JP3806330B2 - 自動利得制御装置および自動利得制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動利得制御装置および自動利得制御方法に関し、特にＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置および自動利得制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動利得制御装置においては、アンテナで受信したアナログ信号（ベースバンド信号）を精度の良いディジタル信号に変換するため、Ａ／Ｄ変換されるベースバンド信号の振幅を最適に制御するＡＧＣ（Auto Gain Control）回路が搭載されているものがある。また、上り回線および下り回線で同一の周波数を使用するＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式においては、基地局装置は、移動局装置とシステムタイミングの同期を獲得するための同期用チャネルを送信しており、移動局装置は、同期用チャネルのディジタル信号をサーチすることにより、基地局装置とのシステムタイミング同期を獲得できるようになっている。
【０００３】
以下、ＡＧＣ回路を搭載した従来の自動利得制御装置を有する移動局装置について説明する。
【０００４】
図９は、従来の自動利得制御装置を有する移動局装置の構成を示すブロック図である。
【０００５】
アンテナ６００で受信した信号は、無線部６１０に入力され、可変利得増幅器６１５により利得の増幅が行われるとともに、所定の処理が行われて移動局装置内で処理可能な周波数帯のベースバンド信号に変換される。ここで、無線部６１０の可変利得増幅器６１５は、可変利得増幅器制御信号により受信信号を増幅することが可能である構成となっている。無線部６１０から出力されたベースバンド信号はＡ／Ｄ変換部６２０に入力される。
【０００６】
Ａ／Ｄ変換部６２０は、ベースバンド信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、電力算出部６３０とタイミング同期部６６０に出力する。電力算出部６３０は、Ａ／Ｄ変換部６２０から出力されたディジタル信号について、一定区間の受信電力を測定し、信号の電力値をＡＧＣゲイン算出部６４０に出力する。
【０００７】
ＡＧＣゲイン算出部６４０は、信号の電力値と、Ａ／Ｄ変換部６２０に入力されるベースバンド信号の振幅が最適値（Ａ／Ｄ変換の精度が良い振幅値）である場合の電力を示す目標値とを比較し、可変利得増幅器６１５においてベースバンド信号の振幅が最適値に近づくようにＡＧＣゲイン値を算出する。ＡＧＣゲイン制御部６５０は、ＡＧＣゲイン算出部６４０によって算出されたＡＧＣゲイン値を可変利得増幅器制御信号に変換し、可変利得増幅器６１５に設定することにより利得を制御する。また、タイミング同期部６６０は、Ａ／Ｄ変換部６２０から出力されたディジタル信号中の同期用チャネルをサーチすることにより、基地局装置のシステムタイミングと同期を獲得する。
【０００８】
このように従来の自動利得制御装置は、閉ループ制御を行うことにより、Ａ／Ｄ変換部６２０への入力前でベースバンド信号の振幅は最適値に収束し、受信信号を精度の良いディジタル信号に変換することができ、この自動利得制御装置を有する移動局装置は、精度良くシステムタイミング同期を獲得することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動利得制御装置においては、例えばＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式のように、上り回線（移動局装置から基地局装置方向の通信）と下り回線（基地局装置から移動局装置方向の通信）が同一の周波数を使用している場合、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置があると、初期同期開始時のＡＧＣ動作がうまく機能せず、初期同期獲得ができなくなるという問題がある。
【００１０】
これは、上り回線と下り回線で同一周波数を使用しているため、他移動局装置が基地局装置と通信を行っている上り回線の通信チャネル信号が、自移動局装置によって受信されてしまうことに起因する。すなわち、自移動局装置がＡＧＣゲイン値を算出する際に、他移動局装置の上り回線の通信チャネルと、下り回線の同期用チャネルとの受信電力の合計の値から誤ったＡＧＣゲイン値を算出するため、移動局装置で受信すべき同期用チャネルの振幅が最適な値とならず、同期獲得に失敗する。
【００１１】
次に、上記の問題について図面を用いて具体的に説明する。
【００１２】
図１０は、基地局装置と移動局装置からなるＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動体通信システムの概念図である。
【００１３】
上り回線および下り回線で同一の周波数を使用するシステムにおいて、基地局装置７００は、移動局装置７２０および移動局装置７３０と通信中である。以下では、通信を行っているチャネルを通信チャネルという。セル境界線７４０は、移動局装置が基地局装置７００と通信可能な範囲を示している。移動局装置７２０および移動局装置７３０は、セル境界線７４０近辺に位置している。また、送信電力制御を行って基地局装置７００へ通信チャネルを送信しているため、送信電力は非常に大きい。
【００１４】
このような状況において、移動局装置７１０が電源投入時等により新規に初期同期を開始した場合、移動局装置７１０は、システムタイミング同期獲得前であるため、基地局装置７００のシステムタイミングは未知であり、移動局装置７２０および移動局装置７３０の通信チャネルと、基地局装置７００から送信されている同期用チャネルとを区別することができない。このため、初期同期開始の際に、移動局装置７１０は、基地局装置７００から同期獲得用に送信されている同期用チャネルを受信すると同時に、移動局装置７２０および他移動局装置７３０が通信に使用している通信チャネルも受信することになる。
【００１５】
したがって、移動局装置７１０は、ある一定の信号区間で受信電力を算出すると、基地局装置７００から送信された同期用チャネルと受信する必要の無い移動局装置７２０および移動局装置７３０の通信チャネルとの合計値からがＡＧＣゲイン値を算出することになる。このため、移動局装置７２０および移動局装置７３０の通信チャネルの受信電力が同期用チャネルより非常に大きい場合、移動局装置７２０および移動局装置７３０の通信チャネルをベースにＡＧＣゲイン値が算出されることになり、同期用チャネルの振幅は小さいままで増幅されない状況となる。同期用チャネルの振幅が小さいと、Ａ／Ｄ変換部６２０の出力ディジタル信号ビット精度が劣化し、タイミング同期部６６０で同期獲得できない状況となる。
【００１６】
図１１は、同期用チャネル信号の振幅が増幅されない状態を示す説明図である。
【００１７】
図１１に示すように、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式におけるフレームは、同期用チャネル（下り回線）８００，８２０、移動局装置７２０の通信チャネル（上り回線）８１０、および移動局装置７３０の通信チャネル（上り回線）８３０を有する構成を採ることがある。また、上り回線と下り回線が同一周波数を使用しており、移動局装置７１０のアンテナ端には両回線の信号が受信される。
【００１８】
このようなフレームフォーマットの信号を移動局装置７１０が受信した場合、ＡＧＣゲイン値は受信された信号の一定区間の受信電力から算出される値であるため、通信チャネル８１０，８３０に同期用チャネル８００，８２０を足し合わせた受信信号の電力を基にＡＧＣゲイン値が算出される。また、移動局装置７２０の通信チャネル８１０および移動局装置７３０の通信チャネル８３０の受信電力は同期用チャネル８００，８２０と比較して非常に大きいため、ＡＧＣゲイン値は通信チャネル８１０の信号および通信チャネル８３０の信号が電力目標値に近づくように算出される。そのため、通信チャネル８１０のＡＧＣ後の振幅８５０および通信チャネル８３０のＡＧＣ後の振幅８７０は、最適な振幅に近い値に収束するが、同期用チャネル８００，８２０の信号の振幅８４０，８６０は小さいまま増幅されず、初期同期を獲得することができない。
【００１９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる自動利得制御装置および自動利得制御方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動利得制御装置は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置であって、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成する相関演算部と、遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する判定部と、同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外した受信信号の電力から利得を算出する算出部と、を有する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成し、作成された遅延プロファイルに基づいて同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外した受信信号の電力から利得を算出するため、利得を制御して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００２２】
本発明の自動利得制御装置は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置であって、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成する相関演算部と、作成された遅延プロファイルに基づいて受信信号の電力を算出する電力算出部と、遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する判定部と、同期コードが含まれないと判定された信号区間の信号電力を前記電力算出部によって算出された電力から除外して利得を算出する利得算出部と、を有する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成し、作成された遅延プロファイルに基づいて受信信号の電力を算出し、同期コードが含まれないと判定された信号区間の信号電力を除外した受信信号の電力から利得を算出するため、利得を制御して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００２４】
本発明の自動利得制御装置は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置であって、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成する相関演算部と、遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する判定部と、同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外して受信信号の電力を算出する電力算出部と、算出された電力から利得を算出する利得算出部と、を有する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成し、作成された遅延プロファイルに基づいて同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外して受信信号の電力を算出し、算出された電力から利得を算出するため、利得を制御して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。また、電力算出の処理を軽減することができる。
【００２８】
本発明の自動利得制御装置は、遅延プロファイルを構成する相関値であって、複数フレーム間において互いに対応するタイミングにおけるものの平均値を算出する平均値算出部をさらに有し、前記判定部は、前記平均値算出部によって算出された平均値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、複数フレーム間において互いに対応するタイミングにおける相関値の平均値を算出し、算出された平均値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定するため、同期コードを含まない信号区間をより正確に抽出して除外して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００３０】
本発明の自動利得制御装置は、前記相関演算部は、複数の同期コードに対応する複数の遅延プロファイルを作成し、前記判定部は、作成された複数の遅延プロファイルを比較して各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、複数の同期コードに対応する複数の遅延プロファイルを作成し、作成された複数の遅延プロファイルを比較して各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定するため、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ方式のように同期用チャネルに複数の同期コードが多重されており、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも、初期同期を獲得することができる。
【００３２】
本発明の自動利得制御装置は、同期コードを用いてフレームタイミング同期を獲得するタイミング同期部を有する構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、同期コードを用いてフレームタイミング同期を獲得するため、正確な同期を獲得することができる。
【００３４】
本発明の無線受信装置は、上記のいずれかに記載の自動利得制御装置を有する構成を採る。
【００３５】
この構成によれば、上記のいずれかに記載の自動利得制御装置と同様の作用効果を無線受信装置において実現することができる。
【００３６】
本発明の移動局装置は、上記のいずれかに記載の自動利得制御装置を有する構成を採る。
【００３７】
この構成によれば、上記のいずれかに記載の自動利得制御装置と同様の作用効果を移動局装置において実現することができる。
【００３８】
本発明の自動利得制御方法は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御方法であって、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成するステップと、遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定するステップと、同期コードが含まれないと判定した信号区間を除外した受信信号の電力から利得を算出するステップと、を有するようにした。
【００３９】
この方法によれば、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行ってスロットごとの遅延プロファイルを作成し、作成された遅延プロファイルに基づいて同期コードが含まれないと判定されたスロットを除外した受信信号の電力から利得を算出するため、利得を制御して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、閉ループ制御による通常のＡＧＣを行うＡＧＣ回路に付加して、受信信号に含まれる同期コードに関して相関演算を行い、作成された遅延プロファイルにおいて同期コードの自己相関ピークと電力の大きい不要な信号成分とを区別し、電力の大きい不要な信号成分が除外された信号の受信電力に基づいて利得を算出することである。
【００４１】
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。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。
【００４３】
アンテナ１００で受信した無線周波数信号は、ＡＧＣ回路２００によって自動的に利得制御され、タイミング同期部３００は利得制御された信号の同期チャネルをサーチすることにより基地局装置とシステムタイミングの同期を獲得する。
【００４４】
ここで、ＡＧＣ回路２００について説明する。
【００４５】
アンテナ１００で受信した無線周波数信号は、無線部２１０に入力され、可変利得増幅器２１５により利得の増幅が行われるとともに、所定の処理が行われてベースバンド信号に変換される。Ａ／Ｄ変換部２２０は、ベースバンド信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、相関演算部２３０およびタイミング同期部３００に出力する。相関演算部２３０は、入力されたディジタル信号に対して、同期用チャネルで使用される同期コードについて相関演算開始タイミングをずらしながら相関演算を行い、その相関演算結果から各タイミングにおける受信電力（相関値）を示す遅延プロファイルを作成する。電力算出部２４０は、ＡＧＣゲイン値を算出するために、遅延プロファイルの受信電力（相関値）から受信信号の受信電力を算出し、ＡＧＣゲイン算出部２６０にその結果を出力する。判定部２５０は、相関演算部２３０によって作成された遅延プロファイルの受信電力（相関値）に対して閾値判定を行う。ここで、閾値判定に用いられる閾値は、例えば移動局装置がセル境界に位置しているときに受信できる最低限度のレベル付近に設定される。さらに、判定部２５０は、閾値を超えた受信電力（相関値）が、一定時間以上連続して存在する場合、その部分は同期用チャネル以外であると判定し、ＡＧＣゲイン算出部２６０にその結果を通知する。
【００４６】
ＡＧＣゲイン算出部２６０は、判定部２５０の通知を受け、電力算出部２４０から入力された受信電力について、信号の電力値の中で同期用チャネル以外であると判定された部分を除いた電力値と、Ａ／Ｄ変換部２２０に入力されるベースバンド信号の振幅が最適値である場合の電力を示す目標値とを比較し、同期用チャネルの信号の電力値が目標値に近づくようにＡＧＣゲイン値を算出する。ＡＧＣゲイン制御部２７０は、ＡＧＣゲイン算出部２６０によって算出されたＡＧＣゲイン値を可変利得増幅器制御信号に変換し、可変利得増幅器２１５に設定することにより利得を制御する。
【００４７】
次いで、上記構成を有する自動利得制御装置の判定部２５０の動作について、図２に示すフロー図を用いて説明する。
【００４８】
まず、相関演算部２３０によって同期コードを用いた相関演算が行われ遅延プロファイルが作成される（ＳＴ１０００）。作成された遅延プロファイルは電力算出部２４０を経て判定部２５０に入力され、遅延プロファイルにおける受信電力（相関値）に閾値以上のものがあるか否かが判定される（ＳＴ１１００）。
【００４９】
ここで、閾値以上のものが無かった場合、測定区間の信号すべてに対して電力計算が行われ、ＡＧＣゲイン値が算出される（ＳＴ１６００）。一方、閾値以上のものがあった場合、測定区間で閾値を超えている時間が一定の割合を超えているか否かが判定される（ＳＴ１２００）。判定の結果、閾値を超えている時間が一定の割合を超えていない場合は、測定区間の信号すべてに対して電力計算が行われ、ＡＧＣゲイン値が算出される（ＳＴ１６００）。また、閾値を超えている時間が一定の割合を超えている場合は、その区間は同期用チャネルではないと判断され（ＳＴ１３００）、同期用チャネルではないと判断された区間を除いてＡＧＣゲイン値が算出される（ＳＴ１４００）。そして、算出されたＡＧＣゲイン値はＡＧＣ制御部２７０へ出力される（ＳＴ１５００）。
【００５０】
次に、本実施の形態の自動利得制御装置の動作について、図３および図４を用いて具体的に説明する。
【００５１】
図３は、本実施の形態の自動利得制御装置において受信された信号のフレームフォーマットおよび相関演算部２３０によって作成された遅延プロファイルの一例を示す図である。
【００５２】
図３において、同期用チャネル（下り回線）４００，４２０は、基地局装置から送信され、セル内の移動局装置に共通の信号である。また、通信チャネル（上り回線）４１０，４３０は、自移動局装置の近隣にある他移動局装置から基地局装置に向けて非常に大きい電力で送信される信号である。
【００５３】
このような場合において、相関演算部２３０によって同期コードについて相関演算が行われることにより作成された同期用チャネル４００，４２０の遅延プロファイル４４０，４６０には、きれいな自己相関ピークが現れている。一方、他移動局装置の通信チャネル４１０の遅延プロファイル４５０および他移動局装置の通信チャネル４３０の遅延プロファイル４７０には、同期コードと相関が取れていないため自己相関ピークが現れておらず、また受信電力（相関値）が大きいため、閾値を超えた値が連続して出力されている。
【００５４】
そこで判定部２５０は、通信チャネル４１０，４３０を、遅延プロファイルの閾値判定とそれを超えた時間長より、同期用チャネル以外であると判定する。そして、ＡＧＣゲイン算出部２６０は、通信チャネル４１０、４３０以外の信号の電力値と、Ａ／Ｄ変換部２２０に入力されるベースバンド信号の振幅が最適値である場合の電力を示す目標値とを比較し、ＡＧＣゲイン値を算出する。
【００５５】
図４は、本実施の形態の自動利得制御装置において受信された信号のフレームフォーマットおよび可変利得増幅器２１５によって増幅された信号の振幅の一例を示す図である。
【００５６】
図４において、フレームフォーマットは図３と同様の構成としている。通信チャネル４１０，４３０の電力は計算に入れずにＡＧＣゲイン値を算出しているため、同期用チャネル４００，４２０の振幅５００，５２０は最適な振幅値となり、より良い精度でＡ／Ｄ変換することができ、そのため同期獲得確率が向上する。他移動局装置の通信チャネル４１０の振幅５１０および他移動局の通信チャネル４３０の振幅５３０は、Ａ／Ｄ変換部２２０で変換可能な上限を超えており、これらの通信チャネルの信号に対してＡ／Ｄ変換を行うとＡ／Ｄ変換の精度が保たれないため、タイミング同期部３００では、同期用チャネル４００，４２０の信号のみが使用される。
【００５７】
このように、本実施の形態の自動利得制御装置によれば、受信信号の遅延プロファイルを作成し、自己相関ピークと不要な信号成分とを区別することにより、基地局装置から送信された同期チャネルの信号と他移動局装置から基地局装置に向けて送信された上り回線の通信チャネルの信号とを区別し、上り回線の通信チャネルの信号を除外した信号の電力値からＡＧＣゲイン値を算出するため、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、遅延プロファイルに対して閾値判定を行い、閾値を超えた値が一定時間以上連続して存在する部分を同期用チャネル以外であると判定したが、一定の測定時間の中で閾値を超えた遅延プロファイルが所定の割合を超えた場合、その部分を同期用チャネル以外であると判定しても良い。
【００５９】
また、遅延プロファイルを作成する際に、受信信号に対してかけたＡＧＣゲイン値で遅延プロファイルの大きさを補正することにより、より高精度の判定が可能となる。
【００６０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、遅延プロファイルを用いてチャネルの種別を判定する際に、所定の数のフレームに関して、それぞれのフレームにおける同じタイミングの相関値の平均値を算出する点である。
【００６１】
図５は、本発明の実施の形態２に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。同図において、図１に示す自動利得制御装置と同じ部分については同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
平均値算出部２４５は、相関演算部２３０によって作成された遅延プロファイルの相関値について、所定のフレーム数にわたる平均値を算出する。判定部２５０ａは、瞬時の値ではなく、平均値算出部２４５の出力結果である遅延プロファイルの平均値から、チャネルの種別を判定する。
【００６３】
このように、本実施の形態の自動利得制御装置によれば、単一のフレームでなく複数のフレームにおける相関値の平均をとるため、ピーク出現の有無がより明確になり、基地局装置から送信された同期チャネルの信号と他移動局装置から基地局装置に向けて送信された上り回線の通信チャネルの信号とをより高い精度で区別することができる。
【００６４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、チャネルの種別を判定した結果をＡ／Ｄ変換後の信号の電力を算出する際に用いる点である。
【００６５】
図６は、本発明の実施の形態３に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。同図において、図１に示す自動利得制御装置と同じ部分については同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
判定部２５０ｂは、相関演算部２３０によって作成された遅延プロファイルを用いてチャネルの種別の判定を行い、その結果を電力算出部２４０ａに出力する。電力算出部２４０ａは、Ａ／Ｄ変換部２２０によってＡ／Ｄ変換された後のディジタル信号のうち、同期用チャネルの信号に対してのみ電力計算を行う。ＡＧＣゲイン算出部２６０ａは、電力算出部２４０ａによって算出された電力からＡＧＣゲイン値を算出する。
【００６７】
このように、本実施の形態の自動利得制御装置によれば、同期用チャネルの信号に対してのみ電力計算を行うため、電力計算の処理量を軽減することができる。
【００６８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の特徴は、複数の同期コードが同期用チャネルに多重されている場合、各同期コードについて相関演算を行って遅延プロファイルを作成し、すべての同期コードについて相関値のピークが現れなければ、その部分を除外してＡＧＣゲイン値を算出する点である。
【００６９】
図７は、本発明の実施の形態４に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。同図において、図１に示す自動利得制御装置と同じ部分については同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００７０】
相関演算部２３０−１〜ｎは、Ａ／Ｄ変換部２２０から出力されたディジタル信号の同期用チャネルに多重されているｎ個の同期コードに関して、それぞれ相関演算を行って遅延プロファイルを作成する。判定部２５０ｃは、相関演算部２３０−１〜ｎによって作成された同期コードごとの遅延プロファイルに対してそれぞれ閾値判定を行い、すべての同期コードの遅延プロファイルにおいて自己相関ピークが現れていない部分を同期用チャネル以外であると判定する。
【００７１】
次いで、本実施の形態の判定部２５０ｃの動作を図８を用いて説明する。
【００７２】
例えばＴＤ−ＳＣＤＭＡ方式のように、同期用チャネルに同期コード１〜ｎが多重されている場合、相関演算部２３０−１〜ｎは、対応する同期コード１〜ｎについてそれぞれ相関演算を行って遅延プロファイルを作成する。そして、判定部２５０ｃは、各同期コードに対応する遅延プロファイルにおいて閾値判定を行い、自己相関ピークを検出する。ここで、区間Ｌ2においては、図８中斜線で示すように、同期コード１の自己相関ピークが現れ、区間ＬZ-1においては、図８中ハッチングで示すように、いずれの同期コードについても自己相関ピークが現れず、相関値が一定時間以上連続して高かったものとする。そこで、判定部２５０ｃは、受信信号において同期コードが多重されている周期（すなわち基地局装置が同期用チャネルを送信する周期）Ｚのうち、すべての同期コードの相関値が一定時間以上高い区間ＬZ-1を同期用チャネル以外と判定する。また、判定部２５０ｃは、区間Ｌ2のように１つでも同期コードの自己相関ピークが現れていれば、その区間は同期用チャネルであると判定する。
【００７３】
以後、実施の形態１と同様に、判定部２５０ｃの結果に基づいてＡＧＣゲイン値が算出され、可変利得増幅器２１５の制御が行われて同期用チャネルの信号は最適な振幅となり、タイミング同期部３００によって、基地局装置とシステムタイミングの同期が獲得される。
【００７４】
このように、本実施の形態の自動利得制御装置によれば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ方式のように同期用チャネルに複数の同期コードが多重されており、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも、初期同期を獲得することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、他移動局装置が基地局装置との通信に使用している通信チャネルと、基地局装置から送信されている同期用チャネルを区別するために、自動利得制御装置に同期コードの相関演算をし、チャネルの種別を判定することで、ＡＧＣの誤動作を防止し、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る自動利得制御装置の動作を示すフロー図
【図３】実施の形態１に係る自動利得制御装置の動作の具体例を示す説明図
【図４】実施の形態１に係る自動利得制御装置の効果を示す説明図
【図５】本発明の実施の形態２に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図８】実施の形態４に係る自動利得制御装置の動作の具体例を示す説明図
【図９】従来の自動利得制御装置を有する移動局装置の構成を示すブロック図
【図１０】基地局装置と移動局装置からなるＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動体通信システムの概念図
【図１１】同期用チャネル信号の振幅が増幅されない状態を示す説明図
【符号の説明】
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ ＡＧＣ回路
２３０，２３０−１〜ｎ 相関演算部
２４０，２４０ａ 電力算出部
２４５ 平均値算出部
２５０，２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ 判定部
２６０，２６０ａ ＡＧＣゲイン算出部
３００ タイミング同期部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動利得制御装置および自動利得制御方法に関し、特にＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置および自動利得制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動利得制御装置においては、アンテナで受信したアナログ信号（ベースバンド信号）を精度の良いディジタル信号に変換するため、Ａ／Ｄ変換されるベースバンド信号の振幅を最適に制御するＡＧＣ（Auto Gain Control）回路が搭載されているものがある。また、上り回線および下り回線で同一の周波数を使用するＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式においては、基地局装置は、移動局装置とシステムタイミングの同期を獲得するための同期用チャネルを送信しており、移動局装置は、同期用チャネルのディジタル信号をサーチすることにより、基地局装置とのシステムタイミング同期を獲得できるようになっている。
【０００３】
以下、ＡＧＣ回路を搭載した従来の自動利得制御装置を有する移動局装置について説明する。
【０００４】
図９は、従来の自動利得制御装置を有する移動局装置の構成を示すブロック図である。
【０００５】
アンテナ６００で受信した信号は、無線部６１０に入力され、可変利得増幅器６１５により利得の増幅が行われるとともに、所定の処理が行われて移動局装置内で処理可能な周波数帯のベースバンド信号に変換される。ここで、無線部６１０の可変利得増幅器６１５は、可変利得増幅器制御信号により受信信号を増幅することが可能である構成となっている。無線部６１０から出力されたベースバンド信号はＡ／Ｄ変換部６２０に入力される。
【０００６】
Ａ／Ｄ変換部６２０は、ベースバンド信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、電力算出部６３０とタイミング同期部６６０に出力する。電力算出部６３０は、Ａ／Ｄ変換部６２０から出力されたディジタル信号について、一定区間の受信電力を測定し、信号の電力値をＡＧＣゲイン算出部６４０に出力する。
【０００７】
ＡＧＣゲイン算出部６４０は、信号の電力値と、Ａ／Ｄ変換部６２０に入力されるベースバンド信号の振幅が最適値（Ａ／Ｄ変換の精度が良い振幅値）である場合の電力を示す目標値とを比較し、可変利得増幅器６１５においてベースバンド信号の振幅が最適値に近づくようにＡＧＣゲイン値を算出する。ＡＧＣゲイン制御部６５０は、ＡＧＣゲイン算出部６４０によって算出されたＡＧＣゲイン値を可変利得増幅器制御信号に変換し、可変利得増幅器６１５に設定することにより利得を制御する。また、タイミング同期部６６０は、Ａ／Ｄ変換部６２０から出力されたディジタル信号中の同期用チャネルをサーチすることにより、基地局装置のシステムタイミングと同期を獲得する。
【０００８】
このように従来の自動利得制御装置は、閉ループ制御を行うことにより、Ａ／Ｄ変換部６２０への入力前でベースバンド信号の振幅は最適値に収束し、受信信号を精度の良いディジタル信号に変換することができ、この自動利得制御装置を有する移動局装置は、精度良くシステムタイミング同期を獲得することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自動利得制御装置においては、例えばＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式のように、上り回線（移動局装置から基地局装置方向の通信）と下り回線（基地局装置から移動局装置方向の通信）が同一の周波数を使用している場合、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置があると、初期同期開始時のＡＧＣ動作がうまく機能せず、初期同期獲得ができなくなるという問題がある。
【００１０】
これは、上り回線と下り回線で同一周波数を使用しているため、他移動局装置が基地局装置と通信を行っている上り回線の通信チャネル信号が、自移動局装置によって受信されてしまうことに起因する。すなわち、自移動局装置がＡＧＣゲイン値を算出する際に、他移動局装置の上り回線の通信チャネルと、下り回線の同期用チャネルとの受信電力の合計の値から誤ったＡＧＣゲイン値を算出するため、移動局装置で受信すべき同期用チャネルの振幅が最適な値とならず、同期獲得に失敗する。
【００１１】
次に、上記の問題について図面を用いて具体的に説明する。
【００１２】
図１０は、基地局装置と移動局装置からなるＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動体通信システムの概念図である。
【００１３】
上り回線および下り回線で同一の周波数を使用するシステムにおいて、基地局装置７００は、移動局装置７２０および移動局装置７３０と通信中である。以下では、通信を行っているチャネルを通信チャネルという。セル境界線７４０は、移動局装置が基地局装置７００と通信可能な範囲を示している。移動局装置７２０および移動局装置７３０は、セル境界線７４０近辺に位置している。また、送信電力制御を行って基地局装置７００へ通信チャネルを送信しているため、送信電力は非常に大きい。
【００１４】
このような状況において、移動局装置７１０が電源投入時等により新規に初期同期を開始した場合、移動局装置７１０は、システムタイミング同期獲得前であるため、基地局装置７００のシステムタイミングは未知であり、移動局装置７２０および移動局装置７３０の通信チャネルと、基地局装置７００から送信されている同期用チャネルとを区別することができない。このため、初期同期開始の際に、移動局装置７１０は、基地局装置７００から同期獲得用に送信されている同期用チャネルを受信すると同時に、移動局装置７２０および他移動局装置７３０が通信に使用している通信チャネルも受信することになる。
【００１５】
したがって、移動局装置７１０は、ある一定の信号区間で受信電力を算出すると、基地局装置７００から送信された同期用チャネルと受信する必要の無い移動局装置７２０および移動局装置７３０の通信チャネルとの合計値からがＡＧＣゲイン値を算出することになる。このため、移動局装置７２０および移動局装置７３０の通信チャネルの受信電力が同期用チャネルより非常に大きい場合、移動局装置７２０および移動局装置７３０の通信チャネルをベースにＡＧＣゲイン値が算出されることになり、同期用チャネルの振幅は小さいままで増幅されない状況となる。同期用チャネルの振幅が小さいと、Ａ／Ｄ変換部６２０の出力ディジタル信号ビット精度が劣化し、タイミング同期部６６０で同期獲得できない状況となる。
【００１６】
図１１は、同期用チャネル信号の振幅が増幅されない状態を示す説明図である。
【００１７】
図１１に示すように、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式におけるフレームは、同期用チャネル（下り回線）８００，８２０、移動局装置７２０の通信チャネル（上り回線）８１０、および移動局装置７３０の通信チャネル（上り回線）８３０を有する構成を採ることがある。また、上り回線と下り回線が同一周波数を使用しており、移動局装置７１０のアンテナ端には両回線の信号が受信される。
【００１８】
このようなフレームフォーマットの信号を移動局装置７１０が受信した場合、ＡＧＣゲイン値は受信された信号の一定区間の受信電力から算出される値であるため、通信チャネル８１０，８３０に同期用チャネル８００，８２０を足し合わせた受信信号の電力を基にＡＧＣゲイン値が算出される。また、移動局装置７２０の通信チャネル８１０および移動局装置７３０の通信チャネル８３０の受信電力は同期用チャネル８００，８２０と比較して非常に大きいため、ＡＧＣゲイン値は通信チャネル８１０の信号および通信チャネル８３０の信号が電力目標値に近づくように算出される。そのため、通信チャネル８１０のＡＧＣ後の振幅８５０および通信チャネル８３０のＡＧＣ後の振幅８７０は、最適な振幅に近い値に収束するが、同期用チャネル８００，８２０の信号の振幅８４０，８６０は小さいまま増幅されず、初期同期を獲得することができない。
【００１９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる自動利得制御装置および自動利得制御方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動利得制御装置は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置であって、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成する相関演算部と、遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する判定部と、同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外した受信信号の電力から利得を算出する算出部と、を有する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成し、作成された遅延プロファイルに基づいて同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外した受信信号の電力から利得を算出するため、利得を制御して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００２２】
本発明の自動利得制御装置は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置であって、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成する相関演算部と、作成された遅延プロファイルに基づいて受信信号の電力を算出する電力算出部と、遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する判定部と、同期コードが含まれないと判定された信号区間の信号電力を前記電力算出部によって算出された電力から除外して利得を算出する利得算出部と、を有する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成し、作成された遅延プロファイルに基づいて受信信号の電力を算出し、同期コードが含まれないと判定された信号区間の信号電力を除外した受信信号の電力から利得を算出するため、利得を制御して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００２４】
本発明の自動利得制御装置は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置であって、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成する相関演算部と、遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する判定部と、同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外して受信信号の電力を算出する電力算出部と、算出された電力から利得を算出する利得算出部と、を有する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成し、作成された遅延プロファイルに基づいて同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外して受信信号の電力を算出し、算出された電力から利得を算出するため、利得を制御して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。また、電力算出の処理を軽減することができる。
【００２８】
本発明の自動利得制御装置は、遅延プロファイルを構成する相関値であって、複数フレーム間において互いに対応するタイミングにおけるものの平均値を算出する平均値算出部をさらに有し、前記判定部は、前記平均値算出部によって算出された平均値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、複数フレーム間において互いに対応するタイミングにおける相関値の平均値を算出し、算出された平均値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定するため、同期コードを含まない信号区間をより正確に抽出して除外して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００３０】
本発明の自動利得制御装置は、前記相関演算部は、複数の同期コードに対応する複数の遅延プロファイルを作成し、前記判定部は、作成された複数の遅延プロファイルを比較して各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、複数の同期コードに対応する複数の遅延プロファイルを作成し、作成された複数の遅延プロファイルを比較して各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定するため、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ方式のように同期用チャネルに複数の同期コードが多重されており、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも、初期同期を獲得することができる。
【００３２】
本発明の自動利得制御装置は、同期コードを用いてフレームタイミング同期を獲得するタイミング同期部を有する構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、同期コードを用いてフレームタイミング同期を獲得するため、正確な同期を獲得することができる。
【００３４】
本発明の無線受信装置は、上記のいずれかに記載の自動利得制御装置を有する構成を採る。
【００３５】
この構成によれば、上記のいずれかに記載の自動利得制御装置と同様の作用効果を無線受信装置において実現することができる。
【００３６】
本発明の移動局装置は、上記のいずれかに記載の自動利得制御装置を有する構成を採る。
【００３７】
この構成によれば、上記のいずれかに記載の自動利得制御装置と同様の作用効果を移動局装置において実現することができる。
【００３８】
本発明の自動利得制御方法は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御方法であって、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成するステップと、遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定するステップと、同期コードが含まれないと判定した信号区間を除外した受信信号の電力から利得を算出するステップと、を有するようにした。
【００３９】
この方法によれば、受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行ってスロットごとの遅延プロファイルを作成し、作成された遅延プロファイルに基づいて同期コードが含まれないと判定されたスロットを除外した受信信号の電力から利得を算出するため、利得を制御して、同期コードを含む同期用チャネル信号の振幅を最適にすることができ、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、閉ループ制御による通常のＡＧＣを行うＡＧＣ回路に付加して、受信信号に含まれる同期コードに関して相関演算を行い、作成された遅延プロファイルにおいて同期コードの自己相関ピークと電力の大きい不要な信号成分とを区別し、電力の大きい不要な信号成分が除外された信号の受信電力に基づいて利得を算出することである。
【００４１】
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。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。
【００４３】
アンテナ１００で受信した無線周波数信号は、ＡＧＣ回路２００によって自動的に利得制御され、タイミング同期部３００は利得制御された信号の同期チャネルをサーチすることにより基地局装置とシステムタイミングの同期を獲得する。
【００４４】
ここで、ＡＧＣ回路２００について説明する。
【００４５】
アンテナ１００で受信した無線周波数信号は、無線部２１０に入力され、可変利得増幅器２１５により利得の増幅が行われるとともに、所定の処理が行われてベースバンド信号に変換される。Ａ／Ｄ変換部２２０は、ベースバンド信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、相関演算部２３０およびタイミング同期部３００に出力する。相関演算部２３０は、入力されたディジタル信号に対して、同期用チャネルで使用される同期コードについて相関演算開始タイミングをずらしながら相関演算を行い、その相関演算結果から各タイミングにおける受信電力（相関値）を示す遅延プロファイルを作成する。電力算出部２４０は、ＡＧＣゲイン値を算出するために、遅延プロファイルの受信電力（相関値）から受信信号の受信電力を算出し、ＡＧＣゲイン算出部２６０にその結果を出力する。判定部２５０は、相関演算部２３０によって作成された遅延プロファイルの受信電力（相関値）に対して閾値判定を行う。ここで、閾値判定に用いられる閾値は、例えば移動局装置がセル境界に位置しているときに受信できる最低限度のレベル付近に設定される。さらに、判定部２５０は、閾値を超えた受信電力（相関値）が、一定時間以上連続して存在する場合、その部分は同期用チャネル以外であると判定し、ＡＧＣゲイン算出部２６０にその結果を通知する。
【００４６】
ＡＧＣゲイン算出部２６０は、判定部２５０の通知を受け、電力算出部２４０から入力された受信電力について、信号の電力値の中で同期用チャネル以外であると判定された部分を除いた電力値と、Ａ／Ｄ変換部２２０に入力されるベースバンド信号の振幅が最適値である場合の電力を示す目標値とを比較し、同期用チャネルの信号の電力値が目標値に近づくようにＡＧＣゲイン値を算出する。ＡＧＣゲイン制御部２７０は、ＡＧＣゲイン算出部２６０によって算出されたＡＧＣゲイン値を可変利得増幅器制御信号に変換し、可変利得増幅器２１５に設定することにより利得を制御する。
【００４７】
次いで、上記構成を有する自動利得制御装置の判定部２５０の動作について、図２に示すフロー図を用いて説明する。
【００４８】
まず、相関演算部２３０によって同期コードを用いた相関演算が行われ遅延プロファイルが作成される（ＳＴ１０００）。作成された遅延プロファイルは電力算出部２４０を経て判定部２５０に入力され、遅延プロファイルにおける受信電力（相関値）に閾値以上のものがあるか否かが判定される（ＳＴ１１００）。
【００４９】
ここで、閾値以上のものが無かった場合、測定区間の信号すべてに対して電力計算が行われ、ＡＧＣゲイン値が算出される（ＳＴ１６００）。一方、閾値以上のものがあった場合、測定区間で閾値を超えている時間が一定の割合を超えているか否かが判定される（ＳＴ１２００）。判定の結果、閾値を超えている時間が一定の割合を超えていない場合は、測定区間の信号すべてに対して電力計算が行われ、ＡＧＣゲイン値が算出される（ＳＴ１６００）。また、閾値を超えている時間が一定の割合を超えている場合は、その区間は同期用チャネルではないと判断され（ＳＴ１３００）、同期用チャネルではないと判断された区間を除いてＡＧＣゲイン値が算出される（ＳＴ１４００）。そして、算出されたＡＧＣゲイン値はＡＧＣ制御部２７０へ出力される（ＳＴ１５００）。
【００５０】
次に、本実施の形態の自動利得制御装置の動作について、図３および図４を用いて具体的に説明する。
【００５１】
図３は、本実施の形態の自動利得制御装置において受信された信号のフレームフォーマットおよび相関演算部２３０によって作成された遅延プロファイルの一例を示す図である。
【００５２】
図３において、同期用チャネル（下り回線）４００，４２０は、基地局装置から送信され、セル内の移動局装置に共通の信号である。また、通信チャネル（上り回線）４１０，４３０は、自移動局装置の近隣にある他移動局装置から基地局装置に向けて非常に大きい電力で送信される信号である。
【００５３】
このような場合において、相関演算部２３０によって同期コードについて相関演算が行われることにより作成された同期用チャネル４００，４２０の遅延プロファイル４４０，４６０には、きれいな自己相関ピークが現れている。一方、他移動局装置の通信チャネル４１０の遅延プロファイル４５０および他移動局装置の通信チャネル４３０の遅延プロファイル４７０には、同期コードと相関が取れていないため自己相関ピークが現れておらず、また受信電力（相関値）が大きいため、閾値を超えた値が連続して出力されている。
【００５４】
そこで判定部２５０は、通信チャネル４１０，４３０を、遅延プロファイルの閾値判定とそれを超えた時間長より、同期用チャネル以外であると判定する。そして、ＡＧＣゲイン算出部２６０は、通信チャネル４１０、４３０以外の信号の電力値と、Ａ／Ｄ変換部２２０に入力されるベースバンド信号の振幅が最適値である場合の電力を示す目標値とを比較し、ＡＧＣゲイン値を算出する。
【００５５】
図４は、本実施の形態の自動利得制御装置において受信された信号のフレームフォーマットおよび可変利得増幅器２１５によって増幅された信号の振幅の一例を示す図である。
【００５６】
図４において、フレームフォーマットは図３と同様の構成としている。通信チャネル４１０，４３０の電力は計算に入れずにＡＧＣゲイン値を算出しているため、同期用チャネル４００，４２０の振幅５００，５２０は最適な振幅値となり、より良い精度でＡ／Ｄ変換することができ、そのため同期獲得確率が向上する。他移動局装置の通信チャネル４１０の振幅５１０および他移動局の通信チャネル４３０の振幅５３０は、Ａ／Ｄ変換部２２０で変換可能な上限を超えており、これらの通信チャネルの信号に対してＡ／Ｄ変換を行うとＡ／Ｄ変換の精度が保たれないため、タイミング同期部３００では、同期用チャネル４００，４２０の信号のみが使用される。
【００５７】
このように、本実施の形態の自動利得制御装置によれば、受信信号の遅延プロファイルを作成し、自己相関ピークと不要な信号成分とを区別することにより、基地局装置から送信された同期チャネルの信号と他移動局装置から基地局装置に向けて送信された上り回線の通信チャネルの信号とを区別し、上り回線の通信チャネルの信号を除外した信号の電力値からＡＧＣゲイン値を算出するため、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、遅延プロファイルに対して閾値判定を行い、閾値を超えた値が一定時間以上連続して存在する部分を同期用チャネル以外であると判定したが、一定の測定時間の中で閾値を超えた遅延プロファイルが所定の割合を超えた場合、その部分を同期用チャネル以外であると判定しても良い。
【００５９】
また、遅延プロファイルを作成する際に、受信信号に対してかけたＡＧＣゲイン値で遅延プロファイルの大きさを補正することにより、より高精度の判定が可能となる。
【００６０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、遅延プロファイルを用いてチャネルの種別を判定する際に、所定の数のフレームに関して、それぞれのフレームにおける同じタイミングの相関値の平均値を算出する点である。
【００６１】
図５は、本発明の実施の形態２に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。同図において、図１に示す自動利得制御装置と同じ部分については同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
平均値算出部２４５は、相関演算部２３０によって作成された遅延プロファイルの相関値について、所定のフレーム数にわたる平均値を算出する。判定部２５０ａは、瞬時の値ではなく、平均値算出部２４５の出力結果である遅延プロファイルの平均値から、チャネルの種別を判定する。
【００６３】
このように、本実施の形態の自動利得制御装置によれば、単一のフレームでなく複数のフレームにおける相関値の平均をとるため、ピーク出現の有無がより明確になり、基地局装置から送信された同期チャネルの信号と他移動局装置から基地局装置に向けて送信された上り回線の通信チャネルの信号とをより高い精度で区別することができる。
【００６４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、チャネルの種別を判定した結果をＡ／Ｄ変換後の信号の電力を算出する際に用いる点である。
【００６５】
図６は、本発明の実施の形態３に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。同図において、図１に示す自動利得制御装置と同じ部分については同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
判定部２５０ｂは、相関演算部２３０によって作成された遅延プロファイルを用いてチャネルの種別の判定を行い、その結果を電力算出部２４０ａに出力する。電力算出部２４０ａは、Ａ／Ｄ変換部２２０によってＡ／Ｄ変換された後のディジタル信号のうち、同期用チャネルの信号に対してのみ電力計算を行う。ＡＧＣゲイン算出部２６０ａは、電力算出部２４０ａによって算出された電力からＡＧＣゲイン値を算出する。
【００６７】
このように、本実施の形態の自動利得制御装置によれば、同期用チャネルの信号に対してのみ電力計算を行うため、電力計算の処理量を軽減することができる。
【００６８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の特徴は、複数の同期コードが同期用チャネルに多重されている場合、各同期コードについて相関演算を行って遅延プロファイルを作成し、すべての同期コードについて相関値のピークが現れなければ、その部分を除外してＡＧＣゲイン値を算出する点である。
【００６９】
図７は、本発明の実施の形態４に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。同図において、図１に示す自動利得制御装置と同じ部分については同じ番号を付し、その説明を省略する。
【００７０】
相関演算部２３０−１〜ｎは、Ａ／Ｄ変換部２２０から出力されたディジタル信号の同期用チャネルに多重されているｎ個の同期コードに関して、それぞれ相関演算を行って遅延プロファイルを作成する。判定部２５０ｃは、相関演算部２３０−１〜ｎによって作成された同期コードごとの遅延プロファイルに対してそれぞれ閾値判定を行い、すべての同期コードの遅延プロファイルにおいて自己相関ピークが現れていない部分を同期用チャネル以外であると判定する。
【００７１】
次いで、本実施の形態の判定部２５０ｃの動作を図８を用いて説明する。
【００７２】
例えばＴＤ−ＳＣＤＭＡ方式のように、同期用チャネルに同期コード１〜ｎが多重されている場合、相関演算部２３０−１〜ｎは、対応する同期コード１〜ｎについてそれぞれ相関演算を行って遅延プロファイルを作成する。そして、判定部２５０ｃは、各同期コードに対応する遅延プロファイルにおいて閾値判定を行い、自己相関ピークを検出する。ここで、区間Ｌ2においては、図８中斜線で示すように、同期コード１の自己相関ピークが現れ、区間ＬZ-1においては、図８中ハッチングで示すように、いずれの同期コードについても自己相関ピークが現れず、相関値が一定時間以上連続して高かったものとする。そこで、判定部２５０ｃは、受信信号において同期コードが多重されている周期（すなわち基地局装置が同期用チャネルを送信する周期）Ｚのうち、すべての同期コードの相関値が一定時間以上高い区間ＬZ-1を同期用チャネル以外と判定する。また、判定部２５０ｃは、区間Ｌ2のように１つでも同期コードの自己相関ピークが現れていれば、その区間は同期用チャネルであると判定する。
【００７３】
以後、実施の形態１と同様に、判定部２５０ｃの結果に基づいてＡＧＣゲイン値が算出され、可変利得増幅器２１５の制御が行われて同期用チャネルの信号は最適な振幅となり、タイミング同期部３００によって、基地局装置とシステムタイミングの同期が獲得される。
【００７４】
このように、本実施の形態の自動利得制御装置によれば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ方式のように同期用チャネルに複数の同期コードが多重されており、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも、初期同期を獲得することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、他移動局装置が基地局装置との通信に使用している通信チャネルと、基地局装置から送信されている同期用チャネルを区別するために、自動利得制御装置に同期コードの相関演算をし、チャネルの種別を判定することで、ＡＧＣの誤動作を防止し、自移動局装置の近隣に通話中の他移動局装置がある場合でも初期同期を獲得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る自動利得制御装置の動作を示すフロー図
【図３】実施の形態１に係る自動利得制御装置の動作の具体例を示す説明図
【図４】実施の形態１に係る自動利得制御装置の効果を示す説明図
【図５】本発明の実施の形態２に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図
【図８】実施の形態４に係る自動利得制御装置の動作の具体例を示す説明図
【図９】従来の自動利得制御装置を有する移動局装置の構成を示すブロック図
【図１０】基地局装置と移動局装置からなるＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動体通信システムの概念図
【図１１】同期用チャネル信号の振幅が増幅されない状態を示す説明図
【符号の説明】
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ ＡＧＣ回路
２３０，２３０−１〜ｎ 相関演算部
２４０，２４０ａ 電力算出部
２４５ 平均値算出部
２５０，２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ 判定部
２６０，２６０ａ ＡＧＣゲイン算出部
３００ タイミング同期部
Claims (9)
- ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置であって、
受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成する相関演算部と、
遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する判定部と、
同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外した受信信号の電力から利得を算出する算出部と、
を有することを特徴とする自動利得制御装置。 - ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置であって、
受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成する相関演算部と、
作成された遅延プロファイルに基づいて受信信号の電力を算出する電力算出部と、
遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する判定部と、
同期コードが含まれないと判定された信号区間の信号電力を前記電力算出部によって算出された電力から除外して利得を算出する利得算出部と、
を有することを特徴とする自動利得制御装置。 - ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御装置であって、
受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成する相関演算部と、
遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定する判定部と、
同期コードが含まれないと判定された信号区間を除外して受信信号の電力を算出する電力算出部と、
算出された電力から利得を算出する利得算出部と、
を有することを特徴とする自動利得制御装置。 - 遅延プロファイルを構成する相関値であって、複数フレーム間において互いに対応するタイミングにおけるものの平均値を算出する平均値算出部をさらに有し、
前記判定部は、前記平均値算出部によって算出された平均値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動利得制御装置。 - 前記相関演算部は、複数の同期コードに対応する複数の遅延プロファイルを作成し、前記判定部は、作成された複数の遅延プロファイルを比較して各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動利得制御装置。
- 同期コードを用いてフレームタイミング同期を獲得するタイミング同期部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の自動利得制御装置。
- 請求項１から請求項６のいずれかに記載の自動利得制御装置を有することを特徴とする無線受信装置。
- 請求項１から請求項６のいずれかに記載の自動利得制御装置を有することを特徴とする移動局装置。
- ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式において用いられる自動利得制御方法であって、
受信信号と既知の同期コードとの相関演算を行って所定時間の信号区間ごとの遅延プロファイルを作成するステップと、
遅延プロファイルを構成する相関値が所定レベル以上である時間の長さに基づいて各信号区間に同期コードが含まれるか否かを判定するステップと、
同期コードが含まれないと判定した信号区間を除外した受信信号の電力から利得を算出するステップと、
を有することを特徴とする自動利得制御方法。
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