JP3642483B2 - 無線移動局及びそれを備える無線通信システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線移動局及びそれを備える無線通信システムに関し、特に、送信ダイバーシチを採用する無線通信システムにおける無線移動局及びそれを備える無線通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、CDMA無線システムは、基地局から送信される下り信号が、携帯電話機などの無線移動局で感度よく受信されるようにするために、下り信号を伝送する伝送路を2つ以上に設定する送信ダイバーシチ及びチャネル推定が用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術は、CDMA無線移動局において、アンテナ検出のために、規定に従って、下り信号の位相及び振幅の2つの要素からなる16種類のベクトルに対して全て比較を行うという動作を、複数のフィンガーで行っていた。そのため、各フィンガー部で演算処理が膨大になる場合があった。
【0004】
演算処理が膨大になると、CDMA無線移動局の電池寿命が短くなるので、電池の大型化などが必要となる。これらを防止するためには、上記演算処理を簡易化することが望まれている。
【0005】
また、例えばCDMA無線移動局では、下り信号の強さを制御するためにFSM( Feedback Signaling Message )信号を生成して、基地局へフィードバックしている。しかし、伝送路を伝送中にノイズが重畳したり劣化するなどして、元のFSM信号と誤った信号がCDMA無線基地局で受信されると、CDMA無線基地局で用いるFSM信号とCDMA無線移動局でチャネル推定に用いるFSM信号が異なるために受信特性が劣化する場合があり、アンテナ検出を行う必要がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、基地局の複数の送信アンテナを通じて送信された下り信号を拡散復調する複数のフィンガー部と、前記各フィンガー部から出力される拡散復調された下り信号を合成するレイク部とを備えた無線移動局において、前記各フィンガー部および前記レイク部は、拡散復調した前記下り信号のチャネル推定を補償するための演算を分担して行い、前記各フィンガー部は、前記拡散復調した下り信号から、前記複数の送信アンテナのそれぞれに関連付けられた下りパイロットチャネル信号の各ベクトルと、前記基地局にて下り信号と合成されたダイバーシチ物理制御パイロットのベクトルとを検出し、前記チャネル推定を補償するための演算として、前記検出した下りパイロットチャネル信号の各ベクトルとダイバーシチ物理制御パイロットのベクトルとの積を算出する。
【0007】
また、本発明の無線通信システムは、上記無線移動局と、前記無線移動局に下り信号を送信する基地局とを備える。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0009】
(実施形態1)
[構成の説明]
図1は、本発明の実施形態1の無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図1には、以下説明するCDMA無線基地局101と、CDMA無線移動局125とを示している。
【0010】
CDMA無線基地局101は、下り信号を拡散変調するダイバーシチ基地局拡散変調部103と、ダイバーシチ基地局拡散変調部103で拡散変調された下り信号を送信するCDMA無線移動局125へ送信する基地局送信部104,基地局ダイバーシチ用の基地局第1送信アンテナ部105及び基地局第2送信アンテナ部119と、CDMA無線移動局125から送信された電波の受信する基地局受信アンテナ部107及び基地局受信部108と、基地局受信部108で受信された上り信号を拡散復調する基地局拡散復調部109と、基地局拡散復調部109で拡散復調された上り信号からFSM信号を検出するFSM検出部111とを備えている。
【0011】
CDMA無線移動局125は、CDMA無線基地局101から送信された電波を受信する移動局受信アンテナ部126及び移動局受信部127と、移動局受信部127で受信された下り信号をサンプリングすることによってアナログ信号からディジタル信号へ変換するA/D変換器128と、A/D変換器128で変換された下り信号からパスを推定するパス推定部147と、パス推定部147の推定結果に基づいて例えば4つのパスの信号を復調するフィンガー部129〜132と、フィンガー部129〜132からの信号を合成するレイク部137と、下り信号をチャネル構成に組み直すチャネル構成部142と、拡散変調を行う移動局拡散変調部143と、デジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変換部144と、CDMA無線基地局101へ電波を送信する移動局送信部145及び移動局送信アンテナ部146と、CDMA無線移動局125本体の動作を制御する移動局制御部141とを有する。
【0012】
フィンガー部129〜132の構成については、図3を用いて後で説明する。なお、実際にはフィンガー部の数は多い場合も少ない場合も可能であるが、この例ではフィンガー部が4つの場合を例に説明する。
【0013】
レイク部137は、フィンガー部129〜132から送られたデータを合成するデータ合成部138と、アンテナダイバーシチのためのレイク・アンテナ検出部139とFSM合成部140とを含む。
【0014】
図2は、図1のダイバーシチ基地局拡散変調部103の模式的な内部構成を示すブロック図である。図2には、予め定められたダイバーシチ物理制御パイロット(Dedicated Physical Control pilot:以下、「DPCCHpilot」と称する。)信号211を発生するDPCCHpilot発生部209と、DPCCHpilot発生部209で発生されたDPCCHpilot信号211と下り信号112とを合成する個別物理チャネル(Dedicated physical channel:以下、「DPCH」と称する。)合成部201と、DPCH合成部201で生成された合成信号213と拡散信号発生器225から発生した拡散信号214とを掛け合わせることによって拡散変調を行うミキサ202と、FSM検出部111からの検出信号に基づいて重み付けw1216,w2217を発生する重み付けベクトル発生部210と、ミキサ202からの拡散変調信号に重み付けベクトル発生部210で発生された重み付けw1216,w2217を掛けるミキサ203,204と、既知の下りパイロットチャネル(Common Pilot Channel:以下、「CPICH」と称する。)1信号220及びCPICH2信号221を発生するCPICH1発生器226及びCPICH2発生器227と、CPICH1発生器226及びCPICH2発生器227で発生されたCPICH1信号220及びCPICH2信号221とミキサ203,204で生成された拡散変調信号218及び219とを加算して下り信号114及び115を生成する加算部205,206とを示している。
【0015】
図3は、図1のフィンガー部129及びレイク部137の模式的な内部構成を示すブロック図である。フィンガー部129は、移動局拡散復調部133と、伝送路の影響を推定するための信号ベクトル検出部163と、信号ベクトル検出部163で検出された信号ベクトルから伝送路の影響を削減したり送信ダイバーシチの影響を補償するための補償付きチャネル推定部134と、アンテナダイバーシチのためのフィンガー・アンテナ検出部135と、伝送路を通って受信する信号電力が最大になるように重み付けベクトルw1216,w2217を変更するためのFSM検出部136とを含む。
【0016】
信号ベクトル検出部163は、予め決められたパターンの複素共役をかけ、また、ある時間区間の信号を用いてフィルタリング、平均などの方法で平滑化を行うことによって精度よくベクトルを取り出して伝送路特性や送受感の周波数ズレを推定するためのCPICH1ベクトル検出部301,CPICH2ベクトル検出部303及びDPCCHpilotベクトル検出部302を備えている。
【0017】
CPICH1ベクトル検出部301は、CPICH拡散復調信号168からCPICH1ベクトル305を検出するものである。CPICH2ベクトル検出部303は、CPICH拡散復調信号168からCPICH2ベクトル304を検出するものである。DPCCHpilotベクトル検出部は、DCH拡散復調信号151からDPCCHpilotベクトル306を検出するものである。
【0018】
また、レイク・アンテナ検出部139は、フィンガー部129〜132から送られた信号167を合成する合成アンテナ検出データ合成部307と、合成アンテナ検出データ合成部307で合成された合成信号309に基づいてアンテナ補償FSM153を算出するアンテナ算出部308とを備えている。
【0019】
図4は、図1の補償付きチャネル推定部134の模式的な内部構成を示すブロック図である。図4には、アンテナ補償FSM153に基づいて重み付けベクトルw1u407,w2u408を発生するチャネル推定重み付けベクトル発生部406と、チャネル推定重み付けベクトル発生部406で発生された重み付けベクトルw1u407,w2u408とCPICH1ベクトル検出部301,CPICH2ベクトル検出部303からのCPICH1ベクトル305,CPICH2ベクトル304とを掛け合わせるミキサ401,402と、ミキサ401,402で掛け合わせられた信号409,410を合成する加算器403と、加算器403で合成された信号411を複素共役ベクトルとする複素共役部404と、複素共役部404からの信号412とDCH拡散復調信号151とを掛け合わせてチャネル推定後信号152を得るミキサ405とを示している。
【0020】
[動作の説明]
つぎに、図1の無線通信システムの動作について説明する。
【0021】
まず、CDMA無線基地局101からCDMA無線移動局125に対して下り信号を送信する場合の動作について説明する。
【0022】
CDMA無線基地局101では、ダイバーシチ基地局拡散変調部103において、図示しない符号化部からの下り信号112を拡散変調して、基地局送信部104へ拡散変調した後の信号114,115を出力する。
【0023】
具体的には、図2に示すDPCH合成部201において、下り信号112とDPCCHpilot発生部209より発生したDPCCHpilot信号211とを合成して、その合成信号213をミキサ202へ出力する。
【0024】
ミキサ202は、DPCH合成部201から出力された合成信号213と拡散信号発生器225から発生した拡散信号214とを掛け合わせることによって拡散変調を行い、拡散変調した信号217をミキサ203,204へパラレルに出力する。
【0025】
ここで、重み付けベクトル発生部210は、後述するFSM判定部111から出力されるFSM信号124に基づいて重み付けベクトルw1216,w2217を発生してミキサ203,204へそれぞれ出力する。
【0026】
ミキサ203,204は、ミキサ202からの拡散変調した信号217と重み付けベクトル発生部210で発生された重み付けベクトルw1216,w2217とを掛け合わせて、加算部205,206へ出力する。
【0027】
ここで、CPICH1発生器226,CPICH2発生器227は、それぞれ既知のCPICH1信号220,CPICH2信号221を発生して、加算部205,206に出力する。
【0028】
加算部205,206は、ミキサ203,204からの信号203,204とCPICH1発生器226,CPICH2発生器227からのCPICH1信号220,CPICH2信号221とを加算することによって、加算信号114,115を発生して基地局送信部104へ出力する。
【0029】
基地局送信部104は、加算部205,206からの加算信号114,115を無線周波数の信号に変換して、ダイバーシチ用の2本の基地局第1送信アンテナ部105及び基地局第2送信アンテナ部119を通じてそれぞれ異なった伝搬路を経由して、電波118,122としてCDMA無線移動局126へ送信される。
【0030】
CDMA無線移動局125は、移動局受信アンテナ部126及び移動局受信部127において、CDMA無線基地局101からの電波118,122を受信して、信号149としてA/D変換器128へ出力する。
【0031】
A/D変換器128は、移動局受信アンテナ部126及び移動局受信部127からの信号149をサンプリングすることによって抽出したデジタル信号150を、パス推定部147及びフィンガー部129〜132へパラレルに出力する。
【0032】
パス推定部147は、A/D変換器128からのディジタル信号150に基づいて伝送路のパスを推定して、パス推定情報169としてフィンガー部129〜132へ出力する。
【0033】
フィンガー部129〜132では、パス推定部147から出力されたパス推定情報169に応じたタイミングで、移動局拡散復調部133において拡散復調を行い、DCH拡散復調信号151として信号ベクトル検出部163及び補償付きチャネル推定部134へパラレルに出力する。また、移動局拡散復調部133はCPICH拡散復調信号168を信号ベクトル検出部163へ出力する。
【0034】
信号ベクトル検出部163では、CPICH1ベクトル検出部301及びCPICH2ベクトル検出部302において、移動局拡散復調部133から出力されたCPICH拡散復調信号168からCPICH1ベクトル305及びCPICH2ベクトル304を検出して、補償付きチャネル推定部134とフィンガー・アンテナ検出部135とFSM検出部136とにそれぞれパラレルに出力する。
【0035】
また、信号ベクトル検出部163では、DPCCHpilotベクトル検出部302において、移動局拡散復調部133から出力されたDCH拡散復調信号151からDPCCHpilotベクトル306を検出して、フィンガー・アンテナ検出部135へ出力する。
【0036】
フィンガー・アンテナ検出部135は、CPICH1ベクトル検出部301及びCPICH2ベクトル検出部302から出力されたCPICH1ベクトル305及びCPICH2ベクトル304とDPCCHpilotベクトル検出部302から出力されたDPCCHpilotベクトル306とに基づいて後述する演算を行い、演算結果を示す信号167をレイク部137のレイク・アンテナ検出部139のアンテナ検出データ合成部307に出力する。
【0037】
アンテナ検出データ合成部307は、フィンガー部129〜132から出力された信号167を合成して、アンテナ算出部308へ出力する。
【0038】
アンテナ算出部308は、アンテナ検出データ合成部307からの合成信号309に基づいて後述する演算を行い、演算結果を示すアンテナ補償FSM153をフィンガー部129〜132の補償付きチャネル推定部134へ出力する。補償付きチャネル推定部134の動作は後述する。
【0039】
また、FSM検出部136は、伝送路を通って受信する信号電力が最大になるよう重み付けベクトルw1,w2を変更するために、CPICH1ベクトル305とCPICH2ベクトル304とに基づく推定値信号154をレイク部のFSM合成部140に送る。
【0040】
FSM合成部140は、フィンガー部129〜132から出力された推定値信号154を合成してFSMを選択して、選択したFSM156をチャネル構成部142へ出力する。
【0041】
補償付きチャネル推定部134では、チャネル推定重み付けベクトル発生部406において、アンテナ算出部308から出力されるアンテナ補償FSM153に基づいて、CDMA無線基地局101の重み付けベクトル発生部210と同様の手順で重み付けベクトルw1u407,w2u408を発生させて、ミキサ401,402へそれぞれ出力する。
【0042】
ミキサ401,402は、チャネル推定重み付けベクトル発生部406で発生された重み付けベクトルw1u407,w2u408と、CPICH1ベクトル検出部301及びCPICH2ベクトル検出部302から出力されたCPICH1ベクトル305及びCPICH2ベクトル304を掛け合わせ、その信号409,410を加算器403へ出力する。
【0043】
加算器403は、ミキサ401,402から出力された信号409,410を合成して、合成信号411を複素共役部404へ出力する。
【0044】
複素共役部404は、合成信号を複素共役ベクトルとして、その信号412をミキサ405へ出力する。
【0045】
ミキサ405は、複素共役部404から出力される信号412と移動局拡散復調部133から出力されるDCH拡散復調信号151とを掛け合わせることによって、チャネル推定後信号152を得て、データ合成部138へ出力する。
【0046】
データ合成部138は、フィンガー部129〜132から送られてきたチャネル推定後信号162を合成し、その合成信号である下り信号155を図示しない復号化部へ出力する。
【0047】
また、チャネル構成部142は、FSM合成部140から出力されたFSM信号156と図示しない符号化部から出力された上り信号157とを合成して無線システムに合ったパケット構成などに構成した信号158を移動局拡散変調部143へ出力する。
【0048】
移動局拡散変調部143は、チャネル構成部142から出力された信号158を拡散変調して、その拡散変調信号159をD/A変換部144へ出力する。
【0049】
D/A変換部144は、移動局拡散変調部143からの拡散変調信号159をディジタル信号からアナログ信号に変換して、拡散変調信号160として移動局送信部145へ出力する。
【0050】
移動局送信部145は、D/A変換部144からの拡散変調信号160を無線周波数に変換して移動局送信アンテナ部146を通じてCDMA無線基地局101へ電波162として送信する。
【0051】
CDMA無線基地局101では、基地局受信アンテナ部107でCDMA無線移動局からの電波162を受信して、基地局受信部108でベースバンド周波数に変換した信号121を基地局拡散復調部109へ出力する。
【0052】
基地局拡散復調部109は、基地局受信部108から出力された信号121を逆拡散して、FSM判定部111及び図示しない複合化部へ上り信号123として出力する。
【0053】
FSM判定部111は、基地局拡散復調部109で逆拡散された上り信号123からFSMを判定し、判定したFSM信号124をダイバーシチ基地局拡散変調部103に出力する。
【0054】
ダイバーシチ基地局拡散変調部103では、重み付けベクトル発生部210において、FSM判定部111からのFSMより重み付けベクトルw1216,w2217を計算する。
【0055】
つづいて、重み付けベクトル発生部210で重み付けベクトルw1216,w2217を計算する手法について説明する。
【0056】
表1〜表3は、FSMと重み付けベクトルw1,w2との関係を示す表である。表1〜表3に示すように、予めモード1とモード2という2つのモードが用意されており、いずれかを選択して通信を行う。
【0057】
モード1では、重み付けベクトルw1及び重み付けベクトルw2は以下のように決められる。
【0058】
【表1】
【0059】
表1には、単位時間で0から14までカウントアップされるスロット0〜14と、それに対応するFSM0,1の位相を示している。
【0060】
表1と、以下の数式(1)〜数式(3)とに基づいて、重み付けベクトルw1及び重み付けベクトルw2を発生する。
【0061】
【数1】
【0062】
【数2】
【0063】
【数3】
φ∈{0,π、π/2、−π/2} …(3)
モード2では、以下のように決められている。FSMの4ビットを1単位として、位相及び大きさの情報を示す重み付けベクトルw1,w2を発生する。
【0064】
【表2】
【0065】
【表3】
【0066】
表2には、FSMの大きさFSMpoとそれに対応する基地局第1送信アンテナ部105及び基地局第2送信アンテナ部119からの送信電力の位相及び大きさの情報を示すアンテナの電力(パワーアンテナ:Power_ant1,2)とを示している。
【0067】
ここでは、FSMpoが0の時に基地局第1送信アンテナ部105の電力が0.2、基地局第2送信アンテナ部119の電力が0.8、FSMpoが1の時に基地局第1送信アンテナ部105の電力が0.8、基地局第2送信アンテナ部119の電力が0.2となる場合を示している。
【0068】
表3には、モード2における位相FSM(FSMph)とそれに対応するphase difference between antennasとを示している。
【0069】
これらから、重み付けベクトルw1,w2は、以下の数式(4)により発生される。なお、数式(4)の右辺の上側が重み付けベクトルw1を示し、下側が重み付けベクトルw2を示している。
【0070】
【数4】
【0071】
ここで、モード2では、例えばCDMA無線移動局125から送信されたFSM信号が、CDMA無線基地局101でデータの消滅などによって誤った状態で受信されると、CDMA無線基地局101で重み付けベクトルw1及び重み付けベクトルw2を発生する際に用いるFSM信号と、CDMA無線移動局125でチャネル推定に用いるFSM信号とが異なるために、受信特性が劣化する場合があるので、以下説明するように、レイク部137で簡易にアンテナ検出を行う。
【0072】
なお、説明の都合上、CDMA無線移動局125の第nフィンガー部のCPICH1ベクトル305をCPICH1,n、CPICH2ベクトル304をCPICH2,n、DPCCHpilotベクトル306をDPCCHpilotnと表し、次のように記述する。
【0073】
【数5】
CPICH1,n=CPICH_I1n+jCPICH_Q1n …(5)
【0074】
【数6】
CPICH2,n=CPICH_I2n+jCPICH_Q2n …(6)
【0075】
【数7】
DPCCHpilotn=DPCCHpilot_In+jDPCCHpilot_Qn …(7)
フィンガー・アンテナ検出部135は、CPICH1ベクトル検出部301及びCPICH2ベクトル検出部302から出力されたCPICH1ベクトル305及びCPICH2ベクトル304とに基づいて、数式(8)〜数式(12)により以下の計算を行って、Pii,n、Pqq,n、Piq,n、Pqi,n、Pgain,nを演算を行い、演算結果を示す信号167をアンテナ検出データ合成部307に出力する。
【0076】
【数8】
Pii,n=CPICH_I2n×DPCCHpilot_In …(8)
【0077】
【数9】
Pqq,n=CPICH_Q2n×DPCCHpilot_Qn …(9)
【0078】
【数10】
Piq,n=CPICH_I2n×DPCCHpilot_Qn …(10)
【0079】
【数11】
Pqi,n=CPICH_Q2n×DPCCHpilot_In …(11)
【0080】
【数12】
PgaIn,n=CPICH_I1n×DPCCHpilot+CPICH_Q1n×DPCCHpilot_Qn …(12)
アンテナ検出データ合成部307は、フィンガー部129〜132から出力された信号167を以下の数式(13)に示すように合成して、合成信号309をアンテナ算出部308へ出力する。
【0081】
【数13】
【0082】
アンテナ算出部308は、アンテナ検出データ合成部307からの合成信号309から、数式(14)〜数式(21)による演算結果が最大となるものを選択し、選択した演算結果に対応する位相FSMphを表3の中から選択する。例えば、演算結果が最大となるものが数式(14)の場合には、数式(14)左辺の[Pg(0)]の(0)に基づいて表3を参照すると、表3右側の下から4番目のphase difference between antennasは「0」であるので、これに対応する位相FSMphである「110」を選択することになる。
【0083】
【数14】
Pg(0)=(Pii+Pqq) …(14)
【0084】
【数15】
Pg(45)=0.707×(Pii−Pqi+Piq+Pqq) …(15)
【0085】
【数16】
Pg(90)=(−Pqi+Piq) …(16)
【0086】
【数17】
Pg(135)=0.707×(−Pii−Pqi+Piq−Pqq) …(17)
【0087】
【数18】
Pg(180)=(−Pii−Pqq) …(18)
【0088】
【数19】
Pg(135)=0.707×(−Pii+Pqi−Piq−Pqq) …(19)
【0089】
【数20】
Pg(−90)=(Pqi−Piq) …(20)
【0090】
【数21】
Pg(−45)=0.707×(Pii+Pqi−Piq+Pqq) …(21)
つぎに、選択した位相phに対応する位相FSMphを表2の中から選択する。以下の比較を行うことによって大きさを表すFSMpo判定する。
【0091】
【数22】
if PgaIn>Pg(ph) then FSM(po)=1 …(22)
【0092】
【数23】
eise FSM(po)=0 …(23)
また、スロットタイミングで更新されるFSMは1つ(1ビット)であることから、新たにCDMA無線基地局で更新される1つのFSMについてのみFSM推定を行い、他のFSM(3ビット)は以前に推定した値を保持することによって、更に計算を削減することができる。
【0093】
以上説明したように、レイク・アンテナ検出部139は、数式(14)〜数式(21)等に基づいて選択した3ビットのFSMphと、数式(22),数式(23)に基づいて選択した1ビットのFSMpoとを含むアンテナ補償FSM153を算出し、補償付きチャネル推定部134に送るようにしている。なお、4ビット一緒に送るようにしても、1ビットずつ送るようにしてもよいが後者の方が好ましい。
【0094】
(実施形態2)
[構成の説明]
図5は、本発明の実施形態2に係るフィンガー部129及びレイク部137の模式的な内部構成を示すブロック図であり、実施形態1の図3に相当するものである。
【0095】
図5に示すフィンガー部129は、通常限られた時間区間の複数のCPICH1信号を用いてフィルタリングや平均などの方法で平滑化を行うことによってt時点及びt−t0時点のCPICH1ベクトル305を検出するCPICH1ベクトル検出部301と、CPICH1ベクトル検出部301で検出されたCPICH1ベクトル305を用いて単位時間t0あたりの位相ズレを検出する位相差検出部601とを備えている。
【0096】
レイク部137は、位相差検出部601で検出された位相605を合成する位相差検出データ合成部603と、位相差検出データ合成部603で合成されたデータ606から位相判定を行うとともに選択された位相差Δθと単位時間t0とに基づく周波数により移動速度V607を算出する速度算出部604とを有する速度判定部602を備えている。
【0097】
[動作の説明]
まず、CPICH1ベクトル検出部301は、通常限られた時間区間の複数のCPICH1信号を用いて、フィルタリングや平均などの方法で平滑化を行い、数式(24),数式(25)を用いて、t時点及びt−t0時点のCPICH1ベクトル305を検出して、検出結果を位相差検出部601へ出力する。
【0098】
【数24】
CPICH1(t),n=CPICH_I1(t)n+jCPICH_Q1(t)n …(24)
【0099】
【数25】
CPICH1(t−t0),n=CPICH_I1(t−t0),n+jCPICH_Q1(t−t0),n …(25)
CPICH1(t),n:t時点のフィンガーnのCPICH1ベクトル
CPICH1(t−t0),n:t−t0時点のフィンガー部nのCPICH1ベクトル
位相差検出部601は、CPICH1ベクトル検出部301から出力されたCPICH1ベクトル305を、以下の数式(26)〜数式(29)に代入して、ある単位時間t0あたりの位相ズレVii,n、Vqq,n、Viq,n、Vqi,nを検出し、検出結果605をレイク部137側へ出力する。
【0100】
【数26】
Vii,n=CPICH_I1(t),n×CPICH_I1(t−t0)n …(26)
【0101】
【数27】
Vqq,n=CPICH_Q1(t),n×CPICH_Q1(t−t0)n …(27)
【0102】
【数28】
Viq,n=CPICH_I1(t),n×CPICH_Q1(t−t0)n …(28)
【0103】
【数29】
Vqi,n=CPICH_Q1(t),n×CPICH_I1(t−t0)n …(29)
レイク部137では、位相差検出データ合成部603によって各フィンガー部129〜132から出力された検出結果605を、数式30によって加算することによって、合成データ606を生成して速度算出部604へ出力する。
【0104】
【数30】
【0105】
速度算出部604は、位相差検出データ合成部603から出力された合成データ606に基づいて例えば実施形態1と同様の手法によって位相判定を行う。
【0106】
なお、実施形態1よりも、位相の精度を2倍にし、Vg(ph),ph=0,22.5,45,67.5,90,112.5,135,157.5,180,−157.5,−112.5,−90,−67.5,−45,−22.5度とした場合の計算例は以下の通りである。位相の精度を上げても、レイク部137で多少の計算量の増加は、フィンガー部129〜132での計算量が増加する場合に比して、その何分の1かで済むので無線移動局本体の負荷がさほど高くならない。
【0107】
これらのVg(ph)を比較し、最大のVg(ph)を選択することで、そのphが位相差の結果Δθとして得られる。
【0108】
【数31】
Vg(0)=(Vii+Vqq) …(31)
【0109】
【数32】
Vg(22.5)=0.924×(Vii+Vqq)+0.383×(−Vqi+Viq) …(32)
【0110】
【数33】
Vg(45)=0.707×(Vii−Vqi+Viq+Vqq) …(33)
【0111】
【数34】
Vg(67.5)=0.383×(Vii+Vqq)+0.924×(−Vqi+Viq) …(34)
【0112】
【数35】
Vg(90)=(−Vqi+Viq) …(35)
【0113】
【数36】
Vg(112.5)=−0.383×(Vii+Vqq)+0.924×(−Vqi+Viq) …(36)
【0114】
【数37】
Vg(135)=0.707×(−Vii−Vqi+Viq−Vqq) …(37)
【0115】
【数38】
Vg(157.5)=−0.924×(Vii+Vqq)+0.383×(−Vqi+Viq) …(38)
【0116】
【数39】
Vg(180)=(−Vii−Vqq) …(39)
【0117】
【数40】
Vg(157.5)=−0.924×(Vii+Vqq)−0.383×(−Vqi+Viq) …(40)
【0118】
【数41】
Vg(135)=0.707×(−Vii+Vqi−Viq−Vqq) …(41)
【0119】
【数42】
Vg(112.5)=−0.383×(Vii+Vqq)−0.924×(−Vqi+Viq) …(42)
【0120】
【数43】
Vg(−90)=(Vqi−Viq) …(43)
【0121】
【数44】
Vg(−67.5)=0.383×(Vii+Vqq)−0.924×(−Vqi+Viq) …(44)
【0122】
【数45】
Vg(−45)=0.707×(Vii+Vqi−Viq+Vqq) …(45)
【0123】
【数46】
Vg(−22.5)=0.924×(Vii+Vqq)−0.383×(−Vqi+Viq) …(46)
さらに、速度算出部604は、選択した位相差Δθと単位時間t0とに基づいて、数式(47)により周波数fを算出して、その周波数fをドップラー周波数fDであると仮定し、電波波長をλ、搬送波周波数をfcとしたときに、数式(48)により移動速度V607を求めて出力する。
【0124】
【数47】
【0125】
【数48】
【0126】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によると、計算をフィンガー部とレイク部とで分担しているため、無線移動局への負荷をかかりにくくすることができる。
【0127】
また、本発明によると、フィンガー部とレイク部とを含む回路を簡易化でき、回路規模を小型化でき、消費電力を削減できることができる。特に、位相と大きさとの混在する送信ダイバーシチにおいて、位相の推定と大きさとの推定を別々に行うので無線移動局への負荷をかかりにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1のダイバーシチ基地局拡散変調部103の模式的な内部構成を示すブロック図である。
【図3】図1のフィンガー部129及びレイク部137の模式的な内部構成を示すブロック図である。
【図4】図1の補償付きチャネル推定部134の模式的な内部構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施形態2に係るフィンガー部129及びレイク部137の模式的な内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101 無線基地局
103 ダイバーシチ基地局拡散変調部
104 基地局送信部
105 基地局第1送信アンテナ部
107 基地局受信アンテナ部
108 基地局受信部
109 基地局拡散復調部
111 FSM検出部
119 基地局第2送信アンテナ部
125 CDMA無線移動局
126 移動局受信アンテナ部
127 移動局受信部
128 A/D変換器
129〜132 フィンガー部
137 レイク部
138 データ合成部
139 レイク・アンテナ検出部
140 FSM合成部
141 移動局制御部
142 チャネル構成部
143 移動局拡散変調部
144 D/A変換部
145 移動局送信部
146 移動局送信アンテナ部
147 パス推定部
Claims (5)
- 基地局の複数の送信アンテナを通じて送信された下り信号を拡散復調する複数のフィンガー部と、前記各フィンガー部から出力される拡散復調された下り信号を合成するレイク部とを備えた無線移動局において、
前記各フィンガー部および前記レイク部は、拡散復調した前記下り信号のチャネル推定を補償するための演算を分担して行い、
前記各フィンガー部は、前記拡散復調した下り信号から、前記複数の送信アンテナのそれぞれに関連付けられた下りパイロットチャネル信号の各ベクトルと、前記基地局にて下り信号と合成されたダイバーシチ物理制御パイロットのベクトルとを検出し、前記チャネル推定を補償するための演算として、前記検出した下りパイロットチャネル信号の各ベクトルとダイバーシチ物理制御パイロットのベクトルとの積を算出することを特徴とする無線移動局。 - 前記レイク部は、前記各フィンガー部で算出された各算出結果を相互に合成することを特徴とする請求項1記載の無線移動局。
- 前記レイク部は、前記チャネル推定を補償するための演算として、前記合成の結果に基づいて、送信ダイバーシチの重み付けベクトルを推定するための下り信号の位相を算出し、当該下り信号の位相の算出結果に基づいて下り信号の振幅を算出することを特徴とする請求項2記載の無線移動局。
- 前記検出した下りパイロットチャネル信号のベクトルについて単位時間当たりの位相ズレを検出し、前記単位時間と前記位相ズレとに基づく周波数によって、自局の移動速度を測定する測定部を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の無線移動局。
- 請求項1から4のいずれか1項記載の無線移動局と、
前記無線移動局に下り信号を送信する基地局とを備えることを特徴とする無線通信システム。
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