に示す実施の形態４におけるアンテナ有効判定部の動作の流れを示すフローチャート

符号の説明

１０１ 受信アンテナ部
１０２ ＤＰＣＨ逆拡散部
１０３ ＣＰＩＣＨ逆拡散部
１０４ ＤＰＣＨ位相推定部
１０５ ＣＰＩＣＨ位相推定部
１０６ 同期検波部
１０７ 重み付け部
１０８ 重み制御部
１０９，１１０、１１１，１１２ 重み乗算部
１１３ アンテナベリフィケーション部
２０１，２０２，４０１，４０２，４０３，４０４ 電力測定部
２０３，２０４，４０７，４０８ 閾値比較部
２０５，２０５ａ，４０９，４０９ａ アンテナ有効判定部
４０５，４０６ 除算部

Claims (4)

1. 送信ダイバーシチを使用するＷＣＤＭＡシステムの移動体端末において、
   基地局の複数のアンテナから送信された共通チャネルのパイロット信号、及び個別チャネルのパイロット信号のそれぞれの位相をアンテナ毎に推定する位相推定手段と、
   前記位相推定手段により推定された複数のアンテナの位相推定情報を用いて前記個別チャネルの同期検波を行う同期検波手段と、
   前記位相推定手段により推定された複数のアンテナの位相推定情報を用いて、前記同期検波手段によって同期検波された出力信号の重み付けを行う重み付け手段と、
   前記基地局の各アンテナについて分離した受信信号によって前記各アンテナが有効か否かを判定し、その判定結果に応じて同期検波及び重み付けを行う際のアンテナごとの重みを調節する重み制御手段と、
   を備えることを特徴とする移動体端末。
2. さらに、前記個別チャネルの信号電力が最大となるようにアンテナ相互間の位相差とアンテナごとの重みを推定するアンテナベリフィケーション手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
3. 前記重み制御手段は、前記基地局の各アンテナについて分離した共通チャネルにおけるパイロット信号の平均値の受信品質が閾値を満たすか否かにより、前記各アンテナが有効か否かの判定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動体端末。
4. 前記重み制御手段は、前記基地局の各アンテナについて分離した共通チャネルにおけるパイロット信号と個別チャネルにおけるパイロット信号のそれぞれの平均値の絶対値比または信号電力比が閾値を満たすか否かにより、前記各アンテナが有効か否かの判定を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動体端末。

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